新工科背景下操作系统课程思政教学探究

廖丽嵘

（韶关学院 信息工程学院，广东 韶关 512005）

关键字：操作系统；思政教学；思政教育；课程思政

随着物联网、人工智能、大数据、云计算等新兴科技的飞速发展，新一轮的科技革命与产业变革正在如火如荼地进行着，为了积极应对改革中的人才需求，从2017 年2 月以来，教育部积极推进持续深化工程教育改革的新工科建设，先后颁布了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”等相关政策[1].新工科的内涵是：以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[2].课程思政是一种将思政教育融入高校日常课程教学的理念，使学生在学习专业知识的同时，潜移默化的接受社会主义核心价值观的熏陶，强化正确的理想信念、价值理念、道德观念，使他们树立正确的世界观、价值观、人生观，从而达到全面育人的效果[3].在这种新的教育需求和教育理念下，高校教育也应当依据立德树人这一准则，将思想政治工作融入课程建设，充分发挥思政教育的作用，实现全方位育人[1].笔者对传统的操作系统课程内容进行思政元素挖掘，设计了包含课程思政内容的多样化教学形式，将思政教育贯穿于操作系统课程教学的全过程，有利于实现有效地培养学生的专业知识、职业素养、理想信念和价值观念，达到价值引领、知识教育、能力培养的有机统一.

1 操作系统课程特点分析

操作系统是计算机类专业的核心课程，在专业知识结构中有着重要的地位和作用.操作系统研究的是计算机操作系统的工作原理和方法，从系统软件功能层面认知核心操作系统的各方面属性，通过这门课程的学习可以使学生掌握计算机操作系统的基本概念、原理和方法，理解操作系统管理和控制软硬件的方法，为今后从事设计和实际应用提供必要的基础知识.操作系统课程内容是计算机操作系统发展过程中保留下来的精华，体现了操作系统理论和技术中最核心的内容，在操作系统课程内容中可以挖掘出丰富的思政元素素材[4].

操作系统课程内容理论性强，工程性不足，课程内容涉及面广且抽象，包括了：操作系统概述、进程管理、内存管理、设备管理和文件管理.学习难度大，不容易把握逻辑脉络，学生也容易失去兴趣.将思政教育融入教学可以使抽象、枯燥的理论学习更加生动有趣，使课堂功能更加多样化.操作系统课程同时面向计算机、软件工程、物联网等专业，在该课程中进行思政教育受众面广，可以使多个专业学生受益.

2 操作系统课程思政教学设计与实施

2.1 修订思政课程教学大纲

在操作系统课程加入课程思政元素过程中，首先要解决的问题是修订操作系统课程的教学大纲，将思政元素纳入教学大纲中.在原有大纲的基础上，以社会主义核心价值观为指导，在组织教学内容、进行知识传授的过程中更注重专业知识扩展、价值取向引领，结合社会现状，以专业知识为基础，分析操作系统课程内容和思政课程内涵，充分挖掘课程思政元素，明确专业知识和课程思政育人的教学目标，修订课程的教学大纲，做好教学设计，将思政理念有机地融入到教学过程中[5].

教学大纲修订的内容主要包括两个方面.（1）修订操作系统课程的课程性质与教学目的，在课程性质与教学目的中增加思政教育的教学目的.在专业教育的同时，围绕全面育人这个核心点，寓社会主义核心价值观引导于专业知识传授和能力培养之中，从政治认同、家国情怀、文化道德修养、法治意识和职业素养等方面融入思政元素[6].（2）修订操作系统课程基本要求，在原有教学大纲仅局限于对操作系统相关知识的学习要求的基础上，增加对思政教学内容的学习要求，以了解、理解相关知识内容为主.

2.2 融入思政课程教学内容

在操作系统课程中加入思政教育内容不是突兀而生硬的，需要认真发掘课程中蕴含的思想政治教学资源，将操作系统专业课程内容和思想政治教学内容融合在一起，实现专业课程教学与思想政治教育的有机统一[7].操作系统的主要内容包括：操作系统引论、处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理和操作系统与用户之间的接口，可以从这些方面对思政元素进行挖掘，将正确的世界观、政治观、社会主义核心价值观、科学的人生观和社会主义道德观等有机地融入到操作系统的教学内容中，把思想政治工作贯穿到教学全过程，实现专业课程与思政课程同向同行.

2.2.1 操作系统引论思政元素挖掘

在操作系统课程初始阶段要对操作系统进行宏观的介绍，使学生了解课程的整体内容，理解操作系统的概念、功能、作用、分类、特征、结构及发展过程.在这部分教学过程中可增加爱国主义、自立、自强等思政元素.

