基于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究

郝潔+劉勇

摘要：本教學(xué)改革研究項(xiàng)目將從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的角度出發(fā)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的特點(diǎn)，研究操作系統(tǒng)課程的開設(shè)方式和授課方法，在教學(xué)過程中采用適合于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)本科教育的方式方法，增加適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，改革考核方式及創(chuàng)建在線課堂等方式，使該課程更適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)；本科生教學(xué)；課程改革；操作系統(tǒng)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）41-0277-02

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、測控技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，以及軟件開發(fā)等多方面知識。由于物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的領(lǐng)域很多，本科階段學(xué)生除了要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識之外，還需學(xué)習(xí)傳感器、RFID、模式識別等物聯(lián)網(wǎng)感知層方面的知識。因此，信息技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和支柱，所以在本科教學(xué)的基礎(chǔ)課程期間，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)區(qū)別較小。而在后期專業(yè)方向上，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生接觸的項(xiàng)目、課題會比計(jì)算機(jī)專業(yè)的更加寬泛、充實(shí)。

操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)主干課程，教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的工作原理和操作方法，初步具備從事操作系統(tǒng)分析、擴(kuò)展和設(shè)計(jì)的知識和能力。因此，針對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)大學(xué)二年級學(xué)生開設(shè)操作系統(tǒng)課程是十分必要的，但又要與計(jì)算機(jī)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教學(xué)目的和要求有所不同。因此，要采取跟計(jì)算機(jī)專業(yè)不同的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中找到本課程跟物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)后續(xù)課程，如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等課程的切合點(diǎn)。本研究對操作系統(tǒng)課程在非計(jì)算機(jī)專業(yè)的電子類專業(yè)的開設(shè)方式和方法的改進(jìn)具有重要的意義。

一、研究內(nèi)容

1.操作系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀。操作系統(tǒng)課程的理論概念多、原理性強(qiáng)。目前，操作系統(tǒng)課程主要多采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式：教師依據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度表、教案、考核大綱等組織課堂教學(xué)；學(xué)生根據(jù)教師的教學(xué)組織上課，按量完成作業(yè)，最后參加考試。這種傳統(tǒng)課堂的教學(xué)方式特點(diǎn)是授課滿堂灌、以教師為中心，課程學(xué)習(xí)的主線是課堂講授加考核，單向知識傳授，沒有層次迭代檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)效果不理想。在我們實(shí)際的教學(xué)過程中，也是教師在講臺上講，學(xué)生在底下聽，而要求學(xué)生全程45分鐘跟著老師滿堂灌的授課方式去集中注意力聽課，幾乎是不可能。在我們的操作系統(tǒng)課堂教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課過程中，尤其是講解一些比較難理解的知識點(diǎn)時注意力不能集中，再加上對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，部分高校的操作系統(tǒng)課程設(shè)置為專業(yè)選修課程，學(xué)生在態(tài)度上不夠重視，上課過程中還會出現(xiàn)學(xué)生低頭看手機(jī)的情況。課堂上沒有跟隨教師的腳步，課后又沒有進(jìn)行知識的深度學(xué)習(xí)，作業(yè)也避免不了相互抄襲的現(xiàn)象，沒有構(gòu)建起課程知識體系，考核也只為了應(yīng)付過關(guān)，不能很好達(dá)地到課程教學(xué)目標(biāo)。

2.課程改革的實(shí)施方法。針對上述操作系統(tǒng)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，怎樣讓它成為一門老師愛上、學(xué)生更愛上的課程是我們研究的出發(fā)點(diǎn)。

（1）增加實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)。加強(qiáng)操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)，特別是增加基于Linux操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量。鑒于Linux操作系統(tǒng)的開源特性，一方面，通過合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在理論的基礎(chǔ)上理解操作系統(tǒng)的五大基本功能，實(shí)驗(yàn)設(shè)置示例如表1所示。

另一方面，云計(jì)算平臺的搭建也更多是基于Linux操作系統(tǒng)，同時，虛擬機(jī)的概念也是十分重要的。因此，可以在虛擬機(jī)上安裝不同版本的Linux操作系統(tǒng)，熟悉他們的操作方法，為以后在Linux操作系統(tǒng)上搭建云計(jì)算平臺打下基礎(chǔ)。

