史軍勇 劉超慧 黃韻滋

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合；操作系統(tǒng)；課程；協(xié)同；評價

近十年中美貿(mào)易爭端不斷加劇。2016年，美國對中興通訊采取出口限制措施；2019年，美國商務(wù)部將華為納入“實體清單”；2020年，美國商務(wù)部將哈爾濱工業(yè)大學等33家中國企業(yè)與機構(gòu)列入“實體清單”。

美國對中興、華為等國內(nèi)信息技術(shù)企業(yè)的遏制與打壓實質(zhì)是中美制造企業(yè)由互補關(guān)系逐漸向戰(zhàn)略高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭轉(zhuǎn)變[1]。競爭是市場主體保持活力的源泉，以華為為代表的自主技術(shù)產(chǎn)業(yè)逆勢而上，打造獨立自主的鯤鵬計算產(chǎn)業(yè)，一大批民族技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。人才是自主技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭發(fā)展的第一資源，加強產(chǎn)業(yè)鏈與人才鏈融合是推進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟發(fā)展新動能的重要舉措。新時代高校課程改革要求具有“兩性一度”，密切與產(chǎn)業(yè)鏈的合作提升課程內(nèi)涵是人力資源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的迫切要求。產(chǎn)教融合成為產(chǎn)業(yè)和高校共同關(guān)注的熱點[2]，以課程為紐帶成為新時代產(chǎn)教深度融合的重要體現(xiàn)[3]。

1 國產(chǎn)操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)，豐富的系統(tǒng)資源及高速計算能力要求提高資源利用率、滿足用戶交互以及任務(wù)實時響應(yīng)需求，基于多任務(wù)模型實現(xiàn)處理機、存儲器、設(shè)備、文件等軟硬件資源分配、共享管理功能。基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)一直都是信息技術(shù)研究的重點，國內(nèi)操作系統(tǒng)發(fā)展緊跟國際信息技術(shù)發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下三個階段。第一個階段是從20世紀80年代到90年代，主要是高性能計算機操作系統(tǒng)研制，如“銀河”計算機系統(tǒng)軟件[4]、并行操作系統(tǒng)等；第二個階段是從21世紀初到10年代中期，以Unix/Linux 為基礎(chǔ)研發(fā)桌面版、工作站版、服務(wù)器版操作系統(tǒng)，如中科紅旗、優(yōu)麒麟、中標麒麟等；第三個階段是從10年代中期到現(xiàn)在，服務(wù)于云計算、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng)用，如Euler OS、Harmony OS、Lite OS等。由于系統(tǒng)軟件的復(fù)雜性、微軟先發(fā)優(yōu)勢及知識產(chǎn)權(quán)等問題，國產(chǎn)操作系統(tǒng)在過去步履維艱。但是，基于計算產(chǎn)業(yè)的完備的操作系統(tǒng)形態(tài)基本建立，呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展趨勢。在超級計算機領(lǐng)域，如麒麟操作系統(tǒng)[5]，神威睿思系統(tǒng)等；在個人計算機領(lǐng)域，如Deepin、優(yōu)麒麟、UOS等；在服務(wù)器領(lǐng)域，如浪潮K-UNIX、Euler等；在智能手機平臺，如HarmonyOS等；在云計算平臺，如華為云操作系統(tǒng)、阿里云操作系統(tǒng)等。國產(chǎn)操作系統(tǒng)依賴的硬件基礎(chǔ)環(huán)境亦多樣化，支持Intel、升騰、AMD、龍芯等多種處理機。國產(chǎn)操作系統(tǒng)大多得益于自由軟件和開源軟件的發(fā)展，兼容UNIX/Linux操作系統(tǒng)。Windows操作系統(tǒng)以方便性占領(lǐng)絕大多數(shù)民用PC市場，UNIX/Linux操作系統(tǒng)以穩(wěn)定性、安全性在服務(wù)器領(lǐng)域普遍應(yīng)用，國產(chǎn)操作系統(tǒng)受迫于美國等西方國家科技霸權(quán)不斷進入公眾視野，在政府的主導(dǎo)作用下由軍工、科研等安全部門應(yīng)用向公共、娛樂應(yīng)用挺進，國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)力量應(yīng)對生存危機積極倡導(dǎo)自主操作系統(tǒng)生態(tài)發(fā)展。國產(chǎn)操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)初具形態(tài)，從國家安全及信息技術(shù)在國家經(jīng)濟中的重要地位層面上講應(yīng)繼續(xù)培育壯大自主操作系統(tǒng)，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展引領(lǐng)操作系統(tǒng)軟件人才培養(yǎng)，以人才培養(yǎng)創(chuàng)新自主操作系統(tǒng)生態(tài)。

2 產(chǎn)教融合操作系統(tǒng)課程建設(shè)

