操作系統(tǒng)課程與學(xué)生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)探討

摘 要：操作系統(tǒng)課程教學(xué)長(zhǎng)期存在重理論、輕實(shí)踐，理論與實(shí)踐相脫節(jié)，應(yīng)用性不強(qiáng)等問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)狀，文章從深入分析教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，以存儲(chǔ)管理為例，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)進(jìn)行了探討，以期提高學(xué)生綜合能力。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng);存儲(chǔ)管理;創(chuàng)新思維

中圖分類號(hào)：TP316;G642?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?收稿日期：2018-10-28

作者簡(jiǎn)介：王國(guó)豪（1971—），男，講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

一、操作系統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.重理論，輕實(shí)踐

操作系統(tǒng)課程教學(xué)普遍以理論教學(xué)為主，輔以少量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式進(jìn)行，存在“重理論，輕實(shí)踐”的現(xiàn)象。學(xué)生被動(dòng)接受，缺乏主動(dòng)思考，鮮有實(shí)踐機(jī)會(huì)。教師授課時(shí)很少采用啟發(fā)式、討論式等教學(xué)方法，師生缺乏互動(dòng)，學(xué)生主動(dòng)參與少，課后缺乏實(shí)踐興趣。顯然這種教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱，理論與實(shí)際脫節(jié)

操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)以模擬性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，要求學(xué)生在模擬環(huán)境下驗(yàn)證操作系統(tǒng)的算法與基本功能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容老化，手段單一，學(xué)生覺得枯燥無(wú)味，實(shí)驗(yàn)興趣不大，難以達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。此外，由于模擬驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)把具體算法從操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的實(shí)際環(huán)境中剝離出來(lái)，學(xué)生難以通過(guò)這種實(shí)踐方式理解操作系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想。此實(shí)踐形式導(dǎo)致操作系統(tǒng)理論與實(shí)際操作系統(tǒng)的結(jié)合存在差距，阻斷了學(xué)生的學(xué)與用。顯然，這與操作系統(tǒng)“使學(xué)生系統(tǒng)科學(xué)地受到分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的訓(xùn)練，提高運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力”的教學(xué)目標(biāo)背道而馳。

3.應(yīng)用性不強(qiáng)

作為一門綜合性、理論性都比較強(qiáng)的課程，操作系統(tǒng)內(nèi)容較為枯燥，涉及許多需記憶、理解的性質(zhì)和原理，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)因?yàn)檎n程內(nèi)容太過(guò)抽象，難以理解，又看不到應(yīng)用前景，而產(chǎn)生畏難情緒。不少學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)用處不大而對(duì)這門課程不予重視。

二、深入分析教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

操作系統(tǒng)的基本算法、基本原理雖然抽象、不好理解，但卻處處閃耀著人類思想的光芒。深入分析這些算法、原理的前因后果，對(duì)學(xué)生理解操作系統(tǒng)的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有巨大幫助。以存儲(chǔ)管理技術(shù)的發(fā)展為例，說(shuō)明如何通過(guò)分析教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

早期，操作系統(tǒng)采用連續(xù)存儲(chǔ)管理技術(shù)，這種技術(shù)要求將作業(yè)裝入連續(xù)的存儲(chǔ)空間。連續(xù)存儲(chǔ)管理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，但容易形成許多“碎片”，“碎片”的存在降低了存儲(chǔ)空間的利用率。某些情況下，雖然總的可用存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)大于作業(yè)的尺寸，但由于不連續(xù)，并不能裝入作業(yè)。通過(guò)“緊湊”的方法可將碎片拼接成可用的大塊連續(xù)空間，但系統(tǒng)開銷太大，不宜采用。這時(shí)，可在授課時(shí)引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生思考：既然緊湊的方法行不通，為何不在作業(yè)上想辦法呢？如果能將作業(yè)分散裝入若干不相鄰的分區(qū)中，不就解決問(wèn)題了嗎？這就自然而然地引入了離散存儲(chǔ)管理技術(shù)。

離散存儲(chǔ)管理技術(shù)不要求將作業(yè)裝入連續(xù)的存儲(chǔ)空間，從而可減少碎片，提高存儲(chǔ)空間的利用率。連續(xù)存儲(chǔ)管理和離散存儲(chǔ)管理有一個(gè)共同點(diǎn)，要求將作業(yè)全部裝入內(nèi)存后才能運(yùn)行，這又帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題——“小內(nèi)存大作業(yè)”，即作業(yè)的尺寸不能超過(guò)內(nèi)存容量，極大地限制了軟件技術(shù)的發(fā)展。

為解決“小內(nèi)存大作業(yè)”問(wèn)題，最容易想到的方法是增加內(nèi)存容量。增加內(nèi)存容量可直接物理上增加內(nèi)存容量，但這種方法不僅增加成本，還受到計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的限制，并不能一勞永逸地解決問(wèn)題。對(duì)此，教師可以引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生在作業(yè)上動(dòng)腦筋：如果不把作業(yè)全部裝入內(nèi)存，而僅僅裝入當(dāng)前運(yùn)行所需的部分，其余部分留在輔存上，需要時(shí)再裝入內(nèi)存。作業(yè)不必全部裝入內(nèi)存就能運(yùn)行，問(wèn)題不就迎刃而解了嗎？基于這一思想，引入了虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)，即在邏輯上增加內(nèi)存容量的方法。

存儲(chǔ)管理技術(shù)的發(fā)展歷經(jīng)連續(xù)存儲(chǔ)管理、離散存儲(chǔ)管理和虛擬存儲(chǔ)管理三個(gè)階段，每向前一階段都是存儲(chǔ)管理技術(shù)一次質(zhì)的飛躍，其所采用的方法對(duì)學(xué)生具有很大的啟發(fā)性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有著巨大幫助。

可見，通過(guò)深入分析教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生積極思考，可最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。通過(guò)導(dǎo)出并重組已有知識(shí)，創(chuàng)造出解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

參考文獻(xiàn)：

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