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操作系統(tǒng)實驗報告

前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇操作系統(tǒng)實驗報告范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

操作系統(tǒng)實驗報告

操作系統(tǒng)實驗報告范文第1篇

實驗報告格式實驗名稱

要用最簡練的語言反映實驗的內(nèi)容。如驗證某程序、定律、算法,可寫成"驗證×××";分析×××。

學(xué)生姓名、學(xué)號、及合作者

實驗日期和地點(年、月、日)

實驗?zāi)康?/p>

目的要明確,在理論上驗證定理、公式、算法,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用實驗設(shè)備的技能技巧和程序的調(diào)試方法。一般需說明是驗證型實驗還是設(shè)計型實驗,是創(chuàng)新型實驗還是綜合型實驗。

實驗原理

在此闡述實驗相關(guān)的主要原理。

實驗內(nèi)容

這是實驗報告極其重要的內(nèi)容。要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。這部分要寫明依據(jù)何種原理、定律算法、或操作方法進行實驗。詳細理論計算過程。

實驗步驟

只寫主要操作步驟,不要照抄實習(xí)指導(dǎo),要簡明扼要。還應(yīng)該畫出實驗流程圖(實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖),再配以相應(yīng)的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要,清楚明白。

實驗結(jié)果

實驗現(xiàn)象的描述,實驗數(shù)據(jù)的處理等。原始資料應(yīng)附在本次實驗主要操作者的實驗報告上,同組的合作者要復(fù)制原始資料。

對于實驗結(jié)果的表述,一般有三種方法:

1. 文字?jǐn)⑹? 根據(jù)實驗?zāi)康膶⒃假Y料系統(tǒng)化、條理化,用準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語客觀地描述實驗現(xiàn)象和結(jié)果,要有時間順序以及各項指標(biāo)在時間上的關(guān)系。

2. 圖表: 用表格或坐標(biāo)圖的方式使實驗結(jié)果突出、清晰,便于相互比較,尤其適合于分組較多,且各組觀察指標(biāo)一致的實驗,使組間異同一目了然。每一圖表應(yīng)有表目和計量單位,應(yīng)說明一定的中心問題。

3. 曲線圖

應(yīng)用記錄儀器描記出的曲線圖,這些指標(biāo)的變化趨勢形象生動、直觀明了。

在實驗報告中,可任選其中一種或幾種方法并用,以獲得最佳效果。

討論

根據(jù)相關(guān)的理論知識對所得到的實驗結(jié)果進行解釋和分析。如果所得到的實驗結(jié)果和預(yù)期的結(jié)果一致,那么它可以驗證什么理論?實驗結(jié)果有什么意義?說明了什么問題?這些是實驗報告應(yīng)該討論的。但是,不能用已知的理論或生活經(jīng)驗硬套在實驗結(jié)果上;更不能由于所得到的實驗結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果或理論不符而隨意取舍甚至修改實驗結(jié)果,這時應(yīng)該分析其異常的可能原因。如果本次實驗失敗了,應(yīng)找出失敗的原因及以后實驗應(yīng)注意的事項。不要簡單地復(fù)述課本上的理論而缺乏自己主動思考的內(nèi)容。

另外,也可以寫一些本次實驗的心得以及提出一些問題或建議等。

結(jié)論

結(jié)論不是具體實驗結(jié)果的再次羅列,也不是對今后研究的展望,而是針對這一實驗所能驗證的概念、原則或理論的簡明總結(jié),是從實驗結(jié)果中歸納出的一般性、概括性的判斷,要簡練、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀。

實驗報告范文1一、實驗?zāi)康募耙螅?/p>

本實例的目的是設(shè)置頁面的背景圖像,并創(chuàng)建鼠標(biāo)經(jīng)過圖像。

二、儀器用具

1、生均一臺多媒體電腦,組建內(nèi)部局域網(wǎng),并且接入國際互聯(lián)網(wǎng)。

2、安裝windows xp操作系統(tǒng);建立iis服務(wù)器環(huán)境,支持asp。

3、安裝網(wǎng)頁三劍客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等網(wǎng)頁設(shè)計軟件;

4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與制作軟件;

5、其他一些動畫與圖形處理或制作軟件。

三、實驗原理

設(shè)置頁面的背景圖像,并創(chuàng)建鼠標(biāo)經(jīng)過圖像。

四、實驗方法與步驟

1) 在“頁面屬性”對話框中設(shè)置頁面的背景圖像。

2) 在頁面文檔中單擊“”插入鼠標(biāo)經(jīng)過圖像。

五、實驗結(jié)果

六、討論與結(jié)論

實驗結(jié)束后我們可以看到頁面的背景變成了我們插入的圖像,并且要鼠標(biāo)經(jīng)過的時候會變成另一個圖像,這就是鼠標(biāo)經(jīng)過圖像的效果。當(dāng)然這種實驗效果很難在實驗結(jié)果的截圖里表現(xiàn)出來。這個實驗的關(guān)鍵在于背景圖像的選擇,如果背景圖像太大不僅會影響網(wǎng)頁的打開速度,甚至圖像在插入會也會有失真的感覺,因此在插入前對圖像進行必要的處理能使實驗的效果更好。

實驗報告范文2一、實驗?zāi)康募耙螅?/p>

本實例是要創(chuàng)建邊框為1像素的表格。

二、儀器用具

1、生均一臺多媒體電腦,組建內(nèi)部局域網(wǎng),并且接入國際互聯(lián)網(wǎng)。

2、安裝windows xp操作系統(tǒng);建立iis服務(wù)器環(huán)境,支持asp。

3、安裝網(wǎng)頁三劍客(dreamweaver mx;flash mx;fireworks mx)等網(wǎng)頁設(shè)計軟件;

4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與制作軟件;

5、其他一些動畫與圖形處理或制作軟件。

三、實驗原理

創(chuàng)建邊框為1像素的表格。

四、實驗方法與步驟

1) 在文檔中,單擊表格“”按鈕,在對話框中將“單元格間距”設(shè)置為“1”。

2) 選中插入的表格,將“背景顏色”設(shè)置為“黑色”(#0000000)。

3) 在表格中選中所有的單元格,在“屬性”面版中將“背景顏色”設(shè)置為“白色”(#ffffff)。

4) 設(shè)置完畢,保存頁面,按下“f12”鍵預(yù)覽。

五、實驗結(jié)果

操作系統(tǒng)實驗報告范文第2篇

1 概述

《操作系統(tǒng)》課程是計算機及相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課,該課程不僅要求學(xué)生較好地掌握理論基礎(chǔ),而且要求培養(yǎng)學(xué)生良好的課程實踐能力。由于該課程的內(nèi)容比較抽象、深奧,并且課程實驗難做,實驗效果不明顯,所以,該課程的實踐環(huán)節(jié)在很多學(xué)校成為擺設(shè),有的學(xué)校干脆去掉實踐環(huán)節(jié)。然而,實踐教學(xué)又是本門課的重要組成部分,實踐教學(xué)對于學(xué)生理解和掌握操作系統(tǒng)的基本原理和方法,為今后從事系統(tǒng)程序設(shè)計,并發(fā)程序設(shè)計,多用戶環(huán)境應(yīng)用程序設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。所以,本門課不但必須包含實踐內(nèi)容, 而且還應(yīng)該加強,使之能更好地輔助課堂教學(xué)。[1]

2 《操作系統(tǒng)》實踐環(huán)節(jié)的運作情況

經(jīng)過對各高?!恫僮飨到y(tǒng)》實踐教學(xué)的調(diào)查,《操作系統(tǒng)》實踐部分的開設(shè)形式主要有以下四種:

