计算机操作系统课程（共11篇）
计算机操作系统课程 篇1
1 《计算机操作系统》课程的教学现状
1.1 学生学习现状
对于计算机专业的学生来说, 虽然《计算机操作系统》这门课很重要, 但学生的学习兴趣却不是很高, 究其原因有以下两方面:
(1) 从主观上来讲, 很多学生认为学习操作系统没有用。因为这门课不像有的课程学后会有立竿见影的效果。
(2) 从客观上来讲, 《计算机操作系统》关联多门课程, 有较强的理论性和综合性。要学好这门课, 学生不但要有较强的抽象思维能力, 而且要具有一定的程序设计能力、牢固的《数据结构》基础知识及相应的硬件基础知识。所以很多学生对这门课有一种畏惧心理。另外在讲授过程中若采用传统的教学方式, 讲干巴巴的理论, 也难以激起学生学习的兴趣。
1.2 教学方法和教学手段比较单一
目前该课程的教学方法大多数仍然采用传统的“灌输式”的教学方法, 学生的思考比较少, 课堂缺乏互动性, 因此也难以激发学生学习的兴趣。当然, 由于这门课自身的原因, 使得部分现代化的教育手段难以应用到教学当中。
1.3 实践环节比较薄弱
首先, 本课程教材大多数都是以操作系统的基本原理和它的5大功能模块为基本结构, 最后再以某一具体的操作系统为例进行分析。而现实生活中学生很少接触该操作系统, 这样使课堂所学和实际接触有较大的距离, 也使学生对课程缺少感性的认识。
其次, 很多专业开设了这门课程, 而其中只有一部分专业开设了实验课, 所以存在理论和实践相脱节的问题。另外, 因为课时所限且课程本身的原因, 使得实验设计比较难, 主要是一些验证性的实验, 学生只能接触些皮毛知识, 所以兴趣也不大。
综上所述, 目前这种教学模式不能达到培养学生科研能力、创新能力和探索精神的目标。
2 课程教学改革探讨
对于这门课的改革, 我们始终结合教学实际及以人为本的教学理念去研究和探索, 现就一些问题的解决方法进行探讨。
2.1 破除“无用论”, 激发学生学习兴趣
作为教师应正确对待学生的“无用论”思想, 有针对性地正确引导学生克服轻视、畏惧的心理, 培养学生的学习兴趣。为此笔者提出以下几点建议:
首先使学生了解学习《计算机操作系统》的意义和重要性, 树立起学好这门课的信心。
(1) 学习操作系统的必要性。
应使学生明白《计算机操作系统》这门课是计算机专业的核心理论课之一, 是其它专业课程的基础, 在计算机专业的教学中处于非常重要的地位。作为计算机专业的学生来说, 不仅要知其然, 还要知其所以然。所以大家有必要知道操作系统到底如何管理计算机系统中所有的软硬件资源。
(2) 学习操作系统好处。
虽然以后真正从事操作系统研发的同学可能不多, 但学好操作系统可以拓展思维, 极大地锻炼大家的逻辑思维能力。计算机课程不是割裂的, 而是一个统一的整体, 是触类旁通的, 因此学好操作系统可以更好地促进对其它理论课的理解, 为以后其它专业知识的学习打下扎实的基础。比如抽象、缓存、并发和进程调度等, 对后继课诸如“网络安全”、“数据库应用技术”等具有重要意义。学好了操作系统, 可为以后的工作奠定基础。所以从学生自身的发展考虑, 也应该学好操作系统。
2.2 重视基础课程的学习
学好操作系统要分3步走, 即基础→理论→实验, 而要掌握“理论”和“实验”都需要“基础”课程的强力支持。若没有基础课程, 那理论课程就不可能学好, 继而相应的实验课程也不能完成。这些基础课程主要有:《计算机组成原理》、《数据结构》和《程序设计语言》等。对于这些课程, 最低的要求是了解它们的基本概念, 尤其是硬件工作原理、程序设计方法及数据组织形式等。只有掌握了这些知识, 才能系统地学习操作系统的理论知识, 才能够融会贯通, 并把所学的理论知识用到实验中去。所以在学习操作系统之前, 就要下决心先学好这几门课程。
2.3 适当增删教学内客, 突出教学重点和难点
目前国内的操作系统教材中, 基础理论知识都占有很大的比例, 而技能培养和训练的有关内容相对比较少。若完全按照教材内容教学, 难以达到培养目标。鉴于此, 在教学中要适当增加部分内容, 同时向学生推荐相关的学习资料以扩展视野, 弥补教材缺陷, 从而提高学生的技能。另外, 随着计算机技术的飞速发展, 很多新的概念、技术和方法被不断应用的操作系统中, 而这些前沿性的知识是我们在教材中所看不到的。比如多核CPU、新虚拟技术、新网络支持、资源管理器、线程和管程等。因此, 作为教师应该加强新知识的学习, 并及时介绍给学生。最后, 针对学生的特点及讲课的需要, 可将教材中的部分内容适当删减, 比如繁杂的理论阐述, 或者在其它课程中已学习过的, 比如网络操作系统章节中的部分已学过的概念, 这些内容可作为课外阅读去处理, 或者一带而过, 不必详细讲解。
教学内容的确定和教材的选用, 必须围绕课程的教学大纲进行。对于大纲中所规定的重点和难点应加大讲解的力度和强度。大纲中的重点和难点内容主要体现在一些“基础性”和“实用性”的内容, 这些内容可以拓宽学生的知识面, 也是学生学习后继课程的保证, 所以这部分内容必须详讲, 并且要求学生务必掌握。除此之外, 在讲课过程中还要突出实验大纲和考核大纲的重点和难点内容, 并确保学生能够顺利完成实验的相关任务。
2.4 使用多元化课堂教学手段
教师应该精心备课, 激情授课, 以激昂的情绪感染学生, 以免“满堂灌”。内容要深入浅出, 理论结合实际, 突出操作系统原理的应用。在授课过程中要设计合理的教学方式, 采用多种教学手段, 常用的教学方法和教学手段如下:
(1) 多媒体与板书相结合。
把操作系统中枯燥乏味的理论知识做成生动的多媒体课件, 让学生有一个直观、感性的认识, 将抽象的理论知识具体化、形象化、生动化。对于需要互动推导讲解的内容, 则适宜用板书, 这样学生有思考的空间, 可提高学生的思维能力。
(2) 启发式与交互式相结合。
教师可以用设问的方法引起学生对某个问题的好奇和兴趣, 启发学生积极主动地去思考, 继而引导学生去窥探奥秘, 而不是让学生机械被动地接收知识。实践表明, 学生非常喜欢这种交互式教学方式。
(3) 类比教学法。
对于初学者来说, 操作系统这门课中的许多原理和算法不是很直观, 也不易理解, 所以在课堂中引入现实生活中的例子, 通过类比的方法用通俗的语言来讲解枯燥的原理和算法效果较好。比如在讲程序和进程的区别时, 可用菜谱和烧菜的过程来类比;在讲“死锁原理”时, 可用现实生活中的两个人踩着河中的石块相向行走而在河中间互不相让的情况类比;在讲“银行家算法”时, 可用现实生活中的银行家为了保证每次放贷交易的安全而要进行严格的审核流程来类比;在讲“优先级调度算法”时, 可用现实生活中的各种车辆 (如119消防车、120救护车还有一般车辆等) 相遇该让谁先通过类比;在讲“先来先服务算法”时, 可用顾客在商场购物结账来类比, 等等。这样学生会有很大的兴致, 且易理解和记忆。
(4) 实例剖析教学法。
在讲解操作系统原理时, 结合当前主流操作系统, 比如Windows、Linux和Unix, 让学生有更多的感性认识。在教学过程中可以拿公开的Linux功能模块的源代码进行实例剖析, 让学生掌握操作系统中模块的设计和实现, 从而加深学生对操作系统的理解以及提高解决问题的能力。
(5) 比较教学法。
在教学中可将多个对象, 从多个方面、多个角度对它们的本质属性进行鉴别, 并总结出它们的共同点和不同点, 以加深学生的理解和记忆。比如进程和程序, 可从概念、结构、动静态、生命周期和并发性等多方面进行比较;比如实时系统与分时系统, 可从多路性、独立性、及时性、交互性和可靠性等方面比较, 等等。采用这种教学方法时, 不要将比较的结果直接公布出来, 而应该设立不同的情景, 逐步暗示出线索信息, 并结合其它教学方法, 启迪学生思考、分析, 进而总结出答案。
(6) 前后贯通、联想记忆教学法。
操作系统课程中的知识点比较多, 若将各知识点分散孤立地记忆既费时又费力, 效果还不好, 所以教师在授课时要注意相关概念之间的联系。比如在讲程序的链接时, 首先是“静态链接”, 因为这种方式对模块的修改或更新不方便, 且无法实现对模块的共享。由此产生了“装入时动态链接”, 它解决了对模块的修改、更新以及共享的问题, 但可能把一些自始至终都不会运行的模块也链接并装入内存, 浪费了内存空间。由此又产生了“运行时动态链接”, 把链接推迟到运行时进行, 保证了链接时装入内存的都是要运行的模块, 从而提高了内存的利用率。在操作系统中这种逐步推演的内容比较多, 像信号量机制的发展、I/O控制方式的发展和存储管理方式的发展等等。在讲这些内容时, 每引入一个新的知识点, 都要讲清它的前因后果、来龙去脉, 并分析其与相关概念的共同点和不同点。由简单到复杂, 逐步推演, 逐步加深难度, 这样学生既容易接受新知识, 又方便记忆。既让学生学会了一分为二地看待事物, 又让学生明白了科学研究的方法。
在教学中, 除了以上几种常用的教学方法之外, 还有案例法、任务驱动式教学法等, 在此不一一列举。在实际教学中, 为了达到教学目的, 往往是以上多种教学方法的结合。
3 抓好实践环节
目前在笔者学校开设的操作系统专业中, 只有部分专业有实验课, 且都是一些验证性的实验, 比如进程的创建和控制、进程的通信、消息的创建、发送与接受、存储管理等。这些实验主要是让学生掌握一些基本的知识和技能, 实验内容单调, 学生兴趣不高。为了培养学生的动手操作能力、综合分析能力以及引导学生对未知领域的探索, 我们还应该增加一部分综合性实验和设计性实验, 比如文件系统的设计、虚拟存储区和内存工作区的设计, 并演示几种置换算法的执行过程、编程实现各种磁盘调度算法、模拟进程调度算法及银行家算法等。
课本上的实例是Unix操作系统, 其实验环境的实现比较困难, 所以实际中我们选择的实验平台是Linux操作系统。Linux系统有以下好处:它是一个免费的、源代码开放的、先进的、多用户多线程类的操作系统, 具有Unix的全部特征。学生可以通过阅读Linux核心模块的源代码, 实现对它们的剖析, 从而加深理解操作系统的基本思想。在实践课中, 可以让学生几人一组分别设计实现一些算法或各个功能模块, 最后组合得到一个小的、真正的操作系统, 然后老师对实验的结果进行合理的点评和考核。
在实验的过程当中, 可使学生更加深刻地理解进程以及并发等重要概念, 不但学生的程序设计能力和编程能力有所提高, 而且学生从实验当中也真正体会到了操作系统的实现技术和学习操作系统的乐趣。
4 结束语
《计算机操作系统》这门课是计算机专业的核心课程之一, 在该专业的教学体系中有着重要的作用。笔者结合自己多年的教学实际, 以学生为本, 从教学内容、教学方法和手段、实践环节等方面对该课程改革进行了研究和探索。实践表明, 通过一系列的教学改革, 学生对该门课的学习兴趣明显提高, 也表现出较强的学习主动性和创造性。虽然一系列改革措施得到了肯定, 但还有一些问题有待解决或者完善, 比如双语教学、实践环节、课程网站的建设等等。所以我们还要继续努力, 为《计算机操作系统》的教学和发展贡献自己的微薄之力。
摘要：针对目前《计算机操作系统》课程教学中存在的一系列问题, 结合课程特点及多年的教学实际, 就课程的教学改革进行了研究。旨在改变学生存在的学习此课程“无用论”的思想, 提高学习兴趣;增减教学内容, 突出重点、难点, 并加入设计环节;通过采用多元化课堂教学手段等, 极大地提高教学效果。
关键词：计算机操作系统,多元化教学手段,启发式教学,实例剖析
参考文献
[1]张素莉.操作系统课程的教学改革与实践[J].中国电力教育, 2010 (13) .
