《操作系统的发展过程》教学设计

课程名称：操作系统

授课年级：计算机科学与技术专业本科二年级

课程类型：专业核心课程

章节主题：第一章 操作系统引论

教学内容：第二节 操作系统的发展过程

教材使用：汤小丹. 计算机操作系统(第四版).西安电子科技大学出版社,2014.

课程建设：2020安徽省教学示范课《操作系统》.

单 位：安徽师范大学

 一、课程分析

《操作系统》课程是计算机类相关专业必修的专业课程，主要包括操作系统的五大功能及其原理：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和接口。课程教学培养学生对操作系统原理中的基本概念、基本原理、基本方法、主要功能等认知，以及系统资源管理的策略和方法的能力，使学生能联系实际，与已学习的数据结构、编程语言、计算机组成原理结合起来解决一些实际问题，从而具备初步的操作系统分析、设计、开发的能力，并为后续课程的学习奠定基础，也为其今后从事计算机相关的研究、设计、开发和制作打下坚实的基础。

本课程的教学目标是能使学生掌握操作系统的基本概念、基本原理、基本方法，在操作系统级的资源管理层面上再认识计算机资源分配的相关工作原理和运行过程，提升计算机问题的求解水平，增强系统分析能力。具体为：熟悉操作系统的相关概念，操作系统的五大功能，理解在各类算法设计思想及优缺点；运用操作系统中定性和定量的模型去描述问题，并将其用于系统的设计与实现，掌握相关领域所需要的设计/开发工具；要深入理解操作系统中复杂的工程原理与理论，综合运用操作系统的理论和方法研究复杂系统的设计与实现问题。

二、教学要求

课堂教学首先要使学生掌握课程教学内容中的基本概念、理论和方法。通过讲解，使学生能够对相关概念和理论有深入的认识，进而有能力将相关知识点应用到实际问题的解决中。在关键知识部分，要有问题的提出、分析和解决方法等内容，使学生能够掌握核心部分，并有分析能力。充分利用多媒体、互联网等工具直观展示各种知识点，用形象的方式描述，使学生有深刻印象。

三、教学目标

1.价值塑造

（1）学习华为鸿蒙系统（是一款全新的面向全场景的分布式操作系统，创造一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种智能终端实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用最合适的设备提供最佳的场景体验。）产生、核心价值，培养文化自信和和爱国情怀。

（2）Linux是最受欢迎的自由电脑操作系统内核。它是一个用C语言和汇编语言写成的类Unix操作系统。Linux最早是由芬兰学生托瓦兹为尝试在英特尔x86架构上提供自由免费的类Unix操作系统而开发的。培养创新精神和使命担当意识。

2.知识传授

（1）通过学习操作系统发展历史，了解操作系统的应用背景，认识当时核心技术。

（2）了解相关操作系统的版本进化过程，认识相关科学家协作、开放和包容精神。

3.能力培养

（1）能够了解操作系统核心技术

（2）分析我国当前操作系统及生态现状，解释其原因。

四、教学思想

1.采取翻转课堂理念，线下为主，辅以线上。线下课堂开展有效师生互动，构建智慧化学习环境。线上主要是通过超星学习通网络平台进行辅助教学，引导学生课前自主学习线上课程，完成测试，课后完成思考题；

2.运用探究式学习法、案例式教学法和讨论法等教学方法，一方面，通过提问式与启发式教学，引导学生发现问题、解决问题，结合已有经验或信息完成知识构建。

五、教学分析

1.教学重点

OS引入和发展：无操作系统的计算机系统→单道批处理系统→多道批处理系统→分时系统→实时系统→网络、分布式系统。

2.教学难点

实时系统分类：实时控制系统：通常使指以计算机为中心的生产过程控制系统和武器控制系统。这类系统要求实时采集现场数据，并对数据进行及时处理，进而自动地控制相应的执行机构。如工业自动控制、火炮自动控制、飞机自动驾驶、导弹制导等；实时信息处理系统：通常使指对信息进行实时处理的系统。这类系统要求及时接受从终端（包括远程终端）发来的服务请求，按请求的内容对信息进行检索和处理，并在很短的时间内为用户做出正确的回答。如飞机订票、情报检索等。

六、教学方法

1.混合教学法

线上线下相结合，但线下为主、线上为辅。线上智慧教学平台数据统计掌握学情，调整课堂教学，进行课前课后的预习或巩固。

2.案例教学法

采用基于案例教学方式，将课程与项目中遇到的热点、难点和重点问题，设计典型的案例情景，分阶段实施教学内容，并将课堂讲授与参与式、提问式、讨论式、启发式教学方法相糅合开展教学活动。

3.转化科研成果，更新教学内容

以学生为中心，以满足社会对人才的需求为目的，鼓励教师充分发挥创新意识，追踪操作系统的最新突破，研究操作系统的新技术与新理论，并及时将科研成果组织并不断转化为科学的、客观的观点及教学内容，通过不断更新教学内容，融传授知识、培养能力与提高素质为一体，因材施教，促进学生个性发展。

4.启发教学法

在知识讲授中，具有“留白”意识，给学生预留自主思考空间、自主实践空间，使学生自主获得知识。调动学生的学习兴趣，利用软件系统平台教学交流，发挥学生的主动学习的能动性。

七、教学安排

1.课前准备

（1）学生通过智慧教学平台学习本章节提到的操作系统历程、常见操作系统，初步了解各类操作系统特点。

（2）教师通过平台查看并进行数据分析，掌握学情。

2.课堂学习

（1）检查线上学习情况，进行简要讨论，复现知识点。

（2）紧扣教学主题，设计作业和思考任务。

3.课后任务

（1）资料收集：国产系统种类及特点。

（2）素质拓展：通过分析操作系统及生态特点、“卡脖子”技术之一，撰写感想报告并上传到超星学习通平台。

1. 教学过程

九、学生反馈

（1）大量参与讨论，积极互动。

（2）学生思考积极性强，主动学习意识好。

（3）学生对操作系统学习热情高涨。

十、教学反思

操作系统，尤其是“理论”部分往往让人觉得深奥枯燥厌烦，混合式教学，通过线上进行预习，线下课堂就有充足的时间和空间进行形式多样的课堂活动，师生之间、生生之间充分互动交流，深化知识理解。线上线下混合式充分发挥了提升教学深度和效果的作用。

课程思政是育人的应有之义，操作系统作为“卡脖子”技术之一，通过内容的讲解让同学们更多地了解了互联网的现状与我国的国情，增强了安全意识、危机意识和使命担当意识，树立了自信，增加了学习动力与自觉性。