"教育部-英特尔精品课程"建设项目

 
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*      操作系统的特殊地位

操作系统是计算机系统的核心软件,是其它一切软件运行的基础,是计算机系统开发的基础平台。操作系统在计算机用户和计算机硬件之间架起了一个桥梁,通过这个桥梁,计算机用户更方便地使用了计算机资源,而计算机硬件更高效地发挥了其作用。

操作系统的特殊地位

*      操作系统课程学科定位

操作系统在计算机系统中的特殊地位,使得《操作系统原理》课程在计算机科学学习中占据重要的地址,它是计算机科学体系中的基础课程。学习和解操作系统的工作机理和工作方式,进而设计和实现操作系统,是计算机学科,尤其是软件工程专业方向同学必备的知识和技能。

操作系统课程的学科地位

*      操作系统课程教学特点

 

《操作系统原理》课程主要介绍操作系统的设计方法和实现技术,讲授众多操作系统的设计精髓。《操作系统原理》课程是人们在操作系统设计过程中工程实践经验的总结,课程内容是面向技术,而不是某个特定产品。课程学习学习者是站在操作系统设计者的角度来研究和学习操作系统的实现技术,而不仅仅是操作系统使用者的角度来学习某一个特定操作系统。

操作系统软件的特殊地位、操作系统课程的学科地位,以及该课程的学习内容和学习定位,使得操作系统课程教学中具有技术更新速度快、概念抽象、系统性差、原理性强等特点。

例如,在技术更新方面,操作系统课程的学习者既要紧跟操作系统软件技术的发展,也要紧跟硬件技术的方面。一方面,操作系统自设技术在迅速发展,目前,windows vista操作系统发布,促使操作系统课程学习中必须去了解该新型操作系统的实现机理和设计思想;另一方面,计算机硬件技术迅速发展,作为资源管理者的操作系统,必须了解和掌握硬件平台技术,方能有效实现管理。目前,intel多核技术出现,也促使操作系统设计者和学习者充分研究和利用多核架构,从而实现对硬件资源的有效利用和管理。

总之,针对操作系统课程教学的特点,以及课程教学的难点,建立结构合理的教学队伍,制定合理的教学内容,采用科学的教学方法,提供先进的教学条件,从而最终取得良好的教学效果,是同济大学软件学院操作系统课题组研究和建设《操作系统原理》课程的目标。

*      操作系统课程教学思路

 

同济大学软件学院操作系统课题组首先确定了操作系统课程教学的三个环节,即:理论教学+项目模拟+课程设计。其中,理论环节是基础,项目模拟是过渡,课程设计是目标。

理论教学环节的目标是:在操作系统实现的理论层面上,让学生以一种“一览众山小”的姿态,全局理解现有操作系统设计的基本方法和思路,纵向体会操作系统设计思想的发展过程。具体来说,课题组以操作系统中成熟、经典的思想和设计算法为核心,紧密结合当代操作系统的发展趋势,建立以操作系统所管理的资源对象为分类标准、以操作系统的性能为设计目标、以操作系统的各类算法和数据结构为实现手段的教学内容体系和风格。

项目模拟环节的目标是:让学生切实融入实现细节,深入理解操作系统关键部件的具体实现机制,横向体会操作系统设计思想的实现方法。具体来说,课题组以现代LinuxWindows操作系统关键部件的实现方法为教学案例,以进程管理、内存管理、文件管理、设备管理的模拟实现为目标,在国内高校中率先引入由卡内基梅隆大学( CMU )提出的“ Learning by doing ”新型教学思想,提出项目驱动、案例教学、因材施教的的新型教学理念。

课程设计环节的目标是:在操作系统设计实践层面上,让学生以一种“一览众山小”的姿态,全面理解操作系统的实现过程,整体体会操作系统设计思想和实现过程,并最终构建一个具有个性特色的操作系统雏形。具体来说,课题组引导同学利用上述模拟环节的实践成果,step by step地动手完成操作系统设计。

通过上述环节,课题组在操作系统课程教学过程中,形成了课程理论与实践相互促进、积极的、充满生机活力的互动教学机制,提高人才培养质量。

目前,该课程已经在软件学院开设多年,修读学生达到1000多人,成为学校支持的主干课程,以及学院的重点建设课程,取得了良好的教学效果。

软件学院是以培养面向社会、面向市场、面向需求为目标,强调创新和实践能力。作为软件学院重点课程的《操作系统原理》课程,更需要强调面向实践、面向技术、改革创新的姿态,在教学队伍、教学内容、教学方法、教学条件等方面积极探索,全面改革,以求取得良好的教学效果。 

 

 

 
 
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