操作系統原理課程中思政教育的實踐探索

袁競

關鍵字：操作系統原理；課程思政；教學融合

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要堅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全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。課程思政這一教育理念由此成為我國教育者關注的熱點，其與各科專業(yè)課程的融合與探索亦成為教育研究的重點。

操作系統原理課程是計算機專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課程，其涵蓋了操作系統的體系構建、算法處理等內容[1]。在操作系統原理課程的教學內容中，無論是操作系統的發(fā)展歷史，還是操作系統的體系原理，其中都體現了團結協作、科技強國的重要性。在操作系統原理課程的教學過程中融入思政元素，通過利用課堂教學手段進行思政教育的融入，將價值觀的傳遞融入知識與技能的教學過程中，培養(yǎng)學生優(yōu)秀的道德品質，讓其樹立正確的人生觀與價值觀，成為計算機教師在課程教學的過程需要探索的重要課題[2]。

1 操作系統原理課程與課程思政融合的內涵

1.1 內涵

課程思政一般指教師在教學的過程中不斷發(fā)掘專業(yè)課程所蘊含的思想政治元素和其所承載的思想政治教育功能，并將它們融入課堂教學的各個環(huán)節(jié)之中，從而實現專業(yè)課程在傳授知識與技能的同時完成思想政治教育的目的，最終使得專業(yè)課程具備思政教育的功能。從本質上講，課程思政是一種全新的教育觀，教師需要轉變傳統的教學觀念，依托課程思政的大背景改進和完善現有的課程教學體系，在教學內容設計中體現出思政元素[3]。

操作系統原理課程是計算機專業(yè)的必修課程，主要內容包括操作系統的發(fā)展、進程的管理、處理機的調度、存儲管理、設備管理、文件管理等。通過該門課程的學習，在專業(yè)知識的層面上要求學生掌握操作系統的原理以及相關的調度管理算法。操作系統原理課程蘊含了知識產權、團隊協作、數據安全、系統安全維護等思政元素，課程教師可以在授課的過程中通過宣傳我國在操作系統研發(fā)、芯片研發(fā)等方面的成果，激發(fā)學生的民族自豪感、愛國情懷，增強學生的社會責任感[4]。

1.2 目標

操作系統原理課程與課程思政理念相融合的首要目標即是梳理操作系統原理課程中所蘊含的思政元素，探索思政元素背后所承載的思政教育功能[5]。

操作系統原理課程是一門典型的理工類專業(yè)課程，其專業(yè)知識體系本身必定符合生產力發(fā)展的內在規(guī)律，同時亦符合科學發(fā)展觀的內在邏輯聯系，在教學案例的設計過程中將其所蘊含的思政元素與專業(yè)知識進行緊密聯系，從而在課堂教學的環(huán)節(jié)中實現思政育人的功能。當然，這個過程中亦要避免思政元素的生搬硬套。

其次，課程思政與專業(yè)課程相融合的切入點必須與具體的專業(yè)知識相結合。操作系統原理課程是計算機學科的專業(yè)課程，作為當下技術發(fā)展最快的行業(yè)之一，計算機專業(yè)課程的案例往往容易與社會熱點、時事熱點發(fā)生聯系，課程思政可以以此為切入口進行道理的闡述，從而提升學生的價值判斷與理性思維。另外，也可以從學生在專業(yè)學習中容易忽視的問題入手，或從學生在專業(yè)知識學習中遇到的難題入手，結合專業(yè)知識的傳授進行思政要素的闡述。

另外，課程思政與專業(yè)課程相融合的過程是一個潛移默化的過程，教師在教學的過程中需要進行更加有針對性、更加系統性的思政教育。思政元素與課程專業(yè)知識的融合并未改變專業(yè)教學的本質，而是為課程的專業(yè)知識體系賦予了更加深刻與廣泛的內涵，在進行專業(yè)化、職業(yè)化教學的過程中，提升學生的專業(yè)認同感與社會責任感，同時激發(fā)學生的內在學習動力，最終提高專業(yè)課程的教學質量。

