课程名称:操作系统
课程性质:专业基础课(必修)
授课对象:软件工程2020级01、02班
课程主讲人:崔炳德

主讲人:崔炳德老师
一、案例综述
《操作系统》是面向软件工程专业本科生开设的一门专业核心课。操作系统是软件体系的基础,是计算机系统的指挥和管理中心,被称为“计算机系统的灵魂”。本门课程需要《程序设计基础》、《数据结构》、《计算机组成原理》等专业基础课所教授的基础知识和基本技能,课程内容具有很强的统领性和综合性,在软件工程专业的课程体系中具有极其重要的地位。
课程的教学目标是在了解操作系统的目标、特征、功能的基础上,重点掌握处理器管理、存储管理等五大管理功能的实现机制。课程以课堂讲授为主,辅以研讨和算法实现等实践环节。学生在掌握操作系统的核心原理基础上,系统化构建知识体系,满足新工科建设的需求。
课程选用了人民邮电出版的最新精品教材《计算机操作系统》,本书全面覆盖考研大纲,紧跟最新技术发展,编排多类型习题,配套立体化资源,支持线上线下混合式教学。



二、案例解析
1、主要思路
教学过程中认真研究教材,挖掘思政元素,以爱党、爱国、爱人民、爱集体、爱社会主义为主线,优化学生的知识体系,提升学生的实战技能,培育学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
突如其来的疫情让沧州按下暂停键,高校疫情防控形势严峻复杂。面对疫情防控大考,作为专业课教师要坚守线上课堂,弘扬伟大抗疫精神,强化思政教育,夯实课程育人主阵地。为确保教学质量,科学设计线上教学方案,创新线上教学方法,多渠道辅导答疑,认真备课,按时开课,显性教育与隐性教育并重,弘扬伟大抗疫精神,引导学生树立高度的责任感和使命感,坚定打赢疫情防控歼灭战的决心。
2、具体措施
举例:3月16日,学生第八轮核酸检测完毕,利用雨课堂平台签到,腾讯会议开展教学。
(1)通报官方疫情感染数据,肯定学生封控在校表现。(思政元素:给学生播放三张一线医护人员疫情防控的场景,学会感恩,严格执行学校疫情防控规定。)
(2)回顾上节课内容。操作系统的基本特征,并发、共享、虚拟、异步。(思政元素:共享:一方有难,八方支援,各地医疗队奔赴沧州,驰援狮城。异步:程序的的执行走走停停,具有不可预知性。突如其来的疫情让狮城停摆,我们要理性面对,静下心来规划自己的学业、职业生涯,学会在磨砺中长大。)
(3)操作系统运行需要的硬件支持。从最底层给学生讲明白系统的启动过程,引出OS内核的加载过程,从而满足系统运行的基本条件。(这部分比较抽象,给大家举了个汽车的启动过程,形象化内核的概念。思政元素:疫情当前,物资供应紧张,大家在饮食方面不要追求太高,多一点简朴,多一份理解。)
(4)与硬件相关的模块、常用设备的驱动程序、使用频率较高的模块,他们都安排在仅靠硬件的软件层次中,通常称之为内核。(课程思政:我们平时说的鸿蒙、Linux确切的讲应该叫内核,而不是操作系统,华为的OS也是基于Linux微内核开发而成。学习要追根溯源,要有批判、质疑精神;简单介绍华为鸿蒙的开发过程,鼓励学生学好专业知识,报效祖国,激发爱国情怀。谷歌有Chrome OS,苹果有mac,微软有WINDOWS。就是由于这样的思考,华为励志于要产生自己的系统。市场上这个大蛋糕已被苹果,微软,谷歌截取了一大部分。几经周折,华为终于确立了方向,要建立一个大生态系统,进军物联网,鸿蒙系统首次被提出来。到了2019年,面对美国政府一再的加码,华为早有预案,成功化解。)
(5)内核的支撑功能:中断处理、时钟管理、原语管理。这里要强调几个关键性描述,把抽象理论进一步形象化。没有中断就没有操作系统。时钟的讲解很自然过渡到前面讲过的分时系统(时间片的概念)。原语是不可中断的进程。(课程思政:通过时钟管理引出北斗导航卫星中的铷原子种,激发学生爱国主义教育,培育工匠精神。2007年第1颗搭载国产北斗导航卫星发射成功,距离国际电联规定的时间只差了几个小时,可以说是惊心动魄,而且研发出的原子钟300万年只差一秒钟。)
3、教学效果
通过这些案列的引入,抽象的理论形象化,对专业的认知有了较大提高。结合疫情防控、鸿蒙开发、北斗卫星原子钟的研发等具体案例激发学生的爱党、爱国的情怀和使命担当。课堂互动良好,推进有序,学生掌握的深度和宽度都能达到预期的教学目标。
三、案例反思
1、创新之处
(1)深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度,从课程所涉专业、行业、国家、文化、历史等角度,增加课程的知识性、人文性。
(2)在课程教学中注重用科学思维的方法的进行训练,培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。注重强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
(3)加强了课程政治教育的亲和力和针对性,以学生为中心,在内容和形式上分别进行设计或遴选有效案例,实施过程自然融入。
2、改进思路
(1)探索计算机专业知识和课程思政的结合方式,利用《操作系统》课程的系统性、综合性特性,梳理辩证法、唯物观、科学观等思政元素在计算机专业知识系统中的体现。
(2)深入挖掘《操作系统》课程思政元素,研究课程思政建设方案并进行实践,强化显性思政,细化隐形思政。探索计算机专业课程思政教育新思路,为“立德树人”教育根本任务服务。
(3)将思政元素“无痕”地融入立德树人的全过程,努力实现教师与学生的同频共振,以期“润物无声”“如盐入汤”的育人效果。