陽國貴　戴華東

摘要:本文結(jié)合企業(yè)七年來在操作系統(tǒng)人才招聘和使用過程中積累的經(jīng)驗,討論了操作系統(tǒng)專門人才使用過程中面臨的四個主要問題,以此為基礎(chǔ),對“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)給出了三大教學(xué)建議;提出了T字型的“操作系統(tǒng)”教學(xué)模式,強調(diào)互動式教學(xué)和似真環(huán)境下的教學(xué)與實驗,以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、降低企業(yè)培訓(xùn)成本。

關(guān)鍵詞:操作系統(tǒng);人才要求;似真實驗;教學(xué)模式

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B

1引言

自2002年起,隨著國家863重大軟件專項“服務(wù)器操作系統(tǒng)內(nèi)核”的推進與實施,麒麟服務(wù)器操作系統(tǒng)團隊開始招聘畢業(yè)生,至今已有七年的實踐,積累了一定數(shù)量的人才樣本,引發(fā)了從企業(yè)用人角度對操作系統(tǒng)教學(xué)和人才培養(yǎng)問題的思考。

操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分,在半個多世紀(jì)的發(fā)展過程中,涌現(xiàn)了大量的操作系統(tǒng)研究原型、商用產(chǎn)品和開源系統(tǒng),形成了以操作系統(tǒng)為核心的系統(tǒng)軟件產(chǎn)業(yè),造就了操作系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)方面的軟件大師和專業(yè)團隊,Ken Thompson和Dennis M.Ritchie、 Fernando J.Corbato和 Frederick P. Brooks就因在操作系統(tǒng)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得圖靈獎。

上述表明,操作系統(tǒng)盡管經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的發(fā)展,形成了一些穩(wěn)定的基本概念、技術(shù)和方法,但仍處于發(fā)展變化之中。操作系統(tǒng)一直是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程(與計算機相關(guān)的專業(yè)多達(dá)60多個,這些專業(yè)中的大多數(shù)開設(shè)了“操作系統(tǒng)”課程),也是一門實踐性非常強的課程,受到計算機教育專家的高度重視。20世紀(jì)80年代,基于教學(xué)的需要,Andrew S.Tanenbaum教授開發(fā)了一個小巧、完整、Unix兼容的操作系統(tǒng)MINIX,用于學(xué)生研究和理解操作系統(tǒng)內(nèi)部運行機理。國外高校對“操作系統(tǒng)”課程實驗環(huán)節(jié)的重視可見一斑。

總體而言,國家高等教育正經(jīng)歷前所未有的繁榮和發(fā)展,在招生規(guī)模、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計劃(方案)、教材建設(shè)、實驗條件和環(huán)境建設(shè)、師資水準(zhǔn)等各方面相對于恢復(fù)高考制度之初、甚至相對本世紀(jì)之初的變化都是驚人的,但一個不能回避的問題是,招聘人員的能力和素質(zhì)比我們期望的要差。幾年來,招聘人員在使用過程中暴露出不少具有普遍意義的問題,比如動手能等力差、對細(xì)節(jié)的了解少、解決問題和分析問題能力弱等。這也導(dǎo)致了招聘人員的自學(xué)能力、開發(fā)和設(shè)計能力,特別是開發(fā)操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼的能力、在某個技術(shù)方向上進行持續(xù)研究和深入開拓的能力較弱,使企業(yè)用人培訓(xùn)周期加長。

上述問題引發(fā)了我們的思索,豐富的教學(xué)和學(xué)習(xí)資源,良好的師資和實驗環(huán)境,理應(yīng)造就優(yōu)秀的技術(shù)人才,這些人才經(jīng)歷操作系統(tǒng)開發(fā)項目的實際鍛煉,應(yīng)當(dāng)迅速成長為開發(fā)團隊的核心骨干。那么問題是源于我們沒有發(fā)現(xiàn)和招聘到足夠好的人才苗子,還是使用過程中產(chǎn)生了什么問題?是“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)不到位,還是操作系統(tǒng)本身的固有難度所至?本文將部分回答這些問題,包括人才使用過程中的幾個突出問題以及我們對“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)方面的一些思考,以望起到拋磚引玉的作用。

