文章編號(hào)：1672-5913(2011)21-0091-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
　　作者簡(jiǎn)介：李璽，女，講師，在讀博士生，研究方向?yàn)椴⑿信c分布式處理、網(wǎng)格計(jì)算等。
　　
　　摘 要：學(xué)習(xí)理論是教育理論發(fā)展和教學(xué)實(shí)踐的科學(xué)依據(jù)，為教學(xué)人員提供了各種教學(xué)策略及促進(jìn)學(xué)習(xí)的技巧。本文探討了行為主義、認(rèn)知主義、建構(gòu)主義和人本主義四種不同的學(xué)習(xí)理論，并針對(duì)操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出在這些學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)方法和措施，從而架起基礎(chǔ)學(xué)習(xí)研究與教育實(shí)踐之間的橋梁，以便更加有的放矢地進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中真正受益。
　　關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)理論；教學(xué)；操作系統(tǒng)
　　
　　
　　1 研究背景
　　操作系統(tǒng)原理是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程，在計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)構(gòu)中有著非常重要的地位和作用。但該課程理論性強(qiáng)、概念多而抽象、涉及知識(shí)面廣、具體技術(shù)往往難于理解、實(shí)踐環(huán)節(jié)不易操作。作為該課程的主講教師，我們也一直在努力探索和研究提高教學(xué)質(zhì)量的措施和方法。
　　從古至今，人們一直在探索學(xué)習(xí)現(xiàn)象和學(xué)習(xí)本質(zhì)，從而創(chuàng)立了各種學(xué)習(xí)理論[1-2]。這些理論從不同角度解析了學(xué)習(xí)的性質(zhì)、學(xué)習(xí)的過(guò)程、學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)的遷移等問(wèn)題，成為教育理論發(fā)展和教學(xué)實(shí)踐的理論依據(jù)。在實(shí)際的操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)中，我們可以有意識(shí)地汲取各種學(xué)習(xí)理論的合理觀點(diǎn)，并靈活地加以運(yùn)用，通過(guò)實(shí)施各種教學(xué)改革措施，使學(xué)生能夠在教學(xué)活動(dòng)中真正受益。
　　2 學(xué)習(xí)理論
　　基于對(duì)學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)的不同認(rèn)識(shí)，理論家們提出了不同的學(xué)習(xí)理論[3-4]，這恰好成為我們進(jìn)行課程改革及教學(xué)實(shí)踐的理論基礎(chǔ)。
　　2.1 行為主義學(xué)習(xí)理論
　　行為主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)就是外界刺激與個(gè)體接收刺激后的行為反應(yīng)之間建立了聯(lián)系，并強(qiáng)調(diào)這種聯(lián)系的強(qiáng)化和維持。行為主義學(xué)習(xí)理論重視與有機(jī)體生存有關(guān)的行為研究，注意其在環(huán)境中的適應(yīng)行為以及環(huán)境的作用，但完全拋棄了學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。
　　2.2 認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論
　　認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論將學(xué)習(xí)的內(nèi)部過(guò)程作為研究對(duì)象，認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的心理過(guò)程，強(qiáng)調(diào)有機(jī)體的學(xué)習(xí)是在大腦中完成的對(duì)于經(jīng)驗(yàn)重新組織的過(guò)程，主張應(yīng)該重視學(xué)習(xí)者自身的建構(gòu)和知識(shí)的重組，并認(rèn)為學(xué)習(xí)的目的性、過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)、背景知識(shí)和智力水平等對(duì)學(xué)習(xí)的影響非常重要。
　　2.3 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
　　建構(gòu)主義是行為主義發(fā)展到認(rèn)知主義以后的進(jìn)一步發(fā)展，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論探索和教學(xué)實(shí)踐，逐步形成的獨(dú)具特色的學(xué)習(xí)理論體系。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是一種能動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程。學(xué)習(xí)是由學(xué)生在教師指導(dǎo)下的，利用必要的學(xué)習(xí)資源，以自我為中心，主動(dòng)獲取并建構(gòu)的，教師是教學(xué)過(guò)程的組織者、幫助者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者，而教學(xué)不是知識(shí)的傳遞，而是知識(shí)的處理和轉(zhuǎn)換。
　　2.4 人本主義學(xué)習(xí)理論
