操作系统实验报告范文

导语：如何才能写好一篇操作系统实验报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

报告形式：PDF文档，70页，28000字

作者：赛迪顾问，通信产业研究中心

报告价格：￥11，000元(中文电子PDF版)

研究领域：智能手机、操作系统、TD-SCDMA手机、CDMA手机、WCDMA手机

涉及厂商：诺基亚、摩托罗拉、多普达、三星、索尼爱立信、苹果、联想、宇龙酷派、HTC、微软、Google、信比安(Symbian)、中国移动、中国电信等

中文版价格(单位：元)

印刷版：9，500

电子版：11，000

两种版本：12，000

英文版价格(单位：美元)

印刷版：2，000

电子版：2，400

两种版本：2，500

报告推荐

因全球金融危机影响，2009年整体手机市场消费疲软，但中国智能手机市场销售规模仍保持快速增长态势。经过多年的发展，智能手机的用户接受程度迅速提升，良好的市场环境推动产业链成熟壮大。面对广阔的市场前景，IT厂商、互联网厂商、传统手机厂商和运营商纷纷从不同缓解切入智能手机产业领域，激烈的产业竞争也推动智能手机加速普及。在整体手机市场疲软的大环境下，竞争加剧、销量下滑和均价下降对主流手机厂商形成盈利压力，推出更多具有吸引力的智能手机抢占市场份额、阻止利润率下滑成为主要厂商共同的选择。中国移动、中国电信和中国联通三大运营商开始3G商用，并大力发展应用吸引用户转网，智能手机作为最适合增值业务应用的终端，将得到运营商重点推动。

随着智能手机和移动互联网普及，推广手机操作系统的意义从提升硬件产品竞争力上升到掌控移动互联网入口的新高度。硬件销售利润下滑，软件、内容和服务的价值上升的趋势已经形成，优势的手机厂商、互联网公司、软件厂商和运营商为构建长期竞争力，纷纷推出开放式系统平台冲击现有格局，并与其他手机厂商和产业链环节共同构建创新生态圈。

面对竞争与市场的变化和挑战，赛迪顾问的《2009-2010年中国智能手机市场研究年度报告》，将帮助业界厂商、投资者、产业人士更精确地把握中国智能手机市场发展规律、更深入地梳理应用价值迁移轨迹。

更加深入、翔实的市场研究数据。基于重点厂商重点产品型号的深度研究，提供对产品结构、价格段、区域与省市、城市层级、垂直与平行、流通渠道等多个角度市场变化的生动描绘，清晰发展方向。

更加全面、深刻的品牌竞争分析。从细分市场格局、竞争策略等多个维度总结企业表现，评点市场成功要素。

更加科学、完整的未来发展预测。建立在各重点细分市场上的建模回归与专家校验，并与相关产业环节进行关联分析，确保给出有价值的趋势分析与定量预测结果。

报告框架

目录

研究对象

主要结论

重要发现

一、2009年全球智能手机市场概况

(一)市场规模与增长

(二)基本特点

(三)主要国家与地区

1、美国

2、欧洲

3、亚太

二、2009年中国智能手机市场概况

(一)市场规模与增长

1、2003-2009年市场规模与增长

2、价格走势

(二)基本特点

(三) 2009年市场结构分析

1、产品网络结构

2、操作系统结构

3、价格段结构

4、区域结构

5、渠道结构

(四) 2009年品牌市场份额分析

1、整体份额

2、价格段份额

3、区域份额

三、2010-2012年中国智能手机市场发展预测

(一) 2010-2012年中国智能手机市场规模预测

(二) 2010-2012年中国智能手机市场结构预测

1、产品网络结构

2、操作系统结构

3、价格段结构

4、区域结构

5、渠道结构

四、2010-2012年中国智能手机市场趋势预测

(一)产品与技术

(二)操作系统

(三)价格

(四)渠道

(五)品牌

五、智能手机操作系统研究

(一)微软

1、厂商策略

2、影响因素

(二) Google

1、厂商策略

2、影响因素

(三)信比安(Symbian)

1、厂商策略

2、影响因素

(四) OMS

1、厂商策略

2、影响因素

六、中国智能手机市场竞争分析

(一)整体竞争格局

1、现有厂商间竞争

2、潜在进入者

(二)重点厂商竞争策略与SWOT分析

1、诺基亚

2、摩托罗拉

3、多普达

4、三星

5、酷派

七、中国智能手机用户需求研究

(一)品牌倾向

(二)产品功能

(三)价格期望

(四)购买渠道

八、赛迪建议

(一)产品策略

(二)创新策略

(三)服务策略

表目录

2009年美国智能手机市场品牌结构

2009年亚太地区智能手机市场品牌结构

2003-2009年中国智能手机市场按操作系统划分的产品销售结构变化情况

2003-2009年中国智能手机市场不同价格段产品销售量结构变化情况

2009年各季度中国智能手机市场不同价格段产品销售量结构

2003-2009年中国智能手机市场区域销售量结构变化情况

2003-2009年中国智能手机市场渠道销售量结构变化情况

2009年中国智能手机市场品牌销售量竞争结构

2009年中国智能手机市场品牌销售额竞争结构

2008-2009年中国智能手机市场销量排名前10位厂商品牌变化情况

……

图目录

2003-2009年全球智能手机市场销售量及变化情况

2003-2009年全球智能手机市场销售额及变化情况

2003-2009年中国智能手机市场销售量及变化情况

2003-2009年中国智能手机市场销售额及变化情况

2003-2009年中国智能手机市场平均价格变化情况

2003-2009年中国智能手机在整体手机市场占比情况

2009年中国智能手机市场按产品网络划分的产品销售量结构

2009年中国智能手机市场按产品网络划分的产品销售额结构

2009年中国智能手机市场按操作系统划分的产品销售量结构

2009年中国智能手机市场不同价格段产品销售量结构

2009年中国智能手机市场区域销售量结构

2009年中国智能手机市场渠道销售量结构

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1 实验教学现状及存在问题

1.1 教师专业素质缺乏。很多教师根本没有工程实践经验，对操作系统内核知识可能自己都没弄明白，所以教给学生的知识也就有限了。

1.2 操作系统的后续学习课程，比如：计算机网络、网络操作系统等，都是学生比较感兴趣的，所以学生在学习操作系统初都是非常认真的，主观上都有强烈的想学好该门课程的愿望，但是随着课程的日益深入，由于课程理论较深较抽象，课程特征不断显露，特别是该门课程的实验内容对前导课程（比如：数据结构，程序设计语言，计算机组成原理）的依赖很大，实验中打击了一部分学生学习热情，甚至有一部分学生因前导课程没有学好而放弃了操作系统实验的完成。

1.3 教学内容与实践内容脱节。传统的操作系统教学中，侧重于操作系统理论知识和基本概念的讲解，同时又没有一个功能强大而逼真的操作系统实验教学环境，从而使理论教学和实践教学脱节。

1.4 开设了实验课的，课程实验只停留在验证性实验和模拟性实验，设计性实验、综合性实验很少或者没有，更谈不上项目设计、工程设计。部分学校操作系统课时较少，只让学生了解操作系统用户界面、用户接口和操作实现方式，做一些观察性的实验[3]；部分学校受师资、教学环境，学会素质与能力等方面的影响，操作系统实验室只是对一些具体的算法进行模拟实验，做一些模拟实验。而且实验课时又偏少，学生只接触到一些皮毛，根本达不到培养学生的工程实践能力的目标。

1.5 教学方法单一，缺乏实验考核标准。实验教学，很多学校采用代码阅读方式，教师带着学生分析实验和实验代码，然后让学生编译运行通过，这样就算完成任务了，根据没有真正得到能力的培养。实验考核就是看学生程序代码是否调试通过和实验报告的方式，学生用大量的时间去填写实验报告，而且有的实验是无法用报告的形式呈现的。

2 提高实验教学效果的对策

2.1 提高教师素质

目前，国内很多工科教师都缺乏工程经验，所以在指导学生实验时力不从心。针对这种状况，可从以下几个方面着手[4]：（1）定期的或利用学术假期派专业老师去工业界工作或学习。（2）学校要和企业在科研和教学项目中大力合作。这样企业可为学校提供操作平台，教师也将自己的知识转化为生产力，同时提高教师项目管理与研发能力。（3）把工程经验作为平庸和提升教师的条件，这样可促进教师不断提高自身素质。

2.2 分层教学

分层教学就是根据学生的不同发展水平和发展速度，确立相应的教学层次，以适应学生最近发展区和最佳发展期的教学。之所以要开展分层教学，是因为学生是发展中的人，学生之间存在着事实上的差距。[5]

操作系统实验可按照学生的学习能力进行分组实验。每个小组人数5-6人，不宜太多，小组成员优、良、中、差适宜搭配，有一个小组长，以便带领实验过程的讨论。好的学生带动差的学生，调动所以学生的积极性。

2.3 精心设计实验内容

分层次设计实验内容，把实验分为易、中、难三个层次。容易的是验证性实验，通过验证性实验，学生理解操作系统的基本原理，简单的分析操作系统的功能，不要求写复杂的代码来模拟操作系统的功能；处于中间的是模拟实验，通过模拟作业调度、进程调度、内存空间分配与回收、虚拟存储管理中的地址转换和缺页中断等，使学生加深理解操作系统算法；难的是设计性、综合性实验，对学生要求较高[6]。在设计实验内容时，还可从趣味性、真实性、综合性、工程性等方面考虑，从而使学生的创新能力和工程能力得到培养。

