“计算机组成原理”课程思政教学改革研究＊

高珊，靳禹

（天津商业大学信息工程学院，天津300134；天津轻工职业技术学院，天津300350）

立德树人是高等教育的根本任务。高等教育培养学生要树立正确的人生观和价值观，要具备积极向上的理想和社会责任感，要为成为中国特色社会主义事业发展和中华民族伟大复兴事业的接班人而不断进取。时代的发展促使高等教育对社会需求与时俱进，对高等院校人才培养提出了更高的要求。陈宝生部长在新时代全国高等学校本科教育工作会议上明确提出新时代高等教育的职责，即高校要明确所有课程的育人要素和责任，推动每一位专业课教师制定开展“课程思政”教学设计，做到课程门门有思政，教师人人讲育人。

为了深化教育教学改革，将立德树人的根本任务落实到学生的专业素质培养与教育之中，本文以“计算机组成原理”课程为切入点，对课程教学过程进行深度剖析与教学改革，将知识培育与德育培育相结合，挖掘课堂育人新思路，坚持将价值引领与知识传授，素质提升与能力提高相融合，将思政育人贯穿计算机专业课程教学的各个环节，实现价值塑造、知识传授、能力培养三者有机融合。

1 课程思政教学改革思路

1.1 明确课程思政价值

课程思政不同于思政课程，教学核心内容以专业知识为主，在专业课程知识的讲授过程中融入思政元素，首先要明确思政元素的价值。教育的本质是培养人，课程作为教育的实施环节，是保证人才培养的基础，在基础环节中进行思想教育，传播正确的人生观和价值观，弘扬爱国主义精神，引导学生树立坚定的社会主义信念，立志为中国特色社会主义事业发展和中华民族伟大复兴事业而努力学习，这是时代赋予课程的最新价值。

1.2 梳理课程知识点

“计算机组成原理”属于计算机类偏硬件课程，受学时数制约，课程主要讲授计算机核心组成部件的逻辑结构以及核心部件的工作原理。通过梳理课程常规知识，总结本课程核心知识共计七章：第一章计算机系统概论，讲授计算机发展史、计算工具的进化、计算机的核心概念和软硬件系统等；第二章运算方法和运算器，讲授计算机中各类型数据的机器表示、数值型数据的基本运算方法以及运算器的逻辑结构等；第三章内部存储器，讲授存储系统的多级层次结构、静态和动态存储器、高速缓冲存储器、并行存储器、存储器芯片的设计等；第四章指令系统，讲授指令系统的核心概念及指令系统的发展、指令的结构、指令系统的设计、寻址方式等；第五章中央处理器，讲授CPU的组成与工作原理、CPU的架构及设计方法等；第六章总线系统，主要讲授总线的结构及工作原理；第七章输入输出系统，主要讲授计算机与外设之间的信息交互方式。

1.3 挖掘思政教育结合点

课程思政建设的核心点在于课程教学内容与思政要素的有机融合，纯粹地生搬硬套无法实现课堂教学的合理规划，为此要在课程知识点中挖掘思政教育的结合点。“计算机组成原理”讲授计算机硬件技术的发展及实现原理，硬件是软件使用与开发的基础，是中国当前计算机专业人才紧缺的方向。

因此，挖掘其思政元素，选择与中国当前硬件行业发展关联密切的知识作为结合点，从而体现对学生爱国主义精神、敬业求真精神、诚信友善的态度、团队合作精神的培养，促使思政教育有的放矢、思政内容与“计算机组成原理”课程形成有机融合的课程思政教育体系。

1.4 设计课程思政方案

明确了“计算机组成原理”课程思政的价值，通过梳理课程知识点挖掘思政要素，“计算机组成原理”课程思政教学改革将围绕价值塑造、知识传授、能力培养的根本任务来设计。首先要明确“计算机组成原理”课程育人思政的教学目标；其次选取知识点，明确具体思政教学的融合元素；最后再规划具体思政教育的教学内容和具体方法。在课程教学中融入思政教育要素，将知识传授与价值引领有机结合。

