新工科背景下計算機專業(yè)的課程思政教學探索
——以“計算機組成原理”課程為例

賈惠珍， 王同罕， 高永平， 汪宇玲， 王 強， 趙 丹

(東華理工大學 軟件學院，江西 南昌 330013)

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展的需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應?！盵1]長期以來，高校思政教育與專業(yè)教育各行其道、相互隔絕，因此如何打破思政教育與專業(yè)教育的“孤島效應”，實現(xiàn)思政教育與專業(yè)教育的有機融合，是我國高校專業(yè)教師面臨的重要任務之一[2]。

在新工科背景下，計算機相關專業(yè)作為信息時代的核心專業(yè)，對工科相關專業(yè)走向智能化、信息化起到重要推動作用。因此，如何結合課程特點在教學過程中融入思政元素、踐行課程思政，進而為新一輪科技革命和產業(yè)革命培養(yǎng)一批德才兼?zhèn)涞膶I(yè)人才成為計算機專業(yè)的重要任務[3]。目前，為了落實立德樹人根本任務，已經有許多專業(yè)課教師提出了課程思政教學方案[1，2,4，5]。本研究結合筆者所講授的“計算機組成原理”課程思政教學實踐探索經歷，從計算機相關專業(yè)課程思政的必要性以及課程思政的實施過程進行闡述。

1 課程思政的必要性

1.1 建設新工科的客觀要求

為應對新一輪科技革命與產業(yè)革命以及突破工科人才培養(yǎng)瓶頸，新工科建設被推上日程，其內涵以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[6]。因此，培養(yǎng)德學兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|卓越工程人才是新工科建設的重要任務之一。

1.2 落實課程育人的客觀要求

計算機專業(yè)課程的主要目的是將學生培養(yǎng)成為具有雄厚專業(yè)知識儲備和扎實專業(yè)技能的專業(yè)領域拔尖人才。學生在走向工作崗位之后，出現(xiàn)畢業(yè)生利用計算機技術特長從事違法犯罪活動，如網(wǎng)絡黑客攻擊網(wǎng)站、研發(fā)計算機病毒侵襲計算機系統(tǒng)、信息截取等，給人民生命財產安全甚至國家安全帶來了極大危害。終其根源在于相關人員價值觀扭曲、法律意識淡薄等。正如司馬光在《資治通鑒》里所言“才者，德之資也，德者，才之帥也”，若有才無德可能成為害群之馬[7]。

1.3 激發(fā)學生內在驅動力的客觀要求

筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)，計算機相關專業(yè)由于部分課程理論性強，內容抽象，邏輯性強，導致部分學生學習興致不高，甚至產生畏學情緒；另外，隨著游戲機、電腦、手機等電子產品的廣泛普及，學生容易沉溺于游戲、網(wǎng)絡交流，進而產生上課注意力不集中，私下打游戲現(xiàn)象[8]；同時，在理論學習及實踐應用中，學生存在消極、功利、急于求成現(xiàn)象。上述情形均為計算機相關專業(yè)課程思政的實施提出了客觀要求。

2 課程思政的教學實踐

結合筆者所授的“計算機組成原理”課程,以學生為中心從課程教學目標制定、教學內容設計、教學手段及教學方法使用、實驗教學環(huán)節(jié)、教學效果評估等整個教學實施過程來闡述計算機專業(yè)課程思政的教學實踐探索。

2.1 課程教學目標的制定體現(xiàn)課程思政

教學目標是指師生通過教學活動達到預期效果或標準，目標制定主要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標、學生特點、學科發(fā)展以及社會需求等方面來確定，既要考慮專業(yè)技能的培養(yǎng)，又要考慮人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。筆者在制定“計算機組成原理”課程教學目標時，主要通過立德樹人、能力培養(yǎng)和知識傳授三個方面進行展開，其中立德樹人為靈魂，擬達到如下要求：在立德樹人方面，培養(yǎng)學生家國情懷，樹立社會責任感，具有嚴謹求實、刻苦鉆研、甘于奉獻的工作作風以及IT人才所必備的團結合作、精益求精的工匠精神；在能力培養(yǎng)方面，使學生具備計算機系統(tǒng)認知方面的素質和能力，具備獨自獲取和應用知識的能力，樹立創(chuàng)新意識；在知識目標方面，能熟悉和掌握計算機的基本組成、基本工作原理、數(shù)據(jù)的機器級表示與處理，以及程序與指令的執(zhí)行過程等。

2.2 教學內容的設計融入課程思政

新工科背景下計算機專業(yè)教學需要根據(jù)技術發(fā)展、行業(yè)需求等來優(yōu)化課程內容，教學內容在兼顧基本核心理論的同時，適當引入當前該課程所涉及的新技術和新方法，同時融入課程思政教育。課程思政教育不是簡單的說教和刻意的生搬硬套，需根據(jù)專業(yè)課程特點以及學生特性挖掘相關課程思政元素，在教學內容設計時需要專業(yè)知識與課程思政元素的有機融合以期達到如春在花、如鹽融水、潤物無聲的效果。筆者在設計教學內容時，針對課程知識內容與特點，結合時政熱點、傳統(tǒng)文化、人物故事、馬克思主義哲學思想等來挖掘思政元素，使課程發(fā)揮出提升專業(yè)能力和人文素養(yǎng)的作用和功能，在提高學生專業(yè)素養(yǎng)和技能的同時，促進學生形成正確的三觀。以筆者所授的“計算機組成原理”課程為例，其知識點與課程思政元素部分內容如表1所示。