2.4 合理的实践教学方法和实践考核方式

常用的实践教学方式有代码阅读式、功能模拟式、内核扩展式、独立设计式[7]。为了适应新世纪人才培养目标，在实际教学中可采用多元化教学方式，使不同层次的学生找到适合自己的、提高自己的有效方法。操作系统实验中，根据不同的实验内容、学生层次的不同，可采用不同的教学方法。比如：（1）项目驱动的方式。每次实验前，教师给定要完成的任务和最终要达到的效果，并从项目研发的经验、常用的方法等引导学生。（2）实例引导。选择一些贴近实际的实例来激发学生的学习兴趣，通过 “代码阅读”现有的一些开放源代码系统，理解后进行功能模拟，在可能的基础上进行改进。

由于实验采用了分组实验，每次实验教师选取设计和实现做的好的小组进行汇报答辩，给予加分。每组的总评成绩按其设计的项目难度系数、组内、组间、教师打分进行综合评分。组内成员按其在项目中担任的任务、所做的贡献，小组长给予评分。

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1.传统实验报告的局限性

传统的实验报告手册［1］内容主要包括实验目的、实验原理、主要试剂与仪器、实验装置图、实验数据记录与处理、结果与讨论等，适用于验证性实验，学生在完成实验报告时只是机械地罗列实验内容，不加思考，更谈不上分析和讨论实验中出现的现象，因此无法对整个实验进行更深入的理解和思考，严重遏制了学生探究思想的形成与发展。随着学生整体素质的不断提高和科学技术的日益发展，传统的实验教学方法和模式急需改进。

2.论文式实验报告的内容及要求

论文式实验报告［2］要求以“小论文”的形式书写实验报告，是指学生自己通过图书、上网查阅相关资料、文献，在了解实验目的的基础上，自行设计实验方案，进行实验操作，通过讨论与分析探究事物的本质，然后撰写成汇报性书面材料的过程。但是，实验小论文在课题的选取、讨论的深度、范围、引用文献等方面又不同于专题论文。它规模小，可减少学生因为撰写小论文花费的精力与时间，但是丝毫不影响学生独立获取知识、查阅文献能力的培养，也不会减弱探究的兴趣。因此，它更加适用于探究性实验、家庭实验等研究性实验。

论文式实验报告的书写应体现出科学性、理论性、创造性和探究性，要给学生思考、选择和发展的空间。论文式实验报告［3］的主要内容与书写要求包括以下几个方面。

2.1实验课题。

教师可以给出与探究性活动相关的多个课题，由学生选择感兴趣的某个课题进行研究；同时，在论文的前言部分阐明选题的意义和目的。

2.2实验原理。

概括与实验装置或操作系统、操作规程以及实验对象等密切联系的理论知识。

2.3实验方案。

查找资料了解与该课题相关的信息，自主地发现问题、提出假设、结合实验原理设计实验方案。

2.4仪器与药品。

学生根据自己的实验思路和设想自主选择所需的仪器与药品。

2.5实验部分。

按照设计的实验方案，完成实验操作，记录实验现象。

2.6实验结果与分析。

对结果作详尽的讨论与分析，探究事物的本质。

2.7实验结论。

一般阐述本文研究得到的结论或创新之处，以及本文研究的不足之处或遗留的未予解决的问题。

2.8实验反思。

谈谈实验的收获和体会，以及实验中存在的问题和解决的方法。

2.9实验参考文献。

在小论文后列出参考文献，指明引用资料的出处，反映出真实的科学依据。

3.论文式实验报告的优点与可行性

3.1有利于培养学生独立获取信息，以及加工信息的能力。

在做探究性实验之前，明确实验目的、设计科学的实验方案是探究活动成功的关键所在。因此，实验前学生要通过查阅、收集和整理与本次实验相关的资料，选择探究的课题。通过小组讨论，初步设计实验方案，写出预习报告，指导自己的探究活动。

例如，在探究醋酸除垢效果的课题时，我引导学生做好实验前的准备工作，如查阅资料了解水垢的主要成分，有关各物质的溶解性能，以及不同浓度的醋酸溶液的配制方法等信息。结果，学生自己了解到了许多基础知识并提出了很多假设：①醋酸的浓度越大除垢效果好；②醋酸浓度太大效果不好，浓度太低效果也不好，可能在某合适的浓度时效果最好；③温度越高除垢效果越好；④温度太高效果不好，温度太低效果也不好，可能需要合适的温度；⑤水垢的主要成分是CaCO3；⑥水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2，等等。学生在提出假设的基础上，思考实验的化学原理，然后，进行小组间的合作与交流，初步设计了简单的实验方案。

3.2在将知识和技能进行融会贯通的活动中提高学生的科学素养。

探究性活动对学生来说充满着未知与挑战，学生难免会在实验中遇到各种理论知识和操作技能方面的挫折和困难，教师要引导学生正确认识实验探究过程中所遇到的挫折和困难，激励学生勇于探索，发挥自己和团体的创造性。例如，在醋酸的除垢实验中，学生就遇到了以下难题：①配制多大浓度的醋酸溶液，以及配制几种不同浓度的溶液；②水垢与醋酸溶液的用量分别定为多少；③除垢时是否需要搅拌，如何搅拌；④反应温度控制在多少摄氏度，以及如何控制温度；⑤根据什么标准来衡量除垢效果的好与坏，等等。可见，只有学生在实验中不断摸索，才能拓宽思维，不断地改进实验装置和实验方案。在得到可靠的实验数据后，学生还要结合数学知识处理数据、绘制曲线、分析曲线等过程才能得出除垢的最佳条件。在整个活动过程中，学生不断地发现问题、解决问题，体会了学科间、知识与技能间的联系，体验了成功的乐趣。因此，论文式实验报告的撰写过程可以培养学生从多学科、多维度思考问题，以及综合应用知识和技能解决实际问题的科学素养。

3.3有利于学生表达自己的观点，提出自己的见解。

探究性实验重在对学生进行探究过程、探究方法、探究思路、动手实践能力和创新精神的培养，而这些能力的提高要靠学生在实践中不断探索、总结经验和自我反思的过程中逐步达成。因此，实验报告中要重视学生对实验进行全面的归纳和反思，如让学生谈谈实验的收获、体会和实验中存在的问题、解决方法，等等。这样便于进行小组间的合作与交流，使学生养成自主学习、合作学习和探究学习的良好素养。

3.4有利于及时反馈教学效果，便于师生交流，调整教学计划。

通过让学生书写实验讨论与反思，教师可以在第一时间了解学生对知识和技能的掌握情况，了解学生的思维品质，这便于教师调整教学计划，优化教学效果。例如，通过对醋酸除垢实验报告的总结，可以看出多数学生绘制出了除垢所需时间与醋酸浓度的关系曲线，知道了醋酸溶液的除垢效果与醋酸浓度的关系，还有部分学生不会用数学知识去处理化学中的问题，对知识的应用不够灵活。因此，教师在以后的教学中要设计一些有关定量方面的实验，有目的地训练学生处理数据的能力。

总的看来，小论文比传统的实验报告更为灵活，且简单易行。它不仅可以保留传统实验报告的基本功能，而且可以限制学生的抄袭，有利于促进学生进行独立思考和操作，发展学生的个性。另外，在探究活动中随机出现的问题能激发学生的好奇心和实验热情，这有助于增加学生的思考空间和思考深度，增强创新的意识和能力。近年来，我们在探究性实验教学方法的革新上不断探索，在教学中将传统的实验报告改进为实验小论文的模式，并在学生中开始试行，教学效果明显优于传统的实验报告。因此，教师要更新思想，精心设计合适的探究性实验，指导学生书写论文式实验报告，逐步培养学生的科学探究素养。

参考文献：

［1］许遵乐，刘汉标.有机化学实验［M］.广东：中山大学出版社，1998：21-22．

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关键词： Linux系统 实验 改革

操作系统是计算机系统中最核心和最底层的软件，是计算机系统的指挥和管理中心，是计算机系统的灵魂，它的设计过程体现了程序设计和软件工程的精髓。操作系统课程是高校计算机及相关专业的一门重要课程，是一门理论性和综合性比较强的学科，在计算机软硬件课程的设置上起着承上启下的作用。

一、课程特点

1.理论性强

操作系统课程概念多、概念抽象、涉及知识面广、理论性强，其整体实现思想和技术又往往难于理解，学习时有较大的难度，大部分学生对该门课程有一种畏难情绪。

2.理论与实践脱节

操作系统课程除理论性强，更要求有较强的实践性，然而在课程的实际教学当中，因实验环境及实验要求较高，使得实验的开展比较困难，实验往往流于形式，理论和实践脱离得相当严重，因此只是通过教师阐述工作原理，使本来具体生动的内容变得十分抽象、枯燥并且难以理解。