2.1 驗證操作系統(tǒng)部分功能的實驗

這種實驗方式最簡單,主要思路是,以某個實際的商業(yè)操作系統(tǒng)為實驗環(huán)境,學(xué)生可以嘗試執(zhí)行操作系統(tǒng)提供的某些功能,能力更強的學(xué)生還可利用操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)編寫、運行程序,以改進功能。通過這兩種方式,學(xué)生可體驗操作系統(tǒng)原理在實際商用操作系統(tǒng)中是如何工作的。

這種方式的特點是,學(xué)生不必編寫操作系統(tǒng)功能實現(xiàn)的代碼,對完全理解操作系統(tǒng)的內(nèi)涵意義不大。

2.2 模擬經(jīng)典算法的實驗

這是比較常見的一種實驗方式。其執(zhí)行過程是,由教師選取操作系統(tǒng)中的一些經(jīng)典算法,如讀者-寫者問題,電梯算法,讓學(xué)生使用其熟悉的編程語言(如:C語言、C++語言)來實現(xiàn)算法。

該方式與程序設(shè)計課程的上機環(huán)節(jié)相似,這有助于學(xué)生理解《操作系統(tǒng)》的理論和技術(shù),但是,這種方式由于缺乏訓(xùn)練學(xué)生對操作系統(tǒng)完全性的把握,達不到培養(yǎng)學(xué)生完整掌握操作系統(tǒng)的目的。

2.3 替換實際操作系統(tǒng)的主要模塊

這種方式對學(xué)生的編程能力要求較高。其執(zhí)行過程是,以開源的操作系統(tǒng)為平臺,要求學(xué)生選取其中的主要功能模塊,并對其進行替換及擴展。然而,開源的操作系統(tǒng)一般比較龐大,結(jié)構(gòu)環(huán)境復(fù)雜,對師生的要求很高,一般高校實施的效果不好,最終只有小部分學(xué)生達到實驗?zāi)康?,學(xué)生的受益面不大。[3]

2.4 設(shè)計一個操作系統(tǒng)雛形

這種方式的執(zhí)行過程是,教學(xué)中可選取一個包含簡單內(nèi)核的教學(xué)操作系統(tǒng),讓學(xué)生逐步改進、擴展其功能;或者干脆讓學(xué)生設(shè)計一個全新的操作系統(tǒng)雛形,該雛形包含操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核功能,如處理機管理、進程管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理功能。

該方式與課程實驗教學(xué)目標(biāo)一致,理論上比較理想,但在實際的執(zhí)行過程中,由于操作系統(tǒng)是一個大型的系統(tǒng)軟件,其設(shè)計、結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,因此這種方式實施起來難度很大。

3 在教學(xué)操作系統(tǒng)GeekOS上完成實驗教學(xué)

由于一般的商業(yè)操作系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜,結(jié)構(gòu)龐大,學(xué)生規(guī)定課時內(nèi)很難全面掌握,同時,這些操作系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟,差不多實現(xiàn)了全部功能,學(xué)生沒有多少新的工作可做。所以,設(shè)計一個基于教學(xué)操作系統(tǒng)的實踐教學(xué)平臺顯得尤為迫切和必要。

3.1 教學(xué)操作系統(tǒng)的分類

教學(xué)操作系統(tǒng)有兩大類:一類是針對RISC結(jié)構(gòu)MIPS處理器的,例:Nachos;另一類是針對CISC結(jié)構(gòu)的X86通用處理器的,例:Minix、 GeekOS。

3.2 GeekOS操作系統(tǒng)概述

最通用的處理器是CISC結(jié)構(gòu)的X86通用處理器。它是一個用C語言開發(fā)的操作系統(tǒng),學(xué)生可以在Linux或UNIX環(huán)境下對其進行功能擴充,也可以在g(project1等項目中還包含有磁盤鏡像diskc.img),makefile項目管理文件。

2) Include文件夾。包含兩個子目錄,分別是geekos和libc,在geekos子目錄中有kthread.h,keyboard.h等頭文件,在libc中包含有GeekOS支持的C語言標(biāo)準(zhǔn)字符串函數(shù)頭文件string.h。

3) scripts文件夾。包含項目編譯時用到的一些腳本文件。

4) src文件夾。包含系統(tǒng)內(nèi)核源代碼,用戶修改GeekOS系統(tǒng)時要修改的源代碼如main.c等都位于這個目錄中,在User子文件夾中一般是用來存放用戶的測試文件,在tools子目錄中的代碼是用來建立pfat測試文件系統(tǒng)的。

3.3.2七個項目的功能

project0:在該項目中,要求學(xué)生實現(xiàn)一個內(nèi)核級的I/O進程,該進程能從鍵盤接收一個按鈕,并顯示在顯示屏上。該項目的目的是讓學(xué)生了理解GeekOS的編譯、鏈接和運行,明白計算機系統(tǒng)是如何啟動的。

project1:在該項目中,要求學(xué)生熟悉可執(zhí)行鏈接文件(ELF)的格式,并通過編程程序來分析該文件,同時將分析結(jié)果送到加載器。該項目的目的是讓學(xué)生理解ELF文件的結(jié)構(gòu),使學(xué)生掌握如何加載和運行可執(zhí)行文件。

在提供的GeekOS內(nèi)核系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,為學(xué)生設(shè)計了7個由易到難的設(shè)計項目用于GeekOS的改進。這些項目分別涵蓋了操作系統(tǒng)內(nèi)核的各個基本模塊:系統(tǒng)啟動,進程管理,存儲管理,文件系統(tǒng),訪問控制以及進程間通信。7個項目都規(guī)定了改進的目標(biāo),并提供了一些設(shè)計指導(dǎo)性的意見,但沒有提供源代碼,所以學(xué)生首先必須熟悉GeekOS的基本工作原理,才能開展各個項目的設(shè)計與實現(xiàn)。

project2:在該項目中,要求學(xué)生編程來支持用戶態(tài)進程,這種支持包括初始化用戶態(tài)進程空間、初始化用戶進程空間、切換用戶進程、導(dǎo)入用戶程序。該項目中,計算機存儲分配方式還是采用段式分配。該項目實現(xiàn)后,學(xué)生就可以使用GeekOS提供的命令行解釋器Shell運行一些命令來執(zhí)行PFAT文件系統(tǒng)內(nèi)的用戶測試程序。

project3:在該項目中,要求學(xué)生改進GeekOS的調(diào)度程序,實現(xiàn)基于4級反饋隊列的調(diào)度算法(初始GeekOS系統(tǒng)僅提供了FIFO進程調(diào)度算法),并實現(xiàn)信號量,支持進程間通信。

project4:在該項目中,要求學(xué)生編程實現(xiàn)分頁虛擬存儲管理,以替代前述項目中一直采用的段式存儲管理。學(xué)生實現(xiàn)分頁式虛存管理以后,系統(tǒng)在內(nèi)存不足時,就可以將部分內(nèi)存頁面調(diào)出送到硬盤,以緩解內(nèi)容壓力,實現(xiàn)虛擬存儲技術(shù)。

project5:在該項目中,要求學(xué)生實現(xiàn)GOSFS文件系統(tǒng),該文件系統(tǒng)采用虛擬文件系統(tǒng),可加載不同的文件系統(tǒng),PFAT只讀文件系統(tǒng)是默認(rèn)加載的文件系統(tǒng)。該項目的目的是要實現(xiàn)一個多級目錄的、可讀寫的文件系統(tǒng)。

project6:在該項目中,要求在文件系統(tǒng)中新增一個訪問控制列表,并使用匿名半雙工管道實現(xiàn)進程間通信。

4 《操作系統(tǒng)》實踐環(huán)節(jié)的考核

《操作系統(tǒng)》實踐環(huán)節(jié)的考核非常重要,好的考核將激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí),達到實驗效果,辦法如下:

