摘要：針對國防科技大學系統(tǒng)工程類專業(yè)的現(xiàn)狀，探索和嘗試“操作系統(tǒng)應用基礎”課程研究性教學模式。文章主要介紹教學內容上強調學生的主體性、教學過程中強調學生的參與性，課程作業(yè)上強調學生的研究性的教學方法。實踐表明，該研究性教學模式，在提高該課程的教學效果的同時，有力地支持了學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
　　關鍵詞：操作系統(tǒng)；研究性教學；教學改革
　　
　　高校計算機操作系統(tǒng)類課程具有很強的理論性和綜合性，概念多而且抽象，同時，課程實驗組織比較困難，容易造成理論教學與實踐教學脫節(jié)的現(xiàn)象。計算機類專業(yè)的“操作系統(tǒng)”課程教學通常采用兩種手段相結合：一是以一個具體的操作系統(tǒng)為實例，分析操作系統(tǒng)的內核結構，從而理解課程中的原理與概念；二是實際動手編寫實踐，有些學校操作系統(tǒng)課程的全部實驗完成后基本形成了一個小型的操作系統(tǒng)原型。而我校開設的“操作系統(tǒng)應用基礎”課程是系統(tǒng)工程類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，在講授操作系統(tǒng)基本原理的基礎上，更加強調培養(yǎng)學生的應用能力。該課程計劃學時少，無法組織類似操作系統(tǒng)內核實例分析或操作系統(tǒng)原型編寫之類的課程實驗。傳統(tǒng)的教學方式基本上以課堂理論講授為主，結合算法的模擬編程實驗來組織教學過程。課程內容的廣泛性與學時的局限性之間的矛盾，以及理論教學的抽象性與教學實驗的局限性之間的矛盾，即不利于學生系統(tǒng)、全面地掌握計算機操作系統(tǒng)的基礎知識，而且限制學生自主學習能力、獨立研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，傳統(tǒng)的課程教學模式相對單一和枯燥，由于知識基礎和實踐經(jīng)驗不足，學生對課程知識的理解有困難，學生容易對學習失去興趣和信心，最終影響到學生的學習效果及專業(yè)素質的培養(yǎng)。因此，針對傳統(tǒng)教學模式的不足，在非計算機專業(yè)的操作系統(tǒng)類課程教學中探索一種新型的教學理念是及其必要的。
　　本文總結了“操作系統(tǒng)應用基礎”課程教學中，應用研究型教學進行教學改革的體會，并就教學過程中的相關問題進行探討和思考，旨在提高該課程的教學效果的同時，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生的創(chuàng)新能力。
　　1研究性教學與研究性學習
　　研究性教學是指教師通過引發(fā)、促進、支持、指導學生的研究性學習活動來完成教學任務的一種教學思想、教學模式和教學方法[1]。研究性教學作為一種教學理念，對教師而言是研究性教學，對學生而言叫研究性學習。研究性教學具有主動性、參與性、過程性和合作性等特點，通過研究性教學可以有效促進“教”與“學”互動，達到深化教學改革的目的。
　　研究性教學模式不同于一般以教學任務為中心的傳授式教學模式，是一種以學生為中心的教學模式[2]，是教師把研究的思想、方法引入教學活動，指導學生引導學生創(chuàng)造性地運用已有的知識和經(jīng)驗，從自然、社會和日常生活中選擇與課程相關的專題進行研究，進而發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，使學生在主動探索、思考、實踐的學習過程中，吸收知識、獲得經(jīng)驗、提高應用能力，同時養(yǎng)成科學研究的精神和科學態(tài)度[3]。
　　當今在校大學生的最大特點是自我選擇性極強，很少盲目認同某種價值觀，趨同意識很淡，喜歡自主展示思想，通過爭論和碰撞形成觀點，摸索新的思路[4]。研究性教學也是以學生發(fā)展為本的教育思想在教學活動中的具體化，是最終實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式根本轉變的基礎。
　　2研究性教學模式的實施
　　2.1教學內容強調學生的主體性
