第一篇:基于linux的操作系统实验教学改革研究(小编推荐)
基于linux的操作系统实验教学改革研究
姜姗(河南中医学院,450000)
【摘要】现阶段我国的信息化技术已经发展到历史时期的最高水平,在各个方面都做出了比较突出的成绩。其中一项比较具有实际意义的就是将信息技术应用到教学中,让信息技术的应用途径更加广阔。本文笔者主要探讨了linux的操作系统实验教学改革与研究,笔者结合实际工作经验,分析了linux操作系统的发展背景与国内外的发展现状,结合实际提出了操作系统实验教学的改革措施。
【关键词】linux;操作系统;实验教学;改革研究
linux操作系统由于其自身的各种优越性广泛的应用在各种领域,比如说现代化的计算机算法、手机通信、互联网安全、软件开发等方面。而且随着时间的推移,linux操作系统的功能也越来越完善,被用户的认可度也越来越高,正在以飞快的增长速度与我们日常生活中所接触到的信息技术相关联,所以我们将linux操作系统应用在课堂教学中,并对这种实验教学方式进行改革与研究
1linux操作系统的发展背景
随着全球信息化技术的迅猛发展,软件开发领域也得到了计算机研究人员的青睐,在近些年取得了优异的成绩。linux操作系统的成功开发与使用就是其中一项比较优秀的产物。近些年来linux操作系统一直在不断地自我完善与发展,已经可以做到成功的植入一个系统的服务器或者计算机的桌面上,并且在一些特殊定制的系统中也取得了不错的成绩,尤其是在现在那些发展比较成熟的服务器领域当中。由于linux的免费性、实用性、包容性等特点,使得,受到广大人民群众的喜爱。
2linux操作系统在国内外的发展与教学现状
在国外,linux操作系统的实验教学被分为几个环节去实施的,当然也有的是放在一起完成的。分开教学通常是在春季和秋季这么两个学期去完成的,而且根据不同的学习环节课程还被赋予了不同的名称,在春季的那个学期学生主要学到的是有关linux操作系统的基本概念问题,内容涉及到具体系统的构成与基本原理以及存储调节方式,在这一点的教学方式上国内外存在了许多的共性。然而在秋季的这个环节中,国外一些大学研究的深度与实验教学的目的性比国内的一些专业高校研究的更加广阔与明确。他们要求学生不仅仅能够独立的去完成系统的构建与调试,还要求学生能够直接按照客户的需要去独立完成系统的设计工作。当然在符合这样的要求之前,学校会给学生们一些具体的案例,让学生按照实际案例要求去构思与设计程序的编写工作,在老师的指导下去实现相应的案例要求,最终达到能够独立完成linux操作系统的设计与编写能力。与此同时,在国外的一些学校里,老师更注重学生的自己主动学习和互动的能力,将课程的学习内容按照一定的成绩分配比例来设计,以此鼓励学生去有目的的学习,不断培养学生的学习能力。在国内,随着我国信息技术的不断发展,在近些年我国的许多高校也相继开设了linux操作系统的学习课程,但是由于我国的这种信息技术课程开展的比较晚,所以在很多方面与发达国家相比还是会存在许多不合理、不完善的地方。笔者结合自己的实际工作经验并且调研了我国的许多高校,将我国的linux操作系统实验教学大致的总结了三个特点:①由于我国的linux操作系统大都是引自国外的计算机程序员编写的,而我国本身缺少这样的系统编写人员,更加缺少linux操作系统的编写案例,这样的实际现状直接导致了在我国的linux操作系统教学过程中缺少操作系统案例讲解的环节。这样就让学生只能停留在理论学习中,而没有实际的案例分析机会,所以学生学习linux操作系统的效果相对于国外的高校来说就会有很大的差距,不利于直接培养出能够实实在在具有编写linux操作系统能力的人才;②即使在国内有些比较先进的高校中,老师会融入一些实际的系统程序编写的案例去讲解,笔者也在实际调研中发现老师所讲解的那些实际案例在一定程度上可能会提高学生的实际理解和编写能力,让学生在原有的理论学习上有着更深的理解。但是老师通常所讲解的案例都是已经过时的或者已经不适合现在社会经济发展需求的linux操作系统,比如说UNIX或者较早版本的Windows。这些过时的系统在一定程度上会对学生的学习造成误解与创新上的阻碍,让学生的实际编写能力并不能得到现代社会的认可;③国内许多知名高校已经逐渐与世界上的大学接轨,在很大的程度上模仿了世界上先进的大学有关linux操作系统的实验教学,让那些学生在实际理论学习过程中,加入了阅读Linux和Minix等源代码的要求,让学生理论联系实际的同时理解更多的linux操作系统的原理与编写方式,再结合实际训练,让学生体验真正意义上的系统程序编写过程。
3基于linux的操作系统实验教学改革与研究
3.1调整课堂教学内容,与时俱进
由于信息技术的发展相对于其他的技术而言,发展与更新换代的周期短,包容性与时效性比较强,所以老师在实际授课过程中要时常添加入新的系统编写方法、新的问题处理思想以及新的技术概念等。由于一些新的东西涌现出来之后,如果学生不能在学习阶段去接触认识这些新鲜的东西并且培养自己接受新思维的能力,那么在以后的实际工作中就不能自己独立的完成技术变更之后的程序编写工作,经常容易发生技术更新的部分主要包括操作系统的嵌入方式、多核技术以及多线程技术等,需要我们在实际学习过程中不断地加以关注与探索。
3.2改进课堂的教学方式,主动思考
学生的学习过程更主要的部分主要体现在学生的自主环节,老师在学生的整个学习环节中只能起着引导的作用,在高校linux的操作系统实验教学环节中也不例外。老师可以在实际的课堂环节中减少理论的讲述时间,在课堂中加入学生主动思考与讨论的时间,给予学生自己对课程的理解与经验分享的机会。在这些课堂小活动之外,老师可以以linux操作系统的实质和基本原理出发,让学生们自己去主动地思考与讨论更深入的问题,也可以进行小组讨论,增强学生的学习共享能力与团队合作的能力等。通过这些方式,我们有理由相信,课堂的教学方式一定会更加的丰富多彩。
3.3合理的安排实践教学内容,理论联系实践
