融合課程思政的高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的探索*
——以安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程為例

王光宇

北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 北京 100044

0 引言

習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上闡明了新時(shí)代高校思想政治工作的重要意義，課程思政開始融入高校全員、全過程、全方位的教學(xué)工作中，它將思想政治教育的功能融入專業(yè)課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，形成協(xié)同效應(yīng)[1]，是把“立德樹人”作為高校教育根本任務(wù)的一種綜合教育理念[2]。“工匠精神”源自李克強(qiáng)總理2016年政府工作報(bào)告“要鼓勵(lì)企業(yè)開展個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)，培育精益求精的工匠精神”[3]。工匠精神是一種職業(yè)精神，它是職業(yè)道德、職業(yè)能力、職業(yè)品質(zhì)的體現(xiàn)，是從業(yè)者的一種職業(yè)價(jià)值取向和行為表現(xiàn)。習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)：“弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神，營(yíng)造勞動(dòng)光榮的社會(huì)風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣”[4]。如何在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程中有效融入思政元素和工匠精神，將理論如春風(fēng)化雨般潛移默化地融入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，已成為高等教育計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)問題[5-9]。

計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，各種新技術(shù)滲透學(xué)習(xí)、工作、生活的方方面面，深刻地改變著這個(gè)社會(huì)。但是，我國(guó)在光刻機(jī)、芯片、指令集、操作系統(tǒng)、集成開發(fā)環(huán)境等核心領(lǐng)域依然受到國(guó)外的技術(shù)封鎖和“卡脖子”，與世界先進(jìn)技術(shù)仍有一定的差距。本文以北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心電子信息與計(jì)算機(jī)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，探索將思政元素和工匠精神融入課程教學(xué)。在學(xué)習(xí)課程知識(shí)的同時(shí)將愛國(guó)主義教育、奉獻(xiàn)精神等元素與知識(shí)體系進(jìn)行有機(jī)融合，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

1 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的核心思政元素和工匠精神

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，規(guī)范的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是提高學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能的重要途徑，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課不單單是對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的實(shí)踐，也是對(duì)知識(shí)的掌握和升華的過程。思政元素和工匠精神在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中的嵌入是與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的具體內(nèi)容相互融合的，不是生硬地將兩個(gè)內(nèi)容拼湊在一起。如何將課程思政元素和工匠精神融入計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課是一種思維方式，一種全新的課程觀，是將契合專業(yè)知識(shí)的最需要培養(yǎng)塑造的品格和精神融入到實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的過程。

1.1 聚焦中國(guó)科技發(fā)展，培養(yǎng)愛國(guó)主義情懷

“科技興則民族興，科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)”，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)之路的重要內(nèi)容。科技創(chuàng)新和發(fā)展承載了一代又一代中華兒女的家國(guó)情懷和科技強(qiáng)國(guó)夙愿。近年來中國(guó)高鐵、航天探月、國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、移動(dòng)支付、無(wú)人駕駛、5G通訊、AI產(chǎn)業(yè)等不斷發(fā)展，取得了舉世矚目的偉大成就，這一張張亮眼的新時(shí)代國(guó)家名片背后都凝聚著計(jì)算機(jī)技術(shù)的力量。掌握先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并不斷突破發(fā)展是實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技創(chuàng)新的必由之路。學(xué)習(xí)好、掌握好、發(fā)展好先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，是推動(dòng)國(guó)家科技發(fā)展和科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的重要內(nèi)容，也是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的歷史擔(dān)當(dāng)和時(shí)代使命。“科學(xué)無(wú)國(guó)界，科學(xué)家有自己的祖國(guó)”，在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課中既要引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)報(bào)效國(guó)家的熱情，又要讓學(xué)生在實(shí)際操作中感受計(jì)算機(jī)技術(shù)在國(guó)內(nèi)與國(guó)際對(duì)比中還有較大差距。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)中用到的芯片、操作系統(tǒng)，還是編程工具、數(shù)據(jù)庫(kù)大都是國(guó)外產(chǎn)品，學(xué)生在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的過程中應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)前國(guó)家計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展階段和現(xiàn)狀。實(shí)驗(yàn)教師通過剖析實(shí)情，感受差距，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和愛國(guó)熱情，培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、操作實(shí)踐水平過硬、具有深刻愛國(guó)主義情懷的新時(shí)代高校大學(xué)生。

1.2 加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)成員合作，凝聚團(tuán)結(jié)協(xié)作力量

