高校計(jì)算機(jī)組成原理課程思政探析及教學(xué)改革

閆慶豐 李瀟雯 段德青

（山西工商學(xué)院計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院，山西 太原 030032）

1 引言

立德樹人作為教育的根本任務(wù)，是所有院校都應(yīng)秉承的辦學(xué)宗旨，同時也是檢驗(yàn)高等院校開展一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)。以課程思政為有力抓手，逐步建設(shè)并完善課程思政教育體系，消弭思政課程和專業(yè)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(qiáng)有力實(shí)踐。深入貫徹并落實(shí)好課程思政，究其內(nèi)涵，剖其精髓，品其意蘊(yùn)，探索踐行之大路，創(chuàng)新改革之發(fā)展是每一位教育工作者應(yīng)當(dāng)承擔(dān)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(yè)課也不例外。為此，本文以計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程——計(jì)算機(jī)組成原理為例進(jìn)行課程思政探析及教學(xué)改革[1-4]。

2 計(jì)算機(jī)組成原理課程思政研究現(xiàn)狀

當(dāng)前，各類課程思政教學(xué)改革研究正如火如荼地開展。作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)必修課程，計(jì)算機(jī)組成原理因其教學(xué)內(nèi)容豐富，專業(yè)地位突出，現(xiàn)實(shí)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(yùn)含的思政元素良好地融入教育教學(xué)中意義深遠(yuǎn)。然而就目前來講，針對計(jì)算機(jī)組成原理專業(yè)課程的理論教學(xué)方式和實(shí)踐教學(xué)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(jìn)一步加強(qiáng)。

3 計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)思路

計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)應(yīng)全面統(tǒng)籌包含課程理論內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、教學(xué)方法設(shè)計(jì)等在內(nèi)的課程思政教育，力求實(shí)現(xiàn)思想政治元素同計(jì)算機(jī)組成原理等專業(yè)核心課程的高質(zhì)量融合，進(jìn)而達(dá)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(fā)展息息相關(guān)。高校長期發(fā)展，要求高校必須做到發(fā)展理念上相統(tǒng)一、職能部門上相協(xié)調(diào)、教學(xué)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(fā)，對各層次、各要素進(jìn)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(zhì)上保障高校的長期發(fā)展。因此高校必須開展好課程思政教育，做好諸如頂層設(shè)計(jì)、政策支持、教學(xué)促進(jìn)等工作。高校做好頂層設(shè)計(jì)，意味著核心管理要為學(xué)校未來的發(fā)展當(dāng)好“總設(shè)計(jì)師”，為學(xué)校這艘巨輪保駕護(hù)航。高校做好頂層設(shè)計(jì)，也意味著學(xué)校能夠更加精準(zhǔn)地把握定位。當(dāng)然，頂層設(shè)計(jì)需要中間層溝通、基層探索、溝通下方、向上傳達(dá)等。在政策方面，應(yīng)制定并落實(shí)好相關(guān)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(xué)生、教師和學(xué)校從根本上認(rèn)識到課程思政的重要性。此外，計(jì)算機(jī)組成原理課程思政的開展對教師教學(xué)也提出了一定要求。教師要能夠深入挖掘教學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的思政元素，善于尋找其與各知識點(diǎn)之間的契合點(diǎn)，將思政元素有效地融入所教授的知識點(diǎn)中，聯(lián)系學(xué)生的人生理想、職業(yè)規(guī)劃、道德信仰等，潛移默化地實(shí)現(xiàn)思想引領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)生思想認(rèn)識不斷深化、價值觀念逐步提升，引導(dǎo)學(xué)生先明是非曲直，后明道路方向，再明如何作為。

4 計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)內(nèi)容思政元素探析

計(jì)算機(jī)組成原理作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門核心必修課程，其以層次結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)敘述計(jì)算機(jī)各主要功能部件，并討論了計(jì)算機(jī)各組成部分設(shè)計(jì)對于整體結(jié)構(gòu)的作用，主要涉及計(jì)算機(jī)基本部件的構(gòu)造和組織方式、基本運(yùn)算的操作原理以及部件和單元的設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容，多采用整體框架入手，自頂向下、由表及里、層層細(xì)化的敘述方法，通過對一臺實(shí)際計(jì)算機(jī)的剖析使學(xué)生更加深入地理解總線是如何將計(jì)算機(jī)各大部件互相連接成整機(jī)的，中央處理器是如何協(xié)調(diào)各功能部件共同完成用戶任務(wù)的。表1羅列了計(jì)算機(jī)組成原理部分教學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的思政元素。

表1 計(jì)算機(jī)組成原理部分教學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的相關(guān)思政元素