由于linux操作系统的学习最终是以实践编程的方式来实现的,而且linux操作系统其逻辑性比较强,系统的原理比较复杂,所以在教学过程中科学合理的安排实践教学内容是十分有必要的。学生如果仅仅学习理论知识,那么不足以从实质上掌握linux操作系统的设计步骤与设计能力,需要在不断的实际操作过程中发现自己的不足,然后一个个去克服、弥补这些不足或者知识漏洞,最后才能转化为自己的实际操作经验,真正的提高自己的linux操作系统的程序编写水平。同时可以对实践教学方式进行改革,将学生分组,给予每个小组明确的系统实现目标,让小组成员一起讨论、确定系统的设计方向与具体实现方式,在培养学生合作学习能力的同时,也提高学生操作系统的编写能力与创新能力。
4结语
现代的社会不仅仅是经济型社会,更是以信息技术为载体的多元化社会。信
息技术已经融入到我们生活中的方方面面,各种操作系统也在我们的社会生活、文化生活以及经济生活中占据了很大的比重,各种先进的操作系统也给予了我们极大的便利。在本文中笔者以linux操作系统为基础,结合我国各高校在操作系统方面的实验教学现状,提出了相应的改进方式与技术探讨,希望能进一步提高我国操作系统的研究水平与创新能力。
参考文献
[1]赵伟华,贾刚勇,刘真,等.基于linux的操作系统课程教学改革初探[J].福建电脑,2014(10):34~35,67.
第二篇:操作系统实验
操作系统实验
实验一
Linux常用命令实验
一.目的和要求
本实验的目的是熟悉Linux操作系统的命令接口、图形接口和程序接口;了解Linux操作系统的启动过程;了解Linux操作系统的目录结构;用vi编辑器编写简单的C语言程序,并用gcc编译器编译、运行。
二.实验内容
1、实现开机、登录、退出与关机:
(1)如果以root用户登录,则命令窗口的提示符为#;如果以普通用户登录,则命令窗口的提示符为$;登陆用户名:user 密码:123456(2)修改口令(修改口令操作不做):成功进入系统后,在命令提示符后输入“passwd”并键入回车键
(3)退出帐号:命令方式下:logout(4)关机或重启:
命令方式下:halt或reboot 窗口方式下:“桌面”->“注销”
2、掌握的基本常用命令列表
(1)关于目录的操作命令:cd、ls、mkdir、rmdir、pwd等;
(2)关于文件的操作命令:cat、find、man/help、vi/vim、cp、rm、mv、dd、du、df、chmod、ln等;
(3)关于进程管理的操作命令:ps、kill、top、free 等;
(4)关于系统管理的操作命令:whoami、passwd、adduser/useradd、addgroup、userdel、groupdel、su、who、Ctrl+Alt+Fn(n=1、2、3、4、5、6)(在X-Window界面下切换到字符界面,重新登录,Ctrl+Alt+F7返回图形界面)、Alt+Fn(n=1、2、3、4、5、6)(在6个虚拟终端之间切换)等;
(5)安装和卸载文件系统:mount、umount等;
(6)显示有关计算机系统信息的命令:uname(显示操作系统的名称)、uname –n(显示系统域名)、uname –p(显示系统的CPU名称)
(7)其它命令:time、date、cal 等。
3、阅读/etc/inittab 文本文件,思考问题:如果要求启动Linux系统之后进入字符 1
操作系统实验
界面,应如何修改/etc/inittab文件?用户应具有什么权限?
4、切换到不同的虚拟终端,登录到Linux系统
5、vi 编辑器的使用(1)进入和退出vi(2)利用文本插入方式建立一个文件(3)在新建的文本文件上移动光标。
(4)对文本文件执行删除、复原、修改、替换操作。
6、熟悉gcc编译环境:编写一个C语言程序myfile1.c,求1~100中偶数的和,编译并运行。
(1)编译 gcc myfile1.c 运行./a.out(2)编译 gcc –o myfile1 myfile1.c
运行./myfile1
7、编写一个C语言程序myfile2.c,显示字符串“Hello, Linux!”,并将其反向输出。
8、熟悉Linux系统的目录结构,使用命令或者编写C语言程序报告Linux内核的行为。
报告以下内容: CPU类型和型号 内核版本
从系统最后一次启动以来经历了多长时间?形式为dd:hh:mm:ss 当前配置的内存数量 当前可用内存数量
自系统启动以来,发生的所有的中断的次数 从系统启动开始创建的进程数 内核执行的上下文转换的次数
三.实验提示
1、Linux安装
(1)安装前的准备工作 <1>.基本的硬件配置
由于安装涉及到各种硬件的设置,所以在安装前必须了解机器各种硬件的型号,硬盘的使用情况,内存的大小,鼠标的类型及接口,声卡,网卡,显卡,显示器的型号。
操作系统实验
<2>.有关网络的信息
IP地址,掩码,网关IP地址,域名服务器IP地址,域名,宿主机名。<3>.安装方式的选择
•从CD-ROM安装 •从FTP站点安装 •从NFS服务器安装 •从硬盘安装 硬盘分区
硬盘空间必须和计算机上安装的其他操作系统所使用的硬盘空间分开。特别要注意,如果硬盘空间很大,切忌不能将Linux装在8G以后。安装Red Hat Linux至少需要两个硬盘分区:一个或多个“Linux native”类型的分区,一个“Linux swap”类型的分区
分区命名设计Linux 通过字母和数字的组合来表示硬盘分区。
前两个字母-----分区名的前两个字母表明分区所在设备的类型。hd指IDE硬盘,sd指SCSI硬盘。
下一个字母-----分区在哪个设备。例如,/dev/hda(第一个IDE硬盘),/dev/sdb(第二个SCSI硬盘)。
数字-----代表分区。前四个分区(主分区或扩展分区)用数字1到4表示。逻辑分区从5开始。例如, 若IDE硬盘在安装Linux前安装了Windows系统并划分了C盘和逻辑分区D盘,那么D盘就是/dev/hda5, /dev/hda5表示第一个硬盘的第一个逻辑分区。
