胡濱 代昆玉 何勇

[摘 要] 課程思政建設(shè)是高等學(xué)校具有新時(shí)代中國特色社會主義特點(diǎn)的人才培養(yǎng)新模式?；凇坝?jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”教學(xué)知識點(diǎn)挖掘課程蘊(yùn)含思政元素，采用案例教學(xué)法對思想政治建設(shè)融入專業(yè)知識教學(xué)進(jìn)行實(shí)踐探究。教學(xué)評價(jià)表明，課堂教學(xué)引入思想政治教育有助于提升授課對象思想政治修養(yǎng)、增強(qiáng)民族文化自信，也能提升學(xué)生專業(yè)知識學(xué)習(xí)主觀能動性。該教改工作涉及思想政治教育與專業(yè)知識教學(xué)有機(jī)融合，可為高校課程思政建設(shè)、課程教改提供新方法、新思想。

[關(guān)鍵詞] 案例教學(xué)法;課程思政建設(shè);計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu);高校教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 2021年度國家自然科學(xué)基金委員會國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于蝗蟲視覺神經(jīng)的人群活動檢測關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”（62066006）;2020年度貴州省科技廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于蝗蟲視覺神經(jīng)的區(qū)域人群異常行為檢測方法研究”（黔科合J字〔2020〕1Y261）;2022年度貴州大學(xué)院級課程思政教改項(xiàng)目“‘計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)’專業(yè)課程思政示范”（貴大計(jì)院思政字〔2022〕04號）

[作者簡介] 胡 濱（1977—），男，貴州都勻人，博士，貴州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事人工智能、計(jì)算機(jī)視覺研究;代昆玉（1979—），女，貴州遵義人，碩士，貴州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院講師，主要從事人工智能、數(shù)據(jù)挖掘研究;何 勇（1974—），男，貴州貴陽人，碩士，貴州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事嵌入式與傳感器網(wǎng)絡(luò)研究。

[中圖分類號] G640;TP311 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）20-0108-04 [收稿日期] 2022-02-10

引言

“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”是我國高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程之一，該課程教學(xué)覆蓋國內(nèi)外計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科前沿技術(shù)，極易在授課對象中觸及情景教學(xué)，引發(fā)學(xué)生對我國國情、文化自信、科技創(chuàng)新等問題的思考。近年來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視高校人才培養(yǎng)與思想政治工作。中共中央、國務(wù)院2021年印發(fā)《關(guān)于新時(shí)代加強(qiáng)和改進(jìn)思想政治工作的意見》[1]，其針對學(xué)校思想政治工作提出“加快構(gòu)建學(xué)校思想政治工作體系，實(shí)施時(shí)代新人培育工程，完善青少年理想信念教育齊抓共管機(jī)制，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”的要求。在該時(shí)代背景下，課程思政建設(shè)需求迫在眉睫。然而由于教學(xué)內(nèi)容多、授課學(xué)時(shí)數(shù)少，該課程思政建設(shè)矛盾突出，如何在有限課堂教學(xué)時(shí)間高效開展思想政治教育工作，尋求合適的思想政治建設(shè)方法尤為重要。

課程思政本質(zhì)是一種公眾教學(xué)行為，它在專業(yè)知識教學(xué)中融合思政元素，與原本的課堂教學(xué)形成協(xié)同效應(yīng)促使思想政治教育達(dá)到潛移默化效果。教學(xué)方法多樣化，例如演示教學(xué)、課堂討論、啟發(fā)引導(dǎo)、案例教學(xué)法等。其中，案例教學(xué)法具有實(shí)踐性強(qiáng)、注重師生雙向交流、易激發(fā)學(xué)員興趣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于課堂知識教學(xué)中。近年來，筆者所在的教學(xué)單位采用案例教學(xué)法對《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》開展了思想政治建設(shè)工作，以達(dá)到專業(yè)知識與思想政治教育有機(jī)融合的目的。

一、“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程思政建設(shè)目標(biāo)

以中華人民共和國教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知（教高〔2020〕3號）為指導(dǎo)[2]，初步擬定課程思政建設(shè)目標(biāo)，即在課程教學(xué)過程中圍繞全面提高人才培養(yǎng)能力核心點(diǎn)，堅(jiān)定學(xué)生理想信念，以愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體為主線，圍繞政治認(rèn)同、家國情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識、道德修養(yǎng)等重點(diǎn)優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，系統(tǒng)進(jìn)行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價(jià)值觀教育、法治教育、勞動教育、心理健康教育、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育。

