操作系統(tǒng)慕課設(shè)計(jì)和制作的探究

李晶晶

（揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 機(jī)械電子工程系，江蘇 揚(yáng)州 225000）

0 引 言

人才培養(yǎng)的途徑是什么？最重要的途徑之一就是高等教育。高等教育的主體就是高校，其培養(yǎng)目標(biāo)、教育方法和教學(xué)手段都應(yīng)該與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)[1]。慕課的建設(shè)是要圍繞育人來開展，堅(jiān)持立德樹人，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。因此，需要立足專業(yè)加強(qiáng)課程體系的整體設(shè)計(jì)，形成覆蓋專業(yè)的慕課集群，同時(shí)依靠教師在慕課課程內(nèi)容和形式的創(chuàng)新性和難度的設(shè)置來保證課程效果。在慕課建設(shè)過程中，教師要換位思考、與時(shí)俱進(jìn)，用社會普遍關(guān)注的熱點(diǎn)與課程知識相結(jié)合，來吸引學(xué)生的關(guān)注度；用喜聞樂見的影視片段作為知識點(diǎn)引入的基礎(chǔ)；用形象具體圖表等輔助手段進(jìn)行難點(diǎn)知識點(diǎn)教學(xué)[2]。

1 操作系統(tǒng)的課程特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由軟硬件兩部分組成，配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件就是操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位。計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程包括了操作系統(tǒng)課程，該課程全面系統(tǒng)地介紹操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)機(jī)理及實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)，包括自啟動裝入、系統(tǒng)調(diào)用、進(jìn)程和線程概念、同步/通信機(jī)制、調(diào)度算法、死鎖處理、基于分區(qū)、分頁和分段的內(nèi)存管理及虛擬存儲、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)等，培養(yǎng)學(xué)生在操作系統(tǒng)研發(fā)方面的理論基礎(chǔ)及技術(shù)素養(yǎng)。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生應(yīng)具備較好的操作系統(tǒng)應(yīng)用、維護(hù)、管理能力，具備一定的系統(tǒng)軟件分析能力和研發(fā)能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)理論和從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

2 慕課的定義、特點(diǎn)以及優(yōu)勢

在1960 年，就對慕課進(jìn)行理論研究，于是慕課有了理論基礎(chǔ)。在2014 年，深圳大學(xué)牽頭建立UOOC 聯(lián)盟，該聯(lián)盟與企業(yè)進(jìn)行合作，創(chuàng)建了慕課平臺，這一舉動推動了慕課的建設(shè)進(jìn)程。除高校創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺之外，網(wǎng)易云課堂和愛課程網(wǎng)合作相繼推出“中國大學(xué)慕課”，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺將眾多高校高質(zhì)量課程資源、多媒體教學(xué)資源進(jìn)行匯集，并將這些資源開放給自主學(xué)習(xí)的用戶進(jìn)行使用[3]。

慕課具有開放性和共享性、大規(guī)模性、學(xué)習(xí)過程的互動性和社交化3 個(gè)特點(diǎn)。視頻教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的主體都是教師，慕課則更多強(qiáng)調(diào)的是師生間的互動，也就是教師在學(xué)習(xí)過程中起著輔導(dǎo)作用，學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，遇到問題可以在線咨詢教師，教師在線解答，這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣，還能讓知識變得更容易掌握。

慕課的很多課程都是免費(fèi)的，這不僅可以節(jié)約學(xué)生和家長的學(xué)習(xí)成本，還能促使那些因家庭貧困而無法進(jìn)行學(xué)習(xí)的人接受教育。這種學(xué)習(xí)模式不僅能提高全民素質(zhì)，而且能促進(jìn)教育公平和社會公平[4]。由于應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，這與重點(diǎn)大學(xué)完全不同，導(dǎo)致課程的授課目標(biāo)不一致，因此需針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)創(chuàng)建慕課資源。慕課突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，不再受學(xué)習(xí)時(shí)間、空間和人數(shù)的限制，這給應(yīng)用型高校進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研合作提供了新思路。

3 操作系統(tǒng)慕課設(shè)計(jì)和制作

慕課與傳統(tǒng)教學(xué)不同之處在于教學(xué)形式，慕課不是簡單地錄制傳統(tǒng)的課堂教學(xué)視頻，而是一個(gè)完整的教學(xué)模式，有參與、有反饋、有作業(yè)、有討論和評價(jià)等。這就需要授課教師進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，需要有各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的參與，才能進(jìn)行一個(gè)完整的教學(xué)活動。因此，對制作慕課教師的綜合教學(xué)水平提出更高的要求，教師不僅能夠進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，而且還需要教學(xué)表達(dá)能力等。高質(zhì)量的慕課課程制作一般需要選題、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程的規(guī)劃和腳本編寫、素材準(zhǔn)備和制作、教學(xué)實(shí)施和拍攝、后期視頻編輯等主要環(huán)節(jié)[5-6]。慕課制作的一般流程如圖1 所示。

