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思政视角下操作系统课程教学改革与实践

2022-03-25燕彩蓉

软件导刊 2022年3期
关键词:案例思政素养

王 璿,燕彩蓉,罗 辛

(东华大学计算机科学与技术学院,上海 201620)

0 引言

在“新工科”建设背景下,高校理工科专业尤其是计算机专业,如何关注社会发展需求,培养高质量技术专业人才,是未来走内涵发展之路的关键所在[1]。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人。”[2]为了有效提升大学生的工程综合素养和创新实践能力,首先需要在专业必修课程中积极探索、努力创新实践教学方法,将工程实践资源转化为育人育德资源,让技术实践和价值引领同向同行、有机统一[3]。

操作系统是计算机类专业的一门核心必修课程,讲究理论和实践并重,要提升教学效果以适应新的社会需求,就必须大力推进课程全方位改革,同时强化课程思政建设。何菊等[4]分析了在计算机类专业课程思政教育实施过程中遇到的一些问题,并以操作系统课程为例给出了课程思政案例的设计和实践过程。张玉琢等[5]结合操作系统课程具体内容,挖掘课程的思政教育元素。金虎[6]通过改善教学过程中的教学大纲、教学理念、教学方法及应用创新载体等方式,将课程思政融入操作系统课程中,提高了学生的思想认识和学习兴趣。

各高校在不断探索和实践中对计算机类课程进行改革,取得了一定经验。但目前科技知识类课程普遍存在理论性强、概念抽象、内容晦涩、难于理解等特点。归纳而言,在科技知识类课程中开展课程思政主要存在3 个方面的问题:

(1)思政元素不明确。某些教师思政意识不高,错误地认为科技知识类课程难以开展课程思政,或片面地认为课堂上聊人生感悟,讲爱国主义教育就是课程思政。如何在科技知识中精准地挖掘思政元素,是展开思政教学的前提。

(2)思政内容不生动。一味地说教,将思政内容牵强地加到专业课上,学生学习兴趣不高,讲给学生的内容也很难被认同。如何做到思政内容和专业知识的有机融合,让课程“有知有味”,是教学改革过程中需要解决的问题。

(3)思政考量不全面。在考核环节,学生作为评价的主体,教师往往注重知识能力的考查,而忽视了素养能力的培养。签到、打卡等方式可作为规范学习习惯的手段,但相对单一。如何从思想根源上调动学生的主动性,将思政目标纳入课程考核中,是实现课程思政成效最大化的必要手段。

针对以上问题,东华大学计算机科学与技术学院的课程教学团队根据多年操作系统课程教学实践经验,从精准挖掘思政元素、精心设计思政内容及精确思政考核环节3个方面,探索全流程的课程思政改革与实践的一般方法,以实现思政成效最大化。

1 操作系统课程思政建设的主线

操作系统课程理论内容多、知识点复杂,具有较强的抽象性和理论性[7]。课程教学既要达到专业教育的目的,培养学生的专业技能和专业思维,又要达到思政教育的目的,将正确的价值引领融入知识传授和能力培养中[8-9]。在教学改革过程中,本文将围绕思政元素、思政内容和思政考量3 个方面展开课程思政建设。

1.1 挖掘知识中的思政元素

为深入理解课程思政的内涵,东华大学计算机学院各课程团队积极参与思政主题培训,学习优秀案例。以操作系统课程专业知识为载体,从科技前沿、时事热点、人文精神、责任意识、工程实例等多角度提炼操作系统课程的思政元素,融合培养学生的素养目标与能力目标。例如:进程管理是操作系统课程的核心章节,进程同步和互斥问题是其核心知识点。围绕进程同步与互斥的课程目标,采用启发和类比方法帮助学生理解同步和互斥这两个看似矛盾,却又相互依赖的概念,如同辩证法中的矛盾统一体,既互相排斥又互相依存。

1.2 设计沉浸式思政内容

结合学情和教材,循序渐进、寓理于例,以“润物细无声”的方式将正确的价值观有机融入教学内容,以学生喜闻乐见的方式开展教学,做到信息地有效传递。当今网络时代,信息传播快速,学生求知欲强、知识涉猎广泛,在设计案例时可列举一些学生关注的热点话题。例如:操作系统第一堂课都会谈到操作系统的发展历史,以国产鸿蒙操作系统为例,介绍鸿蒙操作系统的发展过程,讲解鸿蒙系统的开发难点。引导学生关注、使用和研究操作系统中“卡脖子”的问题,激发学生追求技术进步的使命感。

1.3 采用贯通式思政考量模式

课程思政的最终目的是为了实现科学育人,学生是最直接的学习者、感受者和获益者。立足于学生,以第一视角充分检验人才培养的效果,需要通过思政目标达成情况来不断改进和完善教学活动。本文将课程素养目标与课程教学和实践的各个阶段相互关联,设置相应的考查项,从“德、能、勤、绩”4 个方面立体考量,实现课程思政成效的最大化。

2 精准挖掘思政元素

思政元素源于专业课程中的知识点,通过梳理课程主要章节及其内容,围绕思政评价中设定的素养目标,精准挖掘课程蕴含的思政元素。构建以“专业内容为主、思政内容为辅”的课程思政教学体系。图1 列举了操作系统课程中思政元素的构建及与素养目标之间的对应关系。对于操作系统这一研究范畴,可挖掘的思政元素众多,但课程思政的目的在于提升学生的专业素养,因此设定了科技报国的时代使命担当精神、善抓重点解决矛盾的能力、创新意识和创新能力、工程伦理和职业道德这4 个素养目标。将凝练的思政元素与其相互呼应,通过精准挖掘思政元素,达到提升思政成效的目的。

