Web Quest教学模式在操作系统课程教学中的实践探究

2011-01-13 03:01李玲瑞
武夷学院学报 2011年2期
关键词:学习者教学模式过程

李玲瑞

(武夷学院 数学与计算机系,福建 武夷山 354300)

Web Quest教学模式在操作系统课程教学中的实践探究

李玲瑞

(武夷学院 数学与计算机系,福建 武夷山 354300)

本文针对在操作系统课程教学现状中存在的问题,从教学实践、教学基本理论和规律出发,探讨将Web Quest教学模式应用于计算机操作系统教学过程。实践表明,利用Web Quest教学模式能有效利用网络资源,提高教师的教学质量和学生的学习兴趣,适应教学改革的需要。

操作系统;Web Quest;建构主义;教学模式

操作系统是计算机科学与技术专业的专业核心必修课,也是通信工程等专业的专业方向限选课,它在计算机知识结构中有着重要的地位和作用,特别是在现代计算机通信系统中,利用操作系统内核所提供的强大功能进行大型通信软件的设计、开发和维护是极其重要的[1]。操作系统理论性和实践性都较强,概念多、概念抽象、涉及知识面广,其整体思想和所涉及的具体技术又往往难于理解,实践环节不容易操作。针对操作系统课程教学现状中存在的问题,探讨将Web Quest教学模式应用于操作系统课程的具体教学实践过程中。Web Quest是一个以探究为基础,调查研究为导向的学习活动,在这个活动中,其中的全部或大部份信息来自互联网(Dodge 1995),其主要方法是在网络环境下,由教师引导,以一定任务驱动学生进行自主探究学习。[2]Web quest通过向学生提问一些本质性问题、提供进一步探索的机会、让学生们在动手做的过程中应用他们的知识,从而努力让学习者在较高的水平上思考。通过Web Quest教学模式的应用,能够提高校园网的利用率,使得操作系统课程内容条理化、形象化,从而降低知识要点本身的难度,使学生易于理解和掌握,并激发其学习的积极性,培养学生的团结协作精神。

1 操作系统课程教学现状

操作系统的教学目标是使学生能够熟练掌握操作系统的基本概念、基本原理和实现技术,通过本课程的教学和实践来培养学生分析问题、解决问题的能力以及系统软件的开发能力[3]。

计算机操作系统本身就是一个大型的系统软件,它的功能是通过定义数据结构和程序描述来实现的,为此要求学生具有程序设计语言和数据结构的基础知识;而操作系统又与硬件有着广泛接口,因此又需要学生预先修完计算机组成原理等硬件课程。在操作系统实际教学过程中,存在以下几个方面的问题。

1.1 在教材上,教材选择不够合理

教材是一门课程的核心教学材料。现在所选用的操作系统教材在内容更新方面普遍跟不上操作系统技术的发展,对于操作系统原理的讲述基本还是从资源管理的角度出发,阐述计算机五大组成部分的基本理论,一般都包括作业管理、处理机管理、存储器管理、设备管理、进程管理、用户接口几大部分,这已明显不太适应当今信息化的需求。任何一本教材都存在其自身的专业知识局限性,现在随着网络资源共享的方便性,可以使得学生的知识来源方向脱离教材的束缚,通过网络,可以使学生了解国际上关于操作系统等相关理论的最新动态,及时在第一时间获得最新信息。

1.2 在授课中,教师教学方法、教学手段比较单一

在现在的操作系统课堂上,主要采用课堂授课方式,以讲授为主,形成一种“填鸭式”的传统教学方法。老师教,学生学;老师说,学生听,老师是课堂的主体,学生思考比较少,实践更少。虽然采用多媒体教学方式,但是主要是电子课件PPT的展示,即使可以加大课堂上向学生传授的信息量,但无法对学生进行启发式、讨论式的教学。课堂缺乏互动性,课后缺乏实践性。

