《计算机操作系统》是网络系统管理专业和软件技术专业的一门核心课程，主要研究计算机操作系统原理、分析、设计与实现的专业基础课。通过本课程的学习，使学生了解操作系统的发展过程，掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础。 一、课程设置 1.课程定位 (1)网络系统管理专业人才培养目标及岗位需求状况分析 网络系统管理专业培养德智体全面发展，具有网络管理、安装、维护的能力，掌握主流的网络管理技术、方法、流程及常用工具，能进行网络系统的安全设置、在网络系统管理领域从事设计、开发和维护的技能性人才。 学生毕业后，从事网络系统规划设计、网络工程实施、网络数据库系统开发、网站建设等岗位对应的工作。可在计算机网络设备厂家、计算机网络工程公司、网站设计公司、门户网站、计算机软件公司等单位从事技术相关的工作。 (2)课程性质和作用 课程性质：操作系统是现代计算机系统中必不可少的基本系统软件，同时也是从事计算机应用人员或是相关专业必不可少的知识，是网络系统管理专业的一门核心技能课程之一，也是一门重要的专业基础课。 课程作用：《计算机操作系统》主要研究计算机操作系统原理、分析、设计与实现的专业核心课程。通过本课程的学习，使学生了解操作系统的发展过程，掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计方法和实现技术，具有初步分析实际操作系统的能力，为其今后在相关领域开展工作打下坚实的基础，并为后续课程的学习提供了系统平台。 2.课程设计 (1)课程设计理念 《计算机操作系统》是理论和实践并重的课程，本课程在教学体系的设计上，按照网络系统管理专业人才培养目标的要求，遵循“以应用为目的，理论教学以必需、够用为度，教学内容应具有针对性、突出应用性和实践性”的原则，在教学中集教、学、做为一体，注意保持教学内容的系统性和完整性，又注重教学内容的先进性和针对性，处理好传统与现代、理论和实践、基础知识和创新能力之间的关系，突出学生的主体性，注重学生实践能力的培养和提高，为将来学生胜任IT行业的工作打下坚实的基础。 课程设计理念 理论教学 实践教学 学生模拟实现 (2)课程设计思路 通过本课程的学习，不但使学生掌握操作系统设计理论和方法的基础知识，还应具有设计、实现、分析和维护系统等方面的初步能力。课程组成员经过不断的探索和实践，形成了自己的课程设计思路： ①加深理解基本概念、原理和实现方法。 基本概念、原理和实现方法不仅是系统软件设计的依据，而且对开发其它系统软件和应用软件也很有益的。 ②改进教学内容，突出职业性和应用性的原则。 在教学内容选取时，注重突出职业特点，并增加了大量实践性内容，突出学生实践能力的培养。 ③通过操作系统实验课程，加强与训练学生的系统开发能力。 教学时，根据实验大纲设计一个又一个的实验任务，学生在完成任务的过程中加强理论知识的理解和应用。任务的设计符合学生实际，能激发学生的兴趣，逐步推进学习的进程，最终使学生在掌握基本技能的前提下，自觉拓展实践能力，进而加强和训练学生的系统开发能力和水平。 ④丰富灵活的教学手段和方法。 教学中充分发挥学生的主体作用，创设职业情境，灵活采用各种教学方法，如启发式、探究式、项目以及案例教学法，发挥学生的主动性和创造性，共同探索解决问题的方案，同时充分利用网络的资源优势和现代教育技术手段，将教、学、做融为一体。、 ⑤改革考核模式，促进学生学习积极性和职业素质的全方位发展。 传统的笔试考试往往只考虑学生对基本知识的掌握，对于本课程的考查具有很大的局限性。本课程的考查从基本知识和操作系统功能的模拟实现两大方面进行，既考查学生的基本知识，又考查学生实践能力和水平，为尽早适应工作过程奠定基础。 二、课程的主要历史沿革 我校计算机专业于1995年开始创办，随着学校规模的迅速和深入发展，于2004年升格为淄博师范高等专科学校，并于同年5月创办淄博师范高等专科学校信息科学系，开设专业由原来的小学教育专业（计算机方向）扩展到目前的现代教育技术、网络系统管理和软件技术三个专业。随着学校硬件和软件资源的进一步优化，《计算机操作系统》这门课程不仅成为信息科学系三个专业的重要的专业基础课之一，而且也成为最受学生重视的一门课程。