操作系统课程

操作系统课程

“教育部-Sun精品课程”建设项目申请报告

上海交通大学电子信息与电气工程学院

1．课程建设基本情况

操作系统课程在1986年开设，在全国高校非计算机专业中是最早开设操作系统课程的。由于操作系统在计算机系统中所占据的中心地位和在电子通信专业的重要作用，我校对该门课程的教学与建设给予了高度重视，配备了高水平的教师和优越的实验环境，并通过各种手段和激励措施来促进课程教学的改革和建设。

本课程将操作系统与电子信息类专业紧密结合，将操作系统理论与应用、开发、系统和网络管理密切联系在一起，以适应电子技术、通信、信息安全和自动控制专业的高速发展。

在全国非计算机专业中最早以Unix为教学内容。在全国也是最早开设以Unix为基础的实验课程。

操作系统课程组经过认真探索、多年积累，面向信息产业发展需要，从课程内容、教学方法、上课形式、考试方法等方面对操作系统教学进行改革和创新。针对非计算机专业的操作系统教学，提出并实践了一系列教改措施，努力走在全国非计算机专业课程建设的前列。

在全国电子信息类专业计算机课程教学改革研讨会上，上海交大多次作为主持单位，与来自全国几十所高校一起探索非计算机专业计算机课程的改革，发表了操作系统改革和创新6篇会议论文。在电子电气教学学报上发表了论文《关于面向21世纪的电子信息类专业计算机课程教改的设想和建议》、《操作系统课程教学的改革》, 《操作系统课程教学探索》等论文，在国内高校中有较大的影响。

在课程建设的第一阶段，从包含数据结构和操作系统内容的软件基础模式课程到建成了具有通信工程特色的独立的操作系统课程，突出进程通信，远程通信，系统和网络管理。

在课程建设的第二阶段，结合电子技术和自动控制建成了具有电子工程和控制理论与工程专业特色的操作系统课程，增加嵌入式操作系统部分。

在课程建设的第三阶段，联合信息安全学院建成了具有信息安全专业特色的操作系统课程，增加了操作系统安全机制、安全操作系统设计与实现部分。

本课程现已发展成2个学院、4个专业联合开设的跨学院的专业基础课程。

教科书《操作系统教程》（第2版）反映了本学科国内外科学研究和教学研究的先进成果，是一本较为全面、内容丰富和水平较高的教科书。该书获得上海市优秀教材二等奖，并被选为“十一五”国家级规划教材。全书共分原理篇、应用开发篇、系统及网络管理篇三大部分，共十七章。本书阐述了操作系统的基本原理，介绍了利用应用程序与Unix操作系统核心的接口进行系统程序开发的高级技术以及Windows2003、Unix系统管理和网络管理的理论和技术，理论联系实际，实用性很强。

操作系统是发展十分迅速的一门学科，因此课程组成员不断注意改革课程体系，改进教学方法，目前已完成了出版和编写了能适合电子信息类专业学生使用的系列教材：《操作系统教程》、《操作系统安全》、《操作系统实验》、《操作系统习题集》、《操作系统习题参考答案》和内部使用的《操作系统试题库》。

2002年操作系统课程被评为上海交大一类课程。

2006年操作系统课程被评为上海市精品课程。

2．每年修课人数

本课程现已发展成2个学院、4个专业联合开设，一届学生总数近600人，其中：

电子工程系的通信专业、电子技术专业学生380人；

信息安全专业学生120人；

自动化专业学生80人；

还包括部分的微电子专业的学生。

另外开设同一门课程，使用相同教材和做相似实验的全国联网教学的网络学院一年学生有700人。

3．课程内容

课程内容及参考学时安排如下：

操作系统概论（2）；存储管理（3）；进程管理（5）；

进程通信（4）；设备管理（4）；文件系统（6）；

Windows操作系统（2）；分布式和网络操作系统（1）；

UNIX使用基础、实用程序、开发工具（3）；

系统程序设计（3）；Shell程序设计（4）；

嵌入式操作系统（3）；操作系统安全（2）；

Unix系统管理、网络管理（2）

实验内容安排如下：

（1）实验总学时为10，每个学生必须独立完成以下实验中的五个。

（2）上机内容包括

内存管理、进程管理、进程通信、文件系统的用户界面、UNIX实用程序、软件开发工具、Shell程序设计、UNIX系统管理与远程通信、UNIX 系统程序设计、UNIX的网络配置和管理，操作系统安全。

4．师资队伍

现担任本课程的讲课和实验的教师有11名，其中教授2名，副教授4名，讲师1名，高工3名，工程师1名，具体教学工作任务安排如下：

5．课程特色

1）将操作系统与电子、通信、信息安全、自动控制等电子信息类专业紧密结合，将原理与应用、开发、系统和网络管理密切结合，融入了计算机

通信、嵌入式系统和操作系统安全的教学内容。对全国广大的非计算机

专业的操作系统课程的建设是很好的示范。

2）结合OpenSolaris操作系统，讲授操作系统原理、系统程序开发、Solaris 操作系统和网络的管理。不断改进教学案例，将OpenSolaris开源项目与

课程相结合，使Solaris获得进一步的发展与强化。

3）以Sun公司最新推出的Solaris 10 为操作系统实验环境，建立Solaris操作系统实验室，增加和更新操作系统的实验设备，改进实验环境，包括

实验的设计，实践“突出重点－预设问题－因材施教－重点研讨－评析总

结”五个环节构成的新型实验教学方法。

4）建立了课堂互动教学、多层次实践教学和网络教室相结合及课内外相辅相成的多元化、开放式的教学模式。

6．教学方式

在教学中突出具有通信、电子、信息安全和自控类特色的教学内容，主要包括以下几点：

（1）重点突出进和数据通信部分理论和相关的系统程序设计。

（2）突出分布式和网络操作系统，包括网络通信机制、网络同步、远程过程调用和远程进程通信socket等。

（3）突出系统管理、网络管理和连网技术。

（4）增加了嵌入式系统的设计和开发。

（5）增加了操作系统安全的教学内容。

1）基本原理部分

存储管理、进程管理、设备管理和文件系统是操作系统中的几个最重要的模块，也是操作系统原理的核心部分。以前教师上课时在课堂上只是泛泛而谈，放空炮似地讲一些空洞的原理，学生学习时感到很空洞，这形成了枯燥无味的“空对空”式的脱离实践的教学模式。

解决的方法：一是通过结合多媒体动态演示的教学手段，将静态的书变成动态的活生生的教案；二是结合实例讲，将课堂理论教学与实际系统结合起来。在案例分析中选择一些典型、但模块不大、同学又易于理解的核心源代码进行剖析，