计算机操作系统教学探析|汤小丹第四版课后答案

来源:室内设计 发布时间:2019-03-11 03:55:02 点击:

  摘要 主机操作系统不同于常见操作系统,入门较难。为让学生尽快掌握主机操作系统,文章从实践环境、教学模式、考核方式、课外实践几方面对新型主机操作系统课程的教学改革实践进行了分析。
  关键词 操作系统 教学
  
  操作系统课程是计算机专业的核心专业课程,一直在教学计划和实际教学中受到重视。作为计算机系统上最重要的系统软件,操作系统本身一直与时俱进,不断发展。在教学中引入现代新型主机操作系统,让教学内容紧跟计算机技术更新的步伐,是适应新形式下操作系统教学改革的需要。让学生在掌握基础理论知识的基础上,学习业界流行的优秀、先进的新型主机操作系统,是培养符合社会需要的计算机专业人才的需要。
  在一般学校的教学中,多是以UNIX等常见操作系统为实例及实践环境讲解操作系统的基本理论和基本方法。而UNIX、Windows等在可靠性、可用性、并行化、共享性、安全性、数据处理能力等方面远逊于目前的新型主机操作系统。主机操作系统从1964年诞生以来,经历了从封闭到开放的与时俱进的发展过程。特别是2000年以来,IBM推出的更开放更可靠的新型主机操作系统Z/OS,使得主机操作系统焕发了前所未有的活力。
  基于技术的先进性和社会的需要,从2006年开始,我校计算机专业开始开设“新型主机操作系统”选修课。主机操作系统先进、庞大、复杂,和常见操作系统既有相同点,又有很多不同点。为了让学生学好这门课程,我们从实践环境、教学模式、考核方式、课外实践等方面进行了有益的教学研究和改革。
  
  1 建立先进开放的实践环境
  
  由于主机界面和常见操作系统界面差别大,学生普遍感觉入门难,因此保证随时随地的用机,方便逐渐熟悉主机,显得十分必要。作为加入IBM主机合作项目的9所高校之一,我校拥有IBM公司2005年捐赠的一台大型主机Z900。在此有利条件上,我们建立了一个开放的主机实践环境,包括Z/OS操作系统、RACF安全子系统、COBOL语言、DB2数据库、PL/1、CICS中间件等。主机全天候24小时免费开放,学生可以不分课内课外,随时接触主机。
  在教学中,教师采用了理论讲解和实际操作系统环境紧密结合的方式,对一些抽象的理论,通过相应的主机操作演示,增强了学生的理解和实际应用能力。通过48个课时的学习以及不限量的课后用机,学生从对主机完全陌生,到逐步熟悉并最终喜爱。例如对于Z/OS操作系统的字符界面从不喜欢到喜爱,不仅是因为熟能生巧,更是由于字符界面的快速和优于UNIX字符界面的风格,而Z/OS强大的数据处理能力更是让同学们乐于使用它。
  
  2 采用有针对性的教学模式
  
  2.1联想+对比教学法
  由于新型主机操作系统Z/OS不同于常见的Windows、UNIX系统,初始学习时,大量的基本概念和术语扑面而来,学生十分陌生,难于理解,难于入门。针对这个拦路虎,我们想到联想+对比教学法。充分利用学生已掌握的知识,通过联想和对比,增进对新概念和新术语的理解。
  首先,由于教学计划的安排,大多数选修该课的学生都先修过”操作系统原理”课程,同时熟悉UNIX、Windows操作系统。因此教师采用对比法,将UNIX和Z/OS中的概念和术语进行对照,达到了快速增强学生理解的目的。
  