1)教師制定實驗報告格式和要求,教師對學(xué)生完成的實驗報告的作檢查和評價;

2)對設(shè)計性實驗,要求學(xué)生回答并作出評價,回答的問題主要有:闡述解決該問題的算法思想、所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何設(shè)計的、使用的測試用例是如何選取和設(shè)計的、算法性能怎么樣。

3)對一些學(xué)生能實現(xiàn)的算法,要求學(xué)生上機演示,教師在其演示期間可提問并作評價:主要程序代碼的含義,分析及解釋運行結(jié)果。[4]

操作系統(tǒng)實驗報告范文第3篇

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新驅(qū)動;操作系統(tǒng);實驗教學(xué);改革

中圖分類號:G642.0文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-0568(2012)11-0116-03

一、引言

操作系統(tǒng)是計算機專業(yè)重要的核心課程,是一門理論性和綜合性較強的學(xué)科,該課程的理論學(xué)習(xí)是理解計算機系統(tǒng)工作、用戶與計算機系統(tǒng)交互和設(shè)計開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)等基本知識結(jié)構(gòu)的重要途徑,而其實驗教學(xué)則是學(xué)生得以深入理解和驗證課堂教學(xué)內(nèi)容的直接和有效手段。

操作系統(tǒng)實驗教學(xué)能強化學(xué)生加深理解操作系統(tǒng)的概念、原理、組成等基本知識,能拓寬學(xué)生編程思路,培養(yǎng)動手操作能力與分析綜合能力,所以實驗教學(xué)的質(zhì)量將直接影響學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、合作能力等。[1]在創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略的指引下進行操作系統(tǒng)實驗教學(xué)的改革,面向市場不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)的各項機制,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力,使實驗教學(xué)、人才培養(yǎng)和服務(wù)社會有機融合、協(xié)同發(fā)展,培養(yǎng)更符合就業(yè)市場對計算機類技術(shù)應(yīng)用型需求的人才。

二、操作系統(tǒng)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

1.實驗教學(xué)的重視度不夠

在教育教學(xué)中,大多數(shù)的實驗教學(xué)往往附屬于理論教學(xué),對學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神的培養(yǎng)不夠重視。而學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)中過于隨意,學(xué)習(xí)紀(jì)律渙散,遲到、早退、曠課、請假等情況屢見不鮮。由于實驗教學(xué)落不到實處,導(dǎo)致學(xué)生動手實踐能力薄弱,創(chuàng)新能力差,缺乏適應(yīng)企業(yè)需求的專業(yè)知識和實踐能力,造成了學(xué)生就業(yè)困難的局面。

2.實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置問題[2]

操作系統(tǒng)課程的實驗教學(xué)內(nèi)容主要是圍繞教材中的主要算法進行驗證性的實驗,但是僅僅靠這幾個算法很難讓學(xué)生直觀地理解眾多抽象的概念,且學(xué)生在這些實驗中學(xué)習(xí)的方法和技能并不能應(yīng)用到實際項目開發(fā)中去,實驗成為一種形式,理論與實踐脫離嚴(yán)重。

3.實驗教學(xué)平臺的選擇問題[1,2]

操作系統(tǒng)課程的實驗教學(xué)環(huán)境選擇較難,大部分的教材都是以Unix系統(tǒng)為例,但是Unix安裝成本較貴,不太適宜用于學(xué)生實驗。Windows系統(tǒng)是學(xué)生較為熟悉的操作系統(tǒng),但是其大部分源代碼不對外公開,學(xué)生實驗時無法深入到操作系統(tǒng)內(nèi)部進行學(xué)習(xí)和探究,不利于學(xué)生對操作系統(tǒng)的工作原理的理解。選用Linux作為實驗操作系統(tǒng),又因為學(xué)生對Windows系統(tǒng)較為熟悉,大部分沒有接觸過Linux系統(tǒng),思維定勢難免會給學(xué)習(xí)和認(rèn)知帶來難度,因而也限制了學(xué)生對操作系統(tǒng)工作原理的理解和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.實驗教學(xué)類型和手段的單一[3]

目前的實驗教學(xué)大多是驗證型和仿真型的,注重的是理論知識的檢驗和證明。這種實驗以教師為中心,學(xué)生完全按照教師的意圖進行實踐操作,缺乏自己的思考和創(chuàng)新過程。實驗教學(xué)沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用,還直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,也因此使學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)和提高受到了限制。

5.缺乏高水平的、雙師型的實驗教學(xué)師資隊伍

高校教師大多是從學(xué)校到學(xué)校,缺乏校企溝通的理念和環(huán)境,缺乏企業(yè)工程化的實踐工作經(jīng)驗,因而無法保證對學(xué)生的操作技能進行有效的指導(dǎo),直接影響實踐教學(xué)的效果和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

針對上述操作系統(tǒng)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,筆者結(jié)合學(xué)?!暗谒呐氛n程立項項目”――計算機操作系統(tǒng)課程建設(shè)中的實驗教學(xué)的改革實踐,提出了創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略下實驗教學(xué)體系改革的思路以及一些具體的措施。

三、創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略下實驗教學(xué)改革思路

1.推進產(chǎn)學(xué)研合作,構(gòu)建實驗教學(xué)改革的條件

建立產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,為實驗教學(xué)體系結(jié)構(gòu)的改革提供有力的支持。具體包括兩個方面的創(chuàng)新工作:

(1)創(chuàng)新制度建設(shè),搭建高校和企業(yè)合作的外部環(huán)境。建立高校教師到企業(yè)掛職制度,改善教師的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),通過結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新的實踐,提高專業(yè)技能、積累經(jīng)驗,從創(chuàng)新過程中加深教師對產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知。同時建立流動編制,從企業(yè)聘請集工程理論與技術(shù)專長為一體的工程師進行實驗指導(dǎo),并在制度上促進這一機制的形成。這種制度建設(shè)的改革,培養(yǎng)了高素質(zhì)的、“雙師型”實驗師資隊伍,使實驗教學(xué)教師的知識結(jié)構(gòu)與時俱進,從而保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量。

(2)創(chuàng)新科研思路,將實驗教學(xué)與科研進行有機融合,促進產(chǎn)學(xué)研合作機制的可持續(xù)發(fā)展。以科技或市場為驅(qū)動,加強與企業(yè)的聯(lián)系,主動找準(zhǔn)企業(yè)的關(guān)鍵點和興趣點,建立以企業(yè)需求為導(dǎo)向的科研項目。同時將科研與實驗教學(xué)相結(jié)合,以綜合性的工程實踐項目為主線,圍繞綜合實踐項目內(nèi)容將項目模塊化,按照操作系統(tǒng)功能的五大模塊:進程管理模塊、存儲管理模塊、文件管理模塊、設(shè)備管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊分配到實驗教學(xué)內(nèi)容各環(huán)節(jié)中,從而將實驗教學(xué)與科研實現(xiàn)有機的融合。在提高教師的科研水平和業(yè)務(wù)水平的同時,實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量得到了顯著提高,實驗教學(xué)內(nèi)容也更加貼近了產(chǎn)業(yè)技術(shù)對人才的需求。

2.創(chuàng)新實驗教學(xué)過程,分層次教學(xué),逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

單一的驗證型實驗教學(xué)并不適合培養(yǎng)學(xué)生的獨立設(shè)計能力和綜合運用知識的能力,所以要創(chuàng)新實驗課程內(nèi)容,精簡基礎(chǔ)和驗證性實驗,增加模擬設(shè)計性、規(guī)劃研究性和開放性的實驗,使實驗教學(xué)內(nèi)容的層次分明。