对于Linux初学者来说,为Linux分两个区(根分区和交换分区)是比较简单方便的。
一个交换分区:用来支持虚拟内存。一个根分区:根分区是/(根目录)的所在地,其中包含启动系统所需的文件和系统配置文件。这个分区要足够大。
一个/usr分区: /usr是Linux系统许多软件所在的地方。一个/home分区:这是用户的主目录所在地。(2)开始安装
注意点:我们一般选择的是图形化的安装方式。它的主要部分是相同的。
可能会在安装完成后第一次启动时才进行网卡的检测。
操作系统实验
在选择图形化界面时,有两种方式gnome和kde;它们各有优缺点。 系统会让你选择启动时是图形化方式,还是字符方式。请大家选择字符方式。
在选择防火墙的时候,在安装时请先不用防火墙。
图形化安装方式下,不能选择启动时的开启服务。可在系统安装完成后用setup命令进行修改。
2、进入Linux(1)登录
第一次登录系统,必须作为“root”登录。这个帐号对系统的一切都有完全的访问权限。
在login:提示符处输入root。按[Enter](或[Return]键).会出现Password提示。输入口令,应该看到类似以下的信息:
[root@localhost /root] #(2)退出
输入[Ctrl]-[D](3)帐号和口令 <1>.帐号
创建新的帐号有几种方法,最基本的方法:useradd命令.[root @ localhost / root] # useradd
Tom
[root @ localhost / root] # <2>.口令
passwd 命令可以用来: 为新创建的用户分配口令。 修改已存在的用户的口令。 修改登录的用户的口令。此时必须以root登录。如:
[root @ localhost / root]# passwd Tom
New UNIX password:
Retype new UNIX password:
passwd:all authentication tokens updated successfully 4
操作系统实验
[root @ localhost / root]#
用新帐户登录:
Red Hat Linux release 7.1(Manhattan)
Kernel 2.0.34 on an i586
login: Tom
Password:
[Tom@ localhost Tom] $ <3>.su 命令
用su,当前的登录段能变成root(或其他用户)的登录段。如:
[Tom@ localhost Tom] $ su
Password:
[root@ localhost Tom] # 也可以用su变成其他用户。这时,必须作为root运行su,给出用户名。<4>.关闭系统
关闭系统时,必须告诉所有的进程结束运行,使用shutdown命令。且只能由root 运行,格式是:
shutdown
-h-------在关闭完成后(Halt)停止系统。
-r--------在关闭完成后重启动(Reboot)系统。
3、vi 编辑器的使用(1)进入和退出vi <1>进入vi 在系统提示符($)下输入命令vi和想要编辑(建立)的文件名(如example),便可进入vi。
<2>退出vi 在命令方式下可有几种方法退出vi编辑器:
:wq 把编辑缓冲区的内容写到正在编辑的文件中,退出编辑器,回到Linux shell下。
:ZZ 仅当作过修改时才将缓冲区内容写到文件上。
操作系统实验
:x 与 :ZZ 相同。
:q!强行退出vi。感叹号(!)告诉vi,无条件退出,丢弃缓冲区内容。这样,先前对该文件所做的修改或输入都被抛弃。(2)新建文件
<1>在Linux提示符$之后,输入命令 :vi myfile,然后按〈Enter〉键。<2>输入插入命令i(屏幕上看不到字符i)。<3>然后,输入以下文本行: To the only book tht I, For mang year you have been my favourite book <4>发现这两行有错,进行改正: 按〈Esc〉键,从插入方式回到命令方式。按光标上移键,使光标移到第一行。
按光标左移键,使光标移到“tht”的第二个“t”处。
输入i(这是插入命令),然后输入a。该行变成如下形式: To the only book that I, 按光标右移键,使光标移到“I”上。
我们想在“I”之后输入一个空格和单词“like”。为此,输入附加命令“a”。结果屏幕显示为:
To the only book that a I,没有出现预期的效果......原来是:我们先前使用了插入命令i,至今并未用〈Esc〉键返回命令方式。所以,输入的所有字符都作为输入文本予以显示。<5>按〈Esc〉键,返回命令方式。
利用x命令删除错误字符。然后,进入插入方式,输入正确字符。<6>最后输入如下所示的文本: To the only book that I like, For many year you have been my favourite book I liveeyou all the time and could not have picked much better.<7>将编辑的文本文件存盘。(利用“:wq”命令,或者“:x”命令)<8>重新进入vi编辑程序,编辑上面的文件。(如:$ vi myfile)
操作系统实验
<9>在屏幕上见到myfile文件的内容。在屏幕底边一行显示出该文件的名称、行数和字符个数:“myfile”4 lines,130 characters 它仍然有错,需进一步修改。
<10>将光标移到第二行的year的r处。输入a命令,添加字符s。
<11>按〈Esc〉,回到命令方式。输入命令10〈Space〉,光标移至何处?---光标右移10个字符位置。
<12>利用取代命令r将liveeyou改为live you。
