基于cdio模式操作系统课程群教学改革和实践

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1、基于CDIO模式操作系统课程群教学改革和实践　　摘要：CDIO模式是近年来国际工程教育改革的最新研究成果。针对操作系统课程群的教学现状，基于CDIO的工程教育模式，探讨了课程群的教学改革与实践，提出了整合操作系统课程群的知识结构和改革课程考核方式的具体措施。实践表明，上述的教学改革取得了较好的效果，有效地保障了该课程群培养目标的实现。关键词：CDIO；操作系统；课程群；教学改革作者简介：邱剑锋（1979-），男，安徽桐城人，安徽大学计算机科学与技术学院，讲师。（安徽合肥230039）基金项目：本文系安徽省省级教学研究项目（项目编号：

2、2012jyxm383）、安徽大学本科教学工程教研项目（项目编号：JYXM201305）的研究成果。中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）05-0097-0210“操作系统”是计算机学科的重要分支之一，同时也是计算机科学与技术专业、软件工程专业的核心课程，在计算机、软件等相关专业人才培养中占有重要的地位。近年来，随着计算机技术的飞速发展，操作系统领域的新理论、新技术层出不穷，但未能及时地反映在教科书中。同时，传统的以理论教学为主的教学方式，如“教师讲，学生听”，给学生真正理解操作系统中一些抽象

3、的知识点造成一些困难，使学生很难将学习到的知识应用到实际工作中。这种过于重视理论教学，忽视学生的工程实践和综合素质培养的教学方式已经不能适应我国信息化发展的迫切需求，影响到对创新型人才的培养。因此，“操作系统”课程设置的合理与否，将直接影响到学生对操作系统内涵的理解以及其自身实践能力、创新能力的提高。本文通过对“操作系统”课程建设中存在的一些问题的分析，提出在操作系统课程群建设中引入CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）教育模式，以期利用该模式对“操作系统”课程的设置、能力培养及考核方式进行探

4、讨。一、操作系统课程群的教学现状及存在的问题10目前，安徽大学（以下简称“我校”）操作系统课程群包括“操作系统”、“操作系统课程设计”2门课程，其中“操作系统”侧重对操系统基本概念和基本原理的介绍，包括进程管理、处理机管理、存储器管理、文件管理和操作系统接口等方面。“操作系统”课程设计作为一个实践性教学环节，是在操作系统理论教学的基础上，侧重与对学生进行工程设计和系统分析等实践能力的培养，为后续工程实践打下良好的基础。从整体上看，整个课程群可以分为两个环节：一个是由“操作系统”构成的“理论”环节，一个是由“操作系统课程设计”构成的“

5、实践”环节。而在“操作系统”课程中又设置“上机实验”部分，因此在目前的操作系统课程群的设置中充分认识到了实践的重要性。但问题在于，尽管有上机实验和课程设计，但是学生对操作系统的理解仅仅还停留在对概念的理解以及对一些算法的仿真上，对利用基本概念去解决一些实际问题有一定的困难，与计算机产业界的需求还存在一定的距离。教学效果，尤其是学生实践能力，有待进一步加强。究其原因，目前计算机专业“操作系统”课程教学现状主要存在以下几个方面的问题：第一，操作系统课程群中课程内容上的重复性。操作系统课程群中的每门课程，无论是从教材的编写，内容的安排上都

6、力求完整，各成体系。“操作系统课程设计”中，在介绍实践环节之前，必然需要对操作系统的基本原理做一阐述，而这些内容已经在“操作系统”课程已经讲述过。而在“操作系统”中为了加深对基本概念的理解，必须要引入一些与应用相关的内容。因此，在操作系统课程群中存在内容重复、交叉的现象，也影响课时的有效利用。10第二，重理论，轻实践。“操作系统”课程知识点繁杂，原理抽象，教师需要花大量的时间去帮助学生理解、构建其知识框架，学生也需要去熟悉、掌握、理解其内涵，久而久之降低了学生的学习兴趣。能力的提高固然需要扎实的理论基础，但更需要在实践中去应用理论，

7、如果忽视了知识向能力转化的过程，将会影响到学生的自主性、创造性、学习能力及适应能力的提高。第三，目前的操作系统课程群中无论是“操作系统”课程中的上机实验环节，还是“操作系统课程设计”，基本上都是以操作系统原理和实现方法的模拟或验证，重点考查了学生对知识点的理解，忽略了对学生创新能力、工程实践能力和团队协作能力的培养。二、CDIO的教育理念CDIO模式是近年来国际工程教育改革的最新研究成果。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）与运行（Operate），它是“在实践中学习”（Learnb

8、ydoing）和“基于项目的教育和学习”（Projectbasededucationandlearning）的集中表现，以工程项目从产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，培养他们的