3.1 選題

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的核心課程，這門課程的性質(zhì)決定了其適合進(jìn)行慕課課程的建設(shè)，該課程的選定不僅結(jié)合了該課程慕課資源現(xiàn)狀、學(xué)生的需求，還綜合考慮該專業(yè)課程主講教師的情況。慕課課程挑選制作要注意以下幾方面：與網(wǎng)上已有課程、講解內(nèi)容相似且適用的學(xué)生群體相同的課程盡量不要去選擇；沒有豐富經(jīng)驗(yàn)教師的課程不要選擇；選擇專業(yè)過硬的課程。慕課與網(wǎng)絡(luò)公開課不同，教師在制作完課程后，需要教師定期在線互動，包括進(jìn)行答疑以及在線批改作業(yè)等，因此要選擇責(zé)任心較強(qiáng)的教師。此外，負(fù)責(zé)該課程的主講教師可以帶一名助理，該助理協(xié)助教師進(jìn)行課堂補(bǔ)充等。

慕課的時(shí)長決定其傳遞的教學(xué)內(nèi)容是有限度的。慕課以周次而不是章節(jié)來規(guī)劃，教師需要考慮多久上完一門課程，各個(gè)知識點(diǎn)占用多長時(shí)間。如果時(shí)間太長學(xué)生可能堅(jiān)持不下去，時(shí)間太短又學(xué)不到知識。

3.2 教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

操作系統(tǒng)具有較強(qiáng)的理論性和廣泛的應(yīng)用性，這門課程設(shè)置的目的是使學(xué)生建立起對操作系統(tǒng)軟件的整體認(rèn)識，通過了解操作系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，進(jìn)一步深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件功能以及大型軟件的設(shè)計(jì)方法。課程以介紹操作系統(tǒng)的基本概念、原理為主線，剖析操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)典方法，并以現(xiàn)代操作系統(tǒng)的典型范例Unix/Linux 為實(shí)例，將現(xiàn)代教學(xué)手段技術(shù)與理論教學(xué)相結(jié)合，加深學(xué)生對抽象原理的理解。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生應(yīng)具備較好的操作系統(tǒng)應(yīng)用、維護(hù)、管理能力，具備一定的系統(tǒng)軟件的分析能力和研發(fā)能力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)理論和從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

圖1 慕課制作流程

3.3 教學(xué)設(shè)計(jì)

課程主要負(fù)責(zé)人根據(jù)教學(xué)大綱和混合式教學(xué)要求，對課程進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計(jì)，從教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生兩個(gè)角度進(jìn)行分析。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)以知識點(diǎn)為依據(jù)，進(jìn)行基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容組織，每個(gè)知識點(diǎn)教學(xué)視頻時(shí)長為3～15 分鐘。以周為單位進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容安排，對學(xué)生提出進(jìn)階式學(xué)習(xí)要求，每門課程按照8～16 個(gè)教學(xué)周設(shè)計(jì)。課程教師根據(jù)教學(xué)大綱確定課程章節(jié)、知識點(diǎn)、作業(yè)以及收集并制作材料，如教學(xué)PPT、教學(xué)文檔和輔助課程的拓展資料。在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師需提前確定好拍攝內(nèi)容（如課程章節(jié)和知識點(diǎn)）。在拍攝內(nèi)容確定好后，進(jìn)行視頻效果策劃，確定拍攝地點(diǎn)、服裝、注意事項(xiàng)以及拍攝過程中可能發(fā)生的狀況等問題。慕課要求全部課程視頻不少于課程總學(xué)時(shí)數(shù)的2/3。根據(jù)學(xué)生的知識水平、認(rèn)知特點(diǎn)和社會背景，以及通過對課程需要和教學(xué)團(tuán)隊(duì)具體情況進(jìn)行綜合分析，最終選擇課程模式。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一般有5 種方式：開門見山式、情景式、探究式、拋錨式以及理實(shí)一體式。在設(shè)計(jì)慕課形式時(shí)，要注意設(shè)計(jì)的慕課形式要有趣、新穎和吸引人。慕課教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖2 所示。

3.4 課程規(guī)劃和腳本編寫

在課程的慕課視頻制作前要進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，其中包括課程的規(guī)劃和腳本編寫。授課教師要根據(jù)教學(xué)大綱確定教學(xué)計(jì)劃，其中教學(xué)計(jì)劃包括教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，與此同時(shí)還要準(zhǔn)備講稿、教案以及教學(xué)PPT，根據(jù)知識點(diǎn)的異同來選擇視頻不同的呈現(xiàn)方式。

