高校計算機組成原理課程思政探析及教學改革

閆慶豐 李瀟雯 段德青

（山西工商學院計算機信息工程學院，山西 太原 030032）

1 引言

立德樹人作為教育的根本任務，是所有院校都應秉承的辦學宗旨，同時也是檢驗高等院校開展一切工作的根本標準。以課程思政為有力抓手，逐步建設并完善課程思政教育體系，消弭思政課程和專業課程在教育功能上的分離，使兩者同向同行，是鑄就立德樹人這一偉大教育理念的強有力實踐。深入貫徹并落實好課程思政，究其內涵，剖其精髓，品其意蘊，探索踐行之大路，創新改革之發展是每一位教育工作者應當承擔的大任。課程思政不僅僅局限于思政課，課程門門有思政，專業課也不例外。為此，本文以計算機類專業課程——計算機組成原理為例進行課程思政探析及教學改革[1-4]。

2 計算機組成原理課程思政研究現狀

當前，各類課程思政教學改革研究正如火如荼地開展。作為計算機類專業必修課程，計算機組成原理因其教學內容豐富，專業地位突出，現實意義重大，且與思政教育同向同行，開展本門課程思政元素探析并將其所蘊含的思政元素良好地融入教育教學中意義深遠。然而就目前來講，針對計算機組成原理專業課程的理論教學方式和實踐教學方式全方位改革研究相對較少，對其思政元素挖掘和思政教育研究還有待進一步加強。

3 計算機組成原理課程思政教學思路

計算機組成原理課程思政教學應全面統籌包含課程理論內容、實驗實訓內容、教學方法設計等在內的課程思政教育，力求實現思想政治元素同計算機組成原理等專業核心課程的高質量融合，進而達到立德樹人的根本目的。除此之外，挖掘課程思政元素，搞好課程思政教育與高校長期發展息息相關。高校長期發展，要求高校必須做到發展理念上相統一、職能部門上相協調、教學資源上相共享等。同時，也要求高校在管理方面能夠從全局出發，對各層次、各要素進行全方位考慮。如若能將課程思政全面融入高校，將會從本質上保障高校的長期發展。因此高校必須開展好課程思政教育，做好諸如頂層設計、政策支持、教學促進等工作。高校做好頂層設計，意味著核心管理要為學校未來的發展當好“總設計師”，為學校這艘巨輪保駕護航。高校做好頂層設計，也意味著學校能夠更加精準地把握定位。當然，頂層設計需要中間層溝通、基層探索、溝通下方、向上傳達等。在政策方面，應制定并落實好相關思政教育工作制度，對于課程思政工作的開展給以政策上的支持，讓學生、教師和學校從根本上認識到課程思政的重要性。此外，計算機組成原理課程思政的開展對教師教學也提出了一定要求。教師要能夠深入挖掘教學內容中所蘊含的思政元素，善于尋找其與各知識點之間的契合點，將思政元素有效地融入所教授的知識點中，聯系學生的人生理想、職業規劃、道德信仰等，潛移默化地實現思想引領，促進學生思想認識不斷深化、價值觀念逐步提升，引導學生先明是非曲直，后明道路方向，再明如何作為。

4 計算機組成原理教學內容思政元素探析

計算機組成原理作為計算機類專業的一門核心必修課程，其以層次結構的觀點敘述計算機各主要功能部件，并討論了計算機各組成部分設計對于整體結構的作用，主要涉及計算機基本部件的構造和組織方式、基本運算的操作原理以及部件和單元的設計思想等內容，多采用整體框架入手，自頂向下、由表及里、層層細化的敘述方法，通過對一臺實際計算機的剖析使學生更加深入地理解總線是如何將計算機各大部件互相連接成整機的，中央處理器是如何協調各功能部件共同完成用戶任務的。表1羅列了計算機組成原理部分教學內容中所蘊含的思政元素。