　　“操作系統(tǒng)應用基礎”課程的教學內容涵蓋范圍廣，涉及的知識點多且雜，大量的概念、公式、算法過于抽象、難于理解。學生因此容易產(chǎn)生畏難情緒，進而喪失學習的興趣和信心。同時，由于學時的局限性，教師課堂講授無法詳細展開，對相關內容的講解往往流于表面，或過于注重所謂重點難點等局部細節(jié)，而忽略課程內容的整體性和系統(tǒng)性。學生雖然學習完課程的內容，卻不知道自己學到什么、能夠解決什么問題。針對這種情況，我們在教學活動開展之前，多次深入學生中，通過聊天、座談等方式，了解學生的學習心理、需求和基礎。然后以學生已有的生活學習經(jīng)驗為出發(fā)點，對課程內容進行優(yōu)化調整，在強化課程內容的系統(tǒng)性的基礎上，精簡課堂講授內容。對學生比較熟悉的內容，如操作系統(tǒng)接口，進行提綱式介紹，并引導和鼓勵學生進行課外實踐加以理解和掌握。對于知識難點，應避免照本宣科式的概念宣講，而是要調動學生以發(fā)展的觀點看待其中的各項功能或技術，引導學生思考這些功能和技術出現(xiàn)的原因是什么、各自解決了什么問題、對操作系統(tǒng)整體而言有什么樣的影響。對于內容的組織形式，我們應盡可能采用學生熟悉的語言，例如將操作系統(tǒng)中的處理機管理、存儲器管理和設備管理等內容分別組織稱為“如何高效使用你的CPU”、“如何有效使用你的內存條”和“如何管理你的顯卡、網(wǎng)卡、聲卡”等主題，組織學生對應用需求和解決方案進行歸納與總結，找出課程的系統(tǒng)性和規(guī)律性，從而使學生掌握其基本內容，同時培養(yǎng)學生綜合分析的能力。
　　2.2教學過程強調學生的參與性
　　研究性教學模式不同于傳統(tǒng)的教師“一言堂”，它鼓勵和倡導學生的參與。研究性教學模式的這種參與不僅僅是通過簡單的提問與回答來檢查學生對知識的記憶程度，而是通過教學設計，使得學生帶著問題，主動思參與，以便形成覆蓋課堂內外的研究性學習情境。為了達到上述目的，我們對教學過程進行重新設計，主要采取三種方法。
　　1) 在基礎理論學習環(huán)節(jié)重視“探討型”教學，變“是什么”的教學思路為“為什么”的探索思路。教師不再直接給出理論知識點，而是給出面臨的問題，并以交互探討方式，引導學生在已有的知識結構上思考如何解決問題，最后組織學生對不同的解決方法進行比較和總結，從而融教學知識點于問題分析、探討和解決過程中。例如在學習存儲器管理時，我們并不直接講解相關理論和方法，而是給出相關應用假定和技術背景，要求學生自行設計一個單道系統(tǒng)的存儲管理機制，隨后組織學生對該機制的優(yōu)缺點進行分析，并不停提出新的需求，引導學生一步一步將其改造成為多道系統(tǒng)的存儲管理機制。在這個研討式的教學過程中，由于教師的引導和學生相互之間競爭的激勵，學生產(chǎn)生了極大的思考熱情。逐步的研討過程不僅完成了大綱規(guī)定的教學任務，還激發(fā)了學生的學習積極性。
　　2) 在實踐性較強的學習環(huán)節(jié)采用“講座型”教學，我們完全拋開了教師主講的角色，而是安排學生間舉行帶有一定對抗性的自由講座。如磁盤文件系統(tǒng)相關內容，我們組織了“磁盤整理在不同操作系統(tǒng)下的效果”和“操作系統(tǒng)使用痕跡及其清除方法”兩個自由講座，由學生小組之間在課后準備資料，在課堂進行答辯式的講座，最后由教師進行總結，將講座內容收斂至相關知識點。這種組織方式符合大學生追求自我實現(xiàn)的心理，使教學過程由“要我學”轉變?yōu)椤拔襾斫獭保梢耘囵B(yǎng)學生學習主動性和研究精神，在實際的實施過程中，我們發(fā)現(xiàn)學生往往都表現(xiàn)出極大的參與熱情。
　　3) 在教學多媒體準備過程中，注意發(fā)現(xiàn)和重視學生的特長，變教學內容為“我的課程內容”。在教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)不少學生對于動畫的設計具有濃厚興趣和一定的設計基礎。因此，我們鼓勵和吸收部分學生參與教學動畫的設計和實現(xiàn)，即讓學生參與到教學設計和教學準備的過程中來，這種嘗試也取得良好的效果，不僅鼓勵和保護了學生的課外特長，而且極大提高了學生對課程的認可度。
　　3課程作業(yè)強調學生的研究性
　　課程作業(yè)的設計一直是高校教學的一個重要環(huán)節(jié)。信息類專業(yè)課程的傳統(tǒng)課程作業(yè)通常包括兩種：習題和編程實踐。但是，由于作業(yè)的設計存在問題，學生產(chǎn)生倦怠心理，課程作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，這種現(xiàn)象有悖于課程作業(yè)設計的初衷。
