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操作教学模板(10篇)

时间:2022-09-11 16:44:58

操作教学

操作教学例1

动手操作是一种探究知识的手段,是多种感官参与认识过程的学习方式,包括用眼观察、张口叙述、动脑思维等外在与内在活动。大部分小学生在动手操作过程中往往作材料奇特的形状、多姿的色彩等外部特征所吸引,不能始终对操作对象保持有目的、定向的的注意,不能准确地抓住重点做深入的观察研究。特别是当观察的重点为操作的过程而非操作的结果时,学生往往并没有对稍纵即逝的过程给予足够的注意。

因此,在教学中,教师应该慎重选用操作材料,弱化操作材料本身的色彩、形状对学生的吸引力,尽量选择间接地操作材料。在教学中,我们要引导学生排除无关属性的干扰,研究事物的本质属性。选择操作材料的一条重要标准是要看该操作材料是否有利于认知活动的开展。如果答案是否定的,那么直观操作材料就是无益的,甚至可能分散学生的注意力和妨碍他们的思维进程。由此可见,操作材料的选择要同时考虑小学生的年龄特点和数学学科自身的特点,并不是越直观越好。

二、适度指导,提高动手操作效益

学生的年级越低,越需要教师的指导。小学生的知觉选择性发展不健全,很难保持长时间的注意力。在小学课堂教学中,经常有一批学生在动手操作的过程中作材料奇特的形状、多姿的色彩等外部特征所吸引,不能持久保持对操作对象定向的、有目的注意。特别是当观察的重点为操作的过程而非操作的结果时,学生往往没有对稍纵即逝的过程给予足够的注意。因此,在操作过程中和操作结束后,都要指导学生仔细观察。指导的内容,一是观察的重点,主要观察什么;二是观察的方法、顺序,怎样观察。对于操作过程中的指导,要引导学生将观察与操作有机地结合起来。这样学生离开操作材料后,才有可能在头脑中留下准确、完整的表象,进而分析综合,从而起到帮助抽象概括的作用。

三、增强学生动手操作的主动性

学生是学习的主人,要在操作活动中实现自主的发展,做深层的探究者,就必须真正参与到课堂教学的操作活动中。只有学生认为操作活动不是在教师的命令下展开的,也不是教师强加给他们的义务,而是一种自身需求引发下的自觉行为,这样的操作才是有效的。

操作材料是为了加强直观印象,让学生体验探究知识面而设的,但是教师可能因为教学时间的关系,常常使得动手操作流于一种走过场的形式。改变这一现象,教师应当让学生了解动手操作的作用,培养学生对使用操作材料辅助解决问题的热情。在操作活动中,教师要让学生充分体验操作活动带来的成功感,使学生体会运用操作材料带来的价值,感悟操作活动对解决问题的作用。学生只有清楚地了解操作活动的作用,才能对操作材料的热情保持长久,操作活动才能成为他们的一种自觉行为。

四、放手探究,提高学习能力

操作教学例2

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2010)09-0224-01

示范操作是生产实习教学的重要环节。它是用形象的语言、规范的动作,帮助学生形成鲜明的表象,把理论知识和实际操作有机地联系起来。它能够把抽象问题具体化,理论问题感性化,深奥问题通俗化,复杂问题简单化,为学生掌握操作技能打下良好的基础。

一、示范操作安全第一

厂矿企业安全第一,技工学校实习教学也要安全第一。因此必须把安全始终如一地贯彻在示范操作当中。示范操作一是防止自伤,如减速器伞齿轮压铅丝时,左手旋转一轴,而右手伸进箱体前必须扣好或扎紧袖口并且脱去手套,这样伸进箱体的手既可以感觉到铅丝的下落,又不致被齿轮绞伤。二是防止他伤或伤他,如打击工件时一要检查工具(如榔头与把的安装可靠性);二要检查工件夹持、固定程度和工件即将离体时的趋势、去向,严防飞出或坠落伤人;三要有足够的操作距离,严防相互挤碰。三是防止拆装时损坏工件,要放好位置,选好工具,根据结构和工艺要求进行拆装。四是电气带电、误送电、未放电操作等,液、气压带压、未卸荷操作等。

二、做好示范操作的前提

较丰富的专业知识和熟练的操作技能是做好示范操作的前提。技工学校是传授操作技能,培养合格的中、高级技术工人的学校。实习指导教师必须具备大专以上文化水平和专业知识,高级工以上的操作技能,两者缺一不可。如果仅有文化和专业理论知识,就不能很好地理论联系实际,不能把理论上的具体要求,通过示范操作形象地表现出来;如果仅有实际操作而没有一定的文化水平和专业知识,就不能把操作技能、技巧的深刻内涵体现出来,就不能生动地做好示范操作。

我们技校实习指导教师有的是留校学生或大、中专院校的分配生,有的是来自厂、矿单位的技术工人或工程技术人员。他们都有各自的优势和不足。如何提高实习指导教师的素质是做好实习示范操作的一大课题。我认为应做好以下工作。

1.有计划地开展教学规范的训练。根据技术等级和专业理论知识的标准,结合教学内容,按时间和工艺等方面要求制定各层次实习教师具体标准,有计划、有步骤地训练,然后由主管部门评定,在训练的过程中提高操作技能。

2.开展教师业务素质的交流。实习指导教师的专业理论知识和实际操作技能各不相同,但各有优势。在安排任课时,应根据教师的素质和特点合理搭配,优势互补,相互促进。

3.定期培训。一是抽出一段时间在校内进行集中培训,提高基本功。二是有计划地组织实习教师下厂、矿了解企业生产状况,学习现场经验,使学校与现场紧密结合。三是到先进的职业院校或现代化企业参观,学习新工艺,掌握新技术,更新知识,开阔视野。

三、做好示范操作的必要条件

掌握实习教学规律是做好示范操作的必要条件。实习教学是一项复杂细致的工作,实习教师必须掌握《教育学》、《心理学学》、《教学指导》等教学理论。在示范操作中充分发挥实习教师的主导作用,选择行之有效的方法,调动学生的学习积极性。对于各种示范操作要灵活运用、相互协调,要掌握示范操作的广度和深度,启发学生积极思考,发挥模仿作用,使学生尽快地掌握操作技能。

四、提高示范操作效果的重要保证

充分集中学生注意力是提高示范操作效果的重要保证。充分集中学生的注意力,才能提高示范操作的效果。当然集中学生的注意力,不仅仅是使学生的注意力集中在某一方面,而是要使其有效地分配在示范操作中。一是从时间上分配,让学生把主要时间集中注意在主要目标的同时,不断的抽出较少时间注意其它有关方面;二是从感官上分配,让学生的不同感官分别注意不同的情况;三是从动作上分配,使注意力主要集中在活动的变化方向上。教师在集中学生注意力的同时,要组织好学生的观看位置,使每个学生均能看清楚示范操作。如:凿岩机示范操作过程中,让学生不但观看拆卸动作,还要看清气路和水路的走向,并对拆装技巧加以讲解,这样就可以把注意有效地分配到示范操作中,提高示范操作的效率。

五、提高示范操作的根本保证

步骤清晰、动作准确是提高示范操作的根本保证。在示范操作过程中实习教师的操作动作一定要规范,要掌握好示范操作的准确性、协调性、操作速度、自动化程度、技巧程度,切忌遗漏、多余和不规范动作。实习教学的过程是一个由示范―模仿―练习―熟练―创造的过程,没有模仿就没有学习,没有学习就没有创造。如果教师的示范操作有多余动作、遗漏动作或不规范动作,学生模仿后将给留下一个难以改正的缺陷。

