新工科背景下计算机专业的课程思政教学探索——以“计算机组成原理”课程为例

贾惠珍， 王同罕， 高永平， 汪宇玲， 王 强， 赵 丹

(东华理工大学 软件学院，江西 南昌 330013)

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展的需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”[1]长期以来，高校思政教育与专业教育各行其道、相互隔绝，因此如何打破思政教育与专业教育的“孤岛效应”，实现思政教育与专业教育的有机融合，是我国高校专业教师面临的重要任务之一[2]。

在新工科背景下，计算机相关专业作为信息时代的核心专业，对工科相关专业走向智能化、信息化起到重要推动作用。因此，如何结合课程特点在教学过程中融入思政元素、践行课程思政，进而为新一轮科技革命和产业革命培养一批德才兼备的专业人才成为计算机专业的重要任务[3]。目前，为了落实立德树人根本任务，已经有许多专业课教师提出了课程思政教学方案[1，2,4，5]。本研究结合笔者所讲授的“计算机组成原理”课程思政教学实践探索经历，从计算机相关专业课程思政的必要性以及课程思政的实施过程进行阐述。

1 课程思政的必要性

1.1 建设新工科的客观要求

为应对新一轮科技革命与产业革命以及突破工科人才培养瓶颈，新工科建设被推上日程，其内涵以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[6]。因此，培养德学兼修、德才兼备的高素质卓越工程人才是新工科建设的重要任务之一。

1.2 落实课程育人的客观要求

计算机专业课程的主要目的是将学生培养成为具有雄厚专业知识储备和扎实专业技能的专业领域拔尖人才。学生在走向工作岗位之后，出现毕业生利用计算机技术特长从事违法犯罪活动，如网络黑客攻击网站、研发计算机病毒侵袭计算机系统、信息截取等，给人民生命财产安全甚至国家安全带来了极大危害。终其根源在于相关人员价值观扭曲、法律意识淡薄等。正如司马光在《资治通鉴》里所言“才者，德之资也，德者，才之帅也”，若有才无德可能成为害群之马[7]。

1.3 激发学生内在驱动力的客观要求

笔者在教学过程中发现，计算机相关专业由于部分课程理论性强，内容抽象，逻辑性强，导致部分学生学习兴致不高，甚至产生畏学情绪；另外，随着游戏机、电脑、手机等电子产品的广泛普及，学生容易沉溺于游戏、网络交流，进而产生上课注意力不集中，私下打游戏现象[8]；同时，在理论学习及实践应用中，学生存在消极、功利、急于求成现象。上述情形均为计算机相关专业课程思政的实施提出了客观要求。

2 课程思政的教学实践

结合笔者所授的“计算机组成原理”课程,以学生为中心从课程教学目标制定、教学内容设计、教学手段及教学方法使用、实验教学环节、教学效果评估等整个教学实施过程来阐述计算机专业课程思政的教学实践探索。

2.1 课程教学目标的制定体现课程思政

教学目标是指师生通过教学活动达到预期效果或标准，目标制定主要根据专业培养目标、学生特点、学科发展以及社会需求等方面来确定，既要考虑专业技能的培养，又要考虑人文素养的培养。笔者在制定“计算机组成原理”课程教学目标时，主要通过立德树人、能力培养和知识传授三个方面进行展开，其中立德树人为灵魂，拟达到如下要求：在立德树人方面，培养学生家国情怀，树立社会责任感，具有严谨求实、刻苦钻研、甘于奉献的工作作风以及IT人才所必备的团结合作、精益求精的工匠精神；在能力培养方面，使学生具备计算机系统认知方面的素质和能力，具备独自获取和应用知识的能力，树立创新意识；在知识目标方面，能熟悉和掌握计算机的基本组成、基本工作原理、数据的机器级表示与处理，以及程序与指令的执行过程等。

2.2 教学内容的设计融入课程思政

新工科背景下计算机专业教学需要根据技术发展、行业需求等来优化课程内容，教学内容在兼顾基本核心理论的同时，适当引入当前该课程所涉及的新技术和新方法，同时融入课程思政教育。课程思政教育不是简单的说教和刻意的生搬硬套，需根据专业课程特点以及学生特性挖掘相关课程思政元素，在教学内容设计时需要专业知识与课程思政元素的有机融合以期达到如春在花、如盐融水、润物无声的效果。笔者在设计教学内容时，针对课程知识内容与特点，结合时政热点、传统文化、人物故事、马克思主义哲学思想等来挖掘思政元素，使课程发挥出提升专业能力和人文素养的作用和功能，在提高学生专业素养和技能的同时，促进学生形成正确的三观。以笔者所授的“计算机组成原理”课程为例，其知识点与课程思政元素部分内容如表1所示。