[2]晏杰.《计算机操作系统》教学改革[J].教学园地, 2007 (9) .
[3]江志华.类比教学法在操作系统教学中的应用[J].福建电脑, 2008 (8) .
[4]汤小丹.计算机操作系统[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007.
[5]孙钟秀.操作系统教程[M].北京:高等教育出版杜, 2008.
计算机操作系统课程 篇2
关键词：大学教育 操作系统教育 非计算机专业
1 概述
操作系统课程是计算机及其相关专业中极其重要的一门专业基础理论课。是学号计算机的必经之路。在现代计算机软件开发中有着大量与操作系统内核的交互操作，以进行信息的传输、控制和实现各种通讯协议，如果不了解操作系统的基本原理不了解操作系统的内部结构，就不能有效地深入操作系统层面进行软件设计、开发与维护。离开了操作系统的支撑，程序设计、数据结构只能是纸上谈兵。计算机专业中操作系统是一门奠基石般的课程，掌握好操作系统的基本原理有助于推动相关专业课程的学习与实践。因此，很多计算机相关专业也将操作系统课程列为必修课程。
2 非计算机专业学生的特点
对于非计算机专业的学生来说，与计算机专业学生相比最大区别就在于以下几个方面：①学习态度差异。非计算机专业学生严重操作系统仅仅只是了解计算机领域的途径之一，因此学生对操作系统课程的重视度较低。大部分学生是由于好奇与兴趣开始学习该课程，随着知识的增多与难度的增加好奇与兴趣被慢慢冲淡、消失。②专业基础差异。计算机专业学生开设了各种计算机专业课，对计算机领域有一个较为全面的认识与理解，有了一定的专业素养。因而对操作系统的很多陌生专业名词有一定的领悟能力，课程的入门轻而易举。而非计算机专业，仅有几门有限的计算机专业课，对计算机领域的认知程度较低，对于操作系统中的很多抽象知识，难以形象地去自我描述。完全依赖与老师的讲解，反而容易转入细节，而看不清全局。③学习方法的差异。操作系统课程的学习，并不在于清楚的掌握每个算法、步骤，课程各章知识点先后都有联系与交叉，因而学习时要纵观全局，从整体上把握住操作系统的架构，自顶向下、从整体到细节的学习，并在实践锻炼中不断的反思，加深多操作系统原理的理解。而非计算机专业的学生由于对学习目标和内容不了解，甚至错误地认为该课程就是在讲授知识点，从而将大量的时间和精力放到了操作系统的一些具体的算法、措施上，而忽视了整体的构架。
3 非计算机专业操作系统教学的难点
操作系统是一门集理论性与实践性于一体的课程。理论方面概念多、知识抽象且涉及面广，其整体原理和具体技术比较难以理解和掌握；实践方面，与现实中应用的操作系统存在差距，因而可操作性差。因此在教学过程中，本来就存在基础薄弱、理解困难等问题的非计算机专业学生面对操作系统的设计原理、实现思想、数据结构预算法描述等抽象且错综复杂的知识体系时，就容易产生加大量的困惑导致学习效果不佳。因此，如何向学生形象的描述出内存的结构、进程的运行、处理机运作方式、存储空间的管理、目录系统等概念，让学生能够清晰地在大脑中描绘出一个操作系统的运作情况就是操作系统授课过程中最具难度的地方。教师需要从传授知识的角度转换到一个趣味科普的角度，通过大量现实生活中人们所熟悉的事例来类比操作系统的运行原理。
4 非计算机专业操作系统课程改革的重点
非计算机专业学生的学习操作系统课程所存在的弱点难以避免，若想要提高该课程的教学质量，重点应当放在教师的课堂设计上，因此，本文提出了以下三点课程改革措施：①加强教师对非计算机专业学生的认知。教师对学生的了解程度，决定了教学效果的好坏。非计算机专业操作系统教学中首当其冲的就是加强教师对非计算机专业学生基础情况、知识体系与心理状态的认知，针对学生的特点量身订造适合该专业学生的教学方法与难度要求。②趣味化课堂提升学生学习兴趣。非计算机专业的学生对操作系统课程重视度低，很容易被大量的知识与有难度的问题打击到学习积极性。教学中必需转换教学方式，将传统的讲解分析型教育模式转化为科普型、趣味型的介绍模式，例如，可以采用讲故事的方式，生动有趣的描述操作系统的发展、说明为什么要有操作系统、操作系统是如何构成的，以及操作系统是如何设计的等。课堂活跃了、语言生动趣味了，学生自然就有了求知欲。就像历史课多半枯燥无味，而百家讲坛则人人爱看一样，同样的知识，不同的传输方式就决定了效果的好坏之分。③多举例子类比抽象的概念。操作系统最大的特点与难点就是抽象性，因此，如何向学生讲解抽象的知识是教学中的重点与难点。例如：操作系统中处理机的分配和进程的调度可以使用银行服务中的类似情况作类比、目录系统可以用图书馆的管理方式来类比，进程的并发性与并行性……通过现实生活中熟悉的事例能够向学生形象的描述出操作系统的设计原理和运行机制，便可方便学生理解和掌握。
根据上述三点措施，教师就应当加强自身理论素养、在课余时间多花精力时间琢磨实例类比与设计课堂模式，改变枯燥的课堂教育形式，吸引学生主动学习。
5 总结
当今社会计算机技术发展日新月异，随着操作系统在现实生活中的不断发展、理论也是在不断的更新与扩展，面对操作系统的教学研究，教师们仍然需要随时更新自身的知识体系，不断坚持学习与研究，因此，操作系统课程改革的道路任重而道远。
参考文献：
[1]左万历.操作系统课程的多角度教学模式探索[J].计算机教育，2011，6（12）.
[2]刘乃琪.操作系统课程的教学研究[J].计算机教育，2007，10.
