廣工操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

廣工操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念，掌握操作系統(tǒng)的基本功能和原理；

2.學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的五大組成部分，包括進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、作業(yè)管理和用戶接口；

3.掌握操作系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)會(huì)分析并解決操作系統(tǒng)相關(guān)問題。

技能目標(biāo)：

1.能夠運(yùn)用操作系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)簡單的進(jìn)程調(diào)度算法；

2.學(xué)會(huì)使用操作系統(tǒng)提供的接口進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信與同步；

3.能夠通過操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力，提高問題分析及解決能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們探索計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的熱情；

2.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，學(xué)會(huì)在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢，共同完成任務(wù)；

3.增強(qiáng)學(xué)生的信息安全意識(shí)，讓他們明白操作系統(tǒng)在保護(hù)用戶隱私和數(shù)據(jù)安全中的重要性。

本課程針對(duì)廣東工業(yè)大學(xué)高年級(jí)本科生，結(jié)合學(xué)生已具備的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，以提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力為教學(xué)要求。課程目標(biāo)旨在幫助學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)他們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中解決問題的能力，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為我國計(jì)算機(jī)事業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人才。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.操作系統(tǒng)概述：介紹操作系統(tǒng)的基本概念、發(fā)展歷程、功能和作用，使學(xué)生建立操作系統(tǒng)整體認(rèn)識(shí)。

-教材章節(jié)：第1章操作系統(tǒng)引論

2.進(jìn)程管理：講解進(jìn)程與線程的概念、進(jìn)程調(diào)度算法、進(jìn)程同步與互斥、死鎖與饑餓問題。

-教材章節(jié)：第2章進(jìn)程管理

3.存儲(chǔ)管理：介紹內(nèi)存分配策略、虛擬內(nèi)存技術(shù)、頁式存儲(chǔ)管理、段式存儲(chǔ)管理。

-教材章節(jié)：第3章存儲(chǔ)管理

4.文件管理：闡述文件系統(tǒng)的概念、文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、文件目錄、文件訪問控制。

-教材章節(jié)：第4章文件管理

5.作業(yè)管理：講解作業(yè)調(diào)度算法、作業(yè)控制塊、作業(yè)狀態(tài)與轉(zhuǎn)換。

-教材章節(jié)：第5章作業(yè)管理

6.用戶接口與系統(tǒng)調(diào)用：介紹命令行接口、圖形用戶接口、系統(tǒng)調(diào)用的概念和作用。

-教材章節(jié)：第6章用戶接口與系統(tǒng)調(diào)用

7.實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐：安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度、存儲(chǔ)管理、文件系統(tǒng)等操作系統(tǒng)的核心功能。

-教材章節(jié)：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

教學(xué)內(nèi)容的安排和進(jìn)度根據(jù)課程目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行合理規(guī)劃，確保學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，能夠通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐提高動(dòng)手能力。教學(xué)內(nèi)容注重科學(xué)性和系統(tǒng)性，旨在幫助學(xué)生建立完整的操作系統(tǒng)知識(shí)體系。

三、教學(xué)方法

本課程將采用以下多樣化的教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高教學(xué)效果：

1.講授法：作為基礎(chǔ)理論知識(shí)的主要傳授方式，教師通過講解、演示、圖解等手段，幫助學(xué)生理解操作系統(tǒng)的基本概念、原理和算法。針對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，采用遞進(jìn)式講解，使學(xué)生逐步深入理解。

-適用內(nèi)容：操作系統(tǒng)概述、進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、作業(yè)管理等基本理論。

2.討論法：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，針對(duì)特定問題或案例展開分析、辯論，培養(yǎng)批判性思維和問題解決能力。

-適用內(nèi)容：進(jìn)程同步與互斥問題、死鎖與饑餓問題、內(nèi)存分配策略等。

3.案例分析法：選擇具有代表性的操作系統(tǒng)案例，分析其設(shè)計(jì)理念、優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)生的分析能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

-適用內(nèi)容：典型操作系統(tǒng)案例（如Linux、Windows等）、系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)機(jī)制等。

4.實(shí)驗(yàn)法：安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作系統(tǒng)的核心功能，培養(yǎng)實(shí)際操作能力和問題解決能力。

-適用內(nèi)容：進(jìn)程調(diào)度實(shí)驗(yàn)、內(nèi)存管理實(shí)驗(yàn)、文件系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等。