在不同階段實施不同的實驗內(nèi)容和形式,讓實驗教學(xué)循序漸進完成,以達到最佳實驗效果。具體實驗教學(xué)過程為:

(1)認(rèn)知學(xué)習(xí)實驗階段。這種實驗主要是驗證型實驗,包括基本的應(yīng)用級和系統(tǒng)管理級的實驗。如,操作系統(tǒng)的安裝、文件操作等,實驗中以教師輔導(dǎo)為主,教會學(xué)生如何安裝虛擬機、如何加載虛擬機鏡像、熟悉操作系統(tǒng)各項功能、掌握文件操作命令等。

(2)設(shè)計性實驗階段。以學(xué)生自學(xué)為主,學(xué)生自己編程模擬實現(xiàn)操作系統(tǒng)的某些功能模塊。主要的實驗有:動態(tài)優(yōu)先權(quán)進程調(diào)度算法、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法、頁面置換算法等。當(dāng)學(xué)生遇到問題時,并不直接替他們排除故障,而是提出產(chǎn)生故障的幾種可能性,鼓勵學(xué)生提出問題和不同的見解并自行加以解決。例如,在動態(tài)優(yōu)先權(quán)進程調(diào)度算法設(shè)計實驗中,學(xué)生的設(shè)計思路不明確時,可從幾個方面來幫助他們理清思路:是否考慮了進程的阻塞時間、在運行進程已占用CPU時間以達到所需運行時間時是否進程還未到達,等等,提出多種可能的情況,讓學(xué)生自行思考、設(shè)計并解決問題。

(3)研究創(chuàng)新性實驗階段。在進行設(shè)計性實驗后,學(xué)生已經(jīng)從書本逐步走向?qū)嵺`,消除了對編寫軟件系統(tǒng)的心理障礙,提高了編程水平。此階段是以提高素質(zhì)為主,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維能力,強調(diào)的是主動研究式的實驗學(xué)習(xí)過程??蛇x的實驗內(nèi)容較多,如進程創(chuàng)建、內(nèi)存分配、文件的讀/寫等,教師給出其中較為有意思部分的源代碼,要求學(xué)生閱讀,然后讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上自行提出課題和基本思路,并利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等查找相關(guān)資料后獨立完成。學(xué)生在這種研究性學(xué)習(xí)過程中主動獲取知識,開動腦筋進行課題的思考和設(shè)計,因而有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

(4)開放性實驗階段。[4]最后,安排學(xué)生進行開放性實驗,培養(yǎng)學(xué)生的主體作用和主動學(xué)習(xí)能力。可讓學(xué)生自成小組,在虛擬機平臺上,從裸機開始,通過實例利用匯編與C語言編寫一個小型的操作系統(tǒng)的框架,包括處理機管理、存儲器管理、文件管理和簡單的設(shè)備管理。團隊協(xié)作分析和設(shè)計仿真操作系統(tǒng)的架構(gòu)和各項功能、制定實驗計劃、編寫代碼并注釋說明、分析實驗結(jié)果、撰寫說明書和實驗報告,最后由團隊統(tǒng)一提交。這樣的實驗有助于學(xué)生把握操作系統(tǒng)的精髓,真實地消化書本知識,同時培養(yǎng)和提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、獨立思考的探索精神和團隊協(xié)作的能力。

3.創(chuàng)新實驗教學(xué)方法和手段,激發(fā)學(xué)生的興趣

在實驗中創(chuàng)新實驗教學(xué)方法和手段,使用多樣的教學(xué)方法和手段并靈活應(yīng)用來提高學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

(1)借助合適的實驗平臺。在實驗教學(xué)平臺選擇上,采用的是在Windows操作系統(tǒng)上運行虛擬機方式,利用一些虛擬機軟件,如VisualPC,再運行Linux系統(tǒng)。通過學(xué)生較為熟悉的Windows操作系統(tǒng)的相關(guān)功能來對比學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng),這樣的實驗平臺更容易讓學(xué)生更易掌握和理解操作系統(tǒng)的工作原理。

(2)多媒體輔助實驗教學(xué)。利用多媒體技術(shù)為實驗教學(xué)提供交互式教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生清楚實驗的內(nèi)容、重點、目的等,促進學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如在銀行家算法實驗中,可以設(shè)計動態(tài)的場景,借助多媒體的應(yīng)用,讓學(xué)生充分了解在該實驗中什么情況下會發(fā)生死鎖現(xiàn)象,又如何設(shè)計實現(xiàn)安全狀態(tài)來避免該現(xiàn)象的發(fā)生等。

(3)啟發(fā)式實驗教學(xué)。實驗教學(xué)中可采用啟發(fā)式的教學(xué)方法,加強學(xué)生對抽象知識的理解和掌握。例如在操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中有多處調(diào)度算法,如進程調(diào)度算法、虛擬內(nèi)存的頁面調(diào)度算法、磁盤調(diào)度算法等,在實驗教學(xué)中可采用對比分析的啟發(fā)式教學(xué)方法,讓學(xué)生對不同內(nèi)容的調(diào)度算法進行比較,從而對實現(xiàn)操作系統(tǒng)課程教學(xué)的目的起到很好的促進作用。

(4)案例驅(qū)動式實驗教學(xué)。實驗中通過具體案例來挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能,要有意識地從應(yīng)用及工程實踐的角度,用案例、項目的方式對實驗內(nèi)容以多角度描述,然后讓學(xué)生在案例基礎(chǔ)上進行改進和創(chuàng)造。如,將開源操作系統(tǒng)Linux作為實例教學(xué),引導(dǎo)和幫助學(xué)生進行深入分析,通過案例分析和“做中學(xué)”,使學(xué)生深刻理解操作系統(tǒng)中的原理和算法和實現(xiàn)技術(shù),讓學(xué)生在內(nèi)核中添加或修改功能。培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生對系統(tǒng)軟件進行分析、設(shè)計和開發(fā)的能力。

4.創(chuàng)新實驗教學(xué)考核評價模式

探索、創(chuàng)新更加合理的實驗教學(xué)考核評價模式,不再單純地以上交的實驗報告為最終成績的評定。具體的方法有:提高實驗成績在總成績中的比例,使得學(xué)生更加重視實驗教學(xué);對不同階段的實驗題目設(shè)置一定的權(quán)重,學(xué)生根據(jù)能力選擇題目;深入學(xué)生實驗項目中,隨時提問,考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、設(shè)計思路等;程序驗收時,抽選部分學(xué)生進行答辯,考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果;結(jié)合學(xué)生平時的各項表現(xiàn),批改實驗報告,給出實驗教學(xué)最終成績。

四、結(jié)語

操作系統(tǒng)實驗教學(xué)活動可以幫助學(xué)生加深對操作系統(tǒng)原理和算法的理解和掌握,讓學(xué)生通過實驗過程體會到計算機軟硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的關(guān)系,以及計算機體系結(jié)構(gòu)對操作系統(tǒng)發(fā)展的影響等。我們在學(xué)校立項的精品課程建設(shè)項目中,立足本校,更新實驗教學(xué)理念,深化實驗教學(xué)體系結(jié)構(gòu)的改革,培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)發(fā)展的跟蹤意識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力,鍛煉他們的團隊協(xié)作精神,以達到與企業(yè)的無縫鏈接,為社會培養(yǎng)能適應(yīng)市場需求的創(chuàng)新型與技能性的計算機專業(yè)技術(shù)人才。

參考文獻:

[1]孫述和等.操作系統(tǒng)實驗教學(xué)研究與探索[J].計算機教育,2010,(1).

[2]張其亮,韓斌.操作系統(tǒng)課程實驗教學(xué)改革探析[J].計算機教育,2010,(7).

