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“三育”融合操作系统原理课程改革研究

作者

袁永红

贵州商学院 贵州贵阳 550000

随着全球化、信息化时代的到来,社会对人才的要求越来越全面,不仅要求具备扎实的专业知识,还要求具备良好的道德观念、创新精神和强健的体魄。因此,高校必须转变传统的教学模式,开展教学改革。以2019 年教育部下发的《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》(以下简称《意见》)为指导思想,以《意见》中明确指出的以课程重构、教师激励、数字赋能等为突破口,打造“金课”,全面提高人才培养质量[1]。

一、“三育”融合操作系统原理课程改革的必要性

当今社会,大学毕业生面临着前所未有的竞争与挑战。为了在激烈的竞争中脱颖而出,学生不仅需要具备扎实的专业知识,还需要具备良好的心理素质、沟通能力和团队协作精神等全面素质。因此,高等学校要以课程改革为抓手,着力培养学生的综合素质和创新能力,实现“知识+能力+品德+体魄”的全面发展。

面对日益复杂的全球科技竞争格局,计算机是工具,操作系统作为计算机技术的核心基础,操作系统原理作为信息技术领域的基石课程,其教学改革已迫在眉睫。传统的操作系统原理课程往往侧重于理论知识的传授和专业技能的培养,忽视了学生品德修养、智力发展及身体健康的均衡培养[2]。其课程不仅是知识技能的传授,更是培养学生综合素质的关键环节。面对未来社会对复合型人才的高需求,单一的智育已难以满足行业发展的多元化需求。将“三育”融合操作系统原理课程教育教学改革中,是当前教育环境的深刻变革与未来社会对人才素质的全面要求[3]。课程教育教学不仅仅是知识的传授、创新能力与实践能力的培养,更是世界观、人生观、价值观的培养与塑造。

操作系统原理课程需要打破传统教学框架,引入前沿技术动态,通过项目式学习、案例分析等方法,激发学生的求知欲和探索精神,培养其解决复杂技术问题的能力,这是适应科技进步、满足行业需求的必然之举;操作系统原理课程需要引入伦理讨论、法律法规教育等环节,引导学生树立正确的价值观,增强其对技术决策的伦理考量,确保技术在为人类服务的同时,不损害社会公共利益,课程承担起培养学生职业道德和社会责任感的重任;操作系统原理课程需要融入体育元素,培养学生坚韧不拔的意志和积极向上的生活态度,为未来在科技领域持续创新、勇攀高峰作好重要保障。

二、“三育”融合操作系统原理课程改革需要解决的问题

1.转变操作系统原理课程教学理念

在过去的很长一段时间里,课程教学即单一的知识传授,既没有其他元素的融入,也没有其他元素的融合,更谈不上其他元素的有机融合。在新时代的高校教育浪潮中,传统以智育为主导的教学模式已难以满足学生全面发展的需求。《操作系统原理》作为计算机专业的重要核心课程,也亟待突破传统框架,将德育、智育、体育深度融合,为学生打造一个全方位、多层次的学习生态。课程教学老师要时刻关注与教育相关的新闻报道,掌握最新的教育方针、政策,同时通过不定期的线上线下培训学习,了解最新的专业动态,从传统的教学模式中跳出来,转变课程教学的观念,培养社会所需要的全面发展的高素质专业人才。

2.改革操作系统原理课程教学内容、教学方法、教学方式

操作系统原理课程传统教学内容多聚焦于理论知识讲解,如进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等基本原理。课程教学内容改革应增加前沿技术模块,让学生紧跟行业发展。同时,结合实际案例,通过具体代码片段和运行结果展示,使抽象理论具象化,增强学生的理解能力和应用能力。操作系统原理课程教学方法上摒弃“满堂灌”模式,采用项目驱动教学法。设置小型项目,学生分组完成从需求分析到模块设计、编码实现直至测试优化全流程,教师全程指导答疑,让学生在实践中掌握知识。引入翻转课堂,课前布置学习任务,课堂上学生分享心得、讨论疑问,教师总结补充,提升学生自主学习与交流能力。利用线上教学平台,为学生提供丰富的学习素材,打破时间和空间限制。线下课堂则注重实践操作与互动研讨,营造浓厚学习氛围。通过线上线下混合式教学,满足学生的不同学习需求,提高教学效果。操作系统原理课程改革从多维度入手,以培养适应时代发展的高素质计算机人才为目标,持续探索与完善教学模式。

