融合思政元素的操作系統課程教學改革實踐探析

彭寒玉

關鍵詞：操作系統；課程思政；教學改革；立德樹人

1 操作系統課程概述

操作系統課程是計算機專業的一門核心課程，主要講述操作系統的基本原理與實際運行過程。課程立足于傳統操作系統的基本概念、基本技術和基本實現方法，結合現代操作系統的最新技術發展和實踐應用，著重構建操作系統課程知識的系統性、先進性和實用性，為計算機領域培養高素質、高品德的應用型人才奠定堅實的基礎。

操作系統作為一個處在應用軟件與硬件中間層次的系統軟件，操作系統課程（以下簡稱“本課程”） 起始于對“操作系統應該完成哪些工作，以及如何完成”這樣一個問題的探討，經由分析得出：1） 操作系統對上層應用程序和用戶進行服務，為了方便用戶和應用程序的操作，需要提供相應的接口；2） 操作系統對下層硬件進行服務，需要對硬件機器實現功能擴展；3） 操作系統處于軟、硬件中間層次，由于上層應用程序與下層硬件無法直接“溝通”，操作系統需要負責協調管理軟、硬件資源。其中，第三點是理解操作系統工作原理最為重要的一步。操作系統作為資源的管理者，具體管理哪些資源，根據“任務管理器”顯示，如圖1所示，主要提供處理器管理、存儲器管理、設備管理、文件管理、聯網與通信管理五大功能。本課程主要根據以上五方面展開講解，使得課程內容形成體系展開，學生接收的知識框架完整，更易理解操作系統的運行原理和設計流程。

2 課程思政建設思路

習近平總書記提出：“要堅持把立德樹人作為中心環節，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，努力開創我國高等教育事業發展新局面。”[1]根據習近平總書記指示，課程小組成員多次深入探討，發現操作系統課程內容不僅能夠培養學生思考和解決問題的能力，而且蘊含馬克思主義哲學原理，同時還能幫助學生正確樹立愛國、敬業、自強等觀念。

為了能夠在課堂教學中潛移默化地融合思政元素，讓學生主動接受，而非被動灌輸，課程小組成員展開了一系列討論，最終，課程小組將具體實施思路歸結如下：

1） 提升教師自身思想覺悟和綜合素質。傳統教學模式下，教師在教學活動中較為注重理論講授，忽略了學生思維能力的培養和正確三觀的樹立[2]。在此方面，教師首先要轉變教學觀念，以學生為主體，不僅要教授知識，更要育人。講授知識，教師需要自身專業素養過硬，不僅要熟練掌握操作系統的基本知識，還要對現代操作系統的新技術有所了解，對操作系統的未來發展有一定判斷。立德樹人方面，教師首先三觀要正，要熟悉我黨的教育方針，對馬克思主義哲學要有所了解，并且在生活中有所運用。教師自身有經驗，才能在課堂上傳授給學生。

2） 挖掘課程思政元素并設計思政案例。課堂教學中，不能只是將馬克思主義哲學的一些原理、抑或是思修的一些道理生搬硬套進來，這樣不僅學生不容易接受，也影響原本的教學內容。本課程小組更傾向于將元素融合在原理、案例之中，讓學生自己體會，最后由老師在課程小結部分點出。

為了達到預期效果，首先，教師要熟練掌握教授內容，同時要具有良好的政治素養。前期，課程小組組織教師間互相聽課，取長補短，提升專業能力。同時，小組每周會舉行一次課程思政學習活動，采用線上觀摩思政教學活動，線下聆聽思政講座，互相交流我黨的教育方針，明確我黨培養人才的方向等形式來提升教師的思想覺悟和政治素養。中期，課程小組成員按章節摘錄課程中涉及的原理和案例，逐個分析其中內含的思政元素，并做相關記錄。后期，小組成員對選取的內容和其所包含的思政元素進行融合，設計相關的教學案例，寫好教案，并邀請馬克思主義學院的老師和本專業的其他老師來聽課，對其做出評價與修改意見。

3） 對比傳統教學模式下學生的反饋。在課程教學中融入思政元素，最終是為了達到立德樹人的目的。所以，學生的反饋關乎課程教學改革的成敗。在加入思政案例的教學活動中，教師在課堂上要關注學生的聽課效率是否有所提高，對課程的興趣是否有所增加；課下與學生交流，對于課程的改革覺得是否有效；課后批改作業，學生的作業態度與正確率是否有所改善等。同時，教師也要做好相關記錄，課后進行反思與提升，不斷改進。

3 教學案例的設計與實施

針對操作系統傳統教學模式下存在的問題，課程小組規劃出了操作系統思政建設路徑，以下從思政建設的3個環節入手，詳細闡述課程建設的措施與實施過程。

3.1 教師德育意識和思政能力的培養

《禮記》中有道：“師者也，教之以事而喻諸德也。”

其大意為：作為一個老師，要注重德才兼備，不僅要教授學生“謀事之才”，更要傳授學生“立事之德”，而傳德尤為重要。其中，“謀事之才”可以說是教師在課堂上教授的專業知識，而“立事之德”則是教師在教書過程中要幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

著名教育學家陶行知先生也說過：“先生不應該專教書，他的責任是教書做人；學生不應該專讀書，他的責任是學習人生之道。”在傳統教學模式中，一些老師習慣于講授課本知識，忽略了對學生德育的培養。