操作教学例3

操作系统是计算机专业的一门核心基础课,课程内容涉及理论、算法、技术、实现和应用,知识体系繁杂,概念和原理抽象,是一门理论性和实践性都很强的课程。实验教学是“操作系统”必不可少的的环节,我们不仅要设置实验,而且要重视实验,使其很好的辅助我们的课堂教学。实践教学的质量直接影响着学生的就业机会和工程实践能力[1]。但目前,国内操作系统课程设置多偏向于理论学习,课程实验很少。学生普遍反映,通过该门课程的学习,只能掌握一些抽象理论知识,不能深刻理解操作系统的核心,更不能解决一些实际问题。中国和国外教学工作的差距主要体现在实践教学环节上,重视实验与实践教育是各国高等教育的发展潮流[2]。

1 实验教学现状及存在问题

1.1 教师专业素质缺乏。很多教师根本没有工程实践经验,对操作系统内核知识可能自己都没弄明白,所以教给学生的知识也就有限了。

1.2 操作系统的后续学习课程,比如:计算机网络、网络操作系统等,都是学生比较感兴趣的,所以学生在学习操作系统初都是非常认真的,主观上都有强烈的想学好该门课程的愿望,但是随着课程的日益深入,由于课程理论较深较抽象,课程特征不断显露,特别是该门课程的实验内容对前导课程(比如:数据结构,程序设计语言,计算机组成原理)的依赖很大,实验中打击了一部分学生学习热情,甚至有一部分学生因前导课程没有学好而放弃了操作系统实验的完成。

1.3 教学内容与实践内容脱节。传统的操作系统教学中,侧重于操作系统理论知识和基本概念的讲解,同时又没有一个功能强大而逼真的操作系统实验教学环境,从而使理论教学和实践教学脱节。

1.4 开设了实验课的,课程实验只停留在验证性实验和模拟性实验,设计性实验、综合性实验很少或者没有,更谈不上项目设计、工程设计。部分学校操作系统课时较少,只让学生了解操作系统用户界面、用户接口和操作实现方式,做一些观察性的实验[3];部分学校受师资、教学环境,学会素质与能力等方面的影响,操作系统实验室只是对一些具体的算法进行模拟实验,做一些模拟实验。而且实验课时又偏少,学生只接触到一些皮毛,根本达不到培养学生的工程实践能力的目标。

1.5 教学方法单一,缺乏实验考核标准。实验教学,很多学校采用代码阅读方式,教师带着学生分析实验和实验代码,然后让学生编译运行通过,这样就算完成任务了,根据没有真正得到能力的培养。实验考核就是看学生程序代码是否调试通过和实验报告的方式,学生用大量的时间去填写实验报告,而且有的实验是无法用报告的形式呈现的。

2 提高实验教学效果的对策

2.1 提高教师素质

目前,国内很多工科教师都缺乏工程经验,所以在指导学生实验时力不从心。针对这种状况,可从以下几个方面着手[4]:(1)定期的或利用学术假期派专业老师去工业界工作或学习。(2)学校要和企业在科研和教学项目中大力合作。这样企业可为学校提供操作平台,教师也将自己的知识转化为生产力,同时提高教师项目管理与研发能力。(3)把工程经验作为平庸和提升教师的条件,这样可促进教师不断提高自身素质。

2.2 分层教学

分层教学就是根据学生的不同发展水平和发展速度,确立相应的教学层次,以适应学生最近发展区和最佳发展期的教学。之所以要开展分层教学,是因为学生是发展中的人,学生之间存在着事实上的差距。[5]

操作系统实验可按照学生的学习能力进行分组实验。每个小组人数5-6人,不宜太多,小组成员优、良、中、差适宜搭配,有一个小组长,以便带领实验过程的讨论。好的学生带动差的学生,调动所以学生的积极性。

2.3 精心设计实验内容

分层次设计实验内容,把实验分为易、中、难三个层次。容易的是验证性实验,通过验证性实验,学生理解操作系统的基本原理,简单的分析操作系统的功能,不要求写复杂的代码来模拟操作系统的功能;处于中间的是模拟实验,通过模拟作业调度、进程调度、内存空间分配与回收、虚拟存储管理中的地址转换和缺页中断等,使学生加深理解操作系统算法;难的是设计性、综合性实验,对学生要求较高[6]。在设计实验内容时,还可从趣味性、真实性、综合性、工程性等方面考虑,从而使学生的创新能力和工程能力得到培养。

2.4 合理的实践教学方法和实践考核方式

常用的实践教学方式有代码阅读式、功能模拟式、内核扩展式、独立设计式[7]。为了适应新世纪人才培养目标,在实际教学中可采用多元化教学方式,使不同层次的学生找到适合自己的、提高自己的有效方法。操作系统实验中,根据不同的实验内容、学生层次的不同,可采用不同的教学方法。比如:(1)项目驱动的方式。每次实验前,教师给定要完成的任务和最终要达到的效果,并从项目研发的经验、常用的方法等引导学生。(2)实例引导。选择一些贴近实际的实例来激发学生的学习兴趣,通过 “代码阅读”现有的一些开放源代码系统,理解后进行功能模拟,在可能的基础上进行改进。

由于实验采用了分组实验,每次实验教师选取设计和实现做的好的小组进行汇报答辩,给予加分。每组的总评成绩按其设计的项目难度系数、组内、组间、教师打分进行综合评分。组内成员按其在项目中担任的任务、所做的贡献,小组长给予评分。

3 小结

实验教学是“操作系统”必不可少的的环节。本文分析了操作系统实验的教学现状及存在的问题,对分层教学、分层实验内容、实践教学方法和实践考核方式进行了探索研究。作为高校教师,应对实验、实践课提高重视,积极探索更好的实验及实践教学方法,培养出高素质、高实践、高创新的人才。

【参考文献】

[1]郭观七,周细义,张可.应用型本科计算机专业实践教学改革[J].计算机教育,2009(12):85-87.

[2]Abraham Silberschatz.操作系统概念[M].6版.郑扣根,译.北京:高等教育出版社,2008:10-60.

[3]梁宝华,郑志,汪世义.操作系统实验教学方法的研究与探讨[J].2012,14(6):144-146

[4]吴强.基于系统实验的操作系统教学方法研究[J].绍兴文理学院学报,2008,28(10):44-46

操作教学例4

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)25-0284-02

操作系统是管理计算机系统资源和控制程序执行的一种系统软件,它直接扩充裸机,为程序执行、用户的使用提供良好的平台。《操作系统》课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业主干课程,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。其特点是概念多、较抽象和涉及面广,其整体实现思想和技术又往往难于理解。学好操作系统课程对于学生了解计算机硬件和软件的关系以及掌握系统软件和应用软件的设计方法和技术起着至关重要的作用。本文将着重就操作系统课程在教学过程中遇到的问题及解决的方法展开讨论。

一、操作系统课程教学中存在的问题

1.课程培养目标不明确,定位不准确。很多高校在制定操作系统教学计划时,没有充分考虑本校本专业的实际情况,没有做充分的调研工作,一味照搬别的高校的教学计划,造成操作系统课程培养目标不明确,人才培养定位不准确,以致产生教学效果差等严重后果[1]。