常言道“三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮”“團(tuán)結(jié)就是力量”，特別是在大型計(jì)算機(jī)工程項(xiàng)目實(shí)踐過程中是無(wú)法憑借個(gè)人力量完成的。無(wú)論是軟件開發(fā)還是硬件設(shè)計(jì)都需要成員之間加強(qiáng)合作、通力配合、加強(qiáng)溝通，提高團(tuán)隊(duì)凝聚力。“尺有所短、寸有所長(zhǎng)”，參加實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)生基礎(chǔ)不同，特別是全校任選課和非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的掌握情況更是千差萬(wàn)別，但是每個(gè)工程實(shí)踐或者實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都有不同的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，大都由需求分析、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、測(cè)試運(yùn)維、成果匯報(bào)不變環(huán)節(jié)組成，每位學(xué)生可以根據(jù)自身的特點(diǎn)選擇不同的負(fù)責(zé)模塊，成員間通力合作，匯聚團(tuán)隊(duì)的力量，終成完美的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐結(jié)果。木桶原理“木桶能夠裝的最大水量是由最短的那塊木板決定的”也詮釋了這個(gè)道理，決定一個(gè)小組實(shí)驗(yàn)實(shí)踐綜合實(shí)力的因素往往在最弱的那個(gè)短板身上。實(shí)驗(yàn)教師在授課過程中，應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)，讓參加計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的學(xué)生認(rèn)識(shí)到團(tuán)結(jié)和競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，形成高度團(tuán)結(jié)、凝聚團(tuán)隊(duì)才能、有能力和資格參與公平公正的競(jìng)爭(zhēng)，通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作體現(xiàn)自身的價(jià)值和力量。

1.3 勇于試錯(cuò)敢于容錯(cuò)，塑造擔(dān)當(dāng)自信品格

創(chuàng)新往往是摸著石頭過河的過程，需要不斷地探索、試錯(cuò)、修正、提高，作為實(shí)驗(yàn)學(xué)生勇于試錯(cuò)，作為實(shí)驗(yàn)教師敢于容錯(cuò)是一種智慧。學(xué)生敢于嘗試，才能在思想上和行動(dòng)上獲得新的思考和新的體驗(yàn)。成功的背后往往是多次失敗、多次試錯(cuò)、多次打磨的結(jié)果。阿里巴巴前董事局主席兼首席執(zhí)行官?gòu)堄略f過：“做前所未有的事情，不可能不走彎路，也不可能一步到位。只有千錘百煉，才能充分創(chuàng)新”，可見只有勇于試錯(cuò)、敢于容錯(cuò)才能形成新模式、凝聚新經(jīng)驗(yàn)。小米創(chuàng)始人雷軍曾說過“人有機(jī)會(huì)一定要試一試，其實(shí)試錯(cuò)的成本并不高，而錯(cuò)過的成本非常高”，敢于嘗試才可能有所突破而機(jī)會(huì)錯(cuò)失卻很難再來。“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，這也是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的重要價(jià)值所在，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的過程中要勇敢面對(duì)未知和不確定，學(xué)生敢于試錯(cuò)，教師勇于容錯(cuò)，學(xué)生才能突破自身的枷鎖和知識(shí)認(rèn)知的局限，嘗試更多種可能。這樣才能培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中自信擔(dān)當(dāng)，塑造勇于突破的品格。

1.4 突破自我追求卓越，弘揚(yáng)大國(guó)工匠精神

“時(shí)代發(fā)展，需要大國(guó)工匠；邁向新征程，需要大力弘揚(yáng)工匠精神”，敢于突破、追求卓越也是中國(guó)制造走向中國(guó)智造的重要支撐和時(shí)代要求。習(xí)近平總書記在發(fā)給2022年4月召開的首屆大國(guó)工匠創(chuàng)新交流大會(huì)的賀信中指出：“要大力弘揚(yáng)勞模精神、勞動(dòng)精神、工匠精神，適應(yīng)當(dāng)今世界科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的需要，勤學(xué)苦練、深入鉆研，勇于創(chuàng)新、敢為人先，不斷提高技術(shù)技能水平”。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程正是培養(yǎng)學(xué)生自我追求卓越、塑造大國(guó)工匠精神的重要環(huán)節(jié)。只有把知識(shí)轉(zhuǎn)變成能力才能體現(xiàn)它的無(wú)窮價(jià)值，注重細(xì)節(jié)、追求卓越、匠工蘊(yùn)道、知行合一，在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的過程中實(shí)驗(yàn)教師要著力培養(yǎng)學(xué)生態(tài)度與能力的統(tǒng)一，做到一絲不茍、精益求精，鼓勵(lì)學(xué)生在掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新、不斷突破自己、成就非凡。