2幾個突出的問題

為了解決人才招聘來源的廣泛性問題,我們在長沙、武漢、西安等地區(qū)都進行過人才招聘,并使用智聯(lián)人才招聘網(wǎng)站發(fā)布用人需求,人才來源在一定程度上得到緩解。

在使用過程中我們遵循把合適員工放在合適崗位上的原則,在“因崗選人”的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)“量才用人”,企業(yè)要根據(jù)人才的招聘考試、面試、初訓(xùn)等情況,結(jié)合個人職位選擇進行初始崗位分配。為解決招聘員工入門難的問題,采用入職培訓(xùn)和師父帶徒弟的方式,不定期開展內(nèi)部技術(shù)交流和討論,造就一個非常良好的學(xué)習(xí)和成長型環(huán)境。操作系統(tǒng)具有基礎(chǔ)性、體系結(jié)構(gòu)相關(guān)性、底層細(xì)節(jié)多、技術(shù)門檻高的特點,操作系統(tǒng)技術(shù)的這些問題和固有難度或多或少都影響了招聘人員的期望產(chǎn)出率,但核心設(shè)計和開發(fā)人員的穩(wěn)定使該問題得以化解。

在長達(dá)七年的用人實踐中,我們逐步發(fā)現(xiàn)了一些帶有普遍性的問題,這些問題不僅影響到企業(yè)的人力資源策略、而且影響到公司的運營成本和發(fā)展后勁,也為我們的教學(xué)管理、教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)計劃以及學(xué)生學(xué)習(xí)方法等提出了借鑒。下面主要討論和操作系統(tǒng)教學(xué)具有關(guān)聯(lián)性的幾個突出問題。

2.1基本操作能力差

基本操作能力的訓(xùn)練就是要把對知識的掌握提升為實際工作技能的鍛煉和提高。對操作系統(tǒng)而言,就是要把操作系統(tǒng)玩得非常熟。這包括操作系統(tǒng)啟動過程的各種方式、各種參數(shù)、各種出錯情況的處理、操作系統(tǒng)中的常見命令、系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)、系統(tǒng)配置、各種Deamon程序的管理、各種常見服務(wù)程序的部署,輸入法、中文、窗口桌面等等。用另外一個更通俗的例子來說,就是你會拼音,也會排版(通過看書或者到網(wǎng)上找方法)但就是速度太慢,不能成為工作技能,或者就是你只會五筆字型輸入法,但老學(xué)不會排版,總需要別人幫助。

另一方面,許多應(yīng)聘人員只是接觸和使用過Windows,對Linux/Unix等操作系統(tǒng)基本沒有接觸,或者告訴你說,在本科二年級時老師教過,用過Shell命令。而面試現(xiàn)場讓他寫幾行Shell腳本,或完成一些基本操作時,多數(shù)人會推脫說已經(jīng)好久不用,忘記了。

在實際工作中,需要熟能生巧,但這個問題還不是制約人才發(fā)展的關(guān)鍵,一般而言,在進入工作半年到一年的時間內(nèi),工作技能會有一個非?？斓某砷L。

2.2技術(shù)細(xì)節(jié)了解少

假如說基本操作能力差是一個問題的話,那么對技術(shù)細(xì)節(jié)了解少的問題更為突出。目前多數(shù)應(yīng)聘人員僅對操作系統(tǒng)有基本了解,了解細(xì)節(jié)少的問題更為突出。這表現(xiàn)在:

多數(shù)學(xué)生在簡歷上寫上“精通C、C#開發(fā)或可熟練應(yīng)用JAVA進行開發(fā)”等內(nèi)容,而具體問到寫過什么程序、做過什么事情的時候,所知甚少,多數(shù)人不知道版本控制、版本控制的工具、調(diào)試方法等具體操作層面上的問題。