　　人本主義學(xué)習(xí)理論是建立于現(xiàn)代人本主義心理學(xué)基礎(chǔ)上的，認(rèn)為學(xué)習(xí)是個(gè)人潛能的充分發(fā)展，是自我的發(fā)展[5]。學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)在于意義學(xué)習(xí)。這種意義學(xué)習(xí)，不僅是指理解記憶的學(xué)習(xí)，還是指學(xué)習(xí)者所做出的一種自主、自覺(jué)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)習(xí)者能夠在相當(dāng)大的范圍內(nèi)自行選擇學(xué)習(xí)材料，自己安排合適于自己的學(xué)習(xí)情境。人本主義強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的良好的心理氛圍，保證學(xué)生在充滿滿足感、安全感的情境中，通過(guò)教師安排的合適的學(xué)習(xí)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的價(jià)值、意義，使學(xué)習(xí)者成為充分發(fā)展的人。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中要重視學(xué)生的情感體驗(yàn)，設(shè)身處地地從學(xué)生的角度去理解學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)的意義，建立學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者個(gè)人之間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生從自我的傾向性中產(chǎn)生學(xué)習(xí)傾向，培養(yǎng)學(xué)生自發(fā)、自覺(jué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)真正意義上的有意義學(xué)習(xí)。
　　3 課程現(xiàn)狀
　　操作系統(tǒng)原理在計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程體系中占據(jù)重要地位，其教學(xué)受到了各個(gè)學(xué)校計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重視，很多人就操作系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及平臺(tái)等方面都進(jìn)行了深入研究[6-7]。但總體來(lái)講，目前該課程在教學(xué)中仍然存在以下幾個(gè)問(wèn)題。
　　1) 內(nèi)容龐雜、涉及面廣、抽象且難于理解。
　　操作系統(tǒng)原理課程主要介紹計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中涉及的所有概念、原理、方法、技術(shù)和算法等，內(nèi)容龐雜，知識(shí)點(diǎn)多，理論性強(qiáng)，學(xué)生感到難以理解和記憶。原理注重的是操作系統(tǒng)通用原理的介紹和分析，學(xué)生感覺(jué)到與實(shí)際所使用的Windows、UNIX、Linux等系統(tǒng)存在一定的距離，無(wú)法直接將理論與實(shí)際系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，使得原本就抽象的理論變得更加枯燥，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。
　　2) 先導(dǎo)課程不到位。
　　計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)各課程是一個(gè)統(tǒng)一的整體，觸類(lèi)旁通，相互聯(lián)系。在整個(gè)課程體系中，操作系統(tǒng)原理起著承上啟下的作用，其先導(dǎo)課程有計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等，這些課程知識(shí)掌握的好壞對(duì)本課程的理解有直接影響。有些學(xué)生沒(méi)有掌握好這些先修課程，有些甚至沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)這些課程，都會(huì)增加教師教學(xué)中的難度。
　　3) 課程實(shí)踐與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。
　　操作系統(tǒng)課程是一門(mén)綜合性較強(qiáng)、難度較大的課程，教師往往對(duì)學(xué)生降低要求，忽視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往就是操作系統(tǒng)原理和實(shí)現(xiàn)方法的模擬或驗(yàn)證，主要考察學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。而缺少設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)，就忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
　　4) 教學(xué)方式呆板、單一。
　　在目前的教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃下，該課程學(xué)時(shí)的壓縮，使得教師必須加大每個(gè)課時(shí)的信息量，以保證在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成所有教學(xué)任務(wù)，并滿足考研學(xué)生的需求。課堂授課主要以講授為主，呈現(xiàn)以教師為中心的“灌輸式”教學(xué)方式。這種大量信息的單向傳授使得學(xué)生只是被動(dòng)地接收，難以激發(fā)其主動(dòng)能動(dòng)性積極思考。
　　4 學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)
