胡正
摘 要 操作系統(tǒng)是軟件工程中的一門重要專業(yè)課程,同時也是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)的難點。在以往的教學(xué)中,往往比較難使學(xué)生對這樣一門內(nèi)容較大的課程得到很好的理解和吸收。因此本文針對教學(xué)中的一些短板和困難,提出了一種更為貼近學(xué)生理解和實際應(yīng)用的教學(xué)思路,引導(dǎo)學(xué)生對操作系統(tǒng)課程進行更為深入的學(xué)習(xí),同時為學(xué)生的軟件工程實踐提供更多的參考和幫助。
關(guān)鍵詞 操作系統(tǒng)課程 教學(xué)改革
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A
1操作系統(tǒng)教學(xué)改革的必要性
操作系統(tǒng)課程在計算機工程、軟件工程等專業(yè)處于十分重要的位置,認(rèn)知和理解操作系統(tǒng)對于相關(guān)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)專業(yè)能力有著重要的意義。目前它也是計算機、軟件工程等的研究生入學(xué)考試科目。操作系統(tǒng)課程教學(xué)的一些突出問題是:
操作系統(tǒng)是一門難度較高的課程,由于操作系統(tǒng)從總體構(gòu)造到具體實現(xiàn)都是經(jīng)過了數(shù)十年的完善與發(fā)展形成的,同時又涉及計算機的軟件和硬件的協(xié)調(diào)。需要有較好的計算機軟件和硬件基礎(chǔ)才能深入理解。與此同時,操作系統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容大多是陳述操作系統(tǒng)實現(xiàn)機制這一客觀事實,而缺少理論性解釋。以一般學(xué)生的工程實踐經(jīng)驗并不能很好的吸收課程的內(nèi)容。
操作系統(tǒng)難以被學(xué)生具體應(yīng)用,這主要是因為操作系統(tǒng)自身課程內(nèi)容與當(dāng)今國內(nèi)的一般軟件產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性并不大。操作系統(tǒng)這門課的內(nèi)容主要是從工程的角度來解釋操作系統(tǒng)的實現(xiàn)(主要是Linux操作性統(tǒng))。重點為操作系統(tǒng)的幾大基本模塊:例如,處理器管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理等。由于操作系統(tǒng)已經(jīng)完成了這些功能,因此在一般的軟件項目開發(fā)中很少有應(yīng)用。
因此操作系統(tǒng)這門課程的各種復(fù)雜機制的實現(xiàn)不僅很難被學(xué)生派上用場,而且占用了學(xué)生大量的時間去學(xué)習(xí)記憶。同時,課本中占主要篇幅的敘述操作系統(tǒng)各種技術(shù)細節(jié)也使得學(xué)生對課程缺乏興趣。
2操作系統(tǒng)教學(xué)改革的目標(biāo)和理念
激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生只有對他們真正愿意學(xué)習(xí)的東西才能抱有最積極的心態(tài)去掌握,求知欲就是這樣一種原動力。同時,對感興趣的內(nèi)容會了解得更多。在網(wǎng)絡(luò)資源日益豐富的今天,通過網(wǎng)絡(luò)去發(fā)現(xiàn)知識、掌握知識已經(jīng)成為一種非常重要的能力。操作系統(tǒng)作為一門涉及面頗為廣泛的課程,學(xué)生可以在學(xué)習(xí)課本知識的同時,探尋更多的知識領(lǐng)域,認(rèn)識到軟件工程中各個知識領(lǐng)域的聯(lián)系,從而更深入的理解其內(nèi)容。
更多的從學(xué)生能力的培養(yǎng)出發(fā),來開展課程。操作系統(tǒng)作為一門理論性較弱,學(xué)生很難從中掌握原理性的知識,因此需要教師來傳授、并引導(dǎo)學(xué)生去總結(jié)歸納。同時操作系統(tǒng)的實踐性也僅限于操作系統(tǒng)本身,這也需要教師總結(jié)其中的編程思想,進而引導(dǎo)學(xué)生去深入理解操作系統(tǒng)的基本知識。
3操作系統(tǒng)教學(xué)改革的建議
一方面盡可能結(jié)合實際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生對這一領(lǐng)域的興趣,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷探索新的領(lǐng)域,得到新的知識。比如在內(nèi)存管理和CPU管理中,結(jié)合目前大數(shù)據(jù)和云計算的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀,可以讓學(xué)生了解操作系統(tǒng)的這些機制的好處在哪里,以及這些機制的限度又在哪里,這樣可以使學(xué)生更加理解操作系統(tǒng)內(nèi)存管理的技術(shù)與實現(xiàn)。同時也加強啟發(fā)式教學(xué)方法,讓學(xué)生自由的去設(shè)計操作系統(tǒng)的機制,發(fā)現(xiàn)哪些方法不可行,哪些方法不好,從而更清楚的明白操作系統(tǒng)中所采用的機制合理性。這對于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力十分有益。
另一方面操作系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)可以從算法出發(fā)進行講解,對于操作系統(tǒng)各個機制的實現(xiàn),提煉出其中核心的算法思想。然后從算法思想出發(fā),進一步推導(dǎo)操作系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)。使得學(xué)生在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的同時也在學(xué)習(xí)軟件工程的一般方法,這不僅僅加強了學(xué)生對于操作系統(tǒng)的理解,而且提高了學(xué)生的軟件工程實踐能力。
4結(jié)語
操作系統(tǒng)是一門比較有難度的課程,也是一門有著重要意義的課程。同時,和大多數(shù)軟件工程課程一樣,操作系統(tǒng)也是一門不斷發(fā)展的課程,這一方面需要緊跟技術(shù)發(fā)展,尤其是可以借鑒MOOC中的內(nèi)容來改進教學(xué);另一方面也要從操作系統(tǒng)的核心框架出發(fā),對技術(shù)進行歸納和總結(jié)。作為教師應(yīng)該努力推進教育創(chuàng)新,深化教學(xué)改革。課堂外不斷改進課件、豐富資料,課堂內(nèi)不斷改進教學(xué)方法,從而更好的服務(wù)于學(xué)生和社會。
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