3.学习效果见效不快

很多学生往往对学后有立竿见影效果的课程兴趣较大，比如程序设计语言，学习了便很快可以就某个问题编写程序上机运行，很有成就感；而对诸如操作系统这样原理性强，实验要求高，设计一个操作系统又不现实的课程，因感觉学习后效应不会立即显现而对课程重视度较差。

二、实验教学改革

笔者通过多年的教学经验发现，操作系统的实验教学是必不可少的环节，要特别注意把握课程的整体性，理论与实践相结合。因此不仅要设置实验，还要重视实验，通过实验来提高学生的学习兴趣，摆脱枯燥乏味感成为了课程改革的重点。

1.搭建实验平台

实验环境可依据现在操作系统的发展趋势和实际应用范围来设置，参照欧美大学一致的实验平台：Windows+Unix/Linux，可设置易于实现的Windows+Linux实验环境。Linux是一套类Unix操作系统，具有Unix全部特征，且系统的源代码完全公开，通过该系统可以使学生容易获取并剖析核心模块源程序，是一个极好的操作系统实验蓝本。具体的实验是基于Windows还是Linux来实现，学生可以根据具体需求来选择，因同一个实验虽然实验重点相同，但在具体实现时会因实现环境不同而有很大不同的，所以求知欲和个人能力强的学生也可以选择两种操作系统，通过对比来进一步加深对操作系统原理的领悟。

2.设置实验层次

操作系统课程涉及知识面广，有深度，因而在实验的设置上要分不同的层次，比如可以设置操作验证型实验、技术应用型实验、模块设计型实验、综合型实验。操作验证型实验是最基本层次的实验，其目的是让学生通过简单的验证来熟悉所使用的系统，如系统的安装、命令的使用等；技术应用型实验是让学生理解各种算法、结构框架、功能实现等内容，使抽象与设计结合，与实际的操作系统相联系；模块设计型实验是让学生参与到操作系统的模块设计中，比如对系统内核的编程，掌握并积累基于现代操作系统环境的编程经验；综合型实验是高层次的实验，是对学生综合能力的训练，如设计一个小型操作系统。不同层次的实验为学生提供了一个由浅入深的实践过程，为学生提供了一个选择和拓展的空间。

3.选择实验内容

实验内容的选择应该与教材的选择相适应，要体现对所授原理内容的实践，并且能够符合专业特点需求，为专业需求服务。对于计算机专业可主要围绕技术应用型、模块设计型、综合型实验展开内容的设计，而对于非计算机专业的学生可主要以操作验证型、技术应用型实验为主，辅助以模块设计型实验展开内容的设计。实验内容可以围绕操作系统核心的五大功能展开，比如，设置基于Linux的操作系统的安装配置、命令操作、文件管理、进程管理、系统管理、存储管理、磁盘限额管理、用户管理、网络配置基础、基本编程等方面的实验内容。实验要明确实验目的和要求，还应给出每个实验在不同实验环境下的实验重点和难点。通过实验来与现有操作系统课程进行实践性的结合，将会是操作系统教学的极好“活教材”，使学生对操作系统原理有一个比较深入的认识、理解。这既激励了学生在操作系统设计方面的创新精神，又可以培养熟练操作Linux和具备Linux系统管理的专业型人才。

4.实验形式多样化

实验教学的形式应该多样化，而不仅仅是传统的上机操作。可以采用案例教学的方式，通过教师的演示操作，然后再让学生自己重复、调试操作，以便加深学生的印象。也可以采用团队方式让学生共同完成一个较大项目的开发，鼓励学生在实践环节上进行创新，提出自己的见解和设计，并加以实现，从根本上和底层上深化对操作系统的理解，让学生在实践中真正体验操作系统的实现技术。在团队中，不要求所有学生都必须编写程序，而要求每一个团队的角色分配必须合理，如有些学生并不擅长编程调试工作。但是擅长分析设计或测试等工作，团队实践为学生发挥自身特长提供了有效的空间，相互间学习交流，互取所长。在实验过程中，教师要充分发挥指导作用，对学生提出的问题一般不作直接回答，而是引导学生分析和认识问题存在的原因，指出改进的方向和解决问题的思路，培养学生自己思考、研究问题和解决问题的能力。

5.改进考核方式

一直以来操作系统课程的实验教学因设置难度较大而被忽视，在课程考核中所占比重较小，甚至不在考核范围内。因此要想开展好实验教学，对实验教学的有效考核更能起到推动作用。对于实验教学的考核可以从实验报告、操作技能和设计创新能力三个方面来综合考核。实验报告是学生对实验的书面总结，考核学生对实验理论的掌握情况和综合表述能力；操作技能主要通过观察学生的实验过程来评判学生对问题的发现和解决能力；设计创新能力则考核学生能否具有独创能力，是对学生创新性和拓展性的研判。

三、关于加强实验教学的建议

为了使操作系统课程的实验教学起到更好效果，还需要注意加强以下几方面的建设。

1.加强教师素质建设

作为教学主体之一，教师必须及时更新自己的知识，不断更新和实践，学习新理论、方法和技术，以提高自身的理论和科研水平。

2.建立与当前技术的紧密联系

由于计算机技术发展迅速，更新快，可以通过邀请企业的资深工程师和操作系统的设计者开设讲座，传授最新技术和业界最佳实践，开阔学生视野。

3.灵活运用现代化教学平台

可以建立一个科学的、系统的开放式实验教学体系，使资源得到优化配置，进而实现实验教学内容和教学方式上的开放运行，培养学生的知识获取能力、软件开发能力、自我学习能力、创新思维能力和团队合作能力。

总的来讲，操作系统实验教学是操作系统教学中的重要环节，实验课程设置的好坏直接影响到该课程的教学效果。将Linux引入到操作系统实验教学中，对于促进学生对操作系统知识的理解和掌握及提高教学质量可以起到很好的促进作用。操作系统技术在不断发展更新，操作系统的教学改革也要与时俱进，要不断总结实验教学经验，重视实验方法的不断革新和实验手段的先进性，这既是使操作系统教学取得良好效果的保障，也是加快培养创新性人才的重要保障，使实验教学更好地发挥其应有的作用。

参考文献：

篇5

关键词：实验教学；Linux；教学模式

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）35-0080-02

Abstract： In order to achieve the training goal of software engineering specialty and meeting the practical needs of software talents， combining with the engineering need and applied need of software engineering and the teaching practice of the Course of Linux Operating system in our school， new concepts and new ideas about the experimental teaching of the course have been explored and researched from the aspect of teaching content， teaching models， the organization of teaching and so on. The effect of experiment teaching is given finally.

Key words： Experimental teaching； Linux operating system； Teaching model

1 引言

操作系统原理是高等院校软件工程专业非常重要的一门专业必修课，在软件工程专业的课程体系中的地位举足轻重。该课程不仅是理论性很强的课程，而且也是实践性很强的课程。因此大多数高校都将Linux相关课程作为对操作系统原理课程的实验和实践性补充[1-5]。但是大部分Linux实验课程主要为验证理论课的相关内容而设立[6，7]，缺乏综合性、设计性、创新性的实验。这就导致学生对实验过程不求甚解，缺乏对实验的主动思考，无法很好地培养创新能力和实践动手能力。

软件工程专业对学生的实践能力要求较高，其培养方案强调要强化实践教学，提高学生的实践能力、工程能力和创新能力[8]。针对软件工程专业学生的特点，以及在Linux操作系统实验教学中存在的问题，本文主要探讨了如何组织和开展Linux操作系统实验教学以提高软件工程专业学生的实践动手能力和创新能力，达到软件工程专业综合实践创新能力培养的目标[9]。

2 优化实验教学内容，形成合理有效的教学层次

Linux作为一个庞大而复杂的操作系统，涉及很多方面的知识，内容比较多且繁杂且难度深浅不一，初学者会感到无从下手。因此在安排教学内容时，我们按照由浅入深、由易到难、由基础到综合、由验证到设计来进行组织和优化。结合软件工程学生的特点，在实验课程中，整体上加强了实践应用环节的训练，围绕具体项目增加了综合性、创新性的实验内容，通过具体的实验锻炼学生的分析设计、创新能力和解决实际问题的能力。

优化后的Linux操作系统实验教学内容分为4个层次。第1个层次在虚拟机中构建Linux实验环境，要求学生会按照Linux系统，并掌握基本的Linux操作命令；第2个层次结合Linux操作系统实例，引导学生围绕操作系统的主要功能进行验证，包括进程管理、处理机管理、存储器管理、文件管理、设备管理等，从而使学生进一步了解和掌握操作系统的本质；第3个层次针对企业的一些具体项目需求和应用场景，让学生利用Linux操作系统完成相应的系统管理和网络服务功能，主要是一些综合性、设计性的实验，包括网络配置、各种网络服务器的构建、远程访问控制、数据库配置等内容，让学生了解企业实际需要，解决实际问题，从而提高学习兴趣；第4个层次是Linux shell编程、Linux应用程序设计。通过这一系列实验能够提高学生运用Linux解决实际问题的能力以及开发系统软件和应用软件的能力。对于学有余力的学生，教师可以鼓励其进行更深层次的学习，阅读、分析Linux源代码，掌握Linux的设计思想和整体架构，在此基础上编写一些驱动程序，从而培养学生的自主研究和创新能力。

