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计算机操作系统论文
计算机操作系统论文 计算机操作系统论文篇一 《计算机操作系统课程教学改革探讨》 摘要: 针对计算机操作系统课程在教学过程中学生总觉得抽象、难懂 的问题,结合自己的教学经验,在教学内容方面提出了一些改进措施,并给出切实 可行的、具体的实施办法。Abstract: The author made some improvements and gave practical and concrete measures for the problems that students always feel abstract and difficult to understand in the teaching of computer operating system course, combining with his teaching experience in teaching. 关键词: 计算机操作系统;教学改革;教学内容;教学方法 Key words: computer operating system;teaching reform;teaching content;teaching methods 0引言 操作系统课程是计算机科学与技术专业的一门基础核心课程。本课程 从操作系统实现资源管理的管理的观点出发,阐述如何对计算机系统中的硬、软 件资源进行管理,使计算机系统协调一致地、有效地为用户服务,充分发挥资源的 使用效率,提高计算机系统的服务质量。通过本课程的学习使学生掌握计算机操 作系统的控制计算机硬件的基本原理以及设计方法和实现技术。但该课程教学过 程中普遍重点偏向操作系统原理的理论教学,而学生在没有学习该课程前对操作 系统的认识只是在使用层面,使得学生在学习的过程中总觉得本课程所学内容与 实际所用操作系统的偏差很大。从而导致学生在学习本课程的过程中缺乏兴趣和 信心,教学效果很不理想。
1教学过程中存在的问题 1.1 教学内容侧重理论,实践环节薄弱操作系统课程要有好的教学效 果,就要引导学生自己动手设计、实现一个具体操作系统实例。但要做到这一点 并不容易,这不仅要求学生在学习该课程之前就要掌握汇编语言、C语言、计算机 硬件、操作系统结构等多种知识,而且还需要学生抽出大量的时间和精力放在该 实验上。这样的要求学生不易做到。因此现有的教学过程往往重点偏向操作系统原理的理论教学,对学生的实践环节不是很注重。
1.2 教学目标与社会需求脱节本课程的教学目标要使学生掌握计算 机操作系统的控制计算机硬件的基本原理以及设计方法和实现技术,这个教学目 标使得学生能够具备自主研发操作系统软件的能力,本身没有问题,但由于计算机 行业本身的特点,前沿的技术总是掌握在少数公司的手里,同时还有版权的保护问 题,使得学生投入大量精力自主开发的操作系统软件没有多大的实际意义。而市 场上更需要的是对现有的操作系统能够熟练使用和对其内核进行修改、编译的人 才。
1.3 教学方法简单、教学手段匮乏近年来,计算机操作系统的发展飞快, 新的开发思想和基本概念不断涌现并随着市场的需求出现了多种不同的操作系 统产品。但部分高校教师仍采用“黑板、粉笔”的传统教学手段讲授理论知识,即 使有些教师使用了电子教案,也只是单纯地播放理论知识课件,不能做到与实践联 系紧密的教学内容,使得学生感觉到课程枯燥难学,难以激发学生的学习兴趣。
2计算机操作系统课程教学改革的措施 2.1 把握开头、激发兴趣好的开始是成功的一半,好的开头可以很好的 提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,使学生由被动学习转为主动学习,学 习效率能得到大幅提高。初始课程内容应包含以下内容。
2.1.1 编写简单的引导程序和内核,通过自己编写的简单引导程序和 操作系统内核启动计算机裸机,使得学生对计算机的启动和操作系统内核有个感 性的认识,结合课本目录启发学生一个完善的操作系统内核所必须具备的功能,并 引导学生了解通过操作系统理论课程的学习可以对现有简单内核进行完善。从而 激发学生的学习兴趣。
2.1.2 引导学生进行linux操作系统入门学习,使得学生对linux操作系 统感到不再陌生,并使学生明确认识到可以通过以后的学习掌握linux操作系统内 核编译和裁剪等技术。同时提供市场linux操作系统相关就业信息,使得学生能感 到linux操作系统内核的学习可以学以致用。提高学生的学习热情。