　　學(xué)習(xí)理論為教師提供了各種教學(xué)策略以及促進(jìn)學(xué)習(xí)的技巧。雖然各種學(xué)習(xí)理論是在不同時(shí)期和階段提出的，但它們之間并非是一種包含和遞進(jìn)的關(guān)系，而是從不同角度、不同層面對(duì)學(xué)習(xí)現(xiàn)象進(jìn)行的探索。Snelbecker指出，人們?cè)诮鉀Q實(shí)際學(xué)習(xí)問(wèn)題時(shí)，不是受制于某一種理論，而是努力思考心理學(xué)家在研究學(xué)習(xí)時(shí)已經(jīng)得出的各種基本結(jié)論，從中選出對(duì)具體的教育情境最有價(jià)值的原理與概念。那么，我們可以在不同的學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)并提出相適應(yīng)的教學(xué)措施與方法。
　　4.1 行為主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)
　　在行為主義學(xué)習(xí)理論前提下，教學(xué)就是呈現(xiàn)適當(dāng)刺激和提供機(jī)會(huì)，讓學(xué)習(xí)者操練并做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。為了促進(jìn)刺激與反應(yīng)之間建立聯(lián)系，在教學(xué)中應(yīng)該有意識(shí)地安排線索和強(qiáng)化。教師所承擔(dān)的角色如下：(1)確定哪一個(gè)線索能夠引發(fā)預(yù)期的反應(yīng)。(2)安排與預(yù)期刺激相配的有提示的練習(xí)情境。(3)安排環(huán)境條件，以使得學(xué)習(xí)者能夠依據(jù)預(yù)期的刺激做出正確的反應(yīng)并且從反應(yīng)中接受強(qiáng)化。
　　行為主義學(xué)習(xí)理論在本課程教學(xué)中的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)的應(yīng)該是記憶。因此，對(duì)于重點(diǎn)概念和內(nèi)容的反復(fù)強(qiáng)調(diào)，有利于形成對(duì)學(xué)生的有力刺激，從而產(chǎn)生有效記憶。例如，每次課開(kāi)始都進(jìn)行有重點(diǎn)的、連貫的回顧，然后引出本次課的內(nèi)容。又如，操作系統(tǒng)原理課堂教學(xué)內(nèi)容主要是圍繞操作系統(tǒng)的幾大管理功能(CPU管理、內(nèi)存管理、文件管理、設(shè)備管理等)展開(kāi)的，教學(xué)安排也是以這幾大核心內(nèi)容為中心分模塊推進(jìn)。每個(gè)模塊結(jié)束后，教師都應(yīng)該進(jìn)行總結(jié)和回顧，以便使學(xué)生產(chǎn)生相應(yīng)的記憶，為進(jìn)一步的理解奠定基礎(chǔ)。另外，可以采用直觀教學(xué)方式，即采用圖片、實(shí)物、幻燈片等一系列輔助教學(xué)用具，對(duì)一些具體事物進(jìn)行介紹。例如，在介紹磁盤(pán)時(shí)，可以在課堂上直接展示一個(gè)打開(kāi)的磁盤(pán)，并做相應(yīng)的講解，讓學(xué)生獲得最直觀、深刻的認(rèn)識(shí)。
　　
　　4.2 認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)
　　認(rèn)知主義與行為主義類(lèi)似，強(qiáng)調(diào)環(huán)境條件對(duì)于促進(jìn)學(xué)習(xí)起到一定作用。認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論注重的是通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者運(yùn)用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)策略改變自己。
　　教師在準(zhǔn)備教學(xué)時(shí)，首先可以將本課程內(nèi)容劃分成不同的模塊(如根據(jù)操作系統(tǒng)不同的管理功能進(jìn)行劃分)，然后在同一模塊中，基于知識(shí)點(diǎn)和學(xué)時(shí)，再將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步劃分成教學(xué)單元。實(shí)際上，上述步驟也包含在課程教案的設(shè)計(jì)過(guò)程之中。針對(duì)每個(gè)教學(xué)單元，教師應(yīng)該先對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行任務(wù)分析，通過(guò)與計(jì)算機(jī)原理、匯編語(yǔ)言等相關(guān)課程主講教師的交流與研討，進(jìn)一步理順各課程與操作系統(tǒng)原理的銜接關(guān)系，結(jié)合學(xué)生當(dāng)前的狀況與水平，確定合適的起點(diǎn)，設(shè)計(jì)出向?qū)W生逐步傳遞知識(shí)的方案。
　　在教學(xué)方法方面，認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論主張“發(fā)現(xiàn)法”。發(fā)現(xiàn)法強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生是積極的探究者，教師的作用不是提供現(xiàn)成的知識(shí)，而是提供使之能夠獨(dú)立探究的情景，幫助學(xué)生形成豐富的想象，激發(fā)其內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在實(shí)踐中，教師鼓勵(lì)學(xué)生使用操作系統(tǒng)時(shí)，結(jié)合實(shí)際的操作(如多任務(wù)并發(fā)運(yùn)行、文件存取、使用共享打印機(jī)、利用API編程等)，來(lái)分析Linux、Windows等操作系統(tǒng)的相應(yīng)管理功能及具體實(shí)現(xiàn)方法。此外，通過(guò)與現(xiàn)實(shí)生活的類(lèi)比分析，啟發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)思考并理解操作系統(tǒng)中的抽象概念。如通過(guò)實(shí)際生活中的“堵車(chē)”現(xiàn)象來(lái)引出死鎖發(fā)生的原因。