2.教学内容侧重理论,实践环节薄弱。操作系统课程要有好的教学效果,就要引导学生自己动手设计、实现一个具体操作系统实例。但要做到这一点并不容易,这不仅要求学生在学习该课程之前就要掌握汇编语言、C语言、计算机组成原理、数据结构等方面的基础,而且还需要学生抽出大量的时间和精力放在该实验上。这样的要求学生不易做到。因此现有的教学过程往往重点偏向操作系统原理的理论教学,对学生的实践环节不是很注重[2]。

3.教学方法简单、教学手段匮乏。主要采用课堂授课方式,以课堂讲授为主,形成一种“灌输式”教学方法,教学过程中不以学生为中心,学生思考比较少,只是被动的接受。很多教师的电子教案也只是单纯地播放理论知识课件,教学内容不能做到与实践联系紧密,使得学生感觉到课程枯燥难学,难以激发学生的学习兴趣。对于复杂计算问题求解过程或复杂逻辑推导过程,只是僵硬地采用电子教案讲解,并没有结合实例[3]。至于启发式、讨论式的教学方法采用得就更少。课上缺乏互动,课后缺乏实践。

二、操作系统课程教学改革措施

(一)明确培养目标,规范学习要求

为加快各高校计算机教学改革的步伐,教育部启动了“高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案研究”课题项目。该课题项目共设有离散数学、数据结构、程序设计和操作系统等八个核心课程研究组。其中操作系统课程研究组在充分调研的基础上,结合各高校的实际,为应用型、工程型和科学型三种类型人才的培养确定了该课程的课程培养目标,规范这三类人才在该课程学习过程中应该达到的目标和学习要求,同时在实验环节,对不同层次人才提出了相应的实验技能要求[1]。依据该要求,结合我校的实际,我们制定了适合我校学生的计算机操作系统课程培养目标,同时规范了学习要求:通过学习使学生掌握计算机操作系统的基本原理及组成,掌握计算机操作系统的基本概念和基本功能,了解计算机操作系统的发展特点、设计技巧和方法,了解操作系统与计算机硬件的关系,了解操作系统与其他软件的关系,掌握常用操作系统的使用和一般管理方法,掌握它是如何组织和运作的,为以后程序设计中如何优化使用系统资源、程序并发操作、进程间通信等软件编程和操作系统管理打下基础。

(二)理论联系实际,加强实践教学环节

操作系统的设计和实现是所有其他程序设计和实现的基础。程序员如果能理解操作系统的工作原理,就能够编写出更好的中间件和应用程序。此外,无论是为新设备编写驱动程序、创建新的微内核服务器,还是提供能够高效处理发展需求的新系统等,都需要理解操作系统原理和技术。操作系统课程本身具有的理论抽象性和鲜明的应用性,这决定了我们必须充分重视这门课程的实践环节。通过动手实验练习,把操作系统的概念和理论知识融入到实践当中,从而加深对现代操作系统的认识和理解。在开始每一个实验之前,教师首先介绍一下各个实验的知识背景,知识背景是课堂教学内容的补充和延伸,也和实验内容有着密切的联系,避免了理论和实践内容的脱节。完成实验后,要求学生把感受、认识、意见、建议等表达出来,这样能起到“画龙点睛”的作用,也可以和教师进行积极的交流。对于那些基础较好的学生,可以在现在实验的基础上,在程序设计方面做出一些要求和指导,以进一步发挥学生的潜能和激发学习的主动性和积极性。

(三)改革教学方法,丰富教学手段

1.提高学生学习兴趣。把培养学生学习兴趣作为入门向导,在形式上吸引学生的注意力,引发学生对具体知识点的注意,充分利用多媒体,力争把课件做得新颖,可以方便地链接到各种图片及影音文件,并可自由往返以前所讲的章节进行巩固和复习。丰富的多媒体教学方法的使用对学生理解一些抽象概念很有帮助,能够避免以往课件只是单纯的教材内容的复制粘贴,单纯地播放理论知识,使学生感到枯燥难学的现状。

2.改善教学方法。在教学过程中打破以往的“满堂灌”、“填鸭式”教学方法,使启发式、任务驱动式、讨论式教学成为常态。所谓“授之以鱼,不如授之以渔”,在教学过程中充分注意学生的参与性,充分调动学生学习的积极性。授课时不拘泥于教材内容的排序,注重对各知识点进行重组和精练。对于课程中的抽象原理,我们利用“至顶向下”、“由外而内”的分析方法,使用案例引导学生的思考,例如在讲文件系统管理时,结合学生熟悉的Windows XP/7中的文件系统进行讲解;在讲进程同步问题时,我们利用分苹果等实例进行讲解。同时为了节省时间,我们把实例操作进行了屏幕录像,上课时给学生播放,大大吸引了学生的兴趣。

3.充分利用网络资源。搭建一个计算机操作系统学习网站,内容包括教师课件、屏幕录像、视频点播、教学大纲、实验教学大纲、授课计划、作业布置及提交、答疑、题库、通知等,同时同学们还可以利用QQ、电子邮件等和教师进行交流,将课程学习延续到了课堂之外,构建了一个良好与快捷的学习平台。并且将国内外操作系统研究的最新成果到网站上,以拓宽学生的视野;在网站上给学生介绍一些文献读物,让学生自行查找相关文献,使他们时刻与前沿技术保持同步。

4.开展课后教学与讨论。鼓励基础好、有兴趣的同学成立操作系统学习小组,采取灵活的教学方式,激发学生的学习兴趣并且培养他们的团队精神。鼓励学生参与教师的科研项目,并积极引导学生到企业进行实战演习,不仅为学生学习操作系统提供了良好的机会,也提高了他们在科研开发方面的竞争力。

三、结语

操作系统课程是计算机专业的核心专业课程,在计算机专业的教学体系中占据着重要的地位。各高校操作系统课程改革应首先从高校本身及学生的特点入手,探索出一套适合自己学校发展特色的教学目标,不应盲目照搬其他学校的教学目标。注重加强对学生实践能力的培养,强调理论与实践并重。改革教学方法,使用一切有益于教学及提高学生能力的教学手段,把教学工作更上一个台阶。为适应新形势下信息社会加速发展的需要,计算机科学中的核心课程的教学必须大胆创新、敢于实践。探索出一条符合高校特色的人才培养的有效途径。

参考文献:

[1]邓红卫,徐雨明,王樱,等.《计算机操作系统》课程教学改革探索[J].衡阳师范学院学报,2010,(3):165-169.

[2]朱小军.计算机操作系统课程教学改革探讨[J].价值工程,2010,(28):164.

[3]林欣.试谈操作系统教学改革[J].电脑编程技巧与维护,2010,(24):151-152.

