广工操作系统课程设计

广工操作系统课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解操作系统的基础概念，掌握操作系统的基本功能和原理；

2.学习操作系统的五大组成部分，包括进程管理、存储管理、文件管理、作业管理和用户接口；

3.掌握操作系统的实际应用，学会分析并解决操作系统相关问题。

技能目标：

1.能够运用操作系统的基本原理，设计并实现简单的进程调度算法；

2.学会使用操作系统提供的接口进行程序设计，实现进程间的通信与同步；

3.能够通过操作系统实验，培养动手能力，提高问题分析及解决能力。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对操作系统的学习兴趣，激发他们探索计算机科学领域的热情；

2.培养学生的团队合作意识，学会在团队中发挥个人优势，共同完成任务；

3.增强学生的信息安全意识，让他们明白操作系统在保护用户隐私和数据安全中的重要性。

本课程针对广东工业大学高年级本科生，结合学生已具备的计算机基础知识，以提高学生的实际操作能力和理论联系实际的能力为教学要求。课程目标旨在帮助学生掌握操作系统的基础理论，培养他们在实际应用中解决问题的能力，同时注重培养学生的学习兴趣和团队协作精神，为我国计算机事业培养高素质的技术人才。

二、教学内容

1.操作系统概述：介绍操作系统的基本概念、发展历程、功能和作用，使学生建立操作系统整体认识。

-教材章节：第1章操作系统引论

2.进程管理：讲解进程与线程的概念、进程调度算法、进程同步与互斥、死锁与饥饿问题。

-教材章节：第2章进程管理

3.存储管理：介绍内存分配策略、虚拟内存技术、页式存储管理、段式存储管理。

-教材章节：第3章存储管理

4.文件管理：阐述文件系统的概念、文件存储结构、文件目录、文件访问控制。

-教材章节：第4章文件管理

5.作业管理：讲解作业调度算法、作业控制块、作业状态与转换。

-教材章节：第5章作业管理

6.用户接口与系统调用：介绍命令行接口、图形用户接口、系统调用的概念和作用。

-教材章节：第6章用户接口与系统调用

7.实验与实践：安排相关实验，让学生动手实现进程调度、存储管理、文件系统等操作系统的核心功能。

-教材章节：实验指导书

教学内容的安排和进度根据课程目标和学生的实际情况进行合理规划，确保学生在掌握理论知识的同时，能够通过实验和实践提高动手能力。教学内容注重科学性和系统性，旨在帮助学生建立完整的操作系统知识体系。

三、教学方法

本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：

1.讲授法：作为基础理论知识的主要传授方式，教师通过讲解、演示、图解等手段，帮助学生理解操作系统的基本概念、原理和算法。针对重点、难点内容，采用递进式讲解，使学生逐步深入理解。

-适用内容：操作系统概述、进程管理、存储管理、文件管理、作业管理等基本理论。

2.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，针对特定问题或案例展开分析、辩论，培养批判性思维和问题解决能力。

-适用内容：进程同步与互斥问题、死锁与饥饿问题、内存分配策略等。

3.案例分析法：选择具有代表性的操作系统案例，分析其设计理念、优缺点及实际应用，提高学生的分析能力和实际应用能力。

-适用内容：典型操作系统案例（如Linux、Windows等）、系统调用实现机制等。

4.实验法：安排相关实验，让学生动手实践操作系统的核心功能，培养实际操作能力和问题解决能力。

-适用内容：进程调度实验、内存管理实验、文件系统实验等。

5.小组合作学习：鼓励学生分组进行课程项目设计，共同完成实验、研究报告等，培养团队合作精神和沟通能力。

-适用内容：课程项目、实验报告、研究报告等。

6.翻转课堂：将部分教学内容提前布置给学生预习，课堂上以解决问题、讨论为主，提高学生的自主学习能力。

-适用内容：操作系统的基本概念、原理等。

7.情景教学：模拟实际工作场景，让学生在特定情境中学习操作系统的应用，提高学习的针对性和实用性。

-适用内容：操作系统在实际应用中的问题解决、性能优化等。

四、教学评估

为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程将采用以下评估方式，全面考察学生的学习成果：

1.平时表现：占总评的30%，包括课堂出勤、课堂讨论、提问回答、小组合作等环节。此部分旨在评估学生的课堂参与度、团队合作能力和学习态度。

-评估内容：课堂出勤率、提问回答积极性、小组讨论参与度等。

2.作业：占总评的20%，包括课后习题、小论文、编程作业等。通过作业评估学生对课堂所学知识的掌握程度和运用能力。

-评估内容：课后习题完成质量、小论文论述深度、编程作业实现功能等。

3.实验报告：占总评的20%，针对实验过程中的观察、分析、总结和问题解决能力进行评估。

-评估内容：实验报告撰写质量、实验结果分析、问题解决思路等。

4.课程项目：占总评的20%，评估学生在课程项目中的综合运用知识、团队协作、问题解决和创新能力。

-评估内容：项目完成度、项目创新性、项目展示和答辩表现等。

5.期末考试：占总评的10%，采用闭卷形式，全面考察学生对本课程知识的掌握程度。

-评估内容：基本概念、原理、算法和案例分析等。

教学评估过程中，教师将根据学生在各个评估环节的表现，给予客观、公正的评分。同时，鼓励学生积极参与评估，通过自我评估、同伴评估等方式，提高自身的学习效果。在评估结果反馈方面，教师将针对学生的不足之处提出改进意见，帮助学生不断提高，确保教学评估在促进学生学习成果方面发挥积极作用。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时充分考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-第1周：操作系统概述、进程管理基本概念

-第2周：进程调度算法、进程同步与互斥

-第3周：存储管理概述、内存分配策略

-第4周：虚拟内存技术、页式存储管理

-第5周：文件管理概述、文件存储结构

-第6周：文件目录、文件访问控制

-第7周：作业管理、用户接口与系统调用

-第8周：实验一：进程调度

-第9周：实验二：内存管理

-第10周：实验三：文件系统

-第11周：课程项目设计与实施（为期4周）

-第15周：期末复习

-第16周：期末考试

2.教学时间：

-理论课：每周2课时，共计32课时。

-实验课：每周2课时，共计16课时。

-课程项目：为期4周，学生利用课余时间进行项目设计与实施。

3.教学地点：

-理论课：教学楼XXX教室

-实验课：计算机实验室XXX

4.教学安排考虑因素：