思政教育在操作系統課程中的探索與實踐

摘要：本文旨在探討如何在操作系統課程中融入思想政治教育，陳述了二者的融合依據及特色，闡明了實施效果及課程持續優化方向。通過深入挖掘操作系統課程中的思政元素，結合實際教學案例，引入先進的BOPPPS+闖關式教學模式，本文闡述了思政教育在操作系統課程中的具體實踐方法，實踐結果表明，通過思政教育，學生對于課程知識的理解有了長足的認識和理解，同時也培養了愛國主義情懷和創新精神。

關鍵詞：課程思政；操作系統；BOPPPS+闖關式學習

中圖分類號：TB"""""" 文獻標識碼：A""""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.13.080

0 引言

操作系統作為軟件工程等相關專業的核心課程，旨在培養軟件領域的操作系統設計與開發高級人才。我們在操作系統的教學中落實“立德樹人”的根本任務[1]，將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體，明確了操作系統課程思政建設的方向和重點，確立了具備操作系統課程特色的思政建設目標，提出了基于系統軟件設計的融合型課程思政實現模式。

1 操作系統課程思政的評價方法與機制

本研究立足于學生，以第一視角充分檢驗人才培養的效果，在教學總體格局中直接反映課程思政建設的有效性。

（1）專業知識與能力獲得感的維度：作為軟件工程專業的核心課程，操作系統知識與能力的培養與發展成效是整個課程評價考核的基本面。我們基于傳統的考試、考核、考勤的基本方法，實現對學生實實在在學習到的內容進行考查。

（2）行為表現教育目標達成的維度：評價學生在操作系統思政教育中的獲得感，我們從“學習到知識”和“感受到歷史”進行評價和考查。內容重點包括科技報國的理想信念、政治認同、家國情懷、文化素養、法治意識、道德修養等，具體以日常學習生活、課程實驗、綜合實訓等閉環環節的現實表現為考核指標。

（3）長遠思想深度形成的維度：作者認為，在學生長期發展上，應該對其在課程學習中實實在在獲得的內容進行深入評價。為此，本研究立足于操作系統基本知識的掌握，嘗試采用階段性學習匯報、課題申報、學科競賽等綜合性表現，結合階段考試考核進行評價，體現“思政”與“課程”的整合，評價學生的思想道德的深層次發展。

2 操作系統課程思政的改革成效

（1）實現了課程思政與專業技能的有機結合：培養了學生愛國情懷，通過介紹操作系統技術發展歷程和成就，讓學生了解到我國在信創領域的先進成果，培養了學生的民族自豪感和愛國情懷。

（2）強化了實踐性和創新性：本課程不僅注重理論知識的學習，還通過項目實踐的方式，讓學生親自動手操作，實現內存管理、進程調度等過程，進而理解大系統軟件技術的關鍵。同時，教師不斷關注行業最新的系統平臺技術動態，將其引入課堂，提升了專業技術的實時性和創新性。

（3）培養了學生的團隊合作能力：課程中的小組討論與合作項目等環節，通常需要團隊協作完成，學生在學習過程中相互學習、合作進步，培養了學生的團隊協作意識和合作精神。

（4）提高了學生系統軟件素養和操作系統戰略意識：學習操作系統可以提高學生的計算機軟件技術的核心素養，讓學生了解信息系統的本質和作用，培養他們處理、分析、評價和應用系統平臺的能力。

（5）課程獲得積極評價：通過問卷調查，大多數學生肯定了操作系統課程思政教育的努力，他們收獲頗豐，對系統軟件技術有了更深入的了解和認識。學生們對教師授課的投入，對學生的關愛，對專業知識的追求，對授課的整體效果等方面給予了積極評價。

（6）示范輻射效果好：在專家教授的指導與引領下，我們的課堂教學、活動組織、教師培訓、教育科研內容，通過多種渠道，推廣應用到其他課程，實現了思政教育的全面覆蓋和深度滲透。

3 操作系統課程思政建設的特色與創新

3.1 全面加強思政引領

在操作系統原有的知識、能力課程目標基礎上，增加思維、品格、創新等思政目標，加強頂層設計和思政引領，進一步對標畢業要求指標點，支撐產出導向專業培養目標。具體實施路徑如表1所示。

3.2 結合產業需求，增強學生使命擔當

引用國產操作系統教學案例，通過實踐訓練培養學生科學精神和創新能力。介紹麒麟、鴻蒙操作系統核心技術特色和架構分析、核心組件及常用布局應用、本地開發環境及應用程序開發實驗項目，提升學生掌握主流國產操作系統的應用實踐能力，激發學生的學習興趣和使命擔當。

3.3 混合教學模式助力課程思政建設

通過線上線下混合教學模式，重構課程知識體系，優化教學過程，充分運用國家精品課程資源，把課堂延伸至隨時隨地，變被動學習為主動學習。混合式教學不僅能培養學生自主學習能力，增強學習能動性，還有助于培養學生誠信的學習態度，積極的創新意識。通過大量的案例式、啟發式、研討式、分組對抗等教學方式解決課程重難點問題，增強課程挑戰度和高階性，極大提升了學生課堂參與度。

3.4 典型案例

下面以信號量機制的課程教學為例，引入國際前沿的BOPPPS教學理念[2]，同時結合闖關式教學方法，以停車場停車問題導入教學內容，深挖課程思政元素融入到本次教學中。

現實生活中人們在停車場停車時，由于空閑車位不足而導致爭搶停車位的現象時有發生，那么如何將車位信息與需求信息做到即時聯動則是我們亟須解決的實際問題。在此案例中我們采用信號量機制來協調車位和停車之間的矛盾，以保證車主在停車位資源緊張的情況下仍能有條不紊的停車。

