发布时间：2022-04-10 16:34:10
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的操作系统实验报告样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
作为信息技术应用发展的一个新方向，嵌入式系统是单片机系统更高级的应用，硬件资源非富，软件开发基于嵌入式操作系统基础之上，系统的功能和性能有了大大的提高。它可以应用于物联网的前端、车联网的移动端、移动应用等。嵌入式软件开发课程是我校计算机科学与技术和软件工程专业的一门专业课程，其实践教学是整个教学课程的一个重要环节，是提高学生积极性、主动性和创造性的重要教学过程。通过实验课程的学习和实践，学生提高了工程设计能力、系统分析能力、基础知识综合性整合能力等。在实际的嵌入式软件开发实践教学中，通过近几年的不断改革和探索，实践教学效果有了较大的提高。
一、嵌入式软件开发课程的现状
嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务，通常，这一任务是通过执行嵌入式软件来实现的。广义的嵌入式系统一般分为两种，一种是嵌入到其他设备或者机器中的模块，进行设备的控制，比如冰箱、空调等里面控制模块;另一种是独立的设备系统，比如：路由器、机顶盒、手机等。针对前一种嵌入式控制模块，一般采用的嵌入式操作系统为：uC/OS、uCLinux、Window CE、Linux、VxWorks等。而后一种嵌入式系统采用的操作系统，主要针对手机而言，操作系统平台：Microsoft公司的window phone、Google公司的Android、Apple公司的iOS以及嵌入式Linux等。进行嵌入式软件开发时，针对不同的嵌入式开发平台，需要的软硬件环境是不同的。尤其是iOS开发环境，需要使用Apple公司的硬件平台和MACOS操作系统环境。我们调研了周边的一些高校，各高校设置的嵌入式软件开发的课程教学内容不尽相同，有的是基于uC/OS操作系统的软件开发，有的是基于Linux操作系统的软件开发。软件平台主要是指嵌入式操作系统，如VxWork、WinCE、uC/OS、嵌入式Linux等。我们学校选择的该课程内容是基于Linux操作系统平台的嵌入软件开发。
二、嵌入式软件开发实践教学情况
嵌入式软件开发实践课程对学生的基础要求较高，学生的动手操作能力要强。一方面，嵌入式软件开发实践的基础要求，不仅要懂得底层系统软件和软件性能优化，而且必须懂得一部分硬件的工作原理。另一方面，是因为这一领域较新，技术发展较快，很多软硬件技术较新或正在出现(如无线通信协议等)，掌握这些新技术需要有较强的学习能力。目前，高校的嵌入式实验室一般都配有专门的嵌入实验箱或者嵌入式开发模块，学生按照实验箱(或者开发板)进行Bootloader移植、操作系统移植、硬件模块的驱动程序开发、应用程序开发等。这些实验项目，一般都随着实验设备随机配备，有现成的实验步骤和源码。实验课堂上，学生一般按照实验指导书的操作进行。这样，学生在嵌入式系统的软件开发实践中，学习的内容和形式对学生积极性的提高没有多大作用，学生自主创新的机会较少。
三、嵌入式系统实践教学的改进
针对在嵌入式软件开发实践教学中出现的一些问题，我们进行了一系列的实践教学改革与探索。
1.软硬件兼顾，加强基于硬件应用的软件开发实践教学环节。嵌入式系统的硬件平台是多种多样的，还有丰富的外部设备。嵌入式系统软件是在这些特定的硬件基础之上运行的，嵌入式软件的运行依赖于特定的硬件。在实践教学环节，考虑到在特定的嵌入式硬件平台之上，完成嵌入式软件开发的实践课。最初，我们在嵌入式软件开发实践教学的对硬件的实验安排较少，甚至没有，学生没有掌握底层知识，对嵌入式软件开发访问硬件资源方面，就无从下手。加强用软件控制硬件的实践教学内容。嵌入式软件开发的软件实验，一方面通过软件去控制硬件，完成特定的功能。利用硬件平台的核心硬件电路和外设，通过丰富的传感器获取一系列的参数，通过网络和控制系统，控制一些机械设备。比如，利用无线技术进行工业控制、环境监测、机器人控制等。这样便提高了学生的兴趣性、积极性和创造性。
2.开放实践教学模式，与社会培训公司联合培养学生。充分利用社会培训机构资源，联合培养优质学生。嵌入式系统软件开发技术特点，是技术新颖、发展快、应用广泛等，高校教师需要有学习过程和项目实践过程。然而，许多培新公司有专门的技术教师专门从事这方面的教学培训工作。目前，有关嵌入式软件开发培训的公司很多，他们的教学体系、实验内容、项目实践等很有特色，他们一直关注着该方向的前沿技术，这些都是值得我们学习的。我校和北京博创兴业科技有限公司合作，利用他们优质的培训教师和实践的开发经验，参与学校的实践教学，是我们嵌入式软件开发实践教学改革的一个重要方向。
3.按照社会需求培养学生，与企业联合创建实践教学基地。让学生参与到科研和技术公司中，让他们接触到最近的理念和开发技术。创建校企合作的实践教学体系，就是以培养学生的全面素质和实际项目能力为重点，利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源，采用学校教育与企业实训、实习的有机结合，共同完成高技术人才培养任务。在培养方案中体现校企合作实践教学体系，与企业科研部门共同制定人才培养方案。这样，学生能够准确及时地根据市场变化和企业的需求，结合行业与社会经济的发展，遵循教育规律，共同制定人才培养方案。在培养方案中，实践教学过程处于突出位置，具有很强的岗位针对性和主动适应性，既能丰富学生的项目经历，又能够大大缩短学生就业后项目研究的适应期。
4.科研竞赛项目带动实践教学。嵌入式软件开发，作为软件开发的一种，按照软件工程的要求进行实践教学安排，起到良好的教学效果。依据实验教学课程与创新平台的资金支持，深入企业进行项目调研，获取企业在人才和技术上的各项需求。实验室专业教师提出科研和实践教学的需求方向和研究题目，嵌入式软件开发的学生根据自身的兴趣结合所学习的知识和技术，选择项目驱动式实践课程。项目来自老师的科研课题或企业技术研发。社会上，有关嵌入式系统开发的竞赛也比较多，我们有选择地让学生参与嵌入式软件开发的竞赛。学生参与竞赛，一方面给学生提供了学习新技术的机会，另一方面，学生积累项目了经验，提高了协同工作能力，这些活动的参与，属于嵌入式软件开发实践课程的一部分。这样，丰富了学生实践课程的形式，也提高了学生的学习兴趣。
5.实践成绩评价体系的改革。嵌入式软件开发实践课程是具有操作性很强的教学环节。如何给学生一个合理的评价方法，一直是我们的改革内容，包括学习态度、实施和创作能力、文档编制能力、组织协调能力以及团队协作能力等。项目考核一般以项目答辩的形式进行，同时采用实践考核和提交作品以及论文的形式，由指导老师评分。一方面，强调实践过程的评价。嵌入式系统软件开发的实验功能和性能的实现非常重要，考虑到整个实验过程的复杂性，我们更强调学生的实验过程和实验态度，实验过程环节成绩所占比重，由原来的30%提高到50%。另一方面，加强实验报告的撰写。撰写实验报告是大学生的一项重要的技能和素质，在实验完成后，必须在规定时间内完成自己的实验报告。嵌入式系统软件开发的实验报告内容主要包括：实验目的、硬件平台(具体外设)、软件平台(运行平台、开发平台及开发环境等)、实验过程、软件流程图及源码、实验过程遇到的主要问题及解决方案等。在学生成绩评价过程中，实验报告部分是评价体系的一个重要指标。
四、嵌入式软件开发实践教学改革的初见成效
通过嵌入式软件开发实践教学环节，学生进一步地巩固和加深了在课堂上学得的知识，锻炼了实践操作技能，增强了实际动手能力。通过近期的实践教学改革，通过我们对学生的调研，学生对实践教学评价越来越高，学生对该课程的兴趣也更大了，学生的积极性和主动性有了较大的提高，学生的实际动手操作能力有了较大的提高，选课的学生也越来越多。通过对近几年毕业学生的就业情况进行调研，从事嵌入式系统软件开发的学生就业情况非常好，学生发展的机会也比较多。
五、结语
由于嵌入式设备的硬件和软件的快速发展，嵌入式软件操作系统的发展也比较快，这对这门课程的实践教学改革也在不断的推进，其教学方式和教学内容也必须与时俱进。在实践教学中，更好地完成教学任务和如何激发学生的学习的主动性、积极性与创造性，是我们实践教学改革的核心与主题。
