基于CDIO-OBE工程教育模式的“操作系统”课程改革

徐向艺 赵郑营

摘 要：文章在探索“操作系统”课程教学改革的过程中，从CDIO-OBE工程教育模式的应用入手，对课程改革的具体策略进行了探索，提出了有效促进“操作系统”课程改革的措施。力求能发挥“操作系统”课程改革的重要价值和作用，展现CDIO-OBE工程教育模式的合理化应用价值，循序渐进地提升教学指导活动的综合效果。

关键词：CDIO-OBE工程教育模式;“操作系统”;课程改革

0    引言

成果导向教育（Outcome Based Education，OBE）在课程设置方面将学生预期学习成果作为中心，其课程设置能体现出企业需求，有助于为企业培养所需人才，能基于学习成果要求反向促进课程计划的调整和实施。而CDIO则是国际工程教育与人才培养的创新模式，践行CDIO教育理念需要将教学大纲和标准作为基础性的内容，重点将学生的个人能力、协作能力、团队能力以及基础知识掌握情况作为主要的培养方向，能为学生全面发展提供有力支撑。

1    CDIO-OBE工程教育模式

CDIO-OBE工程教育模式是基于实践教学提出的全新课程教学模式，在促进CDIO理念与OBE教育理念有机融合的基础上，对教学的组织实施、教学评价流程进行优化。能为学生对课程知识的学习进行有效的预测，并为学生对操作系统方面相关工程知识的学习提供良好的支持，增强教学组织活动的综合效果，在全新课程体系的支撑下实现对学生学习能动性和自主性的激发。在对高校操作系统课程教学进行改革的过程中，积极探索CDIO-OBE工程教育模式的合理化应用，能面向企业发展需求以及人才培养目标，将课程设置的重点放置到对学生个体实践能力、工程系统能力、基础学习能力、系统能力等进行训练方面，突出课程系统的设置与学生个人发展的契合度，为学生学习经验的积累和实践能力的培养奠定基础，保障操作系统教学能逐步实现预期教学目标。

2 基于CDIO-OBE工程教育模式改革操作系统课程的重要性

操作系统课程是计算机学科最重要的专业核心课程之一，也是能强化学生计算机专业素养的基础性课程之一。按照传统操作系统课程教学的实际情况，理论知识课程内容所占比重相对较大，主要涉及操作系统的基本原理、基本概念方面内容，核心内容与进程管理、设备管理、文件管理以及存储管理相关[1]。但是对现有操作系统课程的设置情况进行分析，能发现课程中理论性过强的问题明显，学生能对相关概念和原理进行理解，但是无法掌握相关操作技能，会对学生学习操作系统方面的综合实践教学产生约束性作用。而在操作系统课程改革实践中，尝试引入CDIO-OBE工程教育模式，发挥CDIO-OBE理念的指导作用，能按照学习结果导向对课程进行设计，对课程体系进行全方位改革和调整。关注人才专业实践能力、团队合作能力、协作能力、个人能力以及基础知识的培养，能为人才培养体系的构建提供有力支撑，促进人才培养水平得到系统的优化。一方面，CDIO-OBE工程教育模式引导下操作系统课程构建能突出学生的中心地位，面向学生学习结果对课程进行设计和规划，能体现出操作系统课程与学生专业发展的契合度，促进学生对操作系统课程知识进行多元化的探索，辅助学生课程学习计划的制定，增强操作系统课程教学有效性。另一方面，CDIO-OBE工程教育模式引导下操作系统课程的改革能将课程设置的重点放置到对学生学习能力的培养方向。转变传统课程体系强调知识导向的情况，突出关注学生学习能力的培养，能在课程设置和开发方面将学生职业胜任力以及国际工程适应能力作为重点。学生的系统能力和个人能力也会得到良好的训练，能掌握项目实践方面的技巧，有意识地对涉及的问题进行处理 [2]。

3 基于CDIO-OBE工程教育模式对操作系统进行改革的措施

在CDIO-OBE工程教育模式下，对操作系统课程进行改革，在教育实践中要注意突出学习结果导向的作用，重点关注学生基础知识、团队能力、个人能力、系统能力的培养。确定CDIO人才培养的主要方向，使课程设置能契合人才培养工作的现实需求，能有效推动人才培养质量得到显著的提高。下面就结合CDIO-OBE工程教育模式的应用对操作系统课程改革进行系统的研究。

