計算機類專業課程思政探索與實踐
——以操作系統課程為例

王金鳳，張 猜，張麗霞，房三虎，孫微微

（華南農業大學數學與信息學院，廣東廣州 510642）

0 引言

2016 年12 月，在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記強調將思想政治工作中的傳統優勢與現代信息技術相結合對于思想政治工作的重要性，要求靈活運用新媒體技術，以增強思想政治教育的吸引力和時代感。在黨中央的號召與推動下，全國高校掀起了課程思政的高潮。2017 年，中共中央、國務院《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》提出堅持全員全過程全方位育人（簡稱“三全育人”）的要求。高校實施“三全育人”綜合改革，是改進新形勢下高校思想政治工作、全面落實立德樹人根本任務的戰略舉措。為了使高校教師有據可循，不偏離軌道，2020 年6 月，教育部又頒發了《高等學校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》），強調要把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，提高人才培養質量。

1 相關工作

立德樹人是高校的根本任務，做好德育工作是每位高校教師的義務和使命。課程思政是高校立德樹人的突破口和新抓手，是培養社會主義建設者和接班人的有效途徑，有助于提高學生綜合素質、促進學生德智體美勞全面發展。在當前疫情防控的關鍵時期，專業課教師如何守好“思想政治”的這段渠，種好“立德樹人”責任田，成為新時代高教工作的新挑戰。立德樹人，在思政課程中引領，在通識類課程中浸潤，在社科類課程中深化。在理工類課程中更應該體現科技興國、實干興邦的精髓，而理工科課程的思政融入是課程思政實施過程中的難點。有學者基于理工科課程特點，從教學目標入手，提出革新教學理念、調整教學方式、重塑教學內容的方法，為理工科課程思政建設指明了方向。即便如此，計算機類專業課程在教師和學生印象中，與思政教育還是有一定距離。

近兩年關于計算機類專業課程的思政研究開始逐見成效，包括數據結構、程序設計、軟件需求分析等課程，給予了教育工作者以改革啟示。操作系統是計算機類專業課中的核心基礎課程，對于計算機類各專業的基礎課和實踐課起到了承上啟下的作用。一些學者也從不同角度出發，針對操作系統的思政改革開展了研究。如文獻［9］中強化了操作系統與關聯課程之間的融合，調整了課程內容，以提升學生的系統應用能力；文獻［10］將微課教學實踐與課程思政相融合，基于BOPPPS 教學模式，實現顯性專業知識教育與隱性思政教育的有機結合。以往多從某一點著手進行思政融入研究，而文獻［11］從課程目標、組織方式和評價體系優化等方面探索了以混合式教學改革服務課程思政建設的可能路徑。

本文借鑒相關專業課程的思政路徑，基于華南農業大學課程團隊自建的慕課平臺，依托省級一流本科課程建設項目，以線上線下混合授課的方式貫徹實踐了社會主義價值觀、大國工匠精神、自主可控國產軟件強國等思政思想，并全面介紹了思政融入的關鍵點，以期能不斷探索提升課程思政建設水平，力爭讓思政從細微處滲透，從大局上掌控，全程、全方位地融入課程內容，潛移默化潤物無聲，從而培養出具有新時代社會主義價值觀的優秀人才。本文分別從教學理念、教學模式、教學內容幾個方面展開課程改革工作，并取得了良好的教學效果。

2 思政融入專業措施

在傳統的專業課堂上，教師們對思政教育的重要性認識不夠。通常認為思政只是思政課程的任務，與專業課程無關，從而錯失了全程、全方位開展思政教育、培養高素質人才的良機。對于計算機類專業學生而言，近80%的課程都是專業相關課程，因此在專業課堂中融入思政環節是必要的課程改革舉措。同時，在專業課程講解過程中，穿插一些傳統文化、勵志人物與時政要聞等內容，也會使得原本枯燥的專業課堂變得生動、活潑、有溫度，大大提高了學生的學習興趣。本文以操作系統課程為例，開展了專業課思政融入的實踐與探索。