對操作系統(tǒng)而言,測試工作非常重要,而多數(shù)同學(xué)不知道有什么工具來對操作系統(tǒng)進行測試。自己也從未進行過什么測試,更不要說對測試工具的熟練掌握,對測試結(jié)果進行分析和改進了。

在我們的團隊中,需要從高級開發(fā)(內(nèi)核開發(fā)、驅(qū)動開發(fā)、虛擬機、安全功能等)、版本制作、測試、文檔編寫、應(yīng)用開發(fā)(安全存儲、界面程序開發(fā)等)、應(yīng)用遷移、應(yīng)用解決方案(各種服務(wù)軟件的部署、應(yīng)用軟件的適配、優(yōu)化配置等)到用戶支持、銷售支持各個方面的人才,越往操作系統(tǒng)底層,人才的尋找和培養(yǎng)難度越大。

比如我們需要支持設(shè)備驅(qū)動開發(fā)和平臺移植的技術(shù)人員,但目前情況是,招聘人員中很少有人對PCI設(shè)備控制、驅(qū)動框架(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部接口、程序結(jié)構(gòu)等)有清楚的了解,或者已經(jīng)從事過這方面的開發(fā)。多數(shù)招聘人員對SMP系統(tǒng)中的啟動過程、任務(wù)調(diào)度(如匯編語言中如何實現(xiàn)任務(wù)切換、堆棧管理、進/出內(nèi)核態(tài)等)都沒有深入的了解,在文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、文件系統(tǒng)性能分析與對比、程序加載過程等方面的細(xì)節(jié)了解也大致如此。

理論需要與實踐緊密結(jié)合,如果缺乏應(yīng)有的細(xì)節(jié),就不能將知識建立在穩(wěn)固的認(rèn)知基礎(chǔ)之上,也難對變化的部分有更加透徹的理解,并將直接影響到員工進入工作狀態(tài)的速度。

2.3解決問題能力弱

解決問題的能力是指針對具體的技術(shù)問題,如何進行解剖,給出行之有效的辦法,對各子問題加以解決,并繼而解決整個問題。這既包括了方法論,更體現(xiàn)人的智慧和能力。

這個問題與上述兩個問題稍有不同,原因在于這方面的能力培養(yǎng)涉及的面更廣,并且在進入公司早期不易發(fā)現(xiàn)。但這個問題仍然和教育相關(guān),一般而言,我們更愿意從工程的角度接受從模仿到創(chuàng)新的途徑,也就是說,如果曾經(jīng)見到類似的問題,或者有過解決一個困難問題的經(jīng)歷,那么這一定有利于新問題的解決。

多數(shù)員工這方面的能力較差,反映在:所經(jīng)歷的獨立解決問題的情況較少;自我學(xué)習(xí)能力和工作主動性有待加強;創(chuàng)新和探索意識有待提高。就目前而言,員工在設(shè)計能力方面的提升速度非常緩慢,設(shè)計思想貢獻(xiàn)率低下。

2.4培訓(xùn)周期長

整體而言,操作系統(tǒng)技術(shù)門檻高、綜合性強、知識面廣。通過短期培訓(xùn),僅能應(yīng)用操作系統(tǒng)命令,按照手冊進行服務(wù)程序的部署、進行基本的操作測試。但要進行比較獨立的、創(chuàng)造性的工作,通常都在2到3年之后。

“操作系統(tǒng)”課程反映了計算機本科生的綜合能力和素質(zhì),它涉及體系結(jié)構(gòu)、程序語言、編譯原理、軟件工程等相關(guān)內(nèi)容,在計算機學(xué)科相關(guān)知識的廣度與深度上都有要求。從目前情況來看,該問題是前幾個問題的綜合體現(xiàn),這對用人單位產(chǎn)生了極大的困惑。一方面,對員工要付出高昂的培訓(xùn)和教育成本,而另外一個方面,經(jīng)歷3年