Research on the Teaching Reform of Operating System Course

LI Dan,ZHAO Yan-qin,FAN Da-peng

操作教学例5

在当今信息社会,信息技术日新月异,计算机应用能力已经成为体现当代大学生知识和能力的重要方面.在各个高校中基本上都开设了《大学计算机基础》公共课,面向全校非计算机专业学生.但是随着计算机的广泛普及,这样一门计算机入门课程,有些学生在高中甚至初中就已经接触过,面对这样的尴尬状态,我们势必要对这门课程进行教学改革,绍兴文理学院计算机中心经过讨论决定从操作平台作为切入点,打破Windows操作系统在绍兴文理学院一统天下的局面,在教学中引入Linux操作系统. 1Linux操作系统与Windows操作系统的区别 从发展的背景看,Linux与其他操作系统的区别是,Linux是从一个比较成熟的操作系统发展而来的,而其他操作系统,如WindowsNT等,都是自成体系,无对应相依托的操作系统.这一区别使得Linux的用户能大大地从Unix团体贡献中获利.因为Unix是世界上使用最普遍、发展最成熟的操作系统之一,它是20世纪70年代中期发展起来的微机和巨型机的多任务系统,虽然有时接口比较混乱,并缺少相对集中的标准,但还是发展壮大成为了最广泛使用的操作系统之一. 从使用费用上看,Linux与其他操作系统的区别在于Linux是一种开放、免费的操作系统,而其他操作系统都是封闭的系统,需要有偿使用.这一区别使得我们能够不用花钱就能得到很多Linux的版本以及为其开发的应用软件.当我们访问Internet时,会发现几乎所有可用的自由软件都能够运行在Linux系统上.OS/2和WindowsNT等操作系统是具有版权的产品,其接口和设计均由某一公司控制,而且只有这些公司才有权实现其设计,它们是在封闭的环境下发展的〔1〕. 2将Linux引入高校计算机教育中的可行性探讨 在绍兴文理学院计算机基础教学中引入Linux操作系统,这个决定是通过多方途径进行论证得来的.一方面,我们从本地一些大型国企和政府部门进行调研,从调研的结果来看,发现大多数单位的计算机系统中都安装了Linux操作系统,并且这些单位明显更偏爱于有Linux基础的毕业生.另一方面,我们对全校学生进行问卷调查,从问卷调查的结果来看,对于Linux操作系统,70%以上的学生非常感兴趣,15%的学生乐意接受,7%的学生有兴趣但不知道学习Linux的意义何在,8%的学生无所谓学与不学,只有极个别的学生(大约1%)有抵触心理.Linux操作系统作为教学内容将能够成为中小学信息技术教育的后续提高课程.众所周知,当前中小学开设的信息技术课已经涵盖了高校计算机基础课程的几乎全部内容,在高校重复中小学的内容不仅浪费时间,而且浪费资源.但是考虑到知识的连续性,如果全面更新原有的教学体系,也将造成原有知识的浪费.况且当前微软体系还有绝大多数用户群,完全取消并非良策,应当寻求一条能够平稳过渡的途径.Linux操作系统及其基于该系统的应用程序并不排斥微软系统的应用,它可以兼容Office的全部文件格式(如:doc,xls,ppt等)〔2〕.因此,我们选择Linux操作系统既可以弥补以前Windows操作系统的单一性,又可以实现两个系统之间的平稳过渡.从这两方面来看,在高校计算机教育中引入Linux操作系统是可行的. 3基于Linux平台的高校计算机教育 对于多数老师来说,也是初次涉及Linux操作系统,为了能较快地掌握此操作系统,在2006年初,绍兴文理学院主办了由教育厅高教处和省高校计算机研究会联合举行的Linux推广和教师培训.在2007年暑期,LUPA机构又在绍兴文理学院开展了Linux教师培训.同时绍兴文理学院计算机中心的老师也通过自学、相互交流、进修等多种途径来加强这方面的学习. 经过大量的准备工作之后,从2007级开始,我们制订了新的培养方案:将Windows操作系统平台下的大学计算机基础课改为选修课,或以考代修;把Linux操作系统平台下的大学计算机基础课作为必修课.系统平台全面从“Windows”转到“Linux”,使学生具备在Linux操作系统平台下的计算机应用能力. 但是,在经历了两个学期的基于Linux平台的计算机基础教学之后,绍兴文理学院计算机中心在2009年不得不考虑再次改革.4改革失败的原因分析绍兴文理学院将Linux的教育当做一门计算机基础必修课程来看待,整体方向是正确的,只是在实施过程中考虑还不够全面. 目前个人操作系统主要是微软的Windows操作系统,不论是办公和软件的应用,Windows操作系统已经深入人心,倘若将教材马上改成Linux操作系统有点不切实际.这样,在实际教学中,我们不得不撇开MicrosoftOffice而使用Linux自带的OpenOffice.但是,遗憾的是至少到目前为止,OpenOffice仍然无法超越MicrosoftOffice,其功能完全不能与后者媲美,在实际使用时,出于使用习惯和处理原格式文件以及消化外来资料所带来的麻烦,我们很难轻易放弃微软的Office而改用Linux平台的OpenOffice.学生在学习时十分抵触,老师也显得有些底气不足. 另外,Linux可以在服务器领域内占有一席之地,但在基础应用部分发展缓慢,仍然是其薄弱环节.所以我们在整个教学过程中,不能把重点放在基础应用这部分,这样不能完全体现它的优越性,应该在教学内容上补充Linux其他方面的知识. Linux系列的课程除了Linux基础之外,还包括系统管理、网络管理、SHELL程序设计、应用程序设计、数据库开发、内核设计等的课程〔3〕.我们可以根据专业的不同和学生兴趣的不同,在课堂上增加这方面的知识.倘若是课程的学时不允许增加课程内容的话,则可以将Linux的基础课程变成公选课的形式出现或者在学校第二课堂里增加这方面的知识,鼓励学生参加各种形式的Linux操作系统的学习. 教师也应该增加Linux方面的知识,提升这方面的能力,这样在实际的教学中才能把握好方向,根据企事业单位的需求,考虑学生的兴趣,在教学中加入实际应用的元素,才能激发学生学习Linux的热情,起到良好的教学效果. #p#分页标题#e# 5结束语 中国要发展自己的软件产业必然要采用开源软件,必然要在Linux基础上进行发展.而在高校计算机教育中引入Linux操作系统,无论是对学生的就业,还是对Linux的普及都有着不可忽视的作用.但是,高校计算机教育中引入Linux操作系统是一个逐步的过程,应该跟随Linux发展的方向,取其长避其短,这样才能提高其认知度和接受度,否则只能以失败告终.

操作教学例6

操作系统是现代计算机系统中必不可少的系统软件,计算机系统越复杂,操作系统的作用和地位就越重要[1]。操作系统是计算机科学与技术专业学生必须学习的专业课程,该课程为计算机应用人员深入了解和使用计算机提供了必备知识,为设计人员提供进行系统软件开发的基础理论知识,因此它是计算机专业的一门理论性较强的主干课程,同时它又是一门实践性很强的课程[2]。操作系统是计算机专业学生全面理解和掌握系统软件、应用软件设计方法和技术、了解计算机硬件和软件之间关系必不可少的综合课程。

1 操作系统现状分析

操作系统课程是一门重要的计算机专业基础课,长期以来,该课程的内容较为固定,授课方法较为单一。操作系统难学难教,有其课程自身的特点,归纳为以下几个方面[3,4]。

⑴ 教学内容比较陈旧

长期以来,操作系统课程的内容较为固定,授课方法较为单一,课程设置偏向理论,教材上的知识更新很缓慢,与前沿技术结合不紧密,与现实也脱节。

⑵ 应用性不强

操作系统首先谈的是管理方法,其次是实现方法,即算法;这一点不同于程序语言类课程或者数据结构等课程,可以直接当工具来使用,操作系统的应用不如其他课程来的直接;大多数应用型本科生学习目的是掌握实现方法,而对于其管理方法的分析与设计,一是还没有形成足够的认识,二是还没有到达综合系统分析和管理的层本文由收集整理次。所以大多数学生的体会是学了难用上,故而兴趣不大。

