“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課程分層教學(xué)探討

1、“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課程分層教學(xué)探討摘要:本文分析了我?！安僮飨到y(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀針對(duì)存在的問題和課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要求提出了分層、分階段的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想以逐步引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情并調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維和提高創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分層體系結(jié)構(gòu)G6421引言我校是一所以經(jīng)濟(jì)、管理類學(xué)科為主法、工、文、理等學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)。信息管理學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與信息管理專業(yè)開設(shè)了“操作系統(tǒng)”課程。近幾年來學(xué)院圍繞著培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)型人才的辦學(xué)理念和

2、專業(yè)課程建設(shè)的指導(dǎo)思想在該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了諸多實(shí)踐改革嘗試和理論研討?！安僮飨到y(tǒng)”是一門理論性很強(qiáng)的課程教材原理性內(nèi)容相對(duì)抽象難以理解因而必須輔以實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的消化進(jìn)而深刻理解操作系統(tǒng)的本質(zhì)從而在未來的工作中利用所學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際的問題。為此我?！安僮飨到y(tǒng)”課程組圍繞“大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)三個(gè)環(huán)節(jié)”的指導(dǎo)思想進(jìn)行了深入剖析努力尋找一個(gè)適合我校實(shí)際情況的“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)課

3、程方案。本文將結(jié)合我校實(shí)際教學(xué)情況探討操作系統(tǒng)分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。2我?！安僮飨到y(tǒng)”教學(xué)現(xiàn)狀雖然在以往“操作系統(tǒng)”課程的教學(xué)中我們?nèi)〉昧瞬簧俳?jīng)驗(yàn)但尚存在諸多不足很多地方有待進(jìn)一步的研討及改善針對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)存在的問題有以下幾個(gè)方面。(1)理論課與實(shí)驗(yàn)性課程相對(duì)獨(dú)立長(zhǎng)期以來在專業(yè)課程的設(shè)置中我們將“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)分成兩門課一門是“操作系統(tǒng)”屬于專業(yè)必修課在大二下學(xué)期開設(shè)沒有配置實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)另一門是“Linux操作系統(tǒng)”屬于專業(yè)選修課在大三

4、上學(xué)期開設(shè)。對(duì)于前者教師在課堂內(nèi)主要講授操作系統(tǒng)原理相關(guān)內(nèi)容學(xué)生只在課余自行做一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來消化理解部分理論知識(shí)。對(duì)后者以Linux為實(shí)例全面介紹操作系統(tǒng)的管理功能進(jìn)行教學(xué)主要介紹Linux實(shí)現(xiàn)原理并配置32學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容未做系統(tǒng)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)不完整并缺少層次性。要求學(xué)生完成的只是一些基礎(chǔ)驗(yàn)證性及簡(jiǎn)單應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)無法讓學(xué)生全面理解操作系統(tǒng)的本質(zhì)。(2)專業(yè)課程設(shè)置學(xué)時(shí)不足由于學(xué)校采用學(xué)分制為了讓學(xué)生能在前三年修滿基本學(xué)分(使

5、得學(xué)生在四年級(jí)時(shí)專注于畢業(yè)論文、實(shí)習(xí)和找工作)我校在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)將大部分課程安排在前三學(xué)年這種壓縮式的安排對(duì)專業(yè)課程形成了沖擊使得教學(xué)計(jì)劃中的專業(yè)課課時(shí)數(shù)不得不擠壓(一部分課程壓縮了實(shí)驗(yàn)課時(shí))。同時(shí)由于學(xué)生每學(xué)期所修課程較多難以有時(shí)間和精力來完成復(fù)雜的綜合性實(shí)驗(yàn)而具有創(chuàng)新性的、工程項(xiàng)目式的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更是無法開展。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)置缺乏層次性實(shí)驗(yàn)設(shè)置沒有考慮實(shí)驗(yàn)對(duì)象群體的差異性以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的循序漸進(jìn)、難度逐漸增加的層次性對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培

6、養(yǎng)不利未能體現(xiàn)素質(zhì)教育的宗旨。主要內(nèi)容停留在對(duì)主流操作系統(tǒng)(Windows和UnixLinux)的命令使用、系統(tǒng)配置管理等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以及編寫程序來模擬實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)中的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法。所有學(xué)生做相同實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)難度相同學(xué)有余力的學(xué)生缺少激勵(lì)其潛能得不到挖掘。這些內(nèi)容雖然對(duì)學(xué)生第三層的實(shí)驗(yàn)難度大留到大四學(xué)生有充足時(shí)間時(shí)開展實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制。由導(dǎo)師出題將學(xué)生組織成課外科研小組結(jié)合當(dāng)前主流操作系統(tǒng)開展研究性活動(dòng)。對(duì)有一定價(jià)值的研究課題可直接轉(zhuǎn)入到