圖2 慕課教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖

在教案編寫的過程中，教師需要參照操作系統(tǒng)這門課程教學(xué)大綱中的重難點(diǎn)，確定授課流程與細(xì)節(jié)，這樣更有利于提高慕課課程的教學(xué)質(zhì)量。在操作系統(tǒng)慕課的制作之前，首要任務(wù)就是對該課程進(jìn)行整體規(guī)劃，其次教師需要對操作系統(tǒng)這門課程進(jìn)行整體規(guī)劃，做出這門課程的全部教案，同時(shí)在授課前需根據(jù)多年備課授課的積累對課程教案進(jìn)行詳細(xì)編寫，因此需提前編寫出至少2 周課程的詳細(xì)教案，這樣可以留足時(shí)間進(jìn)行課程細(xì)節(jié)斟酌、修改，直至定稿，最終編寫出一套內(nèi)容豐富的教案。以操作系統(tǒng)課程第二章進(jìn)程管理的第一節(jié)進(jìn)程的基本概念為例，進(jìn)行教案設(shè)計(jì)樣例（見表1）。

3.5 素材準(zhǔn)備和制作

制作慕課一般使用的是文字、PPT、圖片、動畫以及視頻等素材。對于抽象知識點(diǎn)和重難點(diǎn)應(yīng)結(jié)合圖片、動畫和視頻等素材，這樣能更好地發(fā)揮慕課的優(yōu)勢，更有利于詳細(xì)地講解重難點(diǎn)，同時(shí)慕課素材要以正確、簡潔、實(shí)用為原則進(jìn)行選取。

對于慕課而言，PPT 要求較高，但也較為簡單。PPT 在制作時(shí)文字部分要注意，要以關(guān)鍵詞、定義和結(jié)論為主，勿將大量的文字堆積在一頁；如果一頁P(yáng)PT 內(nèi)有多條內(nèi)容，建議添加形式簡單的動畫，讓內(nèi)容逐條出現(xiàn)。切忌讓學(xué)生對著一大頁內(nèi)容聽教師講三五分鐘，無法吸引學(xué)生的注意力。PPT 中用小提示等方式將重點(diǎn)和難點(diǎn)的知識點(diǎn)加以突出，有利于學(xué)生把握重點(diǎn)和難點(diǎn)。慕課PPT 背景和文字的制作應(yīng)以突出文字為主要目的并兼顧美觀，微課背景構(gòu)圖顏色系統(tǒng)應(yīng)相對簡單，避免學(xué)生受到不必要的干擾[7]。以操作系統(tǒng)課程中第五章第一節(jié)中的設(shè)備控制器為例，在該P(yáng)PT中展示的是設(shè)備控制器的組成示意圖，通過該示意圖來詳細(xì)講解設(shè)備控制器是由設(shè)備控制器與處理機(jī)的接口、設(shè)備控制器與設(shè)備的接口和I/O 邏輯這3 部分組成。同時(shí)，還可以通過該圖詳細(xì)講解數(shù)據(jù)、狀態(tài)、控制和地址這4 種接口定義和作用，最后解釋地址線、數(shù)據(jù)線和控制線這3 種信號線。通過一張?jiān)O(shè)備控制器的組成示意圖能夠講解設(shè)備控制器組成的相關(guān)知識點(diǎn)，避免PPT 文字過多、定義過長，有利于學(xué)生將相關(guān)知識點(diǎn)聯(lián)系理解、記憶，如圖3 所示。

表1 操作系統(tǒng)課程的教案設(shè)計(jì)樣例

圖3 操作系統(tǒng)PPT 課件制作示意圖

操作系統(tǒng)這門課程詳細(xì)介紹了操作系統(tǒng)的基本概念、原理以及功能，但由于多數(shù)知識點(diǎn)是概念性的描述，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會感到枯燥，因此在制作慕課教學(xué)視頻的制作過程中，適當(dāng)增加圖片和動畫，提高這門課程的趣味性，來加強(qiáng)學(xué)生的理解，改善教學(xué)效果。

3.6 教學(xué)實(shí)施和拍攝

慕課是以知識點(diǎn)組織基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容，因此每個(gè)知識點(diǎn)的慕課視頻在制作前就要確定好視頻的呈現(xiàn)形式[8]。出鏡錄播模式、錄屏模式以及多種錄制方式組合的混合模式是慕課錄制的3 種模式。出鏡錄播模式是將教室在錄播室、教室或某個(gè)教學(xué)場景下進(jìn)行講解、演示的內(nèi)容等進(jìn)行現(xiàn)場錄制；錄屏模式是指教師利用專業(yè)的錄屏軟件將電腦屏幕上的操作演示過程進(jìn)行錄制；多種錄制方式組合的混合模式是指教師教學(xué)過程拍攝的視頻、PPT 的錄屏以及動畫視頻等組合。