2 课程思政建设方案

2.1 课程思政教学目标

“计算机组成原理”课程的教学目标是向学生介绍计算机的发展历程、计算机的核心组成及工作原理，具体包括计算机硬件架构、逻辑组成和工作机制及计算机软硬件的联系等。这门课旨在使学生能够从系统的角度理解计算机的组成，从整体上把握计算机系统各个部分的功能，分析各个部分的关系和作用，培养学生扎实的计算机硬件分析与设计能力。通过在该课程中引入和挖掘思政育人要素，在学生学习专业课程的同时，对学生进行思想政治的良性引导，把培育和践行社会主义核心价值观有机融入整个教学过程，激发学生的爱国主义情怀，培养学生的敬业精神，教导学生诚信求真，加强学生的社会责任感，让学生永葆家国情怀。

2.2 课程思政融合要素

课程思政要素的融合以知识点为思政融合的基本点，通过对课程各章节内容的分析，挖掘与知识点相关的历史事件、经典案例、知名人物、人文知识、传统文化等知识，作为思政讲解的课程要素，将其总结整理为课程思政教学案例，以备教学过程使用。

2.3 课程思政教学内容

培养学生爱国主义精神。中国的计算机技术起步较晚，但计算机领域的科研人员一直奋发图强，不断进取。目前中国在超级计算机研发方面已经具备了世界顶级水平，通过了解中国超级计算机，让学生坚定民族自豪感，激发爱国主义情怀，感受祖国的日益强大。但中国在芯片制造、操作系统设计等方面还与先进的计算机技术发展水平存在差距，为此也要鼓励学生正视差距，努力进取，为中国计算机行业新兴技术的发展贡献力量。

培养学生敬业求真精神。芯片是计算机的核心组成，其实现技术直接影响计算机的性能。中国在芯片设计技术、操作系统设计与开发等领域一直落后于欧美国家，为此中国科研人员一直致力于相关产品的自主研发。目前中国自主研发的龙芯、GPU、麒麟970、寒武纪MLU100芯片都是科技工作者对中国芯片行业发展的重要贡献，是他们投入巨大智力、精力与求真精神的成果。借此激发学生钻研专业技能，赞扬大国工匠精神，引导学生树立致力于行业发展与突破的求真敬业精神。

培养学生诚信友善的态度。通过对比主存和Cache的不同映射规则，展现主存和Cache交互过程中各部件的协作性，借此引导学生增强诚信意识，彼此团结，相互友爱，在学习和生活中也要遵守规则，彼此尊重，团结协作。

培养学生团队合作精神。多级存储层次是计算机存储系统的典型结构。在讲解多级层次结构的设计思想时，引导学生在学习和生活中要精诚协作，互相团结，重视团队协作和团队利益，明确团队合作才能够最大地发挥个人的优势，同时理解团队协作才能够展现出集体最大最优的效能。

2.4 课程思政教学手段

“计算机组成原理”课程是理论性较强的专业基础课，在该课程中融入思政育人的教学内容，关键环节就是教师引导。教师通过对引导方式和引导类型的设计，使学生积极参与；学生通过资料查询、问题思考及调研讨论等获得自我体验和感悟。为有效实现课程教学目标，拟采用的教学方法包括如下几种。

多元化的教学方法。教学过程采用多元化教学方法，课堂教学中采用教师课堂讲授为主、课堂讨论为辅的方式；教学资料可以采用文字、图片、教学微视频等多种形式课程资源，同时补充学生查阅资料环节，丰富教学方法和手段。

组织和引导学生积极参与和体验。在思政教育的教学内容中，针对具体题目设计具体的互动性环节，如问答、调研、数字故事、小规模研讨等，提升学生对题目的参与性和主动性，增强学生的体验感和行为锻炼，让学生能够在情感上与思政主题形成共鸣。

扩展教学的时间与空间。除利用课堂教学进行思政育人外，还可引入其他时间和空间要素共同提高课程的教育教学效果，通过课堂内外资源、学校内外场景与实践，线上线下学习及APP推送等多维要素提升育人效果。

3 结语

本文通过对“计算机组成原理”课程思政改革进行研究和初步规划，提出了“计算机组成原理”课程思政改革的建设方案。从思政课程建设的目标设计、融合要素、教学内容和教学手段等方面进行方案规划。随着该方案持续实施与不断改进，教师在教学准备和教学过程中，进一步端正教学态度，提升教学素养，在教学过程中始终将对学生的价值塑造、知识传授和能力培养作为教育教学目标。学生在学习过程中，开阔了视野，增强了学习的兴趣，提升了学习的动力，实现了三全育人的初步成效。