摘要：針對國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程類專業(yè)的現(xiàn)狀，探索和嘗試“操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程研究性教學(xué)模式。文章主要介紹教學(xué)內(nèi)容上強調(diào)學(xué)生的主體性、教學(xué)過程中強調(diào)學(xué)生的參與性，課程作業(yè)上強調(diào)學(xué)生的研究性的教學(xué)方法。實踐表明，該研究性教學(xué)模式，在提高該課程的教學(xué)效果的同時，有力地支持了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
　　關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)；研究性教學(xué)；教學(xué)改革
　　
　　高校計算機操作系統(tǒng)類課程具有很強的理論性和綜合性，概念多而且抽象，同時，課程實驗組織比較困難，容易造成理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)的現(xiàn)象。計算機類專業(yè)的“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)通常采用兩種手段相結(jié)合：一是以一個具體的操作系統(tǒng)為實例，分析操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，從而理解課程中的原理與概念；二是實際動手編寫實踐，有些學(xué)校操作系統(tǒng)課程的全部實驗完成后基本形成了一個小型的操作系統(tǒng)原型。而我校開設(shè)的“操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程是系統(tǒng)工程類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在講授操作系統(tǒng)基本原理的基礎(chǔ)上，更加強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。該課程計劃學(xué)時少，無法組織類似操作系統(tǒng)內(nèi)核實例分析或操作系統(tǒng)原型編寫之類的課程實驗。傳統(tǒng)的教學(xué)方式基本上以課堂理論講授為主，結(jié)合算法的模擬編程實驗來組織教學(xué)過程。課程內(nèi)容的廣泛性與學(xué)時的局限性之間的矛盾，以及理論教學(xué)的抽象性與教學(xué)實驗的局限性之間的矛盾，即不利于學(xué)生系統(tǒng)、全面地掌握計算機操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，而且限制學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、獨立研究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式相對單一和枯燥，由于知識基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗不足，學(xué)生對課程知識的理解有困難，學(xué)生容易對學(xué)習(xí)失去興趣和信心，最終影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，針對傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，在非計算機專業(yè)的操作系統(tǒng)類課程教學(xué)中探索一種新型的教學(xué)理念是及其必要的。
　　本文總結(jié)了“操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)中，應(yīng)用研究型教學(xué)進行教學(xué)改革的體會，并就教學(xué)過程中的相關(guān)問題進行探討和思考，旨在提高該課程的教學(xué)效果的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
　　1研究性教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)
　　研究性教學(xué)是指教師通過引發(fā)、促進、支持、指導(dǎo)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)活動來完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)思想、教學(xué)模式和教學(xué)方法[1]。研究性教學(xué)作為一種教學(xué)理念，對教師而言是研究性教學(xué)，對學(xué)生而言叫研究性學(xué)習(xí)。研究性教學(xué)具有主動性、參與性、過程性和合作性等特點，通過研究性教學(xué)可以有效促進“教”與“學(xué)”互動，達到深化教學(xué)改革的目的。
　　研究性教學(xué)模式不同于一般以教學(xué)任務(wù)為中心的傳授式教學(xué)模式，是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式[2]，是教師把研究的思想、方法引入教學(xué)活動，指導(dǎo)學(xué)生引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用已有的知識和經(jīng)驗，從自然、社會和日常生活中選擇與課程相關(guān)的專題進行研究，進而發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，使學(xué)生在主動探索、思考、實踐的學(xué)習(xí)過程中，吸收知識、獲得經(jīng)驗、提高應(yīng)用能力，同時養(yǎng)成科學(xué)研究的精神和科學(xué)態(tài)度[3]。
　　當今在校大學(xué)生的最大特點是自我選擇性極強，很少盲目認同某種價值觀，趨同意識很淡，喜歡自主展示思想，通過爭論和碰撞形成觀點，摸索新的思路[4]。研究性教學(xué)也是以學(xué)生發(fā)展為本的教育思想在教學(xué)活動中的具體化，是最終實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式根本轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。
