操作系统课程的启发式教学研究与探讨

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1、第8期计算机教育2010年4月25日ComputerEducationNo.8Apr.25,201087文章编号：1672-5913(2010)08-0087-04中图分类号：G642文献标识码：B操作系统课程的启发式教学研究与探讨李景峰，刘伟，郝耀辉，周会娟(解放军信息工程大学电子技术学院，河南郑州450004)摘要：本文针对操作系统课程传统课堂教学方式存在的缺陷，通过分析启发式教学特点，指出在操作系统课程运用启发式教学模式的重要意义；并以请求分页存储器系统为例，详细说明启发式教学在操作系统课程中的实施方法；最后探讨了启发式教学对教师知识提出的新

2、要求。关键词：操作系统；启发式；虚拟存储器；请求分页存储器[3]1问题背景教学手段，引导学生采用不同的学习方法思考问题。本文探讨了如何将启发式教学运用于操作系统操作系统课程是计算机专业的一门重要专业基课程教学中，通过“教师提出问题，学生主动思考问础课，传统课程教学着重讲授计算机操作系统的基本题，最终共同解决问题”的良性互动过程，充分发挥概念和基本原理，课程内容主要包括进程管理、处其优势，使教师成为火种，点燃学生思维的白纸，让理机调度、存储管理、设备管理、文件系统五大部学生能够真正实现自我学习、自我思考，真正掌握操[1],[5]1-33分。作为计算机

3、专业传统必修课，操作系统课作系统课程知识。程的重要性勿容置疑，但在传统教学模式中，课堂只2启发式教学的运用研究是知识的倾倒处，教师是倾倒的操作员，学生是倾倒[3-4]本节以操作系统课程中重要知识点之一——请的被动容器。特别目前普遍存在的多媒体课件滥用现象，使“知识倾倒”变得更加快捷，教师满足于求分页存储器系统为例，阐述启发式教学的实施方法。课上念，学生满足于课下读，极大地禁锢了教学双方2.1启发式教学的目的的主动学习和思考意愿。加上操作系统课程内容枯[5]141-148请求分页存储器系统包含的重要知识点包括：燥，充斥大量原理及概念，学生往往觉得该课

4、程抽象(1)虚拟存储器的基本概念；难懂，对课程学习缺乏兴趣，最后以死记硬背应付(2)请求分页存储器系统的基本思想；了事。(3)请求分页存储器系统的页表结构；近年来，启发式教学模式已被逐渐应用于高等院(4)请求分页存储器系统的地址变换结构；校课程教学当中。和传统教学模式，启发式教学模式(5)常见页面置换算法的基本原理和特点。具备三个特点：一是强调学生是学习的主体。即以学启发式教学的目的可以概括为：将课堂教学过程习活动为基础，学生充当了学习的主体、认识的主体转变为“教师提出问题，学生主动思考问题，最终共以及发展的主体，而教学内容则成为学习活动的客同解决

5、问题”的良性互动过程，使学生最终扎实掌握体。二是强调学生在掌握基础知识和技巧的同时，能上述重要概念和关键技术。够充分锻炼思维能力。即在启发式教学模式中，学生2.2启发式教学的实施需要通过主动思考锻炼自身的独立思维能力，充分挖掘思维潜能。三是注重教学方法和学习方法的有机结在学习虚拟存储器概念时，教师提出第一个问合。即启发式教学更需要教师采用各种灵活多样的题：为什么要引入虚拟存储器？作者简介：李景峰(1977-)，男，副教授，博士，研究方向为信息系统安全。计算机教育88ComputerEducation2010随后启发学生回忆基本分页、基本分段、基本段

6、页式存储管理方式，都要求作业必须一次性全部装入内存，在其执行完毕之前，作业始终驻留内存，不会图1可判定所需页面是否已在内存的页表项中途退出。启发学生主动思考，自行得出结论：基本其中，“状态位P”指示页面是否已调入内存；“外存储系统的一次性、驻留性特点，既不利于大作业运存地址”指示调入页面所在的硬盘物理块号。行，也不利于提高多道程序度。这时，学生可以得到结论：作业执行时，只需检此时，教师自然地提出第二个问题：如何解决基查页表项中“状态位P”的值，就可以判定所需页面本存储系统的缺点？是否在内存。如果P=1，那么表示页面已调入内存，再让学生自由讨论后提出

7、可能的解决方法。有部可以继续执行；如果P=0，那么作业可以请求操作系分学生会考虑增加物理内存的解决方法，教师要解释统根据“外存地址”将该页面从外存调入内存。清楚现代操作系统中内存容量的增长速度远远赶不此时，教师紧接着提出第四个问题：操作系统如上程序规模的增长速度，因此增加物理内存是不可何将所需页面调入内存？行的。然后，启发学生回忆起微机原理课程中学习过的也有部分学生会考虑让作业部分装入，教师可因中断，它是计算机系统解决意外情况的最常用方法。势利导，首先肯定这种解决方法的可行性，然后介绍事实上，请求分页存储器系统也是采用“缺页中断”程序运行局部性原理

8、。依据该原理，作业在运行前，通知操作系统，将作业执行所需页面调入内存。自然没有必要全部装入内存，仅需将当前运行所需部分装地