操作系統(tǒng)實驗報告范文第4篇

1課程概述

 

“信息安全導(dǎo)論”是面向計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)員的一門專業(yè)技術(shù)課程。隨著部隊信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展,部隊對信息系統(tǒng)的依賴日益加重,信息安全問題日益突出,因此在利用信息化提升部隊?wèi)?zhàn)斗力的同時,必須研究信息安全的自身特點,尋找信息安全問題的解決之道。

 

本課程要求學(xué)員了解信息安全的重要性和復(fù)雜性、理解信息安全的基本概念和基本原理、掌握信息安全的基本技能和基本方法。而實驗教學(xué)的主要目的是讓學(xué)員通過實驗?zāi)軌蛘莆栈镜男畔踩雷o技能,了解系統(tǒng)存在的安全隱患,樹立牢固的安全意識,培養(yǎng)良好的安全習(xí)慣,另一方面提高實踐操作和應(yīng)用能力。

 

課程的課內(nèi)學(xué)時為32課時,課外學(xué)時即實驗學(xué)時為12學(xué)時。課程內(nèi)容基本覆蓋了信息安全領(lǐng)域所涉及的主要分支和領(lǐng)域,共包括信息安全緒論、密碼學(xué)基礎(chǔ)、計算機系統(tǒng)安全、計算機網(wǎng)絡(luò)安全、計算機應(yīng)用安全和信息系統(tǒng)安全工程六章內(nèi)容。而課外實驗由于學(xué)時有限,只能在課程內(nèi)容中進行適當(dāng)?shù)倪x擇。

 

2實驗教學(xué)內(nèi)容選擇

 

由于時間有限,應(yīng)該優(yōu)先選擇最基本、最常用的安全技術(shù)方面的實驗,并按照所需技術(shù)水平的高低進行階梯式的安排。

 

根據(jù)這一原則在整個課程中計算機系統(tǒng)安全章節(jié)、計算機網(wǎng)絡(luò)安全章節(jié)中涉及的內(nèi)容成為實驗內(nèi)容安排的重點。

 

2.1計算機系統(tǒng)安全的實驗內(nèi)容選擇

 

在計算機系統(tǒng)安全章節(jié)中的計算機操作系統(tǒng)的安全內(nèi)容成為實驗內(nèi)容的首選。計算機操作系統(tǒng)是應(yīng)用軟件同系統(tǒng)硬件的接口,其目標(biāo)是高效地、最大限度地、合理地使用計算機資源。沒有系統(tǒng)的安全就沒有信息的安全。操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件中最基礎(chǔ)的部分,其安全問題的解決最為關(guān)鍵。目前操作系統(tǒng)主要分為 Windows系列的操作系統(tǒng)和類Unix的操作系統(tǒng)。雖然這些操作系統(tǒng)符合C2級安全級別,即自主安全保護和受控存儲控制,但操作系統(tǒng)仍存在不少安全漏洞,而大多數(shù)惡意代碼正是針對操作系統(tǒng)存在的安全漏洞進行攻擊,因此導(dǎo)致出現(xiàn)很多安全問題。

 

為了讓學(xué)員了解操作系統(tǒng)存在的安全漏洞以及攻擊者入侵操作系統(tǒng)的手段,加強自身的安全意識,我們設(shè)計了一個Windows 2000漏洞入侵實驗。實際上,對于大部分的安全問題,我們可以通過對操作系統(tǒng)的安全管理配置操作來進行防范。在實驗內(nèi)容中,我們選擇Windows 2000和Linux操作系統(tǒng)進行操作系統(tǒng)的安全管理配置操作的學(xué)習(xí)。

 

2.2計算機網(wǎng)絡(luò)安全的實驗內(nèi)容選擇

 

在計算機網(wǎng)絡(luò)安全章節(jié)中防火墻技術(shù)、嗅探技術(shù)和VPN技術(shù)被選擇為實驗的內(nèi)容。

 

許多來自網(wǎng)絡(luò)的遠程攻擊可以通過防火墻技術(shù)來進行防范。防火墻是在兩個網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪問控制策略的一組硬件和軟件系統(tǒng),其目的是保護本地網(wǎng)絡(luò)的通信安全。使用防火墻進行網(wǎng)絡(luò)的安全防護是最常用的安全技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計,全球接入因特網(wǎng)的計算機中有1/3以上處在防火墻保護之下。因此,理解防火墻的工作原理,并能根據(jù)定義的安全策略配置相應(yīng)的安全規(guī)則是學(xué)習(xí)安全技術(shù)的一個重點。

 

嗅探技術(shù)主要通過將網(wǎng)卡設(shè)置為混雜模式來接收和分析所有經(jīng)過網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)包。而利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。通過學(xué)習(xí)嗅探器的使用,可以使學(xué)員們了解數(shù)據(jù)包的基本結(jié)構(gòu),從而加深對后階段實驗的理解,同時增強數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時需要安全保護的意識。

 

在學(xué)習(xí)嗅探器使用的實驗中,學(xué)員已經(jīng)認(rèn)識到數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)牟话踩?。而VPN技術(shù)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全傳輸?shù)囊环N安全技術(shù)。VPN稱為虛擬專用網(wǎng),它是在因特網(wǎng)上實現(xiàn)的一個專用網(wǎng)絡(luò)。由于利用VPN技術(shù)構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包是加密傳輸?shù)?,從而能夠保證信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臋C密性。通過學(xué)習(xí)VPN 服務(wù)的配置和連接的建立技術(shù),可以加深學(xué)員對VPN技術(shù)的理解。

 

最后,學(xué)員通過學(xué)習(xí)本門課程不斷地提高自身信息安全技術(shù)水平,并按照如圖1的階梯式實驗內(nèi)容的安排進行學(xué)習(xí),能夠了解入侵操作系統(tǒng)的典型攻擊手段、掌握主流操作系統(tǒng)的安全管理配置操作、掌握防火墻的基本配置和使用、學(xué)會嗅探工具的使用和掌握VPN服務(wù)的配置和連接。

 

3實驗內(nèi)容設(shè)計

 

根據(jù)圖1的安排,整個實驗課程的內(nèi)容包括六個實驗。每個實驗所占課時為2個課時,為了讓學(xué)員們能夠在短時間達到實驗要求,實驗內(nèi)容主要以驗證性的實驗為主,部分提高型的設(shè)計實驗為輔。驗證性的實驗內(nèi)容的實驗步驟比較詳細,力爭學(xué)員在實驗課時間內(nèi)完成所需實驗,而提高型的實驗內(nèi)容用于部分感興趣的同學(xué)在課后進一步提高技術(shù)水平。

 

3.1Windows 2000漏洞入侵的實驗內(nèi)容

 

操作系統(tǒng)存在許多安全漏洞如緩沖區(qū)溢出,很多攻擊都是針對這些漏洞進行的。此次實驗的操作系統(tǒng)選擇的是Windows 2000。實驗的主要目的是讓學(xué)員們了解典型入侵過程,提高安全意識。針對漏洞入侵的典型過程如圖2。在入侵典型過程中安裝后門和清除入侵痕跡不屬于必備環(huán)節(jié),而是較高級的攻擊者采取的方法。 此次實驗的主要內(nèi)容是設(shè)計兩個可驗證步驟的漏洞入侵過程,讓學(xué)員可以在實驗課時內(nèi)按照實驗步驟完成實驗。這兩個入侵過程分別為:1433溢出漏洞攻擊和弱口令入侵。第一個實驗包括了典型入侵過程的主要環(huán)節(jié)。第二個實驗進一步提高學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括了安裝后門的環(huán)節(jié)。

 

3.2操作系統(tǒng)的安全配置實驗內(nèi)容

 