　　
　　2007年開始，我們在課程作業(yè)環(huán)節(jié)中嘗試性引入了研究性寫作。研究性寫作來源于近年美國高等教育中所進行的兩場運動：將多樣性寫作貫穿到所有學科教學中去和在教學中培養(yǎng)學生批判性思維。寫作活動既是一個進行批判性思維的過程，又是交流批判性思維的結果[5]45。我們對研究性寫作環(huán)節(jié)的要求是：在一個給定的學科技術領域中，學生自行利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)，查閱相關資料來源，運用分析和綜合的方法，完成一篇揭示理解和有獨到思維的文章[5]53，然后在課堂內進行宣講、討論甚至辯論。
　　例如，在課程開設之初，我們布置學生完成了以《操作系統(tǒng)：開源化 vs. 商業(yè)化》為題的寫作；而在課程后期的時候我們布置學生完成以《我看“漢語編程”》、《我的預測：十年后的操作系統(tǒng)》等為題的寫作。這些寫作題目都是存在較大爭議性、沒有定論的內容，學生在完成過程中無法簡單地通過“互相拷貝”的方式完成，而是需要在大量資料查閱的基礎上，進行自主的思考和研究方能完成。對于研究性寫作論文，我們組織學生在課堂上宣講，并仍然以對抗性辯論的方式，從操作系統(tǒng)原理和應用的角度對寫作中的立論及觀點進行分析、討論。目的在于鞏固學生對課程知識的掌握程度的同時，培養(yǎng)學生利用已有知識分析問題的能力。從論文完成和論文宣講過程來看，學生的參與熱情非常高，在對立觀點的辯論過程中迸發(fā)出了不少有深度的火花。
　　4思考與建議
　　研究性教學是與研究型大學和高等教育改革高度契合的一種現(xiàn)代教學模式，它具有深厚的理論根據(jù)。研究性教學需要教育者對課程進行研究并與受教育者有效溝通，其核心是信息和知識的有效傳承，其本質是受教育者在教育者的指導下選擇并確定研究選題，用類似科學研究的方式，主動地獲取知識、應用知識、解決問題[6]。我們在“操作系統(tǒng)應用基礎”課程教學過程中，針對研究性教學模式進行探索，在取得一定的教學效果的基礎上，對教學過程中存在的問題也進行思考。
　　1) 研究性教學對教師素質提出更高的要求，需要專家型教師(expert teachers)。專家型教師不僅在課程內容上具有更廣泛的知識面，還要掌握豐富有效的教學法知識和教育心理學知識，能更有效地組織和監(jiān)控課程；專家型教師還要具有較強的科研能力和創(chuàng)新精神，不僅善于發(fā)現(xiàn)和認識潛在的問題，而且更善于創(chuàng)造性的提出解決辦法并應用到其中。因此，教師職業(yè)修養(yǎng)的提高，包括專業(yè)技術知識、教學經(jīng)驗以及教學責任心，是基于研究性教學改革的重要前提。
　　2) 以學生為中心的研究性教學模式則強調學生在教學過程中的主體性?，F(xiàn)代大學生追求個性化自我實現(xiàn)的特點，使每個學生個體都表現(xiàn)出不同于他人的獨特性。如何設計、組織和監(jiān)控研究性教學過程，使之面向全體學生而不是少數(shù)個體，防止研究性教學變成小范圍內的“開小灶”，是一個需要進一步研究和探討的問題。實際上，這也是針對“因材施教”理念提出的更高要求。
　　3) 傳統(tǒng)教學模式大多存在“重講輕練”、“重記憶輕研究”等情形，傳統(tǒng)教學計劃是以課內的教師講授為主，課外的學生綜合實踐被弱化和忽略。而研究性教學是一種以培養(yǎng)和提高學生綜合素質為目標的教學模式，開展研究性學習必須課內與課外雙管其下，在課程內容“精講”的基礎上重視學生的研究性實踐。不僅要求教師對如何合理安排課程內容進行仔細的分析和研究，而且在教學計劃方面也需要統(tǒng)一優(yōu)化，平衡課內課外的時間安排，保證學生有足夠的課外研究時間。
　　4) 目前，課程考試和考核基本采用幾種固定題型檢查學生對課程內容的記憶程度和初步理解程度，這仍是以教學任務為中心的教學模式。如何改革課程考核辦法和形式，使之鼓勵和引導學生進行研究性學習，并能對研究性教學的教學效果進行有效檢驗，仍然是一個值得研究的理論和實踐課題。
　　參考文獻：
　　[1] 王升. 研究性學習的理論與實踐[M]. 北京:教育科學