刘洪波 郭渊博
摘 要 本文分析了计算机专业核心基础课“操作系统”教学中存在的问题,并针对这些问题提出了教学方式方法方面的相关建议。实践证明,这些建议对提高教学质量是有效的。
关键词 操作系统;课堂教学;教学方法
操作系统是现代计算机系统中必不可少的基本系统软件,是计算机专业的核心基础课程,它涉及计算机体系结构、硬件软件设计、程序设计语言、数据结构、算法、网络等领域,是计算机专业学员必须学习和掌握的基础课程,是计算机应用人员深入了解和使用计算机的必备知识,是进行系统软件开发的基础理论知识。下面对课堂教学中存在的问题进行分析。
一、课堂教学中存在的问题
(一)轻视理论课程的学习,学习积极性不高
大部分学员认为这门课要背诵的东西太多,学完以后跟没学一样,与以后工作也没有什么联系,未从思想上引起重视。
(二)教材理论性强,与实际脱离
大部分高校所选用的教材都偏重于原理方面的叙述,对这些原理在具体操作系统中的应用讲述较少。同时学员缺少自己动手设计或解剖一个具体操作系统实例的过程,参与研究性学习的机会少。虽然学了“操作系统”课程,但是由于没有亲手编写过操作系统源代码,没有看到操作系统是如何对资源进行分配与回收的过程,所以只掌握了一些概念,对操作系统的基本原理仍似懂非懂,学习效果不佳。
(三)教学方法单一
目前很多课程的教学过程中都存在着这样的问题,课堂上以教员讲授为主,学员处于被动接受的状态。这种单一的教学方式忽略了学员的主体地位,忽略了学员的积极性和主动性,它所导致的后果就是学员对这门课越来越没兴趣。
二、教学方法改进与建议
针对教学中存在的这些问题,应注重改进教学方式方法,同时采用多种教学方法相结合的方式来提高教学质量。
(一)重视第一次课
“良好的开端是成功的一半”,上好第一次课尤其重要。通过第一次课来调动学员的学习兴趣,同时帮助学员克服无用论思想,明确学习目的。除了按照教材组织讲解操作系统的概念性知识之外,还可将操作系统与平时的生活相结合,多举一些实际的例子。例如:微软公司的黑屏计划对我国经济造成的影响等,使大家意识到操作系统的重要性,同时让大家了解到操作系统对计算机专业中其他课程的学习及以后从事应用软件的开发都具有重要的作用,是一门必须学好的课程。
(二)结合实例教学法
因操作系统教材内容原理性过强,与实际联系很少,就要求教员在讲课的过程中能够充分联系实际,把平时使用计算机过程中所发生的一些现象和课程内容相联系,用这种直观的感受调动学员的积极性。
例如:在讲述进程这一章时,如果只讲理论,很多同学会感到枯燥无味。我们可以在讲进程管理时,打开任务管理器,让同学了解我们目前使用的操作系统中哪些是系统进程,哪些是用户进程,同时重点介绍几个系统进程的具体作用。下面以进程通信时电子邮件的发送过程为例进行说明,其收发过程如图1所示。现实中几乎所有同学都发送过邮件,但很多同学并不知道电子邮件的发送过程,通过这个例子的讲述,同学们对进程之间的通信就有了直观的认识,并且能够激发起学习的兴趣。
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图1 电子邮件收发过程
(三)启发式教学法
美国哈佛大学教授、著名的认知心理学家布鲁纳认为:学习者自己发现的东西才是最重要的和最富有独特的个人特色的知识。而传统的以教为中心的教学模式显然不能够满足这种要求。在课堂上应该给予学员足够的思考空间,让学员能够主动学习,参与到获得知识的过程中,学会发现问题,解决问题,由他们自己得到的结论往往印象更加深刻。这就对老师提出了更高的要求,老师应该为学员安排好学习和启发的情境,把握“点拨”时机,在关键处及时启蒙、引导和点拨,使学员发现知识的触角自然向外延伸。
在讲述信号量在生产者消费者问题中的应用时,学员们会觉得无从下手,不知道该设几个信号量,初值又怎么定,这时老师可以提出三个问题:生产者和生产者之间的关系,消费者和消费者之间的关系,生产者和消费者之间的关系,引导学员分析。通过分析可以得出生产者与生产者之间是互斥关系,消费者与消费者之间是互斥关系,生产者和消费者之间既可能是同步关系,也可能是互斥关系,关系分析清楚之后,再引导大家回忆上次课中同步关系如何设置信号量,互斥关系如何设置信号量,分析到这里,学员已经对这个问题十分清楚,能够写出具体过程,并且掌握了此类问题的分析方法。
(四)类比教学法
将实际生活中人们熟悉的事物与教学中抽象的概念相联系。操作系统的许多原理来源于许多我们常见的生活实例。通过把这些生活中常见的现象引入到操作系统教学中来,可以激发学员的学习兴趣,从而有效提高教学效果。
例如,在讲述进程调度算法时,可以用日常生活中在超市购物排队来理解先来先服务算法,用120救护车等特种车辆优先通过路口来理解高优先权优先算法;讲述死锁时,可以用日常生活中常见的路口堵车的例子,方便学员理解和记忆。
此外,操作系统中各章节和算法原理之间有很多相似之处,比如第四章存储器管理是对操作系统主存空间进行管理,而第六章文件管理是对操作系统外存空间进行管理,在一些算法的讲解上可以进行类比,既方便学员理解,又便于进行对比。
(五)适当采用先进教学手段
采用多媒体教学方法,操作方便,易于控制教学内容和节奏,能够在规定课时内呈现较多的信息量,但使用必须有度。在多媒体教学方式下,学员往往处于被动学习状态,教学内容不适应学员的个体差异,所有学员被迫按照老师的讲授速度进行学习,不利于培养思维能力与创造能力。所以一定要把多媒体和板书相结合进行课堂讲授。
三、实践结果及思考
笔者对使用了多种教学方法和没使用以上方法的两届学员成绩进行对比(表1是两届学员成绩统计结果),由表中数据可以看出,教学方法改进之后,80分以上学员比重得到了很大提高。实践证明,教学方法的改进对学员学习兴趣、学习成绩的提高是有效果的。
表1 各年级成绩对比表
综上所述,要把操作系统这门课上好,除了教学内容的更新,还要有教学手段的改进,提倡以学员为中心的教学思想,充分调动学员学习的积极性和主动性。
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