新工科背景下计算机组成原理课程思政融入教学实践研究

摘要：在新工科教育背景下，如何在计算机专业课程的教学中将专业知识和思政元素有机融合引起广泛关注。文章以计算机组成原理课程为例，在深入理解课程思政内涵的基础上，结合计算机专业课程教学现状，从教学目标、思政元素挖掘、授课形式和方法、教学过程等几个方面介绍课程思政教学改革过程，详细阐述思政元素与专业知识融合并使用的方法。让学生在掌握专业知识的同时，进一步提升文化自信和职业素养，弘扬学生的爱国主义精神，培养学生创新实践精神，提升教学效果，最终达到了三全育人的目的。

关键词：课程思政；新工科；计算机组成原理；计算机专业

中图分类号：G42 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）04-0148-03

新工科建设意义重大，目的是培育更多具备“软实力”和实践能力的高素质工程人才。在此建设背景下，计算机专业要培养的人才不但要具备良好的专业知识和实践创新能力，还应具备良好的职业素养，具备正确的人生观和价值观，所以为适应新时代“新工科”人才培养模式要求，以立德树人为目标对课程思政教学进行创新，打造协同育人机制，是提升教育质量的有力举措。近年来，国家相关部门陆续颁布了一系列关于进一步做好高校思想政治教学工作的政策规定，各大院校也都在进行在专业课程中融入思政元素的教学改革，计算机组成原理课程作为计算机专业的核心课程之一，更需要计算机专业教师考虑如何将思政教育和专业知识教育有机融合，实现立德树人，达到思政育人润物细无声的目标。

1 计算机组成原理课程思政融入优势

计算机组成原理是计算机类专业的一门专业核心课程，在先行课和后续课程之间起着承前启后的作用，同时，该课程具备在教学中融入思政教育的优势，具体有以下几个方面：

1） 该课程的授课对象是全部计算机大类相关专业，诸如计算机科学、电子信息、物联网等，故在此课程中融入思政教育能够影响更多的同学。

2） 课程的教学内容主要是五大功能部件的工作原理，每个功能部件内部还有更加细小的部件，它们之间的协同工作本身就具有显著的现实教育意义，另外因为计算机组成原理教学内容丰富，所以也比较容易挖掘丰富多样的思政素材[1]。

3） 计算机组成原理实验课程是理论和实践相结合、动脑与动手相结合的平台，结合不同的实验项目可以引入理论联系实践的钻研精神、实践出真知的工作作风、责任担当以及团队合作精神的思政教育元素，同时使学生充分领略新工科背景下智能制造所蕴含的丰富的中国智慧，增强学生的民族自豪感、中华民族伟大复兴的信心和立志报效祖国的决心。

2 计算机专业课程教学现状分析

在思政教育大背景下，虽然计算机专业教师都在积极实施课程思政，但是仍然存在一些问题，主要有以下几点问题。

2.1 思政教学目标不明确

当前，教师对课程思政理解不充分，部分教师仍然存在着将育人的任务划分给思想政治课的错误观念。教师将育人放在首位的主体地位体现并不明显，日常授课也只注重专业教学目标，精心准备专业知识的授课设计，未能融入课程德育教学目标。

2.2 课程思政挖掘泛化且具有盲目性

目前，由于许多教师对课程思政这一概念缺乏精准的理解，不能精准抓住专业课程思政的切入点，在具体授课中容易把课程思政与思想政治课混淆，认为课程思政就是课程思政化，很突兀地在授课中插入一些思政观点，这种将专业课泛化为思政课的做法是错误的。

2.3 专业知识与思政内容结合机械化

从价值导向上看，很多教师在讲授计算机知识时都会融入科学家精神和计算机前沿技术等内容，但大多数教师在融入时的方式、方法有待优化，未能实现专业知识传授与人生观、价值观引领的“有机”融合，专业知识与思政内容契合度低，使得思想政治教育和专业知识教育脱节。

2.4 教学方法和教学形式单一，思政元素融入方式有待改进

传统的教学方法是“老师讲、学生听”的单一教学方法，教学形式上也以文字描述为主，使得思政元素的融入方式也比较机械和枯燥，无法满足思政教育本身的要求及学生的需求和期待。

2.5 课程思政教育存在时间和空间的局限性

目前，课程思政教育多数还是局限在教室课堂的90分钟，但随着信息化和网络化的迅猛发展，各种信息快速渗透到生活的每一个角落，如何利用信息化技术，打破时间和空间限制，实现思政元素的多环节融入，是亟待解决的问题。

3 课程思政融入教学目标

3.1 课程专业教学目标

通过计算机组成原理课程的学习，使得学生深刻理解计算机硬件的基本组成和结构，掌握计算机工作的原理和指令执行过程，熟悉存储器层次结构和存储器管理，了解输入、输出系统和设备通信方式，了解并行处理和多核处理器，培养学生解决实际计算机问题的能力，为进一步深入计算机科学和工程领域的学习奠定坚实的基础，为学生的职业生涯提供必要的知识和技能[2]。

3.2 课程德育教学目标

课程思政总目标是将思政内容与专业知识的学习进行有机融合，使学生更加坚定理想信念，提升学生的思想政治水平，实现思想价值引领和专业知识传授的协同对接。根据计算机组成原理的课程特征，侧重培养学生树立理论联系实际的钻研精神、“实践出真知”的工作作风，培养学生具备良好的人文素养，诸如责任担当、团队合作、诚信道德，同时塑造学生正确的人生观与价值观，包括家国情怀与奉献精神、民族自豪感与自信心、使命担当与忧患意识。