（2）無紙化考核方式。無紙化考核方式是以優(yōu)化的題庫資源為基礎(chǔ)、以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，通過隨機(jī)組卷生成無紙化考試試卷進(jìn)行考試，并及時生成考試成績，集試卷生成、上機(jī)考試、閱卷、成績生成等為一體的多元化、新型的考試管理模式。

鑒于操作系統(tǒng)課程自身的特點(diǎn)：概念多、知識點(diǎn)繁雜，紙質(zhì)試卷不能全面的考核所學(xué)知識，同時，紙質(zhì)作業(yè)存在大量抄襲現(xiàn)象，達(dá)不到讓學(xué)生鞏固知識的目的。

因此，我們建設(shè)了操作系統(tǒng)題庫，題型包括選擇題、填空題、判斷題、計(jì)算題、綜合應(yīng)用題等，平時作業(yè)、期中、期末的考核均采用上機(jī)題庫方式。對于平時作業(yè)，允許學(xué)生多次操作，每次產(chǎn)生一套新題，提交后能夠立即看到自己的成績，提高學(xué)生做題的積極性；而對于期中、期末考試，題庫系統(tǒng)可以及時反饋學(xué)生成績的同時，減輕老師批閱試卷的負(fù)擔(dān)。無紙化考試教學(xué)效果反饋流程如圖1所示。

（3）在線課程建設(shè)。信息技術(shù)的發(fā)展為我們教學(xué)模式的創(chuàng)新提供了先決條件。對于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)來說，本身就是一個對信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的專業(yè)，因此將信息技術(shù)引入本專業(yè)的教學(xué)過程中是十分必要的。一般來說，“在線課堂”首先應(yīng)該有教師的教，比如說課程視頻；其次應(yīng)能滿足學(xué)生在線個性化的學(xué)；最后應(yīng)能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的交互。所以可以這樣說：“在線課堂”就是學(xué)生在線接受教師的講解，通過自己的消化、理解、練習(xí)，實(shí)現(xiàn)對課程知識、技能的掌握的個性化學(xué)習(xí)過程。與“在校課堂”強(qiáng)調(diào)課堂里的教不同，“在線課堂”突出的是學(xué)的過程。

操作系統(tǒng)課程的原理性較強(qiáng)，對于很多基本理論，僅僅在課堂上的教學(xué)是不夠的，不足以讓學(xué)生從根本上理解問題。因此，采用在線課堂的方式，將跟課程章節(jié)或知識點(diǎn)有關(guān)的視頻、文獻(xiàn)等作為補(bǔ)充內(nèi)容要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并采用相應(yīng)的手段，如采用在線互動、回答問題、習(xí)題練習(xí)的方式檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（4）開展基于項(xiàng)目的教學(xué)方式?；陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)，是通過學(xué)生的探究活動來發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣，然后再按照自己的興趣所在來加強(qiáng)自己的技術(shù)素養(yǎng)。教師乃至學(xué)生本人，一開始并不知道學(xué)生的興趣所在，通過多種形式的拓展，學(xué)生最終在教師和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的幫助下找到自己的興趣所在，從而有了學(xué)習(xí)的原動力[10]。

針對物聯(lián)網(wǎng)工程的學(xué)生，在后期專業(yè)方向上，他們所接觸的項(xiàng)目、課題會比計(jì)算機(jī)專業(yè)的更加寬泛、充實(shí)。因此，以操作系統(tǒng)課程為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生參與相關(guān)項(xiàng)目，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式完成。例如，從最簡單的幫助文科專業(yè)學(xué)生免費(fèi)安裝操作系統(tǒng)開始，到真實(shí)的項(xiàng)目工程，通過做中學(xué)、學(xué)中做的師生良性互動展開教學(xué)活動，從而有機(jī)地把專業(yè)理論運(yùn)用與實(shí)踐教學(xué)融合在項(xiàng)目工程中，推動學(xué)生各種專業(yè)技能的系統(tǒng)提升與鏈接，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識，打造專業(yè)應(yīng)用能力鏈，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、結(jié)束語

信息時代，操作系統(tǒng)課程的重要性顯而易見，而針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)，該論文提出了在開展操作系統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)的過程中，采用不同的方式方法，使得本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提高對課程本身的興趣，真正做到學(xué)以致用。同時，教學(xué)改革的過程是循序漸進(jìn)的，我們會不斷努力，切實(shí)達(dá)到操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳輝，李敬兆，詹林.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2014，（4）：13-17.

[2]Andrew S.Tanenbaum.Modern Operating Systems[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.endprint