⑶ 实践难度大

操作系统作为最底层的软件,内核的编译和调试很困难,稍有不慎就可能使系统崩溃了,需要重装操作系统,费时费力;尽管目前多采用虚拟机做实验的方式,但涉及环境变化,部分实验与在真实平台下有差别,实验效果打了折扣。

⑷ 课程比较独立,延续性学习不够

学生目前训练较多的是基于某平台上的二次开发,涉及到系统的底层开发很少,这样导致操作系统的后续学习训练不够,与其他课程联系不够,显得比较独立。实际上,操作系统作为软硬件课程的纽带,应该对其他课程起到积极的引导促进作用。

基于上述分析,对操作系统教学改革提出了更高的希望和要求。本文对操作系统教学的现状及存在的问题进行了归纳总结,并提出了对操作系统课程教学改革的几点建议,供大家参考。

2 操作系统课程教学改革的对策

2.1 更新教学观念

学生有无进步或发展是教学有没有效益的惟一指标。传统教学方式重演绎、推理、按部就班,教师在整个教学过程中起主导作用。这样的教学会使学生的独立思考能力和创造能力被严重束缚。现今教学中的“应试教育”倾向其实也源于传统教学模式,即:教师讲,学生听;教师写,学生看;教师要求学生做;口头强调“启发式”教育,实际施行的却是“满堂灌”,教学中“费时低效”的现象还不同程度地存在,教学效益低下。教学不应该只是一个教与学的过程,还应该是一个师生互动的过程。在实际教学过程中,要以学生为中心,多采用启发式、讨论式、研究式教学,增加学生实践机会、自学机会和创新机会,充分发挥其个性和特长,以利于他们素质和能力的综合提高。

2.2 改革教学内容

目前,社会对嵌入式软硬件开发人才的需求很迫切,需求量也很大。作为应用型本科院校,有责任培养社会急需的工程类专业人才,学生也非常迫切地希望能够系统地学习嵌入式技术,得到规范的指导和训练,以获得更多的就业机会。因此,在确定操作系统原理授课内容时,我们跟踪操作系统原理和相关技术的教材,同时注重嵌入式知识的讲授,嵌入式技术是软硬件技术的高度耦合,涉及到的前期课程有:数字电路、电路分析、微机原理与接口、c语言程序设计、操作系统原理等。笔者提出在前导课程中有意识地加入嵌入式技术的知识和实践训练,做好铺垫,不仅有利于嵌入式人才的培养,构建新学科体系,还能提升专业基础课的教学质量,使老课程保持技术进步,达到学以致用的教学目的。

结合我院“创新性应用型特色名校”的发展目标,我们设计操作系统课内实验项目覆盖了进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理、系统调用,文件系统等方面。我系自主开发了基于μcos操作系统原理实验教学平台。该系统由主机和目标机构成,目标机运行μcos-ii系统,主机上运行qt应用软件,μcos-ii通过串口将数据传递给qt动画程序,qt动画程序将实时显示目标机的运行状态,并附有文字说明来帮助学生理解操作系统运行过程。

此外,积极引导学生参加科技竞赛活动,鼓励他们参加“博创杯”嵌入式设计大赛和齐鲁软件大赛等竞赛项目。通过科技创新活动,达到培养学生学习的兴趣和解决问题的能力。

2.3 丰富教学方法

围绕操作系统课程的教学目的,我们利用了多种教学方法,提高学生的学习能力。

采取课内教学与课外辅导相结合的形式。课内学习主要教师为中心,讲授操作系统的设计原理,实现的技术,以及在具体的操作系统中是如何实现的,主要采用启发式教学;课外辅导,以学生为中心,通过我院建立的课程网站,在开放性实验室进行自主学习和网络讨论,教师通过课程网站与学生交流学习心得。

课内实验与课外实验相结合。我们把操作系统的实验设计分成两部分,课内实验与课外实验。课内实验选择自编的《计算机操作系统实验指导书》中的几个项目,要求这些实验项在windows环境下,由教师指导,每个学生独立完成。通过此训练,使学生初步能用所学的软件设计技术和程序设计语言知识,解决操作系统设计原理中的一些关键问题,如:进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理等,既巩固了所学的操作系统设计原理知识、检查学习效果的作用,通过利用实验过程中解决所遇到的问题,也加深对操作系统原理知识的理解。我们把μcos内核剖析作为学生课外实验[5,6]。我们的具体的做法是:把学生分成若干组,每组布置一个实验题目,同学能过自学习完成,形成实验报告。然后把各组同学组织在一起讲解自己的实验项目。这样培养了学生的动手能力和创造能力,扩大了学生的知识视野。

2.4 加强教学成效考评

操作教学例7

操作系统是现代计算机系统中必不可少的系统软件,计算机系统越复杂,操作系统的作用和地位就越重要[1]。操作系统是计算机科学与技术专业学生必须学习的专业课程,该课程为计算机应用人员深入了解和使用计算机提供了必备知识,为设计人员提供进行系统软件开发的基础理论知识,因此它是计算机专业的一门理论性较强的主干课程,同时它又是一门实践性很强的课程[2]。操作系统是计算机专业学生全面理解和掌握系统软件、应用软件设计方法和技术、了解计算机硬件和软件之间关系必不可少的综合课程。

1 操作系统现状分析

操作系统课程是一门重要的计算机专业基础课,长期以来,该课程的内容较为固定,授课方法较为单一。操作系统难学难教,有其课程自身的特点,归纳为以下几个方面[3,4]。

⑴ 教学内容比较陈旧

长期以来,操作系统课程的内容较为固定,授课方法较为单一,课程设置偏向理论,教材上的知识更新很缓慢,与前沿技术结合不紧密,与现实也脱节。

⑵ 应用性不强

操作系统首先谈的是管理方法,其次是实现方法,即算法;这一点不同于程序语言类课程或者数据结构等课程,可以直接当工具来使用,操作系统的应用不如其他课程来的直接;大多数应用型本科生学习目的是掌握实现方法,而对于其管理方法的分析与设计,一是还没有形成足够的认识,二是还没有到达综合系统分析和管理的层本文由http://收集整理次。所以大多数学生的体会是学了难用上,故而兴趣不大。WwW.133229.CoM

⑶ 实践难度大

操作系统作为最底层的软件,内核的编译和调试很困难,稍有不慎就可能使系统崩溃了,需要重装操作系统,费时费力;尽管目前多采用虚拟机做实验的方式,但涉及环境变化,部分实验与在真实平台下有差别,实验效果打了折扣。

⑷ 课程比较独立,延续性学习不够

学生目前训练较多的是基于某平台上的二次开发,涉及到系统的底层开发很少,这样导致操作系统的后续学习训练不够,与其他课程联系不够,显得比较独立。实际上,操作系统作为软硬件课程的纽带,应该对其他课程起到积极的引导促进作用。

基于上述分析,对操作系统教学改革提出了更高的希望和要求。本文对操作系统教学的现状及存在的问题进行了归纳总结,并提出了对操作系统课程教学改革的几点建议,供大家参考。