　　2研究性教學(xué)模式的實施
　　2.1教學(xué)內(nèi)容強調(diào)學(xué)生的主體性
　　“操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容涵蓋范圍廣，涉及的知識點多且雜，大量的概念、公式、算法過于抽象、難于理解。學(xué)生因此容易產(chǎn)生畏難情緒，進而喪失學(xué)習(xí)的興趣和信心。同時，由于學(xué)時的局限性，教師課堂講授無法詳細展開，對相關(guān)內(nèi)容的講解往往流于表面，或過于注重所謂重點難點等局部細節(jié)，而忽略課程內(nèi)容的整體性和系統(tǒng)性。學(xué)生雖然學(xué)習(xí)完課程的內(nèi)容，卻不知道自己學(xué)到什么、能夠解決什么問題。針對這種情況，我們在教學(xué)活動開展之前，多次深入學(xué)生中，通過聊天、座談等方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、需求和基礎(chǔ)。然后以學(xué)生已有的生活學(xué)習(xí)經(jīng)驗為出發(fā)點，對課程內(nèi)容進行優(yōu)化調(diào)整，在強化課程內(nèi)容的系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，精簡課堂講授內(nèi)容。對學(xué)生比較熟悉的內(nèi)容，如操作系統(tǒng)接口，進行提綱式介紹，并引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生進行課外實踐加以理解和掌握。對于知識難點，應(yīng)避免照本宣科式的概念宣講，而是要調(diào)動學(xué)生以發(fā)展的觀點看待其中的各項功能或技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生思考這些功能和技術(shù)出現(xiàn)的原因是什么、各自解決了什么問題、對操作系統(tǒng)整體而言有什么樣的影響。對于內(nèi)容的組織形式，我們應(yīng)盡可能采用學(xué)生熟悉的語言，例如將操作系統(tǒng)中的處理機管理、存儲器管理和設(shè)備管理等內(nèi)容分別組織稱為“如何高效使用你的CPU”、“如何有效使用你的內(nèi)存條”和“如何管理你的顯卡、網(wǎng)卡、聲卡”等主題，組織學(xué)生對應(yīng)用需求和解決方案進行歸納與總結(jié)，找出課程的系統(tǒng)性和規(guī)律性，從而使學(xué)生掌握其基本內(nèi)容，同時培養(yǎng)學(xué)生綜合分析的能力。
　　2.2教學(xué)過程強調(diào)學(xué)生的參與性
　　研究性教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)的教師“一言堂”，它鼓勵和倡導(dǎo)學(xué)生的參與。研究性教學(xué)模式的這種參與不僅僅是通過簡單的提問與回答來檢查學(xué)生對知識的記憶程度，而是通過教學(xué)設(shè)計，使得學(xué)生帶著問題，主動思參與，以便形成覆蓋課堂內(nèi)外的研究性學(xué)習(xí)情境。為了達到上述目的，我們對教學(xué)過程進行重新設(shè)計，主要采取三種方法。
　　1) 在基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)重視“探討型”教學(xué)，變“是什么”的教學(xué)思路為“為什么”的探索思路。教師不再直接給出理論知識點，而是給出面臨的問題，并以交互探討方式，引導(dǎo)學(xué)生在已有的知識結(jié)構(gòu)上思考如何解決問題，最后組織學(xué)生對不同的解決方法進行比較和總結(jié)，從而融教學(xué)知識點于問題分析、探討和解決過程中。例如在學(xué)習(xí)存儲器管理時，我們并不直接講解相關(guān)理論和方法，而是給出相關(guān)應(yīng)用假定和技術(shù)背景，要求學(xué)生自行設(shè)計一個單道系統(tǒng)的存儲管理機制，隨后組織學(xué)生對該機制的優(yōu)缺點進行分析，并不停提出新的需求，引導(dǎo)學(xué)生一步一步將其改造成為多道系統(tǒng)的存儲管理機制。在這個研討式的教學(xué)過程中，由于教師的引導(dǎo)和學(xué)生相互之間競爭的激勵，學(xué)生產(chǎn)生了極大的思考熱情。逐步的研討過程不僅完成了大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
　　2) 在實踐性較強的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)采用“講座型”教學(xué)，我們完全拋開了教師主講的角色，而是安排學(xué)生間舉行帶有一定對抗性的自由講座。如磁盤文件系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容，我們組織了“磁盤整理在不同操作系統(tǒng)下的效果”和“操作系統(tǒng)使用痕跡及其清除方法”兩個自由講座，由學(xué)生小組之間在課后準備資料，在課堂進行答辯式的講座，最后由教師進行總結(jié)，將講座內(nèi)容收斂至相關(guān)知識點。這種組織方式符合大學(xué)生追求自我實現(xiàn)的心理，使教學(xué)過程由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔襾斫獭?，它可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和研究精神，在實際的實施過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往都表現(xiàn)出極大的參與熱情。
　　3) 在教學(xué)多媒體準備過程中，注意發(fā)現(xiàn)和重視學(xué)生的特長，變教學(xué)內(nèi)容為“我的課程內(nèi)容”。在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生對于動畫的設(shè)計具有濃厚興趣和一定的設(shè)計基礎(chǔ)。因此，我們鼓勵和吸收部分學(xué)生參與教學(xué)動畫的設(shè)計和實現(xiàn)，即讓學(xué)生參與到教學(xué)設(shè)計和教學(xué)準備的過程中來，這種嘗試也取得良好的效果，不僅鼓勵和保護了學(xué)生的課外特長，而且極大提高了學(xué)生對課程的認可度。