錄制教師出鏡講解視頻時(shí)，一般選擇在演播室、教室或者實(shí)景進(jìn)行拍攝。如果教師講解過程中還需其他素材進(jìn)行輔助，那么教師在拍攝時(shí)就要在一側(cè)留點(diǎn)空余，方便后期進(jìn)行摳像處理，將輔助講解的PPT、動畫視頻等展示出來，提高授課效果。這種講授視頻不僅能夠吸引學(xué)生注意力，還能讓學(xué)生有一對一的授課感覺。

錄制電腦屏幕的講解視頻時(shí)，一般使用專業(yè)的錄屏工具，注意錄制屏幕的尺寸，不要在雙側(cè)留有黑邊。

視頻拍攝時(shí)，一部分教師習(xí)慣集中拍攝、集中制作，一下將所有視頻全部拍完；一部分教師習(xí)慣逐集拍攝，以周為單位進(jìn)行慕課視頻的制作。這兩種視頻拍攝方式相比較下，逐集拍攝效果更好，因?yàn)樵谂臄z過程中，可以根據(jù)學(xué)生的反饋及時(shí)調(diào)整課程的不足，從而進(jìn)一步保證慕課視頻在教學(xué)過程中達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

慕課教學(xué)講解過程中，語言組織應(yīng)該簡潔，爭取做到通俗易懂，避免重復(fù)，區(qū)分難易點(diǎn)，突出重點(diǎn)知識點(diǎn)。

3.7 后期視頻編輯

經(jīng)過前期的準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)以及視頻的拍攝，接下來要做的就是對這些視頻素材進(jìn)行編輯，這對慕課課程視頻是否成功起到關(guān)鍵性作用。慕課是大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程，并且作為數(shù)字化教學(xué)資源，因此慕課視頻編輯成flv、mp4 或wmv 等支持網(wǎng)絡(luò)在線播放的流媒體格式。目前，視頻編輯軟件有CamtasiaStudio、繪聲繪影、Premiere 等。

視頻編輯是將PPT 的錄屏視頻、出鏡錄播視頻和字幕等素材通過視頻剪輯軟件編輯、加工成最終的慕課視頻。慕課視頻一般包括片頭、教學(xué)視頻和片尾3 部分：片頭包括學(xué)校、學(xué)科、課程名、以及教師信息等；教學(xué)視頻包括PPT 課件與教師講解的音頻、視頻、字幕等相對應(yīng)，對知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解；片尾對視頻講解的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。通過三部分相結(jié)合，編輯出優(yōu)質(zhì)的慕課教學(xué)視頻。

4 結(jié) 語

2020 年由于受疫情影響，學(xué)生不能及時(shí)返校，因此揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院開展網(wǎng)上教學(xué)活動。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，慕課課程尤為重要。慕課不僅包含了視頻教學(xué)，而且包括了測試和研討問題等，這樣有利于學(xué)生查漏補(bǔ)缺，及時(shí)掌握知識點(diǎn)。同時(shí)慕課也使教師的教育理念、教學(xué)能力、教學(xué)方法經(jīng)受多重考驗(yàn)，促使應(yīng)用型本科院校必須加強(qiáng)教學(xué)改革，并可通過研修培訓(xùn)、教師互相交流經(jīng)驗(yàn)等手段，提升教師的慕課推廣應(yīng)用能力，使教師真正地成為知識的引領(lǐng)者，并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在這個(gè)信息科技高速發(fā)展的時(shí)代，新一代大學(xué)生已經(jīng)把智能移動設(shè)備終端作為重要的學(xué)習(xí)工具，這不僅拓展延伸了課堂教學(xué)，還打破了傳統(tǒng)的授課方式，對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)起到了引導(dǎo)作用。操作系統(tǒng)這門課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)核心課程，知識點(diǎn)較多，涉及面較廣，比較適合開展慕課教學(xué)。設(shè)計(jì)和制作一個(gè)優(yōu)質(zhì)慕課不僅對教師在知識點(diǎn)的把握、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法等方面提出較高要求，同時(shí)還需要教師具備一定的動畫制作及視頻編輯的水平，因?yàn)檎n程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量。操作系統(tǒng)慕課的設(shè)計(jì)既要突出研究方法和思路，還要凸顯知識點(diǎn)的應(yīng)用性。廣大教師應(yīng)積極探索和實(shí)踐操作系統(tǒng)慕課教學(xué)，為豐富操作系統(tǒng)的資源做出貢獻(xiàn)。