2.1 教學理念

課程創新從“以本為本”出發，轉換課程主體角色，從傳統的教師、教材為主體向以學生為主體轉換，進行個性化教學。教師掌控方向，遵循創新性與高階性原則，創新教學模式。相應環節的思政要點由學生主動體會和感悟，自始至終體現了實踐出真知的道理，并令學生自主完成部分知識點的學習，從而提升了學習積極性和學習效果。

在充分利用線上資源的前提下，不脫離教師的指導主線，發揮學生的主觀能動性，打散原有模式的依賴因素，形成“一主線兩主體三點評”模式，貫穿整個課程授課過程。一主線是指一條線上線下結合、穿插交替的教學主線：線下指導+線上示范+線下解答+線上實踐+線下點評+線上展示；兩主體是指從傳統的教師為主轉變為教師和學生同為主體，相互影響、相互反饋；三點評是指課程最后對學生的考核包括教師對學生創新性的評價、學生對自己的點評、學生之間的互評，形成不同層次、不同角度、多維度的學生水平考核機制。同時，還要遵循課程思政潤物無聲的理念，時刻將思政教育貫穿整個課程教學。

教學理念實施方案如圖1 所示。首先，經過課程組討論，確定課程改革沿著“一主線兩主體三考核”的方向展開深入調研，廣泛征集參與主體意見，制定課程的主要內容和考核范圍，形成完整的課程改革體系；然后，將理論體系應用于具體班級，采用主線循環的技術路線，完成一個周期的課程實踐；最后，通過學生成績數據和主體反饋數據對學生的創新能力進行評估，發現問題，并對理論體系進行完善，以備在學科范圍內推廣。

Fig.1 Implementation plan of teaching concept圖1 教學理念實施方案

2.2 教學方法創新

本文選取的操作系統課程對融入課程思政的線上線下混合授課方法進行了實踐與驗證，從傳統的課堂教學模式向線上線下混合模式轉變，依托智慧樹平臺上的慕課視頻創建翻轉課堂，實現線上預習、復習、作業與小測等，并在線下課堂完成知識點串講、習題答疑、小組討論等環節，線上線下互為補充、相輔相承。教學方法路線圖如圖2所示。

（1）對于示例課程操作系統而言，教師需列出能夠覆蓋各個知識點的實驗題目，同時對每個題目的設計要能充分調動學生的學習興趣和創新動力。教師在線下完成題目布置和環境配置指導工作，這一環節充分顯示了教師的重要作用，線上線下混合式教學不等于放任不管。

（2）學生在自行理解教師講解內容的基礎上，可在線上觀摩實驗視頻，學習其中的實驗技巧。學生可自由選擇熟悉的編程語言和環境，在此過程中如有疑問可在下一環節進行咨詢，以調動學生積極探索知識、勇于提出并解決問題的能力。

Fig.2 Roadmap of teaching method圖2 教學方法路線圖

（3）經過第二階段的線上學習，部分學生可能會產生一些問題，教師可通過小班進行線下答疑，也可借助多媒體工具進行答疑，為學生提供必要的建議和支持。這一環節可鍛煉學生的溝通能力，因此鼓勵學生積極與教師進行互動。

（4）學生進入本文構建的基于云平臺的個人實踐習題庫，發揮自己的創新能力，針對具體題目進行設計與實現。在每位學生完成的題目之后可配備自我介紹和自我評價選項，供學生自己打分，完成考核第一部分內容，以培養學生勇敢展現自我、實事求是自我評價的精神。

除了斑巖型鉬礦床外，少數有在成礦母巖—花崗斑巖與碳酸鹽巖接觸帶上形成的矽卡巖型鉬礦床。此時含礦的矽卡巖巖體可呈似層狀、透鏡狀、鞍狀以至其他更為復雜的形態，總之，礦體立體的上下起伏形態取決于花崗斑巖巖株頂面的起伏形態，經常有波峰、波谷、山脊、山谷，有時變為深坑或漏斗狀。礦床的規模往往取決于成礦的花崗斑巖巖株的大小。鎢鉬礦床一般來說，經常出現鎢的含量超過鉬的情況。

