操作系统实验教学探讨

杨柳 张岩 孙强 陈丽敏 王炎

摘 要：通过对计算机操作系统实验课教学中存在问题的分析，结合教学实践的实际情况，从改进实验平台，完善实践内容，改进教学方法，培养实践能力四个方面给出课程的改革方案。实践证明，该方案对提高操作系统课程的教学质量，培养学生的自主学习能力和实践创新能力起到积极的作用。

关键词：实验教学;操作系统;创新能力

操作系统是计算机类相关专业的核心课程，是一门理论性和综合性较强的学科。操作系统实验是操作系统原理课程的重要组成部分，是培养学生专业能力及动手能力的重要基础课程。通过实验教学，可以使学生在了解和掌握操作系统原理知识的基础上，培养运用所学理论进行工程实践的能力。

1 操作系统实验课程教学存在的问题

1.1 课程的理论性和综合性较强，学生学习兴趣不足

操作系统课程的理论性和综合性较强，知识涵盖多个学科，对前导课程的依赖性很大，课程内容具有一定的抽象性，不像其它应用软件，学习后会有立杆见影的效果，这在一定程度上影响了学生的学习兴趣和学习热情。[1]

1.2 实验环境具有一定的局限性

实验室的计算机安装的多为Windows系统，多数学生没有接触过Linux系统，给操作系统系统实验课的学习带来一定的难度。由于实验设备有限，为满足多门实验课程的教学需求，实验室的计算机中都安装了保护卡，操作系统系统重启后，会导致文件丢失，无法保证实验数据的安全性。[2]

1.3 实验内容设置不够丰富

操作系统实验要求学生具有一定的专业基础知识，比如分析系统源代码的能力，并在此基础上尝试修改部分简单源代码以实现目的功能。但大部分学生并不具备这些知识，在实际教学中，通常由教师向学生提供部分或全部源代码作为参考，学生知识在理解源码的基础上上机验证。因此实验内容设置还只停留在模拟验证型实验、实际验证型实验的阶段，主要围教材中的几个关键算法，以基于应用程序编程的方法来实现相关技术。

2 操作系统实验教学的实施方案

2.1 实验平台的选择

Linux操作系统是源码公开的操作系统，Linux具有多任务、多用户和分时能力，实现了虚拟存储管理，支持进程、多处理器、多文件系统等现代操作系统的特征。本课程实践中采用虚拟化的Linux操作系统实验平台，学生可通过SSH客户端登录到虚拟机进行实验操作。学生在开源的Linux中，可以更好地掌握操作系统的基本概念、原理]技术和方法，巩固所学知识，激发实验兴趣，培养对操作系统课程所学知识融会贯通和综合运用的能力。

2.2 分层次设置实验内容，满足不同学生的学习需求

按照认知渐进的要求，由易到难安排实验内容。根据学生能力，划分不同层次等级的实验任务。根据实验内容的难度，划分观察性实验、设计性实验、综合性实验等不同层次的实验任务，并组织相应实验对象参与完成。[3]

2.3 采用多种教学方式，激发学生的学习兴趣

实验学时较少，无法兼顾不同层次学生。围绕教学大纲，采用多元化的教学手段，采用建立基于翻转课堂的实验教学模式，利用QQ群等在线交流平台发布实验任务和学习资源，让学生通过网络在实验室外进行自主学习并完成实验，弥补实验教学中的不足之处。[4]

2.4 多种考核方式相结合，综合评定学生的学习成果

工程教育专业认证要求学生具备相应的综合分析能力，能解决复杂的工程问题。[5]根据课程特点设置多样化的考核方式，如作业、测验、讨论，小组学习等。结合学生的课堂出勤、平时表现、回答问题、小组协作、作业完成质量等多个方面进行考核，配合采用现代多媒体交互系统对学生进行考核。通过不同方式对学生的整体素质进行全面考核，旨在提升学生为人处事、勤于动手、善于思考、团队协作的整体素质，培养对社会有用的综合型人才。

3 结语

实践教学是教学实施过程中不可忽略的一个重要环节，要求学生不仅要掌握基本知识和技能，还要掌握從事科学研究的各种基本技能、方法和思维方式，具有分析问题和解决问题的能力，能够将理论和实践相结合，形成自主创新意识，培养优秀的专业素养。

参考文献：

[1]涂斌斌，谢英红，李华.“操作系统原理”实验教学改革与实践[J].基础教育论坛，2016（11）：38-41.

[2]阮晓龙.Linux操作系统实验教学体系改革[J].中国现代教育装备，2015（3）：93-97.

[3]姚陆庆，邢建川，侯孟书，王华.分层次实验教学模式的探索[J].实验技术与管理，2009（3）：186-188.

[4]张其亮，陈永生.翻转课堂在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014（12）：173-176.

[5]姚登举，詹晓娟.面向工程教育专业认证的操作系统课程教学改[J].高师理科学刊，2017（10）：91-93，96.