计算机操作系统课程教学改革浅析 篇3
1 计算机操作系统课程教学的现状
1.1 计算机操作系统课程在计算机科学与技术专业中占有很重要的位置, 但学生学习兴趣普遍不高
从主观上看, 学习操作系统的“无用论”思想在学生中普遍存在。因为操作系统不像其他应用软件, 学习后会有立竿见影的效果, 而学习了操作系统后要求学生设计一个操作系统恐怕是难以实现的。因此, 许多同学都轻视操作系统, 认为学不学没有太大的关系。从客观上看, 操作系统是一门理论性和综合性都比较强的学科, 要求学生不仅要有很强的抽象思维能力, 同时还必须具有深厚的语言功底、扎实的数据结构基础和一定的硬件基础知识, 所以大部分同学对操作系统课程本身就存在一种畏难情绪。
1.2 课堂教学手段单一, 教学过程中媒体使用不当
传统的教学方法主要是把学生集中起来, 以课堂讲授为主, 形成一种“灌输式”的教学方法。现在虽然有多媒体教室, 对教学起到了一定的积极作用, 但课件多是对书本内容的罗列, 对项目式、启发式、分组讨论式的教学方法采用比较少。
1.3 在教学内容的选取上存在一定的局限性
计算机操作系统教学内容与其他课程割裂严重。如操作系统原理和计算机组成原理的关系, 操作系统课程设计和数据结构及高级语言程序设计的关系等。高职院校的学生学习操作系统的目的, 显然不是为了研究或开发操作系统, 而是这些计算机操作系统是怎样管理有关的系统资源, 以及作为系统管理人员应当怎样运用相应的命令和工具软件去配置系统、了解系统工作状况、优化系统。
1.4 计算机操作统课程理论与实践联系欠缺, 实践性环节薄弱
在操作系统的授课过程中普遍存在着实验脱节和教学手段匮乏的问题。由于课程本身的原因, 使得操作系统课程的实验非常难以设计, 即使有实验也往往流于形式。学生做的有针对性的实验太少, 缺少课程学习小论文、课程设计环节。
2 计算机操作系统课程教学改革的具体方法
2.1 更新教学观念, 激发学生的主体意识
更新教学思想、教学观念主要是把传统的教学模式改变过来, 形成以学生为中心的教学方法。要变单向式、灌输式为启发式、讨论式、研究式教学。针对当前高等教育中理论学习多、实践动手少, 教师灌输多、学生独立思考少, 接受知识多、创造机会少的弊端, 必须增加学生实践机会、自学机会和创新机会, 充分发挥其特长, 以利于他们素质和能力的综合提高。给学生灌输“学习知识的能力, 而非简单地学习课本知识”, 将培养学生的创新精神和自学能力放在首位。
2.2 理论教学的改革措施
第一、课程内容的改革。随着计算机系统是新月异的发展变化, 操作系统的结构和功能也在逐步发展, 原有的教学内容与计算机前沿技术已不适应, 所以根据课程教学目标的需要, 科学合理地对教学内容进行增加和删减是必要的。由于计算机网络技术的不断发展和广泛应用, 网络操作系统、分布式操作系统、多机操作系统等在现实中也得到广泛应用, 需要增加讲授内容。引入当今最新的Linux系统。结合所讲的教学内容, 可适当增加一些各种Linux发行版本在当前国际、国内IT业界的最新发展动态和Linux新技术、新特色的介绍, 强调Linux系统在当前的广泛应用和对熟悉Linux系统人才的巨大需求, 吸引学生的注意力。这不但是对教学内容的更新和补充, 还能吸引学生的注意力, 提高其学习兴趣。
第二、理论的实践化和讲解的通俗化。比如:运用Windows2003实例来分析, 的让学生理解的进程的管理;并将进程的概念通俗化, 讲解进程的概念时与程序对比讲授, 如:程序就像是一个乐谱, 任何时候你都可以翻阅它, 但乐谱本身是静态的;进程则可比作按乐谱演奏的音乐, 这段音乐有开始和结束, 并随着时间的流逝而不复存在, 这个演奏过程本身是动态的, 即便重新演奏也决不是刚刚逝去的那段音乐。通过这个通俗的比喻让学生理解到程序是静态的, 进程是动态的两个重要性质。
第三、教学手段的改革。在教学中采用“情景与任务驱动”的融合。在每一个任务抛出的时候, 都创设了适当的情景, 以此让学生在不知不觉在情景中积极主动地接受任务。在体验感受中学习。比如:在介绍内存管理这一单元, 涉及“碎片”的整理, 首先设计情景:请问本班有进行磁盘碎片整理的高手吗?在课堂教学中让学生去探究学习, 在探究中, 学生肯定会有许多失败。正是在失败中, 找到成功, 让学生体验成功的喜悦。以“任务驱动, 示范讲解”和“传授技能, 尝试练习”讲授新课。
第四、加强实践环节, 培养“技能型”实用人才。教育的主要目的是培养和造就大批高质量实用技术型人才, 高职院校培养的是德、智、体全面发展的“高等技能型人才”。这一培养目标决定了高职院校学生的知识和能力结构是技能型的, 强调实际动手能力的培养。在计算机技术和信息技术飞速发展及计算机技术与其他学科领域交叉融合的时代, 实施计算机技能型人才培显得尤为重要。在操作系统课程教学过程中应该重视对教学对象的创新思维培养, 即理论教学中, 应在传授知识的同时, 重视对学生拓展性思维的培养和训练, 强调课堂教学的思维方法、激励思维活动、促进思维交流。
首先, 进行对操作系统解剖的课程设计。可以选用Linux操作系统给学生作为解剖操作系统的实验平台。采用替换式实验模式, 因为该系统设计由若干个具有逻辑意义的模块组成, 每个模块可独立编译, 并通过新生成系统的运行得到检验, 从而进一步了解操作系统的实现技术, 同时培养学生对系统软件进行分析、设计和开发的能力。其次, 进行分析操作系统的上机操作。给学生提供Windows和Linux操作系统环境, 使学生熟悉用户接口部分、掌握操作系统的最常用的几十个重要命令和这些命令的主要选项参数、掌握系统调用, 从而了解操作系统的各部分管理技术, 使学生逐步深入并掌握操作系统的本质, 提高开发自己的系统软件和应用软件的能力。总之, 达到提高分析问题、解决问题的能力。
3 结束语
《计算机操作系统》课程的教学改革是一个复杂的系统工程, 笔者力图从教学理念、教学内容、教学手段、实践教学环节制定等方面对该课程进行深入改革, 给学生建立一个完整立体的计算机操作系统架构。
摘要：计算机操作系统是计算机类专业学科最重要的核心课程, 学好该课程对学生学习计算机专业的其他课程以及培养学生抽象思维能力和解决问题的能力至关重要。文章提出了当前操作系统教学过程中的一些弊端, 探讨了几点改进措施。
关键词：操作系统,教学改革,教学内容,教学手段
参考文献
[1]张丽芬《操作系统实验教程》清华大学出版社
计算机操作系统课程 篇4
一、引言
《计算机系统结构》是计算机学科体系的一门重要课程，它是以算法为核心，语言为描述，硬件和软件作为实现工具的互为联系又互为制约的结构技术。课程以计算机系统结构中硬中有软、软中有硬、相互转换、彼此渗透的观点，从原理、结构和实现技术等方面系统地对现代计算机的并行处理进行深入的分析和探讨，使学生建立起“整机”概念，培养其具有一定体系结构技术的应用能力。“计算机系统结构”涉及到多门其他专业课如《数据结构》、《计算机组成原理》、《操作系统》的知识，是一门综合性很强的课程，非常典型地体现出计算机学科互相融合的特点。通过该课程的学习能够提高学生系统思维和综合分析的能力，努力提高这门课程的教学质量有着重要的意义。
由于“系统结构”内容抽象，不易理解，且目前各高校在该课程的教学中实践环节的设计都比较薄弱，有的院校甚至没有安排实验，因此难以激发学生的学习兴趣，教学难度比较大。因此，需要在目前的教学条件下，综合应用多种教学方式和手段，引导学生积极思考和自主学习。
二、课程教学改革总结
(一)课程教学改革的基本思路
教学过程中教师不单要教会学生课程的知识，更重要的是教会学生如何思考，如何进行创造性思维。具备了创造性思维能力，学生不仅可以学会教师传授的`知识，而且能够触类旁通，举一返三，在自身的思维实践中获取更多的知识。教师为学生服务，以培养学生的能力为目标。在师生角色上，教师是主导，学生是主体，主要采用“引导”的方式进行教学，把学习的主动权交给学生。
(二)课程教学内容的安排
以教学大纲为根据安排本课程内容，着眼于有关计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法，同时适当介绍近几年来系统结构的重要进展和今后的发展方向。课程选择西安电子科技大学出版社出版的《计算机系统结构》(第四版，李学干编著)作为教材，该书曾获得国家级优秀教材一等奖和优秀教学成果二等奖，内容丰富，配有学习指导和大量习题。
本课程的主要内容包括：计算机系统结构的基础理论、数据表示与指令系统、输入输出系统、存储体系、重叠与流水和并行处理机等。以前面五个部分为重点教学内容，讲解时注意与先修课《计算机组成原理与数字逻辑》的衔接，特别要体现出“系统结构”侧重于设计方法和设计思想的描述这个不同点。
(三)课程教学手段的运用
(1)树立明确的学习目标
在课程正式开始之前先对“系统结构”的主要内容、学习重点和基本学习方法作一个总体性介绍，使学生对该课程有一个大致的认识;在课程的每一章开始讲解之前，首先也要明确指出这一章的学习目标，让学生把这个目标贯穿在学习过程中。例如，第一章系统结构的基础理论就是要抓住系统结构的基本概念、系统结构、组成与实现的关系以及软硬取舍的基本原则、计算机系统的设计思路;第四章存储体系的学习目标就是要理解虚拟存储器和高速缓冲存储器的管理方式与原理。如此，学生学习的目的更加明确，更容易抓住学习的重点。
(2)多种教学方式相结合
课堂教学宜采用多媒体教学与传统板书教学相结合的方式。多媒体教学无疑是目前高等院校普遍采用的优秀教学手段，以其形象的图文与特效演示对于加深学生理解知识点很有帮助;而传统板书教学也有其适用的场合，比如在介绍指令系统操作码的哈弗曼编码、发生中断时程序的运行过程以及流水线时―空图画法时就应该采用板书来演示，这样不仅能与学生有良好的互动，还能够更清晰地讲解知识要点。
另外，课外时间可以充分利用网络来强化教学效果，比如，利用论坛发布教学课件、提供阅读资料，利用电子邮件进行答疑辅导，这些对拓展学生的知识面、提高教学效率很有好处。
(3)启发式教学，注重能力的培养
“系统结构”是一门理论居多的课程，单向灌输算法思想必然不利于知识的掌握。授课时应多采用设计提问，启发思维的教学方法，引导学生自己去发现问题、分析问题和解决问题。
在教学工作中，还要注意培养学生良好的学习方法和自学能力。引导学生在学习过程中不断总结自己的学习方法，学会运用各种手段来获取知识，例如，可以布置学生课外通过查找资料完成有关“系统结构”最新发展的小论文。
三、课程教学改革实践案例
(1)堆栈型替换算法原理的教学案例
在存储体系这一章中，虚拟存储器替换算法的实现是教学的重点，同时也是难点。如果按照教材内容编排的顺序，直接给出抽象的逻辑表达式介绍堆栈型替换算法的定义，势必不利于学生对算法的理解。取而代之，先举出实例，比如使用LRU法对页地址流进行一次堆栈处理，从处理结果总结出主存页数与命中率的关系，由此来说明命中率随主存页数的增加而单调上升，至少不会下降[1]，具有这种特性的算法就称为堆栈型替换算法。此时再引出逻辑表达式，将表达式的各个部分与实例相对应，进行归纳，给出堆栈型替换算法的定义，这样，学生就顺理成章地理解了算法的内涵。从教学效果来看，绝大部分学生能够准确地掌握该替换算法的涵义和替换过程。
(2)改进指令系统的教学案例
