简析操作系统《操作系统》教学理由及如何革新

更新时间:2024-03-11 点赞:7452 浏览:24355 作者:用户投稿原创标记本站原创

摘要:操作系统课程是一门涉及知识面广的专业课程,该课程的教学一直在计算机专业教学计划中居重要位置.本文在分析了目前计算机操作系统目前现状后。提出了若干关于操作系统课程教学方法和教学模式的改革措施。以适应教学改革的需要。
关键词:操作系统;改革;教学模式
1002-7661(2012)21-019-02
在高等院校中,不管是一本、二本还是三本以致高职院校都要开设《操作系统》这门课程。对于计算机专业的学生,操作系统都是必修课。操作系统涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程,它具有一下特点:

1、理论性强、内容抽象、理解困难;

2、理论性和实践性紧密结合;

3、发展迅速,知识更新快;涉及内容广泛,与多个方向交叉;

4、知识点多、综合性强、灵活性大。

作为计算机专业传统必修课,操作系统课程的重要性勿容置疑,那么,如何通过有效的教学方法来调动学生的学习积极性,使学生摆脱枯燥乏味之感,就成了课程教学要解决的关键问题。

一、当前课程教学当中存在的问题

1、教学模式单

一、理论与实际脱节

在传统教学模式中,课堂只是知识的灌输,特别是目前普遍采用的多媒体课件滥用现象,使得授课变得更加快捷,教师满足于课上念,学生满足于课下听,极大地禁锢了教学双方的主动学习和思考意愿。加上操作系统课程内容抽象枯燥,充斥大量原理及概念,学生在学习的过程当中非常困难,往往觉得该课程抽象难懂,以致对课程学习缺乏兴趣,最后以临时死记硬背来应付考试了结该课。主要表现在:

2、先修课和后继课开得不够合理

有些课程与操作系统联系比较紧密。必须先行学习;但有些学校较早开设操作系统原理课程,甚至把操作系统课程开在计算机组成原理、数据结构或程序设计课程之前,无形中给这门课程的教学和学习带来了不便,使得学生不能融会贯通,理解困难。

3、实验环节薄弱

实验教学内容老化,手段单一,学生觉得枯燥无味,实验兴趣不大,尤其在一些民办高校考虑到经费问题,实验往往安排很少的课时,学生只是接触了一些皮毛。根本达不到培养学生的科研能力的要求,学生做的有针对性的实验太少,缺少课程学习心得,缺少课程设计环节。学生参与科研的机会少,这些均不利于学生创新能力的培养。

4、教师缺乏实践

由于扩招,使得现在教师整体水平有所下降,许多青年教师不仅理论知识不扎实,实践能力也比较差,这样由于教师没有对软件编码的经验。使得对操作系统知识的理解和掌握也只停留在表面,很难从更深层、软件系统工程的角度对操作系统中的技术进行探究和拓展,这样使得教学不够深人,学生难以掌握。

5、教材的选择

随着计算机科学技术的迅速发展,计算机操作系统的多样化,相应的各种版本操作系统教材也不断推出,这在一定程度上来说缓解了操作系统教材单一的局面,给高校教学教材的选择提供了很大的选择空间。但由于各种教材的质量和理论深度各不相同,作者水平更是参差不齐,这样又给教材的选择带来了一定的困难。同时,虽然教材的版本在不断更新,但目前还没有紧跟技术前沿的教材出现,尤其是在发展中国家,各种版本互相借鉴,推出的最新版也都只是在前一版本的基础上做适当的增减。
教材选择是教学质量好坏的关键问题之一,教材过深,不利于老师教学,也不利于学生的学习,最终导致教学质量严重下降;教材太浅显,达不到本课程教学的目的,也提不起学生的兴趣,目前各高校选择的教材形形色色,教学质量也参差不齐。

二、课程的改革方案

1、精选教材和参考书

合理选择教材。优化教学内容与质量。目前操作系统的教材有很多,难度深浅不一,同时所涉及的范围宽窄也不一,因此,一定要本着“一切为了学生,为了学生的摘自:毕业论文提纲格式www.618jyw.com
一切”的方针,选择的教材一定要合适所教授学生的水平的教材。一般情况,经典教材应优先考虑。例如高等教育出版社出版,孙钟秀等编写教材,再有就是清华大学出版社、高等教育出版社出版的教材都还很不错。

2、提升教师水平

教师专业水平直接决定教学水平的高低。直接影响课堂的质量,因而影响到我国人才培养质量。对于计算机课程教师,尤其要注重软件的编程能力的培养。为加强教师队伍建设,可实施如下办法:
(1)定期组织教师尤其是青年教师进行培训,给教师提供提升自我的机会,不断吸取新知识,掌握新技术,更好地服务于学生。
(2)要求教师之间互相听课,交流教学心得。
(3)通过开展教学比赛,调动教师教学创新的积极性。
(4)加强校际之间的课程交流,组织教师参与校际之间的课程讨论,互通有无,取长补短。