关键词：核心；课程改革；设计
一、问题的提出
随着信息技术的发展，移动互联网技术、云计算、物联网技术的广泛运用，企业对高职软件专业人才的需求发生着巨大的改变，目前市场上android开发人员需求量大，供不应求，而传统的高职软件专业培养的Java程序员又无法直接胜任此类工作，高职院校历来以培养符合企业要求的人才是己任，因此，作为计算机软件技术专业，与时俱进，关注技术发展新趋势，解决市场新问题迫在眉睫。解决此问题的关键在于根据市场需求，对专业课程实施课程改革或调整课程设置，将教学重点转到移动应用开发上来。在此大环境下，《操作系统原理及应用》课程也需要进行相应的改革，教学重点不再是理解操作系统如何工作，而应落在移动操作系统――Linux的操作使用上来，即学会使用Linux操作系统，并在此平台下进行应用程序开发。
二、《操作系统原理及应用》课程教学现状
《操作系统原理及应用》课程是软件技术专业必修课， 是培养学生行业通用能力的核心课程之一。本课程的培养目标是通过学习操作系统原理、设计方法和实现技术，操作系统的演化过程、发展研究动向、新技术以及新思想，介绍各种有代表性的、典型的操作系统实例，培养理解操作系统软件本身，具有分析、解决操作系统实际问题基本能力的技能型人才。重理论、轻实践，理论讲解抽象、枯燥，学生普遍感觉难懂，在实际工作中用不上；实践课时少，实训条件有限，开设的实训内容多为检验性实验，学生重复课堂上教师的实践步骤来完成操作，若对实训内容稍加变化，需要学生自己独立思考加以变通才能解决问题时，则感觉困难重重，缺乏创造性。并且在实训课中，一般是三四十名同学一起实训，老师无法各个同学都照顾到，最终形成的局面：会做的同学在认真实验，而不会做的同学则茫然不知所措。对实训效果的监督仍停留在递交实验报告，检查实训结果的层面上，许多同学为了扣除平时成绩，常常拷贝其他人的实训结果，递交的作业很难反映真实的学习状况，老师也难以客观、公正的去评价学生。因此，从课程目标、课程内容、教学方法、教学手段等方面进行教学改革显得意义重要。
三、《操作系统原理及应用》教学改革实践
1、课程目标
本课程是专业必修课， 是培养学生行业通用能力的核心课程之一。在课程定位上，兼顾操作系统的原理、操作系统的组成及功能模块；另一方面注重操作系统在移动方面的运用。专业方向为移动应用开发，学生就业岗位定位为安卓程序员，因此立足于Linux操作系统来进行分析讲解。通过本课程的学习，使学生较为全面地了解Linux操作系统，培养学生运用Linux操作系统的基本技能，奠定在Linux系统上进行移动项目开发的基础，对学生从事嵌入式开发、移动项目开发、移动产品技术支持等工作岗位的职业能力和职业素养起主要支撑作用。前导课程为《计算机应用基础》、《程序设计基础》， 其后续课程为《Android开发技术》、《移动应用软件项目制作》等课程。
2、课程设计思路
该课程为计算机类专业的核心课程，而对高职学生来讲，其应用操作系统的实际技能是所有学生学习的重点。整个课程以实践为主，以Linux操作系统的基础应用和维护为项目任务的要点，不断进行强化训练，最终达到能够熟练控制和使用操作系统的目标，为后续其它课程使用操作系统，进行移动项目开发打下良好的基础。在上述理念的指导下，以学生的职业岗位能力的培养形成为已任，以教学做一体化的模式为要求，开发和设计工作过程系统化的项目化的教学标准和资源，实现基于工作过程系统化的课堂教学。
3、课程内容选取
课程内容选取的依据，一是典型工作岗位的工作任务、工作过程及其所需的知识、技能、素质；二是人才培养目标；三是学生本身的学情。整门课程的教学内容选择Linux的操作运用为载体，将Android操作系统的使用作为知识的拓展，以计算机操作系统的核心算法思想的理解和基本工作原理作铺垫，从工作过程系统化的角度，以项目为指导，以若干具体细节任务为支撑，做到教、学、做一体化。
4、教学情境设计
在对几家知名的软件企业进行调查、分析形成的典型工作任务的基础上，选取Linux的各种实际操作作为课程的载体，在操作过程中，讲解操作系统的基本原理，力求引导学生在软件开发方面对操作系统的使用，加强命令接口的高级操作应用和程序接口的编程应用。同时按照认知规律和职业能力培养规律来整合、序化教学内容，一共设定：认识Linux、Linux的基本应用、典型应用、网络应用、综合应用5个学习情境，在每个情境下根据包含的模块内容又进一步划分为11个子情境，每个子情境对应相应的教学内容，如认识Linux学习情境对应的教学内容为Linux操作系统的安装、登录、使用环境的设置（图形化界面和字符界面）；Linux的基本应用情境从操作系统功能模块的角度入手，包括用户管理、文件管理、进程（作业）管理；典型应用情境则包含的内容是在Linux下安装和使用各种办公软件的方式和方法；网络应用情境包括准确的配置网卡实现上网、各种服务器的配置（FTP服务器、SAMBA服务器、DNS服务器、DHCP服务器、WEB服务器等）；综合运用情境包括Linux下的Shell编程、Linux下的Android编程、C编程等。每个教学情境对应一个综合项目，每个子情境对应一个小的工作任务，每个学生在完成子的工作任务后，组合起来即完成一个大项目，一方面让学生在学习的过程中不畏难，另一方面在完成任务的过程中会有成就感，从而激励自己继续前行。
5、教学方法
在引入每个学习情境时，都是采用的任务驱动教学，即为展示每个工作任务完成时的情境，让学生看到工作完成后的“成果”，继而以此为目标，逐步分解任务，划分若干个子任务，分析完成子任务需要具备的理论知识，进而进行详细讲解，基本的做法是需要用到什么就讲什么，知识的延伸放到课外，让有余力的同学自主完成，遇到困难再求助老师。
在教学过程中，将整个班级划分成若干个学习小组，强弱搭配，并确定好每个同学的角色，工作任务以小组为单位完成，由组长统筹规划每位的工作任务，一起分担学习中的困惑，定期交换角色，实现角色轮换。课程考核时以小组为单位，进行汇报、讲解，老师在进行课程考核时，既考虑每个同学在小组中单个的表现，也考虑小组的综合表现。
在实践教学环节，我们借鉴“微课”、“翻转课堂”教学，事先将实训任务到世界大学城空间、QQ群、百度云空间中，并将操作过程录制成视频、动画及配套的教学资源，也随着实训任务一起在打包到网上，并要求学生在实训课前进行自主学习。在实训课堂上进行任务分解，学生设计实验方案，自行完成实验，在实验的过程中遇到问题可与其他同学交流、讨论，实在解决不了，可求助于老师，并完成实验报告的书写，并在小组内推选组员进行实验的回报；教师在实验室中来回巡查检查学生实验的情况，听取每个小组的汇报，对于共同存在的问题，进行集体讲解，引导学生进行讨论。学生一方面展示实验成果，另一方面在参与讨论、听取老师的讲解后，进一步完善、优化实验及实验报告。
在课程考核方式上，不再是传统的试卷，而是以“过程考核+技能考核+期末考试”来综合评价学生对于该课程的学习情况。过程考核包括平时上课迟到、早退、旷课情况，课堂讨论的参与度、小组汇报的表现等；技能考核以项目考核为主，即以项目为单位，提前设置几个项目，小组随机抽取试题，以项目答辩的形式来进行考核；期末考核则注重考核学生对理论知识的掌握程度，全面、综合地考核学生。
四、结束语
《操作系统原理及应用》是一门操作性很强的课程，通过分析目前的市场需求，重新定位课程目标，选取课程内容，设定教学情境，采用任务驱动式教学，在实践课程环节，引入“微课”、“翻转课程”教学法，通过一学期的教学实践检验，学生在学习态度、协作精神上有明显的改善，学习积极性方面也有明显的提高，当然在实践中还存在一些不如人意的地方，希望今后改进，进一步提高教学质量。
参考文献
[1]郁红英，王磊.浅谈操作系统实践教学[J].实验室研究与探索， 2013，32（10）：434-437
[2]李海龙，邓敏杰，梁存良.基于任务的翻转课堂教学模式设计与应用[J].现代教育技术，2013， 23（9）： 46-51
[3]张其亮，陈永生.翻转课堂在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014， 31 （12） ： 173-176