<13>将光标移至第三行。输入新行命令O(大写字母),屏幕上有什么变化?---光标移至上一行(新加空行)的开头。<14>输入新行的内容: We've been through much together 此时,vi处于哪种工作方式? <15>按〈Esc〉,回到命令方式。将光标移到第四行的live的v字母处。利用替换命令s将v改为k。
<16>在第四行的you之后添加单词very much。<17>修改后的文本是以下内容: To the only book that I like, For many years you have been my favourite book We've been through much together I like you very much all the the time and could not have picked much better.将该文件存盘,退出vi。
<18>重新编辑该文件。并将光标移到最后一行的have的v字母处,使用d$命令将v至行尾的字符都删除。
<19>现在想恢复17步的原状,怎么办?(使用复原命令u)
<20>使用dd命令删除第一行;将光标移至through的u字母处,使用C(大写字母)命令进行修改,随便输入一串字符。将光标移到下一行的开头,执行5x命令;然后执行重复命令(.)。
<21>屏幕内容乱了!现在想恢复17步的原状,怎么办?(不写盘,强行退出vi)
4、Linux内核
操作系统实验
Linux 内核源程序目录结构(/usr/src/redhat/SOURCES)如下: /document :保存帮助文档
/arch
:包含多个子目录,每个存放与特定体系结构相关的代码。如arch/i386(intel 386 体系结构),arch/sparc,arch/alpha等。每个子目录下至少又包含三个子目录:
kernel(存放支持该体系结构特有的诸如信号处理和SMP之类特征的实现);
lib(存放该体系结构特有的诸如Strlen和memcpy之类的高效率函数); mm(存放该体系结构特有的诸如内存管理程序的实现)
/drivers :该目录占内核代码一半以上,包括显卡、网卡、SCSI适配器、软驱、PCI设备和其他外设的软件驱动程序。/fs:包含linux支持的文件系统。
/include :包含源程序中大部分包含(.h)文件。/init: 包含main.c,保存大部分协调内核初始化的代码。/ipc:实现了SYSTEM V的进程间通讯IPC。
/kernel:包含了linux最重要的部分:实现平台独立的基本功能,包括Sched.c、fork.c、exit.c。
/lib :存放字符串和内存操作函数。
/mm:包含与体系结构无关的内存管理代码。/net:包含了linux应用的网络协议代码。/script :包含用来配置内核的脚本。
5、报告Linux状态(/proc 中的信息)
在终端窗口提示符下,可以使用cat命令显示相关文件的内容,如: cat /proc/cpuinfo 通过编写程序,显示相关文件内容:应用文件操作,将相关 /proc中的文件读入到缓冲区中,可用fgets()函数按行取文件中数据,通过strstr()检验包含所需数据字符串。如存在,用printf()函数输出。(1)CPU类型和型号
/proc/cpuinfo文件提供了有关CPU的多种信息,这些信息是从内核里对CPU的测试代码中得到的。文件列出了CPU个数:processor;CPU制造商:vendor_id;CPU架构:model;CPU名称:model name;CPU时钟频率:cpu MHz;CPU缓存大小: 8
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cache size;CPU包含的指令集:flags。文件还包含了以bogomips表示的处理机速度,而且如果检测到CPU的多种特性或bug,文件还会包含相应的标志。该文件的格式为:文件由多行构成,每行包括一个域名称、一个冒号和一个值。
通过fopen()函数打开包含CPU类型和型号的文件cpuinfo,把内容读入字符数组char_all,然后通过strstr()函数查找CPU类型和型号所在的位置,用strncpy()函数拷贝到字符数组中,通过printf()标准输出函数输出。(2)存储器信息
/proc/meminfo 文件给出了内存状态的信息。它显示出系统中物理内存的总量:MenTotal;未使用的物理内存的总量:MemFree;用做文件缓冲的物理内存的总量:buffers;用做缓冲的物理内存的总量:Cached;活跃的内存大小:Active;不活跃的内存大小:Inactive;交换分区的总量:SwapTotal;交换分区未使用的总量:SwapFree等信息。(3)内核版本
文件/proc/version显示了正在运行的内核版本、编译此内核的gcc版本以及该内核的编译时间。
(4)从系统最后一次启动以来的时间,形式为dd:hh:mm:ss uptime读出的时间是以秒计的,所以根据要求要转换为天:小时:分钟:秒。1天为86400秒,1小时为3600秒,1分钟为60秒。通过两个运算符就可以很好的转换:“/”做除法取整运算,“%”做除法取余运算。举例:86800秒,(86800/86400)=1(天),(86800%86400)=400(余400秒);400秒,(400/3600)=0小时,(400%3600)=400(余400秒);400秒,(400/60)=6分钟,(400%60)=40(余40秒)。所以最后结果为:1:0:6:40。(5)其他信息的读取 从/proc/stat中读取信息
CPU花费在用户态、系统态和空闲态的时间——cpu 自系统启动以来,发生的所有的中断的次数——intr 内核执行的上下文转换的次数----ctxt 系统最后启动的时间----btime 从系统启动开始创建的进程数----processes
