新工科背景下計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)改革研究

摘要：新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心課程，其教學(xué)意義愈加凸顯。文章主要通過(guò)對(duì)新工科背景下，該課程當(dāng)前實(shí)施狀況以及融入思政教育的緊迫性進(jìn)行深入分析，積極探索相應(yīng)的教學(xué)改革策略。其根本目的是將思想政治教育融入計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)中，這不僅能夠提升學(xué)生的專業(yè)技能水平，還能加強(qiáng)他們的思想政治素養(yǎng)，從而培育出能夠滿足新工科時(shí)代需求的、具備高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：新工科；計(jì)算機(jī)組成原理；課程思政；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）12-0138-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

1 新工科背景下計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)的現(xiàn)狀分析

目前，在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程的思政教育實(shí)施情況存在一些不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 理論與實(shí)踐脫節(jié)

在計(jì)算機(jī)組成原理的思政教學(xué)過(guò)程中，往往過(guò)于偏重理論知識(shí)的傳授，而忽視了實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性。學(xué)生們常常通過(guò)死記硬背來(lái)應(yīng)對(duì)課程中的理論知識(shí)，卻缺乏將理論應(yīng)用于實(shí)際情境的能力。這種理論與實(shí)踐的分離，使學(xué)生難以真正理解計(jì)算機(jī)組成原理的核心，也無(wú)法有效地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題[1]。同時(shí)，由于缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)，學(xué)生們也很難在實(shí)踐中體會(huì)到工匠精神、科技創(chuàng)新、職業(yè)素養(yǎng)等思政元素的深刻內(nèi)涵。

1.2 教師對(duì)思政教育認(rèn)知不足

部分工科教師對(duì)思政教育的認(rèn)知尚不夠深入，老師們往往更加專注于專業(yè)知識(shí)的傳授，而忽視了對(duì)學(xué)生思想品德、職業(yè)素養(yǎng)等方面的教育。這種觀念導(dǎo)致教師在授課過(guò)程中缺乏將思政教育融入課程內(nèi)容的意識(shí)和能力。并且可能認(rèn)為思政教育只是形式上的要求，而非實(shí)質(zhì)性的教學(xué)內(nèi)容。因此，在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程中，他們往往忽略了思政元素的挖掘和融入，導(dǎo)致課程思政教學(xué)的效果不佳。

1.3 教學(xué)內(nèi)容滯后缺乏前沿性

隨著科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)組成原理的內(nèi)容持續(xù)更新和演變。然而，部分高校的計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容仍然陳舊，缺乏前沿性和實(shí)用性。例如，一些課程仍然以單核處理器系統(tǒng)的組成為主要內(nèi)容，而忽視了多核處理器、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的發(fā)展。這類過(guò)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容既不符合新工科建設(shè)的最新要求，也難以激發(fā)學(xué)生的求知欲與學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)，由于缺乏前沿性的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生們也很難理解計(jì)算機(jī)組成原理在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的重要地位和應(yīng)用價(jià)值。

1.4 教學(xué)方法單一缺乏多樣性

在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)需要采用更加多樣化和創(chuàng)新性的教學(xué)方法。然而，部分教師仍然采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法，忽視了案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)等多種教學(xué)方法的應(yīng)用[2]。這種單一的教學(xué)方式既無(wú)法滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，也難以有效激發(fā)學(xué)生的探索興趣與學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí)，由于缺乏創(chuàng)新性的教學(xué)方法，學(xué)生們也很難在課程中獲得實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.5 教學(xué)評(píng)價(jià)體系不完善

在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)需要建立更加完善的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。然而，部分高校在教學(xué)評(píng)價(jià)上仍偏重考試成績(jī)與理論知識(shí)掌握，卻忽視了對(duì)實(shí)踐能力和思政素養(yǎng)的綜合考量。這種評(píng)價(jià)體系的不完善，既無(wú)法全面準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成效與綜合素養(yǎng)，也難以有效激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)投身于課程思政教育與實(shí)踐活動(dòng)中。

