操作系統(tǒng)原理課程中思政教育的實(shí)踐探索

袁競

關(guān)鍵字：操作系統(tǒng)原理；課程思政；教學(xué)融合

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，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(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)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(guān)注的熱點(diǎn)，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(diǎn)。

操作系統(tǒng)原理課程是計算機(jī)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課程，其涵蓋了操作系統(tǒng)的體系構(gòu)建、算法處理等內(nèi)容[1]。在操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)內(nèi)容中，無論是操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史，還是操作系統(tǒng)的體系原理，其中都體現(xiàn)了團(tuán)結(jié)協(xié)作、科技強(qiáng)國的重要性。在操作系統(tǒng)原理課程的教學(xué)過程中融入思政元素，通過利用課堂教學(xué)手段進(jìn)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(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的道德品質(zhì)，讓其樹立正確的人生觀與價值觀，成為計算機(jī)教師在課程教學(xué)的過程需要探索的重要課題[2]。

1 操作系統(tǒng)原理課程與課程思政融合的內(nèi)涵

1.1 內(nèi)涵

課程思政一般指教師在教學(xué)的過程中不斷發(fā)掘?qū)I(yè)課程所蘊(yùn)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?nèi)谌胝n堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中，從而實(shí)現(xiàn)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(zhì)上講，課程思政是一種全新的教育觀，教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，依托課程思政的大背景改進(jìn)和完善現(xiàn)有的課程教學(xué)體系，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計中體現(xiàn)出思政元素[3]。

操作系統(tǒng)原理課程是計算機(jī)專業(yè)的必修課程，主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)的發(fā)展、進(jìn)程的管理、處理機(jī)的調(diào)度、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理等。通過該門課程的學(xué)習(xí)，在專業(yè)知識的層面上要求學(xué)生掌握操作系統(tǒng)的原理以及相關(guān)的調(diào)度管理算法。操作系統(tǒng)原理課程蘊(yùn)含了知識產(chǎn)權(quán)、團(tuán)隊協(xié)作、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全維護(hù)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(tǒng)研發(fā)、芯片研發(fā)等方面的成果，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感、愛國情懷，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感[4]。

1.2 目標(biāo)

操作系統(tǒng)原理課程與課程思政理念相融合的首要目標(biāo)即是梳理操作系統(tǒng)原理課程中所蘊(yùn)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(tǒng)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(chǎn)力發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，同時亦符合科學(xué)發(fā)展觀的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，在教學(xué)案例的設(shè)計過程中將其所蘊(yùn)含的思政元素與專業(yè)知識進(jìn)行緊密聯(lián)系，從而在課堂教學(xué)的環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)思政育人的功能。當(dāng)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(diǎn)必須與具體的專業(yè)知識相結(jié)合。操作系統(tǒng)原理課程是計算機(jī)學(xué)科的專業(yè)課程，作為當(dāng)下技術(shù)發(fā)展最快的行業(yè)之一，計算機(jī)專業(yè)課程的案例往往容易與社會熱點(diǎn)、時事熱點(diǎn)發(fā)生聯(lián)系，課程思政可以以此為切入口進(jìn)行道理的闡述，從而提升學(xué)生的價值判斷與理性思維。另外，也可以從學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中容易忽視的問題入手，或從學(xué)生在專業(yè)知識學(xué)習(xí)中遇到的難題入手，結(jié)合專業(yè)知識的傳授進(jìn)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(xué)的過程中需要進(jìn)行更加有針對性、更加系統(tǒng)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(xué)的本質(zhì)，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(nèi)涵，在進(jìn)行專業(yè)化、職業(yè)化教學(xué)的過程中，提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感與社會責(zé)任感，同時激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，最終提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量。

