劉艷 李穎輝

摘 ?要 操作系統(tǒng)是高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)必修專業(yè)課之一，也是一門十分重要的專業(yè)課程。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為了適應(yīng)人工智能的應(yīng)用需要，高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)對操作系統(tǒng)課程教學進行必要改革。簡單分析人工智能，簡述操作系統(tǒng)課程教學現(xiàn)狀及教學中存在的不足，在此基礎(chǔ)上探討基于人工智能應(yīng)用的操作系統(tǒng)課程改革方案。

關(guān)鍵詞 人工智能;網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè);操作系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)學習平臺;任務(wù)驅(qū)動教學法;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）15-0095-02

0 ?前言

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)是進入新世紀后，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，經(jīng)教育部批準后建立的系別，其發(fā)展僅有10多年的時間，屬于高校中較為年輕的專業(yè)。但這一專業(yè)具有極強的工程實踐性，教學內(nèi)容涉及計算機、電子信息等方面的知識，同時與IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。操作系統(tǒng)是該專業(yè)一門十分重要的專業(yè)必修課。隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的智能化和復(fù)雜化發(fā)展，該課程教學面臨新的要求，如果繼續(xù)按照該課程傳統(tǒng)的教學大綱對學生進行教學，已經(jīng)無法滿足該專業(yè)人才培養(yǎng)需求。因此，基于人工智能應(yīng)用的人才培養(yǎng)需求，該課程亟待進行教學改革。

1 ?人工智能概述

人工智能（AI，Artificial Intelligence）是計算機學科的一個分支，是當前世界科技發(fā)展的尖端技術(shù)之一。20世紀70年代以來，隨著科學技術(shù)的不斷突破，特別是近30年來信息技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能得到快速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用到很多學科領(lǐng)域，取得十分豐碩的成果。

2 ?操作系統(tǒng)課程教學現(xiàn)狀分析

操作系統(tǒng)是當前我國各大高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。在實際教學中，我國大多數(shù)高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)使用的操作系統(tǒng)教材版本是西安電子科技大學出版社出版的，而且大都沿用了計算機科學與技術(shù)專業(yè)的教學大綱，安排在本科教學的第四學期或第五學期，課時普遍設(shè)置為60～70學時。其中，理論講述課時在40～50學時之間，實驗教學大約為20學時，且大都以驗證性實驗為主。在考核評價方面，大都沿用傳統(tǒng)的考核評價模式，即以學生期末筆試成績作為評價的主要指標，所占總成績比例為70%～

80%，而學生的實驗成績及平時課業(yè)考核成績約占總成績的20%～30%。這門課程是一門具有極強理論性和實踐性的專業(yè)課程，而采用上述教學模式和方法，只能讓本專業(yè)的學生初步掌握計算機系統(tǒng)整體的概念及其運行機制，掌握一般的操作系統(tǒng)設(shè)計方法，很難滿足現(xiàn)代社會對于高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求。

3 ?操作系統(tǒng)課程教學中存在的不足

3.1 ?學生學習存在較多困難

在高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教學中，操作系統(tǒng)課程大都是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計算機組成原理等專業(yè)課程結(jié)束后才開始講述，因為該課程中涉及的很多知識點與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及計算機組成原理等課程的內(nèi)容相關(guān)，如“進程”的概念就反復(fù)出現(xiàn)在多道程序的設(shè)計過程中，而“邏輯地址”與“物理地址”等概念也出現(xiàn)于對虛擬存儲器的管理當中。此外，在進程調(diào)度即頁面置換過程中還涉及多種不同的算法。因此，高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)操作系統(tǒng)課程教學內(nèi)容涉及的知識點較多，不但繁雜，還較為抽象。對于大多數(shù)學生而言，他們對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及計算機組成原理等課程內(nèi)容的理解和掌握還存在一定的不足，因此，在學習操作系統(tǒng)知識時存在較多的困難。

3.2 ?課程學時設(shè)置不科學

正如筆者在前文所說，當前我國很多高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在操作系統(tǒng)課程學時設(shè)置上普遍設(shè)置為60～70學時，其中，理論講述課時在40～50學時，實驗教學大約為20學時。這種學時設(shè)置比例并不科學，理論教學設(shè)置的課時較多，而實驗教學設(shè)置的課時較少，過于重視理論講述而忽略了實驗教學，不但不利于學生實踐操作能力的培養(yǎng)，也不利于學生綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)。

3.3 ?實驗教學設(shè)計不合理

在開展操作系統(tǒng)實驗教學時，教師教授的主要內(nèi)容是操作系統(tǒng)的應(yīng)用，屬于驗證性的實驗教學模式，但在之前的理論講述中，教學的主要內(nèi)容卻是關(guān)于操作系統(tǒng)本身設(shè)計的。這種實驗教學設(shè)計十分不合理，導致理論教學與實驗教學相背離，不僅無法幫助學生通過實驗操作將理論內(nèi)化于心，還極大影響了學生實踐操作能力和水平的提升。

