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【课程思政建设经验谈】《操作系统》:目标导向,思政引领,德融教学,润物无声

日期:2021-02-21 | 来源 :教务处、教师发展中心 | 作者: | 阅读次数:

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一、课程及团队简介

操作系统课程是计算机学科中重要的专业基础课程,开设在第5学期,共64学时(含课内实验16学时),4学分。操作系统在计算机学科知识体系中处于硬件知识与软件知识的结合点,其内容涉及理论、算法、技术、实现和应用等,课程覆盖面广,在人才培养课程体系中起到承上启下的重要作用。

课程团队成员近年来积极致力于课程教学改革,始终坚持以学生为中心的发展理念。2018年课程团队开始积极探索线上线下混合式课程建设模式,并在2019年秋季学期正式实施?;旌鲜娇纬探萄С浞掷醚迷谙咂教ㄌ峁┑墓壹毒房纬挑吣暇┐笱А恫僮飨低场?span style="font-family:'times new roman'">MOOC课程及习题资源,作为学生线上自主学习资源;线下授课通过重构课程知识体系,集中在解决课程重难点知识内容,并通过启发式、案例式、研讨式教学方式进行课堂革命,将思政教育融入课程教学和改革的各个环节,以“爱国”“诚信”“责任”“创新”为核心培养学生高尚的道德素养,以解决操作系统的复杂工程问题为核心培养学生过硬的专业能力。2020年与麒麟软件建立校企联合“操作系统”课程改革教学团队,形成定期教学改革研讨制度,深度融合产业需求,面向国家软件人才培养战略,在课程建设中引入国产操作系统案例,直面关键基础软件“卡脖子”问题,激发学生爱国情怀和使命担当,在操作系统实践教学及课程思政建设中持续深入开展课程改革建设。

二、课程思政教学特色与创新

1.植入思政课程目标,加强思政引领

在操作系统原有的知识、能力课程目标基础上,增加思维、品格、创新等思政目标,加强顶层设计和思政引领,进一步对标毕业要求指标点,支撑产出导向(OBE)专业培养目标。

知识目标:在基本原理方面,重点掌握操作系统的基本概念、基本原理、基本方法和主要功能;在核心技术方面,重点掌握操作系统关键技术的实现机制和具体方法。内容覆盖进程管理、内存管理、文件管理、设备管理等。(支撑毕业要求1)

能力目标:具备将操作系统中所运用的理论、技术、方法等推广应用到其他领域的能力;具备设计应用操作系统知识解决问题的可行方案,强化算法、??榛?、软件代码分析等专业核心意识和对典型方法的掌握;具备对操作系统中涉及的方法、算法、工具等进行比较和评价的能力;通过在线自主学习、观看课程资源等,具备自主能力,了解操作系统及其应用的发展变化趋势。(支撑毕业要求1、2、3和12)

思维目标:具备创新思维、计算机系统思维、计算机技术交叉思维。(支撑毕业要求4)

品格目标:通过让学生了解操作系统发展历史和信创产业发展现状,引导学生充分认识操作系统自主可控工作的重要性,激发学生爱国敬业热情,把推动国产操作系统发展和技术创新作为使命追求;通过培养学生对操作系统复杂工程问题求解能力,培养学生多角度全方位思考问题及不畏困难、勇于创新的精神;通过加强学生实践训练,培养学生严谨认真、精益求精、坚持不懈和勇于探索的科学精神,并不断树立职业自信和职业责任感。(支撑毕业要求8)

2.结合产业需求,引用国产操作系统教学案例,增强学生使命担当,通过实践训练培养学生科学精神和创新能力

随着信创产业的发展,国产操作系统进课堂成为实践课程改革的必然,通过精心设计教学案例,包括引入麒麟、鸿蒙操作系统核心技术特色和架构分析、核心组件及常用布局应用、本地开发环境及应用程序开发实验项目,提升学生掌握主流国产操作系统的应用实践能力,并探索考核中引入职业技能测试,帮助学生更好的理解操作系统知识体系,支撑产出导向(OBE)的课程目标设计。极大激发了学生学习兴趣和使命担当。

实验课程中以案例分析引领原理机制,以练代讲,学生对课程的掌握更加透彻充分,实践能力明显增强,同时加强了对产业行业发展要求的理解,为未来的职业发展奠定良好基础。

3.混合教学模式助力课程思政建设

通过线上线下混合教学模式,重构了课程知识体系,优化了教学过程,充分运用国家精品课程资源,把课堂延伸至随时随地,变被动学习为主动学习?;旌鲜浇萄Р唤瞿芘嘌灾餮澳芰?,增强学习能动性,还有助于培养学生诚信的学习态度,积极的创新意识。自主学习后通过设置在线测试,使学生学习有目标、有竞争、有挑战;线下见面课,打破原有知识灌输学生被动接受式传统课堂模式,以思政目标和能力目标为导向进行课堂革命,通过大量的案例式、启发式、研讨式、分组对抗等教学方式解决课程重难点问题,增强课程挑战度和高阶性,极大提升了学生课堂参与度。

三、课程思政典型教学案例

操作系统课程立足于专业教学内容,突出实践性和创新型的培养,使用多元化思政育人形式,融入到理论教学、实践教学、和在线教学,通过课堂举例、新闻视频、实例对比、课堂讨论、关联比较、逻辑推导、实践教学等多种形式,实现德融教学,润物无声。

案例1:在第一章操作系统概述部分中:引入凌镜门事件和Google断供事件,强调发展国产操作系统和软件生态的必要性与紧迫性,通过弹幕讨论国产操作系统的发展与出路,激发学生学习本课程的兴趣与热情。

案例2:在第二章进程调度算法内容中:引入哲学思想中的平衡论,说明任何算法都没有绝对的优劣,没有最好的算法只有适合的算法。告诉学生以后的学习工作中不要一味的追求高精尖,要综合考虑各方面因素,选择最适合的方案,达到整体的平衡最重要。

案例3:在第四章操作系统死锁问题中不当竞争会引起死锁,协调分配资源才能所有进程有序执行。引入和谐共享的社会主义核心价值观。通过热点新闻和影视节目来说明互踩互斗会导致满盘皆输,互扶互助才能实现共赢的道理。倡导大家远离宫心计式的社交方式,以互利互惠、互相成就的心态面对社会,共同建造和谐社会。

案例4:在第五章内存管理Belady异常问题中带领学生一起分析页面置换算法这种异常现象出现的原因,引导学生在发现问题时要追本溯源,要有科学探索精神,找到问题的原因后对症下药,找到解决问题的方法,实现技术上的创新和突破。

案例5:在第八章操作系统文件结构中通过微软和Unix两个操作系统中文件物理结构的对比,引入辩证唯物主义思想中发展观,Unix用发展的思维处理问题,设计的文件系统直到现在都不过时,而windows的文件系统已经升级无数次了。在未来的智能互联网时代,技术发展迅速,无论做什么事情都要具有发展的思维。

四、课程思政实施成效及学生反馈

通过课程思政教学改革,多样化的课堂教学模式,更容易被学生接受和认可。雨课堂及学堂在线APP、小程序等更符合学生学习习惯,混合学习模式使学生学习更加个性化,提高了学习兴趣。国产操作系统实际案例的引入,更加贴近产业实际的实验教学结合“创新能力”培养,使学生更喜欢动手实践,在巩固知识的同时又提高了自身的实践能力。综上所述,操作系统课程中课程思政融入达到了较好的“立德树人”“润物无声”效果。但是这仅仅是一个开始,思政改革要取得更大成效还需要一个长期潜移默化的过程,还需要师生长期的坚持和努力。


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