2 操作系統原理課程與課程思政融合的路徑

2.1 操作系統原理課程大綱與思政融合

操作系統原理的課程大綱是依據計算機專業(yè)的人才培養(yǎng)方案以及課程在專業(yè)體系中的地位與作用而制訂，其對整個課程的教學實施有著指導性的作用。操作系統原理課程與思政元素的融合，首先就需要從課程實施的指導性文件入手，將實現“以人為本、德育為先、能力為重”作為人才培養(yǎng)的重要目標寫入課程的教學大綱中。操作系統原理是一門從宏觀到微觀闡述計算機操作系統原理的課程，結合課程的特點，可以將人與社會的關系作為課程思政的出發(fā)點，將引導學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀作為操作系統原理課程與思政元素的融合點制訂教學大綱。

2.2 操作系統原理課程內容與思政融合

操作系統原理課程內容體系龐大，涉及的知識點紛繁復雜，在進行課程思政元素挖掘的過程中需要根據不同的章節(jié)內容具體考慮。例如在講解操作系統發(fā)展史的章節(jié)過程中，結合技術的發(fā)展與硬件的更新，引導學生保持科學研究的熱情，樹立遠大的理想，堅定科學發(fā)展這一唯物歷史觀；在講解進程與作業(yè)管理的章節(jié)過程中，結合同步與互斥的原理，引導學生理解事物之間相互依賴而又相互排斥的特點，學會運用唯物辯證的思維方法來看待客觀世界；在講解文件系統、設備管理的章節(jié)時，通過舉例引導學生認識到資源、權限合法使用的重要性，從而培養(yǎng)良好的職業(yè)道德；操作系統原理課程在講解具體實例時往往會以Linux系統為例，涉及Linux的內容可以結合Linux在手機、移動設備領域的最新應用進行拓展講解，引導學生認識到科技創(chuàng)新引領時代發(fā)展的重要性。

2.3 操作系統原理課程教學方法與思政融合

教學方法是課程大綱與課程內容實現的主要手段，亦是課程思政元素體現的主要途徑。操作系統原理課程在教學的過程中，項目驅動、案例講解與小組討論通常是使用較多的教學方法，微課、慕課與翻轉課堂也逐漸成為新的嘗試，通過線上與線下相結合的方式，多角度地進行思政元素向課程內容的融入。例如操作系統發(fā)展史的教學過程中，可以通過翻轉課堂的教學方式，由學生通過查找案例，梳理操作系統的發(fā)展歷史線，整理每個階段操作系統的特性，概括總結操作系統發(fā)展的動力與啟示，引導學生在完成課程任務的過程中體會科學發(fā)展觀的重要性。

2.4 操作系統原理課程教學評價的思政融合

教學評價是對教學目標的完成程度的考核，是對教學效果的檢驗。操作系統原理課程大綱中教學目標與思政元素相結合后，對課程的教學評價自然也需要融合相關思政目標的考核。在教學評價的過程中，一方面需要衡量學生對基本概念與知識要點掌握及應用的能力，另一方面需要檢驗思政教育在操作系統原理課程教學過程中的效果，采用多元化的課程考核與教學質量評價體系較為合適。課程的考核可以從專業(yè)知識的考核、專業(yè)技能的考核以及思政考核三個方面進行。專業(yè)知識與技能的考核主要以階段性測試、實驗、課堂測驗、終結性考核等形式進行；思政考核主要以團隊協作能力的檢測、合作溝通能力的檢測、思想品德等要素構成。

3 操作系統原理課程思政融合的教學案例設計

3.1 教學目標的設計

以操作系統原理課程的存儲管理章節(jié)中存儲管理機制一節(jié)為例，該小節(jié)的主要內容包含分區(qū)的存儲管理方式、分頁的存儲管理方式、分段的存儲管理方式以及段頁式的存儲管理方式。根據章節(jié)的內容，在專業(yè)方面的教學目標主要包含了解各類存儲管理方式的相關概念，理解常見的內存管理方式原理，能夠運用分段和分頁的內存管理機制進行地址映射的運算等。以章節(jié)的內容為基礎，能夠融入的思政元素包括用發(fā)展的眼光看待事物、事物的辯證與統一等，因而在思政方面的教學目標主要包括培養(yǎng)學生發(fā)展的眼光、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學生以辯證的思維觀察事物。