3 改进教学模式和方法，适应软件工程专业特点

在实验内容优化的过程中，我们把实验内容分成了不同层次，每个层次的难易程度和要求也不尽相同。因此在开展教学的过程中，针对不同层次的实验内容，应该采用不同的教学模式和方法。

经过我们长期的探索和经验积累，在实验课程中我们主要采用了两种教学模式。一种是采用“内容讲解―教师演示―学生实践―现场指导―现场考核”的教学模式，这种方式适合前两个层次的教学内容，通常以个人为主体完成实验。在内容讲解环节，通常采用案例教学法，对案例进行讲解和演示，然后要求学生进行实践，在学生实践的过程中，教师及时解答实验过程中碰到的问题。最后对学生完成情况进行考核和评价。例如，在讲解系统命令时，单纯讲解命令本身比较枯燥，且多个命令也不容易记住。因此我们采用案例教学法将一些相关命令串起来，针对一个具体的情景来学习一组相关命令，让学生在案例演示的过程中掌握相关命令，比单纯讲单个命令有更好的学习效果。比如对于用户和组的管理，可以针对批量创建用户和组的具体情境，将相关命令组织成一个案例来进行实验教学。

另一种教学模式主要是针对后两个层次的教学内容，这通常是一些综合性、设计性的题目，需要2-3人合作完成。我们采用“项目引导―分析讨论―讲解示范―项目实践―项目考核”的教学模式，首先由老师给出实验的具体需求和用到的相关知识点，然后学生分组对实验具体实现细节展开分析和讨论，确定实验方案和步骤，并进行实验验证和结果分析。最后教师对整个小组的实验分工和完成情况进行考核和评价。

在这个阶段，通常我们以企业真实项目需求为背景，采用基于项目驱动的教学模式开展实验教学工作，让学生带着任务在探索中学习。例如，很多企业都需要提供文件共享服务，我们以企业文件共享需求为背景，要求学生给出解决方案。NFS、FTP、Samba都能提供文件共享服务，但是每一种方式都有其适用性和特点。教师首先讲述这几种文件共享服务的相关技术和适用情况，然后让学生根据企业的具体情况和需求选择合适的文件共享方式为企业提供文件共享服务。学生以小组为单位进行实验，并以组为单位进行实验展示和评价。在实践过程中可以通过询问老师、上网查阅资料以及和同学进行交流等方式对遇到的问题进行不断地探索和实践，最终完成项目任务。这种教学模式增加了学习的乐趣，提高了学生的积极性和主动性，培养团队合作精神，让学生在实现具体项目的过程中锻炼分析问题和解决问题的能力。

4 完善教学评价体系，构建全面合理的考核方式

考核是教学工作中不可缺少的重要组成部分，也是检查和评价教学效果的重要手段。软件工程专业要培养实用型、工程型的软件专业人才，更强调学生的动手和应用能力，因此在考核时我们加强了对过程的考核，全面考察学生的动手能力、应用能力以及团队合作能力。

学生的成绩由平时出勤、实验完成情况、项目答辩情况和期末综合考核几部分组成。平时出勤情况占总成绩的10%，主要反映学生的态度和出勤情况。实验成绩占30%，主要考察前两个层次实验内容的个人完成情况，即每个学生在课堂实践环节完成实验的情况以及课下完成实验报告的情况。项目答辩占30%，主要考察后两个层次实验内容的小组完成情况，以小组为单位进行项目展示和答辩，考察小组解决问题能力以及团队合作的能力。期末综合考核占30%，内容涵盖所学知识，主要考查学生对相关知识的掌握以及解决具体问题的实际动手能力，采用大作业及上机方式进行。

在Linux实验课程考核中，我们主要侧重于对学生实践动手能力、解决问题能力、创新能力以及团队协作能力的考核，这种考核方式能够更全面地评价学生，提高教学质量。

5 实验教学效果

2015年春季为我校软件学院大三学生开设了Linux操作系统实验课程，将上述探索应用到具体实验课程中。课程结束后，我们对选修该课程的74名学生进行了调查。请他们从教学内容、教学组织、教学效果等方面谈谈自己的感受。大多数学生表示实验内容丰富，对授课方式和考核方式表示满意，学到了很多实用的知识。也有学生反映实验课时偏少，希望增加课时，增加课堂演示等。在我校的评教系统中，从实验准备、实验指导、问题解决、实验报告、技能考核等几个方面进行评价，学生对该门课程的最后综合打分是94.59分。

总体来说，学生的评价较好，表明我们对课程的改革取得了一定的成效。后续我们会继续进行探索和实践，以期获得更好的教学效果。

6 结语

Linux操作系统是软件工程专业实践性很强的一门课，我们从实验内容、教学模式、教学组织和考核方式等方面进行了有益的探索和实践，逐渐形成了一套针对软件工程专业学生的行之有效的方法。在教学过程中注重能力培养，侧重过程评价和考核，调动了学生的积极性，提高了学生的分析和解决问题的能力，收到了较好的教学效果。在今后的教学中，我们会继续进行探索和实践，培养符合社会需要的软件工程专业人才。

参考文献：

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[7]葛艳，杜军威，江守寰，等.“操作系统原理”层次化实验教学环境的构建[J].实验室研究与探索，2012（6）：59-61.

篇6

摘要：本文结合笔者的实际教学经验，从课程实验课的教学目标、教学方法和考核方式三个方面探索了新的教学方法。

关键词：网络攻防技术；实验课；教学研究

中图分类号：G642

文献标识码：B

实验教学在高校教学体系中占有十分重要的地位，进行实验教学改革与探索的目的是提高实验教学质量，使实验教学在人才培养中发挥更大的作用。下面结合笔者自身的教学经验，从教学目标、教学方法和考核方式三个方面对实验课的教学进行了一些探索。

1完善教学内容

1.1教学内容设计

“网络攻防技术”课程实验课的教学目标就是以实验为手段，使学生在实际操作过程中巩固已有的网络攻防理论知识，并以此为基础了解目前常见的漏洞和攻击模式，熟练配置一个安全的网络系统，培养学生使用计算机网络工具和设备来组建、配置和调试安全的局域网。

我们认为，目前的网络攻防技术课程实验课教学设计具有两大特点：一是要突出实验课在网络攻防课程教学中的地位和作用；二是要以培养学生技术应用能力为主线设计实验课的教学内容。为此，结合我院网络实验室已有的实验设备和工具情况，我们设计了如下教学内容。

(1) 网络安全漏洞测试与评估实验：安装并使用安全测试评估工具Shadow Security Scanner；使用Shadow Security Scanner对局域网的特定主机进行网络安全检测；分析并撰写安全评估报告，及安全加固措施。

(2) 网络嗅探与欺骗实验：使用网络嗅探工具Iris对局域网的特定主机进行ARP、ICMP、TCP、UDP等协议的数据报网络嗅探；使用Iris对局域网的特定主机进行ARP欺骗。

(3) 计算机木马与后门实验：使用后门工具Hkdoor对局域网的特定主机进行FindPass、Shutdown等远程监控；使用HkDoor与局域网的特定主机进行FTP数据传输。

(4) 软件缓冲区溢出漏洞利用设计实验：编写并运用由MessageBoxA显示信息的ShellCode代码；编写具有安全漏洞实例代码的攻击利用程序，并测试通过。

1.2实验环境设置

网络攻防实验与其他实验有着很大的区别，主要表现为系统性与继承性。

系统性是指网络攻防面对的是系统集成问题，其实验的对象和环境是一个计算机网络。计算机网络所面对的系统集成问题与电子测量、电子技术、微机接口等实验课程不大一样。微机接口等实验立足与元件级，即把一些元件按实验内容设计出电路图，再连接成相应的电路，实验结果是完成某一功能。由于功能单一，整体结构简单，因而安装、调试过程难度均不大。而网络攻防实验无论硬件和软件的复杂程度都大大超过微机接口实验，系统集成后复杂程度更高。因此，我们在实验中更要注意从系统的、联系的观点看问题，这也是培养学生处理大系统，从事系统开发和提高系统集成能力的好机会。

继承性有硬件、软件方面的。硬件方面继承性是指只有完成了基本的组网实验，后继实验才能顺利地在此环境下进行。软件方面的继承性是指每一种网络环境下的实验，都基于特定的网络操作系统，只有完成了有关网络操作系统的安装、配置，这个网络环境下的其他实验才能顺利进行。因为网络实验的系统性和继承性，使得网络攻防的实验对实验环境要求较高，涉及实验的设备与组织管理多方面，实验前后的许多工作需要实验室的支持与配合，实验指导老师需要对实验环境有较深的了解，每一个实验项目都要考虑其可行性和可操作性。开设网络教学实验，需要有更多的实验设备与技术力量的支持，相对于计算机课程的其他实验，难度更大。因此实验前的准备功夫一定要做好，只有这样才能理清实验目的、要求，列出实验步骤，对可能出现的问题有充分的准备，才不会临到实验时手忙脚乱、穷于应付。