2 新工科背景下計(jì)算機(jī)組成原理課程融入課程思政的必要性

新工科背景下，技術(shù)日新月異，產(chǎn)業(yè)需求也在持續(xù)變化，這給高等教育帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，也孕育新的發(fā)展機(jī)遇。對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)而言，計(jì)算機(jī)組成原理這門課程的重要性不言而喻，它是搭建學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系、鍛煉專業(yè)技能的關(guān)鍵一環(huán)[3]。但如今，面對(duì)新時(shí)代的嶄新要求，僅僅給學(xué)生傳授專業(yè)知識(shí)已經(jīng)不足以滿足社會(huì)對(duì)人才的多元化需求。因此，將思想政治教育有效融入教學(xué)顯得尤為重要。

2.1 塑造具備社會(huì)責(zé)任感的高素質(zhì)人才

在新工科時(shí)代，工程技術(shù)領(lǐng)域飛速發(fā)展，對(duì)人才的需求也變得更加多元化。除了要求具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)外，企業(yè)和社會(huì)更加渴求那些擁有社會(huì)責(zé)任感、職業(yè)道德和愛(ài)國(guó)情懷的高素質(zhì)人才。將課程思政融入計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)中，可以在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考技術(shù)的社會(huì)價(jià)值、倫理道德等議題，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。例如，通過(guò)探討計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展中的環(huán)保問(wèn)題、信息安全問(wèn)題等，可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到技術(shù)在推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，也可能帶來(lái)一些負(fù)面影響，進(jìn)而激發(fā)他們的社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德。

2.2 助力學(xué)生全面發(fā)展

教育不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程需要更加注重學(xué)生的人文素養(yǎng)、科學(xué)精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將思政元素融入課程內(nèi)容，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升他們的批判性思維和問(wèn)題解決能力[4]。例如，在介紹計(jì)算機(jī)組成部件時(shí)，可以穿插講述國(guó)家計(jì)算機(jī)事業(yè)的先驅(qū)者如華羅庚等人的故事，讓學(xué)生了解國(guó)家計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展歷程和輝煌成就，從而激發(fā)他們的民族自豪感和愛(ài)國(guó)情懷。

2.3 提升課程的時(shí)效性和實(shí)用性

在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程需要不斷更新和完善，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。將課程思政融入其中，可以大大增強(qiáng)課程的時(shí)效性和實(shí)用性。一方面，通過(guò)引入最新的科技動(dòng)態(tài)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，可以讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)組成原理在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。另一方面，通過(guò)討論計(jì)算機(jī)組成原理在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用案例，可以讓學(xué)生更加深入地理解課程內(nèi)容的實(shí)用性和價(jià)值。例如，在講解CPU設(shè)計(jì)時(shí)，可以引入當(dāng)前流行的多核處理器和異構(gòu)計(jì)算等技術(shù)，讓學(xué)生了解這些新技術(shù)在提升計(jì)算機(jī)性能方面的作用和挑戰(zhàn)。

2.4 滿足新時(shí)代人才培養(yǎng)的需求

新時(shí)代對(duì)高等教育提出了更高的要求，需要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和社會(huì)責(zé)任感的高素質(zhì)人才。將課程思政融入計(jì)算機(jī)組成原理課程中，可以很好地適應(yīng)新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)的社會(huì)價(jià)值、倫理道德等問(wèn)題，可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[5]。同時(shí)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感，可以使他們成為具備高尚品德和全面素質(zhì)的人才，為新時(shí)代的發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

3 新工科背景下計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)改革的路徑探索

針對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題，教師可以從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)、技術(shù)融合、教師培訓(xùn)以及案例教學(xué)等多個(gè)維度出發(fā)，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程的課程思政教學(xué)進(jìn)行全面改革，以期達(dá)到更好的教育效果。

3.1 精心課程設(shè)計(jì)，明確思政導(dǎo)向

在課程規(guī)劃之初，設(shè)計(jì)者須具備寬廣的視野，將思政教育視為課程不可或缺的一環(huán)，將其融入教學(xué)大綱與目標(biāo)設(shè)定之中。深入挖掘課程內(nèi)容中的思政元素，如工匠精神、科技創(chuàng)新、職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感等，確保這些元素能夠系統(tǒng)地、有計(jì)劃地貫穿于課程實(shí)施的每一個(gè)環(huán)節(jié)。結(jié)合王國(guó)明教授主編的計(jì)算機(jī)組成原理教材，簡(jiǎn)述幾個(gè)具有代表性的思政設(shè)計(jì)。如表1所示。