3、教学模式的改进

传统的教学模式过于单一,课程上基本是教师一个人在讲,听讲者寥寥,教学效果很差,提高教学质量的关键是激发学生的学习兴趣。
近年来,启发式教学模式已被逐渐应用于高校的教学当中。和传统教学模式,启发式教学模式具备以下三个特点:一是强调学生是学习的主体,教师角色退居其次。学生即以学习活动为基础,学生充当了学习的主体、认识的主体以及发展的主体,而教学内容则成为学习活动的客体。二是强调学生在掌握基础知识和技巧的同时,能够充分锻炼思维能力。即在启发式教学模式中,学生需要通过主动思考锻炼自身的独立思维能力,充分挖掘思维潜能。三是注重教学方法和学习方法的有机结合。即启发式教学更需要教师采用各种灵活多样的教学手段,引导学生采用不同的学习方法思考问题。通过“教师提出问题,学生主动思考问题,最终共同解决问题”的良性互动过程,充分发挥其优势,使教师成为火种,点燃学生思维的白纸,让学生能够真正实现自我学习、自我思考,真正掌握操作系统这门课程。

4、启发式教学的实施

(1)进程的讲解
进程在操作系统课程当中是很重要的一个知识点,但对于学生是一个全新的概念,他们以前之听说程序,那么如何让学生接受它呢?那么你就可以从程序开始讲起,进程和程序两个概念既有相同点又不完全相同。程序是指令的有序集合。其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念;而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态的概念。程序作为一种软件资料可以长期存在.而进程是有它的生命周期。程序是永久的,进程是暂时的。进程更能真实地描述并发,而程序不能:进程是由进程控制块、程序段、数据段、核心栈四部分组成;进程具有创建其他进程的功能。而程序没有。当学生对进程有一定理解之后,紧接着讲解线程,我们知道进程是资源分配和处理器调度的基本单位,每次给程序创建进程,都要为进程分配资源,进程在系统不是一路执行完,而是走走停停的,这就牵涉到进程切换的问题,而进程切换势必导致系统时间和空间的开销,好的,为了减少时空开销,提高系统效率,提出线程的概念。线程怎么来的?将进程的两个功能分离开来,进程是资源分配和处理器调度的单位,而线程呢,就是轻量级的进程,是基本不带资源的进程,线程仅仅是处理器调度的基本单位,进程和线程的关系是整体与部分的关系,进程=资源集合+线程集合,并给出图示。接下来从各方面阐述线程跟进程异同,状态转换基本相同,只不过线程不带资源,所以线程不存在挂起态,当一个进程当中的所有线程执行完毕之后,进程生命周期结束。
(2)死锁
死锁同样也是最为重要的一个知识点,在讲这个概念的时候首先老师提问:“什么是死锁,中国论文中心www.618jyw.com
为什么会发生死锁?”,可以先让学生自行看几分钟书,教师举若干例子。
例1进程推进顺序不当产生死锁
设系统有打印机、读卡机各一台,被进程P和Q共享。两个进程并发执行,按下列次序请求和释放资源:
进程P 进程Q
请求读卡机请求打印机
请求打印机 请求读卡机
释放读卡机 释放读卡机
释放打印机 释放打印机
进程P和进程Q在系统的执行进度是没法控制的,假如进程P申请到了读卡机,与此同时进程Q申请到了打印机,这个时刻进程P需要在申请打印机才能运行下去,而进程Q呢则需要读卡机,而它们各自占有的资源又不释放,这种时候会发生什么状况呢?它们两个都没法进行下去,处于永远等待的状态,这就是死锁。也就是各自占有部分资源又去等待对方释放资源,所有进程都无法运行下去。
例2PV操作使用不当产生死锁
进程Q1 进程Q2
P(S1); P(s2);
P(s2); P(s1);
使用r1和r2;使用r1和r2
V(S1);V(s2);
V(S2); V(S1);
例3 资源分配不当引起死锁
若系统中有m个资源被n个进程共享,每个进程都要求K个资源,而m例4对临时性资源使用不加限制引起死锁
进程通信使用的信件是一种临时性资源,如果对信件的发送和接收不加限制,可能引起死锁。进程P1等待进程P3的信件S3来到后再向进程P2发送信件S1;P2又要等待P1的信件S1来到后再向P3发送信件S2;而P3也要等待P2的信件S2来到后才能发出信件S3。这种情况下形成了循环等待,产生死锁。
到此,引出死锁的定义:如果在一个进程集合中的每个进程都在等待只能由该集合中的其他一个进程才能引发的事件,则称一组进程或系统此时发生了死锁。接下来教师总结产生死锁的原因的基础上,提出“如何避免死锁?”,破坏死锁产生的条件,著名的银行家算法等。
三、结束语
操作系统课程教学伴随着计算机技术的发展应与时俱进,适应社会的发展和需要。改革传统的教学模式存在着客观的必然性。操作系统的课程建设不仅需要不断钻研计算机理论知识,更需要在现代教育技术和现代教育理论的研究上作出不懈的努力,本文中对操作系统课程教学改革提出笔者几点建议,这些建议也需要在未来的教学实践中不断完善.以上是本人在长期的操作系统课程教学过程中通过总结和思考所获所感,并在实际的教学中取得了不错的效果。
参考文献
Abraham Silberschatz著 郑扣根译.操作系统概念(第6版)[M].北京:高等教育出版社,2008:10-60.
肖竞华. 计算机操作系统教学改革探索与实践[J].高等理科教育,2007:15-58.
[3] 孙钟秀. 操作系统教程(第4版)[M].北京:高等教育出版设,2008:120—260.
相关文章
推荐阅读

 发表评论

共有3000条评论 快来参与吧~