林基艷++張慧++張雅瓊
摘 要:文章從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》現(xiàn)有的教學現(xiàn)狀出發(fā),分析了現(xiàn)有教學過程中存在的問題,提出從教學方法、授課內(nèi)容、考核方式、教學質(zhì)量評估四個方面進行課程改革,同時為改革考核方式,建立了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》的考試平臺,為及時準確的收集教師授課信息建立了教學信息反饋系統(tǒng)。通過教學改革,可以有效提高學生的學習興趣和教學質(zhì)量。
關鍵詞:操作系統(tǒng);教學改革;考試平臺;教學信息反饋系統(tǒng)
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)07-0-02
0 引 言
《操作系統(tǒng)》是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的一門重要課程,學習該課程不僅可以幫助物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學生理解計算機如何運轉,且《操作系統(tǒng)》的功能和技巧還可以在其他領域應用,作為運行在硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件[1],操作系統(tǒng)起著承上啟下的管家作用,不但管理計算機中所有的軟硬件資源,還要合理組織計算機的工作流程,在用戶和計算機之間起到接口作用。因此《操作系統(tǒng)》的知識面較廣,涉及組成原理、編譯、數(shù)據(jù)結構、并稱程序設計等內(nèi)容,而這也導致了該課程知識點跨度和難度都較大,知識點多,理論性強,且過多的重點、難點導致需要記憶的東西很多,且比較抽象[2],加大了學習難度。為了降低課程的教學難度,激發(fā)學生的學習興趣,提升課程的考試成績,論文提出了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程改革研究,該研究主要從教學方法、授課內(nèi)容、考核方式、教學質(zhì)量評估等方面進行改革,以提高本課程的教學質(zhì)量[3]。
1 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學現(xiàn)狀
(1)教學方法:目前,物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學普遍采用教師集中講授的方式,學生被動接收,雖然目前大多教師都采用了多媒體技術,但多媒體上以文字居多,這種單調(diào)的理論和“滿堂灌”的方式很容易讓學生感到枯燥乏味,因此很難集中注意力聽課,從而產(chǎn)生一系列連鎖反應,導致學生無法跟上老師的授課進度,沒能構建完整的知識體系,達不到很好的教學效果[4]。
(2)授課內(nèi)容:目前,很多《操作系統(tǒng)》的教材都是純理論的,教學內(nèi)容也偏陳舊,例如現(xiàn)在的計算機都是多核的,但是目前在授課過程中,很多學校仍然按照單核CPU來講解,教材內(nèi)容跟不上時代的發(fā)展[5]。不僅如此,目前大多數(shù)教材的內(nèi)容都圍繞著操作系統(tǒng)的功能展開,學完課程后,學生很難從系統(tǒng)的角度來理解操作系統(tǒng)。且在教學過程中,因授課內(nèi)容偏重理論,忽略了事件環(huán)節(jié),導致學生本課程的實踐能力較差。理論性過強,實踐性薄弱,內(nèi)容安排不合理,最終導致學生應用技能訓練不足,課程教學與實際相脫節(jié)的情況出現(xiàn)[6]。
(3)考核方式:目前物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》主要采用卷面筆試的考核方式,考試題型分為選擇題,判斷題,填空題,簡答題,計算題等,考核的內(nèi)容大多都圍繞操作系統(tǒng)的理論知識展開。這種卷面考核方式只是片面測試了學生對理論知識的掌握程度,而忽視了對學生解決實際問題的能力測試[7]。
