《操作系統(tǒng)原理》課程思政建設(shè)探索與實(shí)踐

吳金鳳 駱魁永

【摘要】為了落實(shí)立德樹人教育理念，本文對(duì)《操作系統(tǒng)原理》課程與思政教育的融合進(jìn)行了探索與實(shí)踐。分析了課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了課程思政建設(shè)路線，完成了思政版課程大綱修訂、思政典型案例及融入點(diǎn)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和考核方式的調(diào)整，將思政教育內(nèi)容有機(jī)融入操作系統(tǒng)原理專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教育和思政教育的有效融合。

【關(guān)鍵詞】操作系統(tǒng)原理|課程思政|思政典型案例

習(xí)總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議中強(qiáng)調(diào)：“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人”[1]。課程思政是一種將思政教育內(nèi)容有機(jī)融入專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)接受思政教育，在潛移默化中幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀[2]。本文對(duì)《操作系統(tǒng)原理》課程內(nèi)容進(jìn)行思政元素挖掘，以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為基石，在課程中有機(jī)地引入愛國、誠信、責(zé)任、創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的社會(huì)責(zé)任感和使命感，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度以及精益求精的大國工匠精神，實(shí)現(xiàn)了“價(jià)值引領(lǐng)、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)”三者有機(jī)統(tǒng)一[3]。

一、課程介紹及特點(diǎn)分析

《操作系統(tǒng)原理》是計(jì)算機(jī)類專業(yè)核心課程，培養(yǎng)軟件領(lǐng)域的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)人才。課程內(nèi)容主要包含進(jìn)程管理、存儲(chǔ)器管理、文件管理和設(shè)備管理。課程特點(diǎn)是概念多，理論性和實(shí)踐性強(qiáng)，涉及面廣，學(xué)習(xí)難度大[4]。為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們將思政教育融入《操作系統(tǒng)原理》的教學(xué)中。這樣做有兩個(gè)主要目的。首先，通過將思政教育與課程內(nèi)容結(jié)合，可以使原本枯燥的理論學(xué)習(xí)變得更為生動(dòng)有趣。思政教育的引入可以為學(xué)生提供更廣闊的思考空間，幫助他們深入理解操作系統(tǒng)原理背后的道德與社會(huì)價(jià)值。其次，由于操作系統(tǒng)原理不僅適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)，還涉及物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域，因此思政教育的受眾面也會(huì)更廣。這樣一來，多個(gè)專業(yè)的學(xué)生都能從思政教育中受益，拓寬他們的思維視野和人文素養(yǎng)。通過將思政教育融入《操作系統(tǒng)原理》的教學(xué)，我們旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感。在課堂上，我們將結(jié)合具體案例和實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生思考操作系統(tǒng)的倫理與法律問題，以及其在保護(hù)用戶隱私和信息安全方面的作用。此外，我們還將組織討論和辯論活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)并尊重他人的不同看法。通過這種方式，我們希望能夠培養(yǎng)出既具備扎實(shí)技術(shù)知識(shí)又具備良好人文素養(yǎng)的操作系統(tǒng)專業(yè)人才。總之，通過將思政教育與《操作系統(tǒng)原理》課程相結(jié)合，我們可以使學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)原理的學(xué)習(xí)更加深入和全面。這種綜合性的教學(xué)方法將有助于學(xué)生在未來的工作中更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，同時(shí)也提升了他們的社會(huì)責(zé)任感和人文素養(yǎng)。