7、畢業(yè)設(shè)計(jì)范疇。(3)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇應(yīng)結(jié)合目前操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)并充分考慮學(xué)生將來的就業(yè)口徑。我們的專業(yè)是設(shè)置在財(cái)經(jīng)院校的框架下將來有很多的學(xué)生可能就業(yè)在金融業(yè)、電信業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、商業(yè)等行業(yè)這些行業(yè)選擇用的操作系統(tǒng)是我們選擇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)優(yōu)先考慮的另一個(gè)因素是系統(tǒng)源代碼是否開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)上的互動(dòng)學(xué)習(xí)社區(qū)是否豐富。綜合考慮這兩點(diǎn)我們選擇了Linux和Solaris作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)而且它們都提供了交互式多任務(wù)的終端易于學(xué)生觀察分析現(xiàn)代操作系統(tǒng)

8、的多線程機(jī)制。值得欣喜的是它們還同屬一個(gè)家族學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)不至于太重。特別值得一提的是Solaris提供的兩個(gè)工具DTrace和MDB。DTrace是一個(gè)內(nèi)置于Solaris中的全面的動(dòng)態(tài)跟蹤工具。它可用于檢查用戶程序以及操作系統(tǒng)的行為。允許用戶查看系統(tǒng)以便了解其工作方式、在軟件的多個(gè)層之間跟蹤性能問題或找出導(dǎo)致異常行為的原因方便地動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。MDB命令用于調(diào)試內(nèi)核和其他軟件程序。它可在交互方式或在腳本中調(diào)試實(shí)時(shí)用戶進(jìn)程、用戶進(jìn)程核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)

9、文件、內(nèi)核崩潰轉(zhuǎn)儲(chǔ)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、目標(biāo)文件和其他文件。4分層實(shí)驗(yàn)體系的優(yōu)勢(shì)及實(shí)現(xiàn)保障通過逐層漸進(jìn)式的試驗(yàn)可以逐步引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情調(diào)動(dòng)他們進(jìn)行積極思維并進(jìn)行創(chuàng)新的能力。分層實(shí)驗(yàn)體系是從人們對(duì)事物的認(rèn)知規(guī)律提出來的是一種立方體化的教學(xué)方案它貫穿大學(xué)的三個(gè)年級(jí)在知識(shí)點(diǎn)上給學(xué)生不間斷的刺激并逐步加深同時(shí)它還聯(lián)系了計(jì)算機(jī)的多門學(xué)科有助于學(xué)生形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)達(dá)到多學(xué)科的融會(huì)貫通。通過部分班級(jí)的教學(xué)實(shí)踐證明這種方法有助于學(xué)生通過實(shí)踐環(huán)節(jié)理解

10、抽象概念培養(yǎng)他們對(duì)實(shí)際操作系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析的能力、鍛煉他們的工程實(shí)踐動(dòng)手能力激勵(lì)他們進(jìn)行創(chuàng)新思維不斷進(jìn)行科學(xué)探索的熱情。分層實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建需要多方面的支持不僅需要硬件設(shè)備上的投入還需要一個(gè)支持課程建設(shè)的良好軟環(huán)境。首先需要學(xué)校和學(xué)院的支持包括資金和師資兩個(gè)方面的投入以及相應(yīng)保障建設(shè)的制度(如實(shí)驗(yàn)室管理制度、教學(xué)與科研的互動(dòng)制度)。其次課程建設(shè)不是一蹴而就它是一個(gè)長(zhǎng)期過程應(yīng)建立一個(gè)穩(wěn)定而充滿熱情的、朝氣蓬勃團(tuán)結(jié)協(xié)作的課程教學(xué)梯隊(duì)。再次教與

11、學(xué)是相輔相成、教學(xué)互長(zhǎng)的應(yīng)考慮到學(xué)生的力量讓他們也積極參與到課程建設(shè)中來變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)不斷吸收采納學(xué)生的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)案例利用現(xiàn)身說法對(duì)后續(xù)選課學(xué)生能起到帶動(dòng)作用。最后完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)通過它為學(xué)生提供豐富的課程資源及一個(gè)學(xué)習(xí)交流環(huán)境營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)術(shù)研究討論氛圍。5結(jié)束語(yǔ)教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)將“操作系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個(gè)新的認(rèn)識(shí)高度。畢竟離開了實(shí)踐什么理論都是空對(duì)空的說教是空泛而枯燥無味的也易導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的迷惑?；赟aaS和SOA的餐飲管理