在学校和系领导的带领下，在系各位教师大力支持下，操作系统这门课程在系各专业顺利开展，并制定和完善了相应的教学资料。该课程建设情况如下： 1. 2004年之前，《计算机操作系统》作为计算机专业的主干课程进行开设，在借鉴其他院校同类课程优秀教学经验的基础上，初步制定了教学大纲和实验大纲。 2. 2004至2007年，随着计算机技术和网络技术的深入发展，在系部领导的带领和各位教师的共同努力下，进一步修订计算机操作系统的教学大纲和实验大纲，优化该课程的知识结构，更加注重学生实践能力的培养和提高，选用了汤子灜教授编写、西安电子科技大学出版社出版的《计算机操作系统（修订版）》作为操作系统课程教材。 3. 2008年之后，借教学水平评估的良机，对操作系统课程的教学大纲和实验大纲进行了进一步的更新，以适应计算机技术的迅速发展，并对几年来积累的教学经验和教学方法进行了很好的总结，旨在更好的培养学生的实践和创新能力。同时建立和完善该课程的网上资源，实现网上资源的共享。 三、教学内容 1.内容选取依据 《计算机操作系统》是网络系统管理专业的专业必修课，一门理论和实践并重的课程，根据课程本身的特点，在选取教学内容时遵循下面几个要求： (1)针对性 根据计算机专业人才培养目标，并深入分析当前网络系统管理专业人才的发展要求以及就业岗位对知识能力的需求，有目的、有针对性的选取教学内容，注重知识的基础性、系统性、先进性和实用性，根据这条主线，选取了操作系统引论、处理机管理、存储器管理、I/O设备管理、文件管理五大模块内容。 (2)适用性 在课程内容设计上注重理论与实践的结合，理论是实践的基础，重在实践。同时注重将《数据结构》、《微机原理》和《C语言程序设计》等先导课程的知识与操作系统的知识融会贯通。将基本的理论知识和模拟实现作为本课程的重点，在内容的组织上体现计算学科的新概括，融会了计算学科的理论、抽象和设计三个过程，其适用性更为突出。 2.内容组织与安排 (1)基本理论知识 从操作系统功能入手，将操作系统教学内容划分为五大模块，共计56学时，4学时/周，内容组织安排如下表所示： 模块 主要内容 重点、难点 课时安排 引论 操作系统的目标和作用、发展过程、基本特性和主要功能 重点：操作系统的目标和作用、基本特性和主要功能 难点：操作系统功能 4 处理机管理 进程、线程的基本定义、调度算法、实时调度、多处理机系统中的调度、产生死锁的原因和必要条件、预防死锁的方法、死锁的检测与解除 重点：进程概念、进程调度算法、产生死锁的原因和必要条件、预防死锁的方法、死锁的检测与解除 难点：进程调度算法、产生死锁的原因和必要条件、预防死锁的方法、死锁的检测与解除 20 存储器管理 连续分配方式、基本分页存储管理方式、基本分段存储管理方式、虚拟存储器的基本概念、请求分页存储管理方式、页面置换算法、请求分段存储管理方式 重点：内存连续分配方式，内存分页、分段存储管理方式，请求分页、分段存储管理方式，虚拟存储器的实现，页面置换算法等 难点：内存分页、分段存储管理方式，请求分页、分段存储管理方式，虚拟存储器的实现，页面置换算法 12 I/O设备管理 I/O系统、控制方式、缓冲区管理、设备分配、设备处理、磁盘存储器管理 重点：I/O系统基本组成，I/O控制方式，缓冲区管理、设备分配、设备处理、磁盘存储器管理 难点：I/O控制方式，缓冲区管理、设备分配、设备处理、磁盘存储器管理 10 文件管理 文件和文件系统、文件的逻辑结构、外存分配方式、目录管理、 文件存储空间的管理、文件共享与文件保护、 数据一致性控制 重点：文件和文件系统、文件的逻辑结构、外存分配方式、目录管理、 文件存储空间的管理 难点：文件的逻辑结构、外存分配方式、目录管理、 文件存储空间的管理 10 (2)实践性教学内容 为了提高学生的动手实践能力，提升学生行业从业能力和职业素质，同时加强对理论知识的理解和应用，将实验教学作为一个重要教学环节，实验内容如下： 实验教学 处理机调度问题 生产者消费者问题 死锁避免问题 内存动态分区问题 页面置换问题 磁盘调度问题 四、教学方法和手段 1.教学模式设计 根据《计算机操作系统》课程特点和不同的教学内容，在教学实践中，我们采用了“理论为主导，服务实践”的教学模式，积极创设职业情景，将理论教学和实践教学有机结合，追求在校学习和实际工作的一致性，提升学生行业从业能力和水平。 