針對攻擊者的攻擊,實際上可以通過對操作系統(tǒng)進行安全管理配置的操作來進行防范。操作系統(tǒng)的安全配置實驗包括Windows的安全管理配置和Linux的安全管理配置兩次實驗。

 

這兩次實驗的具體操作雖然不同,但實驗的內(nèi)容是相同的。每次的實驗內(nèi)容包括三部分:系統(tǒng)用戶管理、系統(tǒng)服務(wù)管理和系統(tǒng)安全配置。

 

多用戶的操作系統(tǒng)通過將用戶進行分組的管理,每組賦予不同的權(quán)限,來限制用戶對系統(tǒng)資源的使用,從而防止非授權(quán)用戶進行非法操作。通過系統(tǒng)用戶管理的學(xué)習(xí),學(xué)員不僅可以掌握如何增加和刪除用戶,而且還可以學(xué)會如何修改用戶權(quán)限。

 

由于針對操作系統(tǒng)的漏洞進行攻擊是攻擊者的主要手段,因此操作系統(tǒng)應(yīng)遵循最小特權(quán)原則,盡可能關(guān)閉不需要的服務(wù)。通過系統(tǒng)服務(wù)管理,學(xué)員可以知道如何根據(jù)需求關(guān)閉特定的服務(wù)和端口。

 

為了防御攻擊,操作系統(tǒng)還可以進行專門的安全配置。審核策略就是其中的一項重要的功能。審核策略可以對特定事件如登陸失敗的事件進行日志記錄。系統(tǒng)管理員通過對日志記錄進行分析可以對攻擊者的攻擊行為進行事后追蹤。同時,管理員還可以發(fā)現(xiàn)攻擊者的不良企圖,從而加強對系統(tǒng)的防護。

 

3.3嗅探工具Sniffer的使用的實驗內(nèi)容

 

利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。此實驗的目的是通過學(xué)習(xí)典型嗅探器sniffer的使用了解數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu),加深學(xué)員對后階段實驗的理解,并增強學(xué)員對數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸要進行保護的安全意識。

 

整次實驗包括如何利用嗅探器sniffer對報文進行捕獲、解碼和編寫報文的內(nèi)容。其中報文捕獲和解碼是基本學(xué)習(xí)內(nèi)容,而編寫報文為提高內(nèi)容。

 

報文捕獲的實驗內(nèi)容如下:

 

利用sniffer工具捕獲指定目標(biāo)機發(fā)出的所有數(shù)據(jù)包。

 

利用sniffer分析捕獲的報文。讓學(xué)員兩人一組:一人在目標(biāo)機上登錄某網(wǎng)站并輸入用戶名和密碼;一人捕獲其發(fā)出的數(shù)據(jù)包并分析出用戶名和密碼。

 

報文解碼的實驗內(nèi)容包括熟悉各種協(xié)議報文結(jié)構(gòu)并對捕獲的IP報文主要是報文頭部的各種信息進行分析。

 

編寫報文的實驗內(nèi)容是利用sniffer提供的報文編輯功能,自行編寫一個IP報文并發(fā)送到合作伙伴的目標(biāo)機上,并由合作伙伴捕獲進行分析。

 

3.4防火墻iptables的啟用與配置的實驗內(nèi)容

 

使用防火墻是防范攻擊者攻擊的一種最常用的安全技術(shù)。此實驗的目的是通過啟動配置linux系統(tǒng)下的防火墻iptables,理解防火墻的工作原理,并能根據(jù)定義的安全策略配置相應(yīng)的安全規(guī)則。

 

此次實驗需要兩臺機器,可驗證的實驗步驟如下:

 

(1) 一臺機器啟動防火墻iptables,充當(dāng)服務(wù)器。

 

(2) 服務(wù)器清空防火墻的過濾規(guī)則表。

 

(3) 另一臺機器充當(dāng)客戶機,使用掃描器nmap對服務(wù)器進行掃描,發(fā)現(xiàn)其開放的服務(wù),并使用其提供的服務(wù)。

 

(4) 服務(wù)器配置報文過濾表使得客戶機不能訪問服務(wù)器提供的任何服務(wù)。

 

(5) 客戶機再次訪問服務(wù)器,已不能使用其提供的服務(wù)。

 

3.5VPN服務(wù)器配置與連接的實驗內(nèi)容

 

VPN技術(shù)是在因特網(wǎng)上構(gòu)建的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。它通過一套復(fù)雜的協(xié)議來保證數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上進行安全的傳輸。此實驗的目的就是通過對學(xué)習(xí)VPN服務(wù)器的配置和連接建立來加深學(xué)員對VPN概念的理解。

 

實驗內(nèi)容選擇學(xué)習(xí)VPN中最常用的一種訪問連接方式——遠程訪問連接方式。通過虛擬專用網(wǎng)的遠程訪問方式,VPN客戶端可以通過IP網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))與充當(dāng)VPN服務(wù)器的遠程訪問服務(wù)器建立虛擬點對點連接。這種方式最適用于公司內(nèi)部經(jīng)常有流動人員遠程辦公的情況。

 

可驗證的實驗步驟包括:

 

(1) 配置和啟動Windows 2000 Server下的VPN服務(wù)器。

 

(2) 授予用戶通過VPN連接服務(wù)器的權(quán)限。

 

(3) 授權(quán)用戶與VPN服務(wù)器建立VPN連接。

 

4教學(xué)效果

 

信息安全導(dǎo)論實驗課程的每次實驗都需要提交實驗報告來考察實驗教學(xué)的效果。從提交的實驗報告來看,所有學(xué)員都在既定時間內(nèi)完成了實驗規(guī)定的基本內(nèi)容,而部分學(xué)員在課外時間完成了提高部分的內(nèi)容。信息安全導(dǎo)論課程的總評分中筆試占70%,實驗成績占30%。整個課程的成績在良好以上的學(xué)員占 30%,中以上的學(xué)員占80%,達到預(yù)期目標(biāo)。

 

課程學(xué)習(xí)結(jié)束后,我們對學(xué)員進行了調(diào)查,學(xué)員普遍反映通過實驗課的學(xué)習(xí)加深了對信息安全技術(shù)的理解,同時提高了自身的安全意識。

操作系統(tǒng)實驗報告范文第5篇

關(guān)鍵詞:大作業(yè);實踐教學(xué);創(chuàng)新能力;考核方式

中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:B

文章編號:1672-5913 (2007) 22-0109-04

為了構(gòu)建一個為更多學(xué)生提供更具綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性的實踐環(huán)境,以使每個大學(xué)生在4年學(xué)習(xí)中都能接受多個實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng),使得學(xué)生在掌握扎實的基本知識與技能的基礎(chǔ)上,同時提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。為了做到這一點,必須在實踐教學(xué)方式上做進一步的研究。

1實踐教學(xué)的設(shè)計思想

課程實踐教學(xué)的設(shè)計思想為:構(gòu)架多層次、立體化實踐教學(xué)平臺,逐步提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。課程實踐教學(xué)的主要環(huán)節(jié)有:課內(nèi)上機實驗、課外項目引導(dǎo)下的大作業(yè)(綜合性/設(shè)計性實驗)、教授和博士指導(dǎo)本科生學(xué)術(shù)研究團隊活動、社會調(diào)查、實踐基地專業(yè)實習(xí)等。