（5）帶有自我評價標簽的學生項目可推送給任課教師進行檢查，同時召開現場答辯會，讓學生有機會充分展現自己的成果，由教師點評打分。該環節可實現教師與學生對項目的認知對接與評價信息交換。

（6）將各個學生的作品在系統平臺展示區進行公開展示，由同學觀看學習，同時互相點評、打分，最后綜合三方評定結果輸出總評成績。該環節體現了批評與自我批評的重要性。

在課程實施的各個環節中都需要現代信息手段和工具輔助。因此，在課程建設過程中，本文充分利用現代信息技術手段輔助線上線下教學的開展，主要包含3 種形式：①QQ 公共班群：開展線上答疑等活動，方便快捷；②線上慕課平臺：滿足學生自主學習的需求；③騰訊課堂：教師與學生面對面直播授課的工具，以提高學習效率。將現代信息技術融入教學的具體方法如圖3所示。

2.3 教學內容

Fig.3 Integrating modern information technology into teaching methods圖3 現代信息技術融入教學方法

2019 年8 月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》，要求“深度挖掘高校各學科門類專業課程和中小學語文、歷史、地理、體育、藝術等所有課程蘊含的思想政治教育資源，解決好各類課程與思政課相互配合的問題，發揮所有課程的育人功能，構建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系”。傳統專業課堂中注重專業知識的直接傳遞，而本課程的創新在于把思政點融入各個章節，深度挖掘提煉專業知識體系中蘊含的思想價值和精神內涵，激勵學生錘煉本領，掌握核心科技，培養愛國情懷，從而拓展專業課程的廣度、深度和溫度。

在本課程教學過程中，首先從各章節內容出發，抓住重點，引導學生展開思考，用哲學的思想和眼光學習專業知識，提高學生的辯證思維能力，樹立正確的社會主義價值觀，培養愛國主義情懷，反過來也會促進對專業課的學習。根據不同章節內容，在各個教學環節融入思政觀點。操作系統包括五大部分，分別是操作系統概論、進程、內存管理、調度、輸入輸出設備及文件系統。課程思政滲透點如圖4所示。

以下舉例進行說明：

例1：在首次啟蒙課上，本文從操作系統實際應用角度切入。國家當前倡導開展自主可控軟件的研究與開發，以擺脫國外在軟件行業的壟斷和控制，因此首先需要從計算機操作系統入手，引導學生思考如何研發我國自主可控的操作系統軟件。在本課程的慕課中加入了現代操作系統介紹，其中重點介紹了華為公司推出的鴻蒙操作系統，這是我國軟件企業研發出的一款極具發展前景的國產操作系統，因此在課堂上引起了學生們的濃厚興趣，激發了學生們的愛國情懷，立志為打造中國自主可控軟件而奮發學習。

例3：在講到操作系統中最重要的一個特殊變量“信號量”時，可以首先介紹信號量的提出者，即荷蘭科學家迪科斯徹（Dijkstra）。學生們對于Dijkstra 距離都是熟知的，但對于這位傳奇的結構化程序之父卻知之甚少。首先簡要介紹Dijkstra 的生平和求學經歷，引發了學生們陣陣感嘆，起到了勵志效果，從而激發了學生對于本節知識點“信號量”的求知欲望。同時還可以不失良機地告訴他們，科學家離我們并不遙遠，就像本校的盧永根院士幾十年如一日地為科學事業作出貢獻，鄰校的鐘南山院士八十歲高齡仍奮戰在抗疫一線，無私無畏。因此我們更應該奮發圖強，時刻準備，提升思想和專業素質。

諸如此類的思政內容可隨時加入到專業課程教學中，自然科學與社會哲理是密不可分的，既可以講授經久傳世的哲理，也可以見縫插針地融入身邊發生的要聞，做到全方位滲透、全程跟進，提升所有人的思政水平。