理论教学 实践教学 提供指导和依据 加深理解，必要补充 行业从业能力 服务 服务 2.多种教学方法的综合应用 (1)启发式教学 针对本门课程的特点，我们在教学过程中注重启发学生的思维，引导学生自己发现问题，循序渐进的分析并逐步解决问题，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。这极大调动了学生的主观能动性，培养了学生分析和解决问题的能力。 (2)任务驱动法教学 根据课堂教学主题，提出要解决的任务，引导学生边学边做，并独立或协作完成相应的学习任务，避免了教师的教和学生的学之间的孤立性，既加深了学生的理解，又调动了学习的积极性、创造性的发挥。 (3)分组讨论法教学 课堂教学中，提出问题，让学生分组讨论，探讨解决问题的方案，一方面可以增加学生参与的积极性，再者可以加深学生的理解和创造性的发挥。 (4)理论教学和实践教学相结合，提高教学效果 计算机操作操作系统本身就是理论和实践并重的课程，理论教学和动手实践都是重要的教学环节，教学中坚持理论和实践的统一，二者相互促进，在学时安排上，理论课与实验课紧密衔接，实验内容与教学内容互相渗透与融合，使理论知识在实践中得到加强和升华，提高了教学效果。 3.现代教学技术手段的应用 (1)灵活多样的多媒体教学，提高教学质量 充分利用现代信息技术手段和学校充足的网络资源展开教学，对不同的教学内容选择不同的教学媒体。认真制作PPT课件和电子教案，通过图文并茂、生动形象的课件来进行理论课的授课，提高了学生学习理论知识的兴趣，增加了课堂容量，收到了比较好的效果。（如图1） 对于实践性教学内容通常选择在多媒体机房授课，学校建有多媒体机房12个，全部接入Internet，还安装了多媒体教学平台Lanstar，提供了广播教学、学生演示、举手提问、小组讨论等功能，满足了教师上课需求，提高了教学效率，有利于各种教学方法的综合应用。（图2） 图1：多媒体教室 图2：多媒体机房授课 (2)充分利用和建设网络资源 充分利用网络资源的共享特性，积极帮助和引导学生利用网络进行自主学习和查阅资料，建立了计算机操作系统课程网站、操作系统教学博客、QQ群等，扩大教学网络受益群体，并利用网络和学生积极探讨学习中遇到的问题。 此外，校还建立了信息化图书馆，图书馆现有电子图书30余万册，其中有大量计算机类图书。此外，学校还购买了中国学术期刊全文数据库、万方数据库、超星数字图书馆、书生之家数字图书馆等数字资源，为本课程的教学与科研提供了良好的平台。 (3)操作系统功能模拟实现 在操作系统教学中，注重理论和实践的有机结合，对操作系统的基本功能模拟实现，既加深了理论知识的理解，又锻炼了学生的编程水平和实践能力。 4.网络教学资源和硬件环境 我们学校的校园网于2006年建成并投入使用，光纤骨干网已经全部覆盖学校各教学楼、办公楼、学生宿舍楼、教工宿舍区等各个区域。校园网下接计算机终端1000多台，通过校园网接入Internet。同时，学校建有足量的多媒体教室和多个开放的计算机房，教师可以充分利用现代教育教学技术进行教学，学生也可以随时上机实验和上网学习，改变了传统教学的模式，能更好的集中学生的学习注意力，激发学生的学习动机和兴趣，便于学生对知识的理解和对技能的掌握，极大提高了教学效率。图示： 多媒体教室 学生在多媒体机房实训 学校还建立了信息化图书馆，图书馆现有电子图书30余万册，其中有大量计算机类图书。此外，学校还购买了中国学术期刊全文数据库、万方数据库、超星数字图书馆、书生之家数字图书馆等数字资源，为本课程的教学与科研提供了良好的平台。 数字资源 五、教师队伍建设 目前我系从事该课程教学的教师共8人，其中获得硕士学位5人，硕士学位在读3人,具体情况描述如下： 1.课程团队情况分析 课程团队知识结构：本课程教学团队的教师都是计算机相关专业，但是研究方向各有所不同，使得教学团队的知识面较宽，表现出的知识的结构层次合理。8位教师中有7人具有“双师”资格，占本课程教学团队总人数的87.5%，都有指导学生实习、毕业论文、毕业设计等的教学工作经历。并且其中三位教师一直兼任学校网路系统管理和维护工作，总结了大量的系统维护和管理经验，丰富了教学资源，所有这些都有利于本课程的教学质量提高和精品课程建设。