3.优化操作系统原理课程评价体系

传统的课程评价体系往往侧重于期末考试成绩,忽视了学生在学习过程中的表现和能力发展,难以全面反映学生的真实水平。因此,评价体系的优化对于提升教学质量、激发学生学习兴趣和培养高素质人才具有重要意义,构建一个多元化、过程化、动态化的课程评价体系显得尤为重要。通过评价目标的转变,评价体系更加注重学生能力的培养和综合素质的提升;通过评价主体的多元化,帮助学生更全面的了解专业知识的应用场景和行业需求;通过评价内容的多元化,激励学生积极参与课程的全过程学习;通过评价方式的过程化与动态化,用数据为学生提供个性化的学习建议和评价反馈;通过评价结果的反馈,帮助学生了解自己的优势与不足,明确改进方向,帮助教师为学生提供个性化的学习建议和辅导,帮助教师优化教学内容、教学方法和教学策略,从而更好地满足学生的学习需求,提高教学质量。

三、“三育”融合操作系统原理课程改革举措

1.“三育“融入操作系统原理课程教学的全过程

通过多路径实现多维育人目标:深挖操作系统内核中的思政元素,德育渗透课程教育教学。例如,在讲授进程调度算法时,结合公平性与优先级调度机制,引导学生理解“效率与公平”的社会治理哲学;通过文件系统权限管理教学,强化法治意识和数据安全伦理,培养数字时代大学生的责任与担当;以国产操作系统发展史为案例,融入科技自立自强的家国情怀教育。

构建“三维一体”教学体系,进行智育革新:理论维度,采用知识图谱可视化技术,将进程管理、内存分配等抽象概念具象化呈现;实践维度,例如:设计存储器管理模块编程实验,通过编译程序来实现存储器的有效管理和优化;创新维度,组织操作系统设计竞赛,鼓励学生优化调度算法或开发安全增强模块。

培养健康可持续的学习生态,加强体育协同育人:采用“75 分钟理论+15 分钟站立研讨”的课堂模式,打破久坐学习习惯;严格执行每节课45 分钟时长的课堂模式,按时上下课,充分利用课间 10 分钟放松身心,有助于学习效率的提高和身体健康;开发基于运动手环的“脑力-体力”联动系统,当学生持续编码超过2 小时自动触发休息提醒;将系统性能优化与马拉松耐力训练类比,培养持之以恒的工程精神。

建立“课程组+思政导师+企业工程师”的三师协同机制 ,开发包含思政案例的课程资源库,覆盖核心章节,采用“过程性评价+思政成长档案”的多元考核体系。通过将价值塑造、知识传授、能力培养有机融合,使操作系统原理课程教学既传授“计算机中枢神经”的硬知识,又培养“科技报国”的软实力,最终实现德才兼备、身心健康的 IT 人才培养目标。

2.重构以OBE 为导向的项目化教学内容

在新工科背景下,本课程以成果导向(OBE)教育理念为核心,遵循“反向设计、正向实施”的原则,构建“目标-项目-评价”三位一体的教学体系。反向设计模块化项目群,明确每个项目支撑课程要求指标点,正向重构传统教学内容,构建以系统级能力培养为目标的项目化教学体系。

以能力为导向进行目标重构,聚焦课程三大核心能力:系统资源管理能力(CPU/内存存储)、并发与同步问题解决能力、安全机制设计能力。构建“基础-综合-创新”三级项目链,开展递进实战。

夯实课程基础,先来先服务、短作业优先、轮转算法等进程调度算法的实战及优化演练;小型文件管理系统(综合)的设计,根据操作系统文件系统的工作原理及文件操作命令的设计方法,及对文件系统的理解,实现系统设计;多课程融合实验(创新),对进程管理等基础实验从功能需求、模块划分、模块设计、编码、测试等多方面进行创新实验设计。通过实际案例或问题情境,如以智能手机多任务处理引入进程管理项目,激发学生兴趣,明确学习目标与应用场景。采用学生分组协作的方式,每组 4 - 6 人,明确分工,充分发挥各自优势。教师定期检查进度,及时指导,培养团队协作与沟通能力。学生完成项目后进行成果展示,包括设计思路、实现过程、运行结果等。教学质量管理采用 PDCA 循环机制,实时驱动教学调整,实现“学以致用、用以促学”的良性循环。

3.采用线上线下混合式教学模式

为了进一步提高教育教学质量,让学生在学校除了接收传统的集中系统化课程学习外,可以充分利用碎片时间自主学习,也可以在不受时空间限制的情况下自主学习。课程将传统教育与网络教育有机融合[4],采用“线上+线下”混合式教学模式。