2 操作系統(tǒng)原理課程與課程思政融合的路徑

2.1 操作系統(tǒng)原理課程大綱與思政融合

操作系統(tǒng)原理的課程大綱是依據(jù)計算機(jī)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(xué)實(shí)施有著指導(dǎo)性的作用。操作系統(tǒng)原理課程與思政元素的融合，首先就需要從課程實(shí)施的指導(dǎo)性文件入手，將實(shí)現(xiàn)“以人為本、德育為先、能力為重”作為人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)寫入課程的教學(xué)大綱中。操作系統(tǒng)原理是一門從宏觀到微觀闡述計算機(jī)操作系統(tǒng)原理的課程，結(jié)合課程的特點(diǎn)，可以將人與社會的關(guān)系作為課程思政的出發(fā)點(diǎn)，將引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀作為操作系統(tǒng)原理課程與思政元素的融合點(diǎn)制訂教學(xué)大綱。

2.2 操作系統(tǒng)原理課程內(nèi)容與思政融合

操作系統(tǒng)原理課程內(nèi)容體系龐大，涉及的知識點(diǎn)紛繁復(fù)雜，在進(jìn)行課程思政元素挖掘的過程中需要根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容具體考慮。例如在講解操作系統(tǒng)發(fā)展史的章節(jié)過程中，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展與硬件的更新，引導(dǎo)學(xué)生保持科學(xué)研究的熱情，樹立遠(yuǎn)大的理想，堅定科學(xué)發(fā)展這一唯物歷史觀；在講解進(jìn)程與作業(yè)管理的章節(jié)過程中，結(jié)合同步與互斥的原理，引導(dǎo)學(xué)生理解事物之間相互依賴而又相互排斥的特點(diǎn)，學(xué)會運(yùn)用唯物辯證的思維方法來看待客觀世界；在講解文件系統(tǒng)、設(shè)備管理的章節(jié)時，通過舉例引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到資源、權(quán)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(tǒng)原理課程在講解具體實(shí)例時往往會以Linux系統(tǒng)為例，涉及Linux的內(nèi)容可以結(jié)合Linux在手機(jī)、移動設(shè)備領(lǐng)域的最新應(yīng)用進(jìn)行拓展講解，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到科技創(chuàng)新引領(lǐng)時代發(fā)展的重要性。

2.3 操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)方法與思政融合

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

2.4 操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)評價的思政融合

教學(xué)評價是對教學(xué)目標(biāo)的完成程度的考核，是對教學(xué)效果的檢驗(yàn)。操作系統(tǒng)原理課程大綱中教學(xué)目標(biāo)與思政元素相結(jié)合后，對課程的教學(xué)評價自然也需要融合相關(guān)思政目標(biāo)的考核。在教學(xué)評價的過程中，一方面需要衡量學(xué)生對基本概念與知識要點(diǎn)掌握及應(yīng)用的能力，另一方面需要檢驗(yàn)思政教育在操作系統(tǒng)原理課程教學(xué)過程中的效果，采用多元化的課程考核與教學(xué)質(zhì)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(jìn)行。專業(yè)知識與技能的考核主要以階段性測試、實(shí)驗(yàn)、課堂測驗(yàn)、終結(jié)性考核等形式進(jìn)行；思政考核主要以團(tuán)隊協(xié)作能力的檢測、合作溝通能力的檢測、思想品德等要素構(gòu)成。

3 操作系統(tǒng)原理課程思政融合的教學(xué)案例設(shè)計

3.1 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計

以操作系統(tǒng)原理課程的存儲管理章節(jié)中存儲管理機(jī)制一節(jié)為例，該小節(jié)的主要內(nèi)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(jù)章節(jié)的內(nèi)容，在專業(yè)方面的教學(xué)目標(biāo)主要包含了解各類存儲管理方式的相關(guān)概念，理解常見的內(nèi)存管理方式原理，能夠運(yùn)用分段和分頁的內(nèi)存管理機(jī)制進(jìn)行地址映射的運(yùn)算等。以章節(jié)的內(nèi)容為基礎(chǔ)，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(tǒng)一等，因而在思政方面的教學(xué)目標(biāo)主要包括培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展的眼光、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生以辯證的思維觀察事物。

