引 言

《操作系統(tǒng)》是物聯網專業(yè)的一門重要課程，學習該課程不僅可以幫助物聯網專業(yè)的學生理解計算機如何運轉，且《操作系統(tǒng)》的功能和技巧還可以在其他領域應用，作為運行在硬件之上的第一層系統(tǒng)軟件[1]，操作系統(tǒng)起著承上啟下的管家作用，不但管理計算機中所有的軟硬件資源，還要合理組織計算機的工作流程，在用戶和計算機之間起到接口作用。因此《操作系統(tǒng)》的知識面較廣，涉及組成原理、編譯、數據結構、并稱程序設計等內容，而這也導致了該課程知識點跨度和難度都較大，知識點多，理論性強，且過多的重點、難點導致需要記憶的東西很多，且比較抽象 [2]，加大了學習難度。為了降低課程的教學難度，激發(fā)學生的學習興趣，提升課程的考試成績，論文提出了物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程改革研究，該研究主要從教學方法、授課內容、考核方式、教學質量評估等方面進行改革，以提高本課程的教學質量[3]。

1 物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學現狀

(1) 教學方法：目前，物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的教學普遍采用教師集中講授的方式，學生被動接收，雖然目前大多教師都采用了多媒體技術，但多媒體上以文字居多，這種單調的理論和 滿堂灌 的方式很容易讓學生感到枯燥乏味，因此很難集中注意力聽課，從而產生一系列連鎖反應，導致學生無法跟上老師的授課進度，沒能構建完整的知識體系，達不到很好的教學效果[4]。

(2) 授課內容 ：目前，很多《操作系統(tǒng)》的教材都是純理論的，教學內容也偏陳舊，例如現在的計算機都是多核的， 但是目前在授課過程中，很多學校仍然按照單核 CPU來講解， 教材內容跟不上時代的發(fā)展[5]。不僅如此，目前大多數教材的內容都圍繞著操作系統(tǒng)的功能展開，學完課程后，學生很難從系統(tǒng)的角度來理解操作系統(tǒng)。且在教學過程中，因授課內容偏重理論，忽略了事件環(huán)節(jié)，導致學生本課程的實踐能力較差。理論性過強，實踐性薄弱，內容安排不合理，最終導致學生應用技能訓練不足，課程教學與實際相脫節(jié)的情況出現 [6]。

(3) 考核方式：目前物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》主要采用卷面筆試的考核方式，考試題型分為選擇題，判斷題，填空題， 簡答題，計算題等，考核的內容大多都圍繞操作系統(tǒng)的理論知識展開。這種卷面考核方式只是片面測試了學生對理論知識的掌握程度，而忽視了對學生解決實際問題的能力測試[7]。

(4) 教學質量評估：教學質量是高校的生命線，教師課堂教學質量的優(yōu)劣直接影響學校的人才培養(yǎng)質量，而教學信息的反饋是教學質量監(jiān)控管理的重要環(huán)節(jié)，因此，要想提高物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》課程的教學水平，必須及時準確地收集與教學相關的各方反饋信息，以達到監(jiān)控教學的目的，同時教學信息反饋還可使授課教師及時發(fā)現自己在授課過程中的不足，幫助教師及時改正，從而進一步提高教師的教學水平[8]。

2 物聯網專業(yè)《操作系統(tǒng)》的課程改革實施

2.1 改變教學方法

《操作系統(tǒng)》是一門人造科學，該學科的諸多原理都是通過對人類生活的各種現象仔細觀察并進行抽象得到的[9]，操作系統(tǒng)中的很多算法、原理都符合人類的直覺。因此教師授課時， 可以利用操作系統(tǒng)這一特性，將學生難以理解的、抽象復雜的原理、算法、概念生活化。如在講解進程切換時，可以日常生活中洗衣服和做飯兩件事的切換為例展開；在講解優(yōu)先級算法時，可以銀行 VIP 用戶為例進行講解，幫助學生更好的理解 [10]，使得枯燥的概念生動化，提高學生的學習興趣 [11]。再者，教師在授課過程中要善于提出問題，讓學生分析問題， 最后對問題進行總結，以培養(yǎng)學生獨立思考和獨立解決問題的能力[12]。此外，在課件中，適當增加動畫效果，把一些復雜難懂的原理、算法通過動畫展示出來，可以大大提高學生的學習興趣。

2.2 授課內容的改變

計算機和操作系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，必須在講解課程時讓學生了解最新的技術，可以下載最新的論文下發(fā)給學生，讓學生自己查資料掌握，并對論文的內容進行闡述。同時，加大實驗教學任務。實驗采用分級教學，首先是基礎性實驗，其次是設計性實驗，最后是綜合性實驗。

基礎性實驗主要采用的平臺是Linux，實驗內容包括虛擬機下安裝Linux、控制實驗、文件與目錄操作、GCC 編譯器的使用；設計性實驗主要包括進程同步算法實驗（生產者消費者問題）、基于管道的進程通信設計實驗、銀行家算法實驗、進程調度算法實驗、頁面置換算法實驗、磁盤調度算法實驗；綜合性實驗包括調度器實驗和文件系統(tǒng)實驗。學生采用分組協(xié)作的方式，選擇完成其中一項或兩項實驗，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

在基礎性實驗中，以進程控制實驗為例，主要的實驗目的是讓學生掌握Linux 操作系統(tǒng)中的一些與進程控制相關的命令，如 ps 命令，pstree 命令，kill 命令、top 命令等。實驗結果如圖 1 所示。

在設計性實驗中，以頁面置換算法為例，主要讓學生自己設計頁面置換算法演示程序，包括最佳置換算法、先進先出置換算法、最近最久未使用置換算法，讓學生理解在頁面置換算法的同時，充分掌握算法在虛擬存儲器管理中的作用， 學生設計的部分代碼如圖 2 所示。

2.3 考核方式的改變

將期末的試卷考試改為上機考試，考試內容除了基本的理論測試外，還應添加動手環(huán)節(jié)，讓學生自己動手在 Linux平臺下實現進程通信、同步、頁面置換等。考試系統(tǒng)界面如圖 3 所示。

2.4 教學質量評估系統(tǒng)的建立

為了更好地監(jiān)控教師的教學情況，建立自己院系的教學信息反饋系統(tǒng)，該評價系統(tǒng)可以實現學生評價、督導評價、同行教師評價。教學信息反饋系統(tǒng)界面圖如圖 4 所示。

3 結語

該課程改革主要從教學方法、授課內容、考核方式、反饋系統(tǒng)四個方面展開，主要實施的對象是13 級和 14 級物聯網專業(yè)的學生，在教學改革后，通過抽樣調查發(fā)現學生的積極性、考試成績都有明顯提高，教師的教學質量也得到了明顯改進。