操作系统理论知识精选(九篇)

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第1篇：操作系统理论知识范文

关键词：操作系统；教学改革；高职高专院校

中图分类号：G642　文献标识码：B　文章编号：1672-5913(2009)04-0054-02

1　引言

操作系统是计算机专业课程体系中的专业基础课程，它的前导课程为数据结构、计算机组成原理和高级语言程序设计，课程的教学目的是使学生通过课程的学习，理解操作系统的基本概念、主要功能和设计原理，掌握常用操作系统的使用和管理方法。但是实际教学中由于其涉及知识面广，理论性较强，缺乏有效的实践环节，造成学生学习兴趣不高，难以达到良好的教学效果。

2　教学中实际存在的问题

2.1　理论压缩型教学

在课堂教学中，使用操作系统原理类教材，讲授的内容基本是在本科生要求掌握的理论知识的基础上进行一定压缩，基本表现是照本宣科，多讲概念、原理和算法，要求学生对所学知识点死记硬背。在实践环节中，要求学生使用高级语言编写模拟进程调度，银行家算法等内容的演示程序，强调对理论知识的深入理解和数据结构知识的应用。其结果是学生记忆了大量的书本知识来应付考试，而实践中编写的程序也没有任何实际应用之处，造成了学生观念中“操作系统无用论”，极大地打击了学生的学习积极性，也对后续课程的学习造成了一定影响。

2.2　操作应用型教学

放弃操作系统理论性的内容，开设Windows系统或Linux系统应用类课程来代替操作系统课程。主要讲授该类操作系统的常规应用和维护知识，使学生能够熟练使用和维护操作系统。在实践环节中，要求学生掌握操作系统的安装方法，能够熟练应用操作系统中的功能，例如Windows系统中的文件加密、磁盘配额、创建紧急修复磁盘、磁盘清理、备份与恢复数据、CHKDSK维护文件完整性等操作，可以针对操作系统运行中出现的异常问题进行维护管理。这种教学方式将操作系统的学习等同于一种软件的应用学习，难度大幅度下降，但是作为计算机专业的学生不应仅仅只懂得安装和维护操作系统，作个简单的“系统维护员”，还应当能够理解操作系统的基本原理，为“改进”和“增强”操作系统打下基础。这样才能体现出专业特色。

3　改革方案

高职高专对于计算机学科人才培养的目标是“培养计算机技术应用型专门人才”，教学安排基本是实践能力培养为主，理论知识学习为辅。操作系统课程的教学改革也要紧扣此目标。作者结合自身的教学经验，从教学内容、教学方法和实践环节三个方面提出了具有高职高专特点的操作系统课程教学改革方案。

3.1　教学内容

操作系统课程教学改革的首要任务是对课程内容的改革。课程应围绕以掌握操作系统的基本概念和原理为重点，以分析实例为手段展开，合理调整理论与实践部分的搭配比例，重点突出实践教学环节。在具体的教学内容设置中，遵循“够用适度，求精不求全”的原则，合理地组织教学内容。

在理论部分，以满足学生课程学习的基本需要为主，重点掌握以下内容：用户接口技术；进程管理和并发技术；内存管理中的分页策略和虚拟存储；设备管理中的设备的分配与驱动，缓冲技术及虚拟设备；文件系统中的文件组织形式、树型目录结构以及对文件的基本操作的实现等。

操作系统课程的实践环节历来是一个教学难点。以目前的实际情况，在实践环节设计开发操作系统是具有相当难度的，也不符合高职高专教学特点。在实践部分，由于Linux是遵循POSIX标准的免费多用户多线程类Unix操作系统，具有Unix的全部特征，且源代码完全公开，方便学生对核心模块源程序的研究，所以采用Linux作为教学实验平台，安排实验。实验主要内容包括系统引导程序、进程调度、系统调用、内存管理、设备驱动、文件系统、内核模块等，基本与理论教学内容相对应，达到加深理论知识理解，辅助实际应用的效果。

教材的选取依据以上教学内容，在内容上不仅要包括以上提到的理论知识点，还要做到基本原理与操作系统实例相结合。而实际选择教材时，任何一本教材都会有不足之处，这样就要求授课教师根据实际的情况对教材的内容进行调整，适当删减和添加内容。在条件允许的情况下，最好自行编写教材或讲义，以便更适合本校教学。

此外还要注意操作系统课程与其它计算机课程(如计算机组成原理、高级语言程序设计、数据结构等)之间的联系，在教学内容上互相衔接。这样不仅可以减少教学内容的不必要重复，明确教学内容讲授的重点，还可以使学生更好地理解整个计算机体系结构，体会到操作系统在计算机专业课程体系中的重要性。

3.2　教学方法

首先要引导学生理解学习操作系统的目的，明确学习目标，消除“操作系统无用论”对学生的影响，使学生了解学好操作系统需要抓好三方面：基础、理论、实验。同时也可以通过介绍操作系统领域新技术的发展，激发学生的学习兴趣。比如向学生讲授随着嵌入式系统的迅速发展，操作系统也随之向着实时的、可移植的嵌入式操作系统发展，VxWorks、WinCE、VRTX、Linux等操作系统已经得到了广泛的应用，因此计算机专业的学生有必要去学习操作系统的内部结构和实现技术，只有深入的理解实际操作系统，才能更有效的管理和使用系统。

在课堂教学环节，遵循以培养学生的综合应用能力为目的的原则，积极探索和实施互动式、引导式教学，以及任务驱动教学法和梯度式教学法等先进教学方法，注重激发学生的学习兴趣和学习积极性，培养学生自主性学习的习惯，充分利用现代教育技术，制作形象生动的电子课件，重点演示课程教学中的重点和难点，扩大课堂教学知识容量。讲授过程中注意理论与实践相结合。例如在讲授存储器碎片管理时，先使用Windows中附带的磁盘碎片整理程序演示此功能，然后再介绍原理，以加强学生对理论知识的理解。同时也可以适当安排一些课堂讨论，启发学生积极主动地思考，而不是单纯被动地接受知识。

注重学生自学环节，充分利用校园网络，构建操作系统课程网络学习平台，实现教学资料共享、在线答疑、在线测试等功能，使学生可以灵活方便地自主学习。对于想要深入学习Linux的同学，指导成立学习小组，针对Linux内核、网络应用、程序设计等方面进行研讨，全面推进课程多元化教学。

3.3　实践环节

实践环节是操作系统学习中最重要的部分，对能否学以致用，并进一步激发学生的学习兴趣起到关键作用。实验安排中，在掌握Linux系统的基本安装和操作之后，考虑到学生能力的差异和不同的发展方向，将实验内容分为两个部分：设计模块、应用模块，按照程序设计员和系统管理员两个方向，供学生选择学习。

(1)设计模块

设计模块主要是结合理论知识，加强对Linux模块功能的分析理解，学生在教师的指导下，结合前导课程知识，能够进行系统程序设计，构造操作系统新模块，添加新功能。在此基础上，可以进一步尝试对Linux内核进行编译研究。

(2)应用模块

应用模块主要是结合理论知识，理解Linux模块功能，能理解熟练使用Linux系统，并在高级系统管理方面进行复杂网络管理，例如：DNS、DHCP服务配置、VSFTPD、HTTP(Apache+CGI/JSP/PERL+Mysql)服务配置、VPN、防火墙配置等内容。

教师要注意对实验的管理，对每一位学生的实验结果进行检查和打分，作为学生课程成绩的重要组成部分。对出现的问题和实验完成情况进行点评，对实验中暴露出来的薄弱知识点进行巩固，从而保证实验教学的质量。

最后要强调的是，面对迅速发展的信息技术，作为教学的核心――教师，几乎与学生同步接受新知识、新思想，也面临自身的知识更新，这就要求主讲教师能够把握操作系统的教学的整体框架，了解操作系统的最新发展，清楚教学知识点，明晰技术点和案例，及时更新知识结构。

第2篇：操作系统理论知识范文

关键词：非计算机专业；操作系统；教学内容；教学方法

操作系统是现代计算机系统中不可或缺的基本系统软件，了解和掌握操作系统的基本原理、机制和技术将有助于学生更好地在各种操作系统平台上进行各自专业领域内应用系统的开发和研究，因而，一些与计算机应用紧密相关的非计算机专业已逐渐将其作为一门重要的专业基础课进行教学[1]。然而，非计算机专业学生在计算机体系结构等方面的专业知识相对薄弱，其知识背景与计算机专业的学生存在一定差别[2]，这就需要在操作系统课程的教学过程中有针对性地设计相关教学内容，合理应用各种教学方法，本文将基于实际教学经验对此进行一定探讨。

1非计算机专业操作系统课程教学现状分析

尽管操作系统课程的教学对一些与计算机应用紧密相关的非计算机专业非常重要，但是相对而言操作系统并非这些专业的核心课程，部分学生在接触该课程之前可能并不了解其重要性，甚至可能片面地认为该课程仅仅教授如何使用一些常见操作系统，加之操作系统课程本身理论性较强，原理性知识相对比较繁杂，更容易让学生觉得该课程枯燥乏味，缺乏学习兴趣。这就需要授课老师能清楚说明操作系统的重要性，根据课程中各知识点的内在联系合理组织教学内容，时时注意对学生学习兴趣的培养。

除了理论教学的开展，操作系统课程教学一般还需要设置必要的实践环节。非计算机专业学生学习操作系统课程的目的往往是在理解操作系统基本原理的基础上更好地应用而非开发操作系统，他们的计算

机相关背景知识也相对薄弱，这就使得他们并不是很需要，也很难去完成原来面向计算机专业学生所设计的一些难度较大、比较深入的实验内容[3]。因此，在设置教学实践环节时，应该相应地对实验内容和要求进行适当调整以适应非计算机专业学生的实际需求和客观情况。

通常，操作系统课程的教学是在高级语言程序设计、数据结构、计算机组成原理等先修课程的基础上进行的。然而，对于非计算机专业的学生而言，他们对这些背景知识的掌握存在一定不足，部分学生甚至对操作系统教学中需要掌握的一些最基本的计算机硬件知识都不甚了解，在一定程度上影响了课程教学的顺利开展。因而，在面向非计算机专业的操作系统课程教学中，应该适时地对相关的基础背景知识进行一些必要的补充和说明。

2教学内容的合理安排

根据上述分析，在面向非计算机专业学生进行操作系统课程教学的过程中需要针对性地合理安排理论和实验教学内容，下面笔者将基于实际教学经验从三方面进行探讨。

2.1有机组织操作系统理论教学内容

由于非计算机专业学生一般计算机基础知识较为薄弱，缺乏对操作系统的准确定位，因此有机组织操作系统课程各章节的理论知识，让学生从全局到局部、逐步深入地掌握课程中众多繁杂的知识点就显得尤为重要。