4 ?基于人工智能應(yīng)用的操作系統(tǒng)課程改革分析

4.1 ?優(yōu)化課程教學內(nèi)容

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在這樣的背景下，我國部分高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在進行操作系統(tǒng)課程教學改革時，首先應(yīng)優(yōu)化整合課程教學內(nèi)容。在實際操作中，相關(guān)高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教師應(yīng)根據(jù)教育部頒布的《高等學校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)范》，明確操作系統(tǒng)課程的教學目標，然后適時添加行業(yè)尖端科研成果，并適當添加行業(yè)未來發(fā)展趨勢分析等方面的內(nèi)容，特別是人工智能技術(shù)在操作系統(tǒng)方面的應(yīng)用，并將其融入“進程管理”“存儲器管理”“設(shè)備管理”和“文件管理”這四方面的教學內(nèi)容中，使操作系統(tǒng)課程教學的內(nèi)容更加科學，更符合時代發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求，培養(yǎng)出大量社會急需的人才。

4.2 ?創(chuàng)新課程教學的方法

基于人工智能應(yīng)用的高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在操作系統(tǒng)課程教學改革中還必須創(chuàng)新課程教學的方法。

4.2.1 ?針對理論課教學 ?相關(guān)高校的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)靈活采用任務(wù)驅(qū)動教學法和翻轉(zhuǎn)課堂教學法。眾所周知，高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)操作系統(tǒng)課程教學內(nèi)容涵蓋了較多的概念和原理，且涉及的知識點在內(nèi)容方面也較為抽象，這繁雜、抽象的知識大都與計算機底層的硬件相關(guān)。如果教師采用傳統(tǒng)的教學模式，無法激發(fā)學生學習的興趣。因此，教師應(yīng)積極創(chuàng)新理論教學的方法，積極采用任務(wù)驅(qū)動教學模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。在實際操作中，教師應(yīng)借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段將學習內(nèi)容上傳到網(wǎng)絡(luò)學習平臺，引導學生在網(wǎng)絡(luò)學習平臺上開展線上學習，并將學習的結(jié)果反饋給教師。而教師根據(jù)學生的反饋，調(diào)整課堂教學內(nèi)容，并在課堂教學中針對較為疑難的問題，采用重點講解的方式;而針對一般性的小疑問，鼓勵、引導學生以小組探討的形式，通過交流探討予以解決。

在完成理論教學后，為了幫助學生將理論內(nèi)容內(nèi)化于心，教師還要巧妙為學生設(shè)置學習任務(wù)，引導學生以學習小組為單位，合理分配組內(nèi)成員的角色，分別查找相關(guān)的文獻并進行交流互動，有效解決教師設(shè)置的任務(wù)。通過這樣創(chuàng)新課程教學的方法，促使學生轉(zhuǎn)變學習觀念，逐漸養(yǎng)成良好的學習習慣，實現(xiàn)由“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”，從而為他們綜合素質(zhì)與能力的提升奠定基礎(chǔ)，促進他們未來更好地發(fā)展。

4.2.2 ?針對實踐教學 ?教師應(yīng)增加實踐教學的學時，并制定進階式實驗項目，從而有效培養(yǎng)學生的系統(tǒng)分析和設(shè)計能力，并逐步提高他們的實踐創(chuàng)新能力。在實際操作中，教師首先可以引導學生進行基礎(chǔ)性驗證實驗，驗證理論知識在實驗中的具象化，幫助學生將理論知識內(nèi)化于心，得以進一步鞏固，并逐漸構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò);其次應(yīng)鼓勵學生進行設(shè)計性實驗，這是對驗證性實驗的升級，能有效提高學生對操作系統(tǒng)核心知識的利用，從而逐步提高學生的專業(yè)實踐能力;再次要組織、引導學生以學習小組為單位，開展綜合性實驗操作，深入分析Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核，促使學生更進一步了解該操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，同時有效培養(yǎng)團隊協(xié)作精神;最后要引導學生開展創(chuàng)新性實驗，對操作系統(tǒng)進行創(chuàng)新性設(shè)計，以有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。通過這樣科學設(shè)置實踐教學，能在潛移默化中提高學生的綜合能力與素質(zhì)，為他們未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

4.3 ?構(gòu)建多元化評價模式

基于智能化發(fā)展建設(shè)的要求，高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在操作系統(tǒng)課程改革中還應(yīng)積極構(gòu)建多元化的評價模式。在新課改過程中，新課標明確指出了多元化評價對于學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力培養(yǎng)的重要作用。因此，相關(guān)高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)積極構(gòu)建形成性評價模式，針對學生學習過程進行積極、多元的評價，同時輔以學生的期末考試成績及平時的作業(yè)考核;而且，在期末考試方面也應(yīng)適當減少理論知識的考核，著重考查學生對于所學知識的理解和應(yīng)用。此外，還要引進學生的自我評價和學生間的相互評價，由此構(gòu)建多元化考評模式，幫助學生更好地認識自己，并不斷提升自己、完善自己，成為符合時代發(fā)展需求的高素質(zhì)專業(yè)人才，促進我國智能化社會的發(fā)展。

5 ?結(jié)語

綜上所述，在人工智能廣泛應(yīng)用的背景下，操作系統(tǒng)也面臨更高的要求，對于高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力提出更高的要求。因此，高校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)基于人工智能的應(yīng)用，進一步深化操作系統(tǒng)課程教學改革，從而有效培養(yǎng)并發(fā)展學生的工程實踐能力，促進人工智能與操作系統(tǒng)的融合，為推動我國智能化發(fā)展貢獻力量。

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