基于OBE理念的计算机组成原理课程思政建设方案研究

[摘" 要]计算机组成原理是计算机类专业的核心基础课程之一。在新工科和工程教育专业认证背景下，本文基于OBE理念，把握课程的主线和重点，深入思考课程建设方案，形成了计算机组成原理“课程思政三二一”教学设计方案。同时，针对课程思政要点的“融入点”“融入策略”，提出了六个课程思政建设方向。实践证明，这一方案有效提升了课程思政的效果，提高了学生的思政教育获得感。

[关键词]计算机组成原理" OBE理念" 课程思政" 建设方案

中图分类号：TP301；G642" " " " " "文献标识码：A

基金项目：教育部产学合作协同育人项目（202002289012）。

引" 言

OBE（Outcome-Based Education）理念是一种以学习成果为导向的教育模式，该理念强调学生通过学习形成能力、知识、技能和价值观等方面的成果，认为教育的目的是培养学生具备所需的能力和知识，而不是单纯地强调学生所学的课程内容。在OBE教育系统中，教育者必须对学生毕业时应达到的能力及水平有清楚的构想，然后设计适宜的教育结构以保证学生达到这些预期目标，即反向设计，正向实施。OBE理念的基本内涵包括以学习成果为导向、以学生为中心、教学策略适应性、评估与反馈四大方面。学习成果是OBE理念的核心，结果是衡量教学质量和学习的主要标准；以学生为中心是重要原则，强调学生的主体地位，即教育应以学生的需求和能力为出发点；教学策略适应性是指根据学生的学习需求和能力制订适合的教学方案；评估过程与学习成果相结合，评估应具备可靠性、及时性和个性化。

计算机组成原理是高校计算机类专业的核心基础课程之一，是所有后续硬件专业课程的基础和支撑，是计算机类专业研究生入学考试的专业课程之一。该课程涵盖了计算机的基本组成和工作原理，软硬协同的整机概念贯穿课程知识主线，对于学生掌握计算机硬件知识、理解计算机系统结构、培养硬件设计和开发能力都具有重要的意义。在新工科和工程教育专业认证背景下，课程组坚持以学生为中心的OBE理念，从课程知识点出发，深入挖掘其背后的思政元素，并恰当地融入教学，建立了合理的教学方案和评估过程，随后根据学生的反馈不断改进，最终建立了与课程教学并行的“确立课程思政教学目标—设计课程思政教学活动—开展课程思政教学评估”课程思政教学活动。

课程建设思政目标

教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确要求，把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用。课程思政旨在围绕全面提高人才培养能力这一核心点，在全国范围内形成广泛共识，促使广大教师全面提升开展课程思政建设的意识和能力。课程思政建设是高校教育改革的重要方向，即将思想政治教育与专业课程相结合，实现知识传授与价值引领的有机统一。通过课程思政建设，可以引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，培养他们的社会责任感和使命感，提高他们的综合素质和职业素养。

为了实现这一目标，高校需要全面推进课程思政建设工作。首先，要制订详细的课程思政建设方案，明确建设目标、任务和措施。其次，要加强教师队伍建设，提高教师的思政教育意识和能力。同时，要注重教学内容的改革与创新，将思政元素有机融入专业课程。最后，要加强教学管理和评估，确保课程思政建设工作的有效实施。

在设计教学内容之前，应针对不同学情、知识目标和能力目标，确立课程的思政目标，主要包含政治认同、家国情怀、文化素养、法治意识、道德修养等。教师应重点优化课程思政的内容供给，系统开展中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育。学生不仅要扎实掌握计算机系统各部分的工作原理，牢固建立整机概念，还要积极参加“成果导向”的强化实践，以形成良好的科学素养、高尚的职业道德、优秀的团队协作精神。

课程思政实施过程

在计算机组成原理课程教学方案研究中，知识主线、能力主线和思政主线贯穿整个教学过程。知识主线是整个教学的核心，以计算机五大部件——运算器、控制器、存储器、输入和输出设备为基础，构建软硬协同的整机概念，通过深入讲解每个部件的工作原理、功能和应用，帮助学生更好地理解计算机整体结构。能力主线体现在课程实验和课程实践活动中，设计一系列具有挑战性、创新性的实验项目，让学生在实践中掌握计算机组成原理，培养他们的实践能力和创新思维。同时，鼓励学生参与实践活动，如计算机相关竞赛比赛、科研项目等，进一步锻炼其实践能力和解决问题的能力。思政主线是教学方案的重要特色，注重在课程中融入思政元素，引导学生树立正确的价值观和职业操守。在讲解计算机五大部件协同工作的过程中，可贯穿团队合作精神的重要性，培养学生的团队协作精神。

