案例教學法在高校課程思政建設中的實踐與探索

胡濱 代昆玉 何勇

[摘 要] 課程思政建設是高等學校具有新時代中國特色社會主義特點的人才培養新模式。基于“計算機系統結構”教學知識點挖掘課程蘊含思政元素，采用案例教學法對思想政治建設融入專業知識教學進行實踐探究。教學評價表明，課堂教學引入思想政治教育有助于提升授課對象思想政治修養、增強民族文化自信，也能提升學生專業知識學習主觀能動性。該教改工作涉及思想政治教育與專業知識教學有機融合，可為高校課程思政建設、課程教改提供新方法、新思想。

[關鍵詞] 案例教學法;課程思政建設;計算機系統結構;高校教學改革

[基金項目] 2021年度國家自然科學基金委員會國家自然科學基金項目“基于蝗蟲視覺神經的人群活動檢測關鍵技術研究及應用”（62066006）;2020年度貴州省科技廳自然科學基金項目“基于蝗蟲視覺神經的區域人群異常行為檢測方法研究”（黔科合J字〔2020〕1Y261）;2022年度貴州大學院級課程思政教改項目“‘計算機系統結構’專業課程思政示范”（貴大計院思政字〔2022〕04號）

[作者簡介] 胡 濱（1977—），男，貴州都勻人，博士，貴州大學計算機科學與技術學院副教授（通信作者），主要從事人工智能、計算機視覺研究;代昆玉（1979—），女，貴州遵義人，碩士，貴州大學計算機科學與技術學院講師，主要從事人工智能、數據挖掘研究;何 勇（1974—），男，貴州貴陽人，碩士，貴州大學計算機科學與技術學院副教授，主要從事嵌入式與傳感器網絡研究。

[中圖分類號] G640;TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）20-0108-04 [收稿日期] 2022-02-10

引言

“計算機系統結構”是我國高校計算機科學與技術專業核心課程之一，該課程教學覆蓋國內外計算機專業的學科前沿技術，極易在授課對象中觸及情景教學，引發學生對我國國情、文化自信、科技創新等問題的思考。近年來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視高校人才培養與思想政治工作。中共中央、國務院2021年印發《關于新時代加強和改進思想政治工作的意見》[1]，其針對學校思想政治工作提出“加快構建學校思想政治工作體系，實施時代新人培育工程，完善青少年理想信念教育齊抓共管機制，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”的要求。在該時代背景下，課程思政建設需求迫在眉睫。然而由于教學內容多、授課學時數少，該課程思政建設矛盾突出，如何在有限課堂教學時間高效開展思想政治教育工作，尋求合適的思想政治建設方法尤為重要。

課程思政本質是一種公眾教學行為，它在專業知識教學中融合思政元素，與原本的課堂教學形成協同效應促使思想政治教育達到潛移默化效果。教學方法多樣化，例如演示教學、課堂討論、啟發引導、案例教學法等。其中，案例教學法具有實踐性強、注重師生雙向交流、易激發學員興趣等優點，被廣泛應用于課堂知識教學中。近年來，筆者所在的教學單位采用案例教學法對《計算機系統結構》開展了思想政治建設工作，以達到專業知識與思想政治教育有機融合的目的。

一、“計算機系統結構”課程思政建設目標

以中華人民共和國教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知（教高〔2020〕3號）為指導[2]，初步擬定課程思政建設目標，即在課程教學過程中圍繞全面提高人才培養能力核心點，堅定學生理想信念，以愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認同、家國情懷、文化素養、憲法法治意識、道德修養等重點優化課程思政內容供給，系統進行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、法治教育、勞動教育、心理健康教育、中華優秀傳統文化教育。

在思想政治建設目標基礎上，充分挖掘本課程蘊含的思政元素，借助案例教學法在課程教學中引入與計算機系統結構相關的國產芯片、指令集現狀，同時以計算機系統結構領域具有重要貢獻的民族企業為案例，將社會主義核心價值觀、家國情懷、法制意識、社會責任、人文情懷、工匠精神等相關德育元素融入課程教學的各環節。以培養學生的理想理念、家國情懷、民族自信、責任擔當、職業素養、行為規范等育人元素，實現思想政治教育與知識體系教育的有機統一，樹立正確的社會主義世界觀、價值觀，構建符合我國新時代社會主義建設需求的思想政治理論課程與專業課程有機融合的高等教育育人體系。

