操作系统慕课设计和制作的探究

李晶晶

（扬州大学广陵学院 机械电子工程系，江苏 扬州 225000）

0 引 言

人才培养的途径是什么？最重要的途径之一就是高等教育。高等教育的主体就是高校，其培养目标、教育方法和教学手段都应该与时代发展相适应[1]。慕课的建设是要围绕育人来开展，坚持立德树人，提高学生综合素质。因此，需要立足专业加强课程体系的整体设计，形成覆盖专业的慕课集群，同时依靠教师在慕课课程内容和形式的创新性和难度的设置来保证课程效果。在慕课建设过程中，教师要换位思考、与时俱进，用社会普遍关注的热点与课程知识相结合，来吸引学生的关注度；用喜闻乐见的影视片段作为知识点引入的基础；用形象具体图表等辅助手段进行难点知识点教学[2]。

1 操作系统的课程特点

计算机系统是由软硬件两部分组成，配置在计算机硬件上的第一层软件就是操作系统，操作系统在计算机系统中占据重要的地位。计算机专业的核心课程包括了操作系统课程，该课程全面系统地介绍操作系统的体系结构、设计机理及实现方法和技术，包括自启动装入、系统调用、进程和线程概念、同步/通信机制、调度算法、死锁处理、基于分区、分页和分段的内存管理及虚拟存储、设备管理、文件系统等，培养学生在操作系统研发方面的理论基础及技术素养。通过学习本课程，学生应具备较好的操作系统应用、维护、管理能力，具备一定的系统软件分析能力和研发能力，为进一步学习计算机理论和从事计算机应用与开发奠定基础。

2 慕课的定义、特点以及优势

在1960 年，就对慕课进行理论研究，于是慕课有了理论基础。在2014 年，深圳大学牵头建立UOOC 联盟，该联盟与企业进行合作，创建了慕课平台，这一举动推动了慕课的建设进程。除高校创建网络学习平台之外，网易云课堂和爱课程网合作相继推出“中国大学慕课”，这个网络学习平台将众多高校高质量课程资源、多媒体教学资源进行汇集，并将这些资源开放给自主学习的用户进行使用[3]。

慕课具有开放性和共享性、大规模性、学习过程的互动性和社交化3 个特点。视频教学与传统课堂教学的主体都是教师，慕课则更多强调的是师生间的互动，也就是教师在学习过程中起着辅导作用，学习的主体是学生。学生在学习的过程中，遇到问题可以在线咨询教师，教师在线解答，这样能够激发学生的学习动力和学习兴趣，还能让知识变得更容易掌握。

慕课的很多课程都是免费的，这不仅可以节约学生和家长的学习成本，还能促使那些因家庭贫困而无法进行学习的人接受教育。这种学习模式不仅能提高全民素质，而且能促进教育公平和社会公平[4]。由于应用型本科院校的办学定位和人才培养目标是培养应用型人才，这与重点大学完全不同，导致课程的授课目标不一致，因此需针对应用型人才培养创建慕课资源。慕课突破了传统教学模式，不再受学习时间、空间和人数的限制，这给应用型高校进行产学研合作提供了新思路。

3 操作系统慕课设计和制作

慕课与传统教学不同之处在于教学形式，慕课不是简单地录制传统的课堂教学视频，而是一个完整的教学模式，有参与、有反馈、有作业、有讨论和评价等。这就需要授课教师进行详细设计，需要有各个教学环节的参与，才能进行一个完整的教学活动。因此，对制作慕课教师的综合教学水平提出更高的要求，教师不仅能够进行教学设计，而且还需要教学表达能力等。高质量的慕课课程制作一般需要选题、教学目标设定、教学设计、课程的规划和脚本编写、素材准备和制作、教学实施和拍摄、后期视频编辑等主要环节[5-6]。慕课制作的一般流程如图1 所示。

3.1 选题

操作系统是计算机专业人才培养的核心课程，这门课程的性质决定了其适合进行慕课课程的建设，该课程的选定不仅结合了该课程慕课资源现状、学生的需求，还综合考虑该专业课程主讲教师的情况。慕课课程挑选制作要注意以下几方面：与网上已有课程、讲解内容相似且适用的学生群体相同的课程尽量不要去选择；没有丰富经验教师的课程不要选择；选择专业过硬的课程。慕课与网络公开课不同，教师在制作完课程后，需要教师定期在线互动，包括进行答疑以及在线批改作业等，因此要选择责任心较强的教师。此外，负责该课程的主讲教师可以带一名助理，该助理协助教师进行课堂补充等。

