姚登舉 劉歡 沙晨明 (哈爾濱理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)
操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件,是計(jì)算機(jī)硬件與計(jì)算機(jī)用戶之間的橋梁和媒介,是所有其他軟件的運(yùn)行基礎(chǔ),被稱為計(jì)算機(jī)之魂,其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)了大量的人類哲學(xué)智慧。操作系統(tǒng)的技術(shù)水平直接反映和影響著計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的發(fā)展水平,在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處于無可替代的重要地位。操作系統(tǒng)課程作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,其涉及的概念、原理與技術(shù)等廣泛且抽象,通過操作系統(tǒng)課程教學(xué)不僅可以有效地培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,同時(shí)課程中蘊(yùn)含的大量的思想政治教育資源為實(shí)施課程思政提供了天然的載體。此外,OBE理念已經(jīng)成為當(dāng)前國際教育的主流理念,“以學(xué)生為中心,成果導(dǎo)向,持續(xù)改進(jìn)”的工程教育理念深入人心。OBE 理念與課程思政建設(shè)的根本目標(biāo)是一致的,都是為了學(xué)生更好地成長(zhǎng)成才。因此,本文結(jié)合OBE 理念探討了操作系統(tǒng)課程思政建設(shè)的方法和路徑。
基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(Outcomes-based Education,縮寫為OBE)由美國學(xué)者威廉·斯派帝于1981 年提出,現(xiàn)已成為美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家教育改革的主流理念。美國工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)(ABET)已全面接受OBE 理念,并貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終[1]。斯派帝在《基于產(chǎn)出的教育模式:爭(zhēng)議與答案》一書中把OBE 定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng),使之圍繞確保學(xué)生獲得在未來生活中取得實(shí)質(zhì)性成功的經(jīng)驗(yàn)?!彼J(rèn)為在OBE 教育模式中,學(xué)生學(xué)到了什么和是否成功遠(yuǎn)比怎樣學(xué)習(xí)和什么時(shí)候?qū)W習(xí)重要[2]。在OBE 教育系統(tǒng)中,教育者必須對(duì)學(xué)生畢業(yè)時(shí)應(yīng)達(dá)到的能力及其水平有明確的構(gòu)想,然后尋求設(shè)計(jì)合理的教育結(jié)構(gòu)來保證學(xué)生達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。學(xué)生產(chǎn)出而非教科書或教師經(jīng)驗(yàn)成為驅(qū)動(dòng)教育系統(tǒng)運(yùn)作的動(dòng)力,這顯然同傳統(tǒng)上內(nèi)容驅(qū)動(dòng)和重視投入的教育形成了鮮明對(duì)比[3]。從這個(gè)意義上說,OBE 教育模式可被認(rèn)為是一種教育范式的革新[4]。與OBE 教育理念相契合,我國高等教育的根本任務(wù)是立德樹人、教書育人,高校不僅要培養(yǎng)具有高級(jí)專門知識(shí)和能力的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才,更要培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義合格建設(shè)者和可靠接班人。
習(xí)近平總書記2016 年在全國高校思想政治工作會(huì)議上的講話強(qiáng)調(diào):“要堅(jiān)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”,這為我國高校課程思政建設(shè)指明了方向[5]。課程思政不是一門或一類特定的課程,而是一種教育教學(xué)理念和思維方式,其基本內(nèi)涵是:高校開設(shè)的所有課程都具有傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力和思想政治教育功能,擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)大學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的作用。德國著名哲學(xué)家雅斯貝爾斯說過:“教育的本質(zhì)意味著,一棵樹搖動(dòng)另一棵樹,一朵云推動(dòng)另一朵云,一個(gè)靈魂喚醒另一個(gè)靈魂?!币虼耍覀冋J(rèn)為課程思政的真正意義即在于對(duì)學(xué)生靈魂的喚醒、思想的啟迪和智慧的傳遞。