在数据表示与指令系统这一章中，介绍指令系统设计和改进的两个主要方向时，CISC和RISC是一对需要学生重点理解的概念。前者是按增强指令功能的方向发展指令系统，而后者是按简化指令功能的方向改进指令系统。学生应该了解两者设计思想有哪些不同点，CISC和RISC分别采用哪些基本技术，有哪些典型的应用，它们分别存在哪些不足和问题，为什么说今后的发展应是CISC和RISC的结合。为了说明这些问题，可以让学生自己去查找实例资料，了解IBM 370、Intel i486、IBM6150、Intel i860这几个处理机采用的技术，让他们自己去分析查找答案。通过这种教学方式，不仅加深了学生对知识的理解，而且提高了他们查阅资料的能力。
另外，其他章节也有可以扩展的问题，比如，第7章多处理机的讲解可以结合目前热门的多核处理器，这两者的主要问题是一致的;更进一步地，可以让学生去了解单芯片多处理器(CMP)与同时多线程处理器(SimultaneousMultithreading，SMT)，这两种体系结构可以充分利用指令级并行性和线程级并行性，从而显著提高性能。
四、结束语
《计算机系统结构》这门课的内容可分为两个部分：第一是介绍计算机系统的基本组成，第二是分析提高系统性能的方法。把握好这两个方面，学生理解和掌握系统结构就容易得多。在教学过程中，合理安排进度，明确学习目标，采用多种教学方式，与实例紧密结合，积极引导启发，使枯燥的理论知识变为形象的感性认识，提高学生学习的兴趣，可取得较好的教学效果。
[参考文献]
计算机操作系统课程 篇5
【摘要】计算机应用于考试，使得阅卷有可能由计算机自动完成，于是，自动阅卷技术成为研究的重点。在计算机上最容易实现的是选择题等客观题的测试和评阅。可以自动实现立即评阅，立即给出测试结果。
【关键词】在线考试系统;计算机基础课程;C/S模式;.NET;平台
一、研发计算机基础考试系统的意义
《计算机应用基础》是计算机应用课程体系中最基本的内容，该课程的特点是：
1、内容涉及面广。
2、实践操作性强。
从上述分析可以看出该课程内容主要是操作性的，如果仅仅通过笔试考核理论知识是不全面的，所以考试形式宜采用上机考试。
二、系统要实现的目标
① 对教师来说，系统应包括试卷管理、题库管理、成绩管理、基本资料管理等功能。试卷管理指：在学生考试时，由系统根据试卷规则自动组卷生成满足教师要求的试卷，而不用手工组卷。题库管理应允许教师可以根据教学需求对题库中的试题进行三种基本操作：添加新的考题、删除旧有考题、修改原有考题，其中试题类型包括判断题、单选题，Microsoft Office 操作题（包括 Word 文档操作、Excel 文档操作）、Web 操作、Windows 文件操作题和打字测试（中文，英文）。成绩管理是指：教师可以查看考生的考试成绩，管理基本资料（包括教师、学生资料的增、删、改以及个人资料修改）。
② 对学生来说，有如下要求：登陆、答题、交卷、评分、二次登陆。
三、本系统具备功能
1）可以创立电子题库，方便地实现试题的数字化管理。
2）按照科学的策略智能组卷，从而提高出卷效率。
3）具有操作性和交互性。
4）使考试和判卷更具规范性和合理性。
5）实现自动判卷和数据的有效保存。
6）具有较强的数据统计分析功能。
四、需求分析
经过对该课程的考试环节的分析，系统要能完成如下要求：
1、笔试与操作考试一体化对理论知识与操作技能的考试集中在计算机上完成，理论题采用选择题（单项选择）、判断题，以利用计算机自动评分。这样减少了笔试环节，节省了笔试、制卷、纸张、印刷等费用。
2、考试试卷随机化。采用题库技术，考试时从题量很大的题库中随机生成试卷，每位考生的试题均不一样，可以有效地防止试卷泄密、考生作弊等情况的出现。
3、评分自动化。考生在客户端计算机上提交试卷后，即由服务器端计算机自动完成试卷的评分，成绩可以马上评出。节省了教师的大量时间、精力，避免了考生长时间等分数、阅卷工作中的暗箱操作等情况的出现。
4、试卷分析科学化。在整次考试完成后，可以自动完成成绩的登记、统计、分析等工作，且可以做到精确地分析出考试中均方差、信度、效度等数据，可科学指导以后的教学工作。
五、开发语言ASP.NET的优势
系统采用Visual Studio 2012+Sql Server 2008为平台开发ASP.NET Web應用程序。ASP.NET是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码，它可利用早期绑定、实时编译、本机优化和盒外缓存服务。这相当于在编写代码行之前便显著提高了性能。
（1）世界级的工具支持。ASP.NET框架补充了Visual Studio集成开发环境中的大量工具箱和设计器。WYSIWYG编辑、拖放服务器控件和自动部署只是这个强大的工具所提供功能中的少数几种。
（2）可管理性。ASP.NET采用基于文本的分层配置系统，简化了将设置应用于服务器环境和Web应用程序。由于配置信息是以纯文本形式存储的，因此可以在没有本地 管理工具帮助的情况下应用新设置。此“零本地管理”哲学也扩展到了ASP.NET框架应用程序的部署。只需将必要的文件复制到服务器，即可将 ASP.NET框架应用程序部署到服务器。不需要重新启动服务器，即使是在部署或替换运行的编译代码时。
（3）可缩放性和可用性。ASP.NET在设计时考虑了可缩放性，增加了专门用于在聚集环境和多处理器环境中提高性能的功能。另外，进程受到ASP.NET运行库的密切监视和管理，以便当进程行为不正常（泄漏、死锁）时，可就地创建新进程，以帮助保持应用程序始终可用于处理请求。
（4）自定义性和扩展性。ASP.NET随附了一个设计周到的结构，它使开发人员可以在适当的级别“插入”代码。实际上，可以用自己编写的自定义组件扩展或替换吉林大学硕士学位论文ASP.NET运行库的任何子组件。
（5）威力和灵活性。由于ASP.NET基于公共语言运行库，因此Web应用程序开发人员可以利用整个平台的威力和灵活性。Microsoft.NET框架类库、消息处理 和数据访问解决方案都可从Web无缝访问。ASP.NET也和语言无关，所以可以选择最适合应用程序的语言，或跨多种语言分割应用程序。另外，公共语言运 行库的交互性保证在迁移到ASP.NET时保留基于COM的开发中的现有投资。
（6）简易性。ASP.NET使执行常见任务变得轻易，从简单的窗体提交和客户端身份验证到部署和站点配置。例如，ASP.NET页框架使您可以生成将应用程序逻辑 和表示代码清楚分开的用户界面，和在类似Visual Basic的简单窗体处理模型中处理事件并不相同。另外，公共语言运行库利用托管代码服务（如自动引用计数和垃圾回收）简化了开发。
（7）安全性。借助内置的Windows身份验证和基于每个应用程序的配置，可以保证应用程序是安全的。
六、考试系统设计目标
系统采用ASP.NET三层架构，实现基于B/S架构的中小型在线考试系统，可以从数据库中随机抽取试题，并且可以自动对考生的答案评分。系统主要实现以下目标：
（1）系统采用人机交互的方式，界面美观友好，信息查询灵活、方便，数据存储安全可靠。
（2）实现从数据库中随机抽取试题。
（3）对用户输入的数据进行严格的数据检验，尽可能避免人为错误。
（4）实现对考试结果自动评分。
（5）实现教师和后台管理员对试题信息单独管理。
（6）系统最大限度地实现了易维护性和易操作性。
七、考试系统的数据库设计
通过对系统进行的需求分析、功能结构以及业务流程的确定，规划出系统使用的数据库实体对象及实体E-R图。主要的数据库表包括：考试科目信息表、考试记录信息表、试题信息表、考生信息表、教师信息表、管理员信息表等。
结束语：本系统的研发，可有效地解决传统考试的弊端，推动教学改革，实现无纸化考试，节省人力物力，确保了试卷的覆盖范围和正确性。在线考试系统从根本上解决了传统考试过程中的工作量大、效率低、反馈周期长、反馈能力弱、资源浪费等缺陷，成为现代教育技术发展与研究的方向。在我国高等职业教育中，采用网络化在线考试系统对学生进行考试测评是学校教学改革的一个新的尝试。通过在线考试系统有针对性地随机抽取试题库中的试题进行考试和评卷，可以客观、公正地评价学生的学习效果，更容易评测出学生的实际应用水平，对节省教学管理资源、提升教育评价的理念水平，以及提升人才培养模式等方面都具有一定的实际研究价值和使用价值。
参考文献：
[1]王素香，基于.NET 的计算机基础课程考试系统的设计与实现：[硕士学位论文];天津大学，2012年。
[2]乔显亮，基于 B/S 和 C/S 混合模式计算机基础考试系统的实现：[硕士学位论文]，青岛大学，2010 年。
[3]张量，詹国华，一种基于 Internet 的远程考试系统，计算机应用，2010。
计算机操作系统课程 篇6
一、《计算机操作系统原理》课程的教学弊端
1. 教材难度较大, 理论叙述过于烦琐。
计算机操作系统这门课程主要介绍操作系统的基本理论和实现方法, 要求学生正确理解计算机如何系统性地工作、用户与计算机系统如何交互以及如何设计开发应用系统等相关的基本知识。现有操作系统的相关知识大多侧重于以下几个方面:进程管理、理论算法、存储器管理等理论介绍。这些理论知识过多地强调操作系统本身的原理, 与当前操作系统的发展缺乏实际的联系, 导致学生对课程理解的抽象化。而操作系统最直接的体现形式是代码, 过多的理论介绍留给学生的第一印象是本课程偏重理论知识, 直接影响他们的后期学习。然而, 对理工科专业的学生而言, 他们更关注的是为何要学习这门课及学了这门课程后有何作用。因此, 过度烦琐的理论讲解, 只会让学生望而生畏。
2. 教学模式固定化。
现代社会是一个快速发展的社会, 知识的更新交替也是快速和复杂的。具有丰富教学经验的教师, 在长年累月的授课过程中, 已形成一套具有自己特色的课堂教学模式, 年复一年地在课堂上重复着同样的教学内容和教学方法。这些教学模式有助于减少教师的备课时间, 但过度依赖这些教学模式, 会让教师的教学观念较为保守、陈旧化, 也会让学生的思维固化, 极大地阻碍教师和学生创新思维方式的发展。这种教学模式对学生来说是很危险的, 他们在学校接受的是已经陈旧的知识, 但走出校园却要面对全新的领域, 这就造成了很多大学生在就业中出现难以适应的现象。
3. 教学过程教师过于主动, 学生处于被动状态。
追溯历史最早的课堂教学, 我们就会发现那时采用书院式的教学模式, 重视学生的主体地位, 提倡学生自学。然而, 目前我国大多数学校会采取“填鸭式”的教学方式, 严重忽视学生在教学过程中的主体性地位, 导致教师灌输、学生被动接受的现象出现, 使学生只为上课而上课, 没有从内心里认识到他们自身在教学中的重要性, 并参与到教学活动之中, 没有真正参与到课堂教学中去。这种模式下, 学生的思维缺少主动性, 在他们的学习过程中, 都是被动地接收知识。因此, 他们的创新能力非常差。
4. 实验设备缺失, 实验内容缺乏创新性。
计算机操作系统原理本身就是一门应用型学科, 因此, 实践环节在教学中非常重要。当前很多高校多选用以UNIX为实例的教材对计算机操作系统进行讲解, 而学校的实验室却选用以Windows为主的操作环境。UNIX系统是商业软件, 很难获取其源代码, 这也使得创建实验环境更为困难。而且, 相应的实验设备并不齐全, 大多数教师在教授操作系统实验课的过程中, 多采用实现算法程序编写的授课方式, 使得学生对操作系统的理解仅停留在编写简单代码的层面上。此外, 传统的实验课程包括操作系统原理及其实现方法的模拟和验证两部分, 旨在考查学生对所学课程内容的理解程度, 与课程配套的实验内容缺乏实际的设计性和综合性, 缺乏对学生自主动手能力的锻炼。