操作系統(tǒng)是計算機類專業(yè)的核心課程，具有理論性強、實踐性難、復(fù)雜度高等特點，理實交融成為當前系統(tǒng)軟件教學的難點[6]。特別是在地方本科高校，學生理性批判精神不高，缺乏足夠的科學研究素養(yǎng)，面對系統(tǒng)軟件挑戰(zhàn)很難具有雙一流高校學生那樣的實力進行系統(tǒng)研究，從應(yīng)用軟件開發(fā)向系統(tǒng)軟件應(yīng)用存在障礙。地方高校以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主，發(fā)展適用的、特色的應(yīng)用型課程是當前學校的重要任務(wù)。結(jié)合地方學校發(fā)展目標和學生實力現(xiàn)狀，提出了“一核三用”的產(chǎn)教融合課程建設(shè)方案。

2.1 課程組織方式

課程是現(xiàn)代教育最基本的教學活動組織形式[7]。從系統(tǒng)全局性出發(fā)按任務(wù)劃分的操作系統(tǒng)原理課程工程模型如圖1所示，包括課程資源、課程實施和課程創(chuàng)新評價三個建設(shè)模塊。課程資源是課程的基礎(chǔ)和環(huán)境，分為軟件和硬件，產(chǎn)教融合課程資源主要來自產(chǎn)業(yè)發(fā)展而非學科研究。課程實施是課程建設(shè)的中心任務(wù)，是教與學的互動過程，是立德樹人目的的落地，產(chǎn)教融合過程中堅持學校育人主體地位，吸收兼容產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新成果。課程評價是對課程建設(shè)的監(jiān)督，包含教授技能與學習效果評價、學習體驗評價、課程建設(shè)要素評價、產(chǎn)教課程目標達成的評價等。課程實施包括課程目標、課程設(shè)計、課程教學、課程考核四個階段。課程目標反映了課程建設(shè)的專業(yè)需求和產(chǎn)業(yè)需求，是課程建設(shè)的宗旨和目的。課程設(shè)計根據(jù)課程目標對教學內(nèi)容、形式、方法、考核進行整體規(guī)劃，預(yù)計教學時間和資源。課程教學有課堂組織和教學方法兩個關(guān)鍵點，課堂組織是運用教育學和心理學原理貫徹課程設(shè)計開展具體的教學活動，是學生學習經(jīng)驗積累的重要環(huán)節(jié)，如傳統(tǒng)課堂教學、基于工作過程的學習情境教學、項目/案例教學、實驗/實習教學等，教學方法是在教學活動中運用的技巧，如討論、舉例、比較、問題啟發(fā)等。課程考核是對學生學習效果的評價，傳統(tǒng)的有成績評價法，產(chǎn)教融合創(chuàng)新評價設(shè)置競賽、論文、發(fā)明/著作權(quán)、項目、報告、認證等成果評定法。從課程實施生命周期來看，課程目標處于需求分析階段，課程設(shè)計處于設(shè)計階段，課程教學和課程考核處于落地階段。

2.2 課程內(nèi)容建設(shè)

基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計算三個產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，設(shè)計和實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、通用計算機操作系統(tǒng)和云計算操作系統(tǒng)三個應(yīng)用方向，如圖2所示。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)應(yīng)用以FreeRTOS為基礎(chǔ)，研究任務(wù)執(zhí)行的時效性，支撐學校無人機研究發(fā)展特色；通用計算機操作系統(tǒng)應(yīng)用以Linux為基礎(chǔ)，研究操作系統(tǒng)調(diào)用接口；云計算操作系統(tǒng)應(yīng)用以華為云為基礎(chǔ)，研究任務(wù)部署和系統(tǒng)可靠性。云計算操作系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)企業(yè)開展彈性云服務(wù)器、云硬盤、對象存儲服務(wù)、虛擬私有云、彈性公網(wǎng)IP等內(nèi)容的應(yīng)用教學，解決學?，F(xiàn)有信息硬件資源不足系統(tǒng)無法部署難點，達到軟件設(shè)計、開發(fā)、部署條件全覆蓋，為學生提供信息技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)條件，實現(xiàn)系統(tǒng)虛擬化應(yīng)用教學。

產(chǎn)教融合課程豐富了課程實踐資源，拓展實踐教學的同時又要凝練理論教學，使理論教學內(nèi)容更精準指導(dǎo)實踐教學。對應(yīng)的三個系統(tǒng)軟件理解教學層次，分別為無存儲管理的操作系統(tǒng)、多任務(wù)操作系統(tǒng)、計算機虛擬化和操作系統(tǒng)虛擬化，如圖2所示。無存儲管理的操作系統(tǒng)基于物理主機實現(xiàn)，核心概念有指令、中斷、系統(tǒng)態(tài)、用戶態(tài)等；多任務(wù)操作系統(tǒng)是計算機半虛擬化階段，核心概念有進程、虛擬存儲器、虛擬設(shè)備、虛擬文件系統(tǒng)等；計算虛擬化和操作系統(tǒng)虛擬化階段解決了任務(wù)跨平臺部署問題，是當前計算機虛擬化的最高階段，核心概念有虛擬機、沙箱、docker 等。以理論教學引導(dǎo)學生開展物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)、通用計算機操作系統(tǒng)、云計算操作系統(tǒng)應(yīng)用，使系統(tǒng)軟件學習更有目標性。