6、Linux的目录结构
操作系统实验
对于Linux来讲它的树型结构与Windows不同,Windows可以有多个分区,每个分区都有根,但Linux 只有一个根,其他的所有文件、目录或硬盘分区、软盘、光盘、U 盘都必须mount(挂载)到Linux 根下的一个目录中才能被访问和使用。下面列出根目录下的常见系统目录及其用途。
/bin
bin是binary的缩写。这个目录沿袭了UNIX系统的结构,存放着使用者最经常使用的命令。例如cp、ls、cat,等等。
/boot
这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件。
/dev
dev是device(设备)的缩写。这个目录下是所有Linux的外部设备,其功能类似DOS下的.sys和Win下的.vxd。在Linux中设备和文件是用同种方法访问的。例如:/dev/hda代表第一个物理IDE硬盘。
/etc
这个目录用来存放系统管理所需要的配置文件(例如配置文件inittab)和子目录。
/home
用户的主目录,比如说有个用户叫wang,那他的主目录就是/home/wang,也可以用~wang表示。
/lib
这个目录里存放着系统最基本的动态链接共享库,其作用类似于Windows里的.dll文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
/lost+found
这个目录平时是空的,当系统不正常关机后,这里就成了一些无家可归的文件的避难所,有点类似于DOS下的.chk文件。
/media
用来挂载光盘、U盘等文件系统的目录。/misc
用来挂载NFS 共享目录。
/mnt
用于挂载其他硬盘分区系统的目录(如挂载xp分区)。
/opt
某些第三方软件商软件的安装地点,如国产红旗office就存放于此。/proc
这个目录是一个虚拟的目录,它是系统内存的映射,可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。也就是说,这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里。
/root
系统管理员(也叫超级用户)的主目录。作为系统的拥有者,总要有些特权,比如单独拥有一个目录。
/sbin
s就是Super User的意思,也就是说这里存放的是系统管理员使用的管理程序。
/tmp
这个目录是用来存放一些临时文件的地方。
/usr
这是最庞大的目录,要用到的应用程序和文件几乎都存放在这个目录 10
操作系统实验
下。其中包含以下子目录:
/usr/X11R6
存放X-Window的目录; /usr/bin
存放着许多应用程序;
/usr/sbin
给超级用户使用的一些管理程序就放在这里;
/usr/include
Linux下开发和编译应用程序需要的头文件,在这里查找; /usr/lib
存放一些常用的动态链接共享库和静态档案库;
/usr/local
这是提供给一般用户的/usr目录,在这里安装软件最适合; /usr/src
Linux开放的源代码就存在这个目录。
/var
这个目录中存放着那些不断在扩充着的东西,为了保持usr的相对稳定,那些经常被修改的目录可以放在这个目录下,实际上许多系统管理员都是这样做的。另外,系统的日志文件就在/var/log目录中。
我们一般日常能经常访问的目录有/home 目录、/mnt目录、/media 目录、/usr 目录。
第三篇:临床生物化学实验教学改革研究
临床生物化学实验教学改革研究
临床生物化学实验教学改革研究 本文关键词:教学改革,临床,化学实验,生物,研究
临床生物化学实验教学改革研究 本文简介:摘要:临床生物化学检验实验教学的核心是提高学生的实验操作技能,通过实施教学改革,提高学生的学习兴趣和积极性,可以掌握到扎实的实验基本技能,同时培养学生的观察能力、综合分析能力,帮助养成团队合作意识及提高自身科学素养,为将来顺利走上工作岗位打下坚实的基础。关键词:临床生物化学检验;实验教学;教学改革临
临床生物化学实验教学改革研究 本文内容:
摘要:临床生物化学检验实验教学的核心是提高学生的实验操作技能,通过实施教学改革,提高学生的学习兴趣和积极性,可以掌握到扎实的实验基本技能,同时培养学生的观察能力、综合分析能力,帮助养成团队合作意识及提高自身科学素养,为将来顺利走上工作岗位打下坚实的基础。
关键词:临床生物化学检验;实验教学;教学改革
临床生物化学检验是医学检验专业的主要专业课程之一,而实验课是临床生物化学检验教学的重要组成部分,是培养学生实际操作能力和创新实践能力的有效途径。临床生物化学检验的实验教学往往占到该课程总学时数的一半以上,如何在有限的实验课学时内,帮助学生掌握扎实的实验基本技能、建立起认真的工作态度和良好的实验室工作素养,笔者结合本校情况和当前检验医学对人才的培养要求,进行了一些教学改革尝试和探索,收到了良好的效果。
一做好实验前的准备,重视预备实验
在每次实验课开课前一周,让学生根据实验指导做好预习,了解该次实验的原理、方法和步骤,明确实验目标。正式上课时,向学生交代清楚教学目标,说明本次实验的重要性。经过以上的充分准备后,学生可以发现自己对本次实验不理解或不甚明白的地方,在听课时会有所侧重地听教师讲解,或直接向教师提问,这样可极大地提高听课效率。只有学生很好地理解本次实验,才能较容易地达到实验教学目标。我教研室要求主讲教师和其他三位带教老师在实验课的前一周,必须要亲自进行预备实验。教师参与预备实验,其一,可以对实验的操作过程、各步骤所需时间、实验对象的变化等做到心中有数,从而更好地掌控课堂教学;其二,熟悉实验流程及过程、观察实验现象、得到实验结果,可以判断仪器是否工作正常、试剂是否有效等,以及及时发现实验准备工作中出现的问题,将问题解决在实验课正式开展之前;其三,还可以把预备实验得到的实验数据作为参考,预估计实验过程中学生有可能会遇到的问题并制定相应预防和解决措施,根据预备实验开展的实际情况对实验指导的某些内容进行适当地改进,以便于更好地指导学生实验,从而提高实验成功率。