关键词:操作系统;实验教学;课程设计
中图分类号:G642 文献标识码:B
1存在的问题
“操作系统”是计算机专业的核心理论课程之一,无论在教学、科研中还是在软件产业及国家信息安全中都处于非常重要的地位。但是,一直以来,“操作系统”的教学和实验都存在比较严重的问题。
(1) 操作系统在所有软件中是最复杂的,而且目前的几大主流操作系统的地位已经相当坚固, 所以师生参与编制实际操作系统的机会少之又少, 这样在教学过程中原理的抽象性和实际系统的开发必然严重脱节,直接导致了该课程教学效果的不理想。
(2)“操作系统”课程的理论性和综合性都很强,学生在学习过程中不容易理解和掌握,也无从应用,因此,从主观上讲,学习操作系统的无用论在学生中也普遍存在。这直接影响了学生学习该课程的兴趣,使学生普遍反映该课程难学。
(3) 操作系统的复杂和功能强大,使得操作系统的实验难以设计和实施,再加上实验设备和实验环境的问题,更难开展具有针对性的实验。据调查,有些高校根本不开设操作系统的实验。因此,该课程的教学目的和教学要求根本无法达到。
2教学探索与实践
教育学中革新传统教学的“建构主义”理论主张应以学生为中心,认为学生的知识主要是学生自己建构起来的,教师的作用是提供一个良好的学习环境以帮助和推动学生去建构自己的知识。基于这种建构性教学的核心思路,我们应以学生为主体,设计相应的教学模式以及相应的施教方法,推动学生建构自己的知识,激发学生的学习兴趣,培养学生的自我学习、自我发展和团结协作的能力。
为了解决“操作系统”课程中的问题,除了授课时要突出重点,讲清难点以外,还要注重讲课的方式,采取有效的教学方法,改革以往的考核方法,加重对实验课的考核,通过实验在实践中让学生加深对较为抽象的理论知识的理解记忆,帮助学生学习,让学生掌握有效的学习方法。
2.1采用启发式教学,激发学生的学习兴趣,注重培养学生的学习能力
教学离不开讲授,“操作系统”这门理论课有更多“讲”的内容,但要讲究方法,要注意激发学生的思维,调动学生主动积极思考。在授课过程中,不能单纯地介绍抽象的基本原理和概念,而是要渗入到学生的现实感受中。教师要充分地启发学生的联想,让他们的现实感受和所教授的抽象原理产生共鸣,以此来引起学生的兴趣,从而使学生在学习中能够充分发挥其主观能动性。
其实,操作系统本身的特点决定了其教学的过程是培养和发展学生逻辑推理能力的有效途径,这就需要教师去思考、去设计,让学生在学习专业知识的过程中培养学的能力。为了培养这一能力,在具体授课时,针对一个问题,教师应向学生介绍多种参考资料。通过查阅参考资料中对同一问题的不同阐述,培养学生研究性学习的能力;另外,教师还要注意引导和培养学生利用网络资源的能力,并注意综合知识的应用,锻炼学生的独立学习能力,使学生的目光从课内延伸到课外。
2.2精心设计教学过程,突出学生学习过程中的主体地位,注重培养学生的创新学习能力
实施以学生为主体的教育,培养学生的创新素质,精心设计教学过程是非常有效的方法。经过多年的努力,我们总结出了一套行之有效的方法,就是在教学设计的过程中,要注意充分发挥教师的提示、引导、分析和归纳的作用,设计相应的环节和一定量的问题,以培养学生的独立思考能力和创新能力。复习巩固性的问题,可以督促学生养成复习巩固知识的学习习惯;引导性的问题,可以督促学生养成预习新知识的学习习惯;点评式的问题,有益培养锻炼学生的综合能力。引导学生分析问题时,注意要引导学生用多种方法加以思考。不同的方法,会产生差异很大的结果,这可以让学生更加注意方式方法的选择。
为了突出重点内容,把更多的时间留给学生,我们通过多年的实践,把“操作系统”的内容分成了三大类:需要了解的内容(能记住所学的知识内容,并能直接运用这些知识)、应该理解的内容(理解所学概念,并能用它解决简单问题)和必须掌握的内容(要求熟悉知识内容,能把标准所列知识综合应用)。这样,教师在教学过程设计中就可以根据所划分好的内容进行有针对性地设计,在教学时根据内容的类别就可以采用不同的方法,真正做到了有的放矢。
2.3加强实验实践环节,发挥学生在实验中的主导作用,培养学生的学习兴趣和团结协作能力
这个环节,我们改革的力度最大。在这几年中,经历了一个不断发展和完善的过程。开始的时候,我们只是开设了一些模拟实验,如进程管理的模拟、文件系统的模拟等,让学生从中加深对相应原理和理论知识的理解。后来,随着课程改革的深入,我们逐步引入了Linux源码分析和关于Linux平台的一些实验。现在,我们的这个环节可以分为两个层次:与理论课程安排在一块的模拟实验和独立的关于Linux平台的课程设计环节。在第一个层次中,我们安排了进程调度模拟实验、作业调度模拟实验、进程同步模拟实验、分页存储管理模拟实验和文件管理系统模拟实验等,要求学生随着理论课程的学习,在安排的实验学时内独立完成,主要目的是巩固所学的理论知识,做到学以致用。关于第二个层次,我们安排了两周的课程设计,要求学生分组完成在Linux平台上的实验。在这个层次中,我们始终坚持以学生为中心、以教师为主导的指导思想。教师的作用是为学生提供和营造一个能充分发挥学生个性、施展学生才能的学习环境,设计可供选择的方案,鼓励学生创新,并及时、恰当地给予正确的评价和指导,使学生学会学习、学会发现、学会创造,少走弯路,乐于接受新知识,提高学习效率,不断完善自我。坚持以学生为中心就是要转变教学模式,实施双向交流的知识传授、能力训练、素质养成的教育模式,培养学生的创新思维方法,按照学生的特点来设计实验方案、安排实验内容、组织实验活动。具体如下:
(1) 教师按照上面的指导思想,设计了实验项目方案,并标明了每个方案的难度系数,供学生自由选择。在每个方案中,除了必须完成的任务以外,还允许学生进行创新。
(2) 开展以自我管理为主,组成实验小组。为了培养学生的团结协作意识,在分组时,我们打乱了班级和性别,进行随机分组,以5～6人为一组。然后,每个组根据自己的实际情况,选出组长,负责整个组的管理和协调。
(3) 选择实验项目方案。每个组经过讨论,选择适合自己小组的方案。由于这个环节的成绩是根据每个方案的完成情况(包括整个小组的完成情况和每个小组成员的完成情况)、难度系数和创新情况来综合评定的,因此,选择一个合适的方案是相当不容易的。
(4) 制定计划、分工和进度表。每个组经过讨论,制定相应的软件开发计划,并在组长的主持和协调下,进行任务和功能的划分,最后制定本小组的进度表。
(5) 每个小组按照自己的进度表进行实验项目开发。在开发过程中,既鼓励竞争又要加强合作,要求每个学生必须就这个环节完成一份有自己见解的报告,同时,每个小组也必须完成一份有价值的报告。这样,在整个环节的过程中,充分体现了竞争与合作的统一。
2.4改革考核方式,调动学生理论与实践相结合的热情,促进学生的主动学习
成绩的考核,改变了单纯强调卷面成绩的考核办法, 将总评成绩改为卷面成绩占50%,上机实验成绩占20%,课程设计成绩占30%。同时,关于实验和课程设计的考核要详细化、规范化。不是以实验的表现或实验报告来评定实验成绩,而是看实验准备、实验动手能力、调研活动、实验报告、思考问题和解决问题的方法以及与小组其他成员的合作情况等综合地、动态地评定实验成绩和课程设计的成绩。鼓励学生思考,鼓励学生提问,鼓励学生开展创造性的活动等。
3结束语
通过“操作系统”课程的改革,提高了学生学习的主动性,培养了学生的学习能力和创新能力。尤其是我们开展的“操作系统”课程设计环节,更是培养了学生的组织协调和团结协作能力。由于每一个小组由5～6人组成,选举一名组长负责小组内关系的协调处理,大家配合共同完成实习任务,这有力地培养了学生的集体主义精神和组织协调能力。
当然,这种教学改革也增加了学生学习的压力。由于成绩是综合评定的,因而学生会有一定的压力。但是,只要教师注意引导,是可以将这种压力转变为学生学习的动力的,我们近几年的实践也证明了这一点。
总之,在“操作系统”的授课过程中,通过以上的改革,我们发现学生的积极性、动手能力有了明显地提高,单调抽象的理论知识也在实验中生动并简单起来,学生的理解能力加强了,团队协作精神也慢慢培养起来了,较大地提高了教学质量,并且也使期末的考核更具有公平性和促进性。
参考文献:
[1] 王希杰,王立新.《操作系统》教学中的几点思考[J]. 邢台学院学报,2004,19(2):88-89.
