ＳＴＵＤＹ ＯＦ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ ＩＮ ＥＤＵＣＡＴ１０Ｎ 计算机应用教学研究 试谈操作系统教学改革 林欣 （贵州师范大学数学与计算机科学学院，贵阳５５０００１） 摘要：针对当前操作系统课程教学中存在的问题，从教学观念、教学内容、教学方法和实验等方面，提出了课程 教学改革的基本构想，对计算机操作系统课程的教学改革进行了初步的探索。 关键词：操作系统；教学手段；教学 Ｔｒｉｅｓ ｔｏ Ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｆｏｒｍ ＵＮ Ｘｉｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ＆Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０ＯＯ１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｍｅ ｐｒｏｐｏｓａｌｓ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｂｏｏｋ“Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ”ｔｏ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｍａｊｏｒｉｎｇ ｉｎ ｅｎｖｉｏｎｍｅｎｔｒ ｓｃｉｅｎｃｅ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｉｓ ｃｏｕｒｓｅ ＳＯ ａｓ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ；ｔｅａｃｈｉｎｇ 操作系统是现代计算机系统中必不可少的系统软件，计 算机系统越复杂，操作系统的作用和地位就越重要。操作系 统是计算机科学与技术专业学生必须学习的专业基础课程， 该课程为计算机应用人员深入了解和使用计算机提供了必备 知识，为设计人员提供进行系统软件开发的基础理论知识， 学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。传统教 学方式重演绎、推理、按部就班，教师在整个教学过程中起 主导作用。学生的基础扎实，但独立思考能力和创造能力都 被严重束缚了。而且现今教学中的“应试教育”倾向还依然 存在，还是习惯于传统教学模式，即：教师讲，学生听；教 师写，学生看；教师要求学生做；口头强调“启发式”教育， 实际施行的却是“满堂灌”，教学中“费时低效”的现象还不 同程度地存在，教学效益低下。教学不应该只是一个教与学 的过程，还应该是一个师生互动的过程。在实际教学过程中， 要以学生为中心，多采用启发式、讨论式、研究式教学，增 加学生实践机会、自学机会和创新机会，充分发挥其个性和 因此它是计算机专业的一门理论性较强的主干课程，同时它 又是一门实践性很强的课程。操作系统是计算机专业学生全 面理解和掌握系统软件＼应用软件设计方法和技术、了解计算 机硬件和软件之间关系必不可少的综合课程。 １ 主要问题 （１）教学方法的单一性，导致了教学效益的低下 传统的操作系统教学方法主要是把学生集中起来，以课 堂讲授为主，老师教得辛苦，而学生也学得累。就操作系统 课程而言，不仅包含普通的陈述性理论知识，而且也包括一 特长，以利于他们素质和能力的综合提高。 （２）改革教学内容 操作系统的课程改革首先是要进行课程内容的改革，操 些复杂算法和计算过程，对于陈述性理论的讲解，采用电子 教案来改进教学手段是可行和可取的。而对于复杂计算问题 求解过程或复杂逻辑推导过程，如果僵硬地采取电子教案讲 解方式并不妥当。 （２）教学内容理论性过强，实践性环境薄弱 这样的教学形式不利于对学生创新能力的培养。学生缺 作系统是计算机系统中最核心和最底层的软件，它是计算机 软件和硬件资源的管理者。现在计算机迅速发展，高性能、高 档次的计算机已逐步普及，不可能配备更多的专职系统管理 员，学生懂得了操作系统的原理，今后就很容易理解和掌握 各种不同的系统，只要有实际需要，通过阅读手册，使用系 统的能力可以很容易获得提高。因此，操作系统的理论教学 是必不可少的。操作系统课程以原理、概念和算法等基础知 识为主，所以必须设置与之配套的实验课程。计算机专业的 少自己动手解剖一个具体操作系统实例的过程，课程设计环 节几乎没有，学生参与研究性学习的机会少，不能激发学生 学习的兴趣。 学生不应仅仅是一个普通的计算机用户和一般程序员，而应 该系统深人地学习计算机操作系统的原理、相关算法和理论， 虽然不能具备开发系统程序的能力，但是应该具备系统分析 的能力。在“知识爆炸”的时代，世界知识总量急剧增加， ２ 具体实施 （１）更新教学观念 如何能取得好的教学效益，即什么样的教学方法是有效 的？是高效、．低效还是无效？教师在一段时间的教学后，学 生所获得的具体进步或发展，教学有没有效益，并不是指教 师有没有教完内容或教得认不认真，而是指学生有没有学到 什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学了没有收获， 即使教师教得再辛苦也是无效教学。同样如果学生学得很辛 即使在一个很窄的专业领域，也不可能把所有的知识都“灌 输”给学生，不会有“填”满的时候，以前那种以传授知识 作者简介：林欣（１９７６一），女，副教授，研究方向：电子政 务、操作系统。 收稿日期：２０１０—１０—１０ １５１ 苦，但没有得到应有的发展，也是无效或低效教学。