二规范和强化基本技能训练
随着科技的发展和医学水平的提高,各医院检验科的设备自动化程度越来越高,尤其是全自动生化分析仪的配备,无疑提高了分析性能和效率。但是整个分析过程并非不需要人的参与,/ 5 比如样本的处理、部分试剂的配制、质控品或标准品的稀释等都需要人工操作,并且用到的都是基本操作技能,如进行移液管、加样枪、离心机、分析天平等的正确操作,样品的正确稀释,玻璃器皿洗涤和干燥等等。学生毕业后,还有一部分会进入疾控中心、检验与检疫局工作,或加入某个科研团队等,在这些机构里,手工操作占很大比重,这就要求学生在校期间就必须掌握扎实的基本操作技能。虽然这些基本技能在分析化学、生物化学或其他相关课程的实验中也涉及到理论和操作,已经教师演示规范的操作方法和讲解注意事项,但仍有部分学生会出现不规范的操作。因此,教师要重视对学生基本实验操作技能的培养,在整个实验过程中,应注意加强对学生基本操作技能的规范和训练,密切注意并及时纠正,规范学生的操作方法,悉心指导,逐步使学生具备熟练的、规范的操作技能和良好的操作习惯[1]。在实验课课堂教学中,要特别强调工作安排的井然有序,教师引导学生对实验的操作步骤进行合理的统筹安排。在学生实验操作过程中,带教教师要做到勤巡视,发现不规范的操作要及时制止并纠正,促使学生养成良好的实验操作行为。实验结束后,要求学生对使用过的实验器皿进行认真清洗,对使用完的试剂和仪器进行复位,清洁、整理实验室工作台面,做好实验仪器的使用情况登记等,以便于下一个班组使用实验室,以上工作经教师检查认可后学生方可离开实验室。在教师的谆谆教诲和严格要求下,学生就会逐步建立起认真的工作态度和良好的实验室工作素养。
三教师要充分发挥引导作用
“学高为师,身高为范”,教师的学识、素质其实也是影响实验课教学质量的主要因素之一[1]。实验课的教学要求教师在尽量短的时间内,用逻辑严密、思维清晰、准确精炼的语言将要进行的实验向学生讲解实验目的、原理、步骤、意义和注意事项等内容,这些都是实验的构成要素,缺一不可。一般讲解时间要控制在20min左右,对于相对复杂的临床生化实验,讲解时间可适当延长至30min。为了能在有限的时间内让大部分学生清楚领悟实验的原理及操作要领,这就要求教师不单要熟练掌握本学科专业知识,还要对整个实验流程了然于心,充分考虑到学生可能出现的问题并提供解决方案,尽量将实验课的时间留给学生动手操作。首先,只有让学生亲自动手操作,教师方可从中发现问题并进行纠正。在实验进行过程中,教师应关注学生的实验进程、指导学生观察实验现象和规范记录实验结果,对操作较好的学生及时给予肯定和鼓励,增强学生做实验的信心和主动性;对于实验结果不太好的学生,则采取启发式提问,引导学生积极思考,帮助他们找到失败原因并进行分析,继而找到解决方法,这样才能激发学生的学习兴趣,同时培养和提高了学生的观察、分析、解决问题和独立思考的能力。其次,在指导过程中,教师通过言传身教和人格魅力的感染,让学生在潜移默化中养成规范操作的习惯,逐渐培养出逻辑思维,从而达到教学目的、提高教学质量,学生和教师之间的充分沟通,同时还增进了师生的感情,增加学生对教师的信任感,由此形成良性循环。
四严格把关、培养实事求是的科学态度
实验的过程就是培养认真、严谨、实事求是的科学态度的过程。任何一次实验课,都要求学生书写实验报告,用简练的语言归纳实验目的、原理、操作过程,如实记录实验结果,但是对该实验结果所进行的分析、讨论却是要求尽可能的详尽,因为这才是实验报告书写的重点。我们要求学生进行实验数据记录的时候,所有的原始数据必须真实,不得抄袭、篡改和伪造。即使实验失败了,只要在实验报告中进行了认真分析、查找原因,就会得到较高的评价,以此激励学生积极思考。对失败进行结果分析,启发学生出现问题是系统误差,还是因为操作误差,/ 5 使他们每做一次实验分析和解决问题的能力都有提高[2]。对于如果仅仅是为了得到高分而抄袭他人实验报告、伪造实验数据等恶劣行为,则要给予严厉批评、处罚和纠正。让学生明白分数的高低不仅仅与实验得到的数据和结果有关,更重要的是与针对实验结果的分析、讨论密切相关。教师应认真批阅每一份实验报告,评价优缺点,指出其错误、不足之处。在下一次实验课正式开始前,针对本次实验报告中所出现的典型问题进行总结和分析,要求学生在拿回实验报告后,对教师所批阅的内容进行再思考,以进一步提高学生的实验报告书写能力和分析能力,增进他们对有关知识的理解和掌握。
五教学效果
临床生物化学与检验的实验课教学质量直接关系到学生的动手能力和综合素质,教师在其中起关键性的引导作用。通过以上教学改革的实施,学生对临床生物化学检验的实验课产生了浓厚的兴趣,学习的积极性显著提高;可以掌握到扎实的实验基本技能;进一步巩固理论知识,增强自身的分析、解决问题和创新能力,提高自身科学素养,为成为一名合格的医学检验工作者和胜任未来的工作、学习打好基石[3-7]。教师能明显感觉到随着实验次数的增多,需要干预和指导的次数减少了,而实验成功率和实验教学效果却提高了。
参考文献
[1]周静华,李汉伟.对临床生物化学检验实验教学的几点思考[J].医学信息学,2011,24(4):2206-2207.[2]刘梅,黄春霞,田智,等.医学院校生物化学实验教学改革探讨[J].新课程研究,2010.,2(177):114-115.[3]方如云.实验员做好预备实验的心得体会[J].实验技术与管理,1999,16(5):129-131.[4]熊书.医学院校生物化学实验教学改革探讨[J].教育教学论坛,2015,7(29):218-219.[5]李其久,于开源,鞠政楠.生物化学实验教学改革探讨[J].中国科教创新导刊,2013.(32):148.[6]郭凡.临床生物化学检验实验教学改革的探索和思考[J].医教管理,2017,(23):172-173.[7]杨清林.生物化学实验教学改革探讨与实践[J].重庆科技学院学报,2015.,7:121-123.作者:邹佳峻 何平罗艳红 王春芳 李来稳 单位:右江民族医学院 / 5 / 5 / 5