2 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課思政元素和工匠精神的實(shí)施內(nèi)容與方法

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課是將理論與實(shí)踐融合的關(guān)鍵培養(yǎng)環(huán)節(jié)，是融合思政元素、培養(yǎng)工匠精神的重要途徑。實(shí)驗(yàn)教師對(duì)于思政元素融合和工匠精神的培養(yǎng)需要根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，結(jié)合實(shí)際情況精心編排，防止出現(xiàn)突兀插入，與教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容相脫節(jié)的情況。實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課和思政元素教育相向同行，將工匠精神的培養(yǎng)貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程，達(dá)到潛移默化、潤(rùn)物無(wú)聲的效果。這需要實(shí)驗(yàn)教師關(guān)注專業(yè)技術(shù)發(fā)展，挖掘思政元素融合的新素材；運(yùn)用新知識(shí)和新途徑拓展課堂活動(dòng)，為思政元素的注入和工匠精神的培養(yǎng)提供新空間；要以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐任務(wù)為核心，總體把握實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的各環(huán)節(jié)，拓寬學(xué)生培養(yǎng)的途徑。同時(shí)，特別要注意學(xué)生的個(gè)體差異，以學(xué)生個(gè)性化發(fā)展為中心，實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)圍繞學(xué)生展開，達(dá)成實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練目標(biāo)。

2.1 緊跟科技發(fā)展前沿，挖掘相關(guān)課程新資源

計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課作為提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用水平和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，必須與時(shí)代發(fā)展同步，緊跟科技發(fā)展的步伐。這就需要實(shí)驗(yàn)教師對(duì)當(dāng)下計(jì)算機(jī)新科技和發(fā)展有深刻的理解和把握，將計(jì)算機(jī)前沿科技貫穿實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。挖掘新資源，引領(lǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)更新和不斷完善。實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)的目標(biāo)要求，將思政元素和工匠精神具體化，以緊貼時(shí)代科技發(fā)展背景的典型案例為依托，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣動(dòng)力。通過典型案例的引入，展現(xiàn)近年來我國(guó)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域取得的科技進(jìn)步和成就，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義和自信與擔(dān)當(dāng)。在實(shí)踐課堂上，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合生活案例培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的計(jì)算機(jī)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，使學(xué)生感受技術(shù)服務(wù)于社會(huì)、知識(shí)來源于生活的道理。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課，讓學(xué)生在應(yīng)用場(chǎng)景中感受科技發(fā)展是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的力量，激發(fā)學(xué)生通過實(shí)踐投入國(guó)家科技發(fā)展的建設(shè)中去的決心，堅(jiān)定學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)專業(yè)知識(shí)通過實(shí)踐能夠切實(shí)提高生活、服務(wù)社會(huì)、推動(dòng)進(jìn)步的信念。

2.2 虛實(shí)結(jié)合知識(shí)融合，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)新空間

隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)和虛實(shí)結(jié)合的云平臺(tái)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的發(fā)展，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力得到持續(xù)提升。虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充，拓展了學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)習(xí)空間。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，一些大型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如高鐵虛擬仿真、基于數(shù)字孿生的智慧化黑燈工廠、網(wǎng)絡(luò)安全攻防模擬訓(xùn)練等虛擬仿真項(xiàng)目擴(kuò)展了學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的體驗(yàn)空間。特別是近年來，在疫情防控的背景下，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)受到較大的影響，很多的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)被迫取消，這更凸顯了建設(shè)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)境的重要性和必要性。

大型的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建可以為學(xué)生提供貼合實(shí)際的訓(xùn)練環(huán)境，讓學(xué)生有一種親臨現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的真實(shí)感。線上線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境可以將實(shí)驗(yàn)講解視頻、操作演示視頻或者思政元素背景素材制作成微課，將思政元素和工匠精神融入教學(xué)資源庫(kù)。上課時(shí)，授課教師可以將這些融合思政元素的資料作為背景知識(shí)與專業(yè)知識(shí)的講解相融合，學(xué)生也可以在課程平臺(tái)隨時(shí)對(duì)這些資源進(jìn)行點(diǎn)播。線上資源平臺(tái)也可將學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和感興趣的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)、反饋、匯總分析，反向來幫助實(shí)驗(yàn)教師的實(shí)驗(yàn)課程備課內(nèi)容。

2.3 以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐為核心，拓寬學(xué)習(xí)培養(yǎng)新途徑