3.2 優(yōu)化教學(xué)流程，深度融合思政

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)致力于實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)點(diǎn)與思政元素的深度融合，以提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和思想政治覺(jué)悟。通過(guò)靈活運(yùn)用混合教學(xué)、案例教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)等多種教學(xué)手段，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，提升教學(xué)效果。運(yùn)用豐富的多媒體素材，包括視頻、音頻及圖像等，使課程內(nèi)容呈現(xiàn)得更加鮮活直觀，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。此外，還應(yīng)注重課程實(shí)踐與理論知識(shí)的緊密結(jié)合，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的實(shí)踐任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)他們的工程問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維。

3.3 完善評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化思政考核

為了全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，教學(xué)評(píng)價(jià)體系必須納入思政考核。可以采用多元化評(píng)價(jià)方式，涵蓋課前預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課后作業(yè)及期末考核等多個(gè)方面，以全面衡量學(xué)生的思政素養(yǎng)。通過(guò)課前預(yù)習(xí)考查學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，課堂互動(dòng)評(píng)價(jià)其參與度和思政理解的深度，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)精神，課后作業(yè)關(guān)注其對(duì)思政內(nèi)容的論述與表達(dá)能力，期末考核則重點(diǎn)考查學(xué)生的誠(chéng)信品質(zhì)與思政知識(shí)掌握情況。

3.4 利用新興技術(shù)，深化思政融合

在新工科背景下，教師們可以積極探索利用新興技術(shù)深化課程思政教學(xué)的融合。借助元宇宙技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓他們?cè)谔摂M環(huán)境中直觀理解和掌握專業(yè)知識(shí)，同時(shí)模擬倫理和社會(huì)問(wèn)題，讓學(xué)生在虛擬情境中作出倫理決策，進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐，從而深化對(duì)思政內(nèi)容的理解。此外，利用大語(yǔ)言模型生成高質(zhì)量文本，創(chuàng)建豐富多樣的個(gè)性化教學(xué)材料和資源，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.5 強(qiáng)化教師培訓(xùn)，提升思政能力

為確保課程思政教學(xué)的質(zhì)量，構(gòu)建全面的教師培訓(xùn)機(jī)制至關(guān)重要。可以定期組織專題講座、研討會(huì)等學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，邀請(qǐng)思政教育領(lǐng)域的專家進(jìn)行授課，以提升教師對(duì)思政教育的理解和重視程度。同時(shí)，鼓勵(lì)教師參與課程思政教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，結(jié)合課程內(nèi)容引入典型案例，引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)創(chuàng)新與社會(huì)責(zé)任的關(guān)系，培養(yǎng)他們的職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。

3.6 精選案例教學(xué)，強(qiáng)化思政實(shí)踐

在課程思政教學(xué)中，要特別強(qiáng)調(diào)案例教學(xué)的重要性。通過(guò)精心挑選與課程內(nèi)容高度契合的實(shí)際案例，如計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展歷程中的經(jīng)典事件、信息安全領(lǐng)域的真實(shí)案例等，引導(dǎo)學(xué)生深入分析技術(shù)創(chuàng)新如何推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步以及作為未來(lái)計(jì)算機(jī)專業(yè)人士應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任。這樣的案例教學(xué)不僅加深了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，更在無(wú)形中強(qiáng)化了他們的思政實(shí)踐，培養(yǎng)了他們的職業(yè)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。

4 結(jié)論

在新工科背景下，計(jì)算機(jī)組成原理課程的課程思政教學(xué)改革是培養(yǎng)具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的創(chuàng)新復(fù)合型、綜合型人才的重要途徑。通過(guò)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)改進(jìn)等方面的改革策略，可以有效地將思政教育融入專業(yè)課程中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合。但課程思政在計(jì)算機(jī)組成原理課程中的融合與應(yīng)用仍有廣闊的探索空間，例如未來(lái)的研究可以集中于如何進(jìn)一步提升課程思政的有效性，怎樣通過(guò)大數(shù)據(jù)分析學(xué)生思政學(xué)習(xí)成效，精準(zhǔn)定位教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)。此外，還應(yīng)持續(xù)關(guān)注社會(huì)發(fā)展和行業(yè)需求的變化，不斷調(diào)整和優(yōu)化課程思政的教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)，確保培養(yǎng)的人才能夠適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展需求，為國(guó)家的科技創(chuàng)新和社會(huì)進(jìn)步作出更大貢獻(xiàn)。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】