新工科背景下“ 操作系统”课程混合式教学模式探索论文

SCI论文（www.lunwensci.com）

　　摘要：为了提高“操作系统”课程教学质量和效率，培养专业人才，文章从优选、录制线上教学资源;混合式教 学模式实施过程;课程考核体系构建;教学反思四个方面探索了新工科背景下“操作系统”课程混合式教学模式。

　　2017 年以来，各大高校先后形成了“ 复旦共识 ” “ 天大行动”和“ 北京指南”等新工科理念[1]，其核心是 培养学生解决复杂工程问题的能力，以及适应、支撑 和引领新经济、新业态、新模式的能力，从而使其能够 充分应对环境变化带来的挑战[2-3] 。 同时，随着互联网 和人工智能技术的发展，每个行业都需要学生不断学 习、成长，扮演更多的角色。然而传统的“灌输式”课堂 教学模式下，教学内容和方法难有新意，已经无法满 足新工科背景下师生教和学的需求[4]，故探索新的教 学模式势在必行。

　　在新工科背景下，传统教学模式已无法满足学生 的学习需求，急需培养创新型人才，而传统教学模式 存在的问题主要表现在以下四个方面：①传统教学模 式下，师生间的指导和交流无法突破时空的限制[5]，因 此在“互联网+ 教育”背景下，面对面的教学模式已经 严重影响到师生的相互交流和学习[6];②由于网络和 智能设备的快速发展 ， 学生接受知识的时间和途径 趋于碎片化、多样化，对传统“ 灌输式”课堂教学模式 出现排斥倾向，缺乏学习积极性和主动性;③传统“灌 输式”课堂教学模式[7] 以教师为主，教学模式单一，师 生互动少，学生难以长时间集中注意力，出现课堂情 感缺失、注意力失焦和创新能力低等诸多问题;④传 统“ 灌输式”教学模式已在教师和学生思维中形成固 有模式，教师的教学方法难以突破，学生的学习也演 变为对理论知识点的死记硬背和对实验的按步验证， 难以激发和培养学生的学习兴趣及创造性思维。传统 教学模式也称为线下教学模式，而以网络视频教学为 主的教学模式则称为线上教学模式。与线下教学模式 相比 ， 线上教学模式可以突破师生间教和学的时空 限制，基于此，学生能够在碎片化的时间内，以多种形式接收各种专业知识[8]，但是缺点也很明显，具体 如下：①教师可以查看学生的视频观看进度和作业情 况，但是难以跟踪掌握学生的真实学习情况，也无法 对学生存在的学习问题做出实质性指导;②教师无法 通过视频以启发式的教学手段培养学生的自主思考 和创新能力; ③线上教学模式以学生自主学习为中 心、教师为辅助，导致课程考核的条目设置变得异常 困难，无法保证考核条目的多样化和考核结果的真实 性 。而线上教学模式存在的缺点，在线下教学中能够 得到很好的解决 。因此，在新工科背景下，探索线上线 下混合式教学模式的应用具有重要价值[9-11]。

　　操作系统是计算机的基础系统软件，是计算机用 户与计算机硬件之间连接的桥梁 ， 也是计算机系统 资源的管理者。“操作系统”课程从操作系统实现资 源管理的观点出发， 主要对操作系统的基本概念和 发展历史进行系统的阐述 ， 并对操作系统的核心功 能，如进程管理、处理机调度、存储管理、文件系统和 设备管理等内容进行详尽的描述和分析， 是计算机 科学与技术及计算机相关专业学生的必修课程 。基 于此，本文将以“ 操作系统 ”课程为例，以大理大学 (以下简称“ 我校”)计算机科学与技术专业本科生为 教学对象，探索新工科背景下“ 操作系统”课程混合 式教学模式。

　　一、优选、录制线上教学资源

　　2013 年，MOOC(大规模开放在线课程)被引入中 国 。经过近 10 年的发展，在线教学平台越来越多，有 中国大学 MOOC、学堂在线和智慧树等 。在线教学平 台的课程资源非常丰富，其中不乏知名教师的优秀课 程和国家精品课程 。但是不同高校的学生基础、人才 培养方案、课程教学大纲等存在差异，若直接采用平台上的同名课程资源，往往难以满足学生的学习需求 和保障教学质量，因此优选和录制适合本校学生实际 情况的教学资源是开展线上教学的前提。