2.1.3 对操作系统课程做一个简单明要的介绍,使学生认识到,学习本 课程不仅可以掌握操作系统课程理论知识,同时还可以培养学生自身的逻辑思维 能力,有助于对其它理论课程的理解,可为以后学习新型操作系统及和开发应用软件打下坚实的基础。
2.2 理论联系实际,加强实践教学环节操作系统是一门理论性比较强 的课程。但单纯的理论讲解很容易使学生感到枯燥乏味。因此操作系统课程的实 践是一个非常重要的教学环节。但要引导学生去编码实现一个具备内存管理、进 程调度、文件管理等功能的小型操作系统对刚学操作系统课程的学生来说不太容 易实现。所用建议实践教学环节应该分为以下步骤进行:①老师演示,学生感官认 识。在此过程中,老师先完成一个具有引导功能、中断功能和能够实现简单命令 功能的实模式操作系统内核雏形,但整个操作系统架构不是很完善,功能也比较欠 缺。之后通过理论课程的学习引导学生突破实模式和补全内存管理、设备管理、 文件管理等模块程序。②将操作系统的每一大管理功能分为一个项目,分组让学 生实现,不同的小组完成不同的功能模块,所有项目的完成,就实现了一个具备基 本功能的操作系统。③最终引导学生去研究阅读Linux内核原代码,学习linux内核 源代码的含义和linux操作系统的设计方法和具体实现技术。
2.3 教学方法与教学手段的改进在教学中,教师实行启发式教学,把培 养学生学习兴趣作为入门向导,改变以教师为中心的课堂教学方式更改为以教师 引导,学生完成过程的合作式课堂教学方式。在整个教学过程中,做到不是教师强 迫学生去学,而是学生为了解决自己遇到的问题不得不自己去学的形式。这样效 果会更好,效率也高。积极不断地革新教学手段,重视现代信息技术和现代教育手 段在教学中的应用。多媒体教学设备和方法的使用对学生对一些抽象概念的理解 很有帮助。多媒体教学图文并茂,而且可以自由往返以前所讲的内容进行复习和 重复。也可以方便的插入各种图片及影音资料,这对激发学生的学习兴趣和吸引 学生的注意力很有帮助。
3结语 教学是大学教师的根本任务,为了提高教学质量,对教学改革的探索与 实践是很有意义的事情。教学改革的研究不仅可以不断提高授课技巧,还能获得 学生的尊重和学校的认可。本文从课程教学改革方面进行了一些的探索,本文的 探索只是作者在“操作系统”课程教学过程中的一点心得体会,希望能与同行分享。
计算机操作系统论文篇二 《计算机操作系统教学探析》摘要：主机操作系统不同于常见操作系统，入门较难。为让学生尽快 掌握主机操作系统，文章从实践环境、教学模式、考核方式、课外实践几方面对 新型主机操作系统课程的教学改革实践进行了分析。
关键词：操作系统 教学 操作系统课程是计算机专业的核心专业课程，一直在教学计划和实际 教学中受到重视。作为计算机系统上最重要的系统软件，操作系统本身一直与时 俱进，不断发展。在教学中引入现代新型主机操作系统，让教学内容紧跟计算机 技术更新的步伐，是适应新形式下操作系统教学改革的需要。让学生在掌握基础 理论知识的基础上，学习业界流行的优秀、先进的新型主机操作系统，是培养符 合社会需要的计算机专业人才的需要。
在一般学校的教学中，多是以UNIX等常见操作系统为实例及实践环 境讲解操作系统的基本理论和基本方法。而UNIX、Windows等在可靠性、可用 性、并行化、共享性、安全性、数据处理能力等方面远逊于目前的新型主机操作 系统。主机操作系统从1964年诞生以来，经历了从封闭到开放的与时俱进的发展 过程。特别是2000年以来，IBM推出的更开放更可靠的新型主机操作系统Z/OS， 使得主机操作系统焕发了前所未有的活力。
基于技术的先进性和社会的需要，从2006年开始，我校计算机专业开 始开设“新型主机操作系统”选修课。主机操作系统先进、庞大、复杂，和常见操 作系统既有相同点，又有很多不同点。为了让学生学好这门课程，我们从实践环 境、教学模式、考核方式、课外实践等方面进行了有益的教学研究和改革。
1 建立先进开放的实践环境 由于主机界面和常见操作系统界面差别大，学生普遍感觉入门难，因 此保证随时随地的用机，方便逐渐熟悉主机，显得十分必要。作为加入IBM主机 合作项目的9所高校之一，我校拥有IBM公司2005年捐赠的一台大型主机Z900。
在此有利条件上，我们建立了一个开放的主机实践环境，包括Z/OS操作系统、 RACF安全子系统、COBOL语言、DB2数据库、PL/1、CICS中间件等。主机全天 候24小时免费开放，学生可以不分课内课外，随时接触主机。
在教学中，教师采用了理论讲解和实际操作系统环境紧密结合的方式， 对一些抽象的理论，通过相应的主机操作演示，增强了学生的理解和实际应用能力。通过48个课时的学习以及不限量的课后用机，学生从对主机完全陌生，到逐 步熟悉并最终喜爱。例如对于Z/OS操作系统的字符界面从不喜欢到喜爱，不仅 是因为熟能生巧，更是由于字符界面的快速和优于UNIX字符界面的风格，而 Z/OS强大的数据处理能力更是让同学们乐于使用它。