具體來說,課程思政建設(shè)通過對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行精心組織設(shè)計(jì),深入挖掘?qū)I(yè)課程中的課程思政元素,實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育與思想政治教育的有機(jī)結(jié)合,以潛移默化、潤(rùn)物無聲的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想政治教育,使得學(xué)生能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用馬克思主義的思想、觀點(diǎn)和方法客觀地分析國際和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀;結(jié)合世界焦點(diǎn)問題和專業(yè)技術(shù)前沿,使學(xué)生能夠全面客觀認(rèn)識(shí)所在行業(yè)和專業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和變化趨勢(shì);通過國情教育和文化熏陶,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神、使命擔(dān)當(dāng)意識(shí)和專業(yè)文化自信,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在動(dòng)力,使其能以飽滿的熱情和科學(xué)的態(tài)度投入專業(yè)課程學(xué)習(xí)中,并立志為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢(mèng)貢獻(xiàn)自己的力量[6]。當(dāng)學(xué)習(xí)不再是一種負(fù)擔(dān),而是一條實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值的光明大道,立德樹人、教書育人的教育目標(biāo)就可以水到渠成。
時(shí)至今日,人類社會(huì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到“工業(yè)4.0”階段,作為國家確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)也被納入黑龍江省“4567”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系中。軟件產(chǎn)業(yè)作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,已經(jīng)滲透到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,也是我國“新工科”建設(shè)的重點(diǎn)方向。當(dāng)前,新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)被確定為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),缺“芯”少“魂”是我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的“卡脖子”問題。2022 年8 月17 日習(xí)近平總書記在沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司考察時(shí)強(qiáng)調(diào):“要時(shí)不我待,推進(jìn)科技自立自強(qiáng),只爭(zhēng)朝夕,突破‘卡脖子’問題,努力把關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備制造業(yè)掌握在我們自己手里?!秉h的二十大提出“推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合集群發(fā)展,構(gòu)建新一代信息技術(shù)、人工智能、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、綠色環(huán)保等一批新的增長(zhǎng)引擎。”國家和社會(huì)需求就是對(duì)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的動(dòng)員令,這要求新一代信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)在課程教學(xué)中要按照馬克思主義的思想、觀點(diǎn)和方法,發(fā)揮好課堂教學(xué)主渠道的作用,在完成知識(shí)傳遞和能力培養(yǎng)目標(biāo)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的精神塑造和價(jià)值引領(lǐng)目標(biāo)[7,8]。
操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)最核心、最基礎(chǔ)的課程之一,其內(nèi)容不僅涵蓋了最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件理論與技術(shù),還集中體現(xiàn)了人類的哲學(xué)智慧,蘊(yùn)含了愛國主義、科學(xué)精神、工匠精神、辯證法與矛盾論、職業(yè)道德、行業(yè)規(guī)范、工程倫理、法治思想等諸多課程思政元素。比如:在講授操作系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀時(shí),以當(dāng)前人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)入“工業(yè)4.0”階段的大背景引出我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的缺“芯”少“魂”的現(xiàn)狀,結(jié)合黨的二十大報(bào)告中關(guān)于發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的論述以及習(xí)近平總書記關(guān)于推進(jìn)科技自立自強(qiáng)、突破“卡脖子”問題的重要講話,以及鴻蒙操作系統(tǒng)的研發(fā)等,激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷和使命擔(dān)當(dāng)意識(shí);在講授操作系統(tǒng)的發(fā)展過程時(shí),通過對(duì)操作系統(tǒng)發(fā)展過程的討論,啟發(fā)學(xué)生思考技術(shù)發(fā)展背后的社會(huì)需求和動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的唯物史觀;在講授操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用時(shí),向?qū)W生闡明計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)與人的關(guān)系,啟發(fā)學(xué)生思考操作系統(tǒng)中蘊(yùn)含的人類哲學(xué)智慧;在講授操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程化、規(guī)范化意識(shí)和實(shí)事求是、知行統(tǒng)一的科學(xué)精神與工匠精神,并結(jié)合學(xué)?!