　　优选、录制线上教学资源是保障混合式教学质量 的基础 。首先，我校根据学校计算机相关专业的人才 培养方案、课程教学大纲、师生选用的参考教材、学生 的专业基础知识和实验环境等情况 ， 在中国大学 MOOC、学堂在线和智慧树等主流在线教学平台上，优 选出符合学校实际的课程在线教学资源 。其次，针对 优选出的在线教学资源的不足、课程的重难点和学生 在线作业中出现频率较高的问题，我校课程教研组自 主录制微视频，并将其以讨论或作业的形式发布至雨 课堂等网络学习平台，供学生课前预习、课中交流和 课后复习使用 。就“操作系统”课程而言，基于我校计算机科学与技术专业的人才培养方案、课程大纲和学 生实际情况等资料，笔者发现在中国大学 MOOC 平台 上，由苏州大学李培峰、王红玲和吕强三位教师讲授 的“操作系统”(国家精品课程)课程资源与我校开展 的“操作系统”课程内容比较接近，因此，选择其为在 线教学资源，供学生课前在线学习“操作系统”课程的 基础知识 。同时，针对所选在线教学资源与我校“操作 系统”课程教学大纲存在差异的地方，授课教师录制 了视频进行补充，以满足学生的学习需求。

　　二、混合式教学模式实施过程

　　混合式教学模式分为线上和线下两个部分，两个 部分的教学将在课前、课中和课后教学中合理交叉进 行，从而全面保障混合式教学的质量，具体流程如图 1 所示。
 

　　第一，课前 。在线下课程开始之前，教师按照课 程进度表，提前一周将优选和录制的在线课程资源， 将其通过中国大学 MOOC、学堂在线、雨课堂等在线 教学平台发布给选课学生，要求学生利用一周时间， 基于在线课程资源自主学习下周的课程内容 。教师 将从在线平台查看学生观看在线教学资源的进度， 并及时提醒学习进度较慢的学生 。除了自主学习在 线资源，根据所有学生在线资源的学习进度，教师会 组织学生对课程的基础知识进行在线测试 ， 测试结 果将计入学生的平时成绩，以此督促学生按时、保质 地完成课前在线资源学习 。通过测试，教师也可以初 步掌握学生线上学习的效果 ， 为合理制定线下教学 计划提供数据支撑 。对于“操作系统”课程而言，授课 教师要提前一周在中国大学 MOOC 平台发布在线视 频学习的任务，而在学生完成在线课程视频学习后，教师要从“操作系统”课程辅导资料中选择部分基础 题检测学生在线学习的效果 ， 并根据学生的学习情 况，制定下一步的线下教学内容。

　　第二，课中 。根据课前学生在线资源的学习进度 和基础知识测试的反馈情况，教师以课程的重难点和 学生在线测试的易错点作为线下教学的主要内容，并 通过启发式的教学方式组织学生对重难点和易错点 知识进行讨论，引导学生深入思考，逐个击破晦涩难 懂的知识点。针对部分学生讨论不积极的问题，教师可 以根据学生专业基础的强弱，对学生进行分组，通过 “ 传帮带”和同组学生讨论成绩的举措，促使所有学生 积极参与线下教学内容讨论。最后综合线上和线下教 学中学生普遍反馈的重难点和易错点，教师进一步录 制微视频，并上传至在线平台，以供学生课后理解巩 固和期末复习 。例如，在“操作系统”课程线下教学实施过程中，教师可将进程“P/V 操作”、信号量等重难点 和易错点作为讨论的重点，引导学生讨论，并在课堂 上完成重难点的教学 。同时，将进程“P/V 操作”和“页 式存储”等重难点录制成微视频，以供学生课后复习。 除此之外，教师要积极与在线视频学习、在线测试和 线下教学中表现较差的学生进行交流，解决他们遇到 的问题，以防部分学生出现厌学和学习掉队的情况。

　　第三，课后 。根据线上和线下教学中学生学习实 际情况的反馈 ， 教师应建立包含必做题和拓展题的 个性化题库：①基于专业学生的培养方案和课程教 学大纲 ， 将课程内容包含的重难点和易错点作为必 做题，要求所有学生在规定时间内在线完成;②结合 课程前期和后期的教学内容 ， 选择一些需要深入思 考和探索的综合性题目作为拓展题， 培养学生的实 践和创新能力 。为了鼓励学生完成课后习题，可以将 必做题和拓展题的答题情况纳入学生平时成绩进行 统一管理 。例如，在“操作系统”课程教学中，教师可 结合考研辅导资料中的基础题、重点题和综合题，建 立个性化题库，将基础题和重点题设为必做题，综合 题设为拓展题，要求学生在课后完成，进一步理解和 巩固课程内容 ， 并将题库完成情况纳入平时成绩统 一管理 。此外，每次线下课堂教学完成后，教师应在 近期提供答疑时间 ， 以解决学生在自主学习过程中遇到的问题。

