浅谈非计算机专业操作系统课程教学方法

浅谈非计算机专业操作系统课程教学方法

很多非计算机专业都将操作系统作为一门专业课，若采用统一的方式进行教学，教学效果不佳。本文对非计算机专业操作系统课程的教学改革进行了初步的研究与实践。

关键词：非计算机专业；操作系统；教学方法

操作系统是计算机系统软件的核心，也是计算机专业本科生的一门核心专业课，通过这门课程的学习，对于理解和掌握计算机系统结构和软件设计技术都起到了至关重要的作用。由于其重要性，很多非计算机专业也将它列为核心专业课，但是由于该门课程理论性强，实验操作性强，要求前期设置相关系列课程作为铺垫，而一些专业在没有相关课程设置的情况下开设操作系统，造成了学生反映课程抽象，学习困难。在普通高校中，普遍反映计算机操作系统课程难学也难教，枯燥而繁杂的理论，往往又不能真正应用于操作系统的现实中，纯粹是各种原理和算法的罗列，教与学两方面都觉乏味。根据为非计算机专业讲授《操作系统》课程及相关教学经验，笔者认为，出现这种现象除了该课程自身理论性较强等特点之外，更重要的是课程设置欠妥，教授方式单一，内容没有变化。笔者也对此采取了一些措施，使得课程从不同角度和学生专业相结合，提高学生的学习兴趣，加深他们对于课程的理解。本文仅就教学实践的体会作一些探讨。

1深研课程、紧扣结构

学习操作系统课程要做到从点到面的延展，既要在宏观上把握操作系统在计算机系统中的地位，清楚操作系统的整体结构，又要从微观上熟悉并理解各模块的基本概念、原理及算法。而一些非计算机专业的学生在学习操作系统之前，对计算机整体结构不熟悉，没有学过计算机组成原理等涉及计算机硬件的课程，认为操作系统课就是教他们如何使用Windows或者Linux。如果直接按照教材进行学习，学生往往被章节的具体内容所限制，跳不出章节的框框，忽视对课程体系的整体把握，弄不清章节之间的联系，搞不清各章节在课程体系结构中的地位和作用。

针对这一情况，辅导教师应在学习之初引导学生掌握课程的体系结构，明了课程的脉络主线。在操作系统的第一堂课上，笔者首先通过操作系统的定义，使学生了解“计算机操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程及方便用户使用的程序和数据的集合”。再通过课程的整体框架图(如图1所示)，引申出操作系统的主要五个功能，概括地介绍每个功能的具体实现，并和相应章节相联系。这样学生在学习之前可以了解各章节之间的关

系，把握课程系统结构。在每一章的讲解之前，笔者都会将该章的内容结构告诉学生，讲解中将前面的知识点的应用穿插其中，这样学生对每个章节的内容有了整体的把握，也了解了它们相互之间的关系。通过这些措施，学生眼中“虚无缥缈”的操作系统变成了实实在在的功能模块，神秘感消失了，学习兴趣和信心也就相应提高了。

2比较教学、突出重点

在教学过程中，学生往往把握不住重点，这就要求教师在教学中要吃透教材，注重知识的前后联系和对比，这样在授课时才能有的放矢地突出重点，而其中一种有效的方法就是比较教学。

例如在讲授存储管理的教学过程中，涉及到有关“覆盖与交换”的内容。在讲授该内容之前，首先引导学生思考如下问题：这两种技术有什么共同点和区别？它们的实现方式和使用对象有什么不同？学生带着这些问题学习基本思想，在学习的过程中，通过比较他们对于这两种技术的实现方式和区别能够重点掌握。学习结束后，再通过填写表格(如表1所示)的方式加深理解。