5. 考核力度不强, 致使学生轻视实践环节。
现今通用的考核方式多以期末测试成绩为主, 对学生实践能力 (实验成绩) 的测评在总成绩中所占比例较小, 这加重了学生的应试心态, 轻视甚至忽略平时动手能力的锻炼。而且, 期末测试内容大多以书上的内容为主, 进一步导致学生重理论而轻实践。
二、教学弊端改进方案
1. 选择适用的教材。
“主+从+Internet”式教材体系就是比较好的选择。学好一门课程, 教材的选取是非常重要的。通过“主从”教材结合的方式增强学生对知识的掌握。教师可根据自己的教学方式和授课内容, 结合当前操作系统的发展形势, 选择一本难易程度适当、适用性强的教科书作为“主”教材。在选取“从”教材时, 其内容应当包括实际的操作系统应用代码讲解及一定的实验内容, 还可以推荐学生浏览相关网页, 动手下载相关的开源代码进行学习, 鼓励并嘉奖学生在源代码的基础上做改进。
2. 运用多样化的教学方法和丰富新颖的教学内容。
教师是教学中最具影响的因素, 绝大多数学生都会学习甚至模仿他们的教师。所以, 改革首先要改的对象应该是教师。近年来, 随着多媒体的普及, 大学教师基本抛弃了原本的黑板手写的教学模式。然而, 教师在准备多媒体课件时, 为做到简而精, 课件中的内容多为重难点, 这加大了学生的理解难度。此外, 若教师不继续学习, 他们就不会及时了解当前的最新技术。因此, 对教师而言, 改进教学方式和教学内容是必须的。可从下列三点进行改进:第一, 教师可在课前将课件共享给学生, 让学生课前预习, 对即将学习的课程内容有个初步了解。第二, 教师在简化课件时, 多注重知识的连贯性, 由简到难的递进方式对学生掌握知识有很大的帮助。第三, 俗话说“活到老, 学到老”, 教师应当继续学习, 了解与本课程相关技术的最新动向。
3. 围绕学生展开授课, 促进课堂师生互动。
我们主张以学生为中心, 提倡学生积极主动地获取知识, 鼓励学生独立自主地思考和解决问题, 以提高他们的自学能力和创造力。建议可在下列方面进行改进:第一, 在课堂上, 教师要尽量做到以学生为主, 授课时注意学生的表情, 在重难点处多花些时间, 适当给予学生提问的机会。第二, 布置课后作业, 并在下堂课开始前进行有奖问答, 给予一些小鼓励, 这样可以很好地调动学生的积极性。第三, 开设课外兴趣小组, 为热爱本课程的学生提供一个交流园地, 也可给出一些小项目, 锻炼他们的实践能力。
4. 理论应用于实践, 鼓励学生自主学习。
作为当前主流操作系统之一的Linux操作系统, 有着广泛的应用。因其源代码公开, 而且免费使用, 及对硬件的要求较低, 可在PC机上直接安装并使用, 尤其适合学校的实验室、机房使用。使用Linux作为实验室操作系统环境, 符合当前操作系统的发展趋势。教师教学中可以以小组为单位构建团队来完成设计, 既可达到教学的目的, 也培养学生的团队协作能力。
5. 加大实践考核比例。
计算机操作系统这门课程, 是一门应用型课程, 其授课目的是要学生了解操作系统, 达到“学以致用”的效果。因此, 在教学中, 纯粹以测试为目的而忽视培养学生实践能力的教学方法, 是不合适的。
为了使本课程引起学生的重视, 真正做到将理论所学应用于实际生活, 增加实践内容在考核中所占的比例是非常必要的。在授课中, 鼓励学生采用小组分工的合作机制, 完成本组的设计内容, 结合PPT向大家讲授本组的设计内容和设计中遇到的问题及解决办法。教师要将每组学生的讲授情况和设计完成情况同时纳入考核范围, 作为评分的标准之一, 以引起学生对实践环节的重视。
三、结语
计算机操作系统原理是一门应用性很强的学科。为了让学生更好地掌握这门课程, 本课程的教学改革是一项需要长期坚持的工作。学生是授课的主体, 因此, 教学改革应当从学校和学生的实际需求出发, 不断完善该课程的各个教学环节, 实现学校开设本课程的教学目的, 让学生在收获并掌握这门专业知识的同时, 提高他们的自主学习能力、团队合作能力以及自我动手能力。
参考文献
[1]汤小丹, 等.计算机操作系统[M].第三版.西安:西安电子科技大学出版社, 2007.
[2]吴晓诗.《计算机操作系统》课程教学改革初探[J].教改研究, 2011, (15) .
[3]汤小丹.《计算机操作系统》课程“互动式”教学研究与探索[J].中国校外教育杂志, 2010, (02) .
[4]杨柳, 胡志刚, 李玺, 谭长庚, 任胜兵, 宋虹.面向CDIO的”操作系统”教学改革探讨与实践[DB/OL].http://www.cnki.net.
计算机操作系统课程 篇7
关键词：计算思维,操作系统,教学改革
0 引言
《计算机操作系统》是计算机相关专业开设的一门专业核心课程, 涉及较多硬件和软件知识, 在计算机软、硬件课程设置上, 起着承上启下的作用, 其特点是概念多、较抽象、涉及的知识面广。通过教学, 可以使学生了解计算机操作系统的发展特点, 理解操作系统的基本概念、组成和各部分的功能, 掌握计算机操作系统设计的基本原理和方法, 理解常见操作系统的结构原理并能熟练使用[1]。学习操作系统课程不仅为后续课程奠定基础, 而且其课程内容中所提供的一些把科学理论应用于实践的范例, 能够培养学生的知识应用能力, 提高学生在知识经济时代中的适应能力, 同时该课程在培养学生创新能力、提高学生科研素质方面具有重要作用。但目前由于教学方法陈旧、课程理论性强、实验设计不合理等原因, 导致大部分学生对该课程不感兴趣。因此, 改革传统的教学方法, 使用现代教学思维理念进行《计算机操作系统》课程教学成为必然。
2006年, 美国卡内基·梅隆大学的周以真教授提出了“计算思维”的概念, 它是一种新的思维方式, 要求用计算机科学的基本概念去解决问题、系统设计并理解人类的行为, 是目前自然科学领域三大科学思维方式 (计算思维、理论思维和实验思维) 之一[2,3,4]。目前, 普通高校的人才培养模式已向培养创新意识和创新能力的应用型人才转变, 计算思维正是实现这一培养目标的重要手段。学会计算思维, 是计算机科学创新的需要[5]。计算思维倡导抽象与分解、关注分离、启发推理、协调同步、并行处理等, 这与操作系统课程中讲授的并发、虚拟、分时、同步、独立性等内容极其相似。因此, 改革传统的操作系统课程教学方法, 将计算思维理念引入课堂教学, 会大大降低教学难度, 提高学生的学习主动性, 让学生深层次地掌握操作系统的核心原理与设计精髓, 同时学会运用相关原理和方法解决实际问题。
本文针对该课程在教学过程中面临的困境, 提出了基于“计算思维”能力培养的《计算机操作系统》课程教学改革研究。从教学的各个环节进行改革, 授课注重问题引导, 加强实验环节训练, 重点培养学生的计算思维能力, 提升学生专业素养。
1 着眼理论教学环节, 提炼计算思维知识点
《计算机操作系统》是高校计算机相关专业开设的专业核心课程, 让学生较全面系统地掌握计算机操作系统设计的原理与精髓, 为后继硬软件课程的开设作好铺垫。图1给出了课程的教学内容。它作为一门核心计算机专业必修课, 为学生使用计算机解决实际问题奠定基础。通过该课程的学习, 培养学生的抽象思维能力和问题解决能力, 这正是计算思维能力培养的核心。培养学生的计算思维能力, 关键是抽象和自动化。具体来讲, 对于计算机专业的学生, 就是要求其能够构建各种计算环境, 求解基于构建环境的实际问题。
上述教学内容表面看起来相互独立、理论性强, 很难培养学生解决实际问题的能力。但计算思维为教师提供了重新定位操作系统课程理论教学内容的视角。图2是对各部分教学内容加以提炼所形成的计算思维理念的知识点。
从图2可以看出, 在操作系统课程的各部分教学内容中, 都有体现计算思维理念的知识点。这就要求教师在授课过程中, 把握该课程各章节之间的关系, 讲授清楚各部分内容的具体应用, 培养学生利用课程教学内容构建问题解决模型的能力, 从而使抽象的内容形象化, 让学生会更容易理解和接受, 也符合计算思维能力培养的要求。
2 抓好实践环节, 训练计算思维
实践教学是培养学生创新能力的重要环节, 是课堂理论讲授的实际应用。操作系统课程实验要求学生应用所学知识建立实际问题的数学模型, 培养学生的数学建模能力、算法设计能力、程序编写能力和应用创新能力, 使学生具备良好的软硬件开发能力。因此, 在该课程的实践环节, 应注重培养学生的计算思维能力。
2.1 实验内容
针对操作系统课程理论教学内容, 结合地方高校的教学实际, 根据培养学生面向计算思维解决实际问题能力的需要, 设计了10个实验题目, 全部为必做实验, 分为虚拟仿真实验和综合设计实验两种, 实验题目如表1所示。其中, 虚拟仿真实验通过提供仿真平台, 让学生更好地理解计算机操作系统的工作机理, 例如, 进程控制与通信、I/O控制方式等就是仿真实验部分。综合设计实验是通过实验来解决一个感兴趣的问题, 激发学生的好奇心, 培养其科学研究能力, 要求学生应用讲授的知识点, 自己动手上机解决实际问题, 自行设计问题描述模型和实验方案, 例如, 进程同步、调度算法、死锁的避免与检测、存储器的分配与回收、页面置换算法与磁盘调度等都为综合设计实验。
2.2 实验方法
实验方法选择是培养学生计算思维能力的关键环节。对于虚拟仿真实验, 主要是为了让学生更好地掌握计算机操作系统的工作机理, 因此使用Flash软件开发平台进行虚拟动画演示, 学生也可虚拟操作;对于综合设计实验, 主要培养学生解决实际问题的能力, 使用快速算法原型工具Raptor进行建模编程。Raptor是一个基于流程图的可视化编程环境, 专门用于解决非可视化环境的句法困难和缺点, 允许用户用连接基本流程图符号来创建算法, 然后在其环境下调试和运行算法, 也可将算法直接转换为C++、C#、Java等高级程序设计语言。在实验过程中, 注重算法模型的建立, 将其转化为流程图来执行, 略去编程的环节, 这正是计算思维能力培养的真实体现, 也可解决非计算机专业学生编写代码能力较低的问题。
例如, 在处理死锁的基本方法部分, 有使用银行家算法避免死锁的实验, 要求学生能够根据现有进程的资源分配和需求情况, 判断当有进程提出新的资源请求时, 系统能否实施资源分配。图3给出了使用Raptor软件解决上述问题的银行家算法流程图主体部分, 图4是安全性算法流程图主体部分, 图5是该流程图在下列条件下的执行结果。有5个进程 (P1, P2, P3, P4, P5) , 其最大资源需求和已分配的资源如下式所示, 系统中可利用资源数量为 (3, 3, 2) , 现P2提出新的资源请求 (1, 0, 2) , 根据流程图的执行结果, 说明P2进程的资源请求可以得到满足。
从图3和图4可以看出, 使用Raptor软件设计解决问题的流程图, 可以清晰地将学生解决问题的思路表达出来, 而无需写繁琐的程序代码, 极大地提高了学生学习《计算机操作系统》课程的兴趣。更重要的是, 通过这种方法, 很好地培养了大学生的计算思维能力, 开发了学生的创新潜能。