　　三、课程考核体系构建

　　课程考核体系是否全面直接影响教师教学方法 的改进和学生的学习效果 。在混合式教学中，要更加 重视课程考核体系的构建，因为混合式教学中，学生 的线上学习和教师的线下教学需要严丝合缝地进行， 所以课程考核体系构建成为教师改进教学方法和掌 握学生学习效果的重要一环。

　　传统“灌输式”教学模式以教师为中心，课程的考 核基本分为三个部分：作业成绩、考勤成绩和期末考 核成绩。作业一般包括理论教学课后作业和实验教学 课后报告，占总分的 20%—30%;考勤则包括缺席、迟 到和早退，占总分的 10%—20%;期末考核仅包括期 末闭卷考试，占比不低于 60% 。混合式教学模式以线 上和线下教学相互配合为主，因而课程考核体系比传 统“灌输式”教学模式更加全面。混合式教学模式的课 程考核也分为三个部分：平时成绩、考勤成绩和期末 闭卷考试成绩 。平时成绩占总分的 45%，其中课前在线视频学习占 10%，在线测试占 7%，课中重难点微视 频学习占 8%，课后个性化题库作业占 15%，课后实验 报告作业占 5%。考勤成绩占总分的 10%，其中缺席占 5%，无故迟到和早退共占 5% 。剩余 45%作为期末闭 卷考试成绩。混合式教学模式下的课程考核体系降低 了传统“ 灌输式”教学模式中期末闭卷考试成绩所占 的比例，以多样化的成绩分配模式鼓励学生通过不同 的形式掌握课程知识 ， 从而真正提升学生的专业技 能，如表 1 所示。

　　对于“ 操作系统”课程的考核，主要包括平时成 绩、考勤成绩和期末闭卷成绩三部分 。平时成绩中在 线视频、在线测试、微视频学习、在线个性化题库作业 和实验报告所占的比例分别为 10%、7%、8%、15%和 5% 。考勤成绩占 10%，每次线下教学均进行考勤，统 计学生无故缺勤、迟到和早退的数据 。课程期末闭卷 考试占 45%， 主要考查学生对操作系统的历史和类 型、处理机调度算法、进程管理、存储管理、文件系统 和设备管理的基础知识的掌握情况。

　　四、教学反思

　　教学反思既是教师成长的必要条件，也是教师教 学不可或缺的环节 ， 教师只有不断地反思教学过程， 才能有效地提升教学质量 ， 并探索出新的教学方法。 在混合式教学模式中，教师应依据学生课前在线资源 学习、在线测试，课中讨论情况，以及课后答疑和作业 完成情况等反馈信息，反思线上和线下教学中存在的 不足，并提出改进方案，必要时须邀请校内或校外相 关专家进行教学模式指导，以迭代的方式对教学模式 进行完善，最终制定出符合新工科背景和学校实际情 况的混合式教学模式，从而真正培养出引领新经济和 新业态发展的高素质人才。
 

　　目前，在新工科背景下，众多高校根据教师 、学生和课程的实际情况 ， 或多或少地实施了混合式教 学模式 。综合来看，混合式教学模式的实施主要存在 以下问题：线上教学以学生自主学习在线视频和完成 在线作业、在线测试为主，教师需从在线系统中了解 学生的学习进度和学习效果 ， 但难以保证掌握的在 线数据的真实性;线下教学以教师讲解课程的重难 点和易错点知识为主， 其中基础较弱和自主学习能 力较差的学生对于基础知识点的掌握都存在问题， 因而无法保证学习效果 。另外，混合式教学模式将更 多的教学时间交给学生 ， 但大部分高校都存在学生 积极性和学习动力不足的问题，对此，教师如何才能 在有限的线下教学时间中鼓励学生完成既定的线上 和线下任务是一个问题 。课程考核体系一直是检验 学生学习效果和教师教学效果的关键环节 ， 相比传 统的“ 灌输式”教学模式，混合式教学模式的课程考 核体系更加丰富，有较大改进，但是多样化的课程考 核体系中每个得分条目所占的比例该如何分配才能 真正检验学生的学习效果是困扰广大教师的难题。

