基于OBE理念的計算機組成原理課程思政建設方案研究

[摘" 要]計算機組成原理是計算機類專業的核心基礎課程之一。在新工科和工程教育專業認證背景下，本文基于OBE理念，把握課程的主線和重點，深入思考課程建設方案，形成了計算機組成原理“課程思政三二一”教學設計方案。同時，針對課程思政要點的“融入點”“融入策略”，提出了六個課程思政建設方向。實踐證明，這一方案有效提升了課程思政的效果，提高了學生的思政教育獲得感。

[關鍵詞]計算機組成原理" OBE理念" 課程思政" 建設方案

中圖分類號：TP301；G642" " " " " "文獻標識碼：A

基金項目：教育部產學合作協同育人項目（202002289012）。

引" 言

OBE（Outcome-Based Education）理念是一種以學習成果為導向的教育模式，該理念強調學生通過學習形成能力、知識、技能和價值觀等方面的成果，認為教育的目的是培養學生具備所需的能力和知識，而不是單純地強調學生所學的課程內容。在OBE教育系統中，教育者必須對學生畢業時應達到的能力及水平有清楚的構想，然后設計適宜的教育結構以保證學生達到這些預期目標，即反向設計，正向實施。OBE理念的基本內涵包括以學習成果為導向、以學生為中心、教學策略適應性、評估與反饋四大方面。學習成果是OBE理念的核心，結果是衡量教學質量和學習的主要標準；以學生為中心是重要原則，強調學生的主體地位，即教育應以學生的需求和能力為出發點；教學策略適應性是指根據學生的學習需求和能力制訂適合的教學方案；評估過程與學習成果相結合，評估應具備可靠性、及時性和個性化。

計算機組成原理是高校計算機類專業的核心基礎課程之一，是所有后續硬件專業課程的基礎和支撐，是計算機類專業研究生入學考試的專業課程之一。該課程涵蓋了計算機的基本組成和工作原理，軟硬協同的整機概念貫穿課程知識主線，對于學生掌握計算機硬件知識、理解計算機系統結構、培養硬件設計和開發能力都具有重要的意義。在新工科和工程教育專業認證背景下，課程組堅持以學生為中心的OBE理念，從課程知識點出發，深入挖掘其背后的思政元素，并恰當地融入教學，建立了合理的教學方案和評估過程，隨后根據學生的反饋不斷改進，最終建立了與課程教學并行的“確立課程思政教學目標—設計課程思政教學活動—開展課程思政教學評估”課程思政教學活動。

課程建設思政目標

教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》明確要求，把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用。課程思政旨在圍繞全面提高人才培養能力這一核心點，在全國范圍內形成廣泛共識，促使廣大教師全面提升開展課程思政建設的意識和能力。課程思政建設是高校教育改革的重要方向，即將思想政治教育與專業課程相結合，實現知識傳授與價值引領的有機統一。通過課程思政建設，可以引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，培養他們的社會責任感和使命感，提高他們的綜合素質和職業素養。

為了實現這一目標，高校需要全面推進課程思政建設工作。首先，要制訂詳細的課程思政建設方案，明確建設目標、任務和措施。其次，要加強教師隊伍建設，提高教師的思政教育意識和能力。同時，要注重教學內容的改革與創新，將思政元素有機融入專業課程。最后，要加強教學管理和評估，確保課程思政建設工作的有效實施。

在設計教學內容之前，應針對不同學情、知識目標和能力目標，確立課程的思政目標，主要包含政治認同、家國情懷、文化素養、法治意識、道德修養等。教師應重點優化課程思政的內容供給，系統開展中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、法治教育、勞動教育、心理健康教育、中華優秀傳統文化教育。學生不僅要扎實掌握計算機系統各部分的工作原理，牢固建立整機概念，還要積極參加“成果導向”的強化實踐，以形成良好的科學素養、高尚的職業道德、優秀的團隊協作精神。

課程思政實施過程

在計算機組成原理課程教學方案研究中，知識主線、能力主線和思政主線貫穿整個教學過程。知識主線是整個教學的核心，以計算機五大部件——運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備為基礎，構建軟硬協同的整機概念，通過深入講解每個部件的工作原理、功能和應用，幫助學生更好地理解計算機整體結構。能力主線體現在課程實驗和課程實踐活動中，設計一系列具有挑戰性、創新性的實驗項目，讓學生在實踐中掌握計算機組成原理，培養他們的實踐能力和創新思維。同時，鼓勵學生參與實踐活動，如計算機相關競賽比賽、科研項目等，進一步鍛煉其實踐能力和解決問題的能力。思政主線是教學方案的重要特色，注重在課程中融入思政元素，引導學生樹立正確的價值觀和職業操守。在講解計算機五大部件協同工作的過程中，可貫穿團隊合作精神的重要性，培養學生的團隊協作精神。