4 基于教学内容挖掘思政元素

基于计算机组成原理课程内容进行教学创新，分析挖掘人文视角下的科学精神、团结合作精神、创新意识、爱国主义情怀、民族自豪感和自信心等思想政治教育内涵，使得专业知识教育和思政教育有机融合，形成协同效应，实现课程思政的育人目标，形成课程思政案例列表，如表1所示。

5 课程思政授课方式创新改革

将线上线下混合式教学与思政教育深度融合，寻求多种教学方法和教学形式，增加课程思政教学的亲和力、吸引力和趣味性，发挥课程“同向同行的协同效应”。

5.1 教学方法

1） 案例引入法：根据教学内容，引入典型的课程思政案例，使学生掌握课程内容的同时联想和理解育人的主题。

2） 任务驱动法：选择与学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习任务，以预习作业、课后作业或者课中探讨的方式布置给学生，并检验任务完成情况，实现以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学模式，使学生处于积极的学习状态。

3） 小组研讨法：以问题解决为导向，通过小组讨论，让学生不但能够加深对专业知识的掌握，发挥学习主动性和课堂参与度，还可以在探讨过程中感受到思政教育对自身的学习与成长的重要作用。

4） 文献拓展法：通过查阅和思政案例相关的文献来扩展知识、加深印象，深入分析社会和伦理问题，为思政教育提供更多观点和支持。

5.2 教学形式

将与教学内容紧密相关的德育内容与思政案例以图片、视频、音频、练习题目等多种形式嵌入教学PPT中，帮助学生了解有关历史，激励学生奋发有为，培育学生的爱国情怀及为祖国建功立业的潜在意识。另外，还可以利用“雨课堂”等智慧教学平台，在学生学习线上学习资源的同时，完成思政元素的融入，赋予思政教育全新的活力[5]。

6 课程思政教学具体实施

在课程思政教学的具体实施中，通过课前准备、课堂教学、作业布置及课后反思四个阶段将思政元素潜移默化地融入与映射到课堂教学和课程内容中，实现思政教育与课程知识传授的有机统一。

6.1 课前准备

课前制定合理的教学方案，制定课程思政教学目标，确定课程思政教学内容，布置课前任务，举例如下：在进行CPU结构和功能课程之前，明确本次课的思政目标为激发学生的爱国主义情怀，激励学生努力学习，勇攀科学高峰；在雨课堂平台布置任务点视频《中国芯》的学习，让学生通过视频了解计算机冯.诺依曼体系架构的核心部件——中央处理器与核心芯片自主可控的国家战略及创新精神。

在进行存储器分类及分级结构的课程之前，明确本次课的思政目标为增强学生的敬业精神，树立团结协作的工作态度；通过雨课堂平台发布本节课的预习作业及测试题，主要考查“如何满足系统对存储器的容量大、速率快、成本价格低三大基本要求”的问题，也是本节课的重点讲解内容。

6.2 课堂教学

课程开场中结合授课内容，理论联系实际，直面社会热点，提炼涉及的思政元素，课堂教学通过“课程导入—内容展开—思政案例引入—主题讨论—总结讲评”的思路进行层进式教学实施。

比如，在讲解CPU 结构和功能内容时，以Intel、AMD在通用微处理器芯片的绝对垄断地位导入，进一步进行课程内容的讲解，如CPU是计算机硬件系统的核心部件，是最核心、技术难度最复杂的功能部件，在讲解过程中结合中兴、华为事件，分小组讨论芯片自主可控的国家战略，最后进行总结讲评指出中国发展到现今阶段，不靠创新就没有出路。

6.3 作业布置

适度布置能够考察思政元素的课后作业、实践任务，了解学生对课程思政内容的掌握情况。比如在完成CPU结构和功能课程内容之后，开展线上讨论“核心芯片自主研发的必要性与重要性”，分享北大张海霞教授报告《呼唤创新英雄，打赢这场没有硝烟的战争》，结合双创谈身边的创新并撰写简短探讨报告。

6.4 课后反思

课后根据学生评价，教师对教学过程进行回顾，及时调整思政元素融入方案。比如，当了解到我国芯片发展的水平及与先进国家的差距，学生的专业认同感和民族责任感得到了进一步增强，每个学生都会深刻思考“为谁而读书”这个问题。以此勉励青年学子更加勤奋刻苦地学习专业知识，掌握报效祖国的本领。

7 结束语

通过在课程中融入思政教育的内容，教师能够将教书与育人有机结合于课堂内外。学生能够在一定程度上改善对于知识学习的态度，塑造价值观，充分认识到知识的增加对于个人发展的重要性。综上所述，计算机专业课程融入思政教育有助于培养全面发展的计算机专业人才，使他们不仅具备技术能力，还具备伦理觉悟、社会责任感和全球视野，从而更好地应对技术领域和社会上的挑战，为社会的可持续发展做出积极贡献。

参考文献：

[1] 高珊，靳禹.基于课程思政的计算机组成原理教学设计探索[J].电脑知识与技术，2021，17（18）：112-113.

[2] 宋婷婷，叶逸琛“. 课程思政” 视域下《计算机组成原理》课程教学探索[J].产业与科技论坛，2023，22（10）：151-152.

[3] 岳斌，孙玮，汪美霞，等.计算机组成原理与设计课程思政教学改革与实践[J].计算机教育，2022（7）：117-121.

[4] 曾昭平，付剑锋，郑亮，等.计算机组成原理课程与思政教育结合的研究[J].高教学刊，2022，8（26）：84-87.

[5] 张广兵.参与式大学计算机课程思政教学探索[J].计算机教育，2023（9）：60-63.

【通联编辑：张薇】