线下48 学时,由理论讲解32 学时和实验操作16 学时组成。线下部分侧重工程能力培养,以学生为主体,课程实验为主导,开展 OBE 为导向的项目化课堂教学,形成线下理论知识的内化和实践能力的强化。线上部分侧重于知识的强化,依托中国大学慕课平台、课程教材资源和超星学习通平台构建线上学习体制。“mooc+spoc+超星学习通”的线上学习模式,学生在中国大学慕课平台上自主报名学习,选择与课程内容一致或相近的操作系统原理课程,通过线上慕课平台对教学内容的再现与补充,实现学生对课堂知识的复习巩固,从而达到对知识的深入理解与掌握。课程教材选用慕课版,学生在课前预习和课后复习过程中,根据对知识点的掌握情况自行扫码获取学习视频。同时在学习通平台实现课前学习任务的发布、课中教学互动环节的参与、课后课程内容的巩固与练习。

线上线下混合式教学模式,打破了时空的壁垒,使学习更加灵活自主。学生可随时获取优质教学资源,课堂互动深度聚焦。满足学生个性化的需求,提升教学效率。

四.从“三早两晚”制度落实看课程教学改革成效

推行的“三早两晚”学生管理制度,不仅重塑了学生行为规范,更为课程改革提供了实践土壤。在操作系统课程中,以“三育”融合理念为核心,将制度优势转化为教学动能,实现德育、智育、体育的深度协同,从开设操作系统原理课程的四个专业学生在执行“三早两晚”制度的情况来看,成效显著。

1.“早锻炼”强体魄,激活课堂生命力

晨间体能训练提升了学生的专注力与抗压能力。课程设计引入“系统资源调度”模拟实验,要求学生分组完成并发任务处理。晨练后的学生表现出更强的团队协作耐力与问题解决效率,实验完成速度平均提升 30% ,身体机能转化为学习效能的“底层支持”。

2.“早晚自习”促智育,深化实践融合

依托晚自习统一管理,课程构建“理论-实训-反思”闭环:早自习:碎片化预习课程知识点;晚自习:复习并强化当天学习的各知识点,并反思当天的学习情况;制度保障的连贯学习时段,使课程内容从理论到实训再到知识知识技能的内化,学生学习从“被动输入”转向“主动构建”,学生学习主动性显著提高。

3.“规律作息”育品德,塑造工程师素养

严格的作息管理培养了学生自律性与责任感。使学生能按时完成课后作业及实验报告的提交,规律生活养成的严谨习惯,使 90% 的学生能主动追溯代码责任链,职业伦理意识显著增强。

“三早两晚”从时间管理升维为素养培育框架,成为“三育”融合的催化剂。操作系统课程的改革实践证明,“三早两晚”制度不仅是行为约束工具,更是三育融合的载体。它赋予学生健康的生理节律、深度学习的能力储备、职业化的精神内核,使“培养复合型系统工程师”的教育目标落地为可量化的成长轨迹。

操作系统原理课程改革,我们不仅传授了专业知识,更将“三育”理念融入教学全过程。学生在掌握操作系统核心原理的同时,德育上强化了责任感与合作精神,体育上通过实践锻炼了动手能力与抗压能力。未来,将继续深化“三育”融合,培养更多德才兼备、身心健康的优秀人才。

参考文献:

[1]王丽娜,任颖.方霞.基于“三育”融合理念的计算机网络技术课程特色化改革与实践[J].计算机教育,2024(3):51-54.

[2]文桦,郝华丽,孙树祥.基于“三育融合”的专业课教学改革探讨——以单片机原理与应用课程为例[J].天中学刊,2023(5):150-153

[3]戴喆.交通运输类高职英语课程思政“三育融合”实践路径探索[J].浙江交通职业技术学院学报,2024(3):61-65.

[4]杨瑶.基于 OBE 下的线上线下混合式教学模式探索——以《电子商务概论》为例[J].江苏商论,2025(4):118-122.

基金项目:2024 年教育部校企产学合作协同育人项目:基于“三育”融合理念的操作系统原理课程特色化改革与实践(项目编号241005211175243);2024 年度校级“一流课程”:《操作系统原理》(项目编号2024XJYK03);2024 年度校级教改项目:新工科背景下融合OBE 理念的操作系统原理课程教学改革与实践(项目编号2024XJJG05)。

作者简介:袁永红(1981-),女,人,副教授,硕士,研究方向:计算机科学技术、网络工程等。