[2] 李倩.计算机信息技术课程实验教学与专业课程整合的研究[J]. 现代企业教育,2006(24):105-106.
[3] 管致锦.基于实验任务驱动的操作系统教学设计[J]. 南通工学院学报:自然科学版,2004,3(2):75-78.
[4] 鲁和杰. Linux系统教学实验平台构建与比较研究[J]. 福建电脑,2008(10):41,47.
关键词：项目任务驱动；教学模式；教学效果
作者简介：赵邶（1978-），男，吉林双辽人，东南大学成贤学院计算机工程系，讲师；刘雪娟（1980-），女，山东嘉祥人，东南大学成贤学院计算机工程系，讲师，南京航空航天大学计算机科学与技术学院博士研究生。（江苏 南京 210088）
基金项目：本文系东南大学成贤学院教改项目（项目编号：1101300069）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0137-02
“Linux操作系统与应用”课程是计算机专业的核心专业课程，同时，本课程也是从事Linux嵌入式开发、Linux服务器管理等职业岗位的人员必须学习的一门基础课。通过本课程的学习能较全面了解Linux操作系统，掌握Linux操作系统的基本技能和强大的应用功能。在多年的“Linux 操作系统与应用”课程教学中发现，这门课程难度不大，但是对动手能力要求较高。如果按照普通的教学模式，在理论课堂上学生只是被动的接受知识，几天后上机实践时，学生能记下的东西可能所剩无几。实验课堂上需要占用大量的时间重新回顾一遍，这样既浪费了时间，完成不了教学内容，又达不到预期的教学效果。学生也表现出对该课程的抵触，不知道学完这门课后能做什么，而且命令很多，很不容易记住也就失去了学习的兴趣。由此可见，以知识为中心的教学模式，以教师的单向灌输为手段的单一传递活动，已经完全不能达到该课程的教学效果了。
鉴于此，该如何选择合理的教学模式才能有效地提升“Linux 操作系统与应用”的教学效果呢？根据以往的教学经验以及认真的思考，笔者认为应该以项目和任务为导向，以具体的应用项目为教学内容，让学生明白学完这门课程后能做什么、这门课程的意义，才会用心去学习，这样才有可能提升本课程的教学效果。
一、Linux课程教学现状分析
“Linux 操作系统与应用”是计算机专业一门十分重要的专业基础课，该课程包含Linux系统理论知识的介绍，还包含一些网络服务的内容。由于本课程很多知识都需要在机器上执行，单靠黑板的板书和幻灯片的内容罗列，完全不能让学生理解和真正的掌握。再加上对于初学者而言，许多的命令都是陌生而且难以记忆的，如果不是反复地实践记忆，根本记不住。
针对这种情况，应该对固有的教学模式做一定的修正，通过对教学任务、教学目标、教学内容和考核方式进行改革，让学生在每堂课上都能反复练习、调试，通过理论教学和实验同步交叉进行，使得教学内容更为丰富，教学效果更为显著，教学方法更为合适。不断的与时俱进，增加一些与教学内容紧密相关，与实际应用结合密切的实验内容，让学生真正体会到学以致用。同时，以项目作为载体，以任务作为驱动力，不断挖掘学生学习该课程的浓厚兴趣，调动学生学习该课程的主观能动性。 [1]
二、改革Linux教学模式
Linux操作系统涵盖许多强大的功能，而且许多操作都十分灵活，可以说是一个非常安全而且稳定性好的操作系统。单从理论知识而言，在讲授本课程时，主要包含5大部分的内容：Linux操作系统基本操作的总体介绍；讲解系统的安装及配置、系统常用命令的使用；全面讲授系统的图形界面及图形界面下的应用程序的功能及使用方法，包含基本的应用方法和典型的一些实例；重点介绍Linux强大的网络服务功能；介绍Linux系统管理和Linux系统的数据库应用。该课程是一门实践性极强的课程，除了理论课程的讲授，实际的动手操作尤为重要。只有带着明确的目标和任务，完成相关的综合实验，通过实验加强学生的动手能力，巩固课堂上的基本知识点，才能真正掌握该课程。所以，对于“Linux 操作系统与应用”这门课程的教学模式的改革势在必行。
1.改革教学内容
教学内容是一门课程的根本，对教学内容的创新在很大的程度能影响教学效果。为此，要打破高校教学的固有模式，在课程增添与实践密切相关的新的教学内容，新的教学内容的选取，要以典型工作岗位的工作任务、工作过程及其所需的知识点的全面分析为依据。如引入一些公司或企业的实际业务需求的项目作为实践内容，这样的教学内容作为新的项目和任务，可以成为学生掌握知识的驱动力，通过设计实验完成这些项目或任务，加强学生的实践动手能力，增强学习兴趣，提升教学效果。
改变课程教学内容，以项目为目标，以企业网络服务功能的实现为任务，不再是纸上谈兵，而是将知识点体现在实际操作中。针对本课程，将从日常教学中的理论部分和上机实践来进行改革。理论部分：每次授课分为两小节，第一小节课学习教材相关知识点，第二小节针对本项目用到的知识点进行具体的说明，也就是说前面是公共知识的学习，后面是知识点应用到项目的实践。实践部分：每次做实验必须先写实验报告，内容包括：实验名称、实验任务、实验预期效果、实验步骤、心得体会等，不写实验报告者不能进机房做实验。只有这样，学生上机才不会懵懵懂懂，才会有目标地做实验。在上机实践中每人一台计算机，需要在自己的机器上完成具体的任务目标。下课时将实验效果截图到WORD文档中作为作业提交。
本课程理论教学32学时，实践教学16学时，总共8次上机，在这短短的8次上机中要完成既定项目目标，任务非常艰巨，要求学生在课余时间需要自己动手熟悉操作步骤，这样才能达到要求。这8次上机内容的具体安排是：第一次：使用虚拟机安装RHEL5.2，熟悉Linux系统，熟悉常用Shell命令；第二次：继续熟悉Shell命令，安装YUM软件仓库；第三次：飞扬广告公司网络拓扑的设计与搭建；第四次：DHCP服务器的配置管理；第五次：DNS服务器的配置管理；第六次：FTP服务器的配置管理；第七次：WWW服务器配置管理；第八次：Mail服务器的配置管理。
以本课程新增的实验教学内容“飞扬广告公司网络拓扑的设计与搭建”为例，该实践内容是完成一虚拟中小企业内部网络服务需求为目标，以项目开发流程为主线，最终满足企业实际应用。这个虚拟企业是feiyang，它是一家广告设计公司，主要从事平面媒体设计、等相关业务。总公司位于江苏省南京市，人数50人左右。该公司需要通过Linux平台实现以下网络服务功能：DNS服务：实现名称解析、动态更新等功能；文件服务：为企业内部员工提供一个可靠、安全的存储空间；FTP服务：为企业合作伙伴提供相关文件的下载；DHCP服务：实现IP地址等相关信息的动态分配；WEB服务：为企业内部员工及商业合作伙伴提供一个展示和交流的平台；邮件服务：为企业内部员工提供邮件服务。[2]
为此，课程内容增加新的课程任务：
（1）设计实验环境。为了便于计算机公共机房的管理，本课程上机实验均在VMware 虚拟机环境下进行。VMware Workstation 是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件，为用户提供可在单一环境同时运行不同操作系统并进行开发、测试、部署应用程序的最佳解决方案。VMware Workstation可在一台物理机器上模拟完整的网络环境，其更好的灵活性与先进的技术胜过市面上其他的虚拟计算机软件。[3]
（2）设计教学内容。在本课程中引入完整项目的实例：虚拟企业Feiyang广告设计公司的网络服务功能的设计与实现，其物理拓扑如图1所示：
