基于实践应用能力的《计算机操作系统》课程实验教学研究与应用

宋添树 朱昌洪

摘  要：计算机操作系统课程特点鲜明，是一门重要的计算机类基础学科，属于既有较强的理论知识作为基础，又需要丰富的课程实验环节来帮助学生充分掌握所学知识的课程。根据应用型本科院校人才培养目标，培养学生的动手实践能力，让学生能够在实践中充分理解上课所学较为抽象和复杂的各类操作系统的算法和优化思想。文章通过分析应用型本科院校在传统课程教学和实验中存在的问题，然后对课程的课堂教学和实践环节进行改革，真正实现多元化的教学目标，培养学生独立思考动手实践的能力，提高教学质量。

关键词：操作系统;实践;应用

中图分类号：G642 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）09-0110-03

Abstract： The computer operating system curriculum is characterized by distinct characteristics. It is an important computer-based basic subject. It belongs to a course that has strong theoretical knowledge as a foundation and a rich curriculum experiment to help students fully grasp the knowledge they have learned. According to the talent training objectives of applied undergraduate colleges， students' hands-on practical ability is cultivated， so that students can fully understand the algorithms and optimization ideas of various abstract operating systems that are more abstract and complex in the course. This paper analyzes the problems existing in the teaching and experiment of traditional courses in applied undergraduate colleges， and then reforms the classroom teaching and practice links of the curriculum to truly realize the diversified teaching objectives， cultivate students' ability to think independently and improve their teaching quality.

Keywords： operating system; practice; application

一、概述

《計算机操作系统》是一门重要的计算机类的基础学科，不仅仅在工程中有着十分广阔的应用，而且在各类一流大学的研究生入学考试中同样占有相当重要的地位[1]。

就《计算机操作系统》这门课的特点而言，它具有比较深厚的理论知识，内容丰富，思维跨度比较大，学生在学习这门课时需要一定的抽象思维能力去理解各种调度算法背后的原理[2]。因此单单靠复杂的理论知识难以提起学生的学习兴趣，也容易遗忘所学的知识。针对目前存在的问题，本文提出要加强理论与实践相结合，重理论更重实践应用的教学方法对计算机操作系统进行教学改革，以达到让学生真正理解并掌握的目的。

二、课程教学现状

（一）理论性强，难度较大

《计算机操作系统》在大多数院校的教学活动中普遍存在学生学习积极性不高，教师授课难度较大的问题。本门课主要针对的是Linux操作系统的各种调度算法进行讲授，与学生经常接触的windows这类具有成熟的图形界面用户友好的操作系统有比较大的心理落差，因此学生会对这门课失去兴趣从而使授课质量下降。

（二）教学模式过于单一

目前《计算机操作系统》的教学模式普遍采用传统的多媒体课堂教学模式和学生上机实验课结合的方式进行授课，对于计算机操作系统中理论性较强，较为枯燥的内容仅仅通过教师的语言讲授难以调动学生的积极性。

（三）实践环节设计不合理

通常操作系统课程中设置的实践课占课时数较少，每一章平均不到半节课的手动实践环节，因此学生不能有效地利用课堂气氛，充分的动手实践课上讲过的算法，进一步给学生造成了课程抽象的刻板印象，认为操作系统就是停留在书本上，从而对《计算机操作系统》感到厌倦。这样不利于培养学生的主动性和创新能力，使教学效果达不到要求。

（四）教学资源匮乏

目前计算机类的各种基础学科中，《计算机操作系统》的教学资源不能算十分丰富的，大多数教材教辅书籍往往都是以理论介绍为主，实践环节经常因为编程语言的问题而略过，因此丰富课堂的教学资源同样也是需要认真考虑的问题。

同时，学校的教师团队有着不同的专业背景和教育教学经历，因此在教学目标、教学过程、教学进度和教学效果上无法得到统一和保障。

（五）学生的编程能力较弱

《计算机操作系统》往往是在计算机相关专业学生有一定基础之后才会开设的课程，但是学生对于编程通常有一定的畏惧心理，不想甚至害怕编程，对于实践课程有着排斥心理。操作系统对于学生理论联系实际的能力有着较高的要求，因此还需要对学生的编程能力有一定的训练和提高。