2改革实验课教学方法

2.1教师的主导作用

一直以来，计算机课程实验主要是验证性实验，严格来说这种实验只能称为上机，谈不上实验教学。改革实验教学方法，规范管理，提高教学水平，就是要注重学生是教育主体的作用，通过对学生的引导、帮助和促进，充分调动他们获取知识的积极性和主动性，增强能力，提高素质。实验是教学过程中的一个重要环节，因此实验教学方法的好坏直接影响着学生对实验的态度，影响着他们的动手能力，创新意识的培养。我们认为网络攻防技术这门课程既有一般计算机课程的普遍性，也有其自身特性，网络攻防技术实验不仅是理论的验证，更重要的是通过网络与系统安全的实验操作，培养学生对网络安全的分析、设计、管理和应用的实验技能，加深对网络攻防理论知识的理解和应用。

在教师主导作用方面，我们首先改变过去按部就班的教学模式[3]，以启发式的方式指导实验。教师在备课时，对每次实验重点和难点、实验中可能出现的问题、实验的数据和结果做到心中有数。实验过程中，教师加强巡视，出现问题，一般由学生自主研究解决，教师作启发提示、释疑和引导。这样的实验不光是学生动手做，教师在整个实验中起着主导作用。

在学生主体方面，由于实验报告是培养学生写作能力、表达能力、分析能力和总结能力的一种较好方式。因此，要求学生每一个实验都要提交实验报告。在报告中注重分析、总结实验中的收获、体会，使学生从实验中不断积累经验，获得更多的实验技能。在实验课结束时，组织实验技能考核，最后根据学生实验情况、实验报告、考核及平时成绩，客观评价学生的实验成绩。

通过以上措施，提高了学生对实验课的重视程度，同时对指导老师也提出了更高的要求。可见，把教师的主导作用和学生的主体作用结合起来，有利于提高实验教学水平。

2.2学生的组织管理

我院根据网络攻击技术实验的特点，采取了独立实验和分组实验等多种形式进行实验操作。更多地采用分批分组来组织实验，学生相互学习、相互讨论切磋，提出一个最优方案，然后实施。

在实践中，我们发现分组实验的许多优点。网络安全从软件、硬件和通信几个方面来说，都是一个复杂的网络系统，网络攻防的信息探测、分析、漏洞扫描、实施，以及渗透测试一般都是一个群体来实现的，学生将来如何从事网络攻防方面的工作，也需要与人合作，分组实践，加强了学生之间相互学习研究、沟通和合作的精神。对于实验能力较强的学生，可以指定他们做一些实验辅导工作，由他们负责所在小组的实验，这种变教师指导实验为学生指导实验的教学方式，充分调动了学生参加实验教学的积极性。网络攻防实验不光是需要计算机和网络，还需要一些配套设施，且操作有一定的破坏性，一人一套设备有时是不可能也没必要，以小组为单位，有利于实验室的恢复和维护。不过，分组实验有些问题也要引起注意。如在一个小组中，学生的能力相对有强弱之分，如果以小组为单位完成某个实验，那么学生为尽早完成，可能由能力强的学生做完了事，而其他同学，尤其是能力较差的学生就没有得到应用的实践。所以，在实验的组织与管理中，应当注意对不同层次学生做不同要求，采取多种形式提高学生对实验的兴趣，加强分组分配的合理性以及实验过程中鼓励弱势学生的积极参与。

2.3实验课教学方法改进

实验课是培养学生动手能力的最基本环节，在很大程度上影响着实验课的教学目标能否顺利实现。因此，结合网络攻防技术课程实验课的教学特点，我院对本课程实验教学方法进行了积极的探索和改革。

(1) 规范操作流程。实验之前，要求学生撰写并提交以明确实验目的、实验任务、分析或预测可能困难为目标的预习报告；实验过程中，应按规定操作，并遵守实验室各项规章制度；实验完成后，应及时提交实验报告、实验心得以及经验总结等相应资料。

(2) 改革教学模式。减少演示性实验内容，增加技能性、设计性和综合性实践教学内容；在教学过程中，结合流行的新网络技术讲解，激发学生学习的积极性，在实验课中使学生由被动受教育转为积极主动受教育。

(3) 改革教学方式。减少教师手把手的教学方式，指导和启发学生分析、解决问题，尽可能地让学生通过自己查找资料、相互讨论，解决实践过程中遇到的问题。

(4) 激发学生的创造性思维。鼓励学生对同一个实际问题从不同角度来思考，并提出不同的解决方案。教师在规定问题求解的大范围前提下，可让学生自行完成方案设计和实验操作，充分挖掘学生的创新性、灵活性等，并让优秀方案设计者谈谈其设计思路、心得体会，促进学生间的相互交流，营造浓厚的学习氛围。

(5) 培养学生查找和搜索专业资料的能力。教师可以在实验课的不同阶段，布置一些与本阶段学习相关的最前沿的主题，让学生自己去查找，并进行相互之间的交流，这不仅仅可以开阔学生的知识视野，也为最后阶段的综合网络实践顺利完成提供了文献查阅方面的保障。

(6) 鼓励学生深入实验。在完成规定的教学内容外，安排一些更具有实用性、工程性特点的实验内容，加强对学生动手能力的训练。

3结束语

随着计算机业的发展，网络环境下的实验在不断更新，实验内容也必须随之而更新，这对于提高实验教学质量有着重要作用，因此改革之路仍然漫长，我们仍需不断探索。

篇7

在我校计算机专业本科生的低年级阶段，已经选修过数据库、操作系统、计算机组成原理等课程。计算机络原理是计算机专业重要的专业必修课。在课堂教学方面，我们重点介绍计算机网络的基本知识。该课程基于Internet，目的在于让学生了解计算机网络的体系结构和工作原理。Internet是熟知的公用网络，以此网络的TCP/IP协议为模型，贴近学生生活和学习，使学生充分结合实际生活，了解基本的概念和原理。在课堂教学中，将教师的科研内容融合到教学内容中，采用研究型教学方法和传统教学方法相结合，教师教授与学生研究型探索相结合，充分调动学生自主学习的积极性，为学生发散型、创新型能力发展提供了空间。在以Internet协议TCP/IP为基础的内容中，通过学生设计web服务器、邮件服务器、根据各种路由算法亲自动手编程、配置路由器和交换机，掌握协议的工作原理及工作过程。在课时分配上，采用48学时课内讲授，16学时的实验环节，使学生充分掌握理论知识的同时，增强其亲自动手的实验能力。计算机网络需要较强的实践能力，这就要求我们课堂教学中应该与实践相结合。在学校的大力支持下，我们搭建了《计算机网络原理》课程的实验教学环境。该实验环境提供了网络实验的平台。该平台可以达到高等院校和科研机构的计算机网络的基本水平。在教学方法上，我们针对教学内容自行设计了多媒体课件，将抽象的原理和工作过程以动画的形式演示出来，增强教学效果。多媒体教学是实现提高教学质量和教学效率的有效手段。我们自行设计了Internet协议各个层次协议工作过程的flas演示，提高了学生学习的兴趣，同时使理论更加形象。如讲授HTTP协议工作原理时，把从发出网页浏览的请求到接收到所请求内容的过程，通过flash演示，将连接的建立、请求和响应的发送过程一一呈现，使得抽象的概念得以形象化，易于学生的记忆理解和掌握。把课堂讲授和自学结合起来，注重培养学生获取知识和运用知识的能力。课堂的教学活动是学生在教师引导下的师生互动的过程，学生是教学过程中知识接受的主体。因此我们在课堂教学中采用教师教授和学生讨论相结合的方法，针对难以理解的概念组织学生分组讨论，加深学生对基本概念和基本理论的理解，有助于学生在以后的设计中结合实际具体应用。同时我们自行设计编写了相关实验的教学指导书，加大了本科生网络系列课程教学的实践力度。根据学生的实际情况，由浅入深地安排了一系列实验，提高了他们的实际动手操作能力。计算机网络实验的对象和环境是一个模拟了计算机网络的系统，主要由硬件环境和运行在硬件上的软件所构成。主要由组成计算机网络的主机通过各种接入设备和网络接入介质以及网络互联设备构成计算机网络运行的硬件环境，然后由运行在主机以及终端设备上的网络操作系统、网络数据库、用户安装的各种应用系统和网络互连设备上的软件构成的软件环境的有机结合构成了计算机网络系统，完成计算机网络的各种功能和服务。我们设计的所有实验都运行在计算机网络环境下。我们设计的实验主要分为四大类：设计型实验、验证型实验、综合型实验和创新型实验。

二、精选国外优秀教材，采用双语教学

由于国外计算机技术的发展比较迅速，在网络技术方面也积累了大量的实际经验，优秀教材的选择是培育高质量高效人才的必要条件。而在国内采用的一些教材大多内容相对滞后，另外，现阶段各个高校也都在大力提倡学生阅读国外原版教材，特别是对于计算机专业的学生，通过阅读原版教材能够很快地跟踪国外最新技术发展，同时提高了英语专业阅读的能力。我校计算机网络原理课程组通过多年的实践以及搜集大量的国内外优秀教学资料，选用了大学计算机教育国外著名教材教学用书的影印版作为计算机网络课程的教学用书。在课堂教学中采用双语教学的方式，原版教材阅读和中文课堂讲解相结合，对学生阅读原版教材中较难理解的部分重点讲解，使学生充分领悟教材的内容，同时考试采用英文实体，中英文解答，考核学生对课程的理解掌握程度。四、实验环节设计实验是计算机网络的重要环节。计算机网络实验不同于其他计算机课程的实验，需要独立的实验环境。我校计算机学院配备有大型综合实验室，针对我院本科生各门课程开放实验室，除了配置了上机的相应软件环境之外，还在独立的空间配置了计算机网络实验必备的硬件设备和环境，包括有线和无线的局域网，各种交换和路由设备，为实验的开设提供了环境的支持。学生在学习了相关的理论课程之后，可以通过实验验证、设计相关的实验内容，提高实践能力。我们自行编写并设计了验证型、设计型、创新型的各种实验，巩固教学中的相关内容，在教学中配以相应的课题，解决实验中遇到的问题，提高学生的实践能力与发现问题、解决问题的能力，使学生真正能够独立完成网络工程的设计和开发。