本项目的验收目标是：假设公司某部门的员工上班，开机后可以自动分配公司内部的私有IP地址，员工进入公司内部局域网，通过DNS和WWW进行网页浏览、通过FTP进行有权限的文件上传下载、通过Mail收发电子邮件。如果能实现这些功能，那么本课程主要内容的教学目标也就达到了。
本项目实现的关键是搭建虚拟公司的网络拓扑结构。利用VMWare虚拟化，将一台虚拟机（图1 物理拓扑图中的Router_DHCPRelay Server）设置为路由器，将各个部门不同网段的虚拟机通过这台虚拟机路由器联系在一起，实现公司内部分处不同网段的部门均能正常地使用网络服务。[4]
通过这个实际项目的学习，将平常零散的知识整合起来，运用到实际工程中，加深学生对知识的理解，同时也锻炼了学生的实践能力、团队协作、沟通交流等多方面能力，为以后的学习打下坚实的基础。如果多个类似这样的实验内容融入到教学中，让学生通过反复训练巩固和掌握Linux的知识及应用，对于该课程的讲授和学习都能起到事半功倍的效果。
2.改革教学方式
因为学生毕竟是第一次接触Linux，刚开始有些同学在Linux下都找不到指定的文件夹，在此情况下让学生敲命令、修改服务配置文件可谓困难重重。为了能让教学内容顺利开展，笔者改变了以往的教学方法，在本课程中提供7次实验的项目指导书，安排每次实验任务目标和项目指导书内容有所侧重，将项目实施的每一步骤图文并茂的呈现，对于学生成功完成实验起到指导作用。
在教学中，即使有项目指导书的辅助，还是存在问题，有些学生反馈：按照指导书的操作步骤，还是不能完成实验任务，尝试多次也无法成功。针对这些偶然性出现的问题，笔者进一步完善了教学方式，在教学中融入大量的具体操作的视频。在确认项目指导书正确性的前提下，以视频录像形式，让学生更直观更清晰地了解每一步的界面，对服务器的配置管理按照视频来一步一步操作，能够完成既定的实验。
除了以教学项目指导书和操作录像视频作为辅助之外，在本课程中还增加了很多互动的教学课时。例如，在课程结束前，要求学生从教学内容、教学实施和教学效果三个方面对于新的教学模式谈谈感受，大多数学生表示新的教学模式比较新颖，实验内容丰富，能学到很多东西。同样也存在其他意见，比如实验课时偏少，实验内容偏多等。针对学生反馈的意见，进一步调整教学内容和教学方式，以期达到更好的教学效果，这也是本课程改革最根本的目标。在这里笔者以近3年实施改革前后的考试成绩为实例，将2008级至2010级计算机科学与应用专业3个年级本课程期末考试成绩的结果分析图呈现出来。数据表明对课程的改革有一定的成效，当然，教学效果的改善不能完全由考试成绩来佐证，但至少可以作为量化的一个指标。
3.改革考核方式
鉴于本课程教学改革的新方向，考核方式为：平时成绩、一次大作业和期末考试。平时成绩占20%，期末考试占60%，大作业占20%。期末考试分为笔试和机试，笔试占40%，机试占20%。这一次大作业要求是本项目的所有网络服务功能的完整实现，每个人都要撰写项目实验报告。
三、结论
本次教学新模式的探索希望能开辟一条新的道路，能够让学生在初次接触Linux系统时就能较为容易地掌握，并且为之后学习其他课程打下坚实的基础，特别是“Linux环境下网络编程”、“嵌入式及Linux程序开发”等课程的学习。
普通高校“Linux 操作系统与应用”课程的教学普遍存在偏理论性，知识点繁杂，没有统一性，学生学习的积极性不高。通过本教学新模式的探索，将项目的开发引进到教学中，以具体任务为目标，将完成网络服务功能作为考核的结果。学生学习的主动性和兴趣能够调动起来，并安排详尽的实验计划，完善的考核方式，对于本课程的教学效果会有提升。
参考文献：
[1]林慧琛.RedHatLinux服务器配置与应用（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2007.
[2]张勤，杨章明.Linux服务器配置全程实录[M].北京：人民邮电出版社，2010.
【关键词】操作系统 教学方法 实验教学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）05－0076－02
【Abstract】Starting from the problems that exists in the current experimental teaching of computer operating system, some useful studies and improvements were made in this article, according to the author’s experience of teaching practice.
【Key words】Operating system A teaching method Teaching of experimentation
操作系统是一门综合能力要求较高的课程，教学过程需要理论教学和实践教学并重，而且课程大部分内容较为抽象，难以理解，知识点较为松散，学生不易形成知识体系；在学习过程中，需要学生不仅理解课程本身的思想和概念，同时也要求学生有较强的软件编程能力，能够理解和掌握其中的思想；本文在分析现有操作系统实验教学问题的基础上，提出相应的解决方法，并讲述一种配合理论和实践教学的实训方法，从而使得学生整合知识体系。
一、操作系统实验的目标
通过实验教学，使学生熟悉操作系统接口的使用，加深对操作系统工作原理的认识，加强对操作系统实现方法的理解，同时也使学生在系统体系结构的设计方面得到基本训练。
二、操作系统实验内容
针对两大主流操作系统Windows和Linux所提供的编程接口，设计了以下操作系统实验。
Windows系统实验安排四个方面的实验课程：①进程管理方面，提供了线程的建立与撤销、线程的同步、线程的互斥，使用命名管道实现进程通信几个实验。②内存管理方面，提供了动态链接库的建立与调用和系统内存使用统计的两个实验。③文件管理方面，提供了采用无缓存方式实现文件读/写，采用高速缓存实现文件读/写，采用异步方式实现文件读/写。④设备管理方面，提供了获取磁盘基本信息、读/写磁盘指定位置信息两个实验。
Linux系统实验设计为：①进程管理方面，设计了编制实现软中断通信的程序和进程管道通信程序。②内存管理方面，设计了内存的监控、检查和回收，模拟FIFO，LRU和OPT页面换算算法两个实验。③文件管理方面，设计并实现了一个文件执行程序和一个一级文件系统程序。④设备管理方面，设计了字符类型设备的驱动程序和块类型设备的驱动程序两个实验。
根据Linux的特点，设计了一个综合性实验：设计Linux系统内核的编译实验。
三、实验教学方式改革
实验教学的形式应多元化，而不仅仅是传统的上机操作。为了更好地提高学生的学习兴趣，培养学生的创新意识，我们采取了以下几种教学策略。
1．案例教学
案例教学是通过对一个具体案例的思考，启发学生的创造潜能。首先由教师通过案例给学生演示实验过程，然后学生自己重复调试或者在此基础上进行一些改进性或创造性的工作。
2．鼓励学生参与教师的科研项目
结合教师的课题，积极引导学生参与。实验教学与科研实现了有机的融合，有力地推动了学生创新活动的开展，收到了明显的成效。通过这种形式，学生可提早参与到项目开发中来，为以后走上社会就业打下良好的基础。
3．培养兴趣小组，鼓励创新。