因此， 电脑编程技巧与维护 为主的传统教育教学方法已经不能适应形势的客观要求。因 此需要改革实验课的教学内容，实验课的内容应该包括当前 流行的操作系统的使用、基于操作系统的程序设计和操作系 统设计与实现。操作系统设计与实现对本科生来相对来说难 （４］加强实践环节 根据“麦可思调查２０１０中国大学生就业报告”显示， ２００９届大学毕业生认为大学教学中最应该改进的是“实习和 实践环节不够” （４２％）。计算机专业的学生毕业后，学生不 度较大，具体实施时可考虑根据实际情况实现操作系统的一个 能很好地把在校学到的理论与 作实践结合起来。理论水平 有，但动手能力较差，学生只有在工作过程中去实践。但计算 功能模块或进行现有操作系统的原代码分析。 操作系统的进程管理、存储管理、文件管理和设备管理 是操作系统的核心内容，尽管相对独立，但又是密切相关的， 机科学与技术作为工科专业，其培养目标不仅应重视理论知识 的学习和掌握，更应强调动手实践与软件研发能力的培养。 操作系统课程实践设计可以分为两大类：基于模拟器和基 在内容取舍时应充分考虑各模块的相关性，以便于学生的学 习，使学生对操作系统能系统综合地掌握。一些特殊操作系 统，如网络操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统等， 都是对核心模块内容在某方面的延伸，学生只要掌握了核心 内容，其他内容可以采取自学的形式。这样对培养学生的自 主学习意识和能力也是大有好处的。 在教学过程中尽量精选教学内容，突出重点。教学内容 的组织应注重引导学生探讨各种知识的内部联系，力求学得 明白、系统，在讲授操作系统专业知识的过程中，应注重培 养学生的抽象思维能力和系统级的认知能力，保证教学的合 理性、系统性、先进性。 （３）改革教学方法 教学方法包括教师教的方法（教授法）和学生学的方法 （学习方法）两大方面，是教授方法与学习方法的统一。教授 法必须依据学习法，否则便会因缺乏针对性和可行性而不能 有效地达到预期的目的。但由于教师在教学过程中处于主导 地位，所以在教法与学法中，教法处于主导地位。教学方法 要服务于教学目的和教学任务的要求，是师生双方共同完成 教学活动内容的手段，是教学活动中师生双方行为体系。因 此对教学方法的改进教师和学生两方面的因素都应该考虑。 教师应当根据具体教学的实际，对所选择的教学方法进行优 化组合和综合运用。无论选择或采用哪种教学方法，要以启 发式教学思想作为运用各种教学方法的指导思想。教师在运 用各种教学方法的过程中，还必须充分关注学生的参与性。 要充分体现“不仅要授之以鱼，而且要授之以渔”的教学指 导思想。在讲授操作系统的各个功能时，可以利用实例进行 教学。例如，在讲授文件系统管理的原理时，可以结合学生 最熟悉的Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ／２０００操作系统中的文件系统进行讲解， 对理论性知识的理解有很大的帮助。此外，在教学过程中， 可以充分利用多媒体，先在形式上吸引学生的注意力，引发 对具体知识点的注意，从而激发学生的学习积极性和主动性。 通常在讲授完每一章操作系统原理知识结束后，可以要 求学生利用图书馆和网络查阅相关原理资料，就自己熟悉的 操作系统结合原理进行某一方面（比如进程管理、存储管理 等）的分析，然后进行分组讨论，大家互相评议，这样有助 于培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。在这 个过程中，学生可以对所学知识融会贯通，加深理解和认识。 开放式、研究式的讨论使学生真正理解操作系统的原理，总 结归纳所学内容，用一条龙把所学内容“串”起来，能够写 出“小论文”形式的学习笔记。 一１５２一 于直接运行于裸机上的实际操作系统源代码的。这两种课程设 计在操作系统教学上走的是不同的途径。裸机软件途径具有如 下特点：它让学生对机器体系结构的底层细节很熟悉，其直接 性是基于模拟的软件没有的，但这种方法实现起来有一定的难 度，要求学生的水平比较高，学生不仅要有扎实的软件基础知 识，又要非常了解计算机硬件。另一方面，基于模拟器的软件 有意将任一特定机器结构的底层细节对学生透明，大大简化了 项目的开发，学生比较容易上手，从而可让学生将重点放在课 堂上或书本上学到的操作系统原理的实现上，避免了编写复杂 的计算机硬件控制程序，还可提高程序的可移植性。第二种方 法需要操作系统在实验的设计过程中可以设计多种实验形式， 例如设计模拟某操作系统的部分功能，或在某个基础平台上完 善一个操作系统，或分析一个操作系统源代码，或设计实现一 个小型嵌入式操作系统等等。学生可以根据自身能力和兴趣， 任选拟设的多种实验课题之一。有些课题不必要求学生集体上 实验课，只需教师进行定时或不定时指导。学生成绩根据其完 成任务情况和难易程度而定。 ３ 结语 操作系统课程的教学ｌｌＬ作是一个复杂的系统Ｔ程，为适 应信息社会加速发展的需要，传统式的灌输式的教学方式必 须进行更新和改革。针对目前操作系统原理的教学现状以及 整个计算机科学的教育改革形势，应该加大操作系统课程的 改革力度和步伐，适应信息社会加速发展的需要，尽其所能， 把学生培养成二十一世纪的合格人才。 参考文献 ｆ１】康丽军．关于操作系统课程改革的探索与实践［Ｊ］．太原大 学学报，２００４，（９）：５５—５６． ｆ２］翟高寿，姚毅，须德，等．浅谈计算机操作系统课程教学 改革Ⅲ．交通高教研究，２００２，（２）． ［３】蒲晓蓉，陆庆，耿技．改革《操作系统》课程设置强化学 生的基础知识ｆＪ］．电子科技大学学报，２００２．（６）：９９． 【４］朱贵良．国外若干知名大学《操作系统》课程教学设计特 点研究［ＪＪ．许昌师专学报，２００１．