二、案例教學法探究實例

由于本課程教學內容多、學時數少，應選擇代表性的知識點并結合我國國情選取合適案例。基于擬定的思想政治建設目標，選取計算機處理器技術、CPU指令集、超標量流水線處理機等幾個知識點為思想政治教例。在思想政治教學實施中，講授完課程知識點后隨即融入思想政治教學。下面介紹其中幾個案例。

（一）華為鯤鵬處理器

我國計算機系統結構研究工作起步較晚，但近年來國內與計算機相關的高新技術企業在國產CPU自主研發陸續取得令人矚目成績，例如華為公司“鯤鵬”（Kunpeng）系列處理器。目前，華為“鯤鵬”920處理器是業界最高性能ARM-based數據中心級處理器，它采用7nm制造工藝，支持32/48/64個內核，主頻達到2.6GHz，支持8通道DDR4、100G RoCE等，可組合多芯系統提升計算性能[3]。華為鯤鵬920處理器在高性能、高吞吐、高集成、高能效方面的創新突破，把我國ARM處理器計算性能推向新高度。

我國計算機產業在中國共產黨的領導下堅定開啟破冰之旅，努力打破西方帝國主義對我國的高科技壟斷與輸出限制，為具有自主知識產權的計算機芯片研發、設計與制造上做出了重大貢獻，同時也在世界計算機系統結構的發展史上留下濃厚的一筆。該思想政治案例有助授課對象了解國內計算機處理器技術的發展歷程，進一步培養學生愛黨愛國情懷、增強大國自信。

（二）超標量流水線處理器——龍芯

中國龍芯CPU始于我國中科院計算所“Godson CPU設計與驗證系統”科研項目。經過二十余年的發展，龍芯CPU形成了GS132、GS232和GS464三大系列處理器核。以桌面級龍芯處理器核GS464為例，它采用了四發射64位結構、動態流水線技術，其中龍芯GS464的1.0版本，即GS464為9級流水線結構，廣泛應用在龍芯3A、3B、2H芯片中;而2.0版本的GS464E，采用12級動態流水線結構[4]。

龍芯廣泛應用于我國社會主義現代化建設中的各行各業，為我國諸多行業，例如軍事、公共安全、網絡安全等的信息基礎設施提供了重要的技術保障。盡管與英特爾、AMD等國際著名處理器廠商相比，我國龍芯還很弱小，但在國內眾多國產服務器廠商與軟件商的支持下，其經過二十余年發展構成相對完整的處理器家族。目前，龍芯處理器形成具有我國自主知識產權、開拓創新的計算機系統產業鏈之路。該思想政治案例有助授課對象激發民族自豪感、培育和踐行社會主義核心價值觀，同時也能培養學生擔當社會主義現代化建設歷史使命責任感。

（三）龍芯處理器指令集

指令系統是課程知識難點之一，在思想政治教學中選取龍芯CPU指令集作為思教融合。2021年龍芯發布了完全指令集架構LoongArch[5]。LoongArch包含基礎指令337條、虛擬機擴展10條、二進制翻譯擴展176條、128位向量擴展1024條、256位向量擴展1018條，共計2565條原生指令。經過同行專家機構評估認定[6]：（1）LoongArch完全自主設計CPU指令系統、指令格式、指令編碼、尋址模式等;（2）LoongArch指令系統在章節結構、指令說明結構和指令內容表達方面與國際主要指令系統存在明顯不同;（3）LoongArch基礎架構擁有自主知識產權，未對國際主要指令系統的中國專利產生侵權。

龍芯指令集標志我國已把處理器指令集的主動權牢牢掌握在手，這為構建我國自主生態計算機系統結構奠定重要基礎。此舉有力打破西方國家對我國計算機高新技術產業壟斷與輸出限制，為我國在國際計算機系統的研發上贏得重要話語權。

三、教學效果評價

為評價本課程開展思想政治建設教學效果，對我院近五年（2017—2021年）教學成果進行分析。其中前三年未開展思想政治建設，后兩年采用案例教學法在課堂教學中融入思想政治教育元素。從主觀與客觀兩個維度，即學生主觀評論與期末考試成績統計進行分析。

（一）學生主觀評論

2020年本課程開始采用了案例教學法在課堂教學融入思政元素。為獲取授課對象主觀評價材料，教學期間采用問卷調查法按20%隨機抽樣率匿名采集學生主觀評論意見。授課對象代表性主觀評論如表1所示。

