葉倩 田宏偉 王旭東

（1、2 蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215000；3 蘇州科達(dá)科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215000）

一、引言

各大高校均提出并實施各類課程應(yīng)該與思政理論課同向而行。計算機組成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是計算機類專業(yè)中一門重要的專業(yè)必修課程，在整個人才培養(yǎng)體系中有著承上啟下的作用。在本課程教學(xué)中融入思政教育可以實現(xiàn)全程育人、全方位育人的理念。本文以“計算機組成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程為例，將思政教育貫穿融入到具體教學(xué)內(nèi)容及活動中進(jìn)行探索及實施。

二、教學(xué)目標(biāo)及課程思政目標(biāo)

課程從計算機系統(tǒng)概論、運算器和運算方法、存儲系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、中央處理器、總線系統(tǒng)、外圍設(shè)備和輸入輸出系統(tǒng)共八個方面講解計算機的基本組成、邏輯實現(xiàn)、設(shè)計方法及互連構(gòu)成整機的技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生在計算機硬件系統(tǒng)的分析、設(shè)計、開發(fā)、使用和維護方面的能力。

課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握計算機系統(tǒng)運算器、存儲器、控制器、輸入部件和輸出部件五大部件的組成，最終達(dá)到從系統(tǒng)的角度、整機的角度，完整、準(zhǔn)確的理解和掌握計算機系統(tǒng)的組成原理與內(nèi)部運行機理，為學(xué)習(xí)其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課打下良好的基礎(chǔ)。

課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：

（1）掌握計算機系統(tǒng)各部件組成，各部件基本功能和工作原理；

（2）理解計算機系統(tǒng)各個組成部分的邏輯實現(xiàn)和設(shè)計方法；

（3）具備依據(jù)計算機原理認(rèn)識和分析各種計算機系統(tǒng)的能力。

開展課程思政教育的總目標(biāo)是引導(dǎo)大學(xué)生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀，培養(yǎng)運用正確思維方法分析和解決問題的能力。總目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)相結(jié)合，確定本課程的思政育人目標(biāo)為：

（1）樹立遠(yuǎn)大理想，堅定“四個自信”；

（2）分析計算機發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)辯證性思維；

（3）弘揚工匠精神，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實工作作風(fēng)；

（4）引導(dǎo)價值評判，培養(yǎng)工程倫理道德。

三、教學(xué)改革思路及設(shè)計

在新中國成立之前，科學(xué)技術(shù)的差距使得我們落后挨打，我國在科技領(lǐng)域尤其是在計算機CPU 研發(fā)方面奮勇直追，到現(xiàn)在我們有了麒麟、龍芯系列芯片，都是一代代科研人員，靠著堅定的理想和信念奮斗的結(jié)果。通過歷史發(fā)展對比、典型案例講解，引導(dǎo)學(xué)生樹立科技強國意識、知識強國的理念、愛國報國的信念，更加堅定“四個自信”，增進(jìn)愛國主義情感。引導(dǎo)鼓勵學(xué)生運用思想政治課程中學(xué)到的唯物主義辯證法，分析計算機組成技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，掌握計算機組成技術(shù)的發(fā)展特點，一方面有利于幫助學(xué)生理解計算機組成課程專業(yè)知識，另一方面也有利于幫助學(xué)生更深人地理解和掌握思想政治課程中學(xué)到的基本原理和方法，正確地認(rèn)識和把握計算機技術(shù)的發(fā)展趨勢。教學(xué)過程中，引入龍芯進(jìn)行CPU 研發(fā)的案例，展現(xiàn)國內(nèi)科研人員一貫嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。由此可將持續(xù)專注、開拓進(jìn)取、精益求精、追求極致的“大國工匠精神”在教學(xué)過程中潛移默化地滲透在學(xué)生的心中，根植于他們的腦海。在社會發(fā)展過程中，計算機技術(shù)起到的主要作用是正面和積極的，但存在和潛在的負(fù)面影響，因此需要引導(dǎo)學(xué)生思考計算機技術(shù)應(yīng)用中的價值評判和工程倫理道德問題，有利于培養(yǎng)他們對于計算機技術(shù)服務(wù)大眾、服務(wù)社會、服務(wù)全人類的正確價值觀。

在實際教學(xué)過程中，融入思政元素的課程設(shè)計如圖1 所示：

本課程與先進(jìn)的集成電路芯片相結(jié)合，理論與實際產(chǎn)品相結(jié)合，以我國自主研發(fā)的高性能通用系列處理器“龍芯”芯片進(jìn)行講解。國產(chǎn)“龍芯”自主研發(fā)LoongArch 指令集，在維持現(xiàn)有軟件生態(tài)情況下，自建獨立軟件生態(tài)，“龍芯”還提供了教學(xué)設(shè)備，為本課程提供了愛國教育和工匠精神的素材。

以本學(xué)院計算機系學(xué)生為試點，設(shè)計基于龍芯產(chǎn)品的實驗教學(xué)平臺，以軟件仿真和實驗器材相結(jié)合的方式定制適合于學(xué)生理解的實驗課程，如表1所示。

表1 基于龍芯產(chǎn)品的實驗教學(xué)設(shè)計

以國產(chǎn)“龍芯”芯片為載體，專業(yè)教學(xué)與課程思政相結(jié)合，如圖2 所示：

（1）以“龍芯”芯片發(fā)展歷程導(dǎo)入并作為教學(xué)素材，引導(dǎo)學(xué)生樹立遠(yuǎn)大理想，堅定“四個自信”；

（2）對國內(nèi)外芯片、計算機及CPU發(fā)展過程，從“龍芯”的設(shè)計架構(gòu)入手，分析計算機發(fā)展規(guī)律，培養(yǎng)辯證性思維；

（3）計算機組成理論與“龍芯”芯片的實驗分析相結(jié)合，弘揚工匠精神，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實工作作風(fēng)。

（4）結(jié)合計算機和CPU 發(fā)展過程中的國內(nèi)外正面反面典型案例，引導(dǎo)價值評判，培養(yǎng)工程倫理道德。

四、結(jié)束語

在教學(xué)實施過程中，預(yù)計教學(xué)實施后可達(dá)到的效果：

（一）使學(xué)生鑒定理想和信念進(jìn)行奮斗，樹立科技強國意識、知識強國理念、愛國報國信念，增進(jìn)愛國情感。

（二）分析本課程的發(fā)展規(guī)律，掌握本課程的發(fā)展特點，理解掌握課程專業(yè)知識，更深入理解掌握龍芯的基本原理和方法，正確把握相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

（三）培養(yǎng)學(xué)生科研嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)，在學(xué)習(xí)案例過程中，滲透專注、精益求精的工匠精神。

（四）引導(dǎo)學(xué)生思考課程應(yīng)用的價值和工程倫理道德，培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)大眾、社會的正確價值觀。