爸薪y(tǒng)一、博厚悠遠(yuǎn)”的校訓(xùn),鼓勵(lì)學(xué)生既要胸懷天下面向未來又要腳踏實(shí)地勤奮好學(xué);在講授進(jìn)程調(diào)度的原理時(shí)向?qū)W生傳輸兼顧公平與效率、平衡時(shí)間和空間目標(biāo)等辯證思維和科學(xué)精神;在講授計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的國家安全觀、法治意識(shí)等。具體地,操作系統(tǒng)課程中的課程思政元素如表1 所示。
表1 操作系統(tǒng)中的課程思政元素
作為黑龍江省屬規(guī)模最大的理工科大學(xué),哈爾濱理工大學(xué)的辦學(xué)定位是建設(shè)特色鮮明的高水平教學(xué)研究型大學(xué),為國家和社會(huì)培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、有責(zé)任、勇創(chuàng)新的各類專業(yè)人才。作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,哈爾濱理工大學(xué)軟件工程專業(yè)堅(jiān)持面向社會(huì)實(shí)際需求,立足龍江大地,致力于培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展,能夠在軟件工程應(yīng)用領(lǐng)域從事軟件開發(fā)、軟件項(xiàng)目管理和軟件服務(wù)等工作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才,為社會(huì)主義事業(yè)培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠接班人?;趯W(xué)校辦學(xué)定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),操作系統(tǒng)課程思政建設(shè)的思路是:面向中華民族偉大復(fù)興的中國夢(mèng)實(shí)現(xiàn)和國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求,貫徹落實(shí)“立德樹人”“教書育人”的根本任務(wù),依托新一代信息技術(shù)領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)——操作系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐,深入挖掘蘊(yùn)含在課程中的愛國主義、家國情懷、使命擔(dān)當(dāng)、責(zé)任意識(shí)、科學(xué)精神、工匠精神、辯證法與矛盾論、職業(yè)道德、行業(yè)規(guī)范、工程倫理、法治思想等思想政治教育資源,以潛移默化、潤(rùn)物無聲的方式教育引導(dǎo)學(xué)生追求真理、主動(dòng)進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)為黨育人、為國育才的教育根本目標(biāo)。
課程教學(xué)大綱是實(shí)施課程教學(xué)的根本遵循。為了有效地實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)課程教學(xué)的課程思政目標(biāo),我們首先修訂了課程教學(xué)大綱,明確了課程育人目標(biāo):(1)具有愛國情懷和遠(yuǎn)大理想,立志為振興國有軟件而努力奮斗;(2)具有辯證思維和可持續(xù)發(fā)展觀,能夠在多目標(biāo)情況下尋求平衡;(3)樹立與時(shí)俱進(jìn)精神,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)能力,主動(dòng)適應(yīng)新形勢(shì)、學(xué)習(xí)新技術(shù)、解決新問題;(4)樹立專業(yè)自信與文化自信,遵守職業(yè)道德,善于團(tuán)結(jié)合作,培養(yǎng)工匠精神。
為了實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)的多重目標(biāo),我們深入挖掘蘊(yùn)含在操作系統(tǒng)課程中的課程思政元素,堅(jiān)持持續(xù)完善課程內(nèi)容,不斷引入操作系統(tǒng)領(lǐng)域的新思想、新技術(shù)、新方法、新工具與新成果,例如:在講授操作系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀時(shí),重點(diǎn)介紹鴻蒙等國產(chǎn)操作系統(tǒng),以激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷和科技創(chuàng)新精神;在講授進(jìn)程調(diào)度的原理時(shí),結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀,重點(diǎn)講解兼顧公平與效率、平衡時(shí)間和空間目標(biāo)等操作系統(tǒng)核心思想,以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力和科學(xué)精神;在講授操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法時(shí),以微軟Vista 操作系統(tǒng)的失敗案例為載體,培養(yǎng)學(xué)生遵循實(shí)事求是、行業(yè)規(guī)范、工程倫理等科學(xué)精神和工匠精神;在講授操作系統(tǒng)安全時(shí),以美國國家安全局持續(xù)對(duì)我國西北工業(yè)大學(xué)開展攻擊竊密為例,培養(yǎng)學(xué)生的國家安全觀和法治意識(shí)等。