第四篇:细胞生物学实验教学改革与研究
细胞生物学实验教学改革与研究
摘要:进行了以开设“三性”实验为内容的细胞生物学实验教学改革。几年的教学实践表明,实验教学的改革,提高了学生学习的积极性和主动性,培养了他们发现、分析和解决问题的能力。
关键词细胞生物学实验教学改革综合性设计性探索研究性
中图分类号:G642.423文献标识码:文章编号:
作者简介:张子峰(1975-),男,江苏无锡人,讲师,硕士,主要研究方向:细胞生物学。
细胞生物学是生命科学领域重要的基础学科,其对学生的生命科学知识、能力、素质的发展具有直接和长远的影响。近年来,细胞生物学和遗传学、分子生物学的联系日趋密切,新理论、新概念、新技术层出不穷,使得细胞生物学理论发展非常迅速,然而目前细胞生物学实验教学普遍滞后于理论课,存在着种种缺陷:实验教学模式单调,学生处于被动地位,难以激发其积极性和主动性;实验内容陈旧,多是验证性实验,难以培养学生的创新能力;实验内容单
一、缺乏综合性,不利于学生综合素质的培养[1-3]。随着教学形势和任务的改变,这种教学模式的弊端毕显无疑,严重影响了该学科教学质量的提高。
我们对细胞生物学实验教学模式进行了改革探索,开设了“三性”实验。所谓“三性”实验,即综合性、设计性和探索研究性实验。“三性”实验的开设着眼于学生在学习了一定的理论知识基础上为他们创造一定的科学研究环境和条件,让他们在研究某一问题的过程中融合所学知识,有目
的地自主学习,培养科学的思维方式,使其由“知”转化为“用”,同时在用中学,获得创新能力,提高自身的综合素质。以此推进实验教学改革,使实验室和实验教学真正成为实践能力和创新能力的培养基地[4]。1“三性”实验的教学思想和特点 1.1科研的初步训练
一般实验不要求学生查阅文献、分析资料,也不要求学生设计实验步骤,他们进实验室后只是按教师的板书或者实验教材上的步骤按部就班地完成操作,最后写出一篇模式化的实验报告。这种教学模式显然不能培养学生的科研能力。“三性”实验则要求学生查阅文献,分析、汇总资料,在此基础上设计实验方案。从实验室准备到实验操作的每一个环节都要求学生自己完成,学生的科研能力得到了全程的训练。1.2综合能力的培养
一般实验学生处于被动地位,实验原理由教师介绍,实验准备工作由教师完成,实验操作步骤也是现成的,甚至实验报告也是有模式可以套用的。在这种情况下,学生不会去主动思考,不会主动提出问题,更不可能去主动分析和解决问题。“三性”实验是由学生自己全程实施的,从头到尾会出现许多问题,这些都得学生自己想办法去解决(教师只是提出指导性意见,具体由学生自己去解决)。在此过程中,学生发现、分析、解决问题的能力,乃至和其他同学的交流和协调能力得到了提高,培养了学生的综合能力。
1.3科学思维的培养
一般实验学生按章操作,他们不会去深入探讨这个实验的设计思路。实
验不成功则把原因归为自己操作不当,不会去思考实验的影响因素有那些,不会去进行总结归纳,不会去进行实验设计的调整。“三性”实验则不但要求学生自己设计实验思路,当实验失败后,还要求他们自己找出原因,进行调整,有时甚至是全面的调整。在调整过程中,学生的科学思维得到了训练。
2“三性”实验的实施 2.1“三性”实验课题的选择
“三性”实验课题的选择,要根据学生已掌握的知识基础和已具备的实验能力,最好结合教师自己的研究课题来确定。课题的深度和广度都要有适当的考虑,还应该具有一定的实用性。如果选题太简单,则不能达到训练学生能力和思维的目的;选题太复杂,学生占用时间过多,而且会觉得无从下手,也挫伤了他们的积极性。所以选题要符合学生及实验室的实际,使实验能顺利完成,使学生既长技能又有兴趣,激发他们的创新思维和能力。我们根据学生、实验室及教师三方面的实际情况,将“动物细胞的培养与观察”作为综合实验的选题(学生自定培养细胞的种类);将教师自身研究课题的内容作为设计性实验的选题范围(学生在此范围内自定题目与研究内容);探索研究性实验课题则由学生自定(学生自身感兴趣而确实有能力完成的研究内容)。2.2“三性”实验的操作
为了不打乱正常的教学秩序,我们把“三性”实验定在开设细胞生物学实验学期的中间两个月内完成,而具体的操作时间则根据每组学生的具体情况由他们自由安排。“三性”实验分三个阶段来实施:第一阶段,学生
根据选题,查阅文献、分析汇总资料,在此基础上设计实验方案,并将实验方案交教师审核,教师将意见反馈给学生,学生修改方案,直到方案切实可行。我们在学期开始就将开设“三性”实验的选题方式和要求通知学生,要求他们利用课余时间查阅相关资料,了解所选课题的背景知识,着 [1] [2] 手考虑实验方案的设计。在“三性”实验开始操作前两周提醒学生,必须在这两周内向教师上交实验方案,经教师指导完成实验方案的设计。第二阶段,学生进实验室进行操作,包括实验的准备,各种试剂的配制,实验步骤的操作,最后得出结果。教师根据每组学生上报的实验时间进行统筹安排,并在实验设备和药品试剂方面给学生以保障。第三阶段,同组学生汇总结果,进
行总结讨论(可以邀请教师参加,但应注意“学生为主体”的原则,立足于启发引导,抓住关键时机进行指导)。最后,学生根据讨论意见,完成一篇科研论文。
2.3“三性”实验的管理模式
“三性”实验实行学生自我管理的模式,将他们分为实验小组,每组3-4人,每组推选1位组长,组长负责和教师沟通。每班成立一个班长负责制的实验管理小组,成员为每小组的组长,负责安排相关同学配合教师完成以下工作:(1)实验前领取实验试剂和器具;(2)实验过程中实验室的水电、药品安全、仪器使用和登记情况、清洁卫生;(3)实验完成后整理实验室。
2.4实验论文的写作
