操作系统课程的实验教学改革

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1、操作系统课程的实验教学改革操作系统课程的实验教学改革　操作系统是计算机科学与技术专业的一门非常重要的专业基础课程。操作系统课程内容丰富而且概念比较抽象，学生理解起来比较困难，因此，操作系统实验教学是课程学习过程中非常重要的环节。目前的操作系统实验教学内容单一、形式呆.L.板，主要以验证、模拟为主，实验教学没有发挥其应有的作用。　　现在，很多用人单位需要大量既懂得理论知识，又具有很强动手能力的综合性型人才[1]。如果学生在学校期间只学会了基础理论知识，而不具备任何实际经验，那么这些学生就不符合用人单位对毕业生的要

2、求，因此，学习操作系统课程应当重视实验教学[2]。为了在实验教学中充分锻炼学生的动手能力、培养学生学习兴趣和增强学生的创新意识，该文在操作系统实验平台、实验内容、教学方式、考核方案等方面进行了探索，取得了较好的实践效果。　　1操作系统实验教学现状　　1.1操作系统实验教学重要性认识问题　　计算机操作系统课程内容分两部分：一是操作系统理论知识学习；二是操作系统实验教学内容。操作系统实验教学主要培养学生的创新能力，加深对操作系统理论知识的理解。但是在实际的教学过程中，往往过多重视理论知识的学习，把实验教学当成次要课

3、程，殊不知实验教学和理论教学同等重要[3]，通过实验教学可以实现对理论知识的有效复习和加深理解。　　1.2实验内容设置问题　　操作系统从功能上可以分为四大模块：处理机管理模块、存储管理模块、设备管理模块、文件管理模块。实验教学应该紧紧围绕这些模块展开，但是由于受到实验平台的制约，有些实验难以开展，实验内容设置主要是一些模拟性、验证性实验，且主要围绕教材中的主要算法。　　操作系统课程概念比较抽象，仅仅通过几个模拟性、验证性实验很难把这些抽象的概念直观地表现出来；另一方面，这种实验教学方案很难培养学生综合运用知识的

4、能力和独立设计的能力，不易调动学生的积极性和提高学生的学习兴趣。　　1.3实验平台选择问题　　操作系统实验大多选择Windows操作系统作为实验平台，主要考虑到Windows操作系统是学生经常使用的操作系统，操作方便[4]。但是Windows操作系统源代码是保密的，学生也无法了解它的内部结构和实现原理，只能通过操作系统给用户提供的接口对其进行操作。学生只能通过模拟和验证来理解操作系统中的概念和算法，这将限制学生对操作系统工作原理的理解和创新能力的培养。　　1.4实验教学方式问题　　实验教学中，实验内容和实验方案

5、均由教师制定，学生仅仅是按照实验步骤在规定的时间内进行演示或验证。实验内容和实验方案没有考虑到社会的需要，不利于学生将来所从事的工作。实验室主要在学院规定的实验时间内开放，这种局限性限制了学生创新能力的培养。　　2实验教学改革　　2.1合理选择实验教材　　现代操作系统技术发展迅速，很多新的开发思想和理念不断出现，选择合适的实验教材对于实验教学非常关键。目前的操作系统教材大致分为两种类型[5]：第一类为国内自编实验教材，这类教材偏重于操作系统理论知识的讲解，实践性不强；第二类教材为国外具有权威性的英文原版实验教材

6、，该类教材知识较新、实践性很强，但是由于普通院校学生的专业英语水平有限，难以得到全面实施。因此，我们采取一种灵活的方式来进行实验教学，针对本校学生的水平与特点，在充分利用教材的基础上，增加趣味性、可操作性和调整实验难度，保证学生的实验可完成性，并通过一些案例来提高学生的兴趣，使其在实验过程中获得成就感。　　2.2科研和实验教学相结合　　作为操作系统实验教学教师，必须及时更新自己的知识，不断学习，提高业务水平。多年来，课程梯队成员始终坚持收集、阅读与操作系统有关的各种资料和主要考虑以下两点：　　1)Linux是开

7、放源代码的操作系统。学生可以阅读、修改Linux的源代码，能够了解Linux操作系统的内部实现机制[7]。　　2)有利于培养学生创新能力。在Linux环境下进行实验可以对操作系统内核进行操作，学生可以在内核中添加新的功能，或者修改原来的功能，通过重新编译内核定制自己的操作系统。　　2.3.2实验内容安排　　实验教学作为操作系统教学的一个重要部分，实验内容设置的是否合理将直接影响学生对操作系统的学习兴趣。我们的实验内容设置如下：　　1)掌握操作系统中常用系统调用的使用方法和功能。通过编写C语言来使用这些系统调用，

8、并验证它们的功能，因此要求学生具备一定的C语言编程能力。　　2)学习Linux操作系统的开发基础知识和运行机理。学生在学习了操作系统的相关概念和原理后，再进行实验环节，对于一些复杂的实验项目，我们采用分组方式来完成实验，这样既完成了实验项目，又培养了学生的团队合作意识。　　3)我们安排了9个操作系统实验项目，如表1所示。我们还鼓励学生将自己的想法引入到实验项目中，进而拓展实验教学，从而