新工科背景下的線上理論課程教學(xué)方法的實(shí)踐研究

李莉，楊晴雯，廖媛媛

（新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，烏魯木齊830046）

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，線上授課在高校的教學(xué)活動(dòng)中越來(lái)越受到重視，線上授課與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比有諸多優(yōu)勢(shì)。首先，線上授課不受地域和空間的限制，可以讓身處不同地區(qū)的學(xué)生同時(shí)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)；其次，由于不受地域的限制教學(xué)成本相對(duì)較低；而且授課方式比較靈活，通過(guò)將教師屏幕共享的方式可以非常清晰的展示豐富的教學(xué)案例，達(dá)到較好的教學(xué)效果。當(dāng)然也不能否認(rèn)，由于不是面對(duì)面授課，沒(méi)有了老師和同學(xué)們的監(jiān)督，學(xué)生接受知識(shí)的效果確實(shí)還要因人而異，這無(wú)疑對(duì)老師教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、部署和實(shí)施都是一個(gè)全新的考驗(yàn)。

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最核心、最接近于計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的專業(yè)核心課程，對(duì)學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體概念的建立、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的深刻理解和其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)是極其重要的。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程理論性很強(qiáng)，尤其是操作系統(tǒng)的概念、特性、功能組成及體系結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)特別多，講解起來(lái)難度較大，學(xué)生們線上學(xué)習(xí)該課程確實(shí)具有一定的挑戰(zhàn)性，怎樣激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)課程的興趣和熱情是線上教授該課程老師需要解決的一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。

1 傳統(tǒng)操作系統(tǒng)課程教學(xué)狀況

《操作系統(tǒng)原理》課程的教學(xué)內(nèi)容非常豐富，要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)在硬件、其他軟件和應(yīng)用者之間所起的作用及其特性；掌握進(jìn)程、線程的基本概念及其動(dòng)態(tài)特性；掌握操作系統(tǒng)處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、文件管理；I/O 管理、用戶與操作系統(tǒng)接口等的工作原理及其實(shí)現(xiàn)。在完成理論學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，還要求學(xué)生能夠完成操作系統(tǒng)重要機(jī)制及關(guān)鍵技術(shù)中涉及到的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能夠在掌握操作系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步拓展原理的應(yīng)用，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)教學(xué)中通常把理論課程和實(shí)踐課程嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)，在課堂講授理論，實(shí)驗(yàn)課前教師布置任務(wù)，學(xué)生們查找資料準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)教師輔導(dǎo)在實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生們完成實(shí)驗(yàn)。在線上授課的方式中，已經(jīng)不能繼續(xù)采取將理論課程和實(shí)踐課程嚴(yán)格區(qū)分進(jìn)行這樣的教學(xué)方式，必須將二者進(jìn)行融合，不僅能夠達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)目的，還可以更好調(diào)動(dòng)學(xué)生們學(xué)習(xí)熱情和積極性，提升學(xué)生們對(duì)知識(shí)的理解程度。

2 線上操作系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

針對(duì)傳統(tǒng)線下教學(xué)方式不能適應(yīng)遠(yuǎn)程線上教學(xué)的要求，同時(shí)基于“以學(xué)生為中心，目標(biāo)為導(dǎo)向”的新工科教育理念，對(duì)操作系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，并將課程知識(shí)點(diǎn)模塊化，當(dāng)課程的理論知識(shí)點(diǎn)講授完成后，配合理論內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的演示，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。讓學(xué)生按照課程要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并讓設(shè)計(jì)出優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行展示和經(jīng)驗(yàn)交流，利用同輩激勵(lì)營(yíng)造學(xué)生你追我趕的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，以實(shí)踐項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的理論和實(shí)踐能力，真正達(dá)到學(xué)有所用，學(xué)以致用的效果。

（1）課程內(nèi)容優(yōu)化

首先要了解其他高校操作系統(tǒng)的授課方式和主要內(nèi)容，學(xué)習(xí)借鑒其他高校的優(yōu)點(diǎn)，查閱經(jīng)典操作系統(tǒng)書(shū)籍關(guān)于主要知識(shí)點(diǎn)的講授方法，廣泛收集資料，豐富課程內(nèi)容。教師制作課件時(shí)，可以將一些算法、過(guò)程制作成動(dòng)態(tài)的效果，讓學(xué)生更直觀的理解相關(guān)知識(shí)。并且從多方面、多角度豐富課件內(nèi)容，通過(guò)課前共享課件的方式，讓學(xué)生更好、更全面的掌握課程內(nèi)容。

