淺談計算機操作系統(tǒng)的論文(2)
淺談計算機操作系統(tǒng)的論文篇二
《計算機操作系統(tǒng)教學(xué)探析》
摘要 主機操作系統(tǒng)不同于常見操作系統(tǒng)，入門較難。為讓學(xué)生盡快掌握主機操作系統(tǒng)，文章從實踐環(huán)境、教學(xué)模式、考核方式、課外實踐幾方面對新型主機操作系統(tǒng)課程的教學(xué)改革實踐進行了分析。
關(guān)鍵詞 操作系統(tǒng) 教學(xué)
操作系統(tǒng)課程是計算機專業(yè)的核心專業(yè)課程，一直在教學(xué)計劃和實際教學(xué)中受到重視。作為計算機系統(tǒng)上最重要的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)本身一直與時俱進，不斷發(fā)展。在教學(xué)中引入現(xiàn)代新型主機操作系統(tǒng)，讓教學(xué)內(nèi)容緊跟計算機技術(shù)更新的步伐，是適應(yīng)新形式下操作系統(tǒng)教學(xué)改革的需要。讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)業(yè)界流行的優(yōu)秀、先進的新型主機操作系統(tǒng)，是培養(yǎng)符合社會需要的計算機專業(yè)人才的需要。
在一般學(xué)校的教學(xué)中，多是以UNIX等常見操作系統(tǒng)為實例及實踐環(huán)境講解操作系統(tǒng)的基本理論和基本方法。而UNIX、Windows等在可靠性、可用性、并行化、共享性、安全性、數(shù)據(jù)處理能力等方面遠遜于目前的新型主機操作系統(tǒng)。主機操作系統(tǒng)從1964年誕生以來，經(jīng)歷了從封閉到開放的與時俱進的發(fā)展過程。特別是2000年以來，IBM推出的更開放更可靠的新型主機操作系統(tǒng)Z/OS，使得主機操作系統(tǒng)煥發(fā)了前所未有的活力。
基于技術(shù)的先進性和社會的需要，從2006年開始，我校計算機專業(yè)開始開設(shè)“新型主機操作系統(tǒng)”選修課。主機操作系統(tǒng)先進、龐大、復(fù)雜，和常見操作系統(tǒng)既有相同點，又有很多不同點。為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程，我們從實踐環(huán)境、教學(xué)模式、考核方式、課外實踐等方面進行了有益的教學(xué)研究和改革。
1 建立先進開放的實踐環(huán)境
由于主機界面和常見操作系統(tǒng)界面差別大，學(xué)生普遍感覺入門難，因此保證隨時隨地的用機，方便逐漸熟悉主機，顯得十分必要。作為加入IBM主機合作項目的9所高校之一，我校擁有IBM公司2005年捐贈的一臺大型主機Z900。在此有利條件上，我們建立了一個開放的主機實踐環(huán)境，包括Z/OS操作系統(tǒng)、RACF安全子系統(tǒng)、COBOL語言、DB2數(shù)據(jù)庫、PL/1、CICS中間件等。主機全天候24小時免費開放，學(xué)生可以不分課內(nèi)課外，隨時接觸主機。
在教學(xué)中，教師采用了理論講解和實際操作系統(tǒng)環(huán)境緊密結(jié)合的方式，對一些抽象的理論，通過相應(yīng)的主機操作演示，增強了學(xué)生的理解和實際應(yīng)用能力。通過48個課時的學(xué)習(xí)以及不限量的課后用機，學(xué)生從對主機完全陌生，到逐步熟悉并最終喜愛。例如對于Z/OS操作系統(tǒng)的字符界面從不喜歡到喜愛，不僅是因為熟能生巧，更是由于字符界面的快速和優(yōu)于UNIX字符界面的風(fēng)格，而Z/OS強大的數(shù)據(jù)處理能力更是讓同學(xué)們樂于使用它。
2 采用有針對性的教學(xué)模式
2.1聯(lián)想+對比教學(xué)法
由于新型主機操作系統(tǒng)Z/OS不同于常見的Windows、UNIX系統(tǒng)，初始學(xué)習(xí)時，大量的基本概念和術(shù)語撲面而來，學(xué)生十分陌生，難于理解，難于入門。針對這個攔路虎，我們想到聯(lián)想+對比教學(xué)法。充分利用學(xué)生已掌握的知識，通過聯(lián)想和對比，增進對新概念和新術(shù)語的理解。
首先，由于教學(xué)計劃的安排，大多數(shù)選修該課的學(xué)生都先修過”操作系統(tǒng)原理”課程，同時熟悉UNIX、Windows操作系統(tǒng)。因此教師采用對比法，將UNIX和Z/OS中的概念和術(shù)語進行對照，達到了快速增強學(xué)生理解的目的。
2.2研究型教學(xué)法
作為研究型大學(xué)，我校在人才培養(yǎng)觀上十分重視學(xué)生科研能力的培養(yǎng)，而這一點也延伸到了課堂教學(xué)中。在教學(xué)中，教師不僅教授基本理論知識，還十分重視學(xué)生研究型思維的培養(yǎng)，采用研究型教學(xué)法，將發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的方法論滲透到教學(xué)內(nèi)容中去。在學(xué)習(xí)法中，學(xué)生體會到了知識發(fā)現(xiàn)、技術(shù)創(chuàng)新的動力和思維過程，通過提出問題，研究問題，提出解決方法，最終解決問題的方式，學(xué)生體會到了發(fā)現(xiàn)、探索、研究并最終解決問題的樂趣，提高了研究能力。