1.3 在学习上,学生缺乏学习的积极性和探究学习的精神

由于操作系统课程本身理论性较强,要求学生必须具有深厚的程序设计语言功底、扎实的数据结构基础知识和雄厚的计算机硬件基础知识,并且操作系统不像其他应用软件,学习后会有立竿见影的效果,例如学习了Author ware就会制作一个交互式的电子课件,学习了Flash就会制作一个动画,而学习了操作系统后要求学生设计一个操作系统是难以实现的。因此,学生虽知道操作系统这门课程的重要性,但是普遍感觉该课程学习压力太大,不知道如何下手,将该课程学好,有的学生是为了应付考试才学习,缺乏学习积极主动性,没有主动探究学习的精神。

1.4 在实验上,上机实践环节薄弱

操作系统是一门理论与实践并重的课程,强调对学生动手能力的培养。操作系统上机实验是整个教学过程中最薄弱的环节,一是因为老师和学生对其不够重视,二是因为该课程实验的难度和深度不好把握,再者还存在上机课时不够,难于完成预期教学目标等客观实际问题。结果使得学生做的有针对性的实验太少,缺少课程学习心得,没有课程设计环节,学生参与科研的机会少,这些均不利于学生创新能力的培养。

1.5 在成绩评定上,考核形式传统化、单一化

目前大多数高校的计算机操作系统课程的最终成绩是以闭卷笔试成绩为主的,理论知识占据考试成绩主要比例,不能有效反应学生对课程的实际掌握程度。所以有必要改革考试方式,在本课程综合成绩中应该适当加强教学实践的比重以助于全面衡量学生的学习情况,提高教学质量。

2 Web Quest教学模式

2.1 Web Quest的创建

Web Quest是美国圣地亚哥州立大学的伯尼·道奇(Bernie Dodge)等人于1995年开发的一种课程计划。“Web”是“网络”的意思,“Quest”是“寻求”、“调查”的意思,Web Quest是一种“专题调查”活动,在这类活动中,部分或所有与学习者互相作用的信息均来自互联网上的资源。根据这一意思我们可以把它译为“网络专题调查”。

2.2 Web Quest的定义

Web Quest是一个以调查研究为导向的学习活动,在这个活动中,部分或者所有能够让学习者进行交互的信息都是来自因特网的资源,有些甚至还提供了录像参考资料[3]。在整个Web Quest中,共包含2个水平层次:一种是短期Web Quest,另一种是较长期Web Quest。

2.3 Web Quest的构建结构

为了使学习者明确学习目标,在网上充分地利用时间,避免漫无目的的任意冲浪,每个Web Quest都经过了精心设计。它赋予学习者以明确的方向,给学习者一个有趣且可行的任务,并提供必须的、能够指导他们完成任务的资源,而且还告诉他们未来的评价方式,以及概括和进一步拓展课程的方式。分为短期Web Quest和较长期Web Quest。一个完整的Web Quest通常由6大模块构成:导言 (Introduction)、任务(Task)、过程(Process)、资源(Resources)、评价(Evaluation)、结论(Conclusion)。

2.4 Web Quest网络教学模式与传统教学模式区别

Web Quest实质是建构主义学习理论在网络学习中的实践表现,是在网络环境下,由教师引导,以一定的目标任务驱动学习者对某个问题和某类课题自主地进行构建、探索和研究的学习平台。Web Quest网络教学模式与传统教学模式的区别如表1所示:

表1.Web Quest网络教学模式与传统教学模式的区别[4]

3 Web Quest教学模式应用于操作系统课程

在传统的操作系统课程教学过程中,教师是学生学习的主导者,学生是学习的被动接受者,在授课过程中学生缺少自主学习的机会,创造思维能力欠缺,学生投入智力的活动和实践活动少。在授课过程中,教师往往采用复习旧课—引入新课—新课讲授—课堂小结和布置作业几个教学环节来完成教学的传统模式。Web Quest教学模式打破了该模式,在教学过程中,Web Quest使学生成为学习的主人,通过这个过程使得学生的思维能力、创新能力和实践能力得到有力的培养。下面通过案例来详细阐述Web Quest教学模式在操作系统课程教学的实际应用,该教学设计主要依据Web Quest教学模式:按“简介—任务—资源—过程—评价—结论”六大模块为主线进行实施。

