计算机操作系统实验课程的教学探讨

高媛 董素芬

摘 要：操作系统的教与学在理论和实践方面都有较高的要求，作为计算机相关专业的核心课程，在教学中存在较多的重点和难点。本文通过分析教学中存在的问题，主要讨论了计算机操作系统实验教学方面的改进方法，适应了操作系统实验课程发展的需要。

关键字：操作系统；实验；教学；

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-10-00-01

一、前言

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的第一层扩充[1]，是计算机系统中不可缺少的系统软件。《计算机操作系统》这门课程并不是讲一个具体操作系统的代码，如windows、dos，它讲述的是计算机操作系统的原理，操作系统如何管理计算机的软硬件资源。对于计算机专业的学生来说，学习操作系统有利于对计算机系统的理解，能够更好的使用操作系统，使得学生在以后从事程序开发的过程中可以从系统的角度上考虑程序运行的性能。系统深入的学习计算机操作系统这门课程有利于对计算机系统的理解和软件的开发。

操作系统课程以原理、概念和算法等基础知识为主，所以必须设置与之配套的实验课程[2 3]，通过实验可以使学生对抽象的理论、算法进行更深刻的剖析，同时可以提高学生在系統软件开发、设计、编程的能力。本文主要就计算机操作系统实验的教学提出了一种改进方法。

二、教学中存在的问题

（一）内容较多，涉及面广。

《计算机操作系统》这门课程即涉及到计算机的硬件知识又涉及到计算机的软件知识。课程内容体系主要分为以下三个部分，如图1.1：

图1.1操作系统课程体系

第一部分，是操作系统引论，主要介绍操作系统的基本概念、作用、发展历史。

第二部分，是操作系统对硬件资源的管理。首先是计算机的心脏——处理机的管理。操作系统对处理机的管理主要是通过对进程的管理反映出来的。比如说如果有多个进程来申请资源，处理机如何来进行分配。其次是对内存的管理。操作系统对内存的管理不只是体现在对物理内存的管理，它同时还表现在对虚拟内存的管理。第三是对外部设备的管理，我们也称它为对输入输出设备的管理，比如说键盘，鼠标，显示器，打印机都是外部设备。进程、存储器、外设这三个部分都归为操作系统对硬件资源的管理。

第三部分，为软件资源的管理，软件资源的管理我们统统归为文件管理。文件包括计算机中所有的数据，比如说程序、应用软件，它们在磁盘中的组织方式，文件的查找、修改、共享等等。

由此，《计算机操作系统》课程涉及到的知识点多，内容庞杂，实验课若是想覆盖到整门课程的所有知识点较为困难。

（二）理论抽象，实现困难。

操作系统课程的特点是概念多、原理性强，理论抽象。这使得我们在操作系统实验课程的教学上，很难把众多原理以实验的方式直接呈现到学生眼前。而且，操作系统各个模块管理之间的联系复杂，我们不可能设计实现一个操作系统。

（三）理论与实际脱节。

在实际的工作和学习过程中，我们经常使用操作系统，但是很难接触到操作系统的源码。我们教学过程中，教科书上的理论知识同应用的操作系统联系在一起存在一定距离，使得理论与实际脱节。

三、改进方案

鉴于《计算机操作系统》在教学中存在的这些问题，实验课程的设置越来越重要。实验课程的教学质量直接影响到学生对这门课程的学习效果。

我们把《计算机操作系统》实验课程分为两个部分：第一部分，基础算法实现；第二部分，操作系统功能模拟。

（一）基础算法实现

这部分的实验课程跟随课堂教学，是以经典算法为主要内容，模拟操作系统的基本功能。

（二）系统功能模拟

实验课程如果只是设置了第一部分，跟随课堂实现经典算法，那只能是使得学生掌握了单一的算法本身而已。操作系统功能强大，各个模块联系紧密，学生在掌柜各个模块的经典算法的同时还应该熟悉各个模块之间的联系。因此，我们的实验课程在第一部分基础算法实现之后，安排了第二部分操作系统功能模拟，主要用于实现操作系统部分模块功能的模拟实验。

四、结论

计算机操作系统实验教学是将理论和实践相结合的过程。跟传统的操作系统实验课程相比，我们把课程分为了两个部分：基础算法实现，把操作系统各个功能模块中的经典算法实现，首先让同学掌握操作系统的基础知识、基本原理；系统功能模拟，通过实验将操作系统模块联系起来，更深切的体会到操作系统统一调度、统一管理计算机的功能。计算机操作系统实验教学应满足专业发展的实际需要，在教学过程中调动学生的学习积极性，提高学生发现问题，解决问题的能力。使学生在实验的过程中，找到思维的创新点，从而达到培养学生在系统软件开发方面的综合能力，适应社会对具有独立创新的高素质人才的需求，推动高校计算机专业教学水平的提高。

参考文献：

[1]汤子瀛，哲凤屏，汤小丹.计算机操作系统[M].西安：西安电子科技大学出版社.

[2]肖竟华，陈建勋.“计算机操作系统”教学改革探索与实践.高等理科教育.2007（3期）：68-70.

[3]李金广，常琳林.应用型本科《操作系统》实验教学的研究与实践