3.2 教學內容的設計

首先是章節(jié)內容的引入。內存作為計算機的重要資源之一，其容量有限，而往往需要并行的多個進程的總和卻大于內存可以分配的容量大小，在實際的系統運行中需要從提高內存利用率的角度出發(fā)，對有限容量的內存進行高效的管理與合理的分配，從而實現小內存運行大程序的目標，此處可以給學生設置思考題：提高內存利用率有何重要性？經過深入的探究不難發(fā)現，合理且高效的內存規(guī)劃分配方式，在提高內存利用率的同時對計算機整體系統的效能會產生重大影響。通過思考題的設置，引導學生在分析問題的時候能夠透過現象看本質，抓住影響事物發(fā)展的關鍵要素，進而培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。

在分區(qū)管理方式這一小節(jié)中，分區(qū)方式分為了固定分區(qū)方式與動態(tài)分區(qū)方式兩種。固定分區(qū)方式是在作業(yè)運行之初將作業(yè)一次性地裝入內存進行運行，在提高作業(yè)運行速率的同時會導致內存中產生大量的碎片，從而導致內存的使用率下降，這樣的情況導致了動態(tài)分區(qū)方式的出現。動態(tài)分區(qū)方式不會一次性將作業(yè)的所有部分都調入內存，當作業(yè)運行到必要的時候再進行調入。兩種分區(qū)管理方式雖然存在差異，但都是為了解決內存分配問題、提高內存利用率這一目標而存在，兩種分區(qū)管理方式的產生與發(fā)展蘊含著事物發(fā)展的矛盾對立與統一的規(guī)律，矛盾是發(fā)展的動力，統一是發(fā)展的結果。兩種分區(qū)管理方式作為對立統一體，促進了早期內存管理方式的不斷發(fā)展與進化，在要求學生掌握兩種分區(qū)原理的同時，可以引導學生學會從多方面多角度看待事物，利用馬克思主義哲學的觀點一分為二地對待問題。

在分頁、分段以及段頁式存儲這三小節(jié)中，其存儲管理的方式相似，都是將內存空間以及作業(yè)分塊，然后將作業(yè)的塊裝入內存的塊中進行運行，從而實現內存空間的充分利用。以分頁存儲管理為例，頁面容量大小的劃分會影響內存的最終利用率。頁面劃分過大，每個作業(yè)的尾塊在裝入內存的過程中容易產生較多的碎片，從而降低內存的利用率；頁面容量劃分過小，雖然可以有效減少碎片，但會增加內存劃分的頁數，從而增加頁式存儲管理的頁表數據結構的長度，從另一個角度降低了內存的利用率。其他兩種內存管理方式亦存在類似的問題。在這三小節(jié)的教學過程中，可以引導學生看到事物辯證統一的關系，既要看到事物相互聯系的方面，亦不能忽視事物之間的相互區(qū)別，培養(yǎng)學生從多方面、多角度觀察事物內在的矛盾與相互間聯系的能力。

3.3 教學評價的設計

教學評價是在教學環(huán)節(jié)結束后對教學效果、教學目標達成程度的考察，在融入思政元素后，教學評價在考核專業(yè)知識的基礎上也需要對學生掌握思政觀點的程度進行考查。操作系統原理課程的存儲管理機制這一小節(jié)中融入的思政元素以馬克思主義哲學觀為主，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、全局意識以及辯證的思維方式，教師在課后可以通過專門設計的試題、問卷考查學生這一方面的能力成長情況；另外也可以通過行為觀察、討論談話的方式，了解思政目標的達成情況。

4 結束語

操作系統原理課程是計算機學科中理論性較強的專業(yè)課程，在教學過程中通過問題為導向，挖掘探討思政元素的切入點、課程內容與思政元素的融合方式以及教學環(huán)節(jié)后的思政目標評價，其與思政元素的融合對其他課程也具有一定的借鑒價值。但在教學設計實踐的過程中，教學方式依然沿用了傳統的教學方式，思政元素的融入度不高，在后續(xù)的教學設計改進中還需要進一步的研究。