中美课程比较以《操作系统》课程为例

1、中美课程比较以操作系统课程为例摘要:通过中美两国对于计算机科学专业基础操作系统课程在理论教学和实践环节方面的比较，分析国内外教学的特点，从教学大纲设置、课程教学方法和实践方法等方面提出了一些值得思考的问题为我国计算机科学专业课程改进提供一些启示。关键词:操作系统理论教学实践环节比较为学习和借鉴国外计算机操作系统教学的经验，我们对我国操作系统课程设置与美国的ACM和IEEE/CS操作系统课程设置作一些比较研究，意图为我国高等教育教材建设及教学提供一些有益的启示。1理论教学部分的比较从计算机理论的角度来看，国内外教学大纲比较接近，教学内容也基本相同，这是非常自然的，因为这些内容一直是操作系统中经典

2、的内容，也是最重要的内容，当然也应该是所有计算机学生必须掌握的基础知识。下面先介绍一下在美国操作系统课程教学大纲的基本情况,2001年3月10日为了在教学中反映计算机科学与技术的科研成果与研究方向,IEEE与ACM组织了一批国际著名学者撰写并发表了国际计算机教学大纲：ComputingCurricula2001。CC2001的研究者认为，计算的概念在过去的十年中发生了巨大的变化，这种变化对教学计划的设计和教育方法会产生深刻的影响。我国操作系统课程教学大纲一般对于教学指导更为具体，体现在教学大纲不但包括课程内容及学时分配，而且还有成绩考核部分及其他内容。操作系统原理教学大纲包括除了先修课程、后续

3、课程、课程的性质、地位和任务外，同样也有课时分配，但是仔细对比一下可以发现两者的区别，从教学大纲来看，CC2001操作系统课程安排与我国操作系统课程教学大纲要求讲授内容对比可以看出：我们重视课堂教学，注重教学内容的完整性，在教学时间内力图将操作系统的相关内容全部由老师讲授，而CC2001操作系统课程安排除了将Concurrency、Memorymanagemen等几个内容作为必讲内容外，其他内容如FilesystemsDevicemanagemen等一律作为选授内容，之所以有这些差别。这个差别实际上给了我们操作系统课程教学一个重要的启示：是不是应该让计算机专业的学生先通过使用操作系统有一个感性

4、认识,在这个层面上以抽象的方式看待操作系统，忽略其内部组成，将注意力集中在每一个模块是如何与在同一个层次上的其他模块进行交互的,以及作为整体的模块的集合如何形成一个更高级别的模块。这样学生可以通过理解与自己手边的任务相关的系统部分，而不会”迷失在细节的海洋中”在有了这个基础后，再进一步的学习，即一个迭代的学习过程，并且考虑到现代操作系统日趋复杂性，可以将讲授重点放在几个重要的内容，实行特种兵”少而精”的策略,让学生抓住几个核心问题，在通过老师指导学生自学后由点到面掌握其他内容，一方面可以提高学习效率，另一方面可以提高学生学习兴趣。2实践环节部分的比较操作系统课程是一门技术学科，不但有相当的科学

5、成分，而且从实现来看工程技术的含义更多。对学生的动手能力有着一定的要求那么美国的一流名校是怎么做的？在学习过程中鼓励学生讨论学习，因为讨论”不仅可以考察学生知识的深度和广度，还可以从个性化发展的角度考察学生的创新思维能力和对问题的理解能力，并且提倡合作和团队精神。MIT在操作系统课程大纲(Syllabus)中专门有一节(Collaboraten)指出只要学生完成了自己应该完成的部分，允许该生可以与其他同学之间相互合作。我国操作系统课程对于课程实践也越来越重视，现在一直在加强教学活动中学生的实践环节和动手能力的培养，下面以西安电子科技大学计算机学院以方敏教授、段振华教授为课程组开设的操作系统原理

6、为例，谈一下我国操作系统课程实践的情况。由西安电子科技大学方敏教授担任第一负责人的课程组正在致力于Linux环境下的Bost虚拟机系统的开发，用于解决操作系统原理实践环境中这一问题，为老师和学生提供一个支持二次开发的一个教学与实验平台，这条思路的最终目标是研制开发有自主知识产权的虚拟机系统，力求为操作系统原理课程提供一个足够方便使用，又拥有相当的可扩展性，而且支持二次开发的一个教学与实验平台。从学习实践来看，以MIT代表的实践内容与我国操作系统课程教学实践内容对比可以看出：美国的高校在操作系统课程实践上重视学生动手能力的培养和团队精神的培养，虽然从教学内容上美国的高校往往有选择的讲授部分理论，

7、但是在实践的时候他们一般要求通过个人完成和团队完成相结合的方式（主要还是由个人完成）,让每个学生从头到尾设计实现一个完整的可以实际运行的操作系统。而我国的一些高校操作系统课程还是停留在仅仅讲授原理和理论的阶段，还是重理论轻实践，还是一上课就”原理来原理去”教学实践正处于起步阶段。从设计实现的工作量及要求掌握的知识来看，前者要求明显高于后者。通过对比可以有趣的发现，在理论讲授部分我国教学大纲要求完整性，而美国高校课程大纲是在课程实践部分要求系统性，非常重视实验教学和项目作业的训练，并且课堂教学一般都是大班教学，多的可达数百人；上课时老师从不点名，学生可听可不听，但是，学校对实验课和项目作业训练的

8、要求非常严格，学生必须去做。老师对报告的批改也很认真，并且让学生进行答辩式的讨论。3对我国课程改革的启示这些差别给我们操作系统课程实践一个重要的启示：从美国高校操作系统课程上看出，在教学理念和教学模式上，要从过分重视课堂教学转向课堂教学、实验教学和项目作业训练等多环节并重发展，如果过分重视课堂教学，而忽视了实验教学和项目作业的训练，那么许多课堂教学都会成为考试课”。同时,美国高校重视课程实践的态度以及一些实践课程设计非常值得我们学习。通过以上对比，我们想说明中美操作系统课程教育水平和教育方法其实就是各自计算机教育状况的缩影。我们应该看到计算机科学在某个阶段出现的新技术，在其经历发展和完善成为计算机教育的核心内容后，又会出现更新的技术。因此，计算机教育内容必须与时俱进。我国计算机学科专业发展研究者应该在吸收国际先进的计算机教育理念、模式、体系的同时，提出适合国情