計(jì)算機(jī)專業(yè)課程大都具有模塊化或者局限性，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課要在本科生高年級(jí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中打破課程之間的知識(shí)界限。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課要以問題為導(dǎo)向，以工程實(shí)踐為目標(biāo)，以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐為核心，融匯實(shí)驗(yàn)實(shí)踐所需的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際解決問題的能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、解決現(xiàn)實(shí)問題的能力培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生工匠精神的第一步，通過以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐為核心的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，使學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際的能力、腳踏實(shí)地的干勁，從而塑造具有工匠精神、具備計(jì)算機(jī)專業(yè)素養(yǎng)的高層次人才。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐為核心也能夠體現(xiàn)思政元素中的實(shí)事求是、實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)等這些思政元素，寓教于學(xué)，通過貼合實(shí)際場(chǎng)景的專業(yè)課的實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)，拓寬高校學(xué)生思政教育的新途徑。

2.4 以學(xué)生個(gè)體為中心，建立反饋提升新通道

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心除了承擔(dān)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐工作外，還承擔(dān)了學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)不同學(xué)生的基礎(chǔ)水平，制定以學(xué)生個(gè)體差異為中心的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目和訓(xùn)練內(nèi)容，制定個(gè)性化考核目標(biāo)，讓不同的學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐得到不同程度的提高和進(jìn)步。

以學(xué)生個(gè)體發(fā)展為中心的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是打破教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)為核心的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)學(xué)生從驗(yàn)證學(xué)習(xí)、知識(shí)積累到方法學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。這也需要實(shí)驗(yàn)教師轉(zhuǎn)變工作方式，創(chuàng)新工作思路，為學(xué)生設(shè)計(jì)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。比如將人工智能、AI、VR/AR、無(wú)人駕駛、3D打印等實(shí)驗(yàn)設(shè)備充分利用，通過大創(chuàng)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、比賽競(jìng)賽等活動(dòng)和環(huán)節(jié)，為各類學(xué)生提供計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的輔導(dǎo)提升途徑，并為學(xué)生建立良好的反饋通道，將思政元素、工匠精神和育人目標(biāo)融合到實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)中，為黨育人、為國(guó)育才。

3 安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課融合思政元素和工匠精神的探索

安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門融合計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、Linux基礎(chǔ)、移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程，是面向全校學(xué)生的一門任選課程。它具有涉及計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)范圍廣、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較適合融合思政元素和工匠精神培養(yǎng)的綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程。通過分析近兩次學(xué)生選課情況可知，學(xué)生來自不同的學(xué)院，學(xué)生分布范圍廣，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)差異較大。按照課程大綱，課程內(nèi)容分為安卓的發(fā)展歷程、嵌入式系統(tǒng)的概述、ARM處理器的結(jié)構(gòu)、ARM工作模式、指令系統(tǒng)、單指令流多數(shù)據(jù)流NEON指令、Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)及測(cè)試程序設(shè)計(jì)、安卓和Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)綜合設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

如圖1所示，在課程實(shí)施的過程中，需在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上引入國(guó)內(nèi)最新科技成就和技術(shù)，例如，在講解安卓發(fā)展歷程的章節(jié)增加了華為鴻蒙操作系統(tǒng)，并對(duì)兩者進(jìn)行了對(duì)比；在ARM處理器部分增加了龍芯、申威等國(guó)產(chǎn)芯片的介紹；在ARM指令集單元增加了MIPS、RISC-V、LoongArch的內(nèi)容；在搭建開發(fā)環(huán)境的時(shí)候引入了國(guó)內(nèi)體驗(yàn)較好的Deepin和華為鴻蒙應(yīng)用開發(fā)環(huán)境編輯器DevEco Studio。

圖1 安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)思政元素探索實(shí)施圖

這些內(nèi)容不僅能讓學(xué)生體會(huì)到我國(guó)近年來在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域取得的成就，也為學(xué)生工匠精神的培養(yǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。通過虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，線上線下資源的整合，擴(kuò)展了課程學(xué)習(xí)途徑和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方式，構(gòu)建了以學(xué)生差異化個(gè)性化培養(yǎng)為中心，具有反饋機(jī)制的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的特點(diǎn)，分析與計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)緊密融合的思政元素和工匠精神。探索了將思政元素和工匠精神融入實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的方法和途徑。以安卓及嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程為例，按照課程大綱對(duì)融入思政元素和工匠精神的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、途徑、方法、過程進(jìn)行了探索，做到理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合、課課有思政、線上線下相補(bǔ)充的學(xué)習(xí)環(huán)境。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中的培養(yǎng)，培養(yǎng)具有良好設(shè)計(jì)理念、優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、敢于試錯(cuò)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)和具備大國(guó)工匠精神的新時(shí)代計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。