2 采用有针对性的教学模式 2.1联想+对比教学法 由于新型主机操作系统Z/OS不同于常见的Windows、UNIX系统，初 始学习时，大量的基本概念和术语扑面而来，学生十分陌生，难于理解，难于入 门。针对这个拦路虎，我们想到联想+对比教学法。充分利用学生已掌握的知识， 通过联想和对比，增进对新概念和新术语的理解。
首先，由于教学计划的安排，大多数选修该课的学生都先修过”操作 系统原理”课程，同时熟悉UNIX、Windows操作系统。因此教师采用对比法，将 UNIX和Z/OS中的概念和术语进行对照，达到了快速增强学生理解的目的。
2.2研究型教学法 作为研究型大学，我校在人才培养观上十分重视学生科研能力的培养， 而这一点也延伸到了课堂教学中。在教学中，教师不仅教授基本理论知识，还十 分重视学生研究型思维的培养，采用研究型教学法，将发现问题、研究问题、解 决问题的方法论渗透到教学内容中去。在学习法中，学生体会到了知识发现、技 术创新的动力和思维过程，通过提出问题，研究问题，提出解决方法，最终解决 问题的方式，学生体会到了发现、探索、研究并最终解决问题的乐趣，提高了研 究能力。
例如在讲解主机通道技术发展时，教师首先让学生明确提高系统效率 是技术发展的动力，而为达到此目标，需解决的问题是如何让高速CPU和慢速I/O 设备速度相匹配。要解决此问题，必须改进早期主机CPU和I/O设备串行工作的 方式，减少CPU的等待时间，而并行工作方式是一个解决问题的途径，从而引入 通信控制器、通道技术，实现了主机、通道、I/O设备的并行操作，达到了提高 系统效率目的。
2.3突出重点、难点，详略得当主机操作系统课程有一部分内容与学生先修课程“操作系统原理”大 致相同，为了在有限的课时里尽量加深学生对主机系统的了解，我们略讲这些内 容，而将重点放在二个方面：①主机操作系统的优势和新技术②主机操作系统难 点。
例如，在新技术方面，教师重点讲主机的虚拟化技术。这项技术从诞 生到现在一直不断发展着，并一直处于虚拟化技术的顶尖位置。除了“操作系统 原理‘中讲到的存储虚拟化(这部分简略讲解)，我们详细讲解服务器级虚拟化 LPAR技术和操作系统级虚拟化技术，让学生明确了不同层次的虚拟化适用于解 决不同的实际需求。在教学中，注意引入目前最新的技术发展，如LPAR中新出 现的微分区技术，同时将主机虚拟化技术与目前同学们熟悉的x86平台的VMware 和Virtual Pc这两个虚拟机软件比较，使同学更清楚地明白了不同的虚拟技术以及 主机虚拟化技术的优势。
同样在教学中重视教学难点。在开发程序时，主机的编译和调试软件 使用复杂麻烦，学生开始时难于适应。因此我们增加了课时，通过教师精心挑选 的不同实例演示编译和调试过程，同时针对不同的知识点和难点设计实验题目， 组织上机实践，增加学生对编译器和调试器的使用强度，使学生很快适应了主机 的应用环境。
3 引入国际化考核方式 考核方式上，在常规的总成绩=期末成绩+作业+上机+考勤的基础上， 引入了IBM主机Z01全球认证考试。Z01考试由全球最大的计算机化认证考试服务 公司美国Prometric提供，采用英文方式的全球统一试题，主要考核主机操作系统 方面的知识，全球认可。学生可免费参加Z01考试，用国际化的标准来考量自己 对本门课程的掌握程度。引入国际化考核方式扩大了学生的视野，符合国际化办 学的潮流，同时将来这批学生择业时，大量的需求来自软件外包业，而国际化的 证书可增加其就业竞争力。
4 课外实践活动 除了重视课堂教学，丰富多彩的课外实践活动也能激发学生的学习兴 趣，培养学生的创新能力。鉴于此，利用我校和IBM公司良好的合作关系，我们 有意识地引导学生参加课外实践活动。例如教师鼓励学生参加IBM全国主机应用 大赛，明显提升了学生对主机的理解和应用开发能力，起到了课堂教学不能替代的作用。在2007年全国主机应用大赛中，我校代表队成功进入决赛，并取得了优 胜奖。为了激发学生学习主机技术的热情，教师还推荐学得好的学生申请IBM实 习生计划，进入IBM公司主机部门实习，通过和IBM主机团队的共同工作，学生 在技术上突飞猛进，更加激发了其他同学的学习热情。
小结 主机操作系统Z/OS与常用的UNIX、Windows有较大区别，学生鲜有 接触，入门较难。通过在上述四方面的教学改革，我们较好地解决了这一问题， 使学生能较快速地初步掌握主机系统，大大增强了学生逐步掌握这一庞大复杂系 统的信心，为进一步学习后续的开发课程打下了良好的基础。