  2.2研究型教学法
  作为研究型大学,我校在人才培养观上十分重视学生科研能力的培养,而这一点也延伸到了课堂教学中。在教学中,教师不仅教授基本理论知识,还十分重视学生研究型思维的培养,采用研究型教学法,将发现问题、研究问题、解决问题的方法论渗透到教学内容中去。在学习法中,学生体会到了知识发现、技术创新的动力和思维过程,通过提出问题,研究问题,提出解决方法,最终解决问题的方式,学生体会到了发现、探索、研究并最终解决问题的乐趣,提高了研究能力。
  例如在讲解主机通道技术发展时,教师首先让学生明确提高系统效率是技术发展的动力,而为达到此目标,需解决的问题是如何让高速CPU和慢速I/O设备速度相匹配。要解决此问题,必须改进早期主机CPU和I/O设备串行工作的方式,减少CPU的等待时间,而并行工作方式是一个解决问题的途径,从而引入通信控制器、通道技术,实现了主机、通道、I/O设备的并行操作,达到了提高系统效率目的。
  
  2.3突出重点、难点,详略得当
  主机操作系统课程有一部分内容与学生先修课程“操作系统原理”大致相同,为了在有限的课时里尽量加深学生对主机系统的了解,我们略讲这些内容,而将重点放在二个方面:①主机操作系统的优势和新技术②主机操作系统难点。
  例如,在新技术方面,教师重点讲主机的虚拟化技术。这项技术从诞生到现在一直不断发展着,并一直处于虚拟化技术的顶尖位置。除了“操作系统原理‘中讲到的存储虚拟化(这部分简略讲解),我们详细讲解服务器级虚拟化LPAR技术和操作系统级虚拟化技术,让学生明确了不同层次的虚拟化适用于解决不同的实际需求。在教学中,注意引入目前最新的技术发展,如LPAR中新出现的微分区技术,同时将主机虚拟化技术与目前同学们熟悉的x86平台的VMware和Virtual Pc这两个虚拟机软件比较,使同学更清楚地明白了不同的虚拟技术以及主机虚拟化技术的优势。
  同样在教学中重视教学难点。在开发程序时,主机的编译和调试软件使用复杂麻烦,学生开始时难于适应。因此我们增加了课时,通过教师精心挑选的不同实例演示编译和调试过程,同时针对不同的知识点和难点设计实验题目,组织上机实践,增加学生对编译器和调试器的使用强度,使学生很快适应了主机的应用环境。
  
  3 引入国际化考核方式
  
  考核方式上,在常规的总成绩=期末成绩+作业+上机+考勤的基础上,引入了IBM主机Z01全球认证考试。Z01考试由全球最大的计算机化认证考试服务公司美国Prometric提供,采用英文方式的全球统一试题,主要考核主机操作系统方面的知识,全球认可。学生可免费参加Z01考试,用国际化的标准来考量自己对本门课程的掌握程度。引入国际化考核方式扩大了学生的视野,符合国际化办学的潮流,同时将来这批学生择业时,大量的需求来自软件外包业,而国际化的证书可增加其就业竞争力。
  
  4 课外实践活动
  
  除了重视课堂教学,丰富多彩的课外实践活动也能激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力。鉴于此,利用我校和IBM公司良好的合作关系,我们有意识地引导学生参加课外实践活动。例如教师鼓励学生参加IBM全国主机应用大赛,明显提升了学生对主机的理解和应用开发能力,起到了课堂教学不能替代的作用。在2007年全国主机应用大赛中,我校代表队成功进入决赛,并取得了优胜奖。为了激发学生学习主机技术的热情,教师还推荐学得好的学生申请IBM实习生计划,进入IBM公司主机部门实习,通过和IBM主机团队的共同工作,学生在技术上突飞猛进,更加激发了其他同学的学习热情。
  
  小结
  
  主机操作系统Z/OS与常用的UNIX、Windows有较大区别,学生鲜有接触,入门较难。通过在上述四方面的教学改革,我们较好地解决了这一问题,使学生能较快速地初步掌握主机系统,大大增强了学生逐步掌握这一庞大复杂系统的信心,为进一步学习后续的开发课程打下了良好的基础。

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