操作系統(tǒng)教材涉及的內(nèi)容龐雜，如果在有限的課時(shí)完成所有內(nèi)容的講授，勢(shì)必造成學(xué)生感覺(jué)上課滿堂灌，分不清重點(diǎn)、主次。教師可以參考教學(xué)大綱，對(duì)重點(diǎn)和主要內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展，還可以適當(dāng)增刪一些內(nèi)容。操作系統(tǒng)這門課程涉及到一些硬件方面的專業(yè)知識(shí)，而且理論性比較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)覺(jué)得課程知識(shí)點(diǎn)有些晦澀難懂。針對(duì)這些問(wèn)題，教師在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí)，必須將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納、總結(jié)和整合，既要涵蓋主要的課程知識(shí)點(diǎn)，還要做到課程重點(diǎn)內(nèi)容主線清晰，層次分明。

要求學(xué)生課前通過(guò)對(duì)一些指定知識(shí)點(diǎn)的慕課學(xué)習(xí)進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)習(xí)，教師在授課過(guò)程中講解完理論知識(shí)后還要有針對(duì)性的增加實(shí)踐演示，不僅強(qiáng)化學(xué)生理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合的效果，還可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解。課后在課程學(xué)習(xí)交流群里再進(jìn)行課后學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)，可以針對(duì)課堂的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行討論，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充，課后答疑等。

操作系統(tǒng)課程經(jīng)過(guò)模塊化后，將具有代表性的理論和實(shí)踐結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)羅列如下，見(jiàn)表1。

（2）課程內(nèi)容實(shí)施

《操作系統(tǒng)原理》課程涉及的知識(shí)點(diǎn)非常多，為了能夠讓學(xué)生更好的掌握課程內(nèi)容，將操作系統(tǒng)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)化、模塊化，將操作系統(tǒng)所有知識(shí)點(diǎn)劃分成二十個(gè)知識(shí)模塊，在講授中盡量做到重點(diǎn)突出，主題鮮明，并結(jié)合當(dāng)前主流操作系統(tǒng)Windows 和Linux 進(jìn)行舉例，更加直觀地理解操作系統(tǒng)的管理和組織方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

表1

在深入分析操作系統(tǒng)課程教材的基礎(chǔ)上，廣泛查看并借鑒國(guó)內(nèi)外經(jīng)典操作系統(tǒng)教材和書(shū)籍的知識(shí)體系內(nèi)容，結(jié)合目前計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，就本專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求和實(shí)際能力，遵循“以學(xué)生為本”的原則，適當(dāng)增加和刪除一部分知識(shí)點(diǎn)，更新課程內(nèi)容，更好的滿足學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)體系的學(xué)習(xí)要求。

對(duì)于新確定的課程內(nèi)容，制作并豐富課件，將知識(shí)內(nèi)容圖例化，在制作課件時(shí)，可以將一些算法思想、實(shí)現(xiàn)流程制作成動(dòng)態(tài)的效果，使學(xué)生能夠更直觀的理解知識(shí)要領(lǐng)。全面了解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，廣泛收集、借鑒與操作系統(tǒng)課程相關(guān)的最新專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)及相關(guān)技術(shù)，將涉及的相關(guān)知識(shí)引入到課件中，豐富和更新課件內(nèi)容。在課前分享課件，通過(guò)讓學(xué)生們提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，達(dá)到提升課堂學(xué)習(xí)效果的目的。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，課前為學(xué)生推薦一些優(yōu)秀的慕課，考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間有限，可以推薦較為經(jīng)典的慕課課程片段，讓學(xué)生可以帶著問(wèn)題參加線上課程，并在課中增加實(shí)踐演示，幫助學(xué)生理解理論知識(shí)。對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，適當(dāng)增加一定的課堂在線練習(xí)，鞏固學(xué)生課堂所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。課后布置作業(yè)，并在學(xué)習(xí)交流群中對(duì)一些問(wèn)題展開(kāi)討論，鼓勵(lì)學(xué)生們提出問(wèn)題，針對(duì)學(xué)生們提出的問(wèn)題進(jìn)行分析、探討，在討論和解決問(wèn)題的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)操作系統(tǒng)課程，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和興趣，通過(guò)師生互動(dòng)交流增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解。

3 結(jié)語(yǔ)

操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課，講授好該課程是任課教師的責(zé)任。新形勢(shì)下包括操作系統(tǒng)在內(nèi)的理論課程的線上授課面臨比較大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也為理論課程線上講授帶來(lái)了新的機(jī)遇，結(jié)合本人線上講授操作系統(tǒng)課程的實(shí)際情況進(jìn)行分析、比較和總結(jié)，開(kāi)展了線上操作系統(tǒng)課程的教學(xué)探索，通過(guò)線上線下互動(dòng)，課內(nèi)課外融合，理論實(shí)踐交融，引入同輩激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，資源共享等一系列的教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鼓勵(lì)學(xué)生勤于思考，敢于實(shí)踐。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，希望能夠達(dá)到鍛煉和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)踐動(dòng)手能力，交流和協(xié)作能力的目的。

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