慕课的时长决定其传递的教学内容是有限度的。慕课以周次而不是章节来规划，教师需要考虑多久上完一门课程，各个知识点占用多长时间。如果时间太长学生可能坚持不下去，时间太短又学不到知识。

3.2 教学目标设定

操作系统具有较强的理论性和广泛的应用性，这门课程设置的目的是使学生建立起对操作系统软件的整体认识，通过了解操作系统的内部运行机制，进一步深入理解计算机系统的软硬件功能以及大型软件的设计方法。课程以介绍操作系统的基本概念、原理为主线，剖析操作系统设计的经典方法，并以现代操作系统的典型范例Unix/Linux 为实例，将现代教学手段技术与理论教学相结合，加深学生对抽象原理的理解。通过学习本课程，学生应具备较好的操作系统应用、维护、管理能力，具备一定的系统软件的分析能力和研发能力,为进一步学习计算机理论和从事计算机应用与开发奠定基础。

图1 慕课制作流程

3.3 教学设计

课程主要负责人根据教学大纲和混合式教学要求，对课程进行整体教学设计，从教学内容和学生两个角度进行分析。教学内容设计以知识点为依据，进行基础教学内容组织，每个知识点教学视频时长为3～15 分钟。以周为单位进行教学内容安排，对学生提出进阶式学习要求，每门课程按照8～16 个教学周设计。课程教师根据教学大纲确定课程章节、知识点、作业以及收集并制作材料，如教学PPT、教学文档和辅助课程的拓展资料。在教学设计环节，教师需提前确定好拍摄内容（如课程章节和知识点）。在拍摄内容确定好后，进行视频效果策划，确定拍摄地点、服装、注意事项以及拍摄过程中可能发生的状况等问题。慕课要求全部课程视频不少于课程总学时数的2/3。根据学生的知识水平、认知特点和社会背景，以及通过对课程需要和教学团队具体情况进行综合分析，最终选择课程模式。教学过程设计一般有5 种方式：开门见山式、情景式、探究式、抛锚式以及理实一体式。在设计慕课形式时，要注意设计的慕课形式要有趣、新颖和吸引人。慕课教学设计流程如图2 所示。

3.4 课程规划和脚本编写

在课程的慕课视频制作前要进行课程设计，其中包括课程的规划和脚本编写。授课教师要根据教学大纲确定教学计划，其中教学计划包括教学内容和教学进度，与此同时还要准备讲稿、教案以及教学PPT，根据知识点的异同来选择视频不同的呈现方式。

图2 慕课教学设计流程图

在教案编写的过程中，教师需要参照操作系统这门课程教学大纲中的重难点，确定授课流程与细节，这样更有利于提高慕课课程的教学质量。在操作系统慕课的制作之前，首要任务就是对该课程进行整体规划，其次教师需要对操作系统这门课程进行整体规划，做出这门课程的全部教案，同时在授课前需根据多年备课授课的积累对课程教案进行详细编写，因此需提前编写出至少2 周课程的详细教案，这样可以留足时间进行课程细节斟酌、修改，直至定稿，最终编写出一套内容丰富的教案。以操作系统课程第二章进程管理的第一节进程的基本概念为例，进行教案设计样例（见表1）。

3.5 素材准备和制作

制作慕课一般使用的是文字、PPT、图片、动画以及视频等素材。对于抽象知识点和重难点应结合图片、动画和视频等素材，这样能更好地发挥慕课的优势，更有利于详细地讲解重难点，同时慕课素材要以正确、简洁、实用为原则进行选取。

对于慕课而言，PPT 要求较高，但也较为简单。PPT 在制作时文字部分要注意，要以关键词、定义和结论为主，勿将大量的文字堆积在一页；如果一页PPT 内有多条内容，建议添加形式简单的动画，让内容逐条出现。切忌让学生对着一大页内容听教师讲三五分钟，无法吸引学生的注意力。PPT 中用小提示等方式将重点和难点的知识点加以突出，有利于学生把握重点和难点。慕课PPT 背景和文字的制作应以突出文字为主要目的并兼顾美观，微课背景构图颜色系统应相对简单，避免学生受到不必要的干扰[7]。以操作系统课程中第五章第一节中的设备控制器为例，在该PPT中展示的是设备控制器的组成示意图，通过该示意图来详细讲解设备控制器是由设备控制器与处理机的接口、设备控制器与设备的接口和I/O 逻辑这3 部分组成。同时，还可以通过该图详细讲解数据、状态、控制和地址这4 种接口定义和作用，最后解释地址线、数据线和控制线这3 种信号线。通过一张设备控制器的组成示意图能够讲解设备控制器组成的相关知识点，避免PPT 文字过多、定义过长，有利于学生将相关知识点联系理解、记忆，如图3 所示。