3 恰当融入思政内容

在思政元素的引导下,通过精心设计的教学案例库,无缝衔接思政内容与专业课程。随着信创产业的发展,国产操作系统进入教学课堂已成为实践课程改革的必然。通过引入麒麟、鸿蒙等操作系统的核心技术特色、架构分析、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,帮助学生更好地理解操作系统的知识体系,支撑产出导向教育(Outcomes Based Education,OBE)的课程目标设计,激发学生的学习兴趣和使命担当。

Fig.1 Ideological and political elements and professionalism goals of operating system curriculum图1 操作系统课程思政元素和素养目标

3.1 国产操作系统案例教学目标和内容

了解操作系统的发展历史,尤其是我国操作系统的研究现状是认知操作系统的基础。通过引入“凌镜门”和Google 断供事件等时事热点,强调发展国产操作系统和软件生态的必要性与紧迫性。表1 为国产操作系统案例的思政内容设计示例。

Table 1 Ideological and political cases design of Domestic Operating System表1 国产操作系统案例的思政内容设计

3.2 实施效果

国产操作系统案例作为更贴近产业实际的实验教学,激发了学生积极实践的兴趣和动力,在巩固知识的同时又提高了自身的实践能力,达到了较好的立德树人、润物无声的效果。但是这仅是开始,思政教学要取得更大成效是一个长期的过程,需要师生长期的努力和坚持。

4 完善思政考量

操作系统课程的能力培养目标贯穿于整个教学过程中,选择恰当的知识点和教学方法有利于培养学生的学习能力。将思政教学融入课程中,不能简单地进行量化和比较,应采用过程性评价方式将素养目标和能力目标相结合。具体考核学生参与度、在线作业、实验报告和期末试卷4 个部分,实现对学生“德、能、勤、绩”的立体评价。

4.1 学生参与度

采用积分制度,根据学生签到、课堂问题、分组讨论案例等参与情况进行加分。提升学生的积极性,同时也培养学生的契约精神,对应素养目标中的工程伦理、职业道德等意识的培养。

4.2 在线作业

围绕课程章节内容,进行章节测试,并在作业中适当增加含有思政元素的测试题。例如:国产操作系统的“卡脖子”问题是什么?站在工程技术人员的角度,采用哪些方法来解决这些问题?学生通过查阅相关资料并结合自身理解,给出相应回答。目的是树立学生科技报国的使命担当精神和提升学生解决矛盾的能力。

4.3 实验报告

在国产操作系统的开发和设计中引入实践环节,切实将思政环节中讨论和关注的问题落实到技术实现中。实践效果通过实验报告、项目展示等形式进行考核。实验报告通常包括实验目标、实验内容和步骤、实验设计方案、程序清单、心得体会等具体内容,通过批阅实验报告能够反映学生的素养情况。在实验设计方案中,鼓励学生提出新的想法,结合自身学习内容设计技术路线,从而了解学生对操作系统的设计和分析能力及解决矛盾和创新的能力。程序开发过程中,告诫学生任何微小的错误都可能导致系统产生严重的后果,引导学生遵守程序设计规则,养成严谨的科学作风。从心得体会中观察学生的学习收获和思想动态,通过反馈的信息为教师进行个性化教学提供参考。

4.4 期末试卷

针对课程知识点设计试卷,题型包括单项选择、多项选择、填空题、简答题、分析题等题型,并按各章节知识点的比例分配分值,其中考查综合能力运用的应用题目不少于20%,旨在让学生将所学理论知识联系实际应用,同时考查学生解决复杂问题的综合能力。

操作系统课程在学校“一流课程”教学改革的支持下,从疫情期间的线上教学,到后疫情时期的线上线下混合式教学,教学的方式和评价体系都在依据实际情况进行调整。从东华大学计算机科学与技术学院2019 级计算机专业本科生的成绩分布来看,相较于疫情前传统课堂教学模式下的优良率提升了近20%,尤其是学生参与度和实验报告质量有着明显提升。实际案例证明,通过在各章节中挖掘典型案例,增加有效的、多元的思政元素,可使原本复杂、抽象的操作系统知识点变得更生动,激发了学生的学习和钻研兴趣。此外,能使学生清晰地认识求解操作系统关键技术问题的目标。因此,将思政元素融入课程内容和评价体系是可行的,也是必要的。然而,在教学实践中发现,成绩较差的学生因自主学习能力较差,案例讨论和课堂问题参与度不高。因此在课程思政的改革过程中,要探索新的教学方法,营造互助互促的教学氛围,让每一位学生都能积极主动地参与课程教学当中。

5 结语

专业课程中引入思政教育意义重大,是高等教育教学改革的必然趋势。本着以“学生为中心”的教学理念,在课程思政的教学改革与实践过程中,不仅要考虑思政元素切入点的合理性,还要实现教学方法的转变,通过案例式教学、互动式教学等形式提高学生的思政觉悟和学习兴趣。同时积极探索课程思政的评价方式,高效实现课程思政的功能,实现课程育人的根本目的。

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