3.4.1 教學目標

知識目標是要求學生掌握信號量的含義以及P V操作的意義；能力目標是能夠運用信號量解決實際生活中的停車問題；素質目標是培養循序漸進、精益求精的工匠精神。

3.4.2 教學過程

（1）前置任務（Before）。

在學習通發布信號量學習視頻[3]，導入停車場停車案例，要求學生以小組為單位完成如下課前闖關任務，培養學生的團隊合作能力和集體意識。

①任務一：臨界資源和信號量是什么？

②任務二：用P/V操作實現停車的偽代碼

③任務三：你的思想認識是什么？

（2）目標（Objectives）。

制定教學目標，探討信號量在停車場中解決停車沖突的問題，培養學生遵紀守法意識，培養學生循序漸進、精益求精的工匠精神。

（3）引入（Prepare）。

教師以課前預習案例為切入點，啟發式和互動式相結合，鼓勵學生提出課前預習問題的解決辦法，教師對學生的解答不作評價，讓學生帶著疑問進入正課環節。然后以圖1所示的動畫案例引入信號量的概念。

（4）展示（Present）。教師講解信號量的P/V操作過程，針對P/V操作對應的signal、wait函數提出問題：為什么P操作中信號量執行-1操作、V操作中信號量執行+1操作，即：

P操作：S.value=S.value-1

V操作：S.value=S.value+1

以上問題的提出有利于讓學生學會質疑和思考，不盲從別人的觀點，要有自己獨立的判斷和觀點。隨后教師繼續以停車場為例使用動畫的形式引導學生觀察信號量和空閑車位個數的關系（如圖2、圖3），解釋上述提出的問題。

（5）評估（Performance）。

學生基本掌握了信號量的概念以及P/V操作的意義，教師給出課前預習題目的標準答案，讓學生再次評估學習效果，針對仍然存在的疑難問題，由教師引領學生展開討論，引發他們思考和表達觀點，促進他們的批判性思維和創造性培養，提高學生的學習動力和自主性，加強對信號量的理解和應用能力。

（6）總結（Summarize）。

最后教師引領學生進行課程總結，同時引入生活中的相關案例對學生進階培養，要求學生：生活中遵紀守法，學習上腳踏實地、戒驕戒躁，培養循序漸進、精益求精的工匠精神。同時引導學生學會舉一反三，能夠解決生活中的實際問題。最后的拓展學習環節，教師布置分級的課后闖關任務，鼓勵學生勤于思考，關注時事，牢固樹立家國情懷。

3.4.3 教學效果與評估

（1）課程考核評價采用多元化形式，包括預習任務點評價、課程闖關評價、考勤評價以及期末考試評價，促進學生全面發展，達到課程大綱的目標要求。考核評價表2所示。

（2）為了檢驗課程思政改革成效，本課程在課程結束后開展問卷調查及學生座談交流會，綜合評價課程思政的教學成效。以“信號量機制”課程為例，調查對象是2022級軟件工程專業1-6班共210名學生，問卷調查結果如圖4所示，可以看出總體上較好地達到了本次課堂的教學目標。

3.4.4 課程持續改進

（1）優化操作系統課程思政整體方案。

在下一步的研究中擬實施“教學內容與真實案例、思政元素、探究問題的三融合”教學模式。具體為，教學內容與真實案例深度融合——將信號量機制發展歷史的知識點與真實人物和事件緊密結合，圖文并茂，通過真實案例觸動和激發學生的愛國情懷；教學內容與思政元素深度融合——將P/V操作流程的知識點與敬業、守信、責任、使命等思政元素緊密結合，鍛煉學生不怕困難、勇于擔當、求真務實、精益求精的大國工匠精神；教學內容與探究問題深度融合——將生產者消費者問題的知識點與算法如何提出、如何設計、如何實現、如何評價、如何改進等問題緊密結合，啟迪科學探究，塑造創新精神。

（2）解決有效性、持久性問題的舉措。

第一，完善課程體系，根據學生的需求和社會的變化，不斷更新和完善課程設置。注重課程的系統性和連貫性，確保課程內容既符合學術標準，又具有社會價值和道德意義。

第二，強化思政元素融入，進一步探索將思政元素融入課程教學的有效方式，包括課堂討論、案例分析、實踐活動等。同時注重培養學生的批判性思維和思考能力，以幫助他們形成正確的價值觀和道德觀念。

第三，建立評估機制，建立一套完整的思政教育融入操作系統教學的評估機制，包括學生反饋、教師評價和社會評價等。通過定期評估，了解思政教育的實施效果，及時調整和改進教學方法和內容。

4 結束語

本文闡述了思政教育融入操作系統課程的舉措、成效及創新特色等內容，深刻指明了通過思政元素的巧妙融合，不僅培養了學生的專業素養，還提高了他們的社會主義核心價值觀；同時以信號量機制的課程教學為例深度剖析了課程思政與專業知識相互融合的教學過程，在本次教學中，我們創新使用了BOPPPS+闖關式教學的教學方法，全面貫徹了“以學生為主體、以教師為主導”的教育思想，引領學生在學習專業知識的同時樹立了團結協作的集體意識，培植了嚴謹、審慎的工匠精神，基本達成了教學目標。

參考文獻

[1]張曉嬌，李耀星，郭曜源.以問題為導向的信號量機制課堂思政教學設計[J].電腦知識與技術，2023，19（16）：174176+180.

[2]王麗芳，武瑞娟，樊彩霞.操作系統中進程同步與互斥思政教學設計[J].計算機時代，2021，（06）：102105+109.

[3]陳園，李娟.融入思政元素的操作系統課程線上線下混合教學探索[J].現代商貿工業，2022，43（22）：207208.

[4]林旻.“三全育人”視域下高校課程思政改革與實踐路徑[J].學周刊，2024，（06）：1012.