3.1 简介

对背景和信息活动步骤作一个介绍,让学生明确学习目标,以激发学生的学习兴趣。美国人本主义心理学家罗杰斯认为,如果课题内容对学生来说没有什么个人定义的话,学习就不大可能发生。所以应该使主题不仅应与学习者相关,也要与学习者未来的目标相关,这样才能具有吸引力,使学生感觉有趣,能积极主动的去学习该课题。

3.2 任务

Web Quest的任务模块对学习者通过练习将完成的所有事情作了描述。其形式可能是一个Athorware课件或者PowerPoint幻灯片演示,也可能是一个能够对一特定的主题进行解释的口头陈述。任务的设计既要基于课本而又要高于课本,通过仔细的调研和材料准备,我们选择了用银行家算法避免进程的死锁一节内容作为Web Quest教学模式应用的案例。

在本次授课中,教师采用真实情境,展示在银行工作借贷场景的视频片段,播放计算机资源的分配与回收的动画。通过录像,向学生提出问题:第一,这两段录像中所描述的事件有哪些地方是相通?(目的是找出银行借贷款与计算机资源的分配与回收的相似之处。第二,为什么相似?(目的是让学生能够培养知其然,知其所以然的严谨的学习态度和探究学习精神)。第三,你还能说出在现实生活中除此之外还有什么与此相似的事件吗?(目的是更深入的理解死锁概念)。

3.3 资源

Web Quest的资源模块是一个由教师选定的将有助于学习者完成任务的资料清单,其中大部分资源是包括在Web Quest文件中作为超链接指向万维网上的信息。可以提供给学生的资源并不仅仅局限于网上的发现,它还可以包括一个与远距离专家的音频会议、一个与不远的教师的视频会议,一个录像带,一份评价报告的精装本、教科书,以及与他人面对面的访谈。为了完成教学任务,避免学生漫无目的在网上搜索资源,我向同学提供如下参考:

1.教材:

冯裕忠.《计算机操作系统 》.清华大学出版社.2010年10月.第1版.72—78

凤羽翠.《操作系统》.电子工业出版社.2009年4月.第2版.112—118

Andrew S.Tanenbaum.《现代操作系统》.机械工业出版社.2006年7月.第2版100—103

2.惟存教育webquest网址:http://www.being.org.cn/webquest/

精品课程网址:

http://jwc.cjlu.edu.cn/ec/C219/kcms-1.htm

http://gc.nuaa.edu.cn/ec3.0/C102/kcms-2.htm

3.银行家算法视频:

http://v.ku6.com/show/euqOCss5ljqaKrg9.html

http://v.youku.com/v_show/id_XMTA5MDU3NzAw.html

http://www.codyy.com/v/MzYxNzA5OTc3.htm

4.电子课件和教学方案设计:

邮箱wyxyos@163.com密码:123456

3.4 过程

对学习者完成任务的过程有一个预设的描述.这个过程要分成几个相互区别的阶段。在Web Quest的过程模块中,为了帮助学习者顺利完成,搭建“脚手架”是指导者的重要任务:教师将完成任务的过程分解成循序渐进的若干步骤,并就每个步骤向学习者提出短小而清晰的建议,其中包括将总任务分成若干个子任务的策略,这是Web Quest实践中一个十分关键的部分。教师除了要指导学生如何完成任务,还要做些工作以帮助学生完成任务。在本案例中,我们用一周共4课时的时间来完成,帮助学生制定了如下的实施过程:

第一课时:确定分组,收集资料。为了培养学生的团结协作精神和有意义的竞争意识,将同学学号末两位对4求模,结果相同者为同一组,分共成四个学习讨论小组进行教学。通过教材、网络、图书馆图书等多种途径查找与课题相关资源,对老师给予的参考资料进行补充。