(4)教學質(zhì)量評估:教學質(zhì)量是高校的生命線,教師課堂教學質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響學校的人才培養(yǎng)質(zhì)量,而教學信息的反饋是教學質(zhì)量監(jiān)控管理的重要環(huán)節(jié),因此,要想提高物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程的教學水平,必須及時準確地收集與教學相關的各方反饋信息,以達到監(jiān)控教學的目的,同時教學信息反饋還可使授課教師及時發(fā)現(xiàn)自己在授課過程中的不足,幫助教師及時改正,從而進一步提高教師的教學水平[8]。
2 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)《操作系統(tǒng)》的課程改革實施
2.1 改變教學方法
《操作系統(tǒng)》是一門人造科學,該學科的諸多原理都是通過對人類生活的各種現(xiàn)象仔細觀察并進行抽象得到的[9],操作系統(tǒng)中的很多算法、原理都符合人類的直覺。因此教師授課時,可以利用操作系統(tǒng)這一特性,將學生難以理解的、抽象復雜的原理、算法、概念生活化。如在講解進程切換時,可以日常生活中洗衣服和做飯兩件事的切換為例展開;在講解優(yōu)先級算法時,可以銀行VIP用戶為例進行講解,幫助學生更好的理解[10],使得枯燥的概念生動化,提高學生的學習興趣[11]。再者,教師在授課過程中要善于提出問題,讓學生分析問題,最后對問題進行總結,以培養(yǎng)學生獨立思考和獨立解決問題的能力[12]。此外,在課件中,適當增加動畫效果,把一些復雜難懂的原理、算法通過動畫展示出來,可以大大提高學生的學習興趣。
2.2 授課內(nèi)容的改變
計算機和操作系統(tǒng)的發(fā)展日新月異,必須在講解課程時讓學生了解最新的技術,可以下載最新的論文下發(fā)給學生,讓學生自己查資料掌握,并對論文的內(nèi)容進行闡述。同時,加大實驗教學任務。實驗采用分級教學,首先是基礎性實驗,其次是設計性實驗,最后是綜合性實驗。
基礎性實驗主要采用的平臺是Linux,實驗內(nèi)容包括虛擬機下安裝Linux、控制實驗、文件與目錄操作、GCC編譯器的使用;設計性實驗主要包括進程同步算法實驗(生產(chǎn)者——消費者問題)、基于管道的進程通信設計實驗、銀行家算法實驗、進程調(diào)度算法實驗、頁面置換算法實驗、磁盤調(diào)度算法實驗;綜合性實驗包括調(diào)度器實驗和文件系統(tǒng)實驗。學生采用分組協(xié)作的方式,選擇完成其中一項或兩項實驗,培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、動手能力和創(chuàng)新能力。
在基礎性實驗中,以進程控制實驗為例,主要的實驗目的是讓學生掌握Linux操作系統(tǒng)中的一些與進程控制相關的命令,如ps命令,pstree命令,kill命令、top命令等。實驗結果如圖1所示。
在設計性實驗中,以頁面置換算法為例,主要讓學生自己設計頁面置換算法演示程序,包括最佳置換算法、先進先出置換算法、最近最久未使用置換算法,讓學生理解在頁面置換算法的同時,充分掌握算法在虛擬存儲器管理中的作用,學生設計的部分代碼如圖2所示。
2.3 考核方式的改變
將期末的試卷考試改為上機考試,考試內(nèi)容除了基本的理論測試外,還應添加動手環(huán)節(jié),讓學生自己動手在Linux平臺下實現(xiàn)進程通信、同步、頁面置換等。考試系統(tǒng)界面如圖3所示。
2.4 教學質(zhì)量評估系統(tǒng)的建立
為了更好地監(jiān)控教師的教學情況,建立自己院系的教學信息反饋系統(tǒng),該評價系統(tǒng)可以實現(xiàn)學生評價、督導評價、同行教師評價。教學信息反饋系統(tǒng)界面圖如圖4所示。
3 結 語
該課程改革主要從教學方法、授課內(nèi)容、考核方式、反饋系統(tǒng)四個方面展開,主要實施的對象是13級和14級物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學生,在教學改革后,通過抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)學生的積極性、考試成績都有明顯提高,教師的教學質(zhì)量也得到了明顯改進。
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