3 更新考核模式, 检验计算思维
考核评价是教学活动中不可或缺的重要环节, 是检验教学效果的重要手段。随着操作系统课程理论教学和实践教学方法的改革, 该课程的考核评价模式也应随之改革。根据面向计算思维能力的培养要求, 必须打破传统的只侧重于考查学生对理论知识点掌握程度的考核评价模式, 建立真正体现学生计算思维能力的考核评价模式。传统的考核评价方法是:学生成绩=平时成绩×20%+理论考试成绩×80%。改革之后, 学生成绩=平时成绩×10%+理论考试成绩×40%+实验成绩×50%。其中, 实验成绩=虚拟仿真实验成绩×30%+综合设计实验成绩×70%。可以看出, 改革之后的考核评价模式增加了实验成绩, 重点考核学生运用计算思维能力分析问题和解决问题的能力。表2是近几学年操作系统课程改革之前和改革之后笔者所在院系计算机科学与技术专业学生的平均考试成绩。
从表2可以看出, 在操作系统课程中贯穿计算思维能力的培养之后, 学生的考核成绩明显提高。通过对两届学生进行问卷调查发现, 课程改革之后, 学生的学习兴趣和动手实践能力都大幅度提高。而且在笔者所在院系近两年举行的程序设计大赛中, 学生的创新能力也有显著提高。
4 结语
在不断应用现代教育技术理念的教学改革潮流中, 新的教学方阵正在形成, 计算思维作为人类的三大思维方式之一, 在人们的工作和学习中发挥着愈来愈重要的作用。以计算思维能力培养为目标, 改革操作系统课程的各个环节, 注重提高学生运用计算思维方式分析问题和解决问题的能力, 从而进一步激发学生学习的主观能动性, 取得良好的教学效果。实践表明, 新的教学模式得到了学生的认可和欢迎。操作系统课程所传授的思想和方法, 将广泛应用于计算机专业的其它专业课程中, 这将为学生更好地学习计算机专业其它相关课程奠定坚实的基础。
参考文献
[1]汤小丹, 梁红兵.计算机操作系统[M].第3版.西安:西安电子科技大学出版社, 2009.
[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯, 2007, 3 (11) :83-85.
[3]陈国良, 董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学, 2011 (1) :7-11.
[4]董荣胜.计算思维与计算机导论[J].计算机科学, 2009, 36 (4) :50-52.
计算机操作系统课程 篇8
在计算机系统中, 操作系统全面管理计算机系统资源, 地位重要。计算机操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件, 是向服务客户的一个窗口。计算机上运行的所有程序, 包括汇报语言、编译软件以及大量的应用软件诸如常用的办公Office软件等, 都依赖于操作系统支持, 都要得到操作系统提供的服务。操作系统原理课程与诸多领域密切相关, 如程序设计, 数据结构, 计算机硬件、软件设计, 程序设计语言, 等等, 具有涵盖领域广、相关概念较为抽象、实践性和操作性强的特征。这些对提高学生的思维创新能力, 培养学生的动手实践能力有很大帮助。然而, 也正是由于这些特点, 使学生经常感到学习难度偏大, 不易掌握。所以, 我们应该完善目前的教学模式, 来促进学生对于操作系统原理的消化和吸收。限于农业专业方向在计算机方面的师资、生源、硬件条件等的具体情况, 在教学过程中, 没有把操作系统原理的教学提高到培养复合型应用人才的高度, 对教学内容、课程设置与教学方法研究较少。教学内容陈旧落后且重复严重, 课程结构不合理。
以下三点是笔者在教学实践中发现的计算机操作系统课程教学存在的不足之处:
1.在传统的计算机操作系统课程教学中, 课堂灌输是主要形式, 仅辅以少量实践操作, 导致课程理论性较强、内容抽象。对学生而言, 学习过程中难度较大, 知识点多且庞杂, 而操作系统原理教学中以理论讲解为主, 很难达到理想的教学效果, 学生难以对操作系统课程有全面系统的认识, 在计算机操作系统的实际应用中也很难结合这些抽象理论, 对这门课程的学习具有畏难情绪。
2.课堂教学手段较为单一、枯燥。现在的计算机高校教材中, 内容多数由操作系统的基本原理等五部分组成 (操作系统概述、进程管理、存储管理、外部设备管理和文件管理) 。课程讲授主要偏向理论知识的灌输, 教学内容与实际使用的Windows和Linux等操作系统脱节, 存在一定距离, 学生对该课程失去兴趣, 学与用之间缺乏联系。计算机操作系统的原理性和抽象性强、系统性较差、更新速度快。在传统教学中, 老师多要求学生掌握教材的内容, 教学以教材为中心。部分老师仍然采用板书为主的填鸭式教学方法, 讲授枯燥的理论知识;或者利用电子教案单纯播放理论知识课件, 课题枯燥。
3.教学内容理论性较强, 实践性环节薄弱。操作系统课程实践受到学时限制, 实验内容单纯, 形式呆板, 并且与理论学习脱轨, 主要以验证、仿真为主, 学生的兴趣很难得到激发, 不能充分锻炼他们的操作能力。还有, 学生缺乏自己动手设计或者分析具体操作系统案例的体验过程。课程设计环节的遗漏, 使学生能够参与研究性学习的机会更少, 这样对学生创造力的培养会带来不利影响。
针对以上计算机操作系统原理课程的教学特点, 为了促进学生对于操作系统的原理、方法的理解和掌握, 提高他们开发系统软件和应用软件的能力和认识, 我们提出了以学生为主体的自主学习模式, 提倡引导学生理论联系实际、激发学习兴趣, 组织学生进行开放式自主学习和专题讨论, 以及加强实践等方面的改进措施。
一、运用比喻教学法, 激发学习兴趣
在讲解理论、讲授知识点时, 教师要注意理论结合实践, 引导学生积极发现问题, 努力解决问题。但是由于计算机操作系统课程内容抽象、晦涩, 如果教师在讲解的时候采用比喻教学法, 将空洞的内容结合实例, 可以将内容讲得生动、浅显易懂, 往往能够收到事半功倍的效果。比喻教学就是运用生动、形象的例子打比方, 用贴近实际、贴近生活的案例进行类比, 这样才能深入浅出, 有助于学生对抽象概念的理解。比如, 在讲解分时系统与实时系统定义和区别后, 引导学生举出生活中类似的例子, 学生提出了例子:铁路和航空网络售票系统, 对任务的响应时间有严格要求, 属于实时系统。对于并发和并行的区别, 学生也举出例子:不同的学生去上同一门课, 学生之间是并行的, 而学生同一学期中的不同课程学习之间的学习是并发的。把日常生活中经常见到的现象引入教学中做类比分析, 可以加深学生的理解。
二、开放式自主学习, 开展专题讨论
在计算机操作系统的课堂教学中, 要以教材为基础, 引导学生充分利用现代化电子资源, 如Internet、网络公开课, 及时了解、跟踪操作系统发展的国际新动态和一些热点、前沿问题。教师可根据教学进度和学生情况指定可选的专题分类, 例如Android手机操作系统、苹果IOS操作系统和日常办公的微软windows 8操作系统等等。充分尊重学生的兴趣, 让他们在给定范围内自主选题或自由拟题, 组成相应的学习小组 (3~5人为一组) , 通过小组讨论, 分配任务, 充分利用身边的学习资源, 如网络、图书馆的文献资料、书籍报刊等, 确定专题后进行自主学习, 并总结成研究性报告。再通过PPT (幻灯片, 可以包括图片、文字、视频、音频等) 与其他同学相互讨论、交流, 中间穿插教师点评、学生提问等环节。对表现好的小组进行奖励, 从而提高学生之间的合作能力, 形成团队意识, 同时培养学生自主学习的积极性。优秀的学生报告也可以放在课程的网站中, 供学生学习观摩, 并可以成为教案素材。
同时, 利用数据库、校园网等电子技术, 创建基于Web的测试平台及习题库。这种开放式测试平台可以使学生进行自我评估, 弥补空缺的知识点。我们专业每年开展网站设计与软件设计大赛活动, 这有利于学生对数据库、VB语言设计、操作系统原理课程等知识的融会贯通, 激励学生的学习兴趣与动力。
三、加强实践环节
操作系统原理课程以原理、概念及算法等基础知识为主, 必须设置与之配套的实验课。操作系统课程设计的教学实践, 可以加深学生对于操作系统功能的了解与熟悉程度, 加深对相关算法、数据结构、基本概念的理解。同时学生可以切身感受到抽象思维的具体实践, 提高学生进行系统程序设计的能力, 培养学生系统操作方面的创造力。国内操作系统原理课程实践教学的现状大致包括如下三种类型:设计操作系统, 模拟实现操作系统, 使用操作系统。按照实验的难度又分为:①基础型实验。基础型实验是为了加深学生对操作系统使用、配置等方面的了解, 相应地分为存储管理、设备管理、文件管理、网络功能及操作系统的综合运用。老师可以根据教学内容提供一些可选择的部分, 学生根据自己掌握的情况和兴趣爱好选择内容。建议选择开源操作系统, 如面向个人计算机的LINUX操作系统等。②应用型实验。相对于基础型实验, 应用型实验对学生提出了较高的要求, 要求学生能够自己动手操作模拟一些常见的、经典的操作系统算法, 如存储空间的分配与回收, 设备分配, 进程间通信, 多进程并发与调度等。学生自己操作模拟练习可以加深对于操作系统算法的理解。③综合型实验。综合型实验对学生提出了更高的要求, 要求学生能够独立掌握现代主流操作系统, 比如面向手机的ANDROID操作系统、面向个人计算机的LINUX操作系统等。学生要努力理解操作系统内核, 尽力分析操作系统中的源代码和数据结构, 并进行程序设计。此阶段实践环节难度较大, 仅对学有余力的同学提出要求, 要求学生掌握操作系统的实现技术和模块设计方法与技巧。
考核方式灵活多变。计算机操作系统原理课程应用性、操作性很强, 单理解理论部分是不合适的。考核实验应用部分不可或缺, 老师可以根据课程进度、学生掌握程度等进行考核, 如让学生提交实验报告、程序代码, 并进行演示;编写一些程序代码, 根据要求写出算法等。学生也可以撰写研究报告, 或者科研小论文。鼓励能力强的学生自己组建团队, 培养学生的团队协作能力, 同时有利于提高学生的文献综述能力, 研读能力, 科技文献查阅能力, 理解问题、解决问题的能力, 团队合作能力。对于这样的小组, 在考核时应该适当地增加鼓励分。
四、结语
随着计算机应用向纵深方向进一步拓展, 尤其在农业领域的应用, 农学方向的计算机基础课程的重要性日益凸显, 但是计算机教育在农业人才培养中一向比较薄弱, 如何摆脱传统的教学方法中只强调老师的“教”, 而忽视学生的“学”, 教学内容内容抽象、晦涩的问题, 如何在农业信息人才的培养中加强操作系统课程的教学改革工作, 是一项长期复杂的系统工程, 需要不断探索。
摘要：农业信息专业承担着培养学生从事农业信息科学技术的能力。操作系统原理作为计算机专业基础课程, 其地位和作用越来越重要。计算机操作系统原理在农业信息专业人才培养中具有极其重要的地位。目前农业专业方向计算机操作系统课程存在着教学内容庞杂, 教学手段匮乏, 教学内容理论性较强, 实践性环节薄弱等问题。因此, 应引导学生理论联系实际, 激发学习兴趣, 开展开放式自主学习和专题讨论, 加强实践与应用环节, 更好地提高计算机操作系统原理课程的教学效果。
关键词：农业信息,计算机,原理课程,教学方法
参考文献
[1]张坤.“操作系统”课程的教学方法研究[J].高等工程教育研究, 2007, (1) .