第二课时:组内讨论。各个小组将收集到的材料进行整合,先进行小组内讨论,总结出自己小组对课题的观点,有疑问的地方可以随时与教师沟通探讨。

第三课时:分析资料。每个小组派代表阐明自己对银行家算法的理解,讲述用银行家算法避免死锁问题,在此老师要适时予以引导。

第四课时:教师总结。对于同学们的观点,进行总结点评,讲解如何抓住银行家算法的精髓。留作业,上机模拟实现银行家算法。

3.5 评价

为了证明用网络来拓展学习是可行的,所以在Web Quest模块中新增加了评价这项内容。每一项Web Quest都需要有一套评价标准对学生的行为进行评价。标准必须是公正的、清晰的和一致的,并且适合特定的任务。对于基于因特网的研究性学习这样一种较高水平的学习形式,Web Quest采用评价测评表来考察学生作品的不同方面。评价人员既可以是教师,也可以是同学。通过学生回答问题、小组评论、教师点评三种方式,对情境与问题模块提出的问题、对目标与任务模块提出的工作任务给出合理的解答。通过评价互动,可以使学生之间、师生之间良好交互,学习已经不再成为被动式,而是通过教师引导,学生自主学习,从而构建一个个体化的知识体系。另外,根据学习者学习任务的不同,评价测评表的形式也表现为书面作业、多媒体创建、网页和其他类型。

3.6 结论

教师和学生都要对探究过程有一个总结,让学习者知道自己学了什么,并鼓励他们将这种方法应用于别的领域。Web Quest的结论部分为总结学习内容和经验、鼓励对整个学习过程进行反思,以及对学习成果进行拓展和推广提供了一个机会,它的另一个作用是为教师提供可以在整个课堂讨论中使用的问题。

总之,将Web Quest教学模式应用于操作系统教学过程中,是对传统教学模式的大胆改革,针对教学过程中存在的教材上、教法上、学法上、实验上和成绩评定中存在的弊端加以改进,在教学过程中开展Web Quest教学模式,可以提高校园网络资源的利用率、激发学生学习动机、促进学生进行高水平思维、提高学生学习的动机水平、连接课堂接受式学习和完全开放的研究性学习、培养学生的协作学习能力和团队精神,[6]极大地提高了教学质量,收到了较好的教学效果。所以可以将Web Quest教学模式应用于其他专业课程并加以推广。

[1]吴 强.基于系统实验的操作系统教学方法研究[J].绍兴文理学院学报 2008(12):44-46.

[2]Dodge B J.Web Quest a technique for internal-based learning[J].The Distance Educator 1995:10-13.

[3]刘艳霞.《计算机操作系统》教学改革探讨[J].网络教育与电化教学.2004(3):56-58.

[4]魏宁.Web Quest——信息化教学的新利器[J].北京教育.2002(11):44.

[5]奚晓霞.基于Web Quest的建构探究学习模式 .电化教育研究[J].2004 年(2):32-35.

[6]李玲瑞.Web Quest在高等教育中的应用.赤峰学院学报[J].2009(8):218-220.

Practice and Research on Web Quest in Operating System Course Education

LILingrui

(Mathematics and Computer Department,Wuyi University,Wuyishan,Fujian 35400)

In this paper,Web Quest teaching mode is used in the teaching process from the teaching practice,teaching basic theory and law.It can solute the problems lie in the operating system lessons.In fact,Web Quest teaching mode can use the network resources efficiently,improve the teaching quality of teachers and improve the students’interest in learning.Web Quest teaching mode can adapt the needs of teaching.

operating system ;web Quest;constructivism ;teaching mode

TP316

A

1674-2109(2011)02-0068-05

2011-01-19

武夷学院校教学改革与建设项目基金资助项目(项目编号:JGKT201002)

李玲瑞(1979-),女,汉族、讲师,主要研究方向:计算机网络、多媒体通信。

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