实验过程中，学生往往注重实验结果，不在乎实验过程，这样无法深刻理解实验原理，也不利于培养学生系统程序的设计能力；达不到实验教学的真正目的。作者在实际的教学过程中发现成立兴趣小组，要求小组成员独立或协作给出实验方案，并带动大多数同学一起完成实验，并针对不同方案，教师和同学一起讨论，给出改进措施，能够提高学生的学习积极性，培养团队意识。
4．设计多组实验，鼓励多种实现方式。
很多同学为了完成实验，往往采用实验前或者过程中，抄袭他人，甚至直接网上查询结果，填写实验报告，达不到实验效果，设计多组实验，根据代码给分，极大地提高了学生学习兴趣，开拓了思维方式，并增强了学生解决实际问题的能力。
四、动手实现操作系统的实训设计
一般操作系统课程安排在大三下学期进行讲授，对于该阶段的学生，在学校里的主要课程均已学习完毕，知识积累到了一定程度，但是对于编程能力和对系统的认知程度还较为浅薄，此时安排学生自己动手编写操作系统的实训，不仅能够使得学生对操作系统形成全局的认识，而不是一个个的离散的知识点，同时学生能够将之前所学知识串联起来，形成体系，以便学生学会分析和设计大型系统软件的方法和技巧。
建议如下安排实训内容：
实训主要是围绕着Linux系统实现进行，分为4个阶段，每个阶段一个星期：①OS启动、中断与设备管理，代码量200～1500行；②内存管理，代码量2000～2500行；③进程管理，代码量3000～4000行；④同步、互斥与死锁，代码量4500～5000行。
在教学过程中发现，大部分学生对如此大量的代码量感到吃力，所以根据需要，教师提供部分框架代码，让学生填充其他的内容，从而提高了学生的兴趣和实训的效果。
五、结束语
针对操作系统实验教学存在的问题，我们提出了相应的解决方法，同时为了提高学生的综合能力，设计了一次为期一个月的操作系统教学实训，使得学生能在实践的基础上加深对操作系统的认识，并帮助学生形成完整的知识体系，解决实验中难以看到实际效果的问题，培养了学生的学习兴趣和思维模式，提高编程水平，通过实践，该方式起到了良好的教学效果。操作系统作为计算机专业的专业基础课程，实验教学是计算机教学的重要环节，抓好这个教学环节，对于提高计算机的教学质量、全面提高学生的素质有着重要的意义。
参考文献
1 韩 智、张振虹.数字图像处理实验课教学改革与实践［J］.实验室研究与探索，2008（9）：102～104
2 靳天玉、吕振肃.加强实验教学建设培养创新能力［J］.实验室研究与探索，2008（9）：94～95
一、实验报告电子存档，师生互评，促进建立完善的实验教学评价系统
通用实验教学管理系统，不仅能够提供教学内容上的指导与资源的补充，同时学生的实验结果、报告还可以电子文档形式提交。教师可在线评价学生的实验效果，学生也可对实验项目的教学效果做出评价。根据评价形成一定量化指标，从而以通用实验教学管理系统为平台，促进实验教学知识结构评价、学习资源建设评价，学生自主学习效果评价和师生互动效果评价等实验教学评价体系的完善。由于采用了数据库、网络等新技术，能够对实验室资源做到合理管理。包括实验设备的出入库、维护保养、实验耗材购买与使用等都能按照用户需求设计项目信息，分类保存，有效提高实验设备的使用率，实验室管理人员的工作量也大为减少。通过以上几点的介绍可知，设计并构建合理的通用实验教学管理系统对提高实验教学效果，促进实验教学水平发挥具有重要的作用，因此积极建设一个通用实验教学系统是非常必要的。
二、通用实验教学管理系统设计
本实验教学管理系统在设计时充分进行需求分析，使其具有权限控制、实验预约、在线教学指导与学习、提交实验报告、实验效果评价、实验室资产管理、布告发表等功能。该教学管理系统基于B/S（Browser/Server）构架，服务器端操作系统选择Windows2000Server版，在其上搭建Apache服务器；Web页面端语言采用PHP语言，数据库采用与之搭配非常成熟的MySql数据库。该系统采用浏览器作为信息访问工具，因此客户端不需要安装专用的软件，使教学管理系统的易用性更强，整个系统的维护工作量也大为减少，保证了系统能够平稳高效运行。系统架构如图1所示。根据前述功能，通用实验教学管理系统主要分为实验教学管理子系统、数据管理子系统、实验设备管理子系统。系统框图如图2所示。实验教学管理子系统实现对课程实验与开放实验的教学与管理；数据管理子系统实现用户管理、数据库维护及系统环境设置功能；实验设备管理子系统对实验室资源进行管理，包括设备使用制度、出入库、维护保养管理及实验室耗材管理、布告管理。实验教学管理子系统是这个系统中的核心部分，其功能按照学生、实验指导教师、课程教师又进一步细分。实验教学管理子系统的层次图如图3所示。在学生模块中，学生可以三种用户身份登录。个人用户身份具有预约、退订开放性实验项目、在线学习交流、提交报告、查询成绩的权限；班级用户身份由课程教师指定，通常是课代表，用于课程实验选择、预约、查询；访客用户是提供给一般人员（非本课程学员）用于学习的权限，该权限可以进行课程选择，浏览教学资源，但不能进行在线交流、预约实验、信息查询等操作。教师模块分为实验教师与任课教师两部分。实验教师负责实验项目的教学指导与管理，包括根据任课教师实验安排制定实验课表、进行实验效果评价、成绩管理及实验信息管理、在线教学指导、实验教学资源管理等工作。任课教师主要负责课程实验进度控制、课程教学资源管理、在线教学指导，并负责上传、下载、编辑课程教学资源，以拓展课程教学内容，完善学生实验能力。同时可以利用论坛、留言板与学生进行互动交流，进行实验前学习指导。
三、结束语
关键词：操作系统；Linux；实验教学改革
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)13-3114-02
Experiment Teaching Reform on Operating System Course
LI Shuang-qun，MENG Hui-li
(College of Computer and Information Technology, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)
Abstract: On the basis of our teaching experience, the problems of experimental teaching on operating system course are analyzed, and this paper proposes the experimental teaching reform based on the cultivation of students’practical ability and innovative ability. The experimental teaching reform makes some exploration and reform on experimental platform, experimental contents and assessment programs. The exploration on experimental teaching broadens operating system theory, strengthens the students’practical ability and innovative ability.