计算机课程辅助教学系统模型 篇9
关键词：计算机技术,系统,开发
计算机技术已经应用到了学习和生活的各个方面。计算机技能的掌握已经作为每个高校的教学要求, 大学生必须掌握的一项基本技能。学校在进行计算机教学时选择直接在机房上课, 可以很好的使学生完成实践操作。根据体育院校学生的特点及学校计算机教学环境开发计算机课程辅助实践系统。学生可以实时查看练习完成情况, 规范课堂实践练习, 学生课下也可以实现练习, 很大程度上调动了学生练习积极性, 同时为进一步利用网络资源教学奠定了基础。
1 系统开发的支撑技术
此系统采用B/S模式的, B/S (Browser/Server) 结构即浏览器和服务器结构。用户工作界面是通过浏览器来实现, 极少部分事务逻辑在前端 (Browser) 实现, 主要事务逻辑在服务器端 (Server) 实现。B/S模式业务扩展简单方便, 维护简单方便, 如:网页浏览, Web QQ等。主要利用网络技术和数据库技术开发。开发Web应用程序的技术有很多, 目前最常用的有ASP、PHP、ASP.NET等。ASP.NET是建立在公共语言运行库上的网络编程框架, 可用于服务器上生成功能强大的Web应用程序, 使建造、运行和发布网站应用非常方便和高效。以高效快捷的C#作为开发语言, 采用SQL Server 2000做后台数据库的进行开发。
2 系统功能设计
2.1 系统的主要功能
系统的主要功能包括:用户登录, 练习题库的编辑和管理, 客观题随机组卷, 在线练习时间设定, 学生在线练习, 练习信息统计等。
2.2 系统的实现过程
用户管理模块:完成对于用户的管理。用户分为:学生、教师。主要功能是通过用户名和密码进行登录, 完成密码修改等。
题库管理模块:操作练习题编辑, 客观题的编辑, 教师在线批卷。非客观题部分即平时课上实践操作题每名教师可以根据班级实际情况单独进行编辑。可以方便教师查看练习文件, 完成批分。
练习管理模块:客观题随机抽取, 全部客观题练习, 非客观题部分操作时间的限定设置, 非客观题操作内容的选择, 教师查看练习完成和统计情况。教师登录后, 选择操作题题目、限定时间、实践对象基本信息等, 此时学生可以登录, 选择对应的操作题题目进行操作。客观题练习时选择相关知识点进行练习, 结束练习时能查看得分情况, 还可以进一步查看错误处的正确答案。学生进行客观题练习后, 可以进行交卷系统会提示正确数和错误数, 同时把错误题目的对应正确答案显示出来, 便于学生加深印象, 提高学生的练习兴趣。
信息管理模块:学生可以查看平时登录得分情况。教师可以查看每名学生的得分及练习情况, 为教师给出平时成绩提供依据和参考。
3 系统开发的关键技术
系统以Microsoft Visual Studio 2008作为开发平台, 涉及到有数据库的建立及访问, 客观考题的抽取, 非客观题的计时等。
3.1 密码的保存
在进行输入密码时, 如果采用明文与后台数据库进行验证, 容易引起安全问题, 很容易密码会泄露。可以采用多种方法尽量避免出现密码泄露的隐患, 本系统采用的是MD5加密方法。
Message Digest Algorithm MD5 (中文名为消息摘要算法第五版) 为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数, 用以提供消息的完整性保护。MD5用的是哈希函数, 在计算机网络中应用较多的不可逆加密算法有RSA公司发明的MD5算法和由美国国家技术标准研究所建议的安全散列算法SHA。MD5就可以为任何文件 (不管其大小、格式、数量) 产生一个同样独一无二的“数字指纹”, 如果任何人对文件做了任何改动, 其MD5值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化。MD5将任意长度的“字节串”映射为一个128bit的大整数, 并且是通过该128bit反推原始字符串是困难的, 换句话说就是, 即使你看到源程序和算法描述, 也无法将一个MD5的值变换回原始的字符串。即使在后台数据库中, 看到也是字节串。
3.2 随机抽取客观试题
对于采用B/S模式开发的测试系统, 随机抽取试题是非常关键的技术。常采用的方法是:在SQL数据库中利用newid () 函数产生一个全局唯一的随机数。
3.3 菜单项
菜单在网页中起到了导航的作用, 非常关键。Visual Studio2008软件中提供了菜单建立的控件, 由于不是很适合此系统, 并没有采用。本系统的菜单项是采用母版页功能实现的。文件是StuMaster Page.master。
母版页Master Pages是ASP.NET所提供的一项非常实用的功能, 预先定义好的Master Pages模板能够套用到网站所有的Web Form, 从而使得网站每个页面所需的页首、页尾、菜单与超链接能够有一致的外观, 不但方便快速的特性, 也消除了以往必须在每个页面重复定义与排版的复杂工作。
母版页的优点:有利于站点修改和维护, 降低开发人员的工作强度;提供高效的内容整合能力;有利于实现页面布局;提供一种便于利用的对象模型。
通过Hyper Link控件完成连接不同的.aspx文件, 图1显示的是学生用户登录后进行选择题答题的界面。
3.4 非客观题计时
进行Web测试中倒计时的设计也是一项非常关键的技术, 系统计时采用的Ajax技术, 无需页面重新加载, 并等待服务器重新发送整个页面;提升网站的性能, 通过减少服务器下载的数据量而实现的。
参考文献
[1]Christian Nagel, Bill Evjen, Jay Glynn.C#高级编程 (第6版) [M].北京:清华大学出版社, 2008.
[2]房大伟, 庞娅娟.ASP.NET开发典型模块大全[M].北京:人民邮电出版社, 2010.
[3]匡松, 张淮鑫.ASP.NET开发宝典[M].北京:中国铁道出版社, 2009.