例如在講解主機通道技術(shù)發(fā)展時，教師首先讓學(xué)生明確提高系統(tǒng)效率是技術(shù)發(fā)展的動力，而為達到此目標(biāo)，需解決的問題是如何讓高速CPU和慢速I/O設(shè)備速度相匹配。要解決此問題，必須改進早期主機CPU和I/O設(shè)備串行工作的方式，減少CPU的等待時間，而并行工作方式是一個解決問題的途徑，從而引入通信控制器、通道技術(shù)，實現(xiàn)了主機、通道、I/O設(shè)備的并行操作，達到了提高系統(tǒng)效率目的。
2.3突出重點、難點，詳略得當(dāng)
主機操作系統(tǒng)課程有一部分內(nèi)容與學(xué)生先修課程“操作系統(tǒng)原理”大致相同，為了在有限的課時里盡量加深學(xué)生對主機系統(tǒng)的了解，我們略講這些內(nèi)容，而將重點放在二個方面：①主機操作系統(tǒng)的優(yōu)勢和新技術(shù)②主機操作系統(tǒng)難點。
例如，在新技術(shù)方面，教師重點講主機的虛擬化技術(shù)。這項技術(shù)從誕生到現(xiàn)在一直不斷發(fā)展著，并一直處于虛擬化技術(shù)的頂尖位置。除了“操作系統(tǒng)原理‘中講到的存儲虛擬化(這部分簡略講解)，我們詳細(xì)講解服務(wù)器級虛擬化LPAR技術(shù)和操作系統(tǒng)級虛擬化技術(shù)，讓學(xué)生明確了不同層次的虛擬化適用于解決不同的實際需求。在教學(xué)中，注意引入目前最新的技術(shù)發(fā)展，如LPAR中新出現(xiàn)的微分區(qū)技術(shù)，同時將主機虛擬化技術(shù)與目前同學(xué)們熟悉的x86平臺的VMware和Virtual Pc這兩個虛擬機軟件比較，使同學(xué)更清楚地明白了不同的虛擬技術(shù)以及主機虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢。
同樣在教學(xué)中重視教學(xué)難點。在開發(fā)程序時，主機的編譯和調(diào)試軟件使用復(fù)雜麻煩，學(xué)生開始時難于適應(yīng)。因此我們增加了課時，通過教師精心挑選的不同實例演示編譯和調(diào)試過程，同時針對不同的知識點和難點設(shè)計實驗題目，組織上機實踐，增加學(xué)生對編譯器和調(diào)試器的使用強度，使學(xué)生很快適應(yīng)了主機的應(yīng)用環(huán)境。
3 引入國際化考核方式
考核方式上，在常規(guī)的總成績=期末成績+作業(yè)+上機+考勤的基礎(chǔ)上，引入了IBM主機Z01全球認(rèn)證考試。Z01考試由全球最大的計算機化認(rèn)證考試服務(wù)公司美國Prometric提供，采用英文方式的全球統(tǒng)一試題，主要考核主機操作系統(tǒng)方面的知識，全球認(rèn)可。學(xué)生可免費參加Z01考試，用國際化的標(biāo)準(zhǔn)來考量自己對本門課程的掌握程度。引入國際化考核方式擴大了學(xué)生的視野，符合國際化辦學(xué)的潮流，同時將來這批學(xué)生擇業(yè)時，大量的需求來自軟件外包業(yè)，而國際化的證書可增加其就業(yè)競爭力。
4 課外實踐活動
除了重視課堂教學(xué)，豐富多彩的課外實踐活動也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。鑒于此，利用我校和IBM公司良好的合作關(guān)系，我們有意識地引導(dǎo)學(xué)生參加課外實踐活動。例如教師鼓勵學(xué)生參加IBM全國主機應(yīng)用大賽，明顯提升了學(xué)生對主機的理解和應(yīng)用開發(fā)能力，起到了課堂教學(xué)不能替代的作用。在2007年全國主機應(yīng)用大賽中，我校代表隊成功進入決賽，并取得了優(yōu)勝獎。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主機技術(shù)的熱情，教師還推薦學(xué)得好的學(xué)生申請IBM實習(xí)生計劃，進入IBM公司主機部門實習(xí)，通過和IBM主機團隊的共同工作，學(xué)生在技術(shù)上突飛猛進，更加激發(fā)了其他同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。
小結(jié)
主機操作系統(tǒng)Z/OS與常用的UNIX、Windows有較大區(qū)別，學(xué)生鮮有接觸，入門較難。通過在上述四方面的教學(xué)改革，我們較好地解決了這一問題，使學(xué)生能較快速地初步掌握主機系統(tǒng)，大大增強了學(xué)生逐步掌握這一龐大復(fù)雜系統(tǒng)的信心，為進一步學(xué)習(xí)后續(xù)的開發(fā)課程打下了良好的基礎(chǔ)。
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