二、課程思政建設(shè)路線與實(shí)施

（一）制訂思政版課程教學(xué)大綱

針對(duì)《操作系統(tǒng)原理》課程的思政建設(shè)，首要任務(wù)是制訂思政版課程教學(xué)大綱。在原有大綱的基礎(chǔ)上，將堅(jiān)持立德樹人的教育理念，以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為基石，將目光聚焦于操作系統(tǒng)的知識(shí)體系，并充分挖掘其中的思政元素。此舉旨在保證專業(yè)知識(shí)教學(xué)的同時(shí)，明確課程思政教育的目標(biāo)，并有機(jī)地組織典型的思政教育內(nèi)容融入專業(yè)知識(shí)教學(xué)之中。在制訂思政版課程教學(xué)大綱時(shí)，注重思想道德、社會(huì)主義法治、科學(xué)精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的培養(yǎng)，以及培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德。通過深入探索操作系統(tǒng)的知識(shí)體系，我們將挖掘其中所蘊(yùn)含的思政元素，例如操作系統(tǒng)對(duì)資源分配的公平性和效率性的要求，對(duì)信息安全和隱私保護(hù)的重視等。同時(shí)，我們將結(jié)合實(shí)際案例和問題，引導(dǎo)學(xué)生思考操作系統(tǒng)在社會(huì)發(fā)展、科技創(chuàng)新和信息化進(jìn)程中的角色和影響。為了使思政元素與專業(yè)知識(shí)教學(xué)有機(jī)融合，我們將設(shè)計(jì)合適的教學(xué)方法和教學(xué)活動(dòng)。例如，可以組織專題討論，讓學(xué)生就操作系統(tǒng)相關(guān)的倫理道德問題展開思考和辯論；引導(dǎo)學(xué)生分析和評(píng)價(jià)操作系統(tǒng)在社會(huì)生活和工業(yè)生產(chǎn)中的影響，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和社會(huì)責(zé)任感。此外，還可以通過案例分析、小組討論、作業(yè)設(shè)計(jì)等方式，引導(dǎo)學(xué)生將專業(yè)知識(shí)與社會(huì)主義核心價(jià)值觀相結(jié)合，培養(yǎng)他們的思辨能力和綜合素質(zhì)。綜上所述，通過制訂思政版課程教學(xué)大綱，我們旨在在《操作系統(tǒng)原理》課程中注入思政教育元素，引導(dǎo)學(xué)生正確理解和應(yīng)用專業(yè)知識(shí)，并在專業(yè)成長的同時(shí)，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感和價(jià)值觀念，以適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的要求。

（二）課程思政典型案例及融入點(diǎn)設(shè)計(jì)

在《操作系統(tǒng)原理》課程中所組織的思政教育內(nèi)容，既要凸顯學(xué)科特點(diǎn)，又要結(jié)合專業(yè)知識(shí)[5]，在《操作系統(tǒng)原理》課程的思政建設(shè)中，注重引入領(lǐng)域新知識(shí)和前沿技術(shù)，以擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。通過融入思政教育元素，旨在使課程內(nèi)容更加豐富，提升廣度和深度，同時(shí)確保學(xué)生能夠真正理解、應(yīng)用和內(nèi)化所學(xué)的內(nèi)容。在課程教學(xué)大綱的制定過程中，我們將著重考慮如何設(shè)計(jì)思政教育案例，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。這些案例將涉及到家國情懷、社會(huì)公德和科學(xué)觀教育等方面，旨在激發(fā)學(xué)生的情感共鳴和社會(huì)責(zé)任感。此外，還將鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行科研和創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)際能力。通過這些實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生將能夠更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并將其融入到實(shí)際問題解決中。通過思政教育案例設(shè)計(jì)，既提升《操作系統(tǒng)原理》課程內(nèi)容的廣度和深度，又使學(xué)生能夠真正理解、應(yīng)用和貫徹所學(xué)的知識(shí)。這樣的設(shè)計(jì)將使學(xué)生更容易接受和理解思政教育的內(nèi)容，并在實(shí)踐中踐行社會(huì)價(jià)值觀和職業(yè)道德。

1.辯證思維與發(fā)展觀

在“操作系統(tǒng)概述”一章，講解操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史時(shí)，一方面讓學(xué)生了解操作系統(tǒng)的新發(fā)展，了解新知識(shí)新技術(shù)，同時(shí)讓學(xué)生明白，事物的發(fā)展有其自身的規(guī)律，操作系統(tǒng)的發(fā)展，是時(shí)代需求驅(qū)動(dòng)和現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件制約下的平衡，是逐步發(fā)展的，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的辯證思維與發(fā)展觀。

2.家國情懷，弘揚(yáng)大國工匠

在“操作系統(tǒng)概述”一章，我們將向?qū)W生介紹國產(chǎn)超級(jí)計(jì)算機(jī)神威太湖之光和天河，以及其上運(yùn)行的自主研制操作系統(tǒng)，這樣的介紹將激勵(lì)學(xué)生、培育家國情懷，弘揚(yáng)大國工匠精神，并增強(qiáng)他們的使命感和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。作為國家科技發(fā)展的重要成果，神威太湖之光和天河是中國在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域取得的杰出成就。使他們認(rèn)識(shí)到中國在高性能計(jì)算方面的領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí)，這些案例將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們認(rèn)識(shí)到中國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過向?qū)W生展示這些科技成就，培育他們的家國情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。學(xué)生將能夠意識(shí)到自己所學(xué)的操作系統(tǒng)知識(shí)與國家科技發(fā)展的緊密聯(lián)系，激發(fā)他們?yōu)閲铱萍歼M(jìn)步作貢獻(xiàn)的動(dòng)力。同時(shí)，我們還將弘揚(yáng)大國工匠精神，鼓勵(lì)學(xué)生追求卓越，注重創(chuàng)新，以成為行業(yè)的領(lǐng)軍人才。通過這樣的教育方式，他們也將受到激勵(lì)，追求卓越，不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

