摘要:本文通过分析“操作系统”课程的教学现状,从多元化教学方法、教学手段、实践教学以及评价方式等方面进行探索和改进,实践表明,改进后的课程教学获得了良好的效果。
关键词:操作系统;教学改革;多元化方法;多元化评价
中图分类号:G642 文献标识码:B 论文编号:1674-2117(2015)10-0093-03
操作系统是计算机中最大的系统软件,管理着计算机系统中的所有硬件和软件,内容庞杂,涉及面广。“操作系统”课程主要介绍操作系统的基本原理和实现技术,涉及计算机硬件、程序设计语言、数据结构和计算方法等领域和内容。该课程同时是计算机及相关学科的核心课程,亦是考研的专业课之一,其重要性毋庸置疑。
“操作系统”课程的特点是理论性较强,内容抽象,课堂上所讲的原理和实际中使用的操作系统并不一致,学生学习的积极性往往不高。课程实施中传统的教学方法是以课堂讲授为主,内容比较陈旧,实验学时偏少。上述情况明显影响了以往课程实施的效果和质量。基于上述问题,笔者在“操作系统”课程教学中从分析教学现状入手,通过多元化的教学方法、教学手段、实践教学以及评价方式等对课程教学进行探索和改进,以期取得良好的教学效果。
以往教学中存在的问题
1.课程理论性强,学生学习兴趣不高
由于操作系统原理的自身特点,课程教学中概念抽象,应用性不强。学习效果不像高级语言或应用软件学习那样立竿见影,部分学生感觉学习操作系统没有实际用处。学生学完课程只是掌握了操作系统的一些概念和原理,这些原理没有和现实使用的操作系统联系起来。
2.课程内容陈旧,教学手段单一
“操作系统”课程以介绍操作系统原理为主,内容远落后于该领域最新的研究成果,教材内容也没有与时俱进。虽然近年来也出版了不少操作系统教材,但是大部分仍然侧重理论讲解和知识点描述,忽视与实际操作系统的结合。理论与实践明显脱节。随着多媒体教学的普及,每节课的信息量增多了,但是教学过程仍然是以教师为主,教师以填鸭的方式灌输理论知识,教学过程中缺乏与学生的互动和讨论。课堂气氛沉闷,教学质量大打折扣。
3.实践环节薄弱,学业评价方式单一
“操作系统”课程理论性较强,实践课时自然成为“操作系统”课程教学的重要组成部分。但是在以往的课程实施中,实践课时明显偏少。对于学生而言,往往Linux系统刚刚熟悉不久,实践课也就接近了尾声,教学效果不尽如人意。另外,以往的课程评价方式较为单一,期末成绩占很大的比重,部分学生平时不努力,考前搞突击,严重影响了教学效果。
课程教学改革的方法与措施
1.优化教学内容
鉴于有限的课时,在课程实施中适当删减教材中的内容,增加主要内容和重点内容的实例分析,如目前流行的操作系统相对应的功能是如何实现的。操作系统是计算机的管理者,要站在管理者的角度去理解操作系统。要紧跟操作系统发展趋势,与时俱进地介绍与操作系统相关的新技术,激发学生的学习热情。同时,可以借助课件制作的软件,将一些算法和流程以动画的形式呈现,让学生更加直观地理解相关知识点。
2.采用多元化的教学方法,激发学生的学习热情
在教学过程中坚持“以教师为主导,以学生为主体”的教学理念,将类比教学、启发教学、情境教学等教法融入到教学过程中,以有效提升课程教学效果。
①类比教学法。将生活中常见的现象引入到教学过程中进行类比分析,使枯燥的理论变得生动有趣。比如,在讲解进程和线程区别时,将进程和线程比作上战场的士兵,以帮助学生理解。相当于进程的士兵携带了很多物品,所以他拥有的资源多、负担重;相当于线程的士兵只携带了必要的防护工具和武器,轻装上阵,所以线程负担小,切换速度快。
②情境教学法。在课程教学中,结合内容创设特定的情境,引导学生学习和理解。如在讲解和尚打水问题时,请一部分学生将自己想象成是小和尚,另外一部分学生将自己想象成是老和尚,引导学生思考自己所扮演的角色应该按顺序做哪些动作。通过这样的情境思维体验,学生对于PV原语及对应的程序就不难理解了。
③启发式教学法。在课程教学中充分调动学生的主观能动性,将知识点分解设计成一系列问题,引导启发学生主动思考,自主寻求答案。例如,在讲解文件管理时,首先提出问题:我们在计算机中找到某一文件的图标,双击该图标后,操作系统做了哪些事情?我们的文件存放在什么设备上,操作系统是如何找到它的,设备驱动器做了哪些事情?如此一步步地引导学生去思考,激发学生的兴趣,从而引出并完成教学内容。