計(jì)算機(jī)組成原理開展課程思政建設(shè)，以專業(yè)課程中的隱性教育實(shí)現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)，有利于正確引導(dǎo)學(xué)生提高思想政治素養(yǎng)。如：通過“計(jì)算機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)發(fā)展、芯片設(shè)計(jì)”等相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，幫助學(xué)生領(lǐng)悟創(chuàng)新發(fā)展、科技興國的真諦；通過“CPU為核心、協(xié)同各功能部件統(tǒng)一完成任務(wù)”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生增強(qiáng)其團(tuán)隊(duì)意識和集體意識，理解馬克思主義哲學(xué)中整體和局部的辯證統(tǒng)一等；通過“算術(shù)/邏輯運(yùn)算、I/O設(shè)備和接口電路、中斷、漏洞以及軟件和硬件”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明白全面依法治國是黨領(lǐng)導(dǎo)人民治理國家的基本方略，每個人都應(yīng)遵守法律法規(guī)。同時在道德層面上培養(yǎng)了學(xué)生寬容、互助、自省的中華美德，也讓學(xué)生明白構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的重要性等。

5 計(jì)算機(jī)組成原理課程思政教學(xué)改革

5.1 教學(xué)內(nèi)容改革

本課程是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課程，是一門基礎(chǔ)性理論課程。針對該課程的特點(diǎn)，將課程分模塊展開教學(xué)工作。主要分為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論、總線系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)（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(tǒng)、中央處理器（包括運(yùn)算方法和運(yùn)算器、指令系統(tǒng)、CPU結(jié)構(gòu)及功能）、控制單元（包括功能及設(shè)計(jì)）六大模塊。采用從整體框架入手，自頂向下、由表及里、層層細(xì)化的講述方法，將理論知識與當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，并通過例題講解以加深學(xué)生對各個知識點(diǎn)的理解和掌握。通過對一臺實(shí)際計(jì)算機(jī)的剖析，使學(xué)生更深入地理解總線是如何將計(jì)算機(jī)各大部件互聯(lián)成整機(jī)的。在講授專業(yè)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(dá)給學(xué)生，使學(xué)生用正確的政治思想武裝自己。另外，可安排部分自學(xué)內(nèi)容以增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考問題的能力[5-8]。

5.2 教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段改革

（1）教學(xué)模式

根據(jù)該課程的性質(zhì)，強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的積極作用。注意培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和思考問題的能力，在教師的輔導(dǎo)和幫助下強(qiáng)化學(xué)生的自主性能力。可以適當(dāng)配合以問題為導(dǎo)向或任務(wù)驅(qū)動式等教學(xué)模式。在教學(xué)過程中要圖文并茂、通俗易懂、深入淺出。

（2）教學(xué)方法

教學(xué)組織形式：以任務(wù)小組的形式組織教學(xué)。具體實(shí)施方法：按照具體學(xué)習(xí)內(nèi)容的需求開展“提出任務(wù)→選擇任務(wù)→合作探究→綜合運(yùn)用”的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的自發(fā)性，讓學(xué)生勇于面對問題和敢于接受任務(wù)。通過任務(wù)小組討論、各抒己見、合作探究、實(shí)際操作等方式，使學(xué)生在解決問題的過程中加強(qiáng)對理論知識的掌握和運(yùn)用，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

（3）教學(xué)手段

本課程在教學(xué)過程中結(jié)合多媒體、超星學(xué)習(xí)通、板書以及教輔資料等多個教學(xué)手段。在課前進(jìn)行多樣化的簽到統(tǒng)計(jì)出勤率，課中通過隨機(jī)點(diǎn)名或搶答得分的方式進(jìn)行知識提問，充分調(diào)動學(xué)生的課堂積極性，讓學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中獲取知識。在新課堂改革中，注重學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)。不僅要求其對理論知識點(diǎn)的掌握，更要求其對于知識點(diǎn)的靈活運(yùn)用。講解過程中，為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和學(xué)習(xí)興趣，設(shè)置問題和懸念，以問題為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散能力和問題解決能力。進(jìn)行任務(wù)小組的劃分以及學(xué)生的角色分工，在充分發(fā)揮個人才智的基礎(chǔ)上合作探究以解決問題，并根據(jù)要求每次安排不同的學(xué)生為小組代表進(jìn)行發(fā)言，從而加強(qiáng)對學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識、語言表達(dá)能力、創(chuàng)新能力、思維能力、解決問題的能力等綜合能力的培養(yǎng)。

5.3 教學(xué)案例設(shè)計(jì)

以《指令周期》為案例進(jìn)行課前、課堂與課后教學(xué)活動設(shè)計(jì)。遵循“以學(xué)生為主”的教育理念，在知識學(xué)習(xí)中通過引導(dǎo)法、討論法、案例分析法等形式，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，使其體會學(xué)習(xí)的成就感，領(lǐng)會指令執(zhí)行中的秩序感、設(shè)計(jì)的效率之美，建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時，在整個教學(xué)過程中潤物無聲地融入思政元素，不斷提高學(xué)生的政治素養(yǎng)，達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)（表2）。

表2 教學(xué)活動設(shè)計(jì)案例

6 結(jié)語

課程思政是實(shí)現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)的必然要求，是高校教師開展教育教學(xué)工作的必要環(huán)節(jié)。而專業(yè)課程作為課程思政的載體，充分梳理專業(yè)課程內(nèi)容，深入挖掘課程思政元素，有機(jī)融入課程教學(xué)才能達(dá)到潤物無聲的育人效果。本文針對計(jì)算機(jī)組成原理進(jìn)行了課程思政探析和教學(xué)改革，從專業(yè)課程的角度出發(fā)，為思政教育工作的推進(jìn)作出努力。