2.3 產(chǎn)教協(xié)同課程教學

“深化產(chǎn)教融合，促進教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接”是當前推進人力資源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的迫切要求，對新形勢下全面提高教育質(zhì)量、擴大就業(yè)創(chuàng)業(yè)、推進經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、培育經(jīng)濟發(fā)展新動能具有重要意義。現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅僅是商品的生產(chǎn)和交付，更重要的是以技術(shù)為核心形成的社會分工體系和消費群體。自主產(chǎn)業(yè)生態(tài)需要通過和高校合作培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)人才，通過職業(yè)認證體系建立開發(fā)者職業(yè)上升通道，培養(yǎng)行業(yè)領(lǐng)軍人才。堅持高校課程教學主導(dǎo)地位，貫徹實現(xiàn)學校立德樹人根本任務(wù)目標的同時與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合延伸課程教學，把產(chǎn)業(yè)人才發(fā)展計劃與課程教學有機結(jié)合，例如圍繞某個方面、某個知識點改革課程教學內(nèi)容、引進企業(yè)師資力量教學、引導(dǎo)學生積極參與操作系統(tǒng)開源設(shè)區(qū)建設(shè)、創(chuàng)造條件讓學生到相關(guān)企業(yè)研究實習、與企業(yè)聯(lián)合對學生進行項目訓練。校企項目人才培育是以問題為導(dǎo)向，強調(diào)問題的解決能力以及學生實踐能力的培養(yǎng)，項目實施過程一般包括項目需求分析、項目設(shè)計、項目實現(xiàn)、項目部署和項目維護等。學生在參與產(chǎn)教融合課程建設(shè)過程中，可以將所學知識密切聯(lián)系產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，獲得產(chǎn)業(yè)資源、榮譽和獎勵，為產(chǎn)業(yè)職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。教師在深度參與產(chǎn)教融合課程建設(shè)過程中能夠有機會參與企業(yè)科研項目，分享產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果。相較于項目建設(shè)、校外實踐教學基地等產(chǎn)教融合形式，以課程為紐帶的產(chǎn)教融合是產(chǎn)教深度融合的重要體現(xiàn)，人才培育的長期效益帶來的不確定性影響著產(chǎn)業(yè)對于課程改革的深度，學校育人主體地位是產(chǎn)教融合的關(guān)鍵。

3 產(chǎn)教融合課程評價

課程評價是課程建設(shè)的助推器，通過評價可以有效監(jiān)督日常教學達到鞏固整改提高的目的。產(chǎn)教融合操作系統(tǒng)原理課程評價采用四種形式：一是聽課評價，按聽課評價人分類包括教師、校企專家等聽課評價；按聽課評價目的分類有試講、比賽等聽課評價，重點是評價教師某個知識點的教學技能，教師通過企業(yè)師資培訓、取得職業(yè)認證方可進行授課；二是學生評教，即從學生視角判斷教師教學水平，包括教風、教法和知識等方面，盡管學生評教廣受質(zhì)疑，但是學生作為教學服務(wù)的對象對教學發(fā)表觀點最有發(fā)言權(quán)；三是教學質(zhì)量考核評價，重點考查教師一段時間的教學績效，包括取得成果的數(shù)量和效率兩個方面；四是課程量表評價，包括教學隊伍、教學條件、教學建設(shè)與成果、教學內(nèi)容、教學方法與考核方式、教學效果等評價，在一段時間內(nèi)對課程建設(shè)進行綜合評價。前三種形式以教師要素為中心進行課堂評價，最后一種形式以課程為中心包含六個要素評價，基于要素設(shè)計量表由校企專家共同參與評價有利于指導(dǎo)課程建設(shè)，有利于課程規(guī)范化建設(shè)，但長此以往教師對量表的依賴，短板效應(yīng)明顯，需要建立更加穩(wěn)定校企理事會機構(gòu)定期對評價量表進行更新。

4 結(jié)束語

自主技術(shù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大離不開人才的支撐，大力發(fā)展產(chǎn)教融合促進人才鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合既是自主技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，也是新時代人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的需要。調(diào)研國內(nèi)操作系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，突破操作系統(tǒng)原理課程理實交融瓶頸，以工程思維全面梳理課程建設(shè)內(nèi)涵，建設(shè)產(chǎn)業(yè)目標導(dǎo)向的操作系統(tǒng)應(yīng)用實踐，通過課程創(chuàng)新評價形成課程建設(shè)閉環(huán)，達到產(chǎn)教融合課程建設(shè)的主體多元化，人才培養(yǎng)目標向產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略需求轉(zhuǎn)變，知識體系與產(chǎn)業(yè)發(fā)展對接，課程評價與人才職業(yè)發(fā)展對接。