實踐教學(xué)必須改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,積極探索大作業(yè)驅(qū)動下的雙主體教學(xué)模式,探索由啟發(fā)式、實例導(dǎo)入的“螺旋式”、討論式、參與式、辯論式等教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)模式;改變傳統(tǒng)的單一化教學(xué)平臺,構(gòu)架立體化教學(xué)平臺,如構(gòu)建課堂(理論)教學(xué)、課內(nèi)實驗教學(xué)、課外項目引導(dǎo)式大作業(yè)、教授和博士指導(dǎo)的本科生學(xué)術(shù)研究團隊活動、實踐基地教學(xué)等相結(jié)合的立體化教學(xué)平臺;改變傳統(tǒng)的教學(xué)手段,充分采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,如開發(fā)內(nèi)容豐富的大作業(yè)課程教學(xué)網(wǎng)站, 該網(wǎng)站對精選的大作業(yè)題目進行分類管理,對每類大作業(yè)題目的一個樣例,給出詳盡的需求分析和相應(yīng)的案例,供學(xué)生做大作業(yè)參考,同時不斷更新該網(wǎng)站,動態(tài)反映有關(guān)題目的最近研究動態(tài)、新的需求、新的設(shè)計方案。在網(wǎng)站上定期一些技術(shù)解決方案,好的設(shè)計例子,相關(guān)的參考資料供學(xué)生參考。

任課教師必須密切結(jié)合教學(xué)要求,將基礎(chǔ)性實驗與大作業(yè)、綜合性設(shè)計性實驗相結(jié)合。教師對基礎(chǔ)性實驗認(rèn)真指導(dǎo)和點評,使學(xué)生能夠掌握教學(xué)大綱中要求的基本知識、基本理論和基本方法,在綜合性、設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)上完成大作業(yè)。在實踐教學(xué)中采用小組討論、集體答辯、教師點評的形式,能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力。

2大作業(yè)驅(qū)動下的實踐教學(xué)的內(nèi)容

綜合性、設(shè)計性實驗教學(xué)主要體現(xiàn)在大作業(yè)方面,大作業(yè)通過讓學(xué)生對一門課程綜合性的問題或綜合幾門課程知識的問題,結(jié)合其他專業(yè)知識、計算機知識和數(shù)學(xué)知識,從資料收集、提出解決、選擇最佳方案到最終實現(xiàn)方案等一系列過程的實踐,可為學(xué)生今后的創(chuàng)業(yè)提供一個能力鍛煉的舞臺。

大作業(yè)作為課程學(xué)習(xí)中的一個重要環(huán)節(jié),通過鍛煉學(xué)生的資料搜集、協(xié)作精神、解決綜合問題的能力,可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,自主學(xué)習(xí)探討,勇于發(fā)現(xiàn)問題,獨立分析問題;與他人通力協(xié)作,可以增強其獨立意識、創(chuàng)新意識、合作意識,提高其觀察力、思維力、想象力和動手能力等。這些能力的培養(yǎng)將為學(xué)生今后創(chuàng)業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

不同的課程,其實踐教學(xué)內(nèi)容不同。但是,無論什么樣的課程,實踐教學(xué)都應(yīng)該包括如下的內(nèi)容:

(1) 基礎(chǔ)性的實驗:這部分內(nèi)容主要是鍛煉學(xué)生對本課程基本技能的訓(xùn)練,加深學(xué)生對基本理論的理解和運用。這類的實驗一般稱為驗證性實驗,實驗個數(shù)一般6~8個左右,實驗時數(shù)12~16,主要由教師在實驗課中,首先花費20分鐘左右的時間向?qū)W生講授實驗原理和實驗方法,學(xué)生依據(jù)老師講授的知識進行課內(nèi)實驗,實驗完成后填寫相應(yīng)的實驗報告。

例如:在“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理”課程中安排16學(xué)時上機實驗,完成8個基礎(chǔ)實驗。實驗內(nèi)容主要包括使用SQL Server2000,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的基本操作、數(shù)據(jù)庫的完整性約束、觸發(fā)器和存儲過程、數(shù)據(jù)庫的安全機制等。

通過課內(nèi)上機實驗,使學(xué)生熟練掌握教學(xué)大綱中要求的基本知識、基本理論和基本方法。

(2) 綜合性的實驗

為了提高實踐教學(xué)效果,必須將課外項目引導(dǎo)下的大作業(yè)(綜合性/設(shè)計性實驗)教學(xué)內(nèi)容引入到實踐教學(xué)的內(nèi)容中。

綜合性的實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或相關(guān)課程知識的實驗。開設(shè)綜合性實驗的目的是對學(xué)生的實驗技能進行綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理以及查閱資料的能力。

每門課程綜合性的實驗個數(shù)一般1~2個,實驗課時10~12左右。在該實驗中,教師一般將學(xué)生3~4人分成一組,教師向?qū)W生下達大作業(yè)任務(wù)書,學(xué)生依據(jù)大作業(yè)任務(wù)書,以小組為單位,在老師的指導(dǎo)下逐步完成。

大作業(yè)的選題一般來自教學(xué)或生產(chǎn)實踐中。教師可以設(shè)計多個選題供學(xué)生選擇,也可以由學(xué)生自主選題。多個選題其好處在于題目的多樣性,可以最大地豐富學(xué)生的閱歷,也能夠充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性。

也可以采用同一個班設(shè)計一個選題,采用同一個選題的好處是可以激發(fā)不同組之間學(xué)生的相互競爭,每個組的同學(xué)都可以從其他組中吸取精華,不斷地充實自己。

例如:《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程的大作業(yè)要求學(xué)生針對企事業(yè)單位管理中的實際問題,在查閱相關(guān)資料和初步調(diào)研的基礎(chǔ)上,建立一個簡化應(yīng)用系統(tǒng)的E-R概念模型,使用規(guī)范化的理論進行優(yōu)化,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式,并在SQL Server 2000平臺上實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計,最后撰寫設(shè)計文檔。

(3) 設(shè)計性的實驗

設(shè)計性實驗是指給定實驗要求和條件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的探索性實驗,著重培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題的能力、創(chuàng)新能力以及組織管理能力。

例如“現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)”課程的大作業(yè)要求學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,針對企事業(yè)單位管理中的實際問題,通過需求分析,建立E-R概念模型,使用規(guī)范化的理論進行優(yōu)化,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式,同時進行代碼設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能,最后完成相應(yīng)文檔資料的編寫,包括:小組完成需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計報告,個人完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書、數(shù)據(jù)庫代碼設(shè)計、詳細設(shè)計說明書、應(yīng)用軟件代碼設(shè)計、用戶使用說明書。

在實踐教學(xué)過程中,可以組織高年級學(xué)生參加由教授和博士指導(dǎo)的本科生學(xué)術(shù)研究團隊。教授和博士指導(dǎo)本科生開展科學(xué)研究,可以激發(fā)本科生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力;通過科研,可以使本科生的學(xué)習(xí)由被動到主動,較早地學(xué)習(xí)到科研的基本方法和技能;在參與科研的過程中,學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力等,無疑將得到很好的鍛煉和提高,提高學(xué)生自身的競爭力。

實踐教學(xué)的一個非常有效的途徑是通過校企合作,為學(xué)生的校外實踐活動提供良好的平臺。積極組織學(xué)生參加各項社會實踐活動,到企事業(yè)單位實地調(diào)查、參觀,并在此基礎(chǔ)上組織學(xué)生到實踐基地開展專業(yè)實習(xí),參與企事業(yè)單位的生產(chǎn)和管理,使學(xué)生了解企事業(yè)單位信息管理的需求、應(yīng)用現(xiàn)狀,了解軟件開發(fā)的過程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新欲望,培養(yǎng)學(xué)生從實際應(yīng)用需求中提出問題、分析問題和解決問題的能力。如,組織學(xué)生到相應(yīng)的高新技術(shù)企業(yè)參觀和實踐,使學(xué)生掌握如何利用系統(tǒng)的方法來解決企事業(yè)單位管理中的實際問題,并進一步通過大作業(yè)或?qū)I(yè)實習(xí),將所學(xué)的知識運用到解決企事業(yè)單位管理中的實際問題。