以后,也許就是他們準(zhǔn)備另攀高枝的時候了,這對培育他們的公司無疑是個巨大的傷害。

3若干問題的思考

本科生教育倡導(dǎo)厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力的人才培養(yǎng)理念,這無疑是正確的。但針對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)而言,特別是核心基礎(chǔ)課程操作系統(tǒng)而言,如何在教材和教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)活動組織和時間安排、實踐環(huán)節(jié)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容的深度廣度、細(xì)節(jié)與知識面的統(tǒng)一上得到科學(xué)規(guī)劃,在困擾企業(yè)用人的幾個問題上有所改變,這正是我們思考的主要問題。

3.1T字型教學(xué)模式

目前我們的博士生培養(yǎng)按照T字型模式進行,在知識深度和廣度上得到形象體現(xiàn)。就解決我們遇到的幾個突出問題而言,T字型模式也適用于“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)。

目前的操作系統(tǒng)教材品種比較豐富,對經(jīng)典問題的討論也非常清晰、明了,從知識結(jié)構(gòu)上包括了:概述、操作系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、進程管理(并發(fā)、調(diào)度)、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理、安全與保護等內(nèi)容。但問題是,不能停留在一般的原理和知識層面(盡管這個層面也非常重要),需要采用教材+實驗手冊+小組的形式,使得在“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中,學(xué)生可切實體驗到似真環(huán)境下(可以是真實的、也可以是具有足夠多細(xì)節(jié)的仿真環(huán)境)操作系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)。

為此,本科生“操作系統(tǒng)”課程的T字型教學(xué)模式在上述知識結(jié)構(gòu)的廣度上還應(yīng)包括面向操作系統(tǒng)軟件的其他方面,比如:操作系統(tǒng)引導(dǎo)、操作系統(tǒng)初始化、應(yīng)用程序加載、面向SMP的相關(guān)問題、總線結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(可以是一種,如PCI)。對深度而言,就是根據(jù)學(xué)生的興趣和未來職業(yè)發(fā)展以小組的形式具體在某個技術(shù)方面進行似真實驗(或真實實驗)。讓學(xué)生體驗到具體系統(tǒng)的細(xì)節(jié),并從這些真實體驗出發(fā),感受具體系統(tǒng)之美。

可以看出,操作系統(tǒng)T字型教學(xué)模式能否成功,在很大程度上取決于教師,是否能很好組織,并且在細(xì)節(jié)上加以指導(dǎo)。每個組的成功,組內(nèi)和組間的交流,將極大地增強學(xué)生對完整操作系統(tǒng)細(xì)節(jié)上的了解。

3.2互動式教學(xué)

互動式教學(xué)既是一種教學(xué)理念,更是T字型教學(xué)模式的內(nèi)在要求。它強調(diào)在教師的引導(dǎo)下,激發(fā)學(xué)生自己提問、自己思考,并根據(jù)自身情況,向老師求教和交流,在這個過程中,老師了解學(xué)生的知識狀態(tài)和問題所在,進而加以針對性指導(dǎo)。上述過程既能培育和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望,也可以引導(dǎo)學(xué)生走向創(chuàng)造性思維、提高解決問題的能力。

大學(xué)階段的計算機專業(yè)教育,不僅要使學(xué)生掌握扎實的理論基礎(chǔ),對計算機技術(shù)各個研究方向有一定的了解,而且要走到技術(shù)與研發(fā)的前沿。僅有基礎(chǔ)也是不行的,就業(yè)競爭力的提高,必然要求學(xué)生在某些方面有明顯優(yōu)勢,這就要求學(xué)生有自主探求技術(shù)細(xì)節(jié)、尋求解決技術(shù)問題的內(nèi)在動力。也只有通過教與學(xué)的互動,才能保證T字型教學(xué)模式中似真環(huán)境下各實驗的完成。