由表1可知，開展思想政治教學后學生主觀評論如下：（1）形象化了枯燥、抽象的專業知識;（2）有助提升授課對象課程學習興趣;（3）能培養學生未來理想信念，提高社會責任感與歷史使命感;（4）有助增強學生對黨創新理論的政治認同、思想認同、情感認同，堅定中國特色社會主義道路自信;（5）有助增強授課對象家國情懷，文化自信、民族自信。由此可知，課程思政建設中采用案例教學法能很好融入思政教育元素，對授課對象學習興趣與愛黨、愛國情懷，民族自信、文化自信等都有明顯提升效果。

（二）期末考試成績分析

本課程期末成績由三部分按權重構成：平時、半期測試、期末考試。為避免各平行班成績評定不對稱造成的偏差，僅對期末考試成績做教學效果分析。課程期末考試試卷采用百分制;期末考試成績按優秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（0～59分）五級劃分。近五年（2017—2021年）期末考試成績數據箱線圖和成績等級分布統計如圖1、圖2所示。

圖1、圖2表明，相比過去的三年，考生在2020年、2021年的成績平均水平、成績等級分布都有提升，尤其是成績平均水平數據和考分優良率高于以往。有諸多因素導致學生成績的整體上升變化，例如進校生綜合素質提高、學風教風整頓、考風建設加強，等等。在基于4.1節的學生主觀評論發現，采用案例教學法在授課知識點中開展思想政治教育教改，在一定程度上促進了授課對象的學習主觀能動性、增強了學生的愛黨、愛國情懷，增強民族自信、文化自信，增強社會責任感與歷史使命感，這些因素綜合在一起都有助提升課程的教學效果。

四、總結與展望

結合“計算機系統結構”課程特點充分挖掘思政元素，采用案例教學法將思想政治建設貫穿于專業知識教學。教學評價表明，課堂教學引入思想政治建設可讓授課對象在收獲專業技術知識同時，進一步樹立正確的世界觀、價值觀，從而達到構建符合新時代社會主義建設需求的思想政治理論課程與專業課程合力育人體系的目的。近五年期末考試成績統計顯示，課程采用案例教學法開展思想政治建設后，學生成績等級分布、平均水平數據都有提升。

參考文獻

[1]周葉中.提升課程思政建設的意識和能力（新論）[N].人民日報，2021-07-28.

[2]中華人民共和國教育部.關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知：教高[2020]3號[A/OL].（2020-05-28）[2021-10-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[3]Xia J， Cheng C， Zhou X， et al. Kunpeng 920： The First 7nm Chiplet-Based 64-Core ARM SoC for Cloud Services[J].IEEE Micro，2021，41（5）：67-75.

[4]吳瑞陽，汪文祥，王煥東，等.龍芯GS464E處理器核架構設計[J].中國科學：信息科學，2015，45（4）：480-500.

[5]龍芯中科.龍芯架構32位精簡版參考手冊[DB/OL].（2021-04-15）[2021-10-13].https：//loongarch.dev/zh-cn/posts/20210501-loongarch-manual.

[6]自主需要從根：龍芯中科正式發布完全自主指令集架構LoongArch[EB/OL].（2021-04-16）[2021-10-13].http：//www.xinhuanet.com/tech/2021-04/16/c_1127339088.htm.

Practice and Exploration on Case Teaching Method in Ideological and Political Construction?of College Courses： Taking Computer Architecture Course as an Example

HU Bin， DAI Kun-yu， HE Yong

（College of Computer Science and Technology， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： The ideological and political construction of college courses is a talent training mode of socialism with Chinese characteristics for the new era. Based on the teaching knowledge points of “Computer Architecture”， this paper excavates the ideological and political elements contained in the course， and uses the case teaching method to practice and explore the integration of ideological and political construction into professional knowledge teaching. Teaching evaluation shows that the introduction of ideological and political education into classroom teaching can not only improve the ideological and political cultivation of teaching objects， enhance national cultural self-confidence， but also improve students’ subjective initiative in learning professional knowledge. The teaching reform involves the organic integration of ideological and political education and professional knowledge teaching， which can provide new methods and ideas for college curriculum ideological and political construction and curriculum teaching reform.

Key words： case teaching method; curriculum ideological and political construction; Computer Architecture; teaching reform in colleges and universities