课程团队双师型教师比例参见下图： 教学队伍的年龄结构：本课程教学团队是一直年富力强、锐意进取的教师队伍，其中30岁以下教师1人，30-35岁教师5人，35岁之上的教师2人，所有教师都具有丰富的理论知识和实践经验，并有强烈的求知欲望，能及时更新自己的知识储备，以适应计算机技术和网络技术的发展，有利于本课程的后续发展。 本课程团队的学历、学缘结构：本课程团队有硕士研究生5人，本科生3人，分别毕业于曲阜师范大学、山东理工大学、中国石油大学、山东大学等不同学校。课程团队成员能将不同学校的学术和文化背景的特色及优势溶入教学科研中，学缘结构多样化，专业知识全面化，为课程教学良好的教学质量提供了基础，更有利于课程的后续发展。 本课程团队专兼职教师比例：本课程团队4名专职教师，占50%，承担着本课程的理论教学和部分实践教学，其余4名教师均为校内兼职教师，分别来自信系科学系和信息网络管理中心，兼职教师主要承担实践教学，和学生实验指导。 本课程团队的职称结构：本课程团队教师，副教授2人，讲师2人，助教4人，分别占25%、25%、50%，教学中实行“以老带新“制度，具有丰富经验和高级职称的教师帮助初级职称的教师，在备课、上课、以及课外实践教学等方面实行一对一的指导，使得新教师迅速进入角色并提高教学质量。 有行业背景教师参与情况：本课程教学团队的4名兼职教师中，有两位来自学校信息网络管理中心，他们有着丰富的网络系统管理经验，在学生的实践教学方面具有突出的经验和水平，对学生的实践能力的提高具有很大的帮助。 课程教学团队建设情况：计算机操作系统是一门理论性和实践性相结合的专业基础课程，包含了计算机操作系统的基本理论和应用实践，课程内容丰富。从上面的图标分析中可以看出，本课程教学团队学历层次较高，职称结构合理，在计算机操作系统的教学和网络系统的维护和管理方面积累了大量的实践经验，再加上兼职教师的加入，使得本课程在实践教学环节方面更加突出。同时，本课程团队实行的以老带新制度，对加强教师之间的知识交流和教学经验的交流具有很大的好处。 2．教师队伍建设措施： 以老带新：对青年教师实行“一对一”的培养，每年由教学经验丰富的老教师对青年教师进行一对一的指导，帮助青年教师制定教学计划、备课、上课，进行课外实践教学等。组织公开课，让青年教师在学习中尽快成长。新教师工作满三年要进行教学考核。 鼓励青年教师在职攻读更高学位：积极鼓励青年教师继续深造，攻读更高的学位，学习和掌握更高层次的知识和技术。 组织教研活动：课程组成员定期组织教研活动，一方面促进信息的交流，保证学术前沿动态及时了解，另一方面又充分发挥教学带头人、学术带头人和老教师的帮带作用，定期对青年教师进行教学方法指导。定期组织公开课，互教互学。 积极组织教师队伍和企业之间的交流：积极鼓励教师到企业观摩项目建设，积累项目建设经验，了解当前最新技术，以保证教学内容的及时更新。 六、实践条件建设 操作系统是一门理论性、实践性并重的专业核心课程。为了能够提高学生的动手实践能力，将所学的理论知识应用到社会实践，提高行业从业能力，充分利用校内的实践条件，并积极创建校外实践、实训基地。 1.校内实训环境与设备 学校现有13个多媒体机房。可供学生上课、练习使用。除正常上课之外，每周固定两节课进行专业辅导，同时设置了为期2周的课程设计，以提高学生的实践能力和水平。同时，学校开通了电子阅览室，利用校园网、Internet网，学生可以在本校计算中心以及宿舍等多个地点上网查阅资料，开阔视野，补充新的知识，培养自学能力。 多媒体机房 学生在多媒体机房实训 2.校外实习基地建设 为了提高学生的动手实践能力和水平，真正的将理论知识和实践相结合，在系领导的努力下建立了多个校外实习基地。主要有淄博鑫诚信电教设备有限公司，聚客宝网络有限公司，济南海天教育集团，淄博大正广告、绿洲数码摄影灯校外实践、实训基地，提高行业从业能力。 齐鲁软件园实践基地挂牌 学生在海天教育集团实训 七、今后改革的思路 本课程在今后的教育教学中，将重点从以下几个方面改进： 1.进一步优化教学内容，改进教学方法，完善课程体系。 2.加强网络课程建设，丰富网络学习资源，给学习者提供更加方便快捷的学习平台。 3.加强师资队伍建设，加强教学、科研等交流与合作，探索课程改革的新课题，多出有特色的、实践性的教学科研成果，提高教学团队的教学、科研水平。 4．加强与其他院校同类课程的沟通互动，借鉴有益的经验，谋求更好的发展。