計算機專業核心課程論文

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摘要：主機操作系統不同于常見操作系統，入門較難。為讓學生盡快掌握主機操作系統，本文從實踐環境、教學模式、考核方式、課外實踐幾方面對新型主機操作系統課程的教學改革實踐進行了探討。

關鍵詞：新型主機操作系統；教學改革；教學模式

操作系統課程是計算機專業的核心專業課程，一直在教學計劃和實際教學中受到重視。作為計算機系統上最重要的系統軟件，操作系統本身一直與時俱進，不斷發展。在教學中引入現代新型主機操作系統，讓教學內容緊跟計算機技術更新的步伐，是適應新形式下操作系統教學改革的需要。讓學生在掌握基礎理論知識的基礎上，學習業界流行的優秀、先進的新型主機操作系統，是培養符合社會需要的計算機專業人才的需要。

在一般學校的教學中，多是以UNIX等常見操作系統為實例及實踐環境講解操作系統的基本理論和基本方法。而UNIX、Windows等在可靠性、可用性、并行化、共享性、安全性、數據處理能力等方面遠遜于目前的新型主機操作系統。主機操作系統從1964年誕生以來，經歷了從封閉到開放的與時俱進的發展過程。特別是2000年以來，IBM推出的更開放更可靠的新型主機操作系統Z/OS，使得主機操作系統煥發了前所未有的活力。

基于技術的先進性和社會的需要，從2006年開始，我校計算機專業開始開設“新型主機操作系統”選修課。主機操作系統先進、龐大、復雜，和常見操作系統既有相同點，又有很多不同點。為了讓學生學好這門課程，我們從實踐環境、教學模式、考核方式、課外實踐等方面進行了有益的教學研究和改革。

1建立先進開放的實踐環境，讓學生接觸主機、熟悉主機、最終喜愛主機

由于主機界面和常見操作系統界面差別大，學生普遍感覺入門難，因此保證隨時隨地的用機，方便逐漸熟悉主機，顯得十分必要。作為加入IBM主機合作項目的9所高校之一，我校擁有IBM公司2005年捐贈的一臺大型主機Z900。在此有利條件上，我們建立了一個開放的主機實踐環境，包括Z/OS操作系統、RACF安全子系統、COBOL語言、DB2數據庫、PL/1、CICS中間件等。主機全天候24小時免費開放，學生可以不分課內課外，隨時接觸主機。

在教學中，教師采用了理論講解和實際操作系統環境緊密結合的方式，對一些抽象的理論，通過相應的主機操作演示，增強了學生的理解和實際應用能力。通過48個課時的學習以及不限量的課后用機，學生從對主機完全陌生，到逐步熟悉并最終喜愛。例如對于Z/OS操作系統的字符界面從不喜歡到喜愛，不僅是因為熟能生巧，更是由于字符界面的快速和優于UNIX字符界面的風格，而Z/OS強大的數據處理能力更是讓同學們樂于使用它。

2針對不同知識點，采用有針對性的教學模式

(1)聯想+對比教學法

由于新型主機操作系統Z/OS不同于常見的Windows、UNIX系統，初始學習時，大量的基本概念和術語撲面而來，學生十分陌生，難于理解，難于入門。針對這個攔路虎，我們想到聯想+對比教學法。充分利用學生已掌握的知識，通過聯想和對比，增進對新概念和新術語的理解。

首先，由于教學計劃的安排，大多數選修該課的學生都先修過“操作系統原理”課程，同時熟悉UNIX、Windows操作系統。因此教師采用對比法，將UNIX和Z/OS中的概念和術語進行對照，達到了快速增強學生理解的目的(見表1)。

