操作系統課程與學生創新思維能力培養探討

摘 要：操作系統課程教學長期存在重理論、輕實踐，理論與實踐相脫節，應用性不強等問題。針對這一現狀，文章從深入分析教學內容出發，以存儲管理為例，對學生創新思維能力的培養進行了探討，以期提高學生綜合能力。

關鍵詞：操作系統;存儲管理;創新思維

中圖分類號：TP316;G642?文獻標識碼：A?收稿日期：2018-10-28

作者簡介：王國豪（1971—），男，講師，碩士，研究方向：計算機操作系統、計算機網絡。

一、操作系統教學中存在的問題

1.重理論，輕實踐

操作系統課程教學普遍以理論教學為主，輔以少量實驗教學的模式進行，存在“重理論，輕實踐”的現象。學生被動接受，缺乏主動思考，鮮有實踐機會。教師授課時很少采用啟發式、討論式等教學方法，師生缺乏互動，學生主動參與少，課后缺乏實踐興趣。顯然這種教學方式不利于培養學生的創新思維能力。

2.實踐環節薄弱，理論與實際脫節

操作系統實驗以模擬性、驗證性實驗居多，要求學生在模擬環境下驗證操作系統的算法與基本功能。實驗教學內容老化，手段單一，學生覺得枯燥無味，實驗興趣不大，難以達到試驗目的。此外，由于模擬驗證性實驗把具體算法從操作系統實現的實際環境中剝離出來，學生難以通過這種實踐方式理解操作系統的整體設計思想。此實踐形式導致操作系統理論與實際操作系統的結合存在差距，阻斷了學生的學與用。顯然，這與操作系統“使學生系統科學地受到分析問題和解決問題的訓練，提高運用理論知識解決實際問題的能力”的教學目標背道而馳。

3.應用性不強

作為一門綜合性、理論性都比較強的課程，操作系統內容較為枯燥，涉及許多需記憶、理解的性質和原理，學生在學習過程中會因為課程內容太過抽象，難以理解，又看不到應用前景，而產生畏難情緒。不少學生認為學習操作系統用處不大而對這門課程不予重視。

二、深入分析教學內容，培養學生創新思維能力

操作系統的基本算法、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，對學生理解操作系統的基本原理，培養學生創新思維能力，提高學生分析問題、解決問題的能力有巨大幫助。以存儲管理技術的發展為例，說明如何通過分析教學內容培養學生的創新思維能力。

早期，操作系統采用連續存儲管理技術，這種技術要求將作業裝入連續的存儲空間。連續存儲管理簡單，容易實現，但容易形成許多“碎片”，“碎片”的存在降低了存儲空間的利用率。某些情況下，雖然總的可用存儲空間遠大于作業的尺寸，但由于不連續，并不能裝入作業。通過“緊湊”的方法可將碎片拼接成可用的大塊連續空間，但系統開銷太大，不宜采用。這時，可在授課時引導、啟發學生思考：既然緊湊的方法行不通，為何不在作業上想辦法呢？如果能將作業分散裝入若干不相鄰的分區中，不就解決問題了嗎？這就自然而然地引入了離散存儲管理技術。

離散存儲管理技術不要求將作業裝入連續的存儲空間，從而可減少碎片，提高存儲空間的利用率。連續存儲管理和離散存儲管理有一個共同點，要求將作業全部裝入內存后才能運行，這又帶來一個問題——“小內存大作業”，即作業的尺寸不能超過內存容量，極大地限制了軟件技術的發展。

為解決“小內存大作業”問題，最容易想到的方法是增加內存容量。增加內存容量可直接物理上增加內存容量，但這種方法不僅增加成本，還受到計算機體系結構的限制，并不能一勞永逸地解決問題。對此，教師可以引導、啟發學生在作業上動腦筋：如果不把作業全部裝入內存，而僅僅裝入當前運行所需的部分，其余部分留在輔存上，需要時再裝入內存。作業不必全部裝入內存就能運行，問題不就迎刃而解了嗎？基于這一思想，引入了虛擬存儲管理技術，即在邏輯上增加內存容量的方法。

存儲管理技術的發展歷經連續存儲管理、離散存儲管理和虛擬存儲管理三個階段，每向前一階段都是存儲管理技術一次質的飛躍，其所采用的方法對學生具有很大的啟發性，對培養學生創新思維能力，提高學生分析問題、解決問題的能力有著巨大幫助。

可見，通過深入分析教學內容，引導、啟發學生積極思考，可最大限度地調動學生的學習積極性，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力。通過導出并重組已有知識，創造出解決問題的方法，培養學生創新思維能力。

參考文獻：

[1]王洪豐.操作系統教學改革探析[J].計算機時代，2013（1）：57-58.

[2]林 欣.試談操作系統教學改革[J].電腦編程技巧與維護，2010（24）.