2.4 實驗教學

計算機類專業是必須將理論與實踐相結合的專業。在每門課程教學中，堅持技能培養導向，讓理論指導實踐。將學與行有機結合，將活的現實、活的理論融入教學中，讓課堂變得有溫度、有質量。通過在理論課堂講授知識體系，實驗課堂進行素質拓展，令學生將兩項內容合并內化成適合社會需求的核心競爭力。

操作系統課程的實驗環節依托教育部協同育人項目——基于鯤鵬的操作系統實踐教學改革，采用容器技術打造實驗云平臺。由華為提供國產鯤鵬服務器，并安裝國產服務器操作系統CentOS，可讓學生在此平臺上切身感受到自主可控系統軟件的優勢和發展空間，為其將來促進國家在軟件領域的發展奠定良好的思政基礎。同時，在實驗云平臺上展開實驗，讓學生踐行理論聯系實際的思政點，從動手操作中體會基礎知識的重要性，從中發現問題并提出相應解決方案，為培養創新型人才奠定基礎。

總之，整個實驗教學過程本身就是一項重要的思政教育活動。同理，可將此模式推及其他計算機專業課程，讓學生們首先對我們的大國制造有信心、有期盼，才能促使學生積極動手進行實踐操作。在這種積極向上的心境下展開的學習，也才是自主、高效、有質量的。

3 課程思政實施成效

通過在專業課中融入思政環節，不但培養了學生的思政情懷，而且提升了授課教師自身的政治素質。尤其對于計算機類專業的教師和學生，需時刻謹記科技興國的使命，因此需要從細微處做起，達到全方位的思政教育滲透、專業技術與課程思政共榮共生的局面。

3.1 師生同步育思政

Fig.4 Ideological and political points of each chapter圖4 各個章節思政點

課程思政的實施目的是培育與踐行社會主義核心價值觀，提高個人的愛國、敬業、誠信、友善修養，弘揚中華傳統文化，實現國家富強、人民富足、社會和諧的局面。因此，教育者需要先接受教育，通過課程思政的培訓和規范要求，更好地理解課程思政實施的必要性，將自身樹立的正確價值觀伴隨著專業知識傳遞給學生，從而更好地落實立德樹人的根本任務。操作系統課程教師已掌握了扎實的專業知識，必然深刻理解操作系統各個模塊的工作原理，而這些原理與人們的日常生活緊密相關，例如先來先服務（FCFS）的調度策略，因此可以在授課過程中恰當舉例，幫助學生理解專業知識。

3.2 辯證思維悄滲透

自然辯證法與自然科學相互作用、相互促進、共同發展。當一個計算機專家研究分析一個計算機問題時，不可避免地要思考其哲學層次的問題，并依據哲學的思維方式去解決問題。哲學層次問題的解決，也可以從自然科學的研究中去總結、歸納。很多自然辯證法的問題，在自然科學中得到了解決。在此方面，圖靈可稱為計算機學界的哲學大師。因此，在計算機專業知識講授過程中，所隱含的哲學道理也會悄然滲透其中。教師在不斷揣摩理解相關知識點時，也會深刻體會其中的辯證哲理，提高思政能力。

3.3 科技興國為己任

習近平總書記指出，科學技術是第一生產力，創新是引領發展的第一動力。教師作為在授業解惑第一線的科技工作者，更應該弘揚科學精神、傳播科學思想、倡導科學方法，為增強公眾科學素質、促進科學成果共享、推動構建人類命運共同體作出貢獻。通過專業知識與思政教育的結合，讓學生們時刻牢記以科技興國為己任，提升個人的專業素養和思政素養，做一名能夠擔當社會主義現代化強國建設重任的合格接班人。

4 結語

本文主要依托省級一流課程的教學改革實踐經驗，從操作系統課程的教學理念、教學內容、實施方法等層面展開，介紹如何融入思政課程，同時對于其他相關計算機專業課程建設具有一定指導與借鑒意義。在未來的教學中，可以不斷結合時政，加強思政點的滲透，繼續加強對學生專業技能和愛國情懷的培養。