再例如存储管理方式中的有关“页式、段式和段页式存储管理”的内容。有些专业的学生对于存储器了解不多，学习相对困难。这里采用的手段是在讲述该内容前，首先强调三种管理方式中的重点，即内外存如何进行划分？通过什么完成地址映射？内外碎片情况如何？这样，学生既可以在庞杂的内容中抓住重点，又通过对比三种方式的具体实现过程，能够进一步理解各种方式的优点。学习结束后，同样通过填写表格(如表2所示)的方法进行重复记忆。

3联系实际、注重实验

对于计算机专业的学生来说，他们在学习掌握计算机操作系统原理之后，还有实际进行操作系统各个功能模块的设计与实验，理论结合实际，了解各个模块的结构和工作过程，学生可以通过设计和实现一个操作系统(或一部分)，或者模拟实现一个操作系统的某个模块功能，或者分析一个现有操作系统的源代码等方式，真正认识现代操作系统，理解操作系统的设计精髓，培养大型系统程序的设计能力和合作开发项目的能力。但是这对于非计算机专业来讲，显然具有一定的难度。因此，针对不同的专业特点设置实验题目也是非常重要的。题目太难，学生无法完成，起不到预期的效果，题目太容易，无法真正培养和锻炼学生的动手能力。实验内容的安排要和专业特点相结合，不能所有专业都采用一样的实验内容。在实验安排上，如果是和计算机密切相关的专业，由于其开设课程和计算机专业基本相似，因而实验可采用实际系统分析，模拟部分功能等。而对于一些仅将计算机作为应用工具的专业，由于相关课程开设较少，一般可采用模拟实验，例如对内存动态分配算法的执行过程、生产者和消费者问题等。这样学生通过实验既锻炼了动手能力，又加深了对于课程内容的理解。

4灵活教学、培养能力

在操作系统课程中，包含很多的概念、原理及算法，对于计算机专业学生都感觉枯燥，其他专业学生更是如此。如果仅凭教师的讲解和学生的被动学习，很难激发学生的学习兴趣，这就要求教师从课件到多媒体教学，全方位展开针对传

统教学模式与教学手段的革新。对于一些原理或者算法，可以利用简要文字说明内容的要点，通过图形、动画或者多媒体演示其执行过程。在教学过程中，要激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，实施以学生为主体的教育，培养学生创新素质，这要求教师要采用各种灵活的方式。笔者在教学中采用了几个方法，还是很有效果的。这些方法包括：

(1) 多种方式的提问

●引导式提问。在讲述具体内容之前，由重点内容引申出几个问题。学生带着问题学习，自然会重点关注和思考这些内容，有助于知识的记忆。

●巩固式提问。在每次课开始之前，先提几个关于上次课内容的问题，这样既督促学生在课后复习，又可以承上启下地引出本节课的内容。

●抽查式提问。在授课过程中，对于一些较难理解的内容可进行抽查式提问，通过学生的回答可以了解他们对于该知识点的掌握情况，有利于后面内容的讲解。

(2) 动画演示过程

对于有些内容比较枯燥的知识点，语言表达很平淡，学生不易理解和记忆。可利用动画或者图表的形式进行展示，这可以使抽象问题具体化，枯燥的内容变得形象生动，学生在欣赏动画的同时，学习了知识。

(3) 发挥学生主动性

如果在授课过程中一味由教师进行讲述，学生会感觉没有变化。可以有目的性地选取一小部分内容，由学生进行讲解，然后其他同学向他提问，这样，学生的学习兴趣提高了，积极思维被激活，主体能动性得以充分发挥，综合能力得到锻炼和培养。

通过上述方法几年来的实施，学生反映效果不错。虽然他们不能像计算机专业的学生一样深入了解操作系统的设计精髓，但他们同样掌握了系统结构和各部分功能，这对于今后利用计算机打下了良好的基础。

参考文献

[1] 任爱华. 操作系统实用教程[M]. 北京：清华大学出版社，2005.

[2] 徐甲同. 计算机操作系统教程[M]. 西安电子科技大学出版社，2001.