在操作系统课程开课之初，应首先阐明操作系统在整个计算机系统中的地位和作用，强调掌握操作系统相关原理对于应用计算机进行专业领域软件开发的重要意义，使学生深刻理解操作系统的资源管理者角色，从整体上把握处理器管理、存储管理、设备管理以及文件管理这几个基本功能的内涵及其相互关联，并将这些功能与课程中各主要章节建立映射关系，使学生建立学习操作系统就是要学习对各种软硬件资源进行管理的原理、方法和技术这样一个全局的意识。

在每个章节的讲授中，不仅要细化讲解该章节所关联的管理功能是什么？如何实现？还需要根据情况说明该功能在整个操作系统中与其他管理功能之间的联系，从而让学生既能全局了解操作系统授课内容框架又能局部深入掌握课程各个知识点的具体细节，形成较为完整的、系统的课程知识体系。

此外，在结合课程全局框架和章节局部细节讲授操作系统中一些普遍适用的基本原理和技术时，还可根据实际情况联系当下流行操作系统的应用及特有实现机制适当进行进一步的展开说明，将较为抽象空洞的理论知识与实际应用相关联，以期提高学生的学习兴趣。

2.2合理设计操作系统实验教学内容

由于非计算机专业学生学习操作系统的目的一般更偏向于更好地理解和应用系统，同时考虑到他们在计算机编程等能力上客观存在的不足，我们在设计操作系统课程的实验教学内容时，需要在难度上有针对性地进行一定调整。

一般操作系统课程的实验内容均与操作系统的几个核心功能相关，比如进程创建、进程间通信等实验与处理器管理相关，页面调度算法实现与存储管理相关，文件系统实现与软件资源管理相关，等等。对于非计算机专业的学生而言，实验环节设置的目的往往在于加深对操作系统各基本功能实现原理的理解，并能在Linux等流行操作系统平台上实现应用程序的编辑、编译和运行，为其以后应用各种操作系统完成专业领域的软件开发奠定基础。因此，可以考虑通过简单模拟的方式降低实验要求以切合学生实际情况，比如在实现页面调度算法的实验中仅要求学生能根据给定页面序列应用不同算法给出页框使用情况即可。在讲解实验涉及的各个关键系统调用时，应考虑将重点放在对其使用方法的说明而非对其代码细节的分析上，比如讲解文件系统实现相关系统调用时，只需简单给出可填写的参数内容让学生能使用该系统调用完成相关功能即可。此外，对于难度仍然较大，学生难以基于个人能力完全独立完成的实验还可考虑给出一些相关程序范例，便于其在模仿中理解学习，使其能真正通过实验学有所得。

2.3适当补充先修课程的相关理论知识

由于部分先修课程的缺失和知识背景的差异，部分非计算机专业学生往往缺乏对计算机系统一些基本知识的必要了解，从而影响其理解和掌握操作系统的某些章节，因此在操作系统教学过程中需要适当补充操作系统基本原理之外的一些相关知识。

比如，非计算机专业往往没有开设计算机组成原理这类与计算机硬件紧密相关的专业课程，导致部分学生缺乏一些基本硬件知识，甚至连计算机的基本组成部分及其作用都不甚了解，这就影响了他们对操作系统为何以及如何管理各个硬件资源的理解。因此，面向非计算机专业学生的操作系统课程教学过程中，需要先对计算机系统的基本常识进行简要介绍，让学生了解用于计算、存储、输入输出等相关资源的基本范畴，这才能真正理解作为资源管理者角色的操作系统的内涵。此外，在讲授某些特定知识点时也需要适当补充相关硬件知识，比如介绍存储管理原理时最好对地址总线和数据总线的概念进行简短说明，以加深学生对CPU从给出指令逻辑地址到最终获得指令内容并予以运行这一过程的完整理解。

又如，非计算机专业的学生一般没有汇编语言基础，这就需要在介绍存储管理中的地址重定位概念时，向其补充说明一些基本的汇编语言概念和语法，以加深其对指令中逻辑地址向物理地址转换行为的理解。

3教学方法的灵活应用

在合理安排教学内容的基础上，多种教学方式和方法的灵活选择与应用也是取得良好教学效果的重要保证。在教学方式上，可以采用课堂提问和讨论、课后网络交流、推荐参考资料等方式，如在讲解管理功能细节之前进行引导性提问，让学生思考为什么要有这个管理功能，该功能应包括哪些具体的任务以及如何实现这些任务等几个基本问题，再在授课过程中一一解答这些问题。在教学方法上，可以根据不同的授课内容灵活选用合适的方法进行教学，下面笔者就三种较为常见的教学方法谈一谈自己的想法。

3.1实例教学方法

对于较为抽象的操作系统理论知识而言，实例教学方法能较好地帮助学生更形象地理解相关知识点。如在授课之初解释操作系统资源管理者角色时，可以通过一个具体应用程序完整运行过程的说明让学生大致形成对各类软硬件资源管理的具象意识。更具体的说，可以以某多媒体文件的播放为例，说明从用户的角度而言，仅通过双击指定文件即可观看该多媒体文件；而从操作系统的角度而言，为了完成用户的这一任务处理需求，需要通过文件系统管理功能实现从硬盘上按名读取文件内容，需要通过处理器管理功能为相关程序建立进程并将其投入运行，同时需要控制其运行过程中对CPU等资源的调度使用，需要通过存储管理功能将程序和待处理数据存入内存适当位置并实现地址转换，需要通过设备管理功能将解码后的音频和视频输出到扬声器和显示屏以供用户观看。这样，学生就能通过实例对操作系统各章节所涉及的主要资源管理功能及其联系有一个较完整的感官认识，有助于进一步深入学习各管理功能的实现细节。

3.2类比教学方法

类比也是操作系统课程中的一种常见教学方法，多用于某个新知识点的教学当中，主要通过将新知识与一些学生所熟知的事物建立类比联系的方式以有效地促进学生对新知识的准确理解。这里的类比对象可以是学生已经掌握的知识点，也可以是现实世界中的生活情境。比如，在讲解信号量及PV操作的内涵时，可以将其与停车场车位管理相联系[4]，说明可以用信号量代表车位资源，值为正数即有车位，值为负数即车位已满且有相应数值的车辆在停车场外排队等候，而车辆进出停车场的行为则分别与P、V操作对应，即在需要驶入时根据信号量的值是否为正判断是直接进入停车场占用车位还是在外等候，在需要驶出时根据信号量的值是否为负判断该车驶出停车场后是否放行一辆等候车辆。这样，学生就能通过类似的生活情境相对容易地理解课本上原本抽象的概念和描述。

3.3比较教学方法

比较教学方法与类比不同，它往往在学生已经学习了某些知识点之后使用，主要用于对相关知识点的回顾性总结，更倾向于用一种对比的方式让学生通过多维比较其异同点以加深对各知识点的掌握。比如，在学习多种处理器调度算法后可以引导学生从算法复杂性、效率性能、适用场景等方面进行比较，在学习分区、页式、段式等基本存储管理方式后可以引导学生从重定位方法、内存分配方式、信息保护手段等方面进行比较，在学习多种I/O控制方式之后引导学生从硬件要求、设备并行程度等方面进行比较，等等。就笔者个人体会，在应用比较教学方法之后，往往能使学生对所学知识点的印象更为深刻，能从多个维度更深入地把握知识点，形成较为立体的知识体系。

4结语

非计算机专业学生在计算机体系结构等方面的专业知识相对薄弱，需要针对性地安排教学内容和应用各种教学方法，笔者基于实际教学经验对此进行了一定探讨，提出应根据非计算机专业学生的特点有机组织理论教学内容，合理设计实验教学内容，适当补充先修课程知识，同时还结合操作系统的具体授课内容讨论了实例、类比、比较等教学方法的灵活应用。

参考文献：

[1] 李翠霞,谭营军. 应用型软件专业操作系统课程的教学探索[J]. 计算机教育,2010(20):69-71.

[2] 刘征海. 非计算机专业操作系统课程的改革与研究[J]. 长沙大学学报,2006,20(2):105-107.

[3] 孟伟,韩学东. 浅谈非计算机专业操作系统课程教学方法[J]. 计算机教育,2008(18):107-108.

[4] 黄刚,徐小龙,段卫华. 操作系统教程[M]. 北京:人民邮电出版社,2009:77.

On Teaching Operating System Course Oriented to Non-computer Majors

LIU Xiping

(Department of Computer Science and Technology, College of Computer, Nanjing University of Posts and

Telecommunications, Nanjing 210003, China)

第3篇：操作系统理论知识范文

关键字：操作系统课程设计；考核体系；考核环节；考核指标

中图分类号：G642.0文献标识码：B

文章编号：1672-5913（2007）08-0045-04

计算机操作系统是与硬件直接相关的系统软件，计算机中的关键性技术，它的设计与实现体现了程序设计与软件工程的精髓[1]。计算机操作系统原理课程是计算机科学与技术及相关专业的核心课程之一，对理论与实践要求都很高，历来为计算机及信息学科所重视。操作系统课程设计正是该课程实践环节的集中表现，不仅可使学生巩固理论学习的概念、原理、设计、算法及数据结构，同时培养开发大型软件所应拥有的系统结构设计和软件工程素养。对该课程考核体系的构建可以促进学生设计能力、创新能力和科学素养的全面提升。

1 操作系统课程实践现状分析

国内外高校对操作系统课程的实践环节极为重视[1]。北大、清华、西电、国防科大等院校均分两个学期，设立理论、实践环节来共同完成该课程的教学工作。实践内容主要分为模拟仿真型、解剖型或设计型。由于操作系统课程内容的抽象性、复杂性，决定了许多学生在学完理论以后，对实践环节感到束手无策；同时该课程内容承上启下，涉及以前学习的许多课程，如C语言、数据结构、计算机组成原理等，要求学生有较强的综合分析问题和设计的能力。课程的难度阻碍该课程的考核，实践考核往往成为程序设计考核或算法编程考核，没能成为有效促进操作系统学习的有力工具。一些院校在此方面进行了有益的改革与尝试。北京大学根据MIT的开放课程经验和自己学生的特点，建立操作系统实验室，提出了一套自己的试验平台和实验体系，包括实习授课、进程控制、实习反馈等环节控制教学质量[2]。考核模式中增加成果演示和期末答辩环节，借助交流开发心得、压力测试等方法检查进度控制好坏，达到促进学生学习的目的。南开大学提倡使用系统仿真的实验环境加强学生理论联系实际的能力，降低试卷考试的压力，建立多元化考核体系，使用“弹性考核制度”培养学生的综合素质和能力[3]。