(2)研究型教學法

作為研究型大學，我校在人才培養觀上十分重視學生科研能力的培養，而這一點也延伸到了課堂教學中。在教學中，教師不僅教授基本理論知識，還十分重視學生研究型思維的培養，采用研究型教學法，將發現問題、研究問題、解決問題的方法論滲透到教學內容中去。在學習法中，學生體會到了知識發現、技術創新的動力和思維過程，通過提出問題，研究問題，提出解決方法，最終解決問題的方式，學生體會到了發現、探索、研究并最終解決問題的樂趣，提高了研究能力。

例如在講解主機通道技術發展時，教師首先讓學生明確提高系統效率是技術發展的動力，而為達到此目標，需解決的問題是如何讓高速CPU和慢速I/O設備速度相匹配。要解決此問題，必須改進早期主機CPU和I/O設備串行工作的方式，減少CPU的等待時間，而并行工作方式是一個解決問題的途徑，從而引入通信控制器、通道技術，實現了主機、通道、I/O設備的并行操作，達到了提高系統效率目的。

(3)突出重點、難點，詳略得當

主機操作系統課程有一部分內容與學生先修課程“操作系統原理”大致相同，為了在有限的課時里盡量加深學生對主機系統的了解，我們略講這些內容，而將重點放在二個方面：①主機操作系統的優勢和新技術②主機操作系統難點。

例如，在新技術方面，教師重點講主機的虛擬化技術。這項技術從誕生到現在一直不斷發展著，并一直處于虛擬化技術的頂尖位置。除了“操作系統原理”中講到的存儲虛擬化(這部分簡略講解)，我們詳細講解服務器級虛擬化LPAR技術和操作系統級虛擬化技術，讓學生明確了不同層次的虛擬化適用于解決不同的實際需求。在教學中，注意引入目前最新的技術發展，如LPAR中新出現的微分區技術，同時將主機虛擬化技術與目前同學們熟悉的x86平臺的VMware和VirtualPC這兩個虛擬機軟件比較，使同學更清楚地明白了不同的虛擬技術以及主機虛擬化技術的優勢。

同樣在教學中重視教學難點。在開發程序時，主機的編譯和調試軟件使用復雜麻煩，學生開始時難于適應。因此我們增加了課時，通過教師精心挑選的不同實例演示編譯和調試過程，同時針對不同的知識點和難點設計實驗題目，組織上機實踐，增加學生對編譯器和調試器的使用強度，使學生很快適應了主機的應用環境。

3引入國際化考核方式

考核方式上，在常規的總成績=期末成績+作業+上機+考勤的基礎上，引入了IBM主機Z01全球認證考試。Z01考試由全球最大的計算機化認證考試服務公司美國Prometric提供，采用英文方式的全球統一試題，主要考核主機操作系統方面的知識，全球認可。學生可免費參加Z01考試，用國際化的標準來考量自己對本門課程的掌握程度。引入國際化考核方式擴大了學生的視野，符合國際化辦學的潮流，同時將來這批學生擇業時，大量的需求來自軟件外包業，而國際化的證書可增加其就業競爭力。

4課外實踐活動

除了重視課堂教學，豐富多彩的課外實踐活動也能激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力。鑒于此，利用我校和IBM公司良好的合作關系，我們有意識地引導學生參加課外實踐活動。例如教師鼓勵學生參加IBM全國主機應用大賽，明顯提升了學生對主機的理解和應用開發能力，起到了課堂教學不能替代的作用。在2007年全國主機應用大賽中，我校代表隊成功進入決賽，并取得了優勝獎。為了激發學生學習主機技術的熱情，教師還推薦學得好的學生申請IBM實習生計劃，進入IBM公司主機部門實習，通過和IBM主機團隊的共同工作，學生在技術上突飛猛進，更加激發了其他同學的學習熱情。

5結束語

主機操作系統Z/OS與常用的UNIX、Windows有較大區別，學生鮮有接觸，入門較難。通過在上述四方面的教學改革，我們較好地解決了這一問題，使學生能較快速地初步掌握主機系統，大大增強了學生逐步掌握這一龐大復雜系統的信心，為進一步學習后續的開發課程打下了良好的基礎。

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