（1）在介绍操作系统发展过程时，重点介绍我国操作系统的发展历程，使学生了解我国操作系统的发展脉络及现状，并认识到国产操作系统与国外微软、谷歌、苹果的操作系统产品的差距.在当前数字经济时代，信息安全已上升为国家战略，发展国产操作系统刻不容缓.在大学操作系统课程中，从操作系统发展现状引申到没有自己的操作系统国家信息安全无法保障，使学生了解高新技术的发展对科技强国的重要性，让他们意识到作为当前社会的一员，必须努力学习科学技术，并做好为建设世界科技强国而奋斗的准备.

（2）给学生讲述操作系统发展历程上重要时间节点的历史故事，如：现代计算机之父冯·诺依曼提出计算机的基本原理，第一个微机操作系统CP/M 的诞生及最著名的MS-DOS 的发展，激励学生立志、自强、修身，树立远大志向，立志为实现“中国梦”奋斗不息.

2.2.2 处理机管理思政元素挖掘

处理机管理包括进程管理和处理机调度及死锁.是操作系统的基本管理功能之一，它研究的主要内容是处理机的调度分配问题，主要知识点包括：进程管理、进程同步、进程通信和处理机调度.处理机管理是为了在多道程序环境下，实现并发进程之间的合作和协调，保证系统的安全，改善资源利用率及提高系统的吞吐量，对处理机资源的分配和运行实施有效的管理.由此可融入与竞争合作有关的思政元素.

（1）现代社会发展的根本动力是竞争，竞争无处不在.个体竞争促进个人成长，企业竞争促进社会发展，国家竞争促进国力提升.物竞天择，适者生存，如何在我们这样一个人口大国竞争异常激烈的生存环境中利于不败之地，唯有一技傍身，踏踏实实学好专业知识，有过硬的专业技术在手，这才是根本.

（2）在当今信息化时代，除了竞争，合作也是不可或缺的.如果只是一味竞争，不懂得合作之道，依然事倍功半.任何工作的进行、项目的开发、公司的管理都需要团队的合作，团队合作精神是现代大学生的基本素质，只有多参加各种专业技能大赛、创新创业项目等各种集体活动，才能全面提升自己的团队合作意识.

2.2.3 存储器管理思政元素挖掘

存储器管理的主要任务是为多道程序的运行提供良好的环境，方便用户使用存储器，提高存储器的利用率以及能从逻辑上扩充内存.主要功能包括：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充.在此章节教学时可加入与存储器发展过程及中外存储器技术对比相关的思政元素.

1946 年冯·诺依曼提出存储程序的原理以来，存储器从最初的纸介质时代到现在的芯片介质时代，发展迅速，特别是近20 年里，芯片存储器技术飞速发展，需求大幅增长，芯片存储器无疑已成为人类信息化社会的重要支撑.中国目前在半导体领域跟其他国家相比还存在着很大的差距，芯片自给率很低，芯片已成为中国第一大进口商品，严重威胁国家安全战略.作为当代大学生，应该关心国家政策方针、关注当前国际形势，勇于担负起家、国、民族振兴的重担，并为之而不懈努力.

2.2.4 设备管理思政元素挖掘

设备管理的实质是对硬件设备的管理，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率，主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理和虛拟设备等功能.在设备管理教学中可加入个人与社会关系及团队协作相关的思政元素.

（1）个人是社会的组成部分，没有个人就没有社会，但是同时个人也离不开社会，个人在社会中才能获得生存和发展的条件.人生的价值包括社会价值和自我价值，社会价值是个人对社会的责任和贡献，自我价值是社会对个人的尊重和满足，其中社会价值即个人对社会的贡献是衡量人生价值的标志.作为学生应该脚踏实地，好好学习，努力培养好自身的综合素质，为将来奉献社会实现自己的人生价值做准备.

（2）在当代社会科技发展迅速，社会分工更加明确，个人力量有限，团结协作才能实现优势互补.大学生除了学习专业技能以外，还要注意培养自己的团队合作精神和集体主义观念，才能适应社会的需要，成为社会的栋梁之才.

2.2.5 文件管理思政元素挖掘

由于系统的内存有限并且不能长期保存，数据总是被以文件的形式存放在外存中，需要时再调入内存.对文件进行高效的管理是操作系统实现的目标.文件管理是对用户文件和系统文件进行管理，以方便用户使用，并保证文件的安全性.主要功能是文件存储空间的管理、目录管理、文件的读/写管理、文件的共享和保护.在文件管理教学中可加入职业素养相关的思政元素.