2 操作系统课程教学改革的对策

2.1 更新教学观念

学生有无进步或发展是教学有没有效益的惟一指标。传统教学方式重演绎、推理、按部就班,教师在整个教学过程中起主导作用。这样的教学会使学生的独立思考能力和创造能力被严重束缚。现今教学中的“应试教育”倾向其实也源于传统教学模式,即:教师讲,学生听;教师写,学生看;教师要求学生做;口头强调“启发式”教育,实际施行的却是“满堂灌”,教学中“费时低效”的现象还不同程度地存在,教学效益低下。教学不应该只是一个教与学的过程,还应该是一个师生互动的过程。在实际教学过程中,要以学生为中心,多采用启发式、讨论式、研究式教学,增加学生实践机会、自学机会和创新机会,充分发挥其个性和特长,以利于他们素质和能力的综合提高。

2.2 改革教学内容

目前,社会对嵌入式软硬件开发人才的需求很迫切,需求量也很大。作为应用型本科院校,有责任培养社会急需的工程类专业人才,学生也非常迫切地希望能够系统地学习嵌入式技术,得到规范的指导和训练,以获得更多的就业机会。因此,在确定操作系统原理授课内容时,我们跟踪操作系统原理和相关技术的教材,同时注重嵌入式知识的讲授,嵌入式技术是软硬件技术的高度耦合,涉及到的前期课程有:数字电路、电路分析、微机原理与接口、c语言程序设计、操作系统原理等。笔者提出在前导课程中有意识地加入嵌入式技术的知识和实践训练,做好铺垫,不仅有利于嵌入式人才的培养,构建新学科体系,还能提升专业基础课的教学质量,使老课程保持技术进步,达到学以致用的教学目的。

结合我院“创新性应用型特色名校”的发展目标,我们设计操作系统课内实验项目覆盖了进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理、系统调用,文件系统等方面。我系自主开发了基于μcos操作系统原理实验教学平台。该系统由主机和目标机构成,目标机运行μcos-ii系统,主机上运行qt应用软件,μcos-ii通过串口将数据传递给qt动画程序,qt动画程序将实时显示目标机的运行状态,并附有文字说明来帮助学生理解操作系统运行过程。

此外,积极引导学生参加科技竞赛活动,鼓励他们参加“博创杯”嵌入式设计大赛和齐鲁软件大赛等竞赛项目。通过科技创新活动,达到培养学生学习的兴趣和解决问题的能力。

2.3 丰富教学方法

围绕操作系统课程的教学目的,我们利用了多种教学方法,提高学生的学习能力。

采取课内教学与课外辅导相结合的形式。课内学习主要教师为中心,讲授操作系统的设计原理,实现的技术,以及在具体的操作系统中是如何实现的,主要采用启发式教学;课外辅导,以学生为中心,通过我院建立的课程网站,在开放性实验室进行自主学习和网络讨论,教师通过课程网站与学生交流学习心得。

课内实验与课外实验相结合。我们把操作系统的实验设计分成两部分,课内实验与课外实验。课内实验选择自编的《计算机操作系统实验指导书》中的几个项目,要求这些实验项在windows环境下,由教师指导,每个学生独立完成。通过此训练,使学生初步能用所学的软件设计技术和程序设计语言知识,解决操作系统设计原理中的一些关键问题,如:进程控制、进程通信、线程(或者进程)同步和调度,存储器管理等,既巩固了所学的操作系统设计原理知识、检查学习效果的作用,通过利用实验过程中解决所遇到的问题,也加深对操作系统原理知识的理解。我们把μcos内核剖析作为学生课外实验[5,6]。我们的具体的做法是:把学生分成若干组,每组布置一个实验题目,同学能过自学习完成,形成实验报告。然后把各组同学组织在一起讲解自己的实验项目。这样培养了学生的动手能力和创造能力,扩大了学生的知识视野。

2.4 加强教学成效考评

操作教学例8

(Xi’an Aegotechnical College, Xi’an Shaanxi 710077, China)

【Abstract】With the development of computer technology, the “operating system”teaching should continue to develop, the operating system is the most important system software in a computer system, is the core course of computer professional. Starting from the design principles of the operating system and the latest development, combined with the main operating system platform, to explain the core content for students, so that studentsmaster the knowledge of computer operating system.

【Key words】Operating system; System software; Computer technology

1 《操作系统》开设的必要性

计算机已遍及各行各业,掌握全面计算机操作系统知识是计算机专业的学生应具备的基本技能。操作系统是计算机的核心控制软件,是计算机系统的指挥和管理中心和灵魂。对于高等院校计算机及相关专业来说,是必须掌握的专业基础知识。

2 《操作系统》课程的教学任务

在学习《操作系统》这门课程之前,先修课程主要包括:计算机基础、高级语言程序设计、数据结构以及计算机原理。

操作系统本身的主要任务是对计算机系统的处理机、存储、设备和文件等各种资源的管理方法和技术的讲解。核心是其工作的原理和设计方法,而如何让学生掌握好操作系统的工作原理和设计方法与技术,对认识整个计算机系统的工作原理是十分重要的,也是在讲授过程中必须注重的。

在整个授课过程中,需要了解计算机系统的组成部分,掌握操作系统的基本原理、基本概念和工作过程;了解操作系统的功能、结构、模型;掌握以多道程序设计技术为基础的各个子系统的工作原理、设计方法,并用典型的操作系统为例,对理论知识进行强化。

《操作系统》面向我校计算机相关专业开设的课程,由于教学模式为纯理论教学,如何提高学生在学习过程中的兴趣,这对于我们的教学方法提出了很高的要求。

3 教学模式

3.1 教材的选取

在选取教材方面,我们首先要以教学大纲为主,在其基础之上尽量扩充知识面,根据现实情况,在授课过程中适当增加典型的实例,便于学生更好的理解枯燥的理论内容。而同时,可以参选操作系统实例较多的教材,把几种不同界面的操作系统相互进行对比,因为操作系统在设计的本质上都是相通的。

3.2 利用网络和多媒体等现代化手段

在《操作系统》教学中,我们可以将网络和多媒体手段相互结合起来。第一,利用多媒体投影仪,让学生一目了然课程内容,尤其是重点和难点;第二,利用多媒体可以更加促进教师和学生的互动,及时解决授课过程中遇到的问题;第三,利用网络平台,在网络上下载一些书本上没有的相关知识,或者在课堂上直接登录互联网,让学生更直观的了解课程相关内容。

3.3 教师主体地位的体现

课程的讲解,主要靠教师在讲台上的每一句话去传授,这样的课堂教学对教师的要求更高。《操作系统》多是枯燥的理论知识,就需要教师具备深厚的理论知识和强硬的教学素质,在授课过程中要出彩。而且根据学生不同的接受程度,控制好教学内容的深浅和进度。

首先,利用网络,教师在课前应告诉学生下一次要讲授的内容,或者在本次授课结束后的几分钟时间里,提前告知下一次学习的内容,可以让学生预习,甚至自学,发现问题,便于及时解决;第二,让学生带着问题来上课,通过讲解,自然很容易在课堂上解决学生碰到的问题,教学效果会更好。

3.4 利用实验机房

实践课的目的就是为了将课本上的理论知识转化成实际应用的技能,从最基础的入手,逐渐让学生掌握书本上的理论知识。对于上机的作业,也应该难易适中,尽量覆盖课堂上的重点理论知识。让学生自己动手,便能把学生的能力尽可能大的挖掘出来。并且在学生出现问题的时候,可一一讲解,典型的问题,可以通过控制软件,展示到每一个人的电脑上,让大家一起观摩处理过程。甚至可以把好的作业带进课堂,让学生自己上台讲解,使学习过程开放。