3.辯證思維與事物是普遍聯(lián)系的

在“進(jìn)程描述與控制”一章，講解進(jìn)程同步和互斥時(shí)，讓學(xué)生明白，事物是普遍聯(lián)系的，要用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題。進(jìn)程在執(zhí)行過程中就會(huì)遇到互斥問題和同步問題，就如矛盾統(tǒng)一體：互相區(qū)別、互相排斥又互相依存、互相依賴。

4.辯證思維，抓主要矛盾

在“處理機(jī)調(diào)度與死鎖”一章，講解“CPU調(diào)度原則”時(shí)，讓學(xué)生明白，有些原則是有沖突的，比如：系統(tǒng)的吞吐量和響應(yīng)時(shí)間，任何一個(gè)調(diào)度算法都不可能使所有的指標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)，所以，在選擇調(diào)度算法時(shí)，應(yīng)該滿足主要指標(biāo)，兼顧其他指標(biāo)，做到綜合最優(yōu)就行。借此培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維，在解決實(shí)際問題時(shí)，要學(xué)會(huì)抓主要矛盾。

5.社會(huì)公德意識(shí)

在“處理機(jī)調(diào)度與死鎖”一章，講解調(diào)度算法時(shí)，根據(jù)各種調(diào)度算法的調(diào)度參數(shù)及特點(diǎn)，強(qiáng)化社會(huì)公德。比如：先來先服務(wù)算法，強(qiáng)調(diào)的是先到先得；短作業(yè)優(yōu)先算法，強(qiáng)調(diào)短進(jìn)程優(yōu)先；輪詢調(diào)度，強(qiáng)調(diào)公平等。在進(jìn)行調(diào)度算法總結(jié)時(shí)，先對(duì)算法分類，總結(jié)哪些是非搶占式調(diào)度，哪些是搶占式調(diào)度，然后列出體現(xiàn)社會(huì)公德的關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合算法特點(diǎn)，在關(guān)鍵詞和算法之間進(jìn)行連線，以此，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)算法的理解，提高學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)強(qiáng)化社會(huì)公德意識(shí)。

6.誠信意識(shí)和大局意識(shí)

在“處理機(jī)調(diào)度與死鎖”一章，在講解“死鎖避免”算法時(shí)，根據(jù)算法思想，程序執(zhí)行前，要如實(shí)地向系統(tǒng)聲明需要的各類資源數(shù)量，不能多報(bào)或者少報(bào)，如果實(shí)際申請(qǐng)的資源數(shù)量超過了聲明的數(shù)量，進(jìn)程將會(huì)被終止執(zhí)行。進(jìn)程執(zhí)行過程中，提出資源請(qǐng)求時(shí)，即使系統(tǒng)有足夠的資源，但是如果滿足了進(jìn)程的資源請(qǐng)求會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)處于不安全狀態(tài)，系統(tǒng)也不能將資源分配給該進(jìn)程。通過死鎖避免算法的講解，引導(dǎo)學(xué)生形成做事要有計(jì)劃性的認(rèn)知，同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生的誠信意識(shí)和大局意識(shí)。

7.安全意識(shí)、成本意識(shí)和公平意識(shí)

在“處理機(jī)調(diào)度與死鎖”一章，在講解“死鎖檢測(cè)”算法時(shí)，強(qiáng)調(diào)死鎖檢測(cè)算法要定期執(zhí)行，或周期性執(zhí)行，強(qiáng)化學(xué)生定期進(jìn)行安全檢查的意識(shí)。在講解“死鎖恢復(fù)”策略時(shí)，強(qiáng)調(diào)要要制定安全預(yù)案；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生死鎖時(shí)，根據(jù)既定方案采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫獬梨i；強(qiáng)調(diào)制定死鎖解除策略時(shí)，要考慮成本、和規(guī)則的合理性和公平性，強(qiáng)化學(xué)生的安全意識(shí)、成本意識(shí)和公平意識(shí)。

8.整合思維，學(xué)會(huì)借力打力

在“虛擬存儲(chǔ)器”一章，在講解“頁面置換技術(shù)”時(shí)，當(dāng)物理內(nèi)存不夠無法運(yùn)行大程序時(shí)，可借助部分外存保存程序的剩余部分，通過請(qǐng)求調(diào)入和頁面置換技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外存的交換，達(dá)到運(yùn)行大程序的目的。培養(yǎng)學(xué)生要有整合思維，學(xué)會(huì)借力打力。

