操作系统原理课程线上教学模式研究

(整期优先)网络出版时间:2022-08-23
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操作系统原理课程线上教学模式研究

杨茂强,成爱民,刘炜

(遵义师范学院 信息工程学院,贵州 遵义563006)

摘要:针对目前疫情形式下高校本科操作系统课程教学的现状,以国家金课建设为抓手,做好混合式教学的线上教学方案设计,提高学生学习的积极性和主动性,将课堂教学延伸到课外,从而有效解决了课程教学内容多与课堂教学时间不足的矛盾问题。

关键词:线上教学;任务驱动;操作系统

0 引言

    操作系统原理是计算机相关专业的核心课程之一,在专业知识体系中具有承上启下的作用,它对先导课程《程序设计基础》、《数据结构》等课程知识起着巩固作用,同时又为学生进一步学习大型复杂软件的设[1]计与开发打下坚实的技术和能力基础。如何采取有效的课程教学方法,充分调动学生学习的积极性和主动性,培养学生大型软件开发和设计能力,是该课程教学亟待解决的问题。

1 课程教学改革的背景

2020年初,突如其来的新冠疫情,致使许多高校纷纷推迟开学,甚至部分高校无法开学,教育部紧急提出“停课不停学”的号召,超星学习通、雨课堂、中国大学MOOC等各大网上教学平台也纷纷加入线上教学,从而保障了广大师生的教学需求。如今,线上教学模式已经广泛被师生所接受,它突破了时间和空间的限制,有效解决了高校师生见面难、沟通少等问题。

超星学习通2018年在我校推广使用,本课程的教学也是从2018年就进入超星学习通平台,该平台的一平三端(云平台、移动端、教师端、管理端)智慧教学系统,使得课程教学变得更加完善,从而将课堂教学进行了无限延伸。

2、线上教学模式设计

2.1教学内容设计

根据人才培养方案的设置要求,我院操作系统原理教学课时为48学时,教学周为16周。由于课程的专业性强、理论多、概念抽象、学生学习有一定的难度,根据人才培养方案的要求,结合我院学生的实际情况,对教学内容进行了划分,分为课堂教学和线上教学两部分,详细教学内容划分如表1所示。

表1 课程教学内容分布

章节

学时

教学内容(要点)

教学形式

1 概述

2学时

操作系统功能、特征、层次结构

课堂讲授

1学时

操作系统的类型

线上教学

2 进程管理

6学时

进程的基本概念、进程的状态转换、进程同步机制、PV操作、经典的进程同步问题、进程间的通信

课堂讲授

3学时

进程图、进程的创建于撤销、线程、

线上教学

3 处理机管理

8学时

调度的基本概念、调度队列模型、进程调度算法、实时系统调度、死锁基本概念、死锁的预防、银行家算法、死锁定理

课堂讲授

4学时

调度准侧、调度算法知识巩固、死锁的解除

线上教学

4 存储管理

6学时

程序的装入与链接、分配算法、基本分页、分段、请求分页、页面置换算法

课堂讲授

3学时

分区操作、段页式存储管理、请求分段

线上教学

5 设备管理

6学时

I/O控制方式、缓冲技术、设备分配

课堂讲授

3学时

I/O的分类、SPOOLING技术、磁盘调度算法

线上教学

6 文件管理

4学时

文件、文件结构、文件存储空间管理、文件外存分配、文件共享与链接

课堂讲授

2学时

文件类型、文件分配表FAT

线上教学

2.2 教学过程设计

   为了提高学生学习的积极性和主动性,线上教学采取任务驱动为主的翻转式教学模式,教学过程分为课前预习和课堂互动两个环节,教师在课前预习中通过学习通平台发布相关学习任务和学习资料,任务一般以讨论为主,学习资料有视频、音频、教材、讲稿等,学生根据学习任务对相关资料进行学习,在规定的时间内完成相应的任务。教师在课堂互动前查看学生完成任务和学习资料情况,在课堂互动中对学生课前预习的情况进行总结,对预习过程中存在的难点进行详细讲解,然后发布课堂测验,要求学生在规定的时间内完成,一方面巩固课前预习的知识,另一方面检验学生课前预习的效果。在学生完成课堂测验的过程中,教师可以充分与学生互动,将更多的时间留给学习困难的学生,从而实现了分层教学,教学过程如图1所示。

图1 教学过程

2.3 考核方式设计

操作系统原理课程线上学习为1个学分,为了全面掌握学生线上学习的情况,该门课程的线上学习采取综合考核方式,根据课程以往教学的经验,结合当前班级的实际情况,事先在学习通平台里设置并告知学生线上学习综合成绩的构成要素及各要素的权重值,让学生清楚自己的任务,权重的设置和构成要素会根据学生的实际情况进行调整,常规成绩构成要素及权重设置如表2所示。

表2  成绩构成要素及权重

构成要素

作业

课堂互动

签到

观看视频

章节学习次数

参与讨论

资料阅读量

期末考试

权重

30%

5%

2%

3%

5%

3%

2%

50%

3 教学实施效果

操作系统原理自2018年进入超星学习通平台以来,教学效果逐年向好,线上课程资源也在不断丰富,目前题库量已达2000余道,资料库、试卷库、作业库等资料已完全满足课程教学需要,近三年学生对课程的评价率和结果都在逐年递增,学生评教结果统计如表3所示。

                     表3 学生评教情况

学期

课程名称

应评人数

实评人数

参评率

得分

2020-2021第二学期

操作系统原理

150

142

84.67%

97.38

2019-2020第二学期

操作系统原理

201

189

94.02%

93.19

2018-2019第二学期

操作系统原理

92

86

93.48%

93.06

   通过线上教学资源的不断建设和教学改革,学生线上学习成绩也在逐年提高,表4列出了近三年该课程学生线上学习成绩统计情况如表4所示。

                         表4 近三年学生成绩统计

学期

人数

最高分

最低分

评均分

2020-2021第二学期

150

96

67

84.42

2019-2020第二学期

201

94

61

82.83

2018-2019第二学期

92

94

60

81.77

4 结语

线上教学是本课程教学的一部分,是混合式教学改革的一种尝试,其目的是培养学生自我学习的能力,将课程的一部分内容放到线上学习平台,让学生自主完成,从而将课程的教学从课堂延伸到了课外,打破了时间和空间的限制,有效解决了师生交流沟通的时空问题。

课程线上教学虽然取得了一些成绩,但也存在不足之处,如教学资源、教学设计、教学评价等都需要进一步完善,在今后的课程建设中将不断改进,努力向国家一流金课建设标准靠近。

参考文献

[1]陈宝国,陈磊,邓明.基于“学习通”平台的混合教学模式研究与实践——以操作系统课程为例[J].计算机教育,2021(2):85-88.

[2] 张林静,叶贵.基于学习通平台线上教学模式实践探索——以Linux操作系统课程为例[J].安徽警官职业学院学报. 2021(2):122-124.

[3]赵贞贞,袁泽明,王颖锋,卢照敢.嵌入式操作系统课程线上教学模式探究[J].科技视界. 2021:21-22.

[4] 李娜,李征,王鹏,达列雄,王磊.“双一流”背景下地方高校操作系统

课程教学改革研究[J].软件导刊.2020(12):85-88.

基金项目:2019年贵州省高等学校教学内容和课程体系改革项目(2019139);遵义师范学院培育项目(JKPY006)

作者简介:杨茂强(1976—),男,硕士,遵义师范学院副教授,研究方向为数据库技术与大数据数据处理;