Key words: operating system; linux; experimental teaching reform
操作系统是计算机科学与技术专业的一门非常重要的专业基础课程。操作系统课程内容丰富而且概念比较抽象，学生理解起来比较困难，因此，操作系统实验教学是课程学习过程中非常重要的环节。目前的操作系统实验教学内容单一、形式呆板，主要以验证、模拟为主，实验教学没有发挥其应有的作用。
现在，很多用人单位需要大量既懂得理论知识，又具有很强动手能力的综合性型人才[1]。如果学生在学校期间只学会了基础理论知识，而不具备任何实际经验，那么这些学生就不符合用人单位对毕业生的要求，因此，学习操作系统课程应当重视实验教学[2]。为了在实验教学中充分锻炼学生的动手能力、培养学生学习兴趣和增强学生的创新意识，该文在操作系统实验平台、实验内容、教学方式、考核方案等方面进行了探索，取得了较好的实践效果。
1操作系统实验教学现状
1.1操作系统实验教学重要性认识问题
计算机操作系统课程内容分两部分：一是操作系统理论知识学习；二是操作系统实验教学内容。操作系统实验教学主要培养学生的创新能力，加深对操作系统理论知识的理解。但是在实际的教学过程中，往往过多重视理论知识的学习，把实验教学当成次要课程，殊不知实验教学和理论教学同等重要[3]，通过实验教学可以实现对理论知识的有效复习和加深理解。
1.2实验内容设置问题
操作系统从功能上可以分为四大模块：处理机管理模块、存储管理模块、设备管理模块、文件管理模块。实验教学应该紧紧围绕这些模块展开，但是由于受到实验平台的制约，有些实验难以开展，实验内容设置主要是一些模拟性、验证性实验，且主要围绕教材中的主要算法。
操作系统课程概念比较抽象，仅仅通过几个模拟性、验证性实验很难把这些抽象的概念直观地表现出来；另一方面，这种实验教学方案很难培养学生综合运用知识的能力和独立设计的能力，不易调动学生的积极性和提高学生的学习兴趣。
1.3实验平台选择问题
操作系统实验大多选择Windows操作系统作为实验平台，主要考虑到Windows操作系统是学生经常使用的操作系统，操作方便[4]。但是Windows操作系统源代码是保密的，学生也无法了解它的内部结构和实现原理，只能通过操作系统给用户提供的接口对其进行操作。学生只能通过模拟和验证来理解操作系统中的概念和算法，这将限制学生对操作系统工作原理的理解和创新能力的培养。
1.4实验教学方式问题
实验教学中，实验内容和实验方案均由教师制定，学生仅仅是按照实验步骤在规定的时间内进行演示或验证。实验内容和实验方案没有考虑到社会的需要，不利于学生将来所从事的工作。实验室主要在学院规定的实验时间内开放，这种局限性限制了学生创新能力的培养。
2实验教学改革
2.1合理选择实验教材
现代操作系统技术发展迅速，很多新的开发思想和理念不断出现，选择合适的实验教材对于实验教学非常关键。目前的操作系统教材大致分为两种类型[5]：第一类为国内自编实验教材，这类教材偏重于操作系统理论知识的讲解，实践性不强；第二类教材为国外具有权威性的英文原版实验教材，该类教材知识较新、实践性很强，但是由于普通院校学生的专业英语水平有限，难以得到全面实施。因此，我们采取一种灵活的方式来进行实验教学，针对本校学生的水平与特点，在充分利用教材的基础上，增加趣味性、可操作性和调整实验难度，保证学生的实验可完成性，并通过一些案例来提高学生的兴趣，使其在实验过程中获得成就感。
2.2科研和实验教学相结合
作为操作系统实验教学教师，必须及时更新自己的知识，不断学习，提高业务水平。多年来，课程梯队成员始终坚持收集、阅读与操作系统有关的各种资料和文献，安排课程梯队教师参加全国操作系统教学会议、Solaris操作系统教学研讨会等，并将学习到的新技术用于实验教学中，使学生受益匪浅。
要挖掘每一位学生的自身特点，因材施教。针对学生的不同需求，教师可以在实验教学中补充难度不同的新技术，让学生都能找到自己的兴趣点。在授课过程中，有针对性地设置实验知识点，引导学生由浅入深地加深对操作系统原理知识的理解。
教师实践证明，将科研与实验教学相结合的方式，可以提高实验教学效果和教学质量。只有这样，我们才能培养出对社会有用的人才。
2.3实验课程设计
操作系统实验教学不仅能够加深学生对操作系统原理的理解，而且也能够培养学生的实际动手能力。操作系统实验教学主要是根据学生所学课程中的原理，设计某些算法实验并进行验证，以及熟悉操作系统平台的使用，能够将操作系统中的某些系统功能应用于实践中。
2.3.1实验平台选择
良好的实验平台是学生做好实验的前提，我们根据课程需要，选用Linux操作系统作为实验教学平台，以提高学生编程能力以及使用、管理系统功能的能力[6]。之所以选择Linux操作系统作为实验平台，主要考虑以下两点：
1) Linux是开放源代码的操作系统。学生可以阅读、修改Linux的源代码，能够了解Linux操作系统的内部实现机制[7]。
2)有利于培养学生创新能力。在Linux环境下进行实验可以对操作系统内核进行操作，学生可以在内核中添加新的功能，或者修改原来的功能，通过重新编译内核定制自己的操作系统。
2.3.2实验内容安排
实验教学作为操作系统教学的一个重要部分，实验内容设置的是否合理将直接影响学生对操作系统的学习兴趣。我们的实验内容设置如下：
1)掌握操作系统中常用系统调用的使用方法和功能。通过编写C语言来使用这些系统调用，并验证它们的功能，因此要求学生具备一定的C语言编程能力。
2)学习Linux操作系统的开发基础知识和运行机理。学生在学习了操作系统的相关概念和原理后，再进行实验环节，对于一些复杂的实验项目，我们采用分组方式来完成实验，这样既完成了实验项目，又培养了学生的团队合作意识。
3)我们安排了9个操作系统实验项目，如表1所示。我们还鼓励学生将自己的想法引入到实验项目中，进而拓展实验教学，从而培养学生的创新能力。
2.3.3多维度量化考核方案
多维度包括知识、技能、过程、方法、情感态度等方面。该考核方案基于多维度思想，将实验项目与学生的综合实践技能进行量化，通过实践与完善，我们为课程确立了多维度量化考核方案，内容如下：总评成绩=原理及设计思路讲解(20%)+实验结果展示与解释(20%)+拓展内容(5%)+实验报告(10%)+期末考试(45%)-考勤扣分。可以看出，多维度量化考核方案强化了设计和应用，打破了以期末考试成绩为主的成绩评定方法，这将更加有利于学生综合能力的培养。
3结束语
操作系统课程的实验教学改革，加强了实验环节中的设计与应用，促进了学生对操作系统知识的理解与掌握，提高了学生解决问题及实践动手能力。操作系统课程的实验教学改革是一项系统工程，我们根据本校学生的特点，从实验教学理念、实验教学内容以及考核方案等方面进行改革，充分发挥实验教学应有的作用，为社会提供更多符合市场需要的适用型人才。
表1实验项目设置
参考文献：
[1]陆松年,訾小超,龚玲.操作系统实验教程[M].北京:电子工业出版社,2010.
[2]姜贵平,时鑫.高校计算机专业实践教学的薄弱环节及改进措施[J].实验室研究与探索,2010,29(4):66-69.
[3]宋钰,何小利.探讨操作系统实验课程现状与改进[J].电脑知识与技术, 2010,6(16):4585-4586.
[4]张其亮,韩斌.操作系统课程实验教学改革探析[J].计算机教育, 2010(7):91-93.
[5]许波,代静.操作系统原理实验教学改革[J].计算机教育,2011(17):85-87.
关键词： 材料成型及控制工程 实验教学 存在问题 对策
1.引言
实验教学是整个高等学校（简称高校）教学过程中的重要环节，与学科结构、课程体系和教学改革密切相关。它不仅是对理论教学的验证、补充和拓展，更是培养学生独立解决实际工程问题能力、提高学生自主创新能力、实践动手能力和综合素质的重要途径[1]-[2]。由于材料成型及控制工程专业（简称成型专业）属于实践性比较强的学科，在做好专业理论教学的基础上，加强对实验教学培养模式、理念和管理机制的改革与创新，最大限度地发挥实验教学的作用，对于提高学生的实验能力和创新能力具有重要意义。
2.成型专业实验教学不足
2.1实验教学严重依附理论教学
受传统观念影响，高校一直以理论教学为主，实践教学为辅。理论教学体现了学术性，实践教学是理论教学的一个环节、一个补充[3]。在成型专业实验教学过程中，实验教学环节也得不到足够重视。主要表现为学时较少；实验内容严重依附于理论教学；各个实验之间彼此独立，缺少联系和配合；各门实验课程规模小且分散，实验课安排伸缩性、随意性强；教学内容相互脱节，经常出现内容遗漏和重复设置的现象。在教师和学生的潜意识中，实验教学只是理论教学的辅助手段，造成对课堂纪律、出勤率、课堂教学质量、课后实验报告等环节的重视程度明显不足。学校常以理论教学为主要的考评依据评价教学质量，或者进行教学检查时实验教学仅占很小的部分。另外，部分实验教师本身没有正确认识实验教学与理论教学的区别，忽视了理论知识重在实践应用，未能形成以培养学生创新能力和工程实践能力为主线的实验教学体系，长此以往根本不能适应材料类专业的定位目标[3]。可以说，实验教学处于理论教学的从属地位，在培养学生的创新精神和实践能力中发挥的作用远远不够，严重影响教学质量。