根据这三大主线，突出课程思政特色，形成了计算机组成原理“课程思政三二一”教学设计方案，其中包括“知识目标、能力目标与思政目标”三大教学目标，“融入点”与“融入策略”两个思政建设要点，以及“评价与反思”一个改进机制，如图1所示。本文重点讨论思政主线教学方案的建立，在“融入点”“融入策略”中，确定了以下六个课程思政建设方向。

1.结合学校历史、革命传统和圣地文化

学校的发展历史和延安地区的革命传统，很容易引发学生兴趣，在教学中融入校情民情和圣地文化，可不断厚植校园文化和文化自信。在思政建设过程中，深入挖掘本校计算机类专业的办学历史，并寻找在计算机硬件、计算机芯片等行业表现优秀的校友。搜集本地与计算机信息化建设相关的内容，如延安大学身处延安革命圣地，党中央在延安十三年，延安有很多革命旧址，其中与计算机相关的就包括负责通信的中央军委三局。中央军委三局的革命历史中包含了许多为了传递信息、保护电台而发生的革命故事。优秀校友也有很多，如阎沛霖教授，他参与研发了我国第一台小型通用数字计算机和第一台大型通用数字计算机。同时，还可挖掘中华优秀传统文化中与计算机技术相关的故事，比如算筹、算盘、八卦与二进制的联系、“南辕北辙”中的补码思想，等等。

2.结合信息技术的发展历史

挖掘计算机发展历史中各个阶段的代表电子器件、应用领域、关键人物和企业发展历史。挖掘我国计算机发展过程中的代表事件和人物，以弘扬工匠精神，培育学生的爱国情怀和政治认同。在讲计算机发展历史时，有的教材没有特别强调我国计算机的发展过程。对此，在思政建设过程中，可重点强调我国计算机发展过程中具有代表性的人与事，如华罗庚教授回国筹建中国科学院计算技术研究所，并主持我国通用计算机的研发；我国第一台微机长城0520研制成功的历史意义；计算机文字信息处理专家王选教授在汉字信息化方面的突出贡献，以及中国计算机最高奖“王选奖”的由来。在“中央处理”章节，可重点讲解我国芯片的发展与现状，尤其是在国外多年技术封锁下，华为、龙芯科技、“中国芯”等企业展现的实力和创新能力，促使青年学生建立专业自信、厚植爱国情怀。

3.结合国家信息产业的政策

计算机行业一直是国家重点战略产业，教师可挖掘与计算机类专业相关的国家政策法规，紧跟信息产业政策导向，增加学生对口就业的信心，强化专业认同感和社会责任感。比如2021年发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确要打造数字经济新优势，加快数字社会建设步伐，提高数字政府建设水平，营造良好数字生态。现阶段，国家在争分夺秒地推动经济发展和创新进步。作为计算机专业学生，应该紧跟信息产业政策导向，深入学习和掌握计算机相关知识技能，为国家的数字化转型和信息化建设贡献自己的力量。

4.结合课程内容和计算机知识特点

结合计算机特点，从课程知识点中深入挖掘其中蕴含的思政内容。本课程中最常用的思政融入策略就是将课程内容紧密联系生活实际，引导学生更好地理解和应用所学知识。如：计算机软硬件系统的概念与现实社会中行业系统的类比分析，联系知识主线和思政主线。知识主线中计算机软硬件系统是一个有机整体，各个组成部分相互协调、相互配合，才能高效运行计算机程序。同样，在现实社会中，各个行业部门和各种团体也需要相互协调、相互配合，才能实现整个行业的有序运转和发展。通过这种类比策略，引导学生认识到团队协作的重要性，激发团队精神，进一步引导学生思考如何在实际工作中发挥团队协作精神，提高工作效率和质量。又如，在讲解计算机组成各个部件时，强调每个部件的重要性，引导学生认识到每个成员在团队中的价值和作用，引发学生思考如何在实际工作中发挥自己的优势和特长，为团队的发展作出贡献。

5.构建师生学习共同体

在课程思政建设过程中，强调的不仅是知识的传授，更是价值观的塑造和品德的培养，鼓励每一位教师从自身成长经历和教育背景出发，以身作则，用自己的语言、行为影响学生，成为学生榜样。在课程思政的建设过程中，为了更好地引导学生，教师需要积极搜集各类最新知识和信息，不断提升自己的专业素养，将行业的前沿知识和发展趋势准确地传递给学生。计算机行业发展快速、日新月异，保持与时俱进的知识储备尤为重要。教师可以鼓励学生搜集、分享行业前沿知识，开展课前3分钟翻转课堂，通过这种教学方式不仅有助于学生的成长，也能在教师和学生之间建立起一种紧密的学习共同体。在这种共同体中，教师和学生不再是单向的传授和接受关系，而是共同学习、共同探索的伙伴关系。这种互动和合作不仅促进了知识的传递，也加深了师生之间的情感联系，形成了真正意义上的“师生学习共同体”。