2.3 多種教學手段的融合落實課程思政

在教學過程中，學生是主體，教師需根據(jù)學生特點采用學生喜歡的方式進行授課才能達到事半功倍的效果，單一的教學手段往往會使教學過程枯燥無味。因此，教師要充分利用先進的信息技術和豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源，采用靈活多樣的教學手段來充分調動學生視覺和聽覺，以達到學生愛學樂學的效果?；谝陨峡紤]，筆者將融入思政元素的知識點，通過豐富多樣的語音、圖像、視頻、動畫等方式整合到課件中，以提升學生的學習興趣和求知欲；然后借鑒慕課平臺上精品課程的建設方式自行制作微課，依靠網(wǎng)絡平臺或網(wǎng)絡社交手段如學習通、釘釘、QQ群來開展線上線下的混合式授課，進而實現(xiàn)知識傳授、知識共享、互動交流的目的；此外，在課后，時刻關注學生的學習和思想動態(tài)，方便及時介入、適當干預及引導，同時鼓勵學生在課下自學或自行通過網(wǎng)絡查找與知識點相關的時政熱點。這種多樣化教學手段的融合不僅讓學生學習時間更自由，學習方式更靈活，學習行為更主動，同時使專業(yè)教育和課程思政呈現(xiàn)無時不在、無地不存的狀態(tài)，進而達到課程思政潤物無聲的效果。

2.4 多樣化教學實施課程思政

興趣是推動學生學習的內在驅動力。北宋著名理學家程頤曾說：“教人未見意趣，必不樂學?！币虼颂剿饕詫W生為中心、適應學生學習的教學方式從而激發(fā)學生學習興趣就顯得尤為重要，這不僅需要教師具有厚實的專業(yè)素養(yǎng)和廣博的文化素養(yǎng)，還要熟練掌握一些教育科學理論和教育教學藝術。這樣在熟悉專業(yè)理論的基礎上，通過關注現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象，能夠觸類旁通，發(fā)現(xiàn)事物間的內在聯(lián)系，精確找到課程知識與思政教育的結合點，然后靈活運用多種適合學生特點的教學方法進行行之有效的講授。筆者在講授“計算機組成原理”時，利用互聯(lián)網(wǎng)上豐富的視頻、音頻、圖像將傳統(tǒng)文化、歷史故事、時政熱點問題等，通過案例教學、啟發(fā)式教學等多種教學方式，激發(fā)學生的學習熱情和興趣；同時，在教學過程中特別重視學生的參與和表達，通過上述教學方式調動學生感官和大腦，引起學生深入思考，進而實現(xiàn)思想啟迪和價值引領。

2.5 通過實驗環(huán)節(jié)深化課程思政

實驗環(huán)節(jié)不僅要使課堂所學裝在腦子里，更要落實到行動上，從而達到知行合一、以知促行、以行求知的效果，進而達到培養(yǎng)學生的團隊意識、意志品質和專業(yè)素養(yǎng)的目的。筆者在講授“計算機組成原理”時，在實驗內容設計過程中精挑四個實驗項目：運算器、存儲器、微程序控制器、總線接口，開展四次各兩個學時的實驗課，目的是通過動手實驗讓學生直觀了解計算機組成、設計方法以及計算機系統(tǒng)的運行機制。為培養(yǎng)學生團隊意識和專業(yè)素養(yǎng)，實驗過程采取學生分組共同做實驗的組織方式，實驗結束后要求學生撰寫的實驗報告應具有完整的實驗目的、實驗內容、實驗結論，此外專門另增一個部分——實驗體會。通過實驗環(huán)節(jié)幫助學生建立科學探索精神和團隊意識，引導學生自我反省，進而加深知識理解和思政內化。

2.6 通過教學效果評估修正完善課程思政

課程思政教學效果評估目前還沒有一個量化的固定標準。在課程思政落實過程中，筆者主要通過觀察線下課堂學生的聽課表情、回答問題的反應和平時交流情況來大致了解學生的態(tài)度，以及通過對習題作業(yè)、實驗報告批改情況來把握每位學生對課堂知識的理解和掌握情況，基于此來主觀評估課程思政的效果并進行實時修正完善；在課程結束之后，通過期末考試成績以及作業(yè)和實驗的批改記錄來綜合客觀評判教學效果，并總結反思問題以進一步完善課程思政實施路徑。根據(jù)綜合評估，課程思政的實施提高了學生的學習積極性，學生精神面貌煥然一新。探索一種融合學生課程評價、實習、畢業(yè)設計以及畢業(yè)后運用效果的多元評估標準體系，是今后研究的重點。

3 結語

課程思政教育是落實立德樹人根本任務的主要途徑和載體。本研究從教學實踐的過程闡述了計算機相關專業(yè)課程思政的必要性及教學實踐路徑的初步探索，以“計算機組成原理”為例，從課程教學目標制定、教學內容設計、教學手段和教學方法使用、實驗環(huán)節(jié)設置、教學效果評估來落實課程思政，以實現(xiàn)課程與思政的有機融合，進而達到德智并進的效果。踐行課程思政是一個不斷探索、實踐、反饋的迭代改進過程，專業(yè)課教師需要在不斷提高個人自身政治修養(yǎng)和人文素養(yǎng)的同時，深入學習專業(yè)課程和追蹤學科前沿，把“為了每一位學生的終身發(fā)展”作為課程育人的核心理念，并針對學生成長特點和課程特性，增強思政教育的親和力、感染力，為國家培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞纳鐣髁x接班人。