“操作系統”課程的全程多模式課程思政的設計與實踐

摘" 要：為實現“價值引領、知識傳授、能力培養”三維一體的課程教學目標，學校“操作系統”課程進行了全面的課程思政建設，建立了較為豐富的、多模態的課程思政案例數據庫，在線上線下混合教學，開展了多模式的全程思政教學，并設計使用了定性與定量相結合的思政教學效果考評方法。通過思政方案的實施發現，課程的思政教學對學生的個人素養和專業素養有較好的引領作用。

關鍵詞：操作系統；課程思政；全程多模式；思政案例

中圖分類號：G420" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）27-0099-04

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節，讓思想政治工作貫穿教育教學全過程，［1］包括具有“隱性思政”特征的專業課程。

操作系統是學校面向計算機大類專業學生在大二上學期開設的一門重要專業基礎與核心課程，該課程采用線上線下混合式教學，主要講授操作系統的基本概念、工作原理、設計技術和算法。講授內容是操作系統發展過程中保留的精華，體現了操作系統理論和技術中最核心、最具創新性的知識，具有一定難度，在此課程中挖掘家國情懷、科技強國、榜樣力量、工匠精神、科學發展與辯證思維等思政元素，開展多形式、貫穿全教學過程的思政教育，能更好激發學生學習興趣，達到較好的立德樹人效果。［2-3］

一、課程思政的目標

為實現“價值引領、知識傳授、系統分析/工程應用/綜合能力培養”三維一體的課程教學目標。課程組討論設立了課程思政的目標，從個人素養和職業素養兩個層面開展課程思政教育，以達到立德樹人效果。具體為： 1. 以社會主義核心價值觀為基礎， 課程中全程、多模式、有機地引入愛國、誠信、責任、創新等相關思政元素，激發學生學習動力，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。2. 對學生進行科學思維方法的訓練，強化工程與倫理教育，激發學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的社會責任感和使命感，培養學生嚴謹求真的科學態度，激發他們精益求精的大國工匠精神。［4-5］

二、課程思政的方案設計

在課程思政目標指引下，課程組從四個環節進行課程思政方案設計，如圖1所示。

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圖1" 課程思政方案設計思路

（一）課程思政的內容

課程組結合計算機學科與專業特點、操作系統課程知識特點，廣泛進行課程思政的調研學習與討論，深挖與凝練課程思政元素。針對每個知識單元設置思政目標點，設計多元思政元素，并寫入課程教學大綱。具體思政內容設計如表1所示。

（二）課程思政方法設計

課程思政應當貫穿課程教學的全過程，包括課前的線上自主學習環節、線下課堂、課間、課后鞏固與延展、上機實驗、考核等，讓學生意識到課程思政是提升自身思維意識與素養的重要形式。

課程思政應當用多模態數據以多模式展示給學生，包括視頻、文獻、故事、圖像、數據、研討等，更大激發學生對思政內容的興趣，讓其積極參與其中。課程思政也應當隱性有機融入課程知識點，不能孤立談思政，失去課程思政的意義。

（三）課程思政形式設計

1. 課前線上自學學習環節。在給學生提供的線上自主學習導學文檔中，結合知識點，給學生指出相應思政資源方向或鏈接，供學生自主學習和思考。如針對“操作系統發展過程”的“多處理機系統”線上學習知識點，可讓學生調研我國超級計算機現狀及設計特點（如天河三號、神威太湖之光等）；針對“嵌入式系統”線上學習知識點，可讓學生調研嫦娥五號探測器設計的操作系統是什么（國產嵌入式實時操作系統：SpaceOS-天卓）。通過對這些設計的相關學習讓學生樹立國家自信與愛國情懷。

2. 線下課堂環節。在知識點的講解中有機融入思政要點。（1）在每個知識單元前使用代表本單元思想的古代名言引入，讓學生領悟中華文化之博大精深，如I/O系統部分引入《荀子·儒效》的“千舉萬變，其道一也”，表明雖然I/O設備千變萬化，但操作系統可以使用簡單統一的方法進行管理，即設計驅動程序的統一接口，通過該接口調用各種I/O設備廠商提供的設備驅動程序，實現對設備的控制。（2）在原理涉及的相關技術講解時，引入設計的計算機專家故事，如信號量機制和銀行家算法的研究者Dijkstra等，樹立榜樣力量。（3）在講述同一問題的不同解決方案時，引入科學發展觀、辯證思維、矛盾論思想。（4）針對線上自主學習內容，分小組主題匯報后，采用“四副眼鏡法”讓不同小組分別扮演正方、反方、管理者、計算機工程師角度分別展開研討，讓學生了解系統分析方法并獲得對技術的完整認知，同時培養學生的團隊學習、拓展學習和自我表達等專業素養。（5）在課間播放國產操作系統發展、OS新技術的視頻，培養學生的家國情懷和對知識的更形象認知。