在本課程思政建設之初，課程小組首先明確課程的根本問題——“當下，操作系統這門課程需要培養什么樣的人才？為誰培養人才？”，要回答好這個問題，不僅要求老師要有較高的專業素養，解讀好操作系統在目前環境下的發展方向，更要求教師具備良好的德育意識和課程思政能力，能夠響應國家教育方針，為我黨培養高素質人才，并且留得住人才。

在該環節，為了提升課程小組成員的德育意識和課程思政能力，課程小組決定采取以下幾項措施：

1） 聆聽專家講座。學校為培養教師的課程思政能力，可以經常召開專家講座，課程小組負責人會組織該時間段沒有課程的老師前往學習。

2） 加入課程共建老師。邀請馬克思主義學院的老師作為操作系統課程的共建老師，由該教師和本課程小組共同分析操作系統課程涵蓋的思政元素。

3） 參與馬克思主義學院學習活動。由馬克思主義學院的課程共建老師牽頭，組織參加關于解讀我黨教育方針的主題活動，獲取我黨最新教育路線。

4） 小組交流。課程小組每周召開一次小組交流活動，每位老師分享自己在課堂上的一些講授技巧、心得等。

3.2 思政元素的凝練與案例設計

思政建設的主體是課程內容本身，目標是將思政元素融入課程內容之中。教師在講授專業知識的過程中，要讓學生的思想覺悟得到提升。

本課程在進行案例設計時，結合了學生在思政課程上的學習情況，分析了學生的思想政治覺悟，將愛國情懷與個人使命、艱苦奮斗、創新意識和創新能力、唯物辯證法等思政元素融入操作系統課程教學內容中[3]，優化教學方法，讓學生在接受知識的同時也提升了個人的思想道德修養。具體案例設計如下：

1） 操作系統的發展歷史

在介紹國產操作系統的發展歷史和現狀時，可以介紹“鴻蒙”操作系統面市時遇到的困境——科技戰，以及華為在面臨該困境時不畏艱難，為國產操作系統在全球市場掙出一片天地。激發學生的愛國情懷，并讓學生體會到個人命運與國家命運緊密相連，培養學生正確的就業觀。

2） 處理器調度

在多道程序并發執行的系統中，由于進程的數量多于處理器的個數，因而不能并行處理各個進程，需要按照一定的規則來選擇某些進程先上處理器運行，這是處理器調度的含義。通過講解，能夠樹立學生的規則意識。處理器調度算法有很多，如：短作業優先算法、先來先服務算法、高響應比算法、時間片輪轉算法等，這些算法沒有好壞區分，只有適不適合某一環境之說。學生在做事情、想問題時，要能夠具體問題具體分析。

3） 死鎖

如果一個進程集合中的每個進程都在等待只能由此集合中的其他進程才能引發的事件，而無限期陷入僵持的局面稱為死鎖[4]。要正確認識競爭，不要惡性競爭，學會合作共贏。

4） 頁面置換算法

Belady異常：先進先出算法中，當為進程分配的物理塊數量增大時，缺頁次數不減反增。馬克思認為，量變是質變的基礎，質變是量變的飛躍，事物往往只能在量變規定的范疇內起預期的變化，如果超出量的范疇，則會發生質變，導致不可預料的結果。學生在做事的時候，要把握好度，量力而行，懂得過猶不及。

5） 磁盤尋道算法

對比掃描算法和電梯算法，掃描算法要求磁頭必須移動到磁道的最外側或者最內側，才能向反方向移動；電梯算法則只需要在磁頭移動方向上沒有其余請求后即可調轉方向。教會學生，做事要懂得變通。

以上均是對操作系統課程所涉及的原理來進行課程思政元素的融合，除此以外，課程小組經探討對部分例題也添加了思政元素[5]，如：在多道程序并發執行中，可以將紅軍長征的壯舉融入例題，讓學生體會到長征的精神；在單道批處理系統的案例中，將我國研究原子彈的過程融入案例講解，讓學生感受到在當時物質基礎十分薄弱的條件下，那一批前輩們創造出的非凡奇跡，從而自發學習“兩彈一星”精神等。

3.3 課程教學反饋與總結

教學的客體是學生，教師要重點關注學生的接受度。根據學生的反饋來適當改進課堂教學方法，提高課堂教學效率。對此，課程小組決定采取如下措施來反饋教學效果：

1） 課堂觀察法。對比操作系統以往重理論的教學方式，觀察學生上課的注意力集中程度。

2） 課下座談會。在固定時間段，找不同的學生進行探討交流，將學生的意見融入今后的教學中。

3） 教師聽課。小組負責人邀請馬克思主義學院的老師和本專業的其他老師來聽課，提出一些專業性的改進意見。

4 結束語

高校課程教育應當圍繞“立德樹人”這一主題展開[6]。操作系統課程是計算機專業的核心課程，旨在為我國培養全方位人才。作為老師，不僅要在課堂上教授學生知識，更要培養學生的德育，將思政內容加入其中。這樣才能保證高校不僅能夠培養出人才，而且能夠培養出有正確三觀的人才，是留得住、能為國家效力的人才。在操作系統的課堂內容中穿插思政元素，其實只是起到一個澆灌、喚醒的過程，課程小組每一位成員更期待于學生能夠被喚醒從而自發地去了解、去學習，成為一個德智體美勞全面發展的社會主義建設者。