5.小組合作學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生分組進(jìn)行課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，共同完成實(shí)驗(yàn)、研究報(bào)告等，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力。

-適用內(nèi)容：課程項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、研究報(bào)告等。

6.翻轉(zhuǎn)課堂：將部分教學(xué)內(nèi)容提前布置給學(xué)生預(yù)習(xí)，課堂上以解決問題、討論為主，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-適用內(nèi)容：操作系統(tǒng)的基本概念、原理等。

7.情景教學(xué)：模擬實(shí)際工作場景，讓學(xué)生在特定情境中學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)用性。

-適用內(nèi)容：操作系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的問題解決、性能優(yōu)化等。

四、教學(xué)評(píng)估

為確保教學(xué)評(píng)估的客觀性、公正性和全面性，本課程將采用以下評(píng)估方式，全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)成果：

1.平時(shí)表現(xiàn)：占總評(píng)的30%，包括課堂出勤、課堂討論、提問回答、小組合作等環(huán)節(jié)。此部分旨在評(píng)估學(xué)生的課堂參與度、團(tuán)隊(duì)合作能力和學(xué)習(xí)態(tài)度。

-評(píng)估內(nèi)容：課堂出勤率、提問回答積極性、小組討論參與度等。

2.作業(yè)：占總評(píng)的20%，包括課后習(xí)題、小論文、編程作業(yè)等。通過作業(yè)評(píng)估學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用能力。

-評(píng)估內(nèi)容：課后習(xí)題完成質(zhì)量、小論文論述深度、編程作業(yè)實(shí)現(xiàn)功能等。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：占總評(píng)的20%，針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的觀察、分析、總結(jié)和問題解決能力進(jìn)行評(píng)估。

-評(píng)估內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、問題解決思路等。

4.課程項(xiàng)目：占總評(píng)的20%，評(píng)估學(xué)生在課程項(xiàng)目中的綜合運(yùn)用知識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題解決和創(chuàng)新能力。

-評(píng)估內(nèi)容：項(xiàng)目完成度、項(xiàng)目創(chuàng)新性、項(xiàng)目展示和答辯表現(xiàn)等。

5.期末考試：占總評(píng)的10%，采用閉卷形式，全面考察學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握程度。

-評(píng)估內(nèi)容：基本概念、原理、算法和案例分析等。

教學(xué)評(píng)估過程中，教師將根據(jù)學(xué)生在各個(gè)評(píng)估環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，給予客觀、公正的評(píng)分。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與評(píng)估，通過自我評(píng)估、同伴評(píng)估等方式，提高自身的學(xué)習(xí)效果。在評(píng)估結(jié)果反饋方面，教師將針對(duì)學(xué)生的不足之處提出改進(jìn)意見，幫助學(xué)生不斷提高，確保教學(xué)評(píng)估在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果方面發(fā)揮積極作用。

五、教學(xué)安排

為確保教學(xué)進(jìn)度合理、緊湊，同時(shí)充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況和需求，本課程的教學(xué)安排如下：

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第1周：操作系統(tǒng)概述、進(jìn)程管理基本概念

-第2周：進(jìn)程調(diào)度算法、進(jìn)程同步與互斥

-第3周：存儲(chǔ)管理概述、內(nèi)存分配策略

-第4周：虛擬內(nèi)存技術(shù)、頁式存儲(chǔ)管理

-第5周：文件管理概述、文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

-第6周：文件目錄、文件訪問控制

-第7周：作業(yè)管理、用戶接口與系統(tǒng)調(diào)用

-第8周：實(shí)驗(yàn)一：進(jìn)程調(diào)度

-第9周：實(shí)驗(yàn)二：內(nèi)存管理

-第10周：實(shí)驗(yàn)三：文件系統(tǒng)

-第11周：課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施（為期4周）

-第15周：期末復(fù)習(xí)

-第16周：期末考試

2.教學(xué)時(shí)間：

-理論課：每周2課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)。

-實(shí)驗(yàn)課：每周2課時(shí)，共計(jì)16課時(shí)。

-課程項(xiàng)目：為期4周，學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課：教學(xué)樓XXX教室

-實(shí)驗(yàn)課：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室XXX

4.教學(xué)安排考慮因素：