操作系统课程与学生创新思维能力培养探讨

摘 要：操作系统课程教学长期存在重理论、轻实践，理论与实践相脱节，应用性不强等问题。针对这一现状，文章从深入分析教学内容出发，以存储管理为例，对学生创新思维能力的培养进行了探讨，以期提高学生综合能力。

关键词：操作系统;存储管理;创新思维

中图分类号：TP316;G642 文献标识码：A 收稿日期：2018-10-28

作者简介：王国豪（1971—），男，讲师，硕士，研究方向：计算机操作系统、计算机网络。

一、操作系统教学中存在的问题

1.重理论，轻实践

操作系统课程教学普遍以理论教学为主，辅以少量实验教学的模式进行，存在“重理论，轻实践”的现象。学生被动接受，缺乏主动思考，鲜有实践机会。教师授课时很少采用启发式、讨论式等教学方法，师生缺乏互动，学生主动参与少，课后缺乏实践兴趣。显然这种教学方式不利于培养学生的创新思维能力。

2.实践环节薄弱，理论与实际脱节

操作系统实验以模拟性、验证性实验居多，要求学生在模拟环境下验证操作系统的算法与基本功能。实验教学内容老化，手段单一，学生觉得枯燥无味，实验兴趣不大，难以达到试验目的。此外，由于模拟验证性实验把具体算法从操作系统实现的实际环境中剥离出来，学生难以通过这种实践方式理解操作系统的整体设计思想。此实践形式导致操作系统理论与实际操作系统的结合存在差距，阻断了学生的学与用。显然，这与操作系统“使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高运用理论知识解决实际问题的能力”的教学目标背道而驰。

3.应用性不强

作为一门综合性、理论性都比较强的课程，操作系统内容较为枯燥，涉及许多需记忆、理解的性质和原理，学生在学习过程中会因为课程内容太过抽象，难以理解，又看不到应用前景，而产生畏难情绪。不少学生认为学习操作系统用处不大而对这门课程不予重视。

二、深入分析教学内容，培养学生创新思维能力

操作系统的基本算法、基本原理虽然抽象、不好理解，但却处处闪耀着人类思想的光芒。深入分析这些算法、原理的前因后果，对学生理解操作系统的基本原理，培养学生创新思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力有巨大帮助。以存储管理技術的发展为例，说明如何通过分析教学内容培养学生的创新思维能力。

早期，操作系统采用连续存储管理技术，这种技术要求将作业装入连续的存储空间。连续存储管理简单，容易实现，但容易形成许多“碎片”，“碎片”的存在降低了存储空间的利用率。某些情况下，虽然总的可用存储空间远大于作业的尺寸，但由于不连续，并不能装入作业。通过“紧凑”的方法可将碎片拼接成可用的大块连续空间，但系统开销太大，不宜采用。这时，可在授课时引导、启发学生思考：既然紧凑的方法行不通，为何不在作业上想办法呢？如果能将作业分散装入若干不相邻的分区中，不就解决问题了吗？这就自然而然地引入了离散存储管理技术。

离散存储管理技术不要求将作业装入连续的存储空间，从而可减少碎片，提高存储空间的利用率。连续存储管理和离散存储管理有一个共同点，要求将作业全部装入内存后才能运行，这又带来一个问题——“小内存大作业”，即作业的尺寸不能超过内存容量，极大地限制了软件技术的发展。

为解决“小内存大作业”问题，最容易想到的方法是增加内存容量。增加内存容量可直接物理上增加内存容量，但这种方法不仅增加成本，还受到计算机体系结构的限制，并不能一劳永逸地解决问题。对此，教师可以引导、启发学生在作业上动脑筋：如果不把作业全部装入内存，而仅仅装入当前运行所需的部分，其余部分留在辅存上，需要时再装入内存。作业不必全部装入内存就能运行，问题不就迎刃而解了吗？基于这一思想，引入了虚拟存储管理技术，即在逻辑上增加内存容量的方法。

存储管理技术的发展历经连续存储管理、离散存储管理和虚拟存储管理三个阶段，每向前一阶段都是存储管理技术一次质的飞跃，其所采用的方法对学生具有很大的启发性，对培养学生创新思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力有着巨大帮助。

可见，通过深入分析教学内容，引导、启发学生积极思考，可最大限度地调动学生的学习积极性，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。通过导出并重组已有知识，创造出解决问题的方法，培养学生创新思维能力。

参考文献：

[1]王洪丰.操作系统教学改革探析[J].计算机时代，2013（1）：57-58.

[2]林 欣.试谈操作系统教学改革[J].电脑编程技巧与维护，2010（24）.

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