经济社会高速发展，很多企业公司日常活动中会产生各种文件资料，学生在走上工作岗位后，要注意养成留存资料的习惯.工作中留存资料是完成工作的证据，是对公司日常业务的记录，是合作双方发生纠纷时最重要的证据.保证日常工作中的资料留存是保障企业公司利益、保护自我的必不可少的手段.

2.3 丰富思政教学方法和手段

为适应课程思政的教学目标，操作系统课程思政教学中教学方法除了使用传统的讲授法外，还采用了案例教学、思考讨论、任务驱动等教学方法，包括：（1）案例教学法，如：介绍操作系统发展史时，加入我国操作系统发展现状，引导学生发现国产操作系统与国外主流操作系统的差距，从而引申到科技强国的重要性.（2）思考讨论法，如：在学习进程同步互斥内容时，安排学生分组讨论“如进程竞争资源一样，现代社会无处不存在竞争，个体如何保证自己在社会中立于不败之地？”，引导学生保持正确的人生观.（3）任务驱动法，如：在学习存储器管理时，要求学生完成我国半导体发展现状及前景分析报告，引导学生关心相关的国家政策方针、关注目前国际发展形式，树立正确的社会主义核心价值观.这些教学方法更加突出学生为主体的教学理念，提高了学生的课程参与度和体验性[8]，可以更好地实现课程思政教学的目标.

另外还可通过课外网络课程教学平台，在课内课外全方位地开展思政教育，借助网络平台组织教学活动，如：视频素材、分组讨论、问卷调查、随堂练习、章节小测、作业互评等，拓展了教学空间，从而在专业知识教学中更有效地融入思政元素，提升学生的内在学习动力，达到更好的教学效果.

2.4 调整课程思政教学考核方式

课程思政教学既要完成专业知识教学，又要完成思政教学，因此它的评价不能是简单的卷面考试评价，需要采用更加灵活多样的考核方式[9].

首先，利用网络课程平台对学生的学习过程进行管理和评价.在教学过程中设计发布各种学习活动，如：签到、选人、随堂练习、分组任务、作业互评等，这些学习活动记录能够清晰地反映出学生的课堂表现和课程参与度，能很好地完成过程化考核.通过对这些评价结果进行分析，还可以及时发现教学过程中学生存在的问题并合理修正，在教学过程中不断完善教学环节.

其次，设立多元化的评价体系，包括教师评价、学生自评、学生互评等，从多角度评价学生的学习情况，实现课程思政多层次考核.

操作系统课程思政考核是在传统的专业知识考核方式基础上，增加对整个学习阶段的过程性评价，过程与结果相结合，更好地完成专业知识考核和思政教育的评价.

3 操作系统课程思政教学实施效果

操作系统课程思政教学主要应用于学院物联网专业，通过课程思政教学改革，为培养物联网专业新工科人才奠定了基础，实施效果主要体现在几个方面.

（1）操作系统课程思政教学开展了课前、课中、课后的线上线下混合式教学方式，对线上线下教学资源进行了深入的研究和分析，挖掘出了各章节相关的思政素材，使得教师对专业知识和思政教学内容研究更加透彻，教学内容安排更加合理，更切合社会发展需求，更适应当今行业的发展，更能满足全面育人培养目标的要求.

（2）操作系统课程思政教学设立了线上线下评价、教师评价、学生自评、学生互评等多元化评价体系，从网络课程平台收集到的评价数据可知，学生出勤率为98.9%，作业完成率为100%，思政话题讨论参与度为95.3%，互评参与度为97.5%.可以看出，线上线下教学手段的多样化使得教师教学热情更高，学生学习的兴趣更浓厚，极大地提高了教与学的积极性，学生课堂出勤率、参与度，网络课程平台教学活动的完成率都得到了明显提高.

（3）操作系统课程思政教学使学生对自身价值和社会定位有了更清楚的认识，更加勇于尝试、勇于探究、不怕失败，申请项目和参加学科竞赛更加踊跃，其中，2019 级物联网专业学生参加“蓝桥杯”大赛（电子类）省赛中获奖总人数达到20 人以上，其中10 个省级一等奖，2 个国家级二等奖，3 个国家级三等奖，18 级考研率达到44%，各方面数据显示学生在思政教学中，获得了更好的专业体验感.

4 结语

课程思政贯穿高校教育全过程是时代的需要，课程思政将专业知识和思想政治教育融为一体，使得学生在进行专业教育的同时接受思政教育，在潜移默化中提升自身思想道德素质水平[10].操作系统课程作为计算机类专业的专业核心课程，在课程中实施思政教育是必不可少的.深入挖掘操作系统课程思政内容，改变传统教学模式，做好科学教学设计，激发学生内在学习动力，提高专业教学质量，才能实现专业教育和思政教育双重目标[11].