根據這三大主線，突出課程思政特色，形成了計算機組成原理“課程思政三二一”教學設計方案，其中包括“知識目標、能力目標與思政目標”三大教學目標，“融入點”與“融入策略”兩個思政建設要點，以及“評價與反思”一個改進機制，如圖1所示。本文重點討論思政主線教學方案的建立，在“融入點”“融入策略”中，確定了以下六個課程思政建設方向。

1.結合學校歷史、革命傳統和圣地文化

學校的發展歷史和延安地區的革命傳統，很容易引發學生興趣，在教學中融入校情民情和圣地文化，可不斷厚植校園文化和文化自信。在思政建設過程中，深入挖掘本校計算機類專業的辦學歷史，并尋找在計算機硬件、計算機芯片等行業表現優秀的校友。搜集本地與計算機信息化建設相關的內容，如延安大學身處延安革命圣地，黨中央在延安十三年，延安有很多革命舊址，其中與計算機相關的就包括負責通信的中央軍委三局。中央軍委三局的革命歷史中包含了許多為了傳遞信息、保護電臺而發生的革命故事。優秀校友也有很多，如閻沛霖教授，他參與研發了我國第一臺小型通用數字計算機和第一臺大型通用數字計算機。同時，還可挖掘中華優秀傳統文化中與計算機技術相關的故事，比如算籌、算盤、八卦與二進制的聯系、“南轅北轍”中的補碼思想，等等。

2.結合信息技術的發展歷史

挖掘計算機發展歷史中各個階段的代表電子器件、應用領域、關鍵人物和企業發展歷史。挖掘我國計算機發展過程中的代表事件和人物，以弘揚工匠精神，培育學生的愛國情懷和政治認同。在講計算機發展歷史時，有的教材沒有特別強調我國計算機的發展過程。對此，在思政建設過程中，可重點強調我國計算機發展過程中具有代表性的人與事，如華羅庚教授回國籌建中國科學院計算技術研究所，并主持我國通用計算機的研發；我國第一臺微機長城0520研制成功的歷史意義；計算機文字信息處理專家王選教授在漢字信息化方面的突出貢獻，以及中國計算機最高獎“王選獎”的由來。在“中央處理”章節，可重點講解我國芯片的發展與現狀，尤其是在國外多年技術封鎖下，華為、龍芯科技、“中國芯”等企業展現的實力和創新能力，促使青年學生建立專業自信、厚植愛國情懷。

3.結合國家信息產業的政策

計算機行業一直是國家重點戰略產業，教師可挖掘與計算機類專業相關的國家政策法規，緊跟信息產業政策導向，增加學生對口就業的信心，強化專業認同感和社會責任感。比如2021年發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確要打造數字經濟新優勢，加快數字社會建設步伐，提高數字政府建設水平，營造良好數字生態。現階段，國家在爭分奪秒地推動經濟發展和創新進步。作為計算機專業學生，應該緊跟信息產業政策導向，深入學習和掌握計算機相關知識技能，為國家的數字化轉型和信息化建設貢獻自己的力量。

4.結合課程內容和計算機知識特點

結合計算機特點，從課程知識點中深入挖掘其中蘊含的思政內容。本課程中最常用的思政融入策略就是將課程內容緊密聯系生活實際，引導學生更好地理解和應用所學知識。如：計算機軟硬件系統的概念與現實社會中行業系統的類比分析，聯系知識主線和思政主線。知識主線中計算機軟硬件系統是一個有機整體，各個組成部分相互協調、相互配合，才能高效運行計算機程序。同樣，在現實社會中，各個行業部門和各種團體也需要相互協調、相互配合，才能實現整個行業的有序運轉和發展。通過這種類比策略，引導學生認識到團隊協作的重要性，激發團隊精神，進一步引導學生思考如何在實際工作中發揮團隊協作精神，提高工作效率和質量。又如，在講解計算機組成各個部件時，強調每個部件的重要性，引導學生認識到每個成員在團隊中的價值和作用，引發學生思考如何在實際工作中發揮自己的優勢和特長，為團隊的發展作出貢獻。

5.構建師生學習共同體

在課程思政建設過程中，強調的不僅是知識的傳授，更是價值觀的塑造和品德的培養，鼓勵每一位教師從自身成長經歷和教育背景出發，以身作則，用自己的語言、行為影響學生，成為學生榜樣。在課程思政的建設過程中，為了更好地引導學生，教師需要積極搜集各類最新知識和信息，不斷提升自己的專業素養，將行業的前沿知識和發展趨勢準確地傳遞給學生。計算機行業發展快速、日新月異，保持與時俱進的知識儲備尤為重要。教師可以鼓勵學生搜集、分享行業前沿知識，開展課前3分鐘翻轉課堂，通過這種教學方式不僅有助于學生的成長，也能在教師和學生之間建立起一種緊密的學習共同體。在這種共同體中，教師和學生不再是單向的傳授和接受關系，而是共同學習、共同探索的伙伴關系。這種互動和合作不僅促進了知識的傳遞，也加深了師生之間的情感聯系，形成了真正意義上的“師生學習共同體”。