6.结合课程实践

结合教学内容组织学生开展思政相关实践活动，加深学生对理论知识的理解和运用。在实验实践活动中，不仅要关注学生的知识掌握情况，还要重视学生运用知识的能力和动手能力。在活动过程中，要对学生的综合表现进行全面考核，以评估学习成果。以本课程为例，结合“地球日”组织了一个课程实践活动。学生需利用所学计算机知识，在校园内完成一个可持续发展的相关小课题。例如有学生设计了一个优秀的作品，他利用单片机技术设计了一个爬楼梯计数的小装置，这个装置能够记录爬楼梯的层数，可通过简单的界面展示给用户。学生借这个装置建议大家用爬楼梯代替坐电梯，减少电梯的使用，从而达到节能减排的效果。这个作品不仅得到了教师的高度评价，也在学生中产生了广泛的影响。

在课程思政实施过程中，首先要考虑好思政融入点，然后再考虑内容融入策略。然而，要确保课程思政达到设定的思政目标，则需教师在课后积极反思，并充分掌握学生的评价反馈。评价反馈可通过多种形式获得，如交流研讨、问卷调查、投票反馈等。这些方式可以让学生表达对课程思政的看法和感受，帮助教师了解学生的学习情况和对思政元素的接受程度。在获取反馈后，教师应将学生的课堂表现和课后评价结合起来，对教学内容和思政元素进行总结反思，这样可以帮助教师发现教学中的不足之处，加强思政元素与教学内容的融合度。通过总结反思，教师可持续改进和提升课程思政的教学效果，同时，也能促进教师自身的成长和发展，进而提高思政教学的质量和水平。由此可见，课后反思和总结是确保课程思政达到设定目标的重要环节，只有不断总结和改进，才能使课程思政真正发挥其应有的作用，达到育人目的。

实施效果

课程组以工程教育专业认证和学校抓思政教育为契机，在延安大学计算机类专业计算机组成原理课程教学中融入OBE理念，并实践了课程思政目标导向下的精准教学设计。实践证明，学生对思政教育的接受度明显提高，能够更加深刻地理解相关知识点。本课程的课程思政案例被评为2022年延安大学“课程思政”教学改革优秀案例。

为了进一步了解学生对计算机组成原理课程思政教学的接受度和理解程度，在最近一次授课结束后，课程组对计算机科学与技术、物联网工程和软件工程专业的2019级学生进行了“关于计算机组成原理课程小调查”的问卷调查，三个班级中共有168人参与调查，回收问卷151份，并随机抽取10名学生对课程的教学目标达成情况进行了面谈交流。

在调查问卷中，包含了3个关于课程思政的问题，具体如表1所示。这些问题旨在了解学生对课程思政元素的接受程度、对课程思政元素的看法，以及思政元素对学习的影响。通过这些问题，课程组可以更深入地了解学生对课程思政的认知和感受，为进一步优化教学设计提供参考。

问题1中，有91.5%的学生选择了“非常有帮助”。问题2中，有90.2%的学生选择“非常喜欢”，没有学生选择“不喜欢”，这显示学生对思政教育的积极态度和充分认可。问题3中，ABCDE选择比例都大于80%，其中“E.专业自信”的选择比例高达91.7%。这表明，通过课程思政教学实践，学生不仅获得了专业知识，还提升了专业自信，对未来的学习和职业发展充满信心。在面谈交流中，学生表示对课程思政有一定了解并且有兴趣，同时还希望能够在课堂中引入多种教学形式和资源，如网络平台的互动讨论、自制短视频等，反映了青年学生积极向上、渴望成才成长的良好心态。

目前，在课程思政的建设方案和实施中还存在不少可以改进的地方，如发掘更多思政元素，将控制器、存储器、运算器和输入输出系统同“一带一路”、高端制造等最新政策相融合。此外，在过程考核中，可设置弹性分值，以鼓励学生积极参与。在评价反思阶段，除了调查问卷外，还可增加思政测试题，以准确了解学生的学习成果，得到更多反馈，便于教师进一步去研究和改进教学方案。

结" 语

课程组在计算机组成原理课程中采用了“课程思政三二一”教学设计方案，实践效果良好，提高了学生的思政教育获得感，强化了专业基础课的人才培养内涵，发挥了课程育人的积极作用。课程组在确立课程目标时，明确了思政目标，在实施过程中有机结合各类思政元素，有效提升了课程思政的效果。同时，还在总结和反思中不断改进，努力提高课程思政教学设计的精准度，提升课程教学质量。另外，课程思政的实际效果会受教师自身思政意识和教学能力的影响。为了进一步提高课程思政的教学效果，教师需不断加强学习，不断探索新的教学方法和手段。

综上所述，高校要深刻认识到课程思政的重要性和必要性，不断完善教学设计方案和实施过程，提高课程思政的教学效果和质量，培养出更多具有高尚品德和扎实专业基础的人才。

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（田原、王文东、尚建人：延安大学数学与计算机科学学院；王玮华：陕西延安干部学院）