1.实验预习。因为实验中需要了解的计算机网络基础知识多，所以预习工作非常重要，是整个实验必不可少的步骤。在预习环节中，需要学生明确试验目的，通过阅读相关资料理解并掌握实验原理，熟悉实验用到的硬件和软件环境。我们要求学生提前阅读实验指导书中的实验方法和操作步骤，并参阅相关理论和有关设备的说明书，写出预习报告。包括：实验目的、实验原理、实验环境、实验步骤和预期效果，并对可能出现的运行结果进行理论分析。

2.实验操作。进入实验室进行实验操作前，应将预习报告提交实验指导教师审查，获得实验指导教师许可后领取相应实验设备进行登记后才可进行实验操作。实验过程中，要认真观察实验结果，实验结束后，交由实验指导教师检查合格后才能结束实验。

篇8

按照高职教育“以就业为导向，以服务为宗旨”的目标，高职院校培养的学生除了具有良好的职业道德和职业素质之外，还应当具有熟练的职业技能【1】，因此，“修德、强技”是高职院校的教育教学核心内容。而高职院校计算机网络课程的教学更应以实践应用为主，着重培养学生动手解决实际问题的能力。

一、现状分析

1、采用的教材理论性过强，学生无法接受。

据调查，当前很多高职院校的计算机网络课程直接采用本科类的教材，这些教材理论性过强，感知性差，高职类学生难于接受，也不利于教学的开展。

2、实验室设备不足，不够专业。

不少学校都是使用普通的计算机机房进行网络实验，采用仿真软件进行模拟，至使所进行的实验脱离实物。也有不少学校有些网络实验室，有交换机、路由器等设备，但设备过于单一，学生无法进行深层次的试验；又或设备数量过少，在实验的课堂里，也无法做到全部学生都亲自进行一次实验。这样，学生的学习积极性不可能高，也没有什么学习效果。

3、选择的实验内容即简单，又陈旧。

实验内容选用操作系统windows 2000 的安装与配置、ftp站点的访问、internet的访问、下载工具的应用、文件的收发及电子邮箱的应用等。这些内容大部计算机类的学生都已经熟悉，而且也能比较好地应用本文由收集整理，完全没有体现计算机网络课程的专业性，课程结束后，学生感觉没有学到什么内容。

4、理论教学与实验教学关联性差，学生不易接受。

很多教师网络课程的教学过程中，引入过多的网络原理和各种协议，学生在学习的过程中常常感觉到抽象，经常会陷入困乏的状态，对于意志力比较低的学生，就会放弃学习了。

5、实验指导教材较少，可操作性差。

当前，大部分学校采用的计算机网络实验指导性教材主要是编程实验，如网络通信程序设计、网络协议编程实验等，实验内容与其它的计算机课程重复，网络专业课程实验可操作性差。

二、高职类计算机网络课程应采用的内容介绍

高职类院校《计算机网络》课程的教学对象主要是计算机通信类和应用类的学生，因此，该课程应是这类学生的主修专业课，所采用的教学内容应具有专业性，更应具有专业实用性，因此，所采用的教学和实验内容应具有以下几方面的内容。

1、计算机网络体系结构及网络参考模型；

2、综合布线原理及局域网的组建；

3、网络互连技术及ip地址的应用；

4、网络协议的应用及网络设备的管理；

5、网络应用系统的搭建方法及管理；

6、计算机网络安全及发展趋势。

以上教学内容即符合计算机网络的教学，又能体现当前高职类学生网络技术的应用要求，学生易于接受，可操作性极强。笔者曾多次在茂名职业技术学院计算机通信班中采用过这些内容作为《计算机网络课程》的教学，均收到了预期的效果。

三、网络实验室的组建

组建一个功能实用，操作性强的网络实验室，是开展好网络实验课程的前提。对于高职类院校，网络实验室组建后必须发挥其实用性、可操作性，能满足基本的网络搭建、网络维护、网络管理及应用的实验即可。笔者根据高职类学生的学习需求，提出高职类计算机网络实验室组建的具体要求，如：

（一）网络实验室实验功能需求：

1 、局域网组建（双绞线的制作、linux 或windows 2003 server或windows 2008 server的安装与管理）；

2 、交换机、路由器的调试（以华为、思科为主）；

3 、网络协议应用（包括ip 地址规划及相关协议、tcp/udp数据通信与传送、应用层协议应用等）；

4 、网络安全管理（防火墙、snmp协议与网络管理）；

5 、web站点、ftp站点的配置等网络应用服务；

6 、网络综合布线的设计与分析。

（二）实验室空间及设备需求：

1 、可同时容纳40名学生进行实验，150平方米比较合适。

2 、实验室主要设备列表

序号 设备名称 数量 备注

1 服务器 1 ibm system x3650 m4（7915i21） 以上配置

2 服务器 1 ibm system x3100 m4（2582i18）以上配置

3 服务器 2 ibm system x3250 m4（2583i15）以上配置

4 工作站 40 酷睿i5 3.2ghz/独显/4g/19lcd以上配置

5 交换机 1 思科ws-c3750x-24t-s 以上配置

6 交换机 2 h3c s5120-28p-si 以上配置

7 光纤模块 4 h3c s3600 以太网交换机sfp 模块

8 路由器 2 思科3945/k9 以上配置

9 无线路由器 2 思科精睿wrvs4400n 以上配置

10 桌/椅 45 学生上课使用

3 、实验室主要耗材列表

序号 设备名称 数量 备注

1 仪器柜 1 存放网络耗材及相关工具

2 压线钳 12 制作各种水晶头

3 测线器 6 检查网络的导通情况

4 万用表 2 检查电压、电流值的大小

5 水晶头 5 5盒rj45接口水晶头

6 网络 2 超五类非屏蔽双绞线（可使用废弃网线）

7 十字螺丝刀 10 安装设备使用

8 线槽 备有3种类型以上

（三）引入仿真软件进行教学

计算机网络课程引入仿真软件进行实验教学，将大大地解决了硬件设备投入不足、学生受实验的时间和空间限制等问题。是欠发达地区高职院校真实网络实验室的补充，也极大地提高了学生的动手能力、分析能力和解决实际网络问题的能力。

当前，学校采用较多的计算机网络仿真软件主要有cisco packet tracer、gns3这些价格低廉、使用效果较好的软件。另外，商业软件opnet也是一款较好的仿真软件，但价格比较贵，一般不建议学校购买。学校选用cisco packet tracer免费软件，学生可以安装在自己的pc机上，即可将网络实验室搬到自己的宿舍，也可搬回自己的家。这样，能更好更快地解决学生开展网络实验的环境问题。

cisco packet tracer辅助学习工具是由cisco公司，主要包括（1）支持多协议模型；（2）支持大量的设备仿真模型；（3）支持逻辑空间和物理空间的设计模式；（4）可视化的数据报表示工具；（5）数据报传输采用实时模式和仿真模式，使用用户能对抽象的数据的传送具体化。可通过拖曳方法直接建立网络拓扑、允许学生实现ios子集的配置、查看数据包的处理过程等，为初学计算机网络课程的学生去设计、配置、排除网络故障提供模拟的网络环境。【2】

按以上要求组建计算机网络实验室，符合高职类院校的教学要求，学生也易于开展相关的课程实验。

四、高职类计算机网络课程实验教学内容的设计

1、从数据通信认识计算机网络

计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上互相分开的多台计算机组成的、将所要传输的数据划分成不同长度的分组进行传输和处理的系统 。【3】主要的教学材料有双绞线、光轴电缆、光纤和无线路由器。其中主要介绍双绞线的特性和制作方法，如568a、568b的制线标准及连接设备的要求。最后，使用交换机及所制作的双绞线，将若干台计算机从物理上连接起来，最终实现简单的局域网组建实验。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。

2、从局域网的参考模型理解网络数据的传输及osi参考模型

局域网的体系结构由物理层、介质访问控制层和逻辑链路控制层组成；该体系结构属于osi参考模型的物理层和数据链路层。选用的教学内容主要有osi参考模型flash动画、网络数据传输flash动画、网卡、3台计算机（安装有windwos 2003 服务器操作系统以上版本）、交换机。学生可通过模拟动画，感性认识计算机数据在网络中的工作过程，通过对计算机通协议的安装与调试，实现网络互连。共使用8个学时完成以上4个实验的内容。

