复旦大学自2022学年秋季学期起开展本科优质课程推荐评定工作，经各单位推荐、学生提名与专家评审，现认定第一批、第二批本科优质课程205门。为进一步发挥优质课程的示范引领作用，围绕启发性、前沿性、挑战度促进全校本科课程质量整体提升，教务处推出复旦大学本科优质课程经验谈系列推送，与广大师生分享任课教师在课程建设方面的心得体会。
本期为大家带来的是计算机科学技术学院张亮教授讲授的专业核心荣誉课程“操作系统”。
同学荐语
课程硬核，很有挑战，使我受益良多。
老师的课堂很有吸引力，教学内容非常强调思辨性。
痛并快乐着！
课程设计水平可以排进复旦前列，和国际最高教育水平接轨，教学很现代化。
老师上课逻辑清晰，能带动同学思考，是一门优秀的课程。
好课！希望能让更多同学了解这门课。
张亮，复旦大学计算机科学技术学院教授、博士生导师、系统类课程群建设负责人。中国计算机学会高级会员、IEEE会员、ACM会员、中国计算机学会服务计算专委会委员、协同计算专委会委员。近年来主要研究方向包括BPM的长尾型变化管理、人-机-物协同服务计算、支持即时虚拟组织的流程协作、可持续性发展的多方共赢跨组织流程协作。其研究工作受到自然科学基金(NSFC)、中德联合基金(NSFC-DFG)、973、863、国家重点研发项目的资助。
学科发展趋势与人才需求
计算机学科发展至今，呈现出“人与信息世界及物理世界融合”的趋势，具有网络化、服务化、普适化和智能化的鲜明特征[1]。社会对相关人才的需求不再局限于直接运用某一项成熟的技术，而在于面对已知或未知的问题能够给出一个合理的解决方式，在限定的情况下做权衡。计算机相关学科的研究重心正由算法和程序向系统层面转移[2]，国内外都开始关注如何培养具备系统鉴赏能力和系统设计能力——换言之具备“系统观”的人才。
“所谓‘系统观’，就是指对计算机系统的深刻理解。具有‘系统观’的人才，能够站在系统的高度考虑和解决应用问题，具有系统层面的认知和设计能力”[4]。重点不是专门针对某一项事物的局部优化，而是站在系统的角度，在资源有限的情况下使系统整体表现得到改善。
系统类课程群建设的
总体性共识
自2013年起，复旦大学计算机科学技术学院设立了专项课程建设经费，鼓励系统类相关主要课程开展系统观教学建设，之后推广到学院全部的系统类课程，组成课程群开展研讨。
课程建设小组经过多次联席会议讨论达成了以下共识：
第一，调整各门课程的知识点分布，采取系统科学的方法，使学生奠定系统理论基础，不仅能建立真实系统的模型，预测系统行为，而且通过强化系统实践，使学生能有效地运用系统化的方法解决工程问题。
第二，培养学生从系统层面思考，重点关注系统的设计过程、上下文环境及环境与系统的交互。
第三，围绕知识点，在各门课上透彻分析原理，明确基本原则、架构、协议，强化跨课程的系统性的实践教学培养过程和内容。
第四，提供多层次的学习体验，鼓励学生挑战更高难度的课程。不同平行班在大纲、实验、考试等方面统一要求，但任课教师可自主决定采取怎样的教学方法。
教学理念与方法
“操作系统”课程遵循叶芝的理念“教育不是注满一桶水，而是点燃一把火”，力求成为点燃学生系统观的“火花”。
教师与学生一同探索操作系统的本质，激发学生掌握操作系统原理、结构和机制的潜力，帮助学生建立计算机的系统观。一方面，通过操作系统经典文献的阅读和研讨，以思辨的方法帮助学生掌握操作系统的基本原理和发展趋势；另一方面，理论联系实际，要求每位学生完整开发一个教学用操作系统内核，尝试操作系统的设计和工程化开发方法，掌握计算机系统能力。我们还鼓励学生选择挑战性课题，参与国家级竞赛，完成新兴思想和创新技术的实践，促进师生深入交流。
我们也非常重视薪火相传，强调传帮带、教学相长，通过以老带新的模式促进同学互助。上一届的学长学姐非常熟悉内核设计任务中的痛点，可以担任助教，为下一届学生提供指导，我课程的助教常常都是往届学生中的佼佼者。有一位同学做过两轮我的助教，他现在已在其他学校读博深造，但还是常常为复旦的学弟学妹们答疑解惑。
此外，课程结合教育部－华为新工科联合育人项目，注重培养工科学生在现实社会里解决问题的能力。2021年，课程项目《基于鲲鹏多核教学操作系统实验开发和运用》顺利结题，获评“优秀”，相关成果在中国计算机教育大会CECC2022上交流展示。
“操作系统”是计算机系统能力培养课程体系中的纽带，它是硬件和软件的接口，与课程体系中的基础课程都有关系。因此备课过程中，需要与上下游课程的任课老师积极沟通，明确“操作系统”需要为下游课程铺垫的知识基础，以及上游课程需要为“操作系统”提供的支持。
总体而言，系统能力的培养依赖课程群的相互交流与协作：单一课程群内所有教师通过讨论达成大纲和教学方法上的共识，努力贯彻实施；课程群间重点梳理上下游课程的知识体系衔接和拓展，重在落实课程间最少重复，不留漏洞；荣誉课程带动传统课程，通过“王”字工作模式逐步使成功试点经验普惠到所有学生。“王”字中间的一“竖”是荣誉课程里的任课老师，负责打通上下游关系，“横”是各门课程。“操作系统”荣誉课程已通过OBE导向、重研讨、勤动手、传帮带、迎挑战等方法形成良好的教学模式，未来计划进一步向操作系统课程群推广。
[1] 王志英, 周兴社, 袁春风, 吴功宜, 张钢, 何炎祥, 陈向群. 计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究. 计算机教育. 第9期: 1-6, 2013.5
[2] 约瑟夫·斯法科思(Joseph Sifakis).计算机科学的愿景——系统发展观. 中国计算机学会通讯 8(3):11-18, 2012.3
[3] The Joint Task Force on Computing Curricula. Computer Science Curricula 2013: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Computer Science. ACM/IEEE, 2013.12.20
[4] 袁春风, 王帅. 大学计算机专业教育应重视“系统观”培养. 中国大学教学. 第12期: 41-46, 2013.12
下期优质课程经验谈预告
生命科学学院
杨继教授
“生命进化论”