為了提高課程團(tuán)隊(duì)整體的課程思政能力,我們建立了課程思政建設(shè)交流平臺(tái),定期召開任課教師、輔導(dǎo)員和學(xué)生代表座談會(huì),通過教學(xué)研討、示范觀摩等活動(dòng)交流課程思政經(jīng)驗(yàn),同時(shí)邀請(qǐng)校內(nèi)外課程思政教學(xué)專家為課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)做專題培訓(xùn),持續(xù)提升任課教師的課程思政意識(shí)和能力。堅(jiān)持“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念,積極探索啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)、討論式教學(xué)等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生自主制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、自主查閱資料、開展課堂討論等,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)意識(shí)。課程團(tuán)隊(duì)還積極將課程思政建設(shè)成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為課堂實(shí)際運(yùn)用,拓展課程思政建設(shè)的路徑,形成課程團(tuán)隊(duì)教師之間的“同向同行、協(xié)同育人”,推進(jìn)課程思政持續(xù)深入實(shí)施。
根據(jù)OBE 教育理念和課程思政教學(xué)目標(biāo),我們改變了傳統(tǒng)的單純依靠期末考試考查學(xué)生學(xué)習(xí)情況的考核評(píng)價(jià)方式,建立了形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制,綜合課堂表現(xiàn)(10%)、作業(yè)(10%)、大作業(yè)(10%)、實(shí)驗(yàn)(20%)、期末考試(50%)等情況評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)和教育效果。課程評(píng)價(jià)在考查學(xué)生對(duì)于操作系統(tǒng)基本原理與技術(shù)掌握情況的同時(shí),更加注重考查學(xué)生的辯證思維、創(chuàng)新能力、行業(yè)規(guī)范、職業(yè)道德等非技術(shù)指標(biāo)。
操作系統(tǒng)課程自實(shí)施課程思政建設(shè)以來,實(shí)現(xiàn)了專業(yè)教學(xué)目標(biāo)與課程育人目標(biāo)雙豐收:激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,提高了教學(xué)效果;培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及辯證思維;激發(fā)了學(xué)生的愛國熱情,學(xué)生的社會(huì)主義核心價(jià)值觀更加堅(jiān)定;培養(yǎng)了與時(shí)俱進(jìn)的思維方法和自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)能力;培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)道德和工匠精神。2020 年春,我校軟件工程專業(yè)2018 級(jí)320 名學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)課程的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)是97 分;2021 年春,我校軟件工程專業(yè)2019 級(jí)266 名學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)課程的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)是97.67 分;2022 年春,我校軟件工程專業(yè)2020 級(jí)257名學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)課程的平均評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)是98 分。學(xué)生普遍認(rèn)為:課程科學(xué)合理設(shè)計(jì)了思想政治教育內(nèi)容,授課內(nèi)容有機(jī)融入思想政治教育元素;教師師德高尚,以德立身、以德立學(xué)、以德施教,很好地?fù)?dān)當(dāng)了學(xué)生健康成長(zhǎng)指導(dǎo)者和引路人的責(zé)任。目前,軟件工程專業(yè)操作系統(tǒng)課程思政建設(shè)取得的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)被推廣應(yīng)用到我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的課程思政建設(shè)實(shí)踐中。
操作系統(tǒng)課程中蘊(yùn)含著愛國主義、科學(xué)精神、辯證法、矛盾論、職業(yè)道德、行業(yè)規(guī)范、工程倫理和法治思想等諸多思想政治教育資源,將這些課程思政元素自然地融入實(shí)際教學(xué)過程中,不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生崇高的愛國主義精神和使命擔(dān)當(dāng)意識(shí)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。當(dāng)學(xué)習(xí)不再是一種負(fù)擔(dān),而是走上一條實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值的光明大道,立德樹人、教書育人的教育目標(biāo)就可以自然地水到渠成。