2.2实验教学缺乏科学的管理与指导
实验教学过程中，由于学生人数多，相对散乱，给管理带来了很多不便。第一，让一些逃课的同学有机可乘。请同学“代到”、“帮忙签名”，甚至在老师点名后便不见踪影等现象屡见不鲜；第二，学生实验操作能力存在差异，难免有损坏设备、浪费材料的现象，给教师的指导工作带来不便；第三，有的实验具有一定的危险性，尽管教师反复强调注意安全，仍然有学生在好奇心、粗心的驱使下做出违反实验规章的事情，带来极大的安全隐患；第四，为了保证学生的绝对安全和实验室设备的完好，如合金熔炼及浇注，教师只能亲自示范，学生只需记录操作步骤和实验结果，任务单一且缺乏实践性。总之，上述原因都大大增加了实验教学的工作量，对实验室的管理和维护等提出了极高的要求。
2.3实验教学内容与教学模式滞后
受实验条件的限制，有的高校存在实验课程开设少、实验内容陈旧、验证性实验所占比例偏高等问题。对于培养学生综合性、应用性和创新性能力的实验偏少，体现现代科学技术和专业特色的实验就更少，根本做不到与时俱进式地教学。在实验教学方法上，仍采用“填鸭式、依葫芦画瓢”的方式，网络科技、虚拟仿真等先进实验技术尚未在教学中推广应用。对于学生而言，过于依赖实验指导书，每次实验按部就班操作，急于完成实验，根本不设计、分析和思考其中的原因及原理。学生作为实验主体，在实验教学中不能充分发挥主观能动性，依然处于机械式照搬实验书和被动学习的状态，在一定程度上对学生的开放创新思维起到抑制作用，不利于他们独立思考、创新能力和分析解决问题能力的培养。
2.4实验设备和实验经费不足
成型专业实验涉及购买实验原材料、制备试样、试样组织与性能观测分析等，需要大型实验设备，且实验周期长、原材料价格贵、分析测试费用高。近年来，高校不断扩招，一方面实验仪器数量不够，另一方面也许投入更多的经费。为了保证实验教学质量，势必需要增加实验岗教师，购买更多的仪器设备、增添实验场地等，这就需要学校加大对实验教学的经费投入。倘若经费不足，不但影响实验教学作用的正常发挥，更在一定程度上使实验岗教师工作积极性乃至学生学习热情下降。
2.5考核机制不完善
科学地评定学生的实验成绩对引导学生重视实践教学，正确处理知识、能力和素质的关系具有导向作用[4]。目前实验教学中，教师要么根据学生实验报告给出成绩，要么将实验成绩依附于理论考试成绩给出课程总成绩，不能充分反映学生的实验设计、实践能力、数据处理及分析问题等综合实验能力。这样的考核机制无形中削弱了学生实验的积极性，降低了学生对实验课程的重视程度，甚至出现了抄袭、篡改、编造实验结果和实验报告的现象，这两种考核机制均不完善[5]-[6]。
3.成型专业实验教学改革
3.1设计型综合实验教学
我校成型专业实验教学在课程体系总体规划上，广泛收集工科专业工程实践的教学资料，单独设立了能够突出不同专业方向能力的设计型综合实验，涵盖了铸锻焊三个方向的多个工艺方案。实验内容分为：选材（成分设计）、材料成形工艺设计、材料性能测试与分析、材料微观组织检测与分析、计算机辅助模拟设计和工艺方案优化设计6个实验模块。教学过程侧重材料成型原理及材料成型控制技术、成型过程组织变化规律及相关的现代测试技术方法的训练，以进一步学生对材料加工工艺、性能和组织间相互关系的深入理解。学生从选题、查阅文献，到设计实验方案、工艺流程，到选择实验设备、仪器，直至完成实验记录、实验报告和参加答辩，整个实验过程全部由自己独立完成。这种教学方式模拟了实际工业生产和科学研究的基本过程，向企业工艺设计工程师工作看齐，目的是让学生在掌握相关专业知识的基础上，以培养学生综合能力为目标，对学生专业知识交叉渗透、相互融合的能力进行培养和训练，提高了学生查阅资料能力、实验动手能力、综合分析能力[7]-[8]，使其掌握正确的实验设计方法和科学研究方法，强化实验技术和技能，突出对学生创新意识和创新能力及工程素质的综合培养。通过上述实践训练给学生创造了运用理论教学知识解决实际问题的环境，让学生学以致用，实现从理论向实践能力的转化，培养学生独立分析、解决问题的能力。
3.2开放性实验教学
我校成型专业实验教学在开设设计型综合实验的同时还引进了开放式实验教学。该系统的核心是教师与学生角色的转变，教师主要发挥启发和引导作用，学生由“填鸭式”的被动学习变为“海绵式”的主动学习。在保证正常教学的前提下，实验室实行全天开放，学生可根据自身实际情况选择时间进行不同的实验。在实验教师的指导下，学生以小组或个人为单位独立完成实验，通过查阅文献资料、制订实验方案及工艺路线，充分发挥主观能动性和创造性，自主选择实验设备仪器、工艺方法、实验流程。开放式实验教学系统，不仅有利于学生独立工作、分析解决实际问题能力的提高，更能促进学生个性化的发展和创新思维的发挥，在整个实验教学环节中真正确立了学生的主体地位。这极大地推动了教学改革向更深层次发展，为培养学生的创新意识和创新能力营造了理想的教学环境[9]-[10]。
3.3完善实验教学考核制度
实验考核考核实行目标控制，依据实验教学目标进行考核，设计型综合实验成绩评定与理论课一样严格。考核内容包括：上课出勤率（10%）、动手实践能力（20%）、相互协作能力（10%）、实验记录（150%）、实验报告（15%）、综合答辩（30%）。其中，出勤率通过点名、签到形式完成；动手能力需在实验操作现场考核，着重考查学生制订实验方案的合理性，实验操作的规范程度；相互协作能力主要是通过将个人成绩与小组总成绩捆绑实现，目的是鼓励学生发扬团结协作的团队精神；实验记录和实验报告是学生完成整套实验流程的记录和总结；综合答辩环节中，一方面根据学生利用计算机辅助工艺设计时，计算机评定的工艺方案结果，另一方面根据学生实验项目的完成情况提出问题，学生根据自己所掌握的知识进行回答。教师参照学生以上表现，给出设计型综合实验的最终成绩。
3.4虚拟仿真实验教学
我校成型专业实验教学积极探索理论教学与实验教学相结合的新方式，优化教学内容，删去落后的实验，减少验证性实验。将先进的网络、多媒体技术引入实验教学系统，开展直观教学，改革实验教学的模式。目前，我校成型专业实验教学正在积极构建实验虚拟仿真系统、多媒体实验操作系统。实验虚拟仿真系统主要是针对精密大型设备的内部构造原理，实验过程复杂、实验成本较高的实验内容而设计的一个实验教学子系统。实验操作系统是一套能够播放实验录像视频资料的实验教学子系统，如老师根据实验教学的需求播放能够对有关工艺方案――显微组织进行动态演示和分析的实验录像资料。这种虚拟仿真教学模式信息量大、内容丰富、直观易懂，使得学生积极投入教学活动，实现以学生为主体的启发式教育，对于培养学生创新思维、思考和解决问题的能力起到十分积极的作用。
4.余论
竞争在教育，取胜在人才。当今社会，材料专业正向复合型、先进型、功能型方向发展，单一的材料专业基础人才将不能满足社会需求，为了适应社会发展，我们应在高等教育中继续推行发展创新综合实验的人才培养模式，充分发挥高校实验教学不可替代的主体作用，将实验教学做到实处，积极培养学生创新思维，分析、思考和解决实际问题的能力，努力提高学生的科学素养、促进学生个性化发展、开发学生思维潜能，为社会培养与时俱进、可持续发展的高素质应用型人才作贡献。
参考文献：
[1]刘玉兰，彭永利，孙勇，季家友.材料类实验教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2011（28）：53-53.
[2]周雅，王春霞，罗军明，闵嗣林，邵志松.材料科学综合实验课新探[J].南昌航空工业学院学报：社会科学版，2005，7（1）：87-90.
[3]葛利玲，赵康，白力静，时惠英，徐雷.“材料科学基础”实验课教学改革与实践[J].高校实验室工作研究，2009（4）：10-12.
[4]冯佃臣，李涛，王玉峰，张慧敏.金属热处理工艺课程实践教学改革[J].中国现代教育装备，2016，237：85-86.
[5]曾幸荣，欧阳斌，程小苏，严玉蓉，何新华，曾美琴.基于培养创新人才的材料类专业本科教学改革的探索与实践[J].中国科教创新导刊，2010（5）：23-24.
[6]曾美琴，陈灵，邹敢锋，梁耀能.《机械工程材料综合实验课》的教学改革及实践[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007，5：101103.
[7]江民红，张潇燕，陈国华.以实验实践为支点促进材料类专业大学生主动学习与提升科研能力[J].教育教学论坛，2012（2）：167-168.
[8]李冬云，王疆瑛，葛洪良.我校材料类专业开放实验室存在的问题及对策研究[J].科教文汇，2011（18）：57-57.