3、虚拟局域网的构建技术及网络设备的管理

虚拟局域网的构建技术主要是对交换机的应用，即需要充分理解交换机的虚连接和转发功能。实验的要求主要是实现网络数据的存储转发、切入法、改进型切入法及vlan虚拟工作组的应用。选择的主要教学材料有交换机（如两层、三层的交换机）、交换机命令列表、路由器、ip地址分配器、数据包转发过程flash动画。学生通过学习交换机的有关命令的使用方法，进入交换机内部，实现对ip地址的规划、虚拟局域网的构建，并实现对各种网络连接设备进行远程的管理。共使用12个学时完成以上4个实验的内容。

4、网络应用系统的搭建方法及管理

主要是ftp协议、iis的安装。选用的教学材料有3台计算机（安装有服务器操作系统的计算机，如unix、windows等）。主要实现动态网页服务、数据库安装及内容管理系统（cms）应用、网络应用层协议分析和验证等。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。

五、学生实验报告及实验效果评价

学生认真撰写实验报告，是学习效果的最好评价。一份完整的网络实验学习报告完全能反映出学生是否真的掌握了该实验，那么，该实验报告应包括以下几方面的内容：1）实验材料准备；2）实验过程运用的方法；3）实验过程记录；4）实验结果分析；5）实验过程中遇到的问题以及对问题的解答；6）实验总结及评价。

篇9

关键词：嵌入式系统；案例教学；启发教学；层次教学；多元化考核

作者简介：王苏峰，男，副教授，研究方向为嵌入式计算。

“嵌入式系统”课程是我院计算机专业学生的一门专业必修课程，它着重培养学生对嵌入式系统设计方法的理解，使学生具备简单嵌入式系统的设计和综合应用能力，是培养卓越工程师的核心课程。多年来，在院系室三级组织的高度重视和大力支持下，在课程组老师坚持不懈努力下，本课程日趋成熟，形成了一个教学内容丰富、教学方法合理、实验内容和实验体系逐步完善的教学环境。同时，课程组老师同步完成了《嵌入式系统原理与设计》教材的撰写工作，该教材于2007年11月在高等教育出版社正式出版，并列入国家“十一五”规划教材。

2008年以来，课程组老师进一步完善教学大纲、课程标准、实验大纲和实验指导书，添置了更多实验设备，建立了更好的实验环境。在上级组织的关怀下，课程组师资力量也明显加强，形成了职称、学历、年龄、学缘结构科学合理的教师梯队。授课之余，课程组老师经常进行教学研讨，不断进行教学方法和教学手段改革，采用理论教学、实验教学、课程设计、创新实践、科研和教学结合、设计竞赛等相结合的立体化教学模式，教学手段全面现代化，强化多媒体教学和网络教学手段，逐步提升教学效果。经过多年的教学改革与实践探索，“嵌入式系统”课程日臻完善，并取得了一定的成绩。2009年，“嵌入式系统”被评为“教育部-英特尔精品课程”，2010年，“嵌入式系统”被评为国家精品课程。

为了更好地建设好“嵌入式系统”国家精品课

程[1]，满足卓越工程师培养的迫切需要，课程组老师不断探索，进行教学方法改革。

1以科研促教学，相辅相成

在众多973项目、863项目、国家自然科学基金项目以及其他科研项目的强力支持下，课程组老师通过不断积累，具有了深厚的科研工作基础和丰富的工程实践经验，也吸取了丰富的营养元素，开阔了视野，为教学工作进一步提升打下了坚实基础。反过来，科研支持的教学又为科学研究提供了大量的新鲜血液，夯实了科研工作的基础平台。教学服务科研、科研反哺教学，课程组老师受益匪浅，做到了教研相长、相辅相成。

由于有众多科研项目作为后盾，在教学活动中，课程组老师选择了一些典型的来源于科研项目的案例，并按照项目推进过程传授给学生。例如，通过详细剖析GPS导航系统的来龙去脉[4]，来解释嵌入式系统的设计方法以及设计过程，让学生体会方案设计的重要性；通过数字中短波收音机[7]以及雷达自动伺服系统来解释嵌入式处理器、嵌入式操作系统的选择以及设计过程；通过对“腾越-I”嵌入式处理器的讲解，让学生对嵌入式处理器与通用处理器的异同有了更深入的理解。在案例的教学过程中，课程组老师根据自己科研工作的体会，要求学生要特别重视项目设计的基本思路、项目设计的全过程、面临的问题以及解决问题办法，等等。

图1是实际案例数字中短波收音机的信道解调模块的功能框图。在课程讲授中，通过对数字中短波收音机的信道解调模块的深入分析，可以让学生深刻地领会一个复杂的嵌入式系统的分析、设计及测试的全过程。通过实例也很容易使学生明白嵌入式处理器、嵌入式操作系统、存储器以及I/O接口选择中受制的因素，避免了在传统教学中，老师只能讲授选择的原则，学生听完后还是一头雾水，不明所以。

实时性对各类嵌入式系统的作用不言而喻，但实时性分析始终是学生学习中难以逾越的鸿沟。为了让学生充分理解嵌入式系统的实时性，通过实际案例讲授，可以在系统分析阶段，通过算法来估算每一个模块的计算量，作简略实时性分析；在系统测试阶段，通过大量的测试获取实际运行数据，并以图表形式分析实际系统实时性，这些分析工作可以明显提高学生对嵌入式系统实时性分析的理解。如图2所示(图2中左图为系统总实时性测试，右图为其中一个模块实时性测试)。

图1数字中短波收音机信道解调模块

图2实时性测试

2以学生为主体，循循善诱

研讨式教学突出了学生在学习过程中的主体地位，能够充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性，有利于培养学生的综合能力，提高学生的综合素质。为了发挥研讨式教学的优势，课程组老师在授课过程中，有意针对典型问题展开课堂讨论，鼓励学术争鸣，诱导学生循序渐进以及互相评价，以提高学生思考问题的积极性。如图3所示。

图3研讨式教学

以嵌入式系统实时性分析为例[4]：针对5种典型实时编程结构[5]的实时性、优缺点以及应用领域展开讨论(这些内容在前导课程已经接触过，比较容易引起共鸣)。以系统实时性分析为主线，按照技术发展的来龙去脉，首先针对基于查询方式的实时编程结构展开讨论，以学生为主体来讨论实时性、优缺点以及应用领域；针对前一种实时编程的问题(对事件响应不能实时，容易丢弃异步事件，所有任务具有相同优先级别等[5])适时引入基于中断方式的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题(具有什么优点以及应用领域)，又引入了什么新问题(容易漏掉低优先级的异步事件、容易导致栈溢出致使堆栈不可预测、调用不可重入型函数时要满足互斥条件等[5])；针对新问题接着引入基于前后台系统的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题(具有什么优点以及应用领域)，又引入了什么新问题(任务实时性、可靠性难以满足要求[5])；针对新问题接着引入基于非抢占式实时操作系统的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题(具有什么优点以及应用领域)，又引入了什么新问题(如果最长任务的执行时间不能确定，系统的任务响应时间就不能确定[5])；针对新问题接着引入基于抢占式实时操作系统的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题(具有什么优点以及应用领域)，又引入了什么新问题(优先级倒置、调用不可重入型函数时要满足互斥条件[5])。

启发式课堂讨论形式可以有效提高学生参与课堂教学活动的积极性，提高学生分析问题、解决问题的能力，让学生再一次印证“发现问题、分析问题、解决问题”的重要性。

3分层次教学，滚动推进

本课程的培养方案积极贯彻了学院倡导的系列课程建设思路――本硕打通、通盘考虑、剔除冗余、精益求精，所以，我们在课程教学内容上进行了分级教学，设置了高低两个层次内容：基础部分和高级部分。学生可根据自己的基础、能力、研究方向以及兴趣爱好选择不同层次的教学内容以及配套实验内容，以体现教学的层次性，并满足各类人员的需求。

在2009培养方案中，我们新增加了选修课程“高性能嵌入式计算”[6]，满足相控阵雷达、合成孔径雷达、天基红外预警、深空探测等对计算能力有较高需求的嵌入式计算领域。本课程主要面向专业领域问题，完成从问题空间到算法空间再到实现空间的映射，而且重点是在体积、重量、功耗的严格约束下，依托于ASIC(专用集成电路)、FPGA(可编程门阵列)、DSP(数字信号处理器)、其他COTS(商用处理器)以及并行计算技术，如何构建一个高性能嵌入式计算系统。如图4所示[7-8]。

图4分层次课程教学

实践教学部分也分为三个层次[7]，按照高中低搭配的原则进行设置。低层次实践是课内验证实验，属于基础实验，验证实验与课程教学内容相配套，主要是让学生掌握课内重要知识点；中层次实践是课程设计实验，课程设计单独开课，多元考核，主要是考察学生进行综合性嵌入式系统设计的能力；高层次实践是创新性实验，要求做一个带有创意的嵌入式系统综合项目，组团按需竞争申请，配套有专门支持经费及指导教师，节点汇报、检查，结题答辩、验收，并进行成果展示对比，主要是培养学生的团队组织、管理和协调能力，倡导学生敢于尝试、敢于冒险、敢于竞争的创新精神。三个层次之间循序渐进、环环相扣。如图5所示[7]。