计算机操作系统课程 篇10
关键词 计算机应用基础 课程设计 基于工作过程系统化 教学设计
中图分类号：G640 文献标识码：A
1计算机应用基础课程特点
计算机应用作为新时代的一门技术，已应用到各项专业领域中，为了适应信息社会的发展需要，熟练操作和使用计算机是高职院校学生必须掌握的技能。计算机应用基础课程是高职院校必修的一门课程，培养学生掌握计算机基础知识，熟练使用操作系统以及office软件，要求学生具备计算机的操作能力和信息处理能力，为今后的专业课程和计算机类课程学习打下基础。计算机应用基础作为高职院校专业课程体系中的一门职业准备课，在教学计划中安排在第一学年，然而它却不同于其他公共基础和专业基础类课程，本课程的特点是教学内容更新快，教学对象的差异大，同时由于用人单位对于毕业生的计算机应用能力要求也是有增无减，课程要求能力目标不断加强。
2计算机应用基础课程现状
由于计算机应用基础课程的特殊性，传统的教学方法设计已不适应目前的教学需求，计算机应用基础课程在高职教育的现状存在诸多弊端，主要体现在：
在教学目标方面，课程成过于注重基本知识和基本技能的训练，操作技能训练没有得到足够的重视，实践性教学明显偏低。
在课程体系方面，课程依然使用以知识点的层次递进的传统教学方式，没有基于工作过程开发设计，计算机基础教学与专业教学脱节，与实际应用脱节。
在教学内容方面，忽视实用性和趣味性，脱离了实际工作的需求，强调以课堂为中心，以教师为中心。
针对以上计算机应用基础课程的现状，高职院校必须对于本课程的体系结构、教学内容、教学方法考核方法等进行一系列的调整和设计。
3基于工作过程系统化的教学设计
根据计算机应用基础这门课程的特点，利用“基于工作过程系统化的课程模式”来进行课程设计更能充分体现“面向操作技能应用”的教学理念，工学结合，基于真实任务的工作过程进行教学内容的选取、组织，以专业为载体实施课程的整体设计，培养学生的职业素养，拓宽就业平台，适应毕业后的工作岗位。下面就利用“基于工作过程系统化的课程模式”对计算机应用基础课程进行设计。
3.1教学目标
通过本门课程的学习，学生能达到国家职业标准（计算机操作员）中级要求，并能顺利通过计算机等级考试一级—MS-Office，通过一个基于工作过程的实际情景案例，使学生能完成相关专业生产任务中的各类技术文档的处理，掌握计算机应用基础中的关键技术，包括计算机基础知识，MS-Office办公软件中的Word 2010、Excel 2010和Powerpoint 2010工具使用，以及计算机网络基本知识和网络应用技术，使学生达到技能能力、素质能力和拓展能力目标。
技术能力方面学生要掌握计算机基本操作能力，Office办公能力，构建并使用局域網的能力以及日常维护、排除计算机故障的能力。素质能力方面学生应具备合格的政治素养、极强的合作精神，一定的英语能力，良好的心理素质和自助的学习能力，同时养成良好的计算机使用习惯。在拓展能力方面，学生应具备分析解决问题、思考探索的能力，同时具有勇于挑战困难，创新设计的能力。
3.2 课程设计
针对移动通信技术的专业特点，对本课程进行基于工作过程的情景案例设计，具体工作包括：员工招聘培训、工作文档制作、建设方案制作、设备使用、设备管理五个具体工作过程。从行动领域、学习领域和能力领域方面进行分析，行动领域中学生能用计算机实现各类基本软件的操作，能使用Office办公软件编辑文档、数据和文稿，能用网络进行工作技术文档的搜索下载。行动领域包含13个情景案例，案例内容为：岗前培训计算机基础操作、制作公司招聘启事、制作员工入职培训手册、制作员工旅游策划书、制作项目建设方案、制作设备使用培训文稿、制作设备操纵规程、统计设备维护费用、制作固定资产管理表、制作市场部绩效考核表、年度部门汇报业绩演示文稿、制作年终总结演示文稿、加快工作效率。通过行动领域中的情景练习，学生达到能力领域中的要求，能完成技术文档的制作，对毕业论文编撰和排版。
课程内容的选取依据符合职业岗位群的任职要求和学生的个体差异。情景案例中的文档主要从专业（技术文档）；项目（技术）汇报；企业宣传海报制作；方案设计；产品销售情况统计；企业信息管理；职位竞聘演示文稿等中提取，与实际工作岗位紧密连接；教学内容选取同时考虑高职在校生学习基础、文化程度、学习意识、学习能力等不同；对计算机的认识、应用能力存在的差异，对职业岗位任职要求与学生个体差异分析的基础上，对课程内容进行整合、序化，组织和安排教学内容。
3.3 教学模式
教学模式上使用任务驱动的教学模式和项目导向的教学模式。在教学过程中，教师是课程的引导者和参与者，通过具体的工作实例把学生引入到情景案例中，指导分析情景中的子任务，辅导学生完成各项子任务，对学生作品进行展示，并和学生一起完成总结和汇报。学生是课堂的主体，以小组为单位讨论各项任务，独立思考解决问题，团体协作完成项目。项目导向的教学模式以任务合作责任制方式执行，从基础知识的学习储备，任务的分解、执行和完成，到作品的展示与汇报，都以小组内各成员分工合作方式完成。
计算机操作系统课程 篇11
《计算机测控系统》课程是高职院校机电一体化技术、自动化专业职业能力必修课、专业主干课、精品课。通过该课程的学习要使学生能够正确选择计算机测控硬件设备, 安装连接计算机测控硬件设施, 会用组态软件, 能对计算机测控系统进行维护和管理。该课程设计模块共5个, 包括:利用V B实现串口通信、利用组态软件实现串口通信、温度测量报警控制系统设计、马路柏油拌合机控制系统设计、电梯控制系统设计。能力目标:1) 能通过各种资源查找所需信息。2) 能根据任务独立制定设计目标及方案。3) 能够通过所学知识进行现场的数量性质甄别。4) 具有较好的解决问题的方法能力、制定工作计划的能力。知识目标:1) 正确选用使用V B和组态软件;2) 掌握计算机测控设备硬件性能;3) 理解所控制线路的方框图和原理图;4) 掌握组装连接计算机测控设备电路;5) 能设计简单控制线路;6) 掌握组态网络的构建与维护;7) 掌握计算机测控系统的运行与管理。素质目标:1) 通过本课程的学习, 能够有效的节省能源, 养成节约的意识。2) 具有敬业、吃苦耐劳、服从集体的意识与行动。3) 培养较强的责任心, 提高安全环境意识和开拓发展的创新思想。
二、基本教学要求
本课程教材为新疆电子音像出版社出版的《计算机测控系统安装与调试》。实验实训设备包括工控机、V B软件、组态王软件、PLC、传感器等。开课后向学生说明本课程具体学习的内容, 学习方法以及考核的形式, 分析就业岗位对专业知识的要求, 结合就业形势, 说明本课程的重要地位。建立过程考评 (任务考评) 与期末考评 (课程考评) 相结合的方法, 强调过程考评的重要性。
三、课程教学情境任务设计
(一) 利用VB实现串口通信
利用V B实现串口通信可分为4个学习单元:V B的学习、用V B实现两工控机间的通信、用V B实现工控机与智能仪表的通信、用V B实现工控机与PLC间的通信。学习目标:1) 能够认识和了解工控机、智能仪表、PLC的组成及性能;掌握串行通信及接口的基本知识。2) 能够使用各种媒体查阅所需资料。3) 通过案例学习, 掌握V B软件的使用。
(二) 利用组态王实现串口通信
利用组态王实现串口通信可分为4个单元学习:安装认识初步使用组态王软件、利用组态王实现两工控机间的通信、利用组态王工控机与智能仪表的通信、利用组态王工控机与PLC间的通信。
学习目标:1) 了解组态王软件的6.5版本, 安装认识初步使用组态王软件。2) 能够使用各种媒体查阅所需资料。3) 通过案例学习, 初步掌握用组态王软件实现串口通信。4) 初步掌握计算机测控系统的结构框图, 并掌握基于板卡的控制系统及实现。
(三) 温度测量报警控制系统
温度测量报警控制系统可分为5个学习单元:认识计算机测控系统的硬件、硬件线路的连接安装、温度测量报警控制系统的软件设计、硬件与软件的运行和调试, 实现温度测量报警控制系统。认识计算机测控系统的硬件的学习可采用引导文教学法, 小组讨论法。硬件线路的连接安装可采用任务教学法, 引导文教学法, 小组讨论法。温度测量报警控制系统的软件设计可采用引导文教学法, 小组讨论法, 讲授法, 机上实践。硬件与软件的运行和调试、实现温度测量报警控制系统的学习可采用任务教学法、分组教学法, 建议采用实际现场进行教学过程。
学习目标:1) 通过案例, 能够准确认识计算机测控系统中的硬件;选择执行机构和传感器、变送器及了解计算机测控系统的输入输出信号代码。2) 能够使用各种媒体查阅所需资料。3) 通过案例学习, 对组态软件有更进一步的认识和学习。
温度测量报警控制系统项目有三个子项目:1) 温度传感器概述。能力目标:a.能够准确认识计算机测控系统中的硬件。b.能够使用各种媒体查阅所需资料。知识目标:掌握各硬件的使用方法, 熟悉其性能和技术规格。2) 硬件线路安装。能力目标:a.能够选择执行机构和传感器、变送器及了解计算机测控系统的输入输出信号代码。b.能够使用各种媒体查阅所需资料。知识目标:使学生掌握温度控制系统的硬件连接方法;3) 利用组态王设计温度控制系统。能力目标:a.通过案例学习, 对组态软件有更进一步的认识和学习。b.能够使用各种媒体查阅所需资料。知识目标:能够利用组态王实现温度测量及报警控制。
(四) 马路柏油拌和机控制
马路柏油拌和机的自动控制部分可分为4个学习单元:柏油拌和机生产过程分析、柏油拌和机控制过程的硬件配置、柏油拌和机控制的软件界面设计、硬件与软件的运行和调试实现马路柏油拌和机的自动控制。柏油拌和机生产过程分析、柏油拌和机控制过程的硬件配置。学习目标:1) 根据设备功能选择计算机控制的硬件设备。2) 能够使用各种媒体查阅所需资料。3) 较熟练使用组态软件, 将硬件设备参数输入至软件界面内, 进行设备的远程控制。4) 对计算机测控系统的硬件和软件能进行调试及维护。马路柏油拌合机项目是要完成马路柏油拌合机项目的组态程序设计。能力目标:1) 掌握计算机测控系统中常用的硬件。2) 了解马路柏油拌合机硬件组成和接口电路。3) 会连接马路柏油拌合机自动控制系统的硬件。4) 进一步掌握监控组态软件的使用。知识目标:利用监控组态软件编写应用程序实现对马路柏油拌合机的自动监控、自动补偿等功能:1) 按照工艺要求选料、自动控温、自动配料及拌料。2) 各种生产信息自动远程传感。3) 自动记录生产过程。
(五) 电梯的控制
电梯的控制可分为5个学习单元:电动机控制的测控原理、计算机测控系统中的硬件组成、用计算机测控系统对电动机进行控制的安装与调试、对组态软件深入了解及软件界面设计、计算机测控系统类型及结构特点的总结。学习目标:1) 能够理解电动机控制原理。2) 能够使用各种媒体查阅所需资料。3) 能够按照系统工作原理绘制系统原理图。4) 能够对电动机系统的学习, 扩展为对温度、压力、流量控制阀、状态的测控学习, 学会举一反三。
电梯的控制项目要完成电梯控制项目的组态程序设计。能力目标:了解典型PC总线工控机的组成、工控机的选配、位移传感器结构、组成及使用等方面的知识。对电梯有进一步了解和认识。知识目标:系统能自动完成群控电梯相关功能。
摘要：《计算机测控系统》课程是高职院校机电一体化技术、自动化专业职业能力必修课、专业主干课、精品课。本文笔者结合自身教学经验, 对该课程学习目标、学习单元划分、学习方法等方面做了简要探讨。
关键词：高职院校,计算机测控系统,教学设计
参考文献
[1]丁红胜, 董军军, 吴平.综合性设计性实验的教学思路探讨[J].大学物理, 2007.
[2]宫纪明.计算机测控系统的设计与实现[J].科技资讯, 2008.