我校是农业类院校，操作系统课程设计是紧接操作系统原理课程的实验型必修课，安排在上完理论课的下一学期。过去两三年里，借鉴其他院校的经验，根据自己学生的生源特征和课程特点，本着“承上启下、提高综合能力”的宗旨，为提高学生的软件设计能力、动手编程能力，摸索与总结了一些控制实践课程质量的方法。但也暴露出一些问题。（1）无法将操作系统理论与实践结合起来。一些同学只为完成表面上的功能进行软件设计与开发，没有借鉴前人成果；（2）同学之间依赖性严重，加之Internet网提供的便利功能，一些同学出现网上拷贝，不劳而获、浑水摸鱼的现象；（3）缺少考核体系与测试环节。对原理课程的认识不足，缺少软件工程的思想指导。实践环节的软件开发等同于以前的算法设计或编程，没能突出该课程系统性的特点；（4）缺少分组协作能力、口头表达能力、进程控制能力等方面的训练，许多同学会做不会说、不会写；能单独开发，不会小组共同协作。

2操作系统课程设计考核体系构建思路

学习评价是课程学习的一部分，能够有效地促进课程学习。一个完整的课程考核体系应该有过程性学习评价和终结性学习评价两部分。针对本课程的现状，考核体系应具体解决如下问题：（1）量化考核指标；（2）量化考核每位同学的协作能力、分析解决问题能力。由于分组协作完成设计任务，给老师有效地分辨出每位同学具体完成的工作量及工作质量带来困难，需要考核环节中具体的量化措施来保证。（3）体会软件开发全过程。操作系统是计算机中管理软硬件资源的系统软件，其设计与实现的着眼点均是“一切为了用户”的系统观点。通过考核环节的设定，使没出过校门，没有实践经验的学生，在校期间体会到软件的开发过程。

与理论考核模式相比，实践考核不仅注重结果，更加注重过程、技术和素质考核。分析操作系统课程设计实践现状，结合具体的考核量化问题，本着过程与结果并重的原则，提出如下指导原则：

（1）坚持多样化考核与多次考核机会相结合的考核方法。建立以考察专业技术和职业素质为基础的考核体系。考核内容的选择，既要体现和课程培养目标，又要有利于培养学生运用所学知识和技术分析问题和解决问题的能力。真正做到既考知识，又考能力（技能）和素质。

（2）强调理论与实践的结合。课程设计从题目的选择到设计与实现，均应借鉴前人成功的设计理念，采用或扩展已学过的算法和策略，考察将抽象的理论知识渗透到实践设计的能力。

（3）根据课程设计考核改革模式，设计考核评测体系及考核评价指标。过程考核、技术考核及结果考核相结合，最终得出综合成绩。同时，注重每一考核环节的交流与指导。

（4）将软件工程的思想融入课程设计，培养学生分工协作能力，进度控制能力。

本研究在总结我校前三届学生课程设计经验的基础上，学习借鉴其他高校的成功经验，针对农业院校学生的特点，突出内容的系统性、设计性和可操作性的同时，本着综合能力提高的宗旨，通过协作学习与模拟性学习相结合，设计出一套适合本校学生特点的学习考核模式，采用过程考核、技术考核、结果考核等多种形式建立实践教学的考核评价体系（图1），提高实践环节的质量，调动学生的学习热情，“以考促学”，培养学生多元能力，为农林类院校操作系统课程实践考核趟出有益的道路。

3 考核评测体系的构建

操作系统实践教学的考核目标是在软件工程思想指导下，提高大型软件的分析设计能力，小组成员的分工协作能力，设计结果的分析测试能力。因此，考核体系的制定既要考虑理论知识与技能提高，又要加强团队精神与素质培养。本研究按照该课程实施过程中的五个步骤：明确目标――小组计划――协作研究――分组测试――最终评价设立考核环节。

3.1 考核评测环节的建立

操作系统课程设计考核体系根据课程考核的指导原则和课程设计流程，本着科学合理，重理论、重技能、重素质的原则，设定为五大考核环节，分别是设计考核、算法考核、测试考核、能力考核和提优考核，最终考核成绩是五部分乘权重之和。表1，体现各考试环节的考核内容与方法。其中，设计考核针对课程设计的开始部分，检查学生整体规划和协作分工能力；算法考核主要考核每位学生的参与程度，具体实现措施；测试考核属于对课程设计成果的检查，是以往实践考核的薄弱环节。该考核体系中强调测试，通过制订组内测试、组间测试和教师测试制度完成整体测试。具体测试过程是教师提供测试报告书格式及考核项目，组间成员按照对方提供的操作说明对软件作品进行相互测试，并填写测试报告，然后由教师组成的测试小组进行综合性测试，给出测试评语。能力考核贯穿实践的每个环节，通过学生制作PPT、口头汇报并回答问题，考察语言表达能力、进度计划实施情况及工作汇报能力。提优考核是在课程设计结束后，针对部分优秀的学生主动申请，通过撰写小论文的形式体现。

3.2 考核评价指标的建设

考核测评环节是指导实践考核的基础，考核评价指标具体量化考核环节，是成绩评定的依据，它的构建必须有系统和全局的眼光。我校操作系统课程设计是停课一周进行，时间安排在三年级下学期开学第一周。三年级上学期理论课结束后学生分组、选题，利用寒假时间准备资料，开学后完成具体实践工作。课程设计的好坏很大程度取决于假期准备工作的好坏。为了有效考核学生准备工作和实践情况，针对考核环节设定具体的汇报考核指标和测试报告考核指标。由教师和四年级优秀学生组成考核小组，按照汇报考核指标打分，存档源码程序、可运行程序、测试报告和课程实践报告，综合测试报告考核指标给出课程设计的综合成绩。

（1）汇报考核指标

汇报考核如表2，属于过程性考核，主要考查学生整体计划，分工协作与进程控制能力，语言表达能力和幻灯汇报能力，有利于提高理工科学生的综合素养。采用PPT幻灯形式，汇报时间穿插在实践设计的过程中，是量化设计考核、算法考核和综合能力的主要手段之一。同时，总结性汇报促进同学之间彼此交流成果与心得。

（2）测试报告考核指标

软件测试是保证软件质量的重要环节，测试考核指标的设立有助于建立良好的软件测试观，养成良好的测试习惯，为后续软件工程课程的开设积累实践经验。测试考核以测试报告的形式存档，考核指标既要体现整体构思，又要能够促进被测试软件的完善，有助于错误的发现与改进；同时，该项工作的开展是同学之间交流与学习的机会。核心测试指标如下：

理论依据是否充分。

功能、结构设计的合理性、是否考虑充分。

算法正确性及容错程度、算法性能情况，要求评测人用具体的测试数据进行说明。

用户界面友好性、直观性、易用性，并要求具体列举。

总结评价该设计的优缺点，具体描述特色与创新，并提出改进建议。

4 实践与效果分析

4.1 操作系统课程设计的实践

2005~2006学年第二学期，在我院院级实践教学改革项目的资助下，计算机科学与技术系02级共63位同学分成20个小组，按照操作系统课程设计考核体系进行实践。教师提供20道参考题目供学生选择，同学也可根据自己的兴趣爱好自定与操作系统相关的题目。有模拟内存可变分区的系统，有模拟Linux 2.6内核的进程调度系统，也有图形化动态模拟磁盘调度各种算法的系统。两名教师和两名四年级同学组成考核小组，经过三阶段的汇报考核，组间测试考核，实践报告考核，作品测试等考核，顺利通过课程设计课程实践。每组同学巩固理论学习的同时，加强软件设计与编程能力，整体素质得到锻炼与提高。每个小组提交软件作品，其中5个小组提交提优论文。图2和图3分别是课程设计学生作品样例。

4.2 实践效果

经过一周的停课实践，学生们普遍感觉加强了对操作系统理论的认识，同学之间的协作能力提高，自身的编程能力、系统设计能力及表达能力得到锻炼和改善。通过课程设计考核体系的实施，使广大学生在如下几个方面得到了提升：

（1）协作学习能力普遍提高。每个小组非常重视三个阶段的汇报，从查阅资料到幻灯结构、内容和色彩都经过仔细琢磨；小组内讨论气氛热烈，有些小组甚至在宿舍熄灯后仍在探讨问题；还有的小组到处寻找通宵教室，加班加点工作。

（2）真实能力明显提高。量化课程设计过程和考核指标，完善了过程监督，有效地防止了学生实践“做弊”现象，使所有学生的能力都得到一定锻炼。

（3）提升综合应用知识的能力。操作系统模拟的许多题目，不仅涉及数据结构，同时要求活学活用操作系统理论中的概念与方法。如，模拟内存管理的设计中，为突出并发和共享特征，一些小组使用了多线程实现并发。另外，数据结构中树、链表以及Hash表的知识得到巩固。

（4）计划表达与交流能力提高。课程设计三个考核环节，将自己的成果展现给同学和老师，并且解答老师的提问，有助于老师与学生、学生与学生之间交流。老师可以及时发现问题，指导学生改进设计方案；学生也可在汇报过程展现自己，锻炼语言表达能力，对于不善表达的理工科生来说是很好的锻炼。此外，该考核方法使学生不敢懈怠，按时完成任务。

（5）学习主动性和创新性得到激发。课程设计的所有考核环节均开放式进行，学生在考核过程中可以相互对比，有效促进了比学赶超的学习热情；考核压力促进基础薄弱的同学在基础较好的同学带动下进行主动学习。学生潜力得到很大发挥，不再局限于教学过程中所学知识，自学相关内容，力图将设计做到最好。

5 结束语

该套考核环节、方法和考核指标的建立，强化了操作系统原理的掌握，激发了学生学习热情，提高了实际软件设计、编程能力，培养了组织协作与团队精神，为抽象理论课的实践环节的理论提升探索出一条有益的道路。由于该考核体系处于实验阶段，有待于进一步发展和完善。

参考文献：

[1] 孙微微,刘才兴.研究型大学操作系统课程实习项目的设计[J].农业网络信息. 2005,5.

[2] 陈向群.操作系统实习教学经验[J].全国第八届操作系统课程教学研讨会. 2005,5.

[3] 史广顺,韩维桓,袁晓洁.南开大学“操作系统”课程建设的思考[J].计算机教育. 2006,7.

[4] 邹恒明.上海交通大学“操作系统”精品课程的立体化建设[J].计算机教育. 2006，7.

[5] 程金林,吴斌,靳晓枝,黄铮. 高校实验教学考核模式的改革与实践[J]. 实验室研究与探索, 2004,24，(4)．

[6] 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.2004,5，(3).