3.2 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

首先是章節(jié)內(nèi)容的引入。內(nèi)存作為計算機(jī)的重要資源之一，其容量有限，而往往需要并行的多個進(jìn)程的總和卻大于內(nèi)存可以分配的容量大小，在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行中需要從提高內(nèi)存利用率的角度出發(fā)，對有限容量的內(nèi)存進(jìn)行高效的管理與合理的分配，從而實(shí)現(xiàn)小內(nèi)存運(yùn)行大程序的目標(biāo)，此處可以給學(xué)生設(shè)置思考題：提高內(nèi)存利用率有何重要性？經(jīng)過深入的探究不難發(fā)現(xiàn)，合理且高效的內(nèi)存規(guī)劃分配方式，在提高內(nèi)存利用率的同時對計算機(jī)整體系統(tǒng)的效能會產(chǎn)生重大影響。通過思考題的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生在分析問題的時候能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住影響事物發(fā)展的關(guān)鍵要素，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)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(yùn)行之初將作業(yè)一次性地裝入內(nèi)存進(jìn)行運(yùn)行，在提高作業(yè)運(yùn)行速率的同時會導(dǎo)致內(nèi)存中產(chǎn)生大量的碎片，從而導(dǎo)致內(nèi)存的使用率下降，這樣的情況導(dǎo)致了動態(tài)分區(qū)方式的出現(xiàn)。動態(tài)分區(qū)方式不會一次性將作業(yè)的所有部分都調(diào)入內(nèi)存，當(dāng)作業(yè)運(yùn)行到必要的時候再進(jìn)行調(diào)入。兩種分區(qū)管理方式雖然存在差異，但都是為了解決內(nèi)存分配問題、提高內(nèi)存利用率這一目標(biāo)而存在，兩種分區(qū)管理方式的產(chǎn)生與發(fā)展蘊(yùn)含著事物發(fā)展的矛盾對立與統(tǒng)一的規(guī)律，矛盾是發(fā)展的動力，統(tǒng)一是發(fā)展的結(jié)果。兩種分區(qū)管理方式作為對立統(tǒng)一體，促進(jìn)了早期內(nèi)存管理方式的不斷發(fā)展與進(jìn)化，在要求學(xué)生掌握兩種分區(qū)原理的同時，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從多方面多角度看待事物，利用馬克思主義哲學(xué)的觀點(diǎn)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(nèi)存空間以及作業(yè)分塊，然后將作業(yè)的塊裝入內(nèi)存的塊中進(jìn)行運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)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(nèi)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(nèi)存的過程中容易產(chǎn)生較多的碎片，從而降低內(nèi)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(nèi)存劃分的頁數(shù)，從而增加頁式存儲管理的頁表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長度，從另一個角度降低了內(nèi)存的利用率。其他兩種內(nèi)存管理方式亦存在類似的問題。在這三小節(jié)的教學(xué)過程中，可以引導(dǎo)學(xué)生看到事物辯證統(tǒng)一的關(guān)系，既要看到事物相互聯(lián)系的方面，亦不能忽視事物之間的相互區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生從多方面、多角度觀察事物內(nèi)在的矛盾與相互間聯(lián)系的能力。

3.3 教學(xué)評價的設(shè)計

教學(xué)評價是在教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后對教學(xué)效果、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成程度的考察，在融入思政元素后，教學(xué)評價在考核專業(yè)知識的基礎(chǔ)上也需要對學(xué)生掌握思政觀點(diǎn)的程度進(jìn)行考查。操作系統(tǒng)原理課程的存儲管理機(jī)制這一小節(jié)中融入的思政元素以馬克思主義哲學(xué)觀為主，旨在培養(yǎng)學(xué)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(shè)計的試題、問卷考查學(xué)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(biāo)的達(dá)成情況。

4 結(jié)束語

操作系統(tǒng)原理課程是計算機(jī)學(xué)科中理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程，在教學(xué)過程中通過問題為導(dǎo)向，挖掘探討思政元素的切入點(diǎn)、課程內(nèi)容與思政元素的融合方式以及教學(xué)環(huán)節(jié)后的思政目標(biāo)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(xué)設(shè)計實(shí)踐的過程中，教學(xué)方式依然沿用了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，思政元素的融入度不高，在后續(xù)的教學(xué)設(shè)計改進(jìn)中還需要進(jìn)一步的研究。