Сегодня видел план вводного курса, написанный начинающей американской преподавательницей. План иллюстрирует распостраненную ошибку - неправильный порядок подачи материала:
Операционная система.
Кэшы и виртуальная память.
Архитектура набора команд и ассемблер.
Ввод-вывод и прерывания.
Что не так с этим планом? На четыре пункта пять нарушений зависимостей:
Две ключевые функции ядра операционной системы - это многозадачность и изоляция пользовательских программ от ввода-вывода. Многозадачность строится на переключении контекста во время прерывания, например прерывания от таймера. При этом происходит сохрание регистров одной задачи в памяти, восстановление регистров другой задачи и переход на адрес другой задачи при выходе из прерывания.
Таким образом (1) зависит от объяснения что такое прерывание в (4), а также объяснения что такое регистр в (3).
Изоляция пользовательских программ от ввода-вывода требует объяснения, что ввод-вывод делается через выделенную область адресов (memory-mapped I/O), доступ к которым пользовательских программ ограничивается с помощью трансляции виртуального адреса в физический.
Таким образом (1) зависит еще и от объяснения что такое ввод-вывод в (4) и что такое виртуальная память в (2).Вводить кэши без понимания архитектуры набора команд (Instruction Set Architecture (ISA), 3) как-бы и можно, особенно если студент уже знает о разности латентности доступа к регистровому файлу из D-триггеров, SRAM и DRAM. Но это все равно странно - желательно чтобы студент знал и что транзакция к кэшу начинается с инструкции загрузки или сохранения регистра в execution unit, откуда через load/store unit она попадает в кэш.
В принципе, делать лабы с кэшем как со сферическим конем в вакууме можно, но для виртуальной памяти это было бы совсем безблагодатно. Для таких лаб было бы желательно немного писать на ассемблере и быть в курсе, что при доступе к странице, с которой чего-то не то - может произойти исключение, то бишь exception / page fault. То есть (2) зависит от (3) и (4).
Что происходит когда глава учебника не может описаться на пререквизиты? Автору главы приходится объяснять то, что происходит - на пальцах. И учебник превращается в научпоп. Как в печени при циррозе работающие клетки замещаются соединительной тканью, то же происходит с представлением о предмете у студентов. Материал, который мог бы опереться на практические лабы, превращается в ИИ-шную муть, в которой умозрительные процессы как-то магически преключаются.
Практической лабой мог бы быть простой ассемблерный код на 300 строк, который переключает контексты по прерыванию. С простым API и вызовами из bare metal программы на Си. Но так как у студента нет пререквизитов, такая лаба невозможна. Студент может поговорить, но ничего не может сделать. Для промышленности он бесполезен, хотя в академии может вырости и стать следующим поколением таких же учителей.
Для стран такой дефект становится фатальным: в одной стране происходит засилье импорта и студенты превращаются в продавцов в компьютерных магазинах, а в другой стране происходит массовый завоз инженеров из других стран, и местное население вытесняется работать в макдональдс.
Комментарии (7)
A-Dobrii
02.06.2026 18:22основа этой ошибки - непонимание уровня понимания у субъекта обучения.
1. предположим это учебник для людей которые уже знают все эти темы поверхностно, тогда учебник даст глубокие знания, (возможно).
2. если это начинающий то - да полный провал.
YuriPanchul Автор
02.06.2026 18:22Цель описываемой книжки - сделать введение во все уровни технологии для первокурсников, начиня от логических элементов и D-триггеров, до register transfer level, до архитектуры и микроархитектуры итд заканчивая многослойными сетевыми протоколами, файловыми системами итд.
qr-kot
02.06.2026 18:22Плохих (ну хорошо, средненьких) книжек на ИТ-тематику -- тонны. Особенно этим грешит нынче издательство Пакт. Плюс средненькие переводы хороших книжек на русский. А нативно русскоязычную ИТ-литературу вообще нет смысла читать -- на 99% ничего полезного и оригинального в ней не будет, действительно хорошие русскоязычные айтишные авторы -- как жемчужины на вес золота.
Вот какие есть книжки "хорошие и правильные" -- это да, вопрос.
kmatveev
02.06.2026 18:22Я думаю, под кешами подразумевались не кеши процессора, а дисковые кеши и memory-mapped files, эта тема связана с темой виртуальной памяти
Octagon77
02.06.2026 18:22А вот и нет. Я могу прочитать курс по этому плану так, чтобы избежать всех Ваших замечаний. Но не стану этого делать потому, что план является последовательным, а последовательное изложение любой нетривиальной темы заведомо ущербно. А не ущербно - итерационное. Поэтому курсы и математики и физики, в хорошем вузе, и возвращаются к одним и тем же вещам снова и снова.
Ключевой навык обучения - способность обнаруживать и откладывать до поры непонятное. Ключевая психологическая особенность в основе способности к обучению - отложенное непонятное подогревает интерес. Это не у всех так, поэтому и обучение не для каждого. А объём непонятного помещающийся в мозги - главное, что определяет максимальную скорость обучения. Через шаг итерационной спирали определяет.
Изложить материал так, чтобы всё новое основывалось на уже изученном, часто можно, но всегда контрпродуктивно. В реальной работе, кроме той где коленом под зад от ИИ сразу, так всё равно не будет. Способность сначала увидеть непонятное а потом заметить что оно стало понятным - ценность сама по себе, развивать потребно. Чем логичнее новое вытекает из старого, тем труднее учащемуся сообразить почему сделано так а не иначе.
С другой стороны, интересы и снятия денег за обучение с контингента поширше, и нежелания преподавателей вкалывать работая с учениками, или хотя бы группами учеников, индивидуально, и уже уходящей потребности воспитать работников удовлетворённых местом у конвейера вполне, и стремления добиться того, что Вы живописуете в последних трёх абзацах - они совпадают и требуют как раз последовательный план...
Лирические отступления на тему числом три, к делу не относящиеся
Автору главы приходится объяснять
А вот Стругацкие, вспоминая творческий путь, отдельно выделяли момент, показавшийся им потрясающим, когда они осознали - объяснять сразу не обязательно.
Есть один любимый мной мультик, где молодая девчёнка в статусе перспективной певицы даёт концерт для бригады строителей, а перед ним даёт ещё и интервью. В нём она сначала вываливает, с дивной точностью, всё, чем её уже успели загрузить, а потом заканчивает словами: "а почему выступать нужно обязательно в купальнике - это я узнаю позже". Её я бы мог выучить...
Обучение есть развитие, развитие происходит по спирали, диалектика называется, а про силу спирали тоже есть специальный мультик. Тот, где бур пронзает небеса.
Crevice
Мне кажется было бы вернее написать не почему неправильно, а как сделать правильно, предложить свой план с объяснениями. То, что айтишники работают в Макдональдсе конечно плохо, но тут вопрос комплексный - как они закончили университет, если не имеют знаний, почему сами не восполнили то, чего не хватало в учебнике - в девайсе для просмотра тиктоков есть мощный поисковик.
И у вас по-моему грамматическая ошибка в предпоследнем абзаце
YuriPanchul Автор
Ну как окончили университет это понятно - в США родители платят университетам сотни тысяч долларов за ребенка, поэтому их не стоит огорчать, а стоит ставить оценки по медиане - то есть кто лучше большинства - A то бишь пять, кто хуже C то бишь три.