9.堅(jiān)持以目標(biāo)為導(dǎo)向?qū)で蠼鉀Q問題的思路

在“I/O設(shè)備管理”一章，在講解“I/O控制方式”時(shí)，I/O控制方式從程序輪詢、中斷控制、DMA方式到通道控制方式，均服務(wù)于一個(gè)目標(biāo)：盡量減少CPU對(duì)I/O過程的干預(yù)，使CPU完成有效的計(jì)算任務(wù)。培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持以目標(biāo)為導(dǎo)向?qū)で蠼鉀Q問題的思維。

10.信息安全和IT基礎(chǔ)設(shè)施安全意識(shí)

在“系統(tǒng)保護(hù)與安全”一章中，向?qū)W生列舉一些典型事件，比如：“核鏡門”事件、“谷歌斷供”事件、“EDA斷供”事件；某進(jìn)口電動(dòng)汽車過度收集用戶數(shù)據(jù)并上傳境外服務(wù)器；西北工業(yè)大學(xué)遭美國NSA網(wǎng)絡(luò)攻擊事件等，通過列舉這些典型事件，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)：信息安全和IT基礎(chǔ)設(shè)施安全關(guān)乎國家安全。

（三）思政教學(xué)方法與手段

為了適應(yīng)課程思政的教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用不同的方式融入思政教育內(nèi)容。在課堂教學(xué)中，采用嵌入式，將教學(xué)案例和思政教育內(nèi)容嵌入到專業(yè)知識(shí)的教學(xué)活動(dòng)中；在實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用沉浸式教學(xué)方式，讓學(xué)生在親身實(shí)踐中學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、體會(huì)和領(lǐng)悟，培養(yǎng)學(xué)生：學(xué)思結(jié)合，知行統(tǒng)一；在課后，通過自主學(xué)習(xí)，完成作業(yè)、開展課程相關(guān)的調(diào)研等，培養(yǎng)學(xué)生自我教育；在平時(shí)，通過課程QQ群向?qū)W生推送一些比較好的專業(yè)文章、課程或者專業(yè)相關(guān)的時(shí)事新聞等，延伸課程思政教學(xué)。

（四）思政教學(xué)考核辦法

課程考核機(jī)制：考核環(huán)節(jié)包括課堂表現(xiàn)（10%）、課程實(shí)驗(yàn)（20%）、平時(shí)作業(yè)（10%）和期末考試（60%），課程調(diào)研報(bào)告納入平時(shí)成績進(jìn)行考核。教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，主要采用問卷調(diào)查的方式進(jìn)行，包括評(píng)教和評(píng)學(xué)兩部分，對(duì)教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)側(cè)重教學(xué)過程評(píng)價(jià)，注重學(xué)生的成長與發(fā)展，評(píng)價(jià)的核心在于是否落實(shí)“立德樹人”。

三、課程思政教學(xué)實(shí)施效果

《操作系統(tǒng)原理》課程思政教學(xué)明顯提高了學(xué)生對(duì)“課程思政的認(rèn)同；90%以上的學(xué)生認(rèn)為，老師能夠處理好知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)的關(guān)系，具有德育意識(shí)，通過《操作系統(tǒng)原理》課程思政教學(xué)，提升了實(shí)踐技能，提升了學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的興趣，提高了學(xué)習(xí)效果。此外，課程思政教學(xué)使學(xué)生對(duì)自身價(jià)值和社會(huì)定位有了更清晰認(rèn)識(shí)，參加學(xué)科競(jìng)賽更加踴躍，其中21級(jí)大數(shù)據(jù)專業(yè)學(xué)生參加“數(shù)學(xué)建模”省賽人數(shù)27人，最終全部獲獎(jiǎng)。

四、結(jié)語

課程思政將思政教育內(nèi)容有機(jī)融入專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)接受思政教育，在潛移默化中幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。《操作系統(tǒng)原理》作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心課程，在課程中進(jìn)行思政教育是很有必要的，本文詳細(xì)介紹了操作系統(tǒng)原理課程思政建設(shè)路線及方法，并在實(shí)際的教學(xué)中獲得不錯(cuò)的教學(xué)效果，可以為其他專業(yè)課程開展課程思政建設(shè)提供一定的參考。中國軍轉(zhuǎn)民

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【基金項(xiàng)目：校級(jí)青年基金（20200115）】

（作者簡介：吳金鳳，信陽農(nóng)林學(xué)院信息工程學(xué)院助教，碩士，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘；駱魁永，信陽農(nóng)林學(xué)院信息工程學(xué)院講師，碩士，研究方向?yàn)樽匀徽Z言處理）