表1 操作系统课程的教案设计样例

图3 操作系统PPT 课件制作示意图

操作系统这门课程详细介绍了操作系统的基本概念、原理以及功能，但由于多数知识点是概念性的描述，学生在学习过程中会感到枯燥，因此在制作慕课教学视频的制作过程中，适当增加图片和动画，提高这门课程的趣味性，来加强学生的理解，改善教学效果。

3.6 教学实施和拍摄

慕课是以知识点组织基础教学内容，因此每个知识点的慕课视频在制作前就要确定好视频的呈现形式[8]。出镜录播模式、录屏模式以及多种录制方式组合的混合模式是慕课录制的3 种模式。出镜录播模式是将教室在录播室、教室或某个教学场景下进行讲解、演示的内容等进行现场录制；录屏模式是指教师利用专业的录屏软件将电脑屏幕上的操作演示过程进行录制；多种录制方式组合的混合模式是指教师教学过程拍摄的视频、PPT 的录屏以及动画视频等组合。

录制教师出镜讲解视频时，一般选择在演播室、教室或者实景进行拍摄。如果教师讲解过程中还需其他素材进行辅助，那么教师在拍摄时就要在一侧留点空余，方便后期进行抠像处理，将辅助讲解的PPT、动画视频等展示出来，提高授课效果。这种讲授视频不仅能够吸引学生注意力，还能让学生有一对一的授课感觉。

录制电脑屏幕的讲解视频时，一般使用专业的录屏工具，注意录制屏幕的尺寸，不要在双侧留有黑边。

视频拍摄时，一部分教师习惯集中拍摄、集中制作，一下将所有视频全部拍完；一部分教师习惯逐集拍摄，以周为单位进行慕课视频的制作。这两种视频拍摄方式相比较下，逐集拍摄效果更好，因为在拍摄过程中，可以根据学生的反馈及时调整课程的不足，从而进一步保证慕课视频在教学过程中达到更好的学习效果。

慕课教学讲解过程中，语言组织应该简洁，争取做到通俗易懂，避免重复，区分难易点，突出重点知识点。

3.7 后期视频编辑

经过前期的准备、设计以及视频的拍摄，接下来要做的就是对这些视频素材进行编辑，这对慕课课程视频是否成功起到关键性作用。慕课是大型开放式网络课程，并且作为数字化教学资源，因此慕课视频编辑成flv、mp4 或wmv 等支持网络在线播放的流媒体格式。目前，视频编辑软件有CamtasiaStudio、绘声绘影、Premiere 等。

视频编辑是将PPT 的录屏视频、出镜录播视频和字幕等素材通过视频剪辑软件编辑、加工成最终的慕课视频。慕课视频一般包括片头、教学视频和片尾3 部分：片头包括学校、学科、课程名、以及教师信息等；教学视频包括PPT 课件与教师讲解的音频、视频、字幕等相对应，对知识点进行详细讲解；片尾对视频讲解的内容进行总结。通过三部分相结合，编辑出优质的慕课教学视频。

4 结 语

2020 年由于受疫情影响，学生不能及时返校，因此扬州大学广陵学院开展网上教学活动。在网络教学过程中，慕课课程尤为重要。慕课不仅包含了视频教学，而且包括了测试和研讨问题等，这样有利于学生查漏补缺，及时掌握知识点。同时慕课也使教师的教育理念、教学能力、教学方法经受多重考验，促使应用型本科院校必须加强教学改革，并可通过研修培训、教师互相交流经验等手段，提升教师的慕课推广应用能力，使教师真正地成为知识的引领者，并提高学生的创新能力。

在这个信息科技高速发展的时代，新一代大学生已经把智能移动设备终端作为重要的学习工具，这不仅拓展延伸了课堂教学，还打破了传统的授课方式，对学生的自主学习起到了引导作用。操作系统这门课程是计算机专业核心课程，知识点较多，涉及面较广，比较适合开展慕课教学。设计和制作一个优质慕课不仅对教师在知识点的把握、教学设计和教学方法等方面提出较高要求，同时还需要教师具备一定的动画制作及视频编辑的水平，因为课程质量直接决定人才培养质量。操作系统慕课的设计既要突出研究方法和思路，还要凸显知识点的应用性。广大教师应积极探索和实践操作系统慕课教学，为丰富操作系统的资源做出贡献。