3.3似真環(huán)境教學(xué)與實驗

如果說,二十年前,我們要找到一個開源的操作系統(tǒng),并從中了解各部分的實現(xiàn)細(xì)節(jié),那是相當(dāng)困難的。而今天,這種情況有了非常大的改變,教學(xué)資源已經(jīng)極大豐富,事情變得比以前要簡單多了。但如何能讓學(xué)生看懂關(guān)鍵性的幾行代碼;如何能讓學(xué)生在掌握一般性的、原理性的知識之后,還能體會到實際系統(tǒng)中需要考慮到的其他眾多技術(shù)細(xì)節(jié),并建立起對實際系統(tǒng)的基本認(rèn)知,仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。

我們認(rèn)為,太簡化了的實驗和實驗環(huán)境事實上難以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生的目的。盡管在一定情況下,模擬是需要的,但模擬終究不能代替真實,簡化的用例和實驗往往缺少足夠的細(xì)節(jié)。這也就是在T字型操作系統(tǒng)教學(xué)模式中進行分組似真實驗(或者就是真實環(huán)境實驗),對有興趣深入學(xué)習(xí)的學(xué)生創(chuàng)造一個好環(huán)境,對今后只應(yīng)用操作系統(tǒng)而不去進行內(nèi)部開發(fā)的人留下一點操作系統(tǒng)內(nèi)部是怎么回事的深刻印象。

強調(diào)似真環(huán)境下的教學(xué)與實驗也是基于學(xué)習(xí)的一般規(guī)律,即讓學(xué)生在模仿中感受細(xì)節(jié)和變化,從熟練走向變化和創(chuàng)新,實現(xiàn)由必然王國到自由王國的跨越。

測試既是對產(chǎn)品是否滿足設(shè)計需求的一種檢驗,也是對系統(tǒng)進行分析,從外在特性來反向推測設(shè)計,或者對設(shè)計進行對比分析的一個工程階段。在課程教學(xué)的中后期,學(xué)生們在實現(xiàn)細(xì)節(jié)、動手能力、以及實驗環(huán)境的基礎(chǔ)上,進行測試與分析,評價實現(xiàn)效果,以加強工程實現(xiàn)和技術(shù)研究的完整體驗。

4結(jié)束語

通過若干年的實踐,我們已經(jīng)在人才招聘設(shè)計(人才儲備、按崗位招聘)、面試設(shè)計(中英文自我介紹、簡歷情況、成績排名、獎學(xué)金情況、知識面、實際操作設(shè)計)、試用階段(員工培訓(xùn)、規(guī)章制度宣貫、師父帶徒弟式工作方式)、正式員工管理(任務(wù)分配與考查、激勵機制、學(xué)術(shù)交流與報告等)等方面積累了一定的經(jīng)驗,在用人過程中,也逐步發(fā)現(xiàn)和總結(jié)了在基本操作、技術(shù)細(xì)節(jié)、工程能力等方面一些問題。盡管公司花了很大氣力對員工進行培訓(xùn),從入職時多數(shù)員工的Windows+AMP(Apache、MySQL和PHP編寫網(wǎng)頁)知識結(jié)構(gòu)在3年左右的時間里,培養(yǎng)成有一定工作技能、可以獨立工作的員工,但這一過程對企業(yè)來說,還是過于漫長。為此,本文在分析若干突出問題的基礎(chǔ)上,提出了T字型的操作系統(tǒng)教學(xué)模式,強調(diào)互動式教學(xué)和似真環(huán)境的下的教學(xué)與實驗,以期提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、降低企業(yè)培訓(xùn)成本。希望本文在探討教學(xué)如何與技術(shù)前沿相結(jié)合、教學(xué)如何與實際應(yīng)用相結(jié)合、教學(xué)如何與企業(yè)人才需求相結(jié)合等方面起到拋磚引玉的作用。

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文章編號:1672-5913(2009)14-0006-02