3.5 重点、难点如何对待

任何课程都有自身的重点和难点,对重要的理论知识,可以采用举例的方法,使之具体化、形象化,让学生容易理解。

3.6 以学生为本

这主要包括:(1)预习。学生在课堂之外,根据自身能力,结合图书馆、网络等教学资源,对课程进行预习;(2)充分抓住课堂时间。课堂时间有限,要让学生意识到,如何抓住课堂时间,对课程学习的重要性;(3)自我创新。《操作系统》作为一门重要的计算机专业课程,它的内容可为学生今后的学习中提供很大的帮助;(4)以问题带动学习,化被动为主动。在学习过程中,学生难免遇到很多问题,尽量让学生自己解决,这样对他们的能力是一个不小的提升。

4 提高学生的信息素质

在网络或者校园服务器上建立相关课程的教学资源库,教师事先上传所有的教学资料,也可根据需要,陆续上传,让学生在课后也能及时掌握教学动态。也可为学生推荐相关的学习网站,及时快捷的吸取最新知识,逐步培养学生获取、鉴别、加工和处理信息的能力,为学生的自我学习方法的锻炼奠定基础。

操作教学例9

关键词:操作系统;教学方法;探讨

一直以来,操作系统课程的教学方法和教学艺术都是从事该课教学的教师探讨的问题。笔者从事多年的操作系统教学工作,想就这些年来在教学中采取的一些方法和大家共同探讨一下。不知是否能对那些刚刚踏入操作系统课程教学的新人们有所帮助和启迪。

本文从如何根据操作系统课程的特点和内容,结合二本、三本学生的学习现状,采取一些切实有效的教学方法,并在其中合理地、适当地讲究其教学艺术。

操作系统课程能作为计算机专业及计算机相关专业的硕士研究生统一入学考试课程之一,其重要性在专业课程体系中可见一斑。它具有概念多,理论性强,内容抽象,涉及面广,算法繁多,综合性强,灵活性大等特点。因此,造成学生理解掌握困难,教师绞尽脑汁也很难取得理想地教学效果。下面分别从几个方面谈谈笔者在教学中所采用的一些做法。

1 多变少 繁变简

针对操作系统概念多、算法繁多的特点,在教学中采用行之有效的方法,使学生们比较轻松地掌握所学内容。

1.1 抓住重点,多就会变少

在操作系统概论一章中,诸如并行、并发、多道程序设计、系统调用、分时、实时、内核、虚拟、共享等概念多达几十个[1],铺天盖地而来,一下子就把学生弄得晕头转向了。还有在介绍各种资源管理时,分配算法繁多,学生们也经常搞错算法的适用范围。

如告诉学生概论中的概念,你只要有一点印象就行,不用急于弄明白,在概述中重点了解操作系统定义和功能。又如通过用Word中复制一个文件的全过程的介绍,将其中所涉及到的文件、设备、存储等许多细节上的管理一一指明,若这些工作完全由用户自己来实现,其复杂程度可想而知。而事实上现在的用户简单到点点鼠标就能实现,就是因为有Windows操作系统的存在。学生们听完课后,从总体上对操作系统在计算机系统中的作用有了初步地了解。采用资源管理的观点,把操作系统比作“管家”,它将计算机系统资源管理得井井有条,让“雇主”满意是操作系统的服务宗旨,这才是本章的重点。计算机系统资源有两类:硬件资源和软件资源。操作系统管理的对象,也就是这些资源。进一步引申到硬件资源主要有处理机、存储器、I/O设备,软件资源包括以文件形式存储的程序和数据。因此,用资源管理的观点看待操作系统,它包括相应的四大管理,即处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理。围绕着操作系统这个计算机系统的“管家”的职责,是什么?如何实现?最终“雇主”是否满意等问题,即是操作系统这门课所要讲授的内容。至于那些概念的具体含义,在以后的各个章节中会不断地加以充实和完善的。学会不同的情况下做恰当地取舍,才能更好地理清思路,扫清学习上的障碍。另外,针对学生综合分析能力差的情况,在教学中尽可能地用形象直观的原理图来描述所讲授的内容,以取代大段的文字说明。采用这种方法后,学生们感到把书学薄了。

1.2 找出共性,繁就会变简

对于各种资源分配的方式,为了便于学生们掌握,归纳总结出四句话:资源分配先查“表”,依据“算法”来实现,出错/异常找“中断”,操作系统“来”解决。以内存中虚拟页式管理为例,请求分配页框时,首先通过查找位示图(可看作是记录内存分配情况的表格),若能满足需求的话,把分得的页框号填入页表(进行地址映射的表格)中所对应的表目里。否则,操作系统需要按照淘汰算法淘汰一页后,再把所需要的页装入内存。实际上在这里操作系统是利用缺页(也称之为页故障)中断处理程序完成淘汰和将其装入内存的。帮助学生归纳总结出在各种管理中所用到的主要数据结构“表”:PCB(进程控制块)、FCB(文件控制块)、DCB设备控制块)、PT(页表)、ST(段表)等。主要算法:处理机调度算法、淘汰算法、磁盘调度算法等。中断包括缺页(段)中断、地址越界中断、存储访问越权中断、I/O中断等。而中断服务处理程序就是操作系统中处理解决各类问题的主要系统程序。有了清晰的思路,繁杂的事情也会变得简单了。

2 抽象变具体

操作系统的另一个特点是内容抽象,看不见摸不着,学生们学起来总觉得似懂非懂。

2.1 用生动形象的例子使抽象变具体

在讲授死锁避免中的银行家算法具有保守性时,说明不安全不一定死锁的道理。给学生举了利用过街天桥过马路的例子,在天桥上走路肯定不会发生交通事故,即系统处于安全状态不会发生死锁;而穿行马路,也不一定发生交通事故,即系统不安全,也不一定会发生死锁的道理。银行不会明明知道你无能力归还贷款,还冒着风险向你发放贷款,这就是银行家算法的由来。还有对死锁的预防、死锁避免、死锁检测以及死锁恢复之间的关系解释时,用“甲流”的例子打比方。死锁的预防好像打了“甲流”的疫苗,且不去人流密集的公共场所,肯定不会得病。死锁避免,去了人流密集的公共场所,但已经打了经过证明百分之百有效的疫苗,也不会得“甲流”。而死锁检测是指疫苗也没注射,人流密集的公共场所也去了,没采取任何预防措施,恰有感冒的症状,这时就需要到医院化验确诊,看看是否得了“甲流”,若得了,就应该治疗。死锁的恢复就相当于检测出得了“甲流”要治疗一样。

2.2 用图示的形式来描述问题的内在联系

在讲述进程管理一章内容时,自始至终都用进程状态图来说明进程调度、进程控制在什么情况下完成什么任务,达到什么目的。这样,帮助学生弄清问题的来龙去脉,学生便可一目了然地、轻轻松松地掌握所学内容。利用作业状态转换图和带有就绪队列等待队列的进程状态转换图一起来解释高级调度、中级调度以及低级调度之间的关系,揭示得更加透彻。总之,在教学中只要能用图说明的尽可能地不用文字来解释。

3 复杂变简单

由于操作系统课程理论性强,内容抽象等特点,使学生在学习过程中,理解掌握所学知识时有一定困难。特别对于基础较差的三本学生来说,就更难了。采用学生容易接受的方法,把那些较难理解的问题变得较为容易些。