收稿日期：2006-9-14

资助项目：南京农业大学信息技术学院院级教改项目的资助

作者简介：姜海燕（1967-），女，浙江临安人，副教授，研究方向：农业信息技术、软件工程。

通信地址：南京农业大学信息学院，邮编：210095

第4篇：操作系统理论知识范文

关键词：操作系统；类比教学；问题驱动；教学模式改革

0　引言

操作系统原理课程是计算机专业和其他信息类专业如信息与计算科学专业的必修课程，无论在教学、科学研究和项目开发中都处于非常重要的地位。为了让学生能够扎实地掌握操作系统的原理、技术和实现方法，培养学生开发系统软件和大型应用软件的意识和能力，提高学生的综合能力，应当采取适当的教学方法，调动学生的学习积极性。作者在总结了近几年对操作系统原理课程教学经验的基础上，对该课程的教学模式改革进行了探讨。

1　教学中存在的主要问题

计算机操作系统课程的教学一直在计算机学科的教学计划中占据重要地位。在美国IEEE-CS和ACM联合专题组发表的CC2004报告中，提出了14个知识领域，操作系统便是其中之一。而且自2009年开始，操作系统已成为计算机专业研究生入学考试国家统考科目。

尽管该课程在整个计算机学科中非常重要，但是作者在教学过程中发现，目前课程教学中存在一些突出问题，影响了课程教学效果。

(1)学生兴趣不高。究其原因，一方面在于课程本身的特点，内容庞杂，涉及面广，理论性综合性比较强，许多概念非常抽象，要使学生在有限的时间内掌握它，有一定的困难。另一方面，学生中存在操作系统“无用论”观念。因为操作系统的抽象性，导致了不像其他课程或应用软件，学习后会有立竿见影的效果。如学习了ASP便能做―个网页，而学习了操作系统后要求学生设计一个操作系统恐怕是不现实的，也是难以实现的。因此，许多同学都轻视操作系统，认为学不学没有太大的关系。

(2)缺乏教学设计。在教学中多采用传统的教学方法，以课堂讲授理论知识为主。而且普遍存在课堂理论知识脱离实际应用的现象，是一种“灌输式”的教学方法。由于操作系统涉及知识的抽象性，又缺乏对教学内容的设计。很少采用启发式、讨论式的教学方法，导致课程缺乏生动性。

(3)实践性环节薄弱。学生做的有针对性的实验太少，开设的实验内容不能满足学生的实际需求。

针对以上问题，本人在近几年教学实践过程中，对操作系统教学模式的改革进行了有益的尝试。

2　优化教学内容

该课程在我校的教学涉及多个专业，如计算机科学与技术、信息与计算科学、电子信息工程等专业均设有该课程，但学时和培养目标各不相同，而课程本身又具有内容庞杂，知识抽象，涉及面广等特点，因此要想提高学生兴趣，首先要根据授课学生层次，并参考课程学时数、所选教材、实验条件以及课程教学大纲等因素，精选教学内容。

2.1　教学内容确定

目前操作系统教材种类繁多，侧重点各不相同。作者在具体教学内容取舍和详略确定上，把握这样一个原则，即围绕IEEE／ACM制定的“计算教程2004”(CC2004)。确定的操作系统领域的核心知识单元有：操作系统概述，操作系统原理，并发性，调度与分派，内存管理，设备管理，安全与保护，文件系统作为基本教学内容。根据学生专业层次及课程学时数，确定各部分学时数及知识点讲授深度。

2.2　教学重点确定

作者认为操作系统中的教学重点，不是哪个内容重要、哪个不重要，而是根据专业方向和学生层次相比较哪个更重要。

(1)基础内容最重要，效率优化次之。基础内容比高层内容更重要，授课过程中首先让学生掌握基本的内容，既可以提高知识传授的效率，增强学生自信心，又便于随后抛出效率方面的问题，引导学生逐步深入，激发学生学习兴趣。

(2)新的知识点比旧的更重要。这里的新是指现在仍在实际使用但未曾讲授过的技术(可能很早出现)。新的要多占课时，旧的不讲或略讲，一带而过。这样可以避免学生学习过程中产生“知识过时”的想法。特别是与实际应用相关的知识点要重点讲授，可有效地提高学生学习积极性。

接下来在教学过程中围绕确定的教学内容和重点，基本内容、重要内容对学生讲透，抽象、高层内容略讲或不讲，这样就可以解决学生认为课程“内容庞杂、抽象”的问题，引导学生由浅入深地掌握操作系统的基本原理。

3　改进教学手段

造成操作系统内容枯燥的原因之一是教学方法单一。改进教学方法是提高教学效果的有效途径。操作系统课程中许多抽象的知识点若采用类比、问题驱动等教学法，可以起到事半功倍的效果。

3.1　类比教学法

所谓的类比教学法，是根据类比法的特点组织起来的教学活动，包括用类比法设计教案、课件、教学等，并在教学过程中向学生渗透类比思想。类比教学法是创设真实生动情景的有效工具之一，教师运用类比法创设的问题情景，能有效地促使学生发现新知识、新方法，让学生沉浸在问题情景中，将要探索的问题与已有经验联系起来，使得抽象的新知识更易于接受。

操作系统中概念都很抽象，但有许多都可以用生活中的事物类比。例如在讲授进程概念时，如果仅仅按进程的定义，一个程序在给定数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和运行调度的独立单位，给学生讲解，非常抽象，理解起来也有困难。但如果能够恰当地运用生活中的事物进行类比，建立起已有知识和新知识的联系，就会起到事半功倍的效果。如可将“进程”比作生活中的“按照菜谱进行烹饪的过程”或“按照乐谱进行演奏的过程”，这样简单的类比就能够使学生建立起“进程”的概念，也很容易理解“进程”和“程序”的区别。

通过类比教学，使学生感到抽象的理论不再抽象，提高了学习积极性，从而也提高了教学质量。类比教学法获得了学生的认可。

3.2　问题驱动法

传统教学过程中，大都是教师讲，学生被动听，造成了学生学习兴趣不高、教学过程中缺乏互动等问题。这是影响操作系统课程教学效果的原因之一。亚里士多德说：“思维从问题、惊讶开始”，如果能够以“问题”驱动教学，在教学中创设适宜于学生发现和提出问题的问题情境，培养学生的“问题意识”，引导学生积极主动地去分析问题和解决问题，则可以有效提高课堂的互动性。

作者在教学中尝试采用“问题驱动法”即提问式授课方式，收到了较好的效果。每堂课开始提出一些与上次授课有关的内容，一方面可以了解学生课后的复习情况，另一方面可以更好地与新课内容衔接起来。在讲授新内容的时候，设计好各种问题，将原理用一个个问题引出来，在讲述课本的答案之前，请学生自己考虑一下可用什么方法解决所提出的问题，通过提问，让学生主动去思考解决的方法，比较自己的解决方法和已有方法的不同，可以让学生学习到一些好的思维方式。

如在讲授存储管理的“基本分页存储管理”内容时，可以提出问题1“为什么引入分页管理方法?”，通过回答这个问题，即“分区管理方式下存在碎片”，既可以让学生复习分区管理方式的特点，也可以引出新知识；问题2“分页方式如何解决分区管理缺点：碎片问题?”，引导学生分析分页的原理――“分散存储”；问题3“程序分散存储之后，如何完成地址变换?”引出分页方式的地址结构。通过精心设计问题，以问题驱动方式引导学生主动思考，一步步地解决问题，这个过程也是讲授新知识的过程。实践证明，这种方法可以有效地将学生被动学习变为主动学习，提高课堂互动效果。

4　加强实践教学环节

实践教学一直是操作系统课程中的重点和难点。通过设置一些有针对性的实验，使学生既能够理解原理又能引发对操作系统的兴趣，消除操作系统无用的错误观念。

目前很多院校在操作系统的实践环节上多重视抽象、复杂原理在操作系统内核的实现，且多为研究性和设计性的实验，而对操作系统理论在实际项目开发中的应用，没有足够重视。上机实验多只是让学生简单地将实验内容验证一下，不求深刻的理解。基于此，我们根据我校“面向应用”的办学方向，从“通过实践环节解决理论知识的理解和实际应用”的角度出发，根据我校学生专业层次，设置了以下三个层次的操作系统实验。

(1)操作性实验：让学生熟悉Linux平台的使用，了解开发环境和开发流程，掌握实验开发工具的使用方法，熟悉软件编程环境。这一层次的实验要求学生熟练掌握。

(2)应用性实验：主要包括Linux环境下进程创建、进程通信与同步、信号量机制、进程调度、虚拟存储等实验，帮助学生掌握Linux操作系统相关系统调用的使用。

(3)设计性实验：主要锻炼学生基本的应用和开发能力，包括建立文件系统、中断处理、YO接口等。主要为独立设课的课程设计。

第5篇：操作系统理论知识范文

关键词:操作系统;实训体系;Linux;教学

中图分类号:G43 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)02-0211-02

操作系统是最基础的系统软件,是计算机系统的核心和灵魂。《操作系统》课程作为计算机学科中一门重要的承前启后的专业基础课程,是学生深入理解计算机的基本运行原理、使用和管理计算机以及进行软件开发所必须具备的理论基础。该课程涉及计算机组成原理、高级语言程序设计等多门课程,导致该课程内容庞杂、涉及面广、实践性强。多年来,国内外高校均将《操作系统》列为计算机专业的核心课程之一,并不断从教学方式、课堂内容、实验环节等方面对《操作系统》课程教学进行探索和创新,通过多种途径提高《操作系统》课程教学质量,力求使学生真正掌握操作系统设计原理与实现技术的精髓。为了更好地迎合社会对人才的需要,将理论教学与实际结合起来,对《操作系统》课程的教学和实训内容进行改革是现在面临的一个主要课题。

一、教学方法的改进

操作系统课程教学方法的改进应适应课程教学改革和专业发展的实际需要,切实贯彻该课程的教学大纲和基本要求,不断完善教学活动的各个环节。充分有效地使用多种教学手段进行课堂教学,通过多种教学手段激发学生学习的主动性,增加课堂教学的生动性,提高学生的学习兴趣。

1.课件的制作

传统的教学方法主要是把学生集中起来,以课堂讲授为主,形成一种“灌输式”的教学方法。现在虽然有多媒体教育,对教学起到了一定的积极作用,但课件多是对书本内容的罗列,对启发式、讨论式的教学方法采用得还是比较少。

首先,针对课件方面的问题,我们尝试采用板书与课件相结合的方式。在操作系统课程教学中采用电子教案实现陈述性强的理论讲解,但对于需互动性讲解的问题,则宜保留板书手段或利用多媒体教室的展示台来投影书写内容。课件的内容要对课程内容跨章节地组织起来,形成一个整体,这其中也要包括本课程与其他课程之间的关联。其次,要将操作系统中理论性很强的、抽象的内容制作成FLASH动画,使学生加深理解,并通过网络教学平台,使学生课下也能够使用课件进行自主复习。

2.充分使用实例

当前主流操作系统有Windows和Linux。Linux具有代码公开的特点,教师在教学过程中可以拿Linux操作系统的某些功能模块进行实例剖析,让学生掌握操作系统某些模块的设计和实现,从而实现整个系统的功能,以提高学生对操作系统的理解和解决问题的综合能力。