2.3 多种教学手段的融合落实课程思政

在教学过程中，学生是主体，教师需根据学生特点采用学生喜欢的方式进行授课才能达到事半功倍的效果，单一的教学手段往往会使教学过程枯燥无味。因此，教师要充分利用先进的信息技术和丰富的互联网资源，采用灵活多样的教学手段来充分调动学生视觉和听觉，以达到学生爱学乐学的效果。基于以上考虑，笔者将融入思政元素的知识点，通过丰富多样的语音、图像、视频、动画等方式整合到课件中，以提升学生的学习兴趣和求知欲；然后借鉴慕课平台上精品课程的建设方式自行制作微课，依靠网络平台或网络社交手段如学习通、钉钉、QQ群来开展线上线下的混合式授课，进而实现知识传授、知识共享、互动交流的目的；此外，在课后，时刻关注学生的学习和思想动态，方便及时介入、适当干预及引导，同时鼓励学生在课下自学或自行通过网络查找与知识点相关的时政热点。这种多样化教学手段的融合不仅让学生学习时间更自由，学习方式更灵活，学习行为更主动，同时使专业教育和课程思政呈现无时不在、无地不存的状态，进而达到课程思政润物无声的效果。

2.4 多样化教学实施课程思政

兴趣是推动学生学习的内在驱动力。北宋著名理学家程颐曾说：“教人未见意趣，必不乐学。”因此探索以学生为中心、适应学生学习的教学方式从而激发学生学习兴趣就显得尤为重要，这不仅需要教师具有厚实的专业素养和广博的文化素养，还要熟练掌握一些教育科学理论和教育教学艺术。这样在熟悉专业理论的基础上，通过关注现实生活中的现象，能够触类旁通，发现事物间的内在联系，精确找到课程知识与思政教育的结合点，然后灵活运用多种适合学生特点的教学方法进行行之有效的讲授。笔者在讲授“计算机组成原理”时，利用互联网上丰富的视频、音频、图像将传统文化、历史故事、时政热点问题等，通过案例教学、启发式教学等多种教学方式，激发学生的学习热情和兴趣；同时，在教学过程中特别重视学生的参与和表达，通过上述教学方式调动学生感官和大脑，引起学生深入思考，进而实现思想启迪和价值引领。

2.5 通过实验环节深化课程思政

实验环节不仅要使课堂所学装在脑子里，更要落实到行动上，从而达到知行合一、以知促行、以行求知的效果，进而达到培养学生的团队意识、意志品质和专业素养的目的。笔者在讲授“计算机组成原理”时，在实验内容设计过程中精挑四个实验项目：运算器、存储器、微程序控制器、总线接口，开展四次各两个学时的实验课，目的是通过动手实验让学生直观了解计算机组成、设计方法以及计算机系统的运行机制。为培养学生团队意识和专业素养，实验过程采取学生分组共同做实验的组织方式，实验结束后要求学生撰写的实验报告应具有完整的实验目的、实验内容、实验结论，此外专门另增一个部分——实验体会。通过实验环节帮助学生建立科学探索精神和团队意识，引导学生自我反省，进而加深知识理解和思政内化。

2.6 通过教学效果评估修正完善课程思政

课程思政教学效果评估目前还没有一个量化的固定标准。在课程思政落实过程中，笔者主要通过观察线下课堂学生的听课表情、回答问题的反应和平时交流情况来大致了解学生的态度，以及通过对习题作业、实验报告批改情况来把握每位学生对课堂知识的理解和掌握情况，基于此来主观评估课程思政的效果并进行实时修正完善；在课程结束之后，通过期末考试成绩以及作业和实验的批改记录来综合客观评判教学效果，并总结反思问题以进一步完善课程思政实施路径。根据综合评估，课程思政的实施提高了学生的学习积极性，学生精神面貌焕然一新。探索一种融合学生课程评价、实习、毕业设计以及毕业后运用效果的多元评估标准体系，是今后研究的重点。

3 结语

课程思政教育是落实立德树人根本任务的主要途径和载体。本研究从教学实践的过程阐述了计算机相关专业课程思政的必要性及教学实践路径的初步探索，以“计算机组成原理”为例，从课程教学目标制定、教学内容设计、教学手段和教学方法使用、实验环节设置、教学效果评估来落实课程思政，以实现课程与思政的有机融合，进而达到德智并进的效果。践行课程思政是一个不断探索、实践、反馈的迭代改进过程，专业课教师需要在不断提高个人自身政治修养和人文素养的同时，深入学习专业课程和追踪学科前沿，把“为了每一位学生的终身发展”作为课程育人的核心理念，并针对学生成长特点和课程特性，增强思政教育的亲和力、感染力，为国家培养德才兼备的社会主义接班人。