3.运用多元化的教学手段
①分组协作学习。为了激发学生自主学习的积极性,学生可以在教师给定的范围内选题,3~4人一组,利用网络资源和各种参考资料开展自主学习。根据设计,要求学生将学习成果提炼成PPT,教师随机从每组中选择一名学生上讲台演示和分享小组的学习成果,同时由十名评委同学打分,计算平均得分并赋予小组每个成员。教师则做好记录,并对每组学生的汇报进行点评。经过实践证明,这种分组协作学习的方式激发了学生自主学习的热情,锻炼了学生的语言表达能力和团队合作精神,课堂气氛活跃,效果良好。
②读书报告――扩展学生视野。组织引导学生追踪操作系统最新发展动向。在教师给定关键词和选题范围内,学生自拟读书报告题目,然后通过查阅参考书和科技文献撰写读书报告,并要求一个学期提交两份读书报告。通过阅读大量文献和资料,可以提高学生相关知识点的阅读量,并有效扩展专业视野。
③随堂测试重要知识点。重要的知识点在讲解完毕后,布置题目给学生做测试。通过测试情况,了解学生对该知识点的掌握程度。
④改革完善实践教学。在实践课程教学中,采用VMware虚拟化软件作为新平台模式,将多个操作系统集于一身,给学生提供一个灵活的操作平台,方便学生了解和使用各种系统,充分发挥学生学习的主动性。 Linux是开源的操作系统,在Linux系统下做操作系统实验更加直观,更利于学生的理解。例如,笔者在实验教学中,根据本校学生的情况自编实践课程指导书(基于Linux环境),内容涵盖进程的创建和撤销、进程同步和互斥、进程的通信、存储管理、设备管理和文件管理。由于实践课学时少,部分学生此前从未接触过Linux操作系统,课程初期就布置一些Linux操作系统的安装及基础知识的学习任务,以便实验正式开始时,学生可以尽快上手。实验辅导根据学生掌握的情况进行,对于普遍存在的问题,进行讲解和讨论。具体实践中,将实验分为验证性实验、设计性实验和综合性实验三种,每次实验需要提交实验报告和实验代码。
⑤采用多元化的课程评价体系。在“操作系统”课程中,采用过程评价和终结性评价相结合的多元化课程评价体系,克服以期末考试成绩为主的终结性评价体系的弊端。课程的总评成绩由以下四部分加权组成:平时成绩25%(包括作业成绩、读书报告成绩、随堂测成绩)、实验成绩25%(包括实验报告、实验代码)、讨论课成绩10%、期末成绩40%。首次上课时,即向学生公布本课程成绩评价方式和标准,让学生有心理准备和努力的方向。多元化课程评价体系可以让学生真正参与到课程的教与学的过程中,客观地评价学生的学习认真程度和知识点的掌握程度,提高学生自主学习的积极性,锻炼学生的学习能力、团队合作能力及语言表达能力等。基于上述的教学评价设计,笔者将其运用到自己的课程教学中,经过三个学期的实践探索,切实获得了较好的效果。
结束语
为了提高学生学习的主动性和积极性,笔者结合多年来“操作系统”课程的教学经验,从教学方法和手段、实践教学以及多元化的课程评价体系等角度,探讨和实践了一系列改革措施,以使枯燥的理论变得生动有趣,让学生参与到整个教学过程和评价中,激发了学生自主学习的积极性,收到了良好的教学效果。
“操作系统”课程改革是一项复杂的系统工程。为了提高操作系统课程教学质量,我们将继续探索和努力实践。
参考文献:
[1]符琦,李润求,黄力.操作系统课程教学内容和方法的探讨[J].当代教育理论与实践,2011(2):58-60.
[2]赵俊生,寿永熙,马志强,秦俊平.“操作系统”课程改革与建设的研究与实践[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2010(3):165-167.
[3]李艳,王金环.操作系统课程教学改革的探索与实践[J].教育探索,2013(22):164-165.
[4]左万历,赵东范,闫昭.操作系统课程的多角度教学模式探索[J].计算机教育,2011(12):103-106.
[5]童幸生,刘义.地方高校教师教学评价多元化探索[J].教育探索,2011(7):89-90.
[6]辛琳琳,陈世彩.高校课程质量评价的多元化理论探析[D].临沂:临沂大学学报,2014(04):25-28.
基金项目:本文系浙江师范大学校级教改项目研究成果。