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1、边学边干操作系统课程教学改革的探索与实践 以培养创新型人才为目标，探讨了新形势下操作系统课程改革的思路；提出了“边学边干”的教学理念；阐述了在课程设置与教材建设、多元化教学手段、师资队伍建设等方面的探索与实践。 操作系统作为计算机科学与技术专业的核心支撑软件，从来都是各院校计算机专业课程建设中的核心专业课程。 随着计算机应用向纵深方向的进一步拓展，计算机操作系统课程的重要性日益突出。早期计算机专业的学生学习操作系统，往往局限于基本理论知识的掌握和一些典型算法的实践，那时候，学生很少有机会去了解操作系统的内部结构和实现技术。当前，开放源代码软件日益深入人心，以Linux为代表的开放源代码操作系统
2、软件，已成为大学生尤其是研究型大学学生学习、研究计算机基础支撑软件的首选。这为大学操作系统课程教学提供了更好的实验平台，但也提出了更高的要求。 本文讨论了浙江大学计算机学院操作系统课程教学改革的探索与实践。 1 课程的培养目标 围绕着浙江大学以“知识（Knowledge）、能力（Ability）、素质（Quality）”（简称KAQ模式）为目标的办学理念，该校计算机学院操作系统课程在专业培养目标中的定位与课程目标是 （1）以培养学生实际动手能力为宗旨，坚持“理论指导实践、实践强化理论”的指导思想，走“边学边干”的教学路线； （2）针对本学院学生理论基础扎实、英文功底强的优势，采用国外优秀的原版
3、教材，旨在培养学生掌握最先进的操作系统原理、算法及技术； （3）培养学生“主动学习”的兴趣与能力，在要求学生完成基本实验的基础上，鼓励、吸引学生学习、研究乃至改进最新的操作系统实现技术，从而激发他们的研究创新能力。 2 课程内容与教材建设 2.1课程内容 操作系统原理是操作系统课程建设中的基础。类似于其他计算机软、硬件技术的发展，操作系统也经历了系统结构与实现技术的变更与发展。早期的操作系统由于受硬件、程序设计语言及软件设计技术的限制，一些设计原理与实现技术相比较于现代操作系统来讲已经过时或不合理了。因此，在确定操作系统原理授课内容时，我们积极跟踪国外最新的操作系统原理教材，摒弃掉传统操作系统
4、原理中那些过时的知识，取而代之的是现代操作系统中普遍采用的设计原理与实现技术。譬如，我们摒弃了传统操作系统中的作业及作业管理的概念，强化了进程及线程的概念。这样一方面可以充分利用有限的授课时间，向学生介绍最新的操作系统原理与技术，另一方面可以提高学生学习操作系统原理的积极性和主动性，从而达到良好的教学效果。 为了充分贯彻“边学边干”的教学理念，我们围绕现代操作系统原理中的重要概念与方法，设计了基于Linux的七个主题实验，这些主题涵盖了Linux的内核重建与shell、系统调用、进程同步、进程调度、虚拟存储、设备驱动及文件系统，其中两个是必做题，其余五个主题要求学生选择其中至少三个主题进行实验
5、，或至少选择其中的两个主题，然后再自行确定一个自己认为有意义的主题。实验时，学生可以分小组进行，每个小组人数一般不超过三人，实验后要求学生按组提交实验报告及相应的代码，如果时间允许，还可以有选择性地安排部分小组在课堂上进行实践经验交流。 这些实验由浅入深，既有Linux使用环境与使用技能等基本内容，又有围绕Linux内核实现机制展开的深入内容。通过这些实验，既激发了学生学习Linux的兴趣和主动性，又训练了学生分析问题、解决问题的综合能力，起到了非常好的效果。 在确定课程内容的基础上，为了强化实践，我们在国内率先开展了Linux操作系统源代码分析实验并开设了专门的实验课程。目前，本科生操作系统
6、原理与实验已单独开课，课程名称分别为“操作系统原理”和“操作系统分析与实验”，均为专业必修课，分别为3学分和2学分。为了让学生真正能“边学边干”，在课程安排上，我们将“操作系统原理”安排在秋、冬两学期（浙江大学已对全校本科生、研究生全面实行四学期制），将“操作系统分析与实验”安排在冬学期。这样，学生在秋学期有充裕的时间系统地学习现代操作系统的基本原理，而在冬学期，就可以“边学边干”，很好地贯彻“理论指导实践，实践强化理论”的教学思想。 2.2教材建设 我们在积极跟踪国内外优秀操作系统教材的基础上，确定采用国外的影印版教材，目前本科生采用的是Operating System Concepts，6
7、th edition。为了让学生不至于产生枯燥、乏味的学习情绪，我们在总结多年教学经验的基础上，联合浙江省兄弟院校操作系统原理的骨干教师，编写了操作系统原理学习辅助教材操作系统学习指导与考试指导。该辅导教材收集整理了大量的操作系统原理习题及解答方法，且涵盖了教材中的绝大部分习题的解答方法。学生可以有选择地做其中的习题，起到了巩固知识、总结学习成效的作用，同时提高了学生的考试“实战”能力，为日后参加研究生入学考试打下了坚实的基础。 由于目前国内尚缺乏有针对性的基于Linux的操作系统分析与实验教材，我们在总结多年的Linux教学实验经验的基础上，编写了一本Linux操作系统实验教材边干边学Lin
8、ux内核学习指导。本科生、研究生以此实验教材为基础，开展Linux相关实验与内核研究，取得了良好的效果。 另外，结合课程团队各教师多年来开展的与操作系统、嵌入式系统等的科研成果，我们编写出版了大量的与Linux实验相关的著作，如Linux 2.4内核源代码分析大全、Linux与嵌入式系统设计等，并把它们介绍给学生，作为操作系统课程的参考书，扩大学生的知识面，并使学生对Linux实验的重要性有更深的认识。 3 多元化的教学手段 传统的操作系统课程教学的理论性较强、内容抽象。授课时，常采用集中的“灌输式”课堂授课，缺乏实践。学生在实际使用计算机时，也很难找到这些抽象理论在实际操作系统中的应用。这使
9、得学生对操作系统理论难以理解和实践。这种教学方式已不能适应新形势网络时代的教学要求。 围绕操作系统课程的教学目的，我们展开了教学方式的大胆尝试，采用了多元化的教学手段。 3.1灵活运用多种教学方法，培养和提高学生的学习能力 教学中强调个性化教学，开放式课堂。将师生的交流，从传统的课堂拓展到课堂、网络讨论、电子邮件、实验室、机房。注重讨论式及启发式教学。在研究生课程中，安排三分之二的课时组织讨论班。由学生自由组合项目，自主选则项目的设计、开发，并在讨论班上交流研发成果。 教学方法和手段不拘形式，只要有利于教学，全部充分利用。目前采用的教学手段包括多媒体教室、多媒体课件、网络课件、Internet、电子邮件、原版英文教材、双语教学、网上作业、网上答疑、BBS论坛、操作系统资源网站等。另外，学生利用自备电脑查资料、作实验，吸收学生参加操作系统研发项目，引荐学生去公司实习等，都正在采用。 网络教学环境方面，http/已在校园网内部运行数年，提供课程资料、Linux内核代码阅读工具、操作系统学习资料下载、通知发布等服务。2018年新建立的操作系统资源网站http/面向全国，学生即使在校外也能充分地享用丰富的教学资源。网站中新增的服务包括习题布置、提交、批改，网上答疑，论坛，FAQ，下载实验样例、教学大纲、课程简介、教学日历、授课教案、课件、实验指导、第 7 页