3. 課后鞏固與拓展環節。在學習通平臺布置多種類型習題和討論，包括國產操作系統發展調研、多種方案的對比分析、實際系統Linux設計方案學習總結、實際復雜問題的算法設計等。通過教學課件、交流平臺等更新操作系統的最新發展、實際系統設計相關技術的文章或視頻，來綜合提高學生的系統對比分析、工程問題設計、自主拓展學習、書面表達等專業素養。

4. 上機實驗環節。實踐教學基于虛擬機的Ubuntu開展，圍繞的思政元素主要為學術誠信、合作、創新精神。強調實驗報告不許抄襲，否則認定為未完成實驗。實驗題目允許2人合作完成，但需說明工作分工。實驗內容進行分層設計，讓不同能力的學生都能學有所獲，并引入創新性題目讓學有余力的學生去挑戰，以激發他們的創新精神，如嘗試新的調度算法設計。

5. 結業考核。在結業閉卷筆試中，可引入無標答的思政題目檢驗學生對課程思政的理解，如針對國產操作系統的開發認知、對未來操作系統功能的暢想、新設計與對已有算法改進等。

（四）課程思政的效果評價方法設計

為了合理檢驗課程思政的思政效果，課程組設計了定性與定量相結合的評價方法。其中，定性方法主要包括開課前和結課后的問卷調查（問卷題目見圖2）和與學生交流獲得。定量方法將綜合考慮作業中思政題目的解答、小組匯報的拓展、實驗的創新設計、結業考核的思政問題解答等進行評定，具體定量評定方法見表2所示。

三、課程思政的實施

依據課程思政方案的設計，課程組近兩年分別在計算機大類2021級和2022級中試實施和正式實施本課程的思政方案。課程組進行統一備課，討論課程思政點的展開，首先通過廣泛學習、積累，創建了較為豐富的課程思政資源數據庫，案例達上百個。并制作了配套的含有思政目標、思政案例的課程教案與幻燈片。調整了課程線上學習指導文檔，設計和布置了多個課后的含思政點的學習任務，包括作業、討論、實驗，其中“國產操作系統發展之我見”作業采用生生互評形式，達到學生間認知的交流與提升的目的。

在授課學生中開展了課前與課后思政問卷調查，結果如圖3和圖4所示。從圖3可以看出95%以上的學生認為課程較好地完成了思政任務，對他們的專業素養與個人價值觀都有引領。圖4中對比了開課前與結課后學生對本課程思政的支持度，結果顯示，學生對課程思政支持占比從開課前的28.9%升至結課后的85.7%，而不支持的占比從開課前的15.7%降至結課后的3.3%，說明學生都非常認可課程思政效果，認為課程思政對課程教學有正向積極引導作用。

課程在結業考試中也設計加入了無標答的思政題目，包括理論聯系實際的、新技術的、探索與創新的多個題目，占總試卷分值的15%左右。題目如圖5所示，從答題情況可以看出學生對于思政與創新性題目得分率（平均得分率50%—80%）適中，學生在課程思政教育方面有收獲。

依據設計的定量評價方法對2022秋2201班的52名考試學生進行了思政定量分數計算，得出平均分為72.67，得分適中，說明課程的思政教育對學生在個人與專業素養提升上有一定促進作用。

四、反思與總結

經過兩年課程思政的建設與實施，深刻領會到在專業課中融入課程思政能有效達成“價值引領、知識傳授、能力培養”三維一體的課程目標，能較好提高學生對課程和專業的認同度，能進一步提升人才培養質量。

同時，在課程思政實施中也需要注意：1. 思政案例與課程知識點的有機融合，找準知識與案例的切入點，自然、精煉和生動地闡明案例，觸發學生思考。2. 專業課程思政要專業素養和個人修養培養并重，在進行學生的價值觀引領的同時，要將和專業課結合緊密的專業素養，如正當的行業競爭、信息安全、科學思維方法訓練、工程設計、團隊學習等也引入課程。3. 要以多模態、多模式開展課程思政，激發學生學習興趣。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部. 高等學校課程思政建設指導綱要［EB/OL］. （2020-06-03）［2020-05-28］. http：//www.moe.gov.cn/s rcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

［2］ 金虎. 課程思政的探索與實踐：以“操作系統”課程為例［J］. 黑龍江教育：理論與實踐，2020（01）：1-2.

［3］ 萬世昌，王文東，薛雨. 課程思政背景下操作系統課程教學改革與實踐［J］. 軟件導刊，2023，22（07）：199-202.

［4］ 林穗，李敏. 操作系統課程思政教學設計與實踐［J］. 計算機教育，2023（03）：115-118.

［5］ 李姍姍，沈立，文艷軍，等. 高級操作系統課程思政探索與實踐［J］. 計算機教育，2021（11）：85-88.

（責任編輯：陳華康）

基金項目：本文系2022年西南石油大學高等教育教學改革研究項目“《操作系統》課程思政的探索與實踐”（項目編號：X2021JGY B041）階段性研究成果。

作者簡介：任冬梅（1977—），女，博士，西南石油大學計算機與軟件學院操作系統課程負責人，副教授，研究方向為計算機圖像處理。