3.提高学生自主学习能力

教师可以通过布置学生作业来巩固课堂讲授的知识,也可提供一些系统内核源程序和指导性框图来帮助学生自己分析实例操作系统中相应功能模块,教师还可提前提供一些阅读材料分配讨论课题,让学生在上课之前先阅读和思考讨论题,课堂上有准备地学习探讨。作为课堂教学的补充,教师可以将课程的电子教案讲稿上网,提供给学生上网阅览或下载,通过电子邮件解答学生疑问或开辟专门的研讨论坛,让学生积极参与讨论交流。在课堂教授过程中教师可以用一些课时进行课堂讨论,适当地提问学生,启发学生积极主动的思考。

二、实训内容的更新

在讲授操作系统理论原理的同时,要加强实践环节,按照当前的社会需求,调整《操作系统》课程的实训内容,对实验课进行合理安排,充分发挥学生的能动作用,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力,真正培养学生在系统软件开发方面的综合能力。

1.Linux操作系统

目前,随着Linux操作系统在国内日益普及以及各种智能电子设备的应运而生,业界许多公司对Linux专业人才的渴求与日俱增,各个层次的需求都更加丰富,特别是懂得网络管理、系统管理以及软件开发的人才。理想的情况下,一个合格的Linux人才应该了解Linux概念和基本操作,拥有一年以上的实际操作经验,对数据库有所认识,最好精通一种程序语言。但是,拥有这样条件的人市场上并不多见。据估计,随着Linux的广泛应用,2009年前后,我国的Linux人才缺口将达到120万。可见,一个熟练使用Linux操作系统并了解操作系统原理的人才是相当紧缺的。据此,我们要在操作系统课程中加入对Linux操作系统原理的讲解,并要求学生在实验中熟练使用Linux。

2.实例分析

所谓“实例教学”,就是对课程中的重点、难点内容,选配适当的场景进行演示和说明,把生硬的配置过程和实际应用结合起来,把抽象的内容具体化、形象化,并适当加以引伸,引导并激发学生作进一步的思考和探索,培养学生解决问题的能力。同时,实验平台选择LINUX,并在这种平台上用C语言来实现实验内容。对进程、进程通信、存储管理、文件系统等各部分内容编写实验,实验内容要有针对性,以便于学生结合课堂上的实例讲解,理解操作系统的抽象内容。要求学生对实验结果进行分析、讨论,鼓励学生组成讨论小组,并写课程小论文,以加强学生之间的交流。这种教学模式较之传统的教学模式明显提高了学生对课程内容的理解和掌握。

3.根据专业确定具体的实训内容

从《操作系统》课程实验教学来看,内容一般包括单机系统的安装配置及使用、分时系统的操作及使用、操作系统的模拟实现以及操作系统算法设计。由于受到师资力量、实验条件及学生基础知识等因素的影响,多数高校仅能做到前两类实验,有些高校只做第二类实验,这在一定程度上制约着操作系统实验的教学效果。根据我国的现状,更大程度上需要使操作系统实验内容与专业人才培养紧密结合起来,所以,应该根据学生所学的计算机专业的不同,适当地确定实训内容。例如,信息管理专业的学生可以强调某具体操作系统的安装配置及使用、分时系统的操作及使用,而软件专业的学生可以强调嵌入式操作系统的模拟实现、开发以及操作系统算法设计。

三、课程体系的创新

过多的理论介绍,既增加学生的学习负担,又不能突出教学重点,还会挫伤学生的学习积极性。尤其是考虑到学生毕业后的就业方向,一方面我们要注重理论体系的教学,另一方面我们更应该重视学生工程实践能力和创新能力的培养。为此,在《操作系统》课程建设的过程中,经过不断的改革和探索,我们采取了一种集课堂讲授、技术交流讨论、实例演示、实验和课程项目为一体的多模式教学方法。这种多模式教学方法能够有利于学生发挥学习的主观能动性和积极性,能够在知识掌握、实践能力、分析问题和解决问题能力、创新能力等方面得到锻炼和提高,效果比较理想。

1.知识的融会贯通

几乎每一门课程都有前驱和后续课程,《操作系统》也不例外。在长期的教学实践中,我们发现始终存在学生无法将《操作系统》课程相关知识与计算机系统其他部分知识良好衔接以及很难将该课程的知识进行具体应用的问题。学生掌握的知识相对孤立,并没有将所学知识融会贯通,以致于所掌握的知识并不牢靠,各种知识点处于分离状态。所以,笔者认为,国内高校计算机专业应将有关内容想办法消化在《操作系统》或其先修课程中,使学生对整个专业课程有一个较全面的了解,让学生在头脑中形成一条清晰的学科主线。

2.教材与所授课程内容的确定

教材的选用和教学内容的确定,要始终围绕课程的教学大纲进行。大纲所要求的“基础性”、“实用性”的内容是学生拓宽知识面和继续学习的保证,必须详细讲解,并且要求学生必须掌握。另外,实验大纲和技能考核所要求的内容也必须保证,因为实践是提高学生的学习兴趣、加深理解和掌握课堂学习知识、增强创造力的重要途径。有了一定的理论做基础,再通过实践,才有可能产生新的观点和方法,从而使学生具备维护系统以至开发系统的能力。

另外,随着计算机技术的发展,一些新的概念、方法也被不断引入到操作系统中,这些新的、前沿性的知识在教材上往往都没有介绍或者介绍得不全面。对此,教师必须加强学习和知识更新,注意收集这些信息,并在课堂上及时地介绍给学生,以保证学生学到最新的知识。

目前,国内出版的操作系统教材,基础理论知识所占的比重较大,而技能培养和训练内容则相对较少,因此,必须适当增加这些内容,同时向学生推荐一些相关的参考书和技术报告,以弥补教材的不足,扩展学生的视野,提高学生的能力。对于教材中一些繁杂的理论阐述或者是其他课程已经学习过的内容,教师应该进行适当删减。这些删减的内容,可以作为学生的课外阅读内容去处理,对于基础比较好的学生,鼓励其深入钻研下去并加强课外辅导。

3.课程的考核方法

为了更好地考核学生的学习情况,提高学生学习的积极性,增强教学效果,增加学生的就业机会,本课程进行了考试改革,考试分为上机操作、理论考查和操作系统分析设计三个部分。上机操作要求学生熟练运用桌面以及命令方式来使用Linux操作系统;理论考查主要是闭卷笔试;操作系统分析设计大作业则是让学生通过本学期所学习的操作系统功能,按照自己的具体要求,用文字的方式描述一下自己要设计的操作系统在各个功能上用什么方法来实现。通过这种考核方式能够客观公正地检查学生的学习情况,并且使学生在学习的过程中既注重实际操作能力的提高,又注重原理方面的理解。

第6篇：操作系统理论知识范文

关键词:操作系统;教学模式;课堂教学;实验教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“操作系统”是计算机及其相关专业的一门重要专业基础理论课,其教学目标是培养学生理解和掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计技术及设计方法,培养和训练学生分析问题、解决问题的能力和系统软件开发能力。但“操作系统”课程理论知识较多、概念性强且较抽象难懂。并且目前教材大多偏重理论,缺乏对各知识点的串联和实例化讲解,学生无法在课程学习中得到感性认识,难以引起学生的学习兴趣和主动性,另外,软件系统本身内部结合紧密且与硬件相关性较大,设计易于操作和理解系统化的实验体系较困难,从而造成了学习“操作系统”课程无用的思想,降低了学生学习的积极性。

针对上述问题,在教学中应摆脱传统的灌输式教学,采用多种教学模式,引入多元化教学方法,充分挖掘学生的

主观能动性,提高课程的教学质量。

2课堂教学模式的应用

为了提高课堂教学效果,提倡以学生为中心的教学模式。变单向式、灌输式为启发式、讨论式、研究式教学。做到讲授与讨论相结合,以充分发挥其个性和特长,提高他们的综合素质和能力。针对“操作系统”课程的特点,在教学中采用以下几种教学模式。

2.1基于支架搭建的课堂讲授模式

支架教学法是按照学生智力的“最邻近发展区”为学生建立进一步理解问题所需要的“支架”,即组成知识的概念框架,并通过支架逐步把学生的智力提升到更高水平。

比如讲授“进程管理”时,教师首先构建进程管理学习框架,包括进程的概念、进程管理、进程通信以及Windows中的线程。在讲授将进程概念时,首先回顾学生熟知的“程序”概念,然后结合实际提出“程序存在的缺陷”问题让学生思考讨论,引出“进程”的概念。该方式即激发了学生探索新知识的兴趣,又将新旧知识进行了对比融合。因此支架式的课堂讲授模式通过搭建支架帮助学生建立知识间的联系,加强对知识的理解,使学生在已有的旧知识和新知识间建立起适当的联系,形成一个完整的知识体系。

2.2基于事件或问题再现的情境教学模式

教学中通过多种形式展示教学内容、制造学习动机、激发学生的学习兴趣。设计一套集文字、动画于一体的“操作系统”教学课件。对于经典的、难以理解的算法,采用动画的形式进行直观演示,并实时讲解,不但吸引学生的注意力,而且可以帮助学生深刻理解算法的内涵。讲授时通过引用生动有趣的例子,帮助学生理解和掌握操作系统原理中的一些重要而抽象的概念,同时也增加了学习的乐趣。

另外,在教学中要灵活运用现代化教学平台,提高教学质量。教学网站是一项充分发挥现代信息技术,拓宽教学资源使用和学生受益范围的举措,也是让学生更大程度获得需要的信息和知识,了解整个课程教学过程,让学生参与到教学中来,形成师生共建、共促质量的模式。教学网站的建立,利用教师社区课件,利用留言板与学生交流答疑,通过电子邮件向学生提供课外辅导渠道等,既对本专业学生提供了共享与交流环境,也为其他专业和远程教学提供了网络教学资源。为了进一步推进本课程多元化教学手段的研究和实践进程,还应积极研制和开发功能完善的自动化考试系统、多媒体网上答疑系统、多媒体网络教学系统等。

2.3基于任务驱动的探究教学模式

由于操作系统理论中的概念在实际操作系统中都有所体现,因此教学中把操作系统的基本概念、原理和实现技术与操作系统实例相结合,构造出相应的任务,提出针对性问题,安排专题课和讨论课讲授或讨论操作系统相关的新技术、新方法,刺激学生思考以驱动和维持学习者学习的兴趣和动机。通过提问、讨论、复习等方式进行师生间的沟通,这种交互式方式,学生非常乐于接受。比如以Windows操作系统作为教学的实例,将其与操作系统原理有机结合起来,通过剖析Windows操作系统中概念的定义和算法的实现,加深对概念和原理的理解;通过在Windows平台下基本原理、基本算法的实验,不仅激发了学生的学习兴趣,而且提高了分析问题、解决问题的能力,并培养了解决实际问题的基本技能。