图5分层次实践教学

4多元化考核，强调综合素质

课程与课程设计分开考核。课程考核由三部分组成：笔试占70%，实验占20%，课堂提问、专题报告以及作业占10%。笔试考核属于基础知识考核，有选择、填空、简答及分析题。实验考核方式为：对于基础验证性实验当场提问验收；对于综合验证实验要求学生分组进行讲解，把问题、思路、结果讲清楚并进行适当演示；在实验考核中体现实验预习、实验过程、实验报告等每一个环节，使学生重视实验的每一个环节。专题报告是要求学生分组作报告，大部分报告是近几年来的前沿论文，它可以让学生既了解学科发展的前沿，又开阔视野。图6是课程考核的成绩构成详单(不包括课程设计)。

课程设计由设计方案、实验验收以及实验报告3

个部分组成。实验验收结合实验基本要求和高级要求进行，主要验收内容有：实验板子装焊正确、硬软件运行正确、操作熟练程度以及现场提问构成。实验报告包括：实验目的和要求，实验内容和原理，实验项目、实验器材、操作方法与实验步骤，实验数据、实验结果及分析，问题与建议。

图6课程考核成绩

5结语

课程组老师在教学方法上不断地探索、不断地变革，使教学方法多种多样，特色突出，紧跟时展的步伐，充分地调动了学生学习积极性。学生对本课程非常重视，表现出浓厚的兴趣，除认真听课、阅读教材和完成作业外，积极参与课程实验，主动开展自主研究，自己动手设计和实现一些简单的嵌入式应用系统，有助于培养在实际应用中运用计算机技术的能力，锻炼实践动手能力。

参考文献：

[1] 尚利宏. 北京航空航天大学“嵌入式系统设计”精品课程建设[J]. 计算机教育,2006(8):7-9.

[2] 陈天洲. 嵌入式系统精品课程建设[J]. 高校计算机教学与研究,2007,1(10):1-4.

[3] 韩德强,孙燕英. 北京工业大学“嵌入式系统”精品课程建设[J]. 计算机教育,2006(8):12-14.

[4] 王志英,李宗伯,王苏峰,等. 嵌入式系统原理与设计[M]. 北京:高等教育出版社,2007:179-186.

[5] 王苏峰,窦勇,陆洪毅,等. 针对嵌入式实时编程的系统性教学方法探讨[J]. 计算机教育,2009(14):54-56.

[6] David R. Martinez, Robert A. Bond, M. Michael Vai. High Performance Embedded Computing Handbook-A Systems Perspective[M]. USA: CRC Press, 2008:147-190.

[7] 王苏峰,宁洪,陆洪毅,等. 嵌入式系统课程体系及其创新实践的探索[J]. 计算机教育,2010(7):45-48.

[8] 王苏峰,陆洪毅,肖侬,等. 嵌入式系统课程教学的探索与实践[C]//中国计算机学会教育专业委员会,中国计算机教育与发展学术研讨会会议论文集:第三届中国计算机教育与发展学术研讨会,北京:中国铁道出版社,2010:6-10.

Embedded System’s Exploration of Teaching Methods

WANG Sufeng, TANG Yuhua, LU Hongyi, WANG jin

(Computer School, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)

篇10

【关键词】实验教学;创新能力;实践技能

随着计算机行业的发展和相应的计算机课程建设,实验环境在不断地更新,实验内容也随之在不断地改革与更新。通过实验教学,既巩固了课堂知识,促进了学生对课外知识的获取,又拓宽了知识面,培养了学生创新能力、分析问题和解决问题的能力。

1、 加强素质教育,搞好中职实验室建设

实验室建设就显得非常重要。我们在建设实验室时主要抓两方面建设。其一,硬件建设方面;建成了计算机基础、计算机系统、计算机控制和网络技术等实验室,为实验教学改革提供了必要的物质基础。其二、软件建设方面,通过多年的摸索、总结、修改及完善,我们制定出了一套较为完整的管理制度和岗位责任制度。具体包括《机房管理制度》、《指导教师岗位责任制》、《安全管理制度》、《学生上机守则》等。通过这些制度的切实贯彻执行,使每位工作人员都明确自己的职责,并且将实验室繁杂的各项工作,如实验的准备,仪器的维护、维修、管理,实验教学法的研究,硬件设备的改进,软件的开发及实验内容的改革等都与本职工作量挂钩,以充分发挥大家的积极性,因而在实验教学上取得了较好成效。实验室是培养人才的摇篮,一些刚分派来的大学生首先安排到实验室,在得天独厚的用机环境中,通过指导实验,维护、维修仪器设备,相互学习,知识得以拓宽,动手能力可以有很大提高,并且对实验教学环节、学生实验情况有所了解,有助于今后在主讲教师岗位上的教学工作。可见人才的流动,不仅给实验室带来了青春的活力,也带来了新的思想和其他院校好的教学经验、教学方法,从而有益于推动实验教学的改革和建设。

2、改革实验教学内容,注重创新能力培养

作为计算机的专业实验室,承担了计算机专业的专业基础课及专业课的软、硬件实验,以及课程设计、毕业实习、毕业设计的教学任务。随着信息技术的迅猛发展,在知识更新加快,知识愈来愈多元化、专业化和系统化的情况下,改革过去传统的以验证性为主的实验技术手段、方法和落后的实验内容,增加设计性、综合性、开放性和系统性的实验内容,加强学生动手能力的训练,注重全面素质的提高,注重创新精神的培养已势在必行。因此,我们在实验教学内容的改革上,本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针,把专业基础实验模式分为指令性、指导性和设计性三种。在指令性实验中,注重学生巩固理论课的学习,进一步掌握基本概念和基本技能。在指导性的实验中,注重培养学生灵活运用所学知识去分析问题和解决问题的能力。

例如,有意设计一些有问题的或不完整的程序,让学生去发现错误,改正错误,完善应用程序。在设计性的实验中,注重培养学生的创新意识、设计能力、创造能力和动手能力。在这一类的实验中,只给定实验的课题及达到的目的,中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案,直至最后调试完成。

例如,在讲授微机原理实验课中,在有关部门的支持下,尝试将教师参与研究开发的科研成果用于毕业实习中,使学生不出校门就可接触企业工作环境,使科研成果在教学中真正发挥作用。为他们的毕业论文和今后走上工作岗位打下了一定的基础。实验内容的改革,激发了学生对实验的兴趣。

3、 改革实验教学方法,规范管理,提高教学水平

教学方法的改革就是要注重发挥“学生是教育主体”的作用。通过对学生的引导、帮助和促进,充分调动他们的积极性和主动性,去获取知识,增强能力,提高素质。实验是教学活动的一个重要环节,因此,实验教学方法的好坏直接影响着学生对实验课的态度,影响着他们动手能力、创新意识的培养。实验教学方法的改革,体现在实验教学的各个环节。在教师的主导作用方面,我们首先改变过去按部就班的教学模式,以启发式的方式指导实验。教师在备课时,对每次实验重点和难点、实验中可能出现的问题、实验的数据与结果都要心中有数。在指导实验时,要勤于巡视,及时了解、掌握学生的实验情况。当学生在实验中出现问题时,教师从基本概念、解题思路及实现方法上引导学生,促使其积极思考,发现问题,解决问题,真正使他们成为实验课的主体。对每个实验的数据和结果,都要经过教师的检查认可,并在检查时,让学生阐述自己的设计思想及实现过程,培养他们的口头表达能力。对那些学有余力的学生,允许在完成实验任务之后,利用我室的设备及网络环境,去研究和学习自己感兴趣的东西,以促进他们个性的发展。在学生主体作用方面,由于实验报告是培养学生写作能力、表达能力、分析能力和总结能力的一种较好的方式,因此,我们改变了过去软件上机不提交实验报告的做法,要求学生

对每一个实验都要提交实验报告,在报告中要注重设计思想的描述,注重分析、总结实验中的收获、体会。在实验课程结束时,进行上机考试,最后根据学生实验情况、实验报告情况及上机考试的情况,客观评定学生的实验成绩。通过以上措施,提高了学生对实验课的重视程度,同时对指导教师也提出了更高的要求。

4、提高自身素质,促进实验室建设

计算机技术的发展可以说是日新月异。从事计算机工作的技术人员只有不断地学习,才能适应形势发展的需要。为此,我们通过参加培训、参与项目研究,并将新实验的开发和研究与工作量挂钩等手段,激励大家努力钻研业务,掌握新技术,提高业务水平和实际工作能力。经过我们的努力,建设了计算机网络实验环境,开设了《C语言》、《数据结构》、《操作系统》等软件实验课程。每一门实验课我们都自编了相应的实验教材,并且根据课程建设和计算机行业发展的需要,以及学生对实验内容的反馈情况,更新了实验内容

结语:实验教师队伍自身素质的提高,是推动实验教学内容改革,搞好实验教材建设,提高实验教学水平的关键因素。我们要不断地深化改革,积极探索实验教学的新模式和能力培养的多途径,提高实验教学水平,使实验室成为有助于培养适应新世纪高质量人才需要的基地。

【参考文献】

[1] 张红娜. 中等职业学校计算机实训教学浅议[J]. 大众科技, 2009,(03)