　　“ 操作系统 ”课程混合式教学实施过程中出现了 一些问题，具体问题及解决办法如下 。①部分学生仅 仅是播放课程视频，而未认真学习视频内容，因而对 课程基础知识理解不清晰、掌握不牢固，在线作业也 出现了抄袭、网络搜索答案等情况，整体学习效果不 佳 。教师发现类似情况后，后期可以分组的形式让学 生进行视频学习，由小组成员轮流监督，以保证在线 学习的效果 。如若出现测试效果差等情况，可酌情扣 除部分在线测试成绩。②课堂讨论虽然以分组的形式 进行，有一定的效果，但是基础较弱的学生参与度低， 自己没有进行独立思考，最后小组往往以同组基础较 好的学生收集的资料作为汇报内容，所以后面的教学 中，教师可以临时抽取部分题目由每组基础较弱的学 生回答，重点关注这部分学生的学习情况，充分调动 这部分学生的学习积极性。③个性化题库中题目的类 型单一、数量较少，题目涉及的面较窄，对此，教师需 要进一步从考研辅导资料、计算机工程师等各类考试 题库中选取题目，以充实题库。④学生分组过程中，难 免会出现学生基础强弱搭配偏差的问题，这样会导致 部分学生在学习过程中产生积极性不高和放弃学习 的问题，教师发现此类情况出现后，需单独对此部分 学生进行辅导，并及时解决他们在学习过程中遇到的 问题，激发他们的学习兴趣，从而保证混合式教学模式实施的整体质量。

　　总之，新工科背景下“操作系统”课程混合式教学 模式分为线上和线下两个教学部分， 分别在课前、课 中和课后交叉实施：课前优选在线资源，让学生自主 学习课程基础知识，旨在培养学生独立自主学习的能 力;课中以启发式教学的方式让学生讨论课程中存在 的重难点和易错点 ， 旨在充分调动学生的学习积极 性，培养学生主动思考和发散思维的能力;课后利用 个性化题库、微视频和定期答疑，进一步巩固学生的 学习成果，旨在让学生真正做到深入理解和完全掌握 课程内容。此外，教师要建立多样化的课程考核体系， 对学生的学习效果进行测试 ， 然后根据视频观看情 况、作业及考试等反馈，及时进行教学反思，并据此不 断完善混合式教学模式 。新工科背景下教师对“操作 系统”课程混合式教学模式进行探索，不仅可以克服 传统课堂教学存在的弊端，而且能够将线上和线下教 学的优势进行有效融合 ， 从而真正培养出引领新经 济、新业态发展的高素质人才。

　　参考文献：

        [1] 杨倩, 陈晓乐,吴莺,等.新工科背景下沉浸式线上线下混合式教 学效果分析:以“生物技术制药”课程为例[J].福建医科大学(社会科 学版),2021,22(6):60-62.
        [2] 魏桃员,郭绍东,谢世伟,等.新工科背景下的水处理微生物学课 程教学改革研究[J].实验科学与技术,2022,20(2):67-72.
        [3] 张广宇.新工科背景下“嵌入式操作系统”教学模式改革[J].科技 风,2022(12):143-145.
        [4] 俞庆英,陈传明,郭良敏.离散数学线上线下混合式教学新模式探 索[J].计算机教育,2022(8):30-33.
        [5] 陈勇,李娇,陈晓红.机械实验教学混合教学模式的研究与探讨[J]. 现代信息科技,2023,7(6):186-188,192.
        [6] 黄金洲,李勇,徐德刚.新工科背景下基于 OBE 的操作系统原理 教学研究[J].电脑知识与技术,2022,18(22):128-131.
        [7] 兰义华,李贞双.线上线下混合式教学模式在“数据库系统”课程 中的应用探索研究[J].专业与课程建设,2022(7):27-30.
        [8] 于晓飞.计算机专业操作系统课程线上教学模式探索与研究[J]. 造纸装备及材料,2022(51):245-247.
        [9] 魏新莉,曹建文,熊福全.新工科背景下线上线下混合式教学探索[J]. 实证调研,2020,33(11):11-12.
        [10] 刘春玲, 马薇.线上线下混合式教学改革探索[J].科技与创新, 2022(16):4-9.
        [11] 马宏琳, 阎磊,李磊.操作系统混合式教学的设计与实施[J].大学 教育,2022(5):127-129.

关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！

文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/75936.html