6.結合課程實踐

結合教學內容組織學生開展思政相關實踐活動，加深學生對理論知識的理解和運用。在實驗實踐活動中，不僅要關注學生的知識掌握情況，還要重視學生運用知識的能力和動手能力。在活動過程中，要對學生的綜合表現進行全面考核，以評估學習成果。以本課程為例，結合“地球日”組織了一個課程實踐活動。學生需利用所學計算機知識，在校園內完成一個可持續發展的相關小課題。例如有學生設計了一個優秀的作品，他利用單片機技術設計了一個爬樓梯計數的小裝置，這個裝置能夠記錄爬樓梯的層數，可通過簡單的界面展示給用戶。學生借這個裝置建議大家用爬樓梯代替坐電梯，減少電梯的使用，從而達到節能減排的效果。這個作品不僅得到了教師的高度評價，也在學生中產生了廣泛的影響。

在課程思政實施過程中，首先要考慮好思政融入點，然后再考慮內容融入策略。然而，要確保課程思政達到設定的思政目標，則需教師在課后積極反思，并充分掌握學生的評價反饋。評價反饋可通過多種形式獲得，如交流研討、問卷調查、投票反饋等。這些方式可以讓學生表達對課程思政的看法和感受，幫助教師了解學生的學習情況和對思政元素的接受程度。在獲取反饋后，教師應將學生的課堂表現和課后評價結合起來，對教學內容和思政元素進行總結反思，這樣可以幫助教師發現教學中的不足之處，加強思政元素與教學內容的融合度。通過總結反思，教師可持續改進和提升課程思政的教學效果，同時，也能促進教師自身的成長和發展，進而提高思政教學的質量和水平。由此可見，課后反思和總結是確保課程思政達到設定目標的重要環節，只有不斷總結和改進，才能使課程思政真正發揮其應有的作用，達到育人目的。

實施效果

課程組以工程教育專業認證和學校抓思政教育為契機，在延安大學計算機類專業計算機組成原理課程教學中融入OBE理念，并實踐了課程思政目標導向下的精準教學設計。實踐證明，學生對思政教育的接受度明顯提高，能夠更加深刻地理解相關知識點。本課程的課程思政案例被評為2022年延安大學“課程思政”教學改革優秀案例。

為了進一步了解學生對計算機組成原理課程思政教學的接受度和理解程度，在最近一次授課結束后，課程組對計算機科學與技術、物聯網工程和軟件工程專業的2019級學生進行了“關于計算機組成原理課程小調查”的問卷調查，三個班級中共有168人參與調查，回收問卷151份，并隨機抽取10名學生對課程的教學目標達成情況進行了面談交流。

在調查問卷中，包含了3個關于課程思政的問題，具體如表1所示。這些問題旨在了解學生對課程思政元素的接受程度、對課程思政元素的看法，以及思政元素對學習的影響。通過這些問題，課程組可以更深入地了解學生對課程思政的認知和感受，為進一步優化教學設計提供參考。

問題1中，有91.5%的學生選擇了“非常有幫助”。問題2中，有90.2%的學生選擇“非常喜歡”，沒有學生選擇“不喜歡”，這顯示學生對思政教育的積極態度和充分認可。問題3中，ABCDE選擇比例都大于80%，其中“E.專業自信”的選擇比例高達91.7%。這表明，通過課程思政教學實踐，學生不僅獲得了專業知識，還提升了專業自信，對未來的學習和職業發展充滿信心。在面談交流中，學生表示對課程思政有一定了解并且有興趣，同時還希望能夠在課堂中引入多種教學形式和資源，如網絡平臺的互動討論、自制短視頻等，反映了青年學生積極向上、渴望成才成長的良好心態。

目前，在課程思政的建設方案和實施中還存在不少可以改進的地方，如發掘更多思政元素，將控制器、存儲器、運算器和輸入輸出系統同“一帶一路”、高端制造等最新政策相融合。此外，在過程考核中，可設置彈性分值，以鼓勵學生積極參與。在評價反思階段，除了調查問卷外，還可增加思政測試題，以準確了解學生的學習成果，得到更多反饋，便于教師進一步去研究和改進教學方案。

結" 語

課程組在計算機組成原理課程中采用了“課程思政三二一”教學設計方案，實踐效果良好，提高了學生的思政教育獲得感，強化了專業基礎課的人才培養內涵，發揮了課程育人的積極作用。課程組在確立課程目標時，明確了思政目標，在實施過程中有機結合各類思政元素，有效提升了課程思政的效果。同時，還在總結和反思中不斷改進，努力提高課程思政教學設計的精準度，提升課程教學質量。另外，課程思政的實際效果會受教師自身思政意識和教學能力的影響。為了進一步提高課程思政的教學效果，教師需不斷加強學習，不斷探索新的教學方法和手段。

綜上所述，高校要深刻認識到課程思政的重要性和必要性，不斷完善教學設計方案和實施過程，提高課程思政的教學效果和質量，培養出更多具有高尚品德和扎實專業基礎的人才。

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（田原、王文東、尚建人：延安大學數學與計算機科學學院；王瑋華：陜西延安干部學院）