科学论文和实验报告都是科学实验的记录和总结,但两者要求不同。实
验报告只要求报告实验过程和结果,而科学论文则是总结科学实验结果的文献。大多数学生对如何写科学论文感到无从下手,因此教师应该对他们进行指导。首先,教师应指导学生查阅资料的方法、相关资料的刊物名称,并介绍几篇与选题内容相关的论文范例。同时,教师要将科学论文的写作要求详细而清晰地告诉学生。学生科学论文要在教师的指导下反复修改,力求实验结果详实、完整,表达准确,分析清晰透彻。3“三性”实验的评价
对学生“三性”实验的评价应综合考虑方案设计、实验过程和课题论文3方面的因素给出成绩。实验设计方案和课题论文是按组为单位上交的,但要求对每位学生的分工予以说明,最后附上每位学生的总结、心得和自评报告。我们制定的评分标准如下表:
表1实验评分标准
项目 标准 分值 查阅资料
方案设计
实验操作
实验结果
课题论文
平时表现
完整、全面
思路清晰、合理、有创意
规范、能分析解决问题
详实、准确
格式规范、条理清楚、表达准确
积极主动、善于和教师同学交流协调 10 20 30 10 20 10
4“三性”实验的教学效果
我们从2001级本科生开始开设“三性”实验,截止到2005年第一学期,参加学生共计600人。我们对他们发出调查问卷600份,收回600份,结果如下:
表2“三性”实验教学效果
内容 是()否()
1、你对“三性”实验是否感兴趣 578(96.33)22(3.67)
2、是否培养了动手能力及解决问题的能力 523(87.17)77(12.83)
3、是否激发了创新思维 516(86)84(14)
4、是否培养了科研能力 495(82.5)105(17.5)
5、是否培养了综合素质 554(92.33)46(7.67)
从调查的结果来看,学生对实验教学改革的认识和态度较为积极,具有教强的自主学习意识和探索精神,并希望自己的实践能力和综合素质得到较好的培养,而“三性”实验的开设较好地达到了这一目的。5“三性”实验实施过程中存在的问题及改进
“三性”实验教学模式尚处于摸索阶段,从教师和学生的思想认识到具体实施过程还存在着一系列问题。5.1学生的思想认识
从问卷调查结果来看,大多数学生对这一新型的教学模式感到兴趣昂然,积极性和主动性很高,也的确在实验中锻炼他们的综合能力。然而部分学生对“三性”实验的重要性和意义认识不清,思维还停留在传统实验的模式中,碰到问题不主动去分析、解决,而是等待教师的解答或者依赖别的同学。因此,教师有必要在“三性”实验中改革对学生考核方式。教师在考核时不仅仅要看学生的实验设计和实验论文,更要加强考核他们在实验过程中的分析解决问题的能力以及和别的同学的交流和协调能力。5.2对教师的要求
“三性”实验对教师的素质提出了更高的要求,要求教师理论知识较全面、丰富;要求教师对学科领域的研究进展有一定的了解;要求教师较全面的熟悉实验的技术操作工作,能指导学生实验。教师在实验前要化更大的工夫去备课,明确实验设计的目的和思路,预想实验中可能出现的问题和对策,同时要熟练掌握实验操作技术,能正确自如的指导学生。5.3实验过程中实验室的有序运行和管理
实验过程中常出现药品和仪器使用的混乱和短缺现象。教师和实验室人员必须相互协作,密切配合,开始实验前调试仪器,准备好学生所需的药品,以保证实验的正常运行。另外,要加强学生的自我管理,仪器和药品必须有专人负责,使用要登记。
“三性”实验的开设为学生提供了更多更广阔的创新空间,能有效地提高学生的综合素质。但是“三性”实验在教学的内容、形式、实施操作等方面还存在着许多值得我们探讨的问题。在以后的教学中,我们将继续探索。
参考文献
[1]李艳红.细胞生物学和细胞工程实验教学的几点体会.实验室研究与探索,2004,23(7):65-67.[2]张晓云,周汝滨,李永泉.医学细胞生物学教学改革的实践与思考.广东医学院学报,2004,22:30-31.[3]张俭,刘胜贵.细胞生物学实验课程的教改探索.黔东南民族师范高等专科学校学报,2005,23(3):71-72.[4]曹中一.“三性”实验的内涵与特征.实验室研究与探索,2003,4:10-12.
第五篇:操作系统实验六
void * my_malloc(unsigned int size){
// int i;
// Linker *p=first;
// for(i=size;i<=HEAP_SIZE&&p==NULL;i++)
//p=p->next;
// if(i>HEAP_SIZE)//空?间?不?足Á?
//return NULL;
// if(i==HEAP_SIZE){
////p=(l.n+a)->first;
//delete p;}
// else
// {//p=(l.n+i)->first;
//int j;
////WORD *w;
//int temp;
//for(j=HEAP_SIZE;jtag=1;p->kval=a;return p;
//return NULL;
if(size>first->size)
return NULL;
else
{
static Linker* p=(struct Linker *)&heap[HEAP_SIZE-(first->size)];p->size=size;
Linker* tem=first;
while(tem!=NULL)
tem=tem->next;
tem=p;
first->size=(first->size)-size;
return tem;
}
}
void my_free(void * addr){
Linker* p,*tem;
p=first;
while((Linker*)addr->size!=p->next->size)
p=p->next;
tem=p->next;
p->next=tem->next;
first->size=first->size+tem->size;
delete tem;
}
l.insert(w,j);}