上述几种教学模式在教学中不是独立的,可根据需要综合运用。表1以“进程同步”为例,说明多种教学模式在课堂教学中的运用。

3实验教学模式的设计

“操作系统”实验教学作为课堂教学的继续,不仅是计算机教学中不可缺少的重要环节,也是课堂教学成效的初步体现。为了提高学生动手能力,使学生深入了解操作系统功能,体验操作系统的具体实现,激励学生在操作系统设计方面的创新精神,应精心构建“操作系统”课程实验教学模式和体系。实验模式的构建必须遵循如下原则:

(1) 注重理论联系实际

“操作系统”课程实验加入某些当前实际应用的操作系统的分析和应用,使学生既能很好地掌握“操作系统”课程的难点,又锻炼了实践技能。例如:学生可获取Linux核心模块源程序并实现对它们的剖析。即可以在熟悉基本的Linux命令基础上解决一些基本的问题,也可以采用“替换式”实验模式对该系统的一些功能模块进行修改。

(2) 注重创新能力培养

通过开设“操作系统”课程设计,提高创新能力,为以后走上社会奠定良好的基础。开设“实验室课堂”,构建“操作系统案例库”,结合课程实验、应用实验和综合实验加强学生系统编程与内核模块设计的能力。这些案例既作为教学,也供学生自行设计,将优秀作品及时补充进案例库,使学生能即学即用,从中发现和解决问题,通过实践环节理解,拓展深层次思考,对学生的能力训练收到很好的效果。

(3) 注重学生的团队协作

“操作系统”实验教学中可针对现代操作系统的主要部分设计几个阶段项目(如线程管理的实现,多道程序设计,虚存,网络等),让学生几人一组分别设计实现各个项目,最后得到一个小的、真正的操作系统。每个同学在小组内都是一个参与者,学生自行分派个人在小组中的角色和任务,最后由小组成员汇报成果,根据小组各成员完成实验任务的份量进行评价。通过该方法不仅能让学生在实践中真正体验操作系统的实现技术在实际操作系统中的应用,而且可培养学生团结互助合作的精神。

综上所述,可将实践教学分为三个层次四种类型。三个层次即课程实验、应用实验和综合实验。四种类型具体包括:操作系统基础实验、操作系统原理实验、基于操作系统程序设计和操作系统内核综合实验。在实践过程中,充分发挥师生互动的作用,充分利用“实验室课堂”和“案例库”,完成相应实践过程,达到能力训练和启发创新的目的。

4结束语

上述几种模式在教学过程中应融会贯通在一起使用。其主旨是充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,变以教师为中心的课堂教学模式为老师控制下学生互动式课堂教学模式,形成以学生为中心的新的教学模式。

笔者采用新的教学模式对本校2004级计算机专业本科班学生进行尝试,并与传统模式教学班进行了对比。通过对问卷调查统计分析,实验班对课程的教学满意率为99.1%,而传统班为87.4%,其中认为课程富有吸引力,趣味性强,手段丰富,提高创新能力等方面的比例均远高于传统班。因此,教学中通过运用多种教学模式,学生的学习兴趣,获取的信息量,以及动手能力和知识面有了很大程度的提高,收到了较为明显的效果。另外从考试成绩中也能看到教学模式改革的成效。考试从知识掌握程度、综合能力和创新能力等方面对学生进行测定,总成绩=考试成绩×60%+作业成绩×10%+实验成绩×30%+课题研究×10%,结果表明,实验班同学期末总成绩平均分为89.9,普通班为72.5,该指标证明了教学中综合运用多种教学模式,学生不仅掌握了基本知识点,而且扩展了知识面,提高了综合研究水平,并且动手创新能力也显著增加。通过学生对任课教师的教学评价结果统计,实验班对教师的评教总分数为98.95,位列所有任课教师第一,说明了学生对教师教学方法改革的认可。

参考文献:

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[2] 何克抗. 建构主义―― 革新传统教学的理论基础(上)[J]. 电化教育研究,1997(3):3-9.

[3] 张尧学,史美林. 计算机操作系统教程[M]. 北京:清华大学出版社,1997:54-60.

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[5] 乌美娜. 教学设计[M]. 北京:高等教育出版社,1994:67-82.

第7篇：操作系统理论知识范文

一、确立数控专业的教学目标和指导思想

教学目标:以提高技能人才层次质量为专业建设目的;以实用知识型技能人才培养为专业建设特色;在专业建设中要构建适应企业对数控技能人才要求的完善的理论课程教学体系和实习教学体系;通过校企结合,教师理论与实习结合,打造锻炼一支适应数控专业教学的“双师型”教师队伍,保证数控专业教学持续发展。

指导思想:数控技能人才与传统的技能人才不同,其更突出了知识型。在数控专业的建设中必须解放思想,改革传统的职业技能教育观念,打破旧的办学模式,创出新型实用数控技能人才培养的路子。

二、创新数控专业的教学计划与教学大纲

鉴于当前职业学校数控教学的现状,必须制定适应现代企业要求的,利于学生发展的数控专业教学计划与大纲。基础理论课程设置必须坚持“必需、够用”的原则,同时培养学生自身发展的优良素质。专业课与实习课有机融合,教学环节中坚持课题化的设立思想,教学中的课题设计要适应现代制造业特点,在此基础上创出适应现代企业特点的一体化教学的模式。结合现代工业技术的特点,制定以(专业培养目标学制专业素质培养要求技能训练要求开设课程技能训练环节取得资格证书就业岗位) 为主线的数控专业教学大纲。

三、培养学生分析问题和解决问题能力

根据培养目标以“会用、实用、够用”为原则组织教学内容。以相应的职业资格标准为指导,先构建出教材的骨架。在这个基础上可以融入相应的其它教材内容,包括传统理论教材,各种不同的数控系统介绍等。在教学内容上只要求讲清必要的内容,把握分寸,不宜过深,在这个过程中要注重学生能否会用相应的知识内容,相应的理论内容是否实用,是否可以最大限度的指导实践,教材内容是否够用。如在介绍数控对刀一章中,传统的教材只是介绍的指令实用性不够,实际加工中常用试切法对刀,这一点在机床操作说明书中就明确介绍,因此在介绍数控对刀时要重点讲解试切法对刀方法。

四、改革传统的教学模式

传统教学一次性上完所有理论课程后再进行实践操作,学生在上理论课的时候会感觉很枯燥,知识过于抽象化,效果很差,甚至理论学完后不知道什么是数控机床,而到了数控实践操作时,会感觉理论知识没学好,不够用了。应安排大量的实践课教学,采用上一次理论课就针对理论内容安排一次实践操作课和停课集中实习相结合,使理论和实践教学课时数优于1:1,尽可能的将专业课和专业基础课放在相应的实验室教学。这样可达到:1、学生上理论课的时候积极性提高了,意识到了理论的重要性。2、上完理论课后及时安排实践操作,防止学生对理论知识的遗忘,能够及时得到巩固。3、使学生在接受教育过程中由被动逐渐转变为主动,理论学不好就操作不来,学生在操作过程中遇到问题会主动的学习理论知识,反过来,学生在学到新的理论知识后就会主动的到实践中去应用,提高了主观能动性。

五、建好数控实验室,确保学生的技能训练基地

数控实验室的建立,是学生技能训练的基础,是数控实习的保障。由于经费的限制,学校不可能添置很多的设备,因此实验室设备的设置应有目的性,不能贪大求全、求详。现在职业学校有的已经实行“订单式”就业或学生基本明确就业的去向和单位。由于数控操作系有很多种,但国内企业采用的数控操作系统又各不相同,有的采用国内的、有的采用国外的,国外的包括发那科、西门子、三菱;国内的有广州数控、武汉的华中、成都的广泰。因此学校应根据学生的就业方向和单位选用相应的数控系统。

数控加工设备包括数控车、数控铣、加工中心、电加工等。但由于现在职业学校学生一般在校学习时间只有二年,时间较短而且学生素质也较差,制约了学生的学习和提高。因此学校教学安排时应对数控车、数控铣、加工中心、电加工等方面的学生技能训练有所侧重,使学生在某一方面有充分的实际操作时间,在这一方面的操作技能得到强化和提高。

同时数控实验室的建立不仅仅是数控设备的购置,学校还应建设配备数控模拟软件的实习专用机房,学生可先在计算机上练习编程和操作的基本方法,然后再上机床进行实际操作。既可缓解机床和学生比例的失调问题,又能扩大学生的接触面,提高教学质量。

六、利用数控仿真软件辅助教学。

第8篇：操作系统理论知识范文

关键词:课堂教学;教学设计;教案设计;操作系统;艺术

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

作为一线教师,每个人都希望能给自己的学生们创设一个充满魅力的课堂。当你站在讲台上看着你的学生们时而瞪大眼睛、屏住呼吸,时而兴趣盎然、兴致勃勃、掌声阵阵,时而思绪万千、如沐春风、如痴如醉……,你会情绪高涨,思路如滔滔江水,连绵不绝,你会感动!将你的知识、智慧、生命融入你的课堂,让学生沉浸在美的画面、诗的境界、爱的怀抱之中,那是一种艺术,是一种魅力,也是我魂牵梦绕、无限追寻的伊甸园!

站在讲台上讲授“计算机操作系统”这门课程已经七八年了,笔者一直在探索讲授“计算机操作系统”的课堂艺术魅力。“计算机操作系统”是计算机学科最重要的专业基础课程,是计算机专业的三大主干课程之一。其教学目标是培养学生的理论素质和动手能力,在掌握基础理论知识的同时,提高计算机实际应用水平,为社会提供满足需求的人才。该课程内容庞杂、涉及面广、概念抽象、原理性强,学生学习理解有一定难度。如何将这样一门典型的原理性课程讲透彻、讲明白,调动学生的积极性,提高学生的兴趣,打造一种具有艺术魅力的课堂氛围,这是一个值得不断探索、不断思考的问题。经过长期的教学观摩,听取了许多优秀教师的授课,更加地意识到课堂教学艺术的重要性和魅力。每一个教师都在根据自己学生的思维规律和心理特点,使用着他们的教学方法、手段和技巧等,他们散发出的人格魅力深深地感动、教育着笔者。在借鉴其他教师的经验技巧、聆听教学督导的心得建议后,通过本人的教学实践探讨适合“计算机操作系统”课程的艺术课堂。

2课前精心的设计和安排

要想上好任何一门课程,教师就必须在教学内容的组织与讲解、教学活动的推进与展开、教学方法和手段的应用等方面都要有精心的设计和安排。

首先,教师应该熟练把握课程内容,设计教学方案。花费时间、付出精力去研究、分析教材,直至使内容脉络分明,重点、难点清晰凸显。达到这一步,教师也就具备了对课程内容整体把握的能力,可以做到不拘泥于教材而是按照由简到繁、由易到难、由具体到抽象的学习认知规律,娴熟地驾驭课程的讲授。