3.1 用生活中常见的实例将难题变得容易

在讲述管程的结构时,为了说明入口队列、紧急队列与条件队列三者之间的进程内在联系时,形象地用到行政大厅办事的过程来说明它们之间的关系。假定某市行政大厅,一次允许若干人进入大厅,那些未被允许进入的人就在大门外入口队列中排队等待。进入大厅办事的人,根据他(她)所要办的事情所属部门分别在不同的窗口前办理,若办理相同事件的人不止一人时,那就会有人在条件队列中排队。正在办事的人中,又可能有人需要去复印相关资料,暂时离开当前窗口,在他后面的人就可立刻得到服务。在这个过程中,暂时离开去复印的人回来后,工作人员继续为其服务时,在他后面的那个人进入紧急队列等待。也就是说,当服务结束后,在紧急队列中的人享有优先权。当在大厅的人中有办完事情的了,先看紧急队列中有无等待者,有则为其服务。否则,从入口队列中放新人进入[2]。

还有,在讲授系统调用功能和实现过程时,同学们被一会儿是用户态一会儿是系统态给搞懵了。可以用储户到银行存钱、取钱的过程来说明系统调用中的处理机状态。储户到银行取钱时,在窗口外填写好取款单,相当于用系统调用提出资源请求,这时是用户态。把取款单从窗口递给银行工作人员后,经一系列地验证核实,所需要的取款从银行的服务窗口递出。尽管你把钱存入这家银行,你也不能直接从保险柜里拿走你的存款。整个取款验证核实工作是由系统完成的,所以是系统态。一旦储户从窗口得到钱款后,系统服务结束,又回到用户态,你可以随意花属于你自己的钱了。

3.2 交给学生归纳总结知识的方法

针对学生自学能力差的实际情况,在每一章的小结过程中,对于所学内容进行归纳,并指出与前后章的联系,使学过的内容更加巩固,为新的一章开始打下基础。比如:在讲完存储管理一章后,总结资源管理的功能主要有四个方面:分配和回收;共享和保护;逻辑到物理;虚拟和扩充。这是资源管理功能的共性,在不同的资源管理中,又赋予不同的含义,只要掌握特性,便可融会变通。让学生对设备管理功能,按上述四个方面归纳总结。从而提高学生的自学能力。在期末复习时用平时交给学生们的归纳总结方法,对所学的内容进行梳理,收到较好的学习效果。

3.3 分散难点循序渐进

在操作系统的教学中遇到几个难点问题,一是程序运行的并发性,由于学生们平时上机编程序都是在单机环境下顺序执行的,考虑问题时总是习惯于以往的思维模式,对于并发执行很难理解。通过详细分析了用软件方法和硬件方法实现进程互斥的过程,使学生建立起多道程序设计的思想。二是进程同步机制中的信号量和PV操作的设置问题,首先分别建立起互斥模型和同步模型,然后再讨论,不同情况下信号量初值的设定。最后交代在什么情况下采用P操作,什么情况下使用V操作。结合具体问题,如生产者-消费者问题、读者-写者问题,加入有条件互斥,同种组合资源的管理,经过逐步分析,由浅入深,使得学生接受起来就不那么困难了。

4 结语

总之,在操作系统的教学中,想尽各种各样的办法,能把一门大家都认为难学难教的课程,变得较为轻松易学些。

参考文献:

[1] 孙钟秀,费翔林,骆斌. 操作系统教程 [M]. 北京:高等教育出版社,2008:1-57.

[2] 左万历,周长林. 计算机操作系统教程[M]. 北京:高等教育出版社,2004:84-92.

An Exploration for Teaching Course of Operating System

HU Yizhi

操作教学例10

1.在认知的生长处,实施动手操作

根据心理学家的研究(如皮亚杰),儿童的认知结构类似于一个倒置的圆锥形的螺璇图,它表明认识的螺璇是开放性的,其开口越来越大,意味着儿童的认知发展过程是一个连续不断的认识建构过程,也就是由一个平衡状态,逐步地向另一个更高的平衡状态发展。毫无疑问,这个认识螺璇中布满很多的结点,这些结点就是认知的生长点,它起着承上启下的、构筑儿童知识大厦的基础作用。如果当这些结点正在生长时,就让学生实施动手操作,手脑并用,就能收到事半功倍的效果。

例如:20以内的进位加法,既是10以内加法的延伸,又是学生以后学习多位数加法的基础,正是认知的生长处,也是教学中的重点和难点。我在教学这一内容时,充分利用学具(小棒),引导学生从以下几个方面实施动手操作。就以9+3=12为例:

(1)①9根小棒要和几根小棒才能凑满10根小棒?

②另一根小棒应从哪里来?怎样摆?

③最后的结果是多少?怎样摆出来?怎样列式?

(2)①3根小棒要和几根小棒才能凑满10根小棒?

②另7根小棒应从哪里来?怎样摆?

③最后的结果是多少?怎样摆出来,怎样列式?

(3)如果老师要你摆出15根小棒,要求一眼就看出多少根,你认为应怎样____摆?有多少种摆法?

(4)以上这些摆法中,相同的一步是什么?(凑十)

通过以上操作和思考,要在学生的大脑中形成这样一种认识,即"从(--)里拿出(--)与(--)凑成十,再加上余下的(--)得(--)",并让学生自己总结出这种拿法不是唯一的。这样,不仅强化了学生对"凑十"规律的认识,而且恰在认知的结合部加强了同化作用,同时也培养了学生思维的灵活性。如果再辅之以反复训练,就能比较容易地使学生做到20以内的进位加法脱口而出。

2.在智慧的发展处,加强动手操作

美国当代的人本主义心理学家罗杰斯认为,要使学习具有意义,就要让整个人(包括情感、认知学等)投入学习活动,而不能让学习活动成为只是"颈部以上发生的学习"。也就是说,学生学习的实际效果,尤其是学生学习能力的形成和智慧的发展都有赖于教者的指导作用。因此,我们要尽可能地让学生全身心地投入学习,其中动手操作就是一个很重要的方面。为此,在教学中,除了精心设计好问题情境、准备好足够的学习资源、提供一种促进学习的氛围外,重点就是要指导学生进行动手操作,使学生在学习中"成了一个完整的人"(罗杰斯语),从而促进认学生智慧的健康发展。

例如,我在教学圆柱体的体积时,先提出如下问题让学生预习:①用什么办法推导圆柱体的体积公式?②如果把圆柱体转化为长主体,什么变了?什么没有变?然后让学生拿出先准备好的萝卜和小刀,引导学生对照教材,切一切,拼一拼,想一想,若失败了,再试,反复试,并以四人小组为单位进行探索、讨论、总结。最后重点回答上面的第二问。学生经过亲自切拼,亲身体验,激烈的争论,共同探索出了长方体和圆柱体的内在联系,得出不变的有:体积、底面积、高等;变了的有:侧面积、表面积、底面周长等。不仅如此,学生还能轻而易举地说出增加的表面积就是长方体左、右两面的面积,也就是圆柱体底面半径与高之积的2倍!学生思维的火花自然而然地爆发出来。教学中这样安排,除了能对学生新旧认知进行有效的整合,培养学生的探索精神外,还不失时机地渗透了一些重要的数学思想,如转化的思想,极限的思想,变与不变的思想等,以及有效地拓展了学生的空间观念。以上这些作用,正是学生的智慧发展之源。这种安排,或许超越了教材,但这正如罗杰斯所认为的:"怎样呈现教材并不重要,重要的是要引导学生从教材中获取个人意义。"