　　3課程作業(yè)強調(diào)學(xué)生的研究性
　　課程作業(yè)的設(shè)計一直是高校教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。信息類專業(yè)課程的傳統(tǒng)課程作業(yè)通常包括兩種：習(xí)題和編程實踐。但是，由于作業(yè)的設(shè)計存在問題，學(xué)生產(chǎn)生倦怠心理，課程作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，這種現(xiàn)象有悖于課程作業(yè)設(shè)計的初衷。
　　
　　2007年開始，我們在課程作業(yè)環(huán)節(jié)中嘗試性引入了研究性寫作。研究性寫作來源于近年美國高等教育中所進行的兩場運動：將多樣性寫作貫穿到所有學(xué)科教學(xué)中去和在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。寫作活動既是一個進行批判性思維的過程，又是交流批判性思維的結(jié)果[5]45。我們對研究性寫作環(huán)節(jié)的要求是：在一個給定的學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域中，學(xué)生自行利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)，查閱相關(guān)資料來源，運用分析和綜合的方法，完成一篇揭示理解和有獨到思維的文章[5]53，然后在課堂內(nèi)進行宣講、討論甚至辯論。
　　例如，在課程開設(shè)之初，我們布置學(xué)生完成了以《操作系統(tǒng)：開源化 vs. 商業(yè)化》為題的寫作；而在課程后期的時候我們布置學(xué)生完成以《我看“漢語編程”》、《我的預(yù)測：十年后的操作系統(tǒng)》等為題的寫作。這些寫作題目都是存在較大爭議性、沒有定論的內(nèi)容，學(xué)生在完成過程中無法簡單地通過“互相拷貝”的方式完成，而是需要在大量資料查閱的基礎(chǔ)上，進行自主的思考和研究方能完成。對于研究性寫作論文，我們組織學(xué)生在課堂上宣講，并仍然以對抗性辯論的方式，從操作系統(tǒng)原理和應(yīng)用的角度對寫作中的立論及觀點進行分析、討論。目的在于鞏固學(xué)生對課程知識的掌握程度的同時，培養(yǎng)學(xué)生利用已有知識分析問題的能力。從論文完成和論文宣講過程來看，學(xué)生的參與熱情非常高，在對立觀點的辯論過程中迸發(fā)出了不少有深度的火花。
　　4思考與建議
　　研究性教學(xué)是與研究型大學(xué)和高等教育改革高度契合的一種現(xiàn)代教學(xué)模式，它具有深厚的理論根據(jù)。研究性教學(xué)需要教育者對課程進行研究并與受教育者有效溝通，其核心是信息和知識的有效傳承，其本質(zhì)是受教育者在教育者的指導(dǎo)下選擇并確定研究選題，用類似科學(xué)研究的方式，主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題[6]。我們在“操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程教學(xué)過程中，針對研究性教學(xué)模式進行探索，在取得一定的教學(xué)效果的基礎(chǔ)上，對教學(xué)過程中存在的問題也進行思考。
　　1) 研究性教學(xué)對教師素質(zhì)提出更高的要求，需要專家型教師(expert teachers)。專家型教師不僅在課程內(nèi)容上具有更廣泛的知識面，還要掌握豐富有效的教學(xué)法知識和教育心理學(xué)知識，能更有效地組織和監(jiān)控課程；專家型教師還要具有較強的科研能力和創(chuàng)新精神，不僅善于發(fā)現(xiàn)和認識潛在的問題，而且更善于創(chuàng)造性的提出解決辦法并應(yīng)用到其中。因此，教師職業(yè)修養(yǎng)的提高，包括專業(yè)技術(shù)知識、教學(xué)經(jīng)驗以及教學(xué)責(zé)任心，是基于研究性教學(xué)改革的重要前提。
　　2) 以學(xué)生為中心的研究性教學(xué)模式則強調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體性?，F(xiàn)代大學(xué)生追求個性化自我實現(xiàn)的特點，使每個學(xué)生個體都表現(xiàn)出不同于他人的獨特性。如何設(shè)計、組織和監(jiān)控研究性教學(xué)過程，使之面向全體學(xué)生而不是少數(shù)個體，防止研究性教學(xué)變成小范圍內(nèi)的“開小灶”，是一個需要進一步研究和探討的問題。實際上，這也是針對“因材施教”理念提出的更高要求。
　　3) 傳統(tǒng)教學(xué)模式大多存在“重講輕練”、“重記憶輕研究”等情形，傳統(tǒng)教學(xué)計劃是以課內(nèi)的教師講授為主，課外的學(xué)生綜合實踐被弱化和忽略。而研究性教學(xué)是一種以培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)為目標的教學(xué)模式，開展研究性學(xué)習(xí)必須課內(nèi)與課外雙管其下，在課程內(nèi)容“精講”的基礎(chǔ)上重視學(xué)生的研究性實踐。不僅要求教師對如何合理安排課程內(nèi)容進行仔細的分析和研究，而且在教學(xué)計劃方面也需要統(tǒng)一優(yōu)化，平衡課內(nèi)課外的時間安排，保證學(xué)生有足夠的課外研究時間。
　　4) 目前，課程考試和考核基本采用幾種固定題型檢查學(xué)生對課程內(nèi)容的記憶程度和初步理解程度，這仍是以教學(xué)任務(wù)為中心的教學(xué)模式。如何改革課程考核辦法和形式，使之鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)，并能對研究性教學(xué)的教學(xué)效果進行有效檢驗，仍然是一個值得研究的理論和實踐課題。
　　參考文獻：
　　[1] 王升. 研究性學(xué)習(xí)的理論與實踐[M]. 北京:教育科學(xué)