其次,教师应重视教学设计,对课堂每个环节进行精心设计。这里包含的内容最多,要将本次课堂中,教学内容的组织与讲解、教学活动的推进与展开、教学方法和手段的应用等方面,都要涉及并且要到位。“细节决定成败”,“台上一分钟,台下十年功”。每次课前,都要对本次课堂的各个环节,包括旧内容的回顾,新内容的导入、概括、展开,中间的精彩穿插的安排,结束时的归纳总结等等。每个环节、每个步骤都要用心构思,备课花费的时间和精力要远远超过上课,一般一到两天,甚至更长。课下的功夫做足,课堂上一定会有满意的回报。

第三,多媒体课件的反复设计、修改。根据教学设计,认真设计和修改多媒体课件。多媒体课件代替或者部分代替了传统的板书,它给学生以美好的视觉、听觉和丰富的知识量。但是,如何按照授课思路,学生的思维,将知识丰富地渐进地、成功地、展现在学生面前,这需要花费很多精力和耐心。比如,用信号量机制实现进程同步问题的算法实现。在展示算法时,要按照有几个进程,进程包括那几个过程,如何加入信号量的wait、signal同步操作,分析算法实现正确与否,这样一些步骤,逐一的将算法语句展现出来,不能一下子跳出来。这样学生就可以按照讲课思路真正理解算法的实现过程和结论。当然,图的动态展示等等,都要花时间去认真完成,不能疏忽。比如,进程高级通信模型的理解,就应该按照如下思路:(1)发送方将信息复制到自己的发送区;(2)发送组建成消息,挂到消息队列;(3)接收方从消息队列取消息,复制到自己的接收区。将这个过程用图片演示清楚,每一条箭头、每一部分内容都要做到动态演示,方便学生理解。

3课堂中艺术的展现

3.1统一的课堂标准

有一个课堂标准是可以制定并适合于每种课程的,那就是每次课堂都应包含如下内容:回顾上次课堂内容;归纳概括本次课堂内容;演绎本次课堂内容;总结本次课堂内容。采用问题导入式、实例分析、类比教学等惯例教学方法。

3.2特色教学

真正做到以学生为主体,让学生参与课堂教学。传统的课堂做法常常是教师自己讲自己的,学生爱听不听,被动地接受新知识。如何将学生被动的接受性学习变为主动的研究性学习,在教学设计中应该有所体现,并且付诸实施。比如,课堂模拟、课堂讨论、学生提问、实例分析、问卷分析、作业习题跟进等等。课堂模拟让学生动起来,参与到实景教学中,要提前设计,写出设计内容、设计过程、结论等。一个课堂模拟结束后,它的内容可以贯穿整次课堂的原理理解,效果很好,学生理解就会很深入。每次课堂都要安排一到两个课堂讨论,设计讨论主题,让学生自助发言,鼓励新思路产生,最后总结,进行思路规整。基于操作系统理论知识与前沿知识脱节现象,积极补充前沿知识。由于课时有限,通过问卷方式让学生利用课堂以外的时间去了解操作系统的相关实时动向,然后在课堂中花五分钟左右的时间进行“操作系统前沿知识”汇总讲授,既扩展学生思路,锻炼动手能力,又扩充教师的知识,毕竟人多力量大!实际问题分析,讲授完了理论知识,利用现行操作系统的分析和类比实例帮助学生理论联系实际,将原理知识融会贯通。所有上述课堂手段要达到理想的教学效果,需要查阅大量的书籍、资料,用心去设计每个过程。比起常规教学,这一过程需要付出更多的时间、精力和耐心,但学生的学习积极性得到了极大提高,学生更加尊重教师的劳动!

新内容的导入,建立“最近发展区”。导入实际上是一个设疑的过程,通过引发认知冲突,呈现一些能建立新旧知识之间联系的内容,使学生回顾已有的知识经验,产生对新知识的学习兴趣。通过引导式问题的引入,使学生带着问题听课等等方法,渐进式展现新知识。通过启发式问题导入,在提问-启发-回答-补充-总结中加深理解。在课程讲授过程中,穿插问题,引导、鼓励学生主动思考,寻找解决方案,大胆回答问题(个别回答、集中回答交叉),然后展开讲解。提出问题、分析问题、导入下面的新知识。问题环环相扣,新知识渐进导入,增加学生的理解。比如,在内存连续分配的几种方式讲授过程中,由学生思考并且提出问题寻找当前这一种分配方式会产生的问题,然后教师分析,由学生提出解决方案,教师再分析导入下一种分配方式的讲解,问题环环相扣,最后,渐进式将所有分配方式讲授完整。学生皱眉思考、会心微笑,轻松接收新知识。引导学生带问题听课,渐进式讲授新知识。如“覆盖、交换与虚拟内存技术一样吗?”这一问题,教师不直接下结论,给同学们留下悬念,激发学生兴趣,带着问题思考,渐进式展现新知识,最后在下次课堂做出总结。一方面,激励学生听课兴趣,另一方面,观察学生听课质量。提出问题或者讨论后,一定要给出分析结论,不能只作一般的工作,失去学生的信任,减弱学生的兴趣。

艺术融入。多媒体不仅仅代替板书的效果,而且可以增加视觉、听觉美感。在课堂中适当的加入动画、音乐这些“调味品”会收到意想不到的效果,让学生沉浸在美的画面、诗的境界、音乐的沐浴、爱的怀抱之中。

建立并不断丰富教学网站。将本课程的课件、课堂的演示文件、教学常规文件以及动画、视频、现代操作系统的前沿知识资料等辅助教学资料放入课程网站。这样做,不仅可以使学生更多地了解这门课程,也为学生提供了一个跨越时空的学习交流平台,便于来自不同专业的选课同学相互学习、共同进步。为了帮助学生及时解决学习中的疑难问题,采用邮件、课堂提问、课下答疑等方法,并及时将典型问题反馈到课堂中。通过学生的提问,发现新颖思路,予以鼓励!

3.3教学语言

许多名师的课堂教学,都有一种潜在的“魔力”――极富感染力的,充满艺术魅力的教学语言。如果把课堂教学比作是诗,那么教学语言无疑是流动着的韵律;如果把课堂教学比作是乐,那么教学语言无疑就是跳动着的音符。教学语言作为课堂教学中最重要的教学工具,它的艺术魅力,无疑直接影响着教学活动的效果,值得我们去研究。教学语言要具有明确的导向性,激励性。富有情感感染力的评价语言,可以点出学生思维表达中的语言精华,最大限度的调动了学生学习主动性、积极性。比如,一个同学在通过电子邮件提问题,得到答复后,他又发给笔者的邮件内容,让人感动!于是在课堂中,笔者给学生说了这样一席话:“在课堂的学习中,我一直强调思想点的掌握,虽然大家觉得原理课程跟不上实际应用潮流发展,但是思想却是永恒不衰的。下面是一个同学在通过电子邮件提问题,在我答复后,又发给我的邮件内容:“我能基本能明白老师的意思。本来还有点疑问要问老师:为什么存在作业调度(多道批处理系统)的系统中会出现时间片完成的概念。按照老师举的例子,我对这个问题也明白了。感觉自己现在对经典的,完美符合概念的问题比较容易接受,对这种超出经典范围的实际问题接受起来容易钻牛角尖。剩下的我再自己看看就好了。谢谢老师。”多么聪明的回答,多么智慧的语言,老师在上课中就没有想到这样一句确切而又完美的话――“经典的,完美符合概念的问题”、“超出经典范围的实际问题”。谢谢你的定义,老师跟你们学到了很多东西,谢谢!

教师课堂教学语言表达形式是多种多样的,一句生动、幽默、真心的评价语,或是一个会心的微笑,一个亲切的点头,一次真心的鼓掌……给予学生的不仅仅是别具匠心的奖赏,更是让学生从中体会成功的甜蜜。教学语言在课堂中散发着艺术魅力,课堂因此而更有味道。

4教学设计实例

4.1课堂模拟――哲学家进餐问题

(1) 设计内容:每位同学在右边放一支笔(当筷子),形成一个哲学家进餐的场景;

(2) 角色要求:听到教师说“1,2,3”就开始拿起笔,同学们一起拿,从右边开始,再拿左边。教师说“1,2,3,停”,就要停止争夺。

(3) 可能出现的问题分析:①每人只拿到一支笔(筷子),没有拿到两支笔(筷子)的学生,所有人无法“进餐”,进入死锁状态。②有的同学没有拿到,有的同学拿了一支,有的拿了两支。打破死锁的条件。边分析,便讲课,给出结论。

学生共分9组,模拟效果非常成功。在这个场景模拟中,一方面,调解了学生听课气氛;另一方面,学生理解问题更加深入,而且学生能做到主动思考。比如:由于同学的规则感,第一个问题成功出现,借机分析死锁问题。当问第二个问题时(为什么有的同学拿了一支笔,有的拿了两只?),有的同学气愤地说:“他赖皮,违反规则!”问:“为什么?他怎么违反规则的?”这位同学说:“他先拿左边的,后拿右边的!”笔者引导道:“大家注意了,前面出现了死锁,这位赖皮的同学给了我们一个解决方案,大家说是什么?”大家纷纷抢答,借这个机会,笔者给出了第一个解决死锁的方案。接着,笔者继续问同样的问题,有的同学说:“老师,他硬抢走的!”这就是剥夺资源了,也是一种解决方案。

4.2课堂讨论――基本分页式管理与基本分段式管理的区别

在讲授完存储管理的离散分配方式后,通过讨论的方式给出基本分页式、基本分段式管理的区别。在讨论过程中,学生提出很多新颖的思路,予以鼓励,并且规整得出分析结论。借助分析双方各有优缺点的机会,导入新知识点――段页式管理方式。

4.3小贴士,思想点、知识点提醒

小贴士:分区使用表和空闲分区链、空闲分区表很简单,教材中也没做很多说明,容易被忽略。它们可是在连续分区的内存分配和回收中,起着重要的角色!

通过小贴士提醒学生加深理解思想点比较重要但是容易忽略的地方。

4.4音乐小故事――“大海的故事”

在讲授连续分配方式和离散分配方式时,伴随着美丽大海的歌声,讲述了一个自制的音乐故事:

“在浩瀚的大海上;

我们静静地倾听着海的歌声;

远处游来一群小鱼,望不到边;

一只海鸥飞过;

嗖,它叼起一条小鱼;

这只小鱼很无奈地说:

哎!我们鱼群的鱼太多了,

没有一个岩石的洞能做我们的家,

我们只能在海里游荡!

海鸥嘲笑地说:

这不简单吗,多找几个岩洞,分开住就好了!

就在海鸥张嘴的时候,小鱼说:知道了!谢谢!

便游进了大海,无影无踪了!

海鸥愣了……”

悠扬的音乐、美丽的诗词、顽皮的笑话,蕴育着所学的原理。故事讲完,整个教室安静了一分钟,然后就是阵阵掌声,一个故事,一个笑话,一个原理!