3實踐教學(xué)考核方式的改革

必須對實踐考核方式進行改革,考核范圍應(yīng)包括:基礎(chǔ)實驗考核、綜合性實驗報告、設(shè)計性實驗報告、大作業(yè)、文檔資料、演講和答辯等。

實踐教學(xué)作為理論教學(xué)的一個重要補充部分,得到了越來越多院校的重視。許多高等院校在制定教學(xué)計劃時,都將相應(yīng)的實踐教學(xué)納入到正常的教學(xué)計劃中,同時配備相應(yīng)的實踐教學(xué)課時,其考核采用了理論與實踐考核相結(jié)合、傳統(tǒng)考試與上機考試相結(jié)合等方式。

但是實踐考試占用多大比例?考試內(nèi)容又如何確定?什么樣的考試才能最大限度地啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識?一般來說,實踐考試的比重依課程而異,計算機類的課程分為三類:

(1) 基礎(chǔ)理論類

這類課程主要包括程序設(shè)計語言、計算機原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。這些課程其實踐內(nèi)容往往是驗證性實驗為主,輔助一個小的綜合性的實驗,其考核方式可以采用:

① 實踐考試占該課程比重的15%~25%

② 以基礎(chǔ)實驗為主,包括平時的實驗和實驗報告,其比重約占實踐考試的5%~10%左右

③ 上機考試:采用抽題方式。教師在組織考試前,首先確定若干個考試題目,題目以涵蓋本課程的基本知識和基本技能為主,題目不宜難??梢圆捎妙A(yù)先將所有題目發(fā)給學(xué)生進行課后練習(xí),考試時從中選擇2~3題由學(xué)生在實驗環(huán)境中實現(xiàn)。這部分的比重約占實踐考試的5%~10%左右。

④ 綜合性的實驗:包括綜合性實驗報告、實驗程序等,這部分內(nèi)容由學(xué)生以小組為單位課外完成。評分的依據(jù)至少包括演講答辯的能力、程序質(zhì)量、實驗報告這三方面的內(nèi)容。評分可以給小組評定一個分?jǐn)?shù),也可以依據(jù)每個同學(xué)在小組中擔(dān)任的角色、任務(wù)量的大小等來評定。但以小組評定一個分?jǐn)?shù)為好,原因是充分發(fā)揮團隊的力量,使得學(xué)生在最初的學(xué)習(xí)階段就懂得團隊在開發(fā)過程中對個人創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用。這部分的比重約占實踐考試的5%左右。

(2) 專業(yè)課程

這類課程主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念、編譯原理、計算機體系結(jié)構(gòu)、各種軟件開發(fā)技術(shù)(如VC開發(fā)技術(shù)、JAVA開發(fā)技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù))、計算機安全技術(shù)、移動通信技術(shù)、圖象處理技術(shù)、操作系統(tǒng)內(nèi)核分析等課程。這些課程其實踐內(nèi)容往往是少量的驗證性實驗,以一到兩個綜合性的實驗為主,其考核方式可以采用:

① 實踐考試占該課程比重的25%~40%

② 以基礎(chǔ)實驗為輔,包括平時的實驗和實驗報告,其比重約占實踐考試的5%到10%左右

③ 上機考試采用抽題方式。教師在組織考試前,首先確定若干個考試題目,題目以綜合本課程的基本知識和基本技能為主,題目稍難??梢圆捎妙A(yù)先將所有題目發(fā)給學(xué)生進行課后練習(xí),考試時從中選擇1到2題由學(xué)生在實驗環(huán)境中實現(xiàn)。這部分的比重約占實踐考試的5%~10%左右。

④ 綜合性實驗:包括大作業(yè)(含文檔資料)、實驗程序等,這部分內(nèi)容由學(xué)生以小組為單位課外完成。評分的依據(jù)至少包括演講答辯的能力、程序質(zhì)量、大作業(yè)報告這三方面的內(nèi)容。評分可以給小組評定一個分?jǐn)?shù),也可以依據(jù)每個同學(xué)在小組中擔(dān)任的角色、任務(wù)量的大小等來評定。但是以小組評定一個基礎(chǔ)分?jǐn)?shù),再依據(jù)每個同學(xué)在小組中擔(dān)任的角色、任務(wù)量的大小等來評定為佳,原因是不僅可以充分發(fā)揮團隊的力量,也充分調(diào)動學(xué)生在整個開發(fā)過程中的積極性,發(fā)揮個人創(chuàng)新能力的重要作用。這部分的比重約占實踐考試的20%左右。

如《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》課程的筆試占總成績的60%,基礎(chǔ)性實驗占8%,上機考試占10%,綜合性實驗及大作業(yè)(含文檔資料)占20%。

在實踐教學(xué)過程中,每個學(xué)生完成8個基礎(chǔ)實驗,教師針對實驗過程中出現(xiàn)的典型問題從多方面進行點評以引導(dǎo)學(xué)生,提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力;另外,學(xué)生以3~4人為一組完成一個綜合性的大作業(yè),在大作業(yè)中,以小組為單位完成相應(yīng)的需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計,然后每個學(xué)生依據(jù)本組的數(shù)據(jù)庫設(shè)計,采用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫,進行數(shù)據(jù)庫腳本設(shè)計并生成數(shù)據(jù)庫。

(3) 專業(yè)實踐課程

這類課程主要包括電子商務(wù)技術(shù)、課程設(shè)計(如操作系統(tǒng)課程設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計、編譯方法課程設(shè)計等)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)、中間件技術(shù)、信息檢索技術(shù)等課程。這些課程其實踐內(nèi)容往往以設(shè)計性實驗為主,其考核方式可以采用:

① 實踐考試占該課程比重的80%~100%

② 考試以設(shè)計性實驗為主,包括大作業(yè)(含文檔資料)、實驗程序等,這部分內(nèi)容由學(xué)生以小組為單位在課內(nèi)外完成。評分的依據(jù)同綜合性的大作業(yè),但是小組的評分占實踐考試的20%左右,個人評分比重約占實踐考試的70%左右。

例如“現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)”課程的基礎(chǔ)性實驗占10%,大作業(yè)(含軟件及文檔資料)占90%。大作業(yè)包括:數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書、詳細設(shè)計、用戶手冊、PPT報告等。

在實踐教學(xué)過程中,每個學(xué)生完成8個基礎(chǔ)實驗,基礎(chǔ)性的實驗要求同綜合性實驗;另外,每個學(xué)生還必須完成一個設(shè)計性的大作業(yè),大作業(yè)以4~5名學(xué)生為一組,完成相應(yīng)的需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計,寫出數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明書,這部分比重約占實踐考試的20%左右,然后每個同學(xué)依據(jù)本組的數(shù)據(jù)庫設(shè)計,完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫代碼設(shè)計、詳細設(shè)計、應(yīng)用軟件代碼設(shè)計、用戶使用說明書和PPT報告,相應(yīng)占實踐考試的比重分別為:10%、10%、40%、5%和5%。

4總結(jié)

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科課程改革總體設(shè)想是:圍繞培養(yǎng)目標(biāo),以學(xué)生就業(yè)為中心,以提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和操作技能為重點,強化實踐能力。為了進一步提高實踐教學(xué)的效果,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,大作業(yè)教學(xué),不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的動手能力,而且可以培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)嶋H應(yīng)用提出問題的意識;增強學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的主動性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力;增強學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。由此可見,“大作業(yè)教學(xué)”是將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融于實踐教學(xué)過程中的成功舉措。

作者簡介:

吳京慧,江西財經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院 330013

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