　　4.3 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)
　　建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索和發(fā)現(xiàn)以及對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。所倡導(dǎo)的教學(xué)策略和方法是鼓勵(lì)并幫助學(xué)生積極探索復(fù)雜的主題或環(huán)境，并且像專(zhuān)家一樣思考問(wèn)題；鼓勵(lì)學(xué)生建構(gòu)自己的理解，然后通過(guò)各種手段和方法驗(yàn)證其合理性。為此，教師應(yīng)該努力為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和條件，激發(fā)其學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。
　　課程小組所開(kāi)發(fā)的“操作系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)”為學(xué)生提供了一個(gè)主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的良好平臺(tái)。學(xué)生基于虛擬機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度、存儲(chǔ)器分配和文件管理等功能的操作系統(tǒng)原型。在該過(guò)程中，學(xué)生在教師的協(xié)助下，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、分析總結(jié)，可以完成對(duì)于操作系統(tǒng)服務(wù)功能的理解和意義構(gòu)建。另外，根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的優(yōu)秀作品、教師科研相關(guān)課題項(xiàng)目以及企業(yè)提供相關(guān)實(shí)例，教師可以指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建和完善操作系統(tǒng)案例庫(kù)(包括有限緩沖區(qū)、同步與異步、銀行家算法、進(jìn)程創(chuàng)建fork、動(dòng)態(tài)分區(qū)存儲(chǔ)器分配、分頁(yè)等)，組織學(xué)生進(jìn)行案例分析和討論，深入了解操作系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用方法，鍛煉學(xué)生的推理和解決問(wèn)題的能力。這些以合作學(xué)習(xí)為主的策略可以幫助學(xué)生清楚地理解所學(xué)內(nèi)容，并在建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程中學(xué)會(huì)思維。
　　4.4 人本主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的教學(xué)
　　在教育過(guò)程中，涉及到的最關(guān)鍵且最復(fù)雜的因素就是人，而教育的最終目標(biāo)也在于關(guān)注人的發(fā)展和未來(lái)價(jià)值。
　　授人以魚(yú)不如授人以漁，教師與其單向地將知識(shí)灌輸給學(xué)生，不如針對(duì)每屆、每班學(xué)生的特點(diǎn)，采用不同組合的教學(xué)方式和方法，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，尤其是對(duì)像操作系統(tǒng)原理這樣理論性極強(qiáng)的課程。根據(jù)不同學(xué)生對(duì)于本課程的需求，進(jìn)行差異化指導(dǎo)。例如，對(duì)于在操作系統(tǒng)方面很感興趣的學(xué)生，盡量鼓勵(lì)他們積極思維，對(duì)Linux 內(nèi)核進(jìn)行分析，協(xié)助他們開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)或操作系統(tǒng)模塊，甚至參與教師的科研項(xiàng)目。
　　此外，教師還可以為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)方式。例如，通過(guò)課堂講授、答疑、階段考試和期末考試等方式，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的難題，并提供在線課堂、教學(xué)錄像、網(wǎng)上留言等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，供學(xué)生課后自學(xué)、復(fù)習(xí)和討論等。
　　5 結(jié)語(yǔ)
　　經(jīng)過(guò)十多年的探索與實(shí)踐，操作系統(tǒng)原理課程已經(jīng)成為中南大學(xué)的國(guó)家級(jí)精品課程。然而，操作系統(tǒng)既是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，也是一門(mén)極其抽象、難于理解的課程，掌握并理解操作系統(tǒng)底層的基本原理，增強(qiáng)操作系統(tǒng)方面的實(shí)踐能力，對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是十分必要的。這就需要老師和學(xué)生積極配合，共同組織好相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)。作為教師，需要努力探索教與學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和需求，不斷研究和嘗試適合于他們的教學(xué)方法和教學(xué)策略，努力培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)人才。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 李音. 淺談學(xué)習(xí)理論與教學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 科