4.5问卷

问卷一:目前,Intel公司研制的计算机多核技术风靡全球,请大家根据提供的资料和网上调查,分析下列问题:

(1) 计算机多核与计算机多处理机的硬件体系有何不同?发展情况?

(2) 针对两者的操作系统,现在的发展情况如何?

(3) 你认为计算机多核操作系统有哪些技术要解决?

将全班同学分成9个组,规定时间间按组收取电子版,在多处理机调度后分析总结,讲授单处理机、超线程、多核与多处理机的相关知识。

4.6教学信息反馈

学生提问:能不能让服务员管理筷子,那样就不会出现死锁了?

回答:这是一个集中式思想,很好。一个人集中管理就不会出现个别哲学家不了解全局,只顾资源竞争的问题。如果实现它,需要建立一个服务员进程,大家考虑用什么思路去解呢,需要几个进程呢,有什么优缺点呢?鼓励学生去思考、尝试。并给出提示:整理一下思路,将信号量及wait和signal原语都放在服务员进程里,不出现在哲学家进程里。有什么优点?

这个提问说明学生认真思考问题了,讲到信号量机制,就能提出于后面新知识管程机制类似的想法。要予以鼓励和分析。“看来,你们中出现一个小科学家也很容易,就看你有没用心!”在讲管程机制前进行这一教学信息的反馈分析,便于引入管程机制,学生很轻松的就理解这一机制了。

5结束语

在这样的课堂中,充满自信、充满激励、充满赏识、充满尊重、充满期待。学生在课堂上身心自由。他们能说自己想说的话,能充分地表达自己的思想和见解。在这里,

微笑是教室里灿烂的阳光,笑脸是课堂上永不凋谢的花朵。每一张脸都是那么自信,那么满足。这是美的世界,这是梦想的伊甸园――艺术课堂。追求无止境,打造有魅力的艺术课堂是我们每个教师的理想与追求,让我们一起分享经验,一起共勉吧!

参考文献:

[1] Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating System[M]. 2nd ed. Englewood Cliffs, New Jersey:Prentice Hall,2001.

[2] 汤子瀛,哲凤屏,汤小丹.计算机操作系统(修订版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

[3] 维果茨基. 维果茨基教育论著选[M]. 余震球,选译.北京:人民教育出版社,1994:5-17.

第9篇：操作系统理论知识范文

关键词：程序设计；电气工程及其自动化；教改

作者简介：李佩杰（1984-），男，山东诸城人，广西大学电气工程学院，讲师；李滨（1975-），女，广西南宁人，广西大学电气工程学院，副教授。（广西 南宁 530004）

基金项目：本文系电气工程及其自动化专业综合改革试点项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0085-02

在现代电力系统中，运行状态的获取、各期规划的制订和研究成果的验证等工作一般需借助于计算机仿真或现场实验。尽管现场实验的结果更加真实、可靠，但是在这个世界上最大的人工系统上进行大量的现场实验往往是不被允许的，也是不切实际的。出于安全、方便及经济性等考虑，以上所提到的绝大部分工作都是通过计算机仿真来实现的。因此，在电气工程及其自动化专业的教学中，培养学生的程序设计能力是重要的教学目标之一。计算机程序设计类课程尽管不是专业课，但是它是一门联系专业理论课、课程设计和毕业设计等教学环节的仿真基础类课程，是后续专业课程中一些重要理论知识的实现手段，在整个课程体系中占有重要的地位。[1]

目前，很多高校对这一课程不够重视，开设的内容缺少规划，层次不够清晰，内容缺少衔接，任课的老师多来自于其他专业，造成授课内容与专业知识脱节，使得学生在进入毕业设计或课程设计环节后，感觉无从下手。更糟糕的是，学生在学完程序设计类课程后，还可能对编写程序产生了极大的恐惧和厌恶感，编程的兴趣被抹杀殆尽。为了在有限的学时中尽快引导学生入门，培养学生对编程的兴趣，提高专业程序设计的能力，笔者从教学计划、课程内容和教学方法等方面进行了系列的探索研究和实践。

一、 课程教学内容体系的改革

1.任课教师的选拔

大多数高校非计算机类专业的程序设计课程都是由计算机专业的教师来承担主讲工作的，其优势在于：计算机专业的教师对各种计算机的程序设计语言都比较熟悉，可以充分利用学校的教师资源。但是，这种师资配置方式也有其明显的弊端：由于主讲教师缺乏相应的专业背景，授课内容与专业脱节，对将来的专业课程设计、毕业设计甚至实际工程应用的作用很小，影响了学生学习的积极性。因此，本课程的任课老师指定从相关专业的老师中挑选，并且要求老师具备一定的编程经验和工程背景。这样才能保证讲授的知识足够生动，学生有兴趣听。虽然专业老师的工作量增加了，但是从毕业设计和课程设计上考虑，老师的付出反而减少了，因此是值得的。

2.教学计划的制订

在笔者所在学校，以前开设了几门程序设计类选修课，如VB、VC、C语言、Matlab程序设计等，学生在选课时缺少指导，选课缺少连贯性。另外，随着计算机技术的发展，曾经拥有程序员最多的VB语言已逐渐淘汰，继续开设VB课程已与现实脱节。而VC语言课程教授了很多微软公司特有的语言标志和界面设计方式，不利于程序的跨平台部署。电力系统高级应用软件，多部署于Linux或Unix等高可靠的操作系统上，它们对计算速度和跨平台性要着极高的要求。[2]ANSI C和C++语言构成了各操作系统的基础，完全可以满足上述要求，且用户群庞大，是一门不易在短时间内淘汰的经典计算机语言。ANSI C 和C++语言有很多共性，可以在一起讲授，将其作为一门必修课程来讲授，旨在培养学生的编程兴趣，掌握编程的一些基本方法。另外，Matlab语言编写比较简单，非常适合科学计算，是进行科研仿真的优秀工具。于是，Matlab被作为一门选修课来开设，为将来继续深造的学生开启一扇门。最后，笔者还开设了一门电力系统程序设计的选修课，将计算机的程序设计与电力系统理论知识结合起来，针对电力系统这一对象编写程序，如电力系统潮流计算程序、短路计算程序等，使学生的理论知识和实践能力得到升华。

3.授课内容的安排

本课程主要讲授编程的基本方法和技巧，计划安排30学时讲授和20学时实验，强调在实验中掌握和巩固知识。考虑到这是本科生在大学阶段遇到的第一门计算机程序设计课，开始讲述的内容以入门引导为主，安排1～2学时讲述一些操作系统和计算机原理的基本常识和历史发展，以及一些发展过程中的名人轶事。

二、实践环节的改革

本课程的实验学时约占总学时的30%，实验内容不再简单地围绕课本的习题，学生必须充分发挥主观能动性，自主选择“制作一个360安全卫士的主界面”、“制作一个简单的计算器”或“制作一个查找文件的小工具”等实验项目。在实验课上，先让学生熟悉IDE编译的环境，再由学生自己完成自选题目的设计和实现。考虑实验课的根本目的还是使学生真正掌握程序设计能力，学生也可以不参与自选课题，直接利用实验课时间来做大作业，时间上得到保障，作业质量也会提高。实验过程中，学生可以采用小组讨论、上网查找资料和查阅参考书等方式进行自主学习。整个实践环节均强调“自己动手、自我感知”，这为其将来继续深入学习程序设计语言奠定扎实的基础。

三、考核方式和评价的改革

以前，程序设计类的课程笔者多采用闭卷考试的形式，发现效果非常不理想。有些学生考试成绩非常好，但是动手能力非常差，写不出几句像样的程序。改革后，考核确定为大作业的方式。大作业的题目是编写一个某病毒的专杀工具，这一作业涉及文件的操作、数据结构、语言的控制语句、输入输出和界面设计等程序设计的诸多方面，可以充分考查学生的算法设计和界面设计能力。作业分组完成，将整个班按5人一组，分组提交，提高他们团结协作的能力。评分的标准包括界面是否美观，功能是否齐全，杀毒时间的长短，代码注释是否完备，变量命名是否规范，设计文档、帮助文档是否完整，是否有额外的想法。

四、教学方法的改革

虽然开设的ANSI C/ C++课程总共有50多个学时，但是课程包含内容非常多，应用也非常灵活，期望学生利用这么短的时间把这门语言学精、学通是完全不可能的。因此，在上课时只能学习一些基本的语法和编程的过程，形成一个感性的认识，让学生知道编程的目的，知道将来编程遇到问题，应如何解决，更重要的是促使他们在课外去更加深入地学习。

上课教学，以往多通过老师讲授和学生听讲的角度，老师和学生之间缺少很好的互动。笔者实行新的教学方式，老师通过PPT讲授占80%时间，20%课时由推选出的学生上台来讲，讲授的内容包括“我所知道的IT人的故事”。通过这一话题的讨论，增加了学生的兴趣。课堂同时增加讨论环节，多安排课堂提问，启发他们自己思维，如：编程带来哪些好处？编写的程序有哪些用处？通过这些问题，启迪学生思考编程的目的和意义。教师在教授过程中，多联系电力系统的一些专业问题，使学生了解计算机专业的编程与电气工程及其自动化专业将来利用编程的不同之处，最终编程能够服务于电力系统的专业知识培养。

此外，还要增加学习过程的开放性。在布置作业之后给学生较为宽松的时间，学生可根据个人的学习和进度予以完成；这样学习效果的评价是以自我评价为主，教师的评价为辅，有助于发展学生的独立性、创造性和自主性。在期末考评的大作业环节中，注重不同学生掌握本门课程的不同情况。鼓励学生发挥自己的专长，查阅文献，自选有关的命题。评分标准既有一定的基本要求，也体现尊重学生的原则，这样，在达到课程基本要求的同时有助于发挥学生的特点。

五、教学效果

1.课堂和实验课教学效果

通过教学设计和教学实践，学生在课堂上积极主动地进行思考和回答问题，对学习充满了兴趣，能够在教师的引导下主动思考问题，主动上网查阅资料。在实验课上，多数同学选做布置的实验项目，有些同学则更为深入，利用这一时间做大作业，过程中充分地与小组成员和老师探讨存在的问题，事实也证明，这些小组最后的大作业完成得非常出色。

2.大作业反馈教学效果

从交上来的30份大作业看，学生在设计上充分发挥了主观能动性，界面及算法设计多样化，如有的利用界面控件设计的界面非常漂亮，有的采用编程设计模式编写的程序简单可靠。学生在查阅资料完成大作业的过程中，不仅巩固了课堂和教材上的内容，还自发加入了网络中新流行的界面设计思想或一些高级的算法设计方法。

总之，学生在学习过程中发挥了主体作用，提高了自身程序设计能力和创新能力。

参考文献：