表1 計算機組成原理部分教學內容中所蘊含的相關思政元素

計算機組成原理開展課程思政建設，以專業課程中的隱性教育實現立德樹人的根本任務，有利于正確引導學生提高思想政治素養。如：通過“計算機整機設計和計算機發展、芯片設計”等相關內容的學習，培養學生細致、認真、嚴謹的學習態度，幫助學生領悟創新發展、科技興國的真諦；通過“CPU為核心、協同各功能部件統一完成任務”等內容的學習，使學生增強其團隊意識和集體意識，理解馬克思主義哲學中整體和局部的辯證統一等；通過“算術/邏輯運算、I/O設備和接口電路、中斷、漏洞以及軟件和硬件”等內容的學習，讓學生明白全面依法治國是黨領導人民治理國家的基本方略，每個人都應遵守法律法規。同時在道德層面上培養了學生寬容、互助、自省的中華美德，也讓學生明白構建人類命運共同體的重要性等。

5 計算機組成原理課程思政教學改革

5.1 教學內容改革

本課程是計算機相關專業的專業核心課程，是一門基礎性理論課程。針對該課程的特點，將課程分模塊展開教學工作。主要分為計算機系統概論、總線系統、存儲系統（包括主

存儲器、高速緩沖存儲器和輔助存儲器）、輸入輸出系統、中央處理器（包括運算方法和運算器、指令系統、CPU結構及功能）、控制單元（包括功能及設計）六大模塊。采用從整體框架入手，自頂向下、由表及里、層層細化的講述方法，將理論知識與當代計算機技術相結合，并通過例題講解以加深學生對各個知識點的理解和掌握。通過對一臺實際計算機的剖析，使學生更深入地理解總線是如何將計算機各大部件互聯成整機的。在講授專業知識的同時靈活融入課程思政元素，潛移默化、潤物無聲地將思政理念傳達給學生，使學生用正確的政治思想武裝自己。另外，可安排部分自學內容以增強學生的自主學習能力和獨立思考問題的能力[5-8]。

5.2 教學模式、教學方法和手段改革

（1）教學模式

根據該課程的性質，強調充分發揮以學生為主體、教師為主導的積極作用。注意培養學生獨立學習和思考問題的能力，在教師的輔導和幫助下強化學生的自主性能力。可以適當配合以問題為導向或任務驅動式等教學模式。在教學過程中要圖文并茂、通俗易懂、深入淺出。

（2）教學方法

教學組織形式：以任務小組的形式組織教學。具體實施方法：按照具體學習內容的需求開展“提出任務→選擇任務→合作探究→綜合運用”的教學方法。在教學過程中，激發學生的學習興趣和解決問題的自發性，讓學生勇于面對問題和敢于接受任務。通過任務小組討論、各抒己見、合作探究、實際操作等方式，使學生在解決問題的過程中加強對理論知識的掌握和運用，從而達到良好的教學效果。

（3）教學手段

本課程在教學過程中結合多媒體、超星學習通、板書以及教輔資料等多個教學手段。在課前進行多樣化的簽到統計出勤率，課中通過隨機點名或搶答得分的方式進行知識提問，充分調動學生的課堂積極性，讓學生在輕松的學習氛圍中獲取知識。在新課堂改革中，注重學生的綜合能力培養。不僅要求其對理論知識點的掌握，更要求其對于知識點的靈活運用。講解過程中，為了提高學生的綜合素質和學習興趣，設置問題和懸念，以問題為導向培養學生的思維發散能力和問題解決能力。進行任務小組的劃分以及學生的角色分工，在充分發揮個人才智的基礎上合作探究以解決問題，并根據要求每次安排不同的學生為小組代表進行發言，從而加強對學生的團隊意識、語言表達能力、創新能力、思維能力、解決問題的能力等綜合能力的培養。

5.3 教學案例設計

以《指令周期》為案例進行課前、課堂與課后教學活動設計。遵循“以學生為主”的教育理念，在知識學習中通過引導法、討論法、案例分析法等形式，引導學生主動學習，使其體會學習的成就感，領會指令執行中的秩序感、設計的效率之美，建立良好的學習習慣。同時，在整個教學過程中潤物無聲地融入思政元素，不斷提高學生的政治素養，達到人才培養的目標（表2）。

表2 教學活動設計案例

6 結語

課程思政是實現立德樹人根本任務的必然要求，是高校教師開展教育教學工作的必要環節。而專業課程作為課程思政的載體，充分梳理專業課程內容，深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學才能達到潤物無聲的育人效果。本文針對計算機組成原理進行了課程思政探析和教學改革，從專業課程的角度出發，為思政教育工作的推進作出努力。