操作系统实验课程建构主义教学方法研究

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1、万方数据第30卷第7期2010年3月绍兴文理学院学报JOURNALOFSHAOXINGUNIVERSnYVoj．30No．7Maf．20IO操作系统实验课程建构主义教学方法研究吴强(绍兴文理学院计算机系，浙江绍兴312000)摘要：围绕如何学习和掌握操作系统原理与实现技术，作者基于建构主义的思想给出了适合一般高校计算机专业操作系统实验教学的实施方案，并讨论了它的几点实施原则．关键词：操作系统；实验教学；建构主义；目标引导中图分类号：G642．4文献标识码：A文章编号：1008—293X(2010)07—0077—04O引言建构主义认为，知识不只是通过教师传授得到，而是学

2、习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得．由于学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素．教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境创设问题，并把情境创设看做是教学设计的最重要内容之一．协作对于学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用．会话是协作过程中不可缺少的环节．由以上所述的“学习”的含义可知，学习的质量是

3、学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数．建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用．学生要成为学习意义的主动建构者，就要在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用⋯：a．要用探索法、发现法去建构学习知识的意义；b．在建构学习意义过程中主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；c．要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真思考．教师要成为学生建构学习意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几方面发挥指导作用：

4、a．激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；b．通过创设符合教学内容要求的情境，以及提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义；c．为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流)，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于意义建构的方向发展．在建构主义的教学模式下，支架式教学是一种比较成熟的教学方法【2】：支架式教学为学习者建构理解知识的一种概念框架．这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便把学习者的理解逐步引向深入．1操作系统实验教学现状分析操作系统课程理论性较强，各高

5、校在讲授理论课程时，一般都会设置有16—24个学时的与理论课同步进行的实验．部分对操作系统实践环节比较重视的高校，还增加开设操作系统课程设计环节，时间为30一40个学时．国外大学的实践性环节多数是要求学生独立或合作完成一个简单的操作系统内核设计或者完成部分功能模块，即实现级；他们主要使用的教学操作系统有OSP，0S／161，NACHOS，MINIX，XINIX，TOYOS．而国内高校因为师资力量、实验环境及学生自身程序设计能力等因素的不同，对操作系统课程实·收稿日期：2010—03一18作者简介：吴强(1962一)，男，四川简阳人，副教授，博士，研究方向：智能决策系统、

6、计算机系统结构．万方数据78绍兴文理学院学报(自然科学)第30卷践环节的要求层次不一[引，主要有以下几种实验教学方法：1．1观察与体验这是最简单的实践方式，即选择某个实际的操作系统作为实验环境，学生通过观察操作系统的具体运行过程来体会操作系统原理的内涵，通过其提供的系统调用来观察和验证操作系统中一些技术．这种方法不需要编写操作系统功能实现的代码，对真正理解操作系统内在功能的具体实现意义不大．1．2算法仿真这是一般院校最常见的实践方式，老师选取操作系统中的一些典型技术，如内存分配算法、生产者／消费者同步问题，让学生编写程序来模拟实现操作系统的功能．此种方式与程序设计课程的

7、上机作业基本类似，有利于加深学生对操作系统理论和技术的理解，但达不到培养学生掌握操作系统整体设计思想的目的．1．3替换功能模块这是较流行的实践方式，一般是以开放源代码的Linux为平台，让学生首先阅读系统代码，在理解部分操作系统功能的实现原理后，再要求学生用自己设计的功能模块替换其中相应的功能或为其扩展功能．浙江大学在这方面做得比较成功．但Linux是一个商业操作系统，系统庞大，结构复杂，对学校的师资和学生的能力要求都较高，一般院校实施的效果不是很好，也达不到培养学生掌握操作系统整体设计思想的目的．1．4扩展设计操作系统这是操作系统教学比