三、计算机操作系统实验课程改革思路

针对上述存在的问题，必须对《计算机操作系统》的实验课程进行改革，调整现有的上课模式，合理规划实验课程的教学内容，能够正确引导学生对《计算机操作系统》进行全面深刻的认识和学习，培养学生的动手能力，能够切实理解和解决理论环节中操作系统的各个概念和算法，让学生真正对《计算机操作系统》有完整全面的认识。

（一）完善教学内容

目前《计算机操作系统》课程内容相对陈旧，许多过时的知识点在课本中反复出现，无法调动学生学习的积极性，因此应当调整课本中的知识结构，将当下主流操作系统中的核心算法在课本中的占比提高，增加算法图解的数量，减少冗长的文字描述，让学生学起来轻松自然。计算机操作系统的课程结构（见图1）。

（二）调整教学体系结构

《计算机操作系统》实验课对学生的动手编程能力有着较高的要求，在开设这门课程之前应当要求学生具备一定的程序设计语言学习基础、数据结构和算法知识的学习，以及计算机组成原理和数字电路等知识。

（三）强化实验环节

由于《计算机操作系统》课程的特殊性质，因此大多数高校往往不能对这门课程的实践环节有着较为深入的挖掘，也导致了计算机操作系统实践环节的忽视。

首先，为了能够让学生更好的掌握理论知识，加强教学实践环节，教师应该完善实验指导书，剔除掉不合理的内容，然后要求学生依照实验指导书将课本上的各类算法通过程序设计语言进行模拟，以此来强化对课本中知识点的理解，并加强学生的动手编程能力（见表1）。

其次，《计算机操作系统》课本中的知识点多而复杂，教师无法也不能将所有的知识点纳入实验内容，因此需要将实验进行模块化划分，根据学生能力大小分配不同任务，以小组合作的形式完成实验内容，在实验课结束时让每个同学展示自己的学习成果，即使基础较为薄弱，能力不强的学生也有很强的成就感和自豪感。

（四）项目带动学习

在实验课程中，《计算机操作系统》算法实践往往比较复杂，涉及的内容和功能往往很多，因此将课上内容以小组分工合作的方式完成实验内容，将理论课程中的知识点遵循由简单到复杂的规律让学生完成。同时，将任务分解成不同的单元不同的模块使学生在做实验时有层层递进的感觉，真正动手去完成不同的小任务，学生则理解和掌握更快。

（五）采用多元化教学

在理论教学的同时，利用多元化教学手段穿插进行实验指导，采用启发式的教学理念，切实提高学生积极性，实现从要我学到我要学的飞跃。让学生从理论到实践有一个平滑的过度[4]。

此外，在网络高度发达的今天，腾讯、阿里巴巴和百度等公司为学生提供了优秀的云平台供其学习，教师应该充分利用这类资源，将实验课建立在云平台之上，使学生接触一些优秀先进的计算机操作系统理念，扩充课外知识，为能力较强的学生提供更大的便利[5-6]。

四、结束语

《计算机操作系统》课程是计算机类专业的重点核心

课程之一，具有很强的理论性和实践性，通过对该课程的深入学习，培养学生独立思考能力和分析解决问题能力。同时在对课本理论知识的学习基础上，更应该加强在实践方面的重视程度，让学生真正动手解决问题，进一步加强对课本上理论知识的理解和掌握。

参考文献：

[1]王兰，陆春吉.独立学院计算机操作系统课程课堂教学改革的研究[J].通讯世界，2019，26（2）：264-265.

[2]聶斌.“操作系统”课程研究型教学改革与实践[J].科教导刊，2019（10）：121-123.

[3]李勤.基于翻转课堂模式的操作系统课程教学改革研究[J].现代商贸工业，2018（36）：170-171.

[4]扈乐华.浅谈计算机操作系统教学改革中的几点意见[J].山东工业技术，2018（21）：232.

[5]刘嘉.“新工科”背景下地方高校操作系统课程改革的探索[J].软件导刊·教育技术，2019，18（5）：43-45.

[6]韦向飞.试论计算机操作系统的发展趋势[J].科学与信息化，2019（19）：63，66.