3.1 以學习结果为导向，优化课程内容

按照CDIO-OBE工程教育模式实践应用的指导，操作系统课程改革方面应该明确目标导向作用，对操作系统的课程内容进行系统的优化。并且按照培养学生基础知识和系统能力、个人能力等的现实要求，引入基础概念学习、源码分析以及算法仿真方面的分段课程体系，对课程内容进行优化，使学生能掌握调度策略，能对操作系统中资源的利用形成深刻的认识，从而提高教学综合效果。在实际对操作系统课程进行设计和规划的过程中，按照课程内容调整对课程进行分析，促进课程育人作用得到充分发挥[3]。

其一，在基本概念学习课程模块方面，可以发挥CDIO-OBE工程教育模式的指导作用，对学习效果和人才培养的主要目标进行明确。要求学生能掌握进程调度方面的主要策略，能理解和应用调度算法应用方面应该分析的多种操作原则。以此为基础，要注意按照学习效果的要求对教学模块的内容进行设计，合理安排时间片轮转、短进程优先方面的具体内容，对调度算法的影响进行衡量，方便学生在对课程知识进行学习的过程中加深理解，掌握操作系统的学习要点。

其二，在源码分析课程模块的设计方面，要在操作系统教学内容的选择和设计方面注重理论教学与实践教学的有机融合，方便学生对源码分析环节课程知识进行探究。在具体课程内容的设置和选择方面，可以结合Linux操作系统进行研究，将操作系统中的基本原理与具体的操作系统实践进行适当的融合。在课程教学的作用下确保学生能在Linux操作系统中尝试实现操作系统基本概念方面的知识，能在CDIO-OBE工程教育模式的支撑下掌握实践要点。具备对操作系统源码进行分析的能力，能在团队合作的基础上巩固基础知识，共同完成实践任务，有意识地对学生的系统能力和团队协作能力进行培养，切实对源码分析课程教学进行适当的创新。

其三，在算法仿真课程模块的设计方面，应该客观认识操作系统作为应用型实践课程对课程教学活动的要求，从而借助有效的实践教学引导学生对操作系统方面的知识内容进行验证。在算法仿真实践中能对基本概念方面的知识形成深刻的理解，在提高学生实践能力的同时也对学生的团队能力和系统能力进行优化，确保操作系统算法仿真课程教学能展现其价值和作用，能为操作系统课程体系中人才培养工作的开展提供重要的辅助。

3.2 以人才培养为导向，开发试验课程

按照CDIO-OBE工程教育模式的指导，在对“操作系统”课程进行设计和规划的过程中，还要关注人才培养目标。基于CDIO模式的应用开发工程实践类型的操作系统试验教学体系，为学生对“操作系统”知识的学习和综合实践能力的培养提供重要的辅助。能促进学生个人能力、团队合作能力、系统能力的培养，加深学生对基础知识的理解和应用，从而在全面对课程体系进行改革的基础上提高人才培养的综合影响力。

以设计实验课程的开发为例进行分析，在CDIO-OBE工程教育模式的支撑下，综合分析“操作系统”课程教学的现实需求，可以结合调度策略、页面转换、存储管理等实践教学进行研究。然后组织学生参与实验的代码量和规模因素对实验课程类别进行划分，设置为必学课程和选学课程，并要求学生以小组为单位共同参与工程实验活动。能对学生的基础知识应用能力、团队合作能力、个人能力等进行训练，在系统化的实验教学中培养学生的系统学习能力，从而突出教學活动的综合效果。使“操作系统”课程能为人才培养工作的开展服务，能促进人才培养效能提升，真正发挥课程改革的作用，促进“操作系统”课程改革呈现出科学化发展状态。

4 结语

综上所述，基于“操作系统”课程改革的现实要求引入CDIO-OBE工程教育模式，能发挥全新教育教学理念的作用，促进全新课程教学模式的创新，有利于鼓励学生使用灵活的思维进行学习和思考。在全新课程体系下，促进学生对课程知识的系统探索，对学生“操作系统”理论知识理解能力和实践操作能力进行训练，从而展现全新课程体系的价值和作用，提高学生的就业竞争力，为学生获得良好的职业发展创造条件。

[参考文献]

[1]周双喜，韩震，黄强.CDIO-OBE工程教育模式的材料力学实践教学研究与探索[J].实验室研究与探索，2018（8）：176-179.

[2]黄淼，王魁祎.基于CDIO-OBE工程教育模式的Java课程群课程改革[J].电脑知识与技术，2017（34）：169-170，175.

[3]任顺.基于CDIO-OBE工程教育模式的C语言程序设计课程教学改革研究[J].物联网技术，2020（4）：116-117.

（编辑 王永超）