在思想政治建設(shè)目標(biāo)基礎(chǔ)上，充分挖掘本課程蘊(yùn)含的思政元素，借助案例教學(xué)法在課程教學(xué)中引入與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相關(guān)的國產(chǎn)芯片、指令集現(xiàn)狀，同時(shí)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域具有重要貢獻(xiàn)的民族企業(yè)為案例，將社會主義核心價(jià)值觀、家國情懷、法制意識、社會責(zé)任、人文情懷、工匠精神等相關(guān)德育元素融入課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)。以培養(yǎng)學(xué)生的理想理念、家國情懷、民族自信、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、職業(yè)素養(yǎng)、行為規(guī)范等育人元素，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機(jī)統(tǒng)一，樹立正確的社會主義世界觀、價(jià)值觀，構(gòu)建符合我國新時(shí)代社會主義建設(shè)需求的思想政治理論課程與專業(yè)課程有機(jī)融合的高等教育育人體系。

二、案例教學(xué)法探究實(shí)例

由于本課程教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)數(shù)少，應(yīng)選擇代表性的知識點(diǎn)并結(jié)合我國國情選取合適案例?；跀M定的思想政治建設(shè)目標(biāo)，選取計(jì)算機(jī)處理器技術(shù)、CPU指令集、超標(biāo)量流水線處理機(jī)等幾個知識點(diǎn)為思想政治教例。在思想政治教學(xué)實(shí)施中，講授完課程知識點(diǎn)后隨即融入思想政治教學(xué)。下面介紹其中幾個案例。

（一）華為鯤鵬處理器

我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究工作起步較晚，但近年來國內(nèi)與計(jì)算機(jī)相關(guān)的高新技術(shù)企業(yè)在國產(chǎn)CPU自主研發(fā)陸續(xù)取得令人矚目成績，例如華為公司“鯤鵬”（Kunpeng）系列處理器。目前，華為“鯤鵬”920處理器是業(yè)界最高性能ARM-based數(shù)據(jù)中心級處理器，它采用7nm制造工藝，支持32/48/64個內(nèi)核，主頻達(dá)到2.6GHz，支持8通道DDR4、100G RoCE等，可組合多芯系統(tǒng)提升計(jì)算性能[3]。華為鯤鵬920處理器在高性能、高吞吐、高集成、高能效方面的創(chuàng)新突破，把我國ARM處理器計(jì)算性能推向新高度。

我國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在中國共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下堅(jiān)定開啟破冰之旅，努力打破西方帝國主義對我國的高科技壟斷與輸出限制，為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的計(jì)算機(jī)芯片研發(fā)、設(shè)計(jì)與制造上做出了重大貢獻(xiàn)，同時(shí)也在世界計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展史上留下濃厚的一筆。該思想政治案例有助授課對象了解國內(nèi)計(jì)算機(jī)處理器技術(shù)的發(fā)展歷程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生愛黨愛國情懷、增強(qiáng)大國自信。

（二）超標(biāo)量流水線處理器——龍芯

中國龍芯CPU始于我國中科院計(jì)算所“Godson CPU設(shè)計(jì)與驗(yàn)證系統(tǒng)”科研項(xiàng)目。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，龍芯CPU形成了GS132、GS232和GS464三大系列處理器核。以桌面級龍芯處理器核GS464為例，它采用了四發(fā)射64位結(jié)構(gòu)、動態(tài)流水線技術(shù)，其中龍芯GS464的1.0版本，即GS464為9級流水線結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用在龍芯3A、3B、2H芯片中;而2.0版本的GS464E，采用12級動態(tài)流水線結(jié)構(gòu)[4]。

龍芯廣泛應(yīng)用于我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中的各行各業(yè)，為我國諸多行業(yè)，例如軍事、公共安全、網(wǎng)絡(luò)安全等的信息基礎(chǔ)設(shè)施提供了重要的技術(shù)保障。盡管與英特爾、AMD等國際著名處理器廠商相比，我國龍芯還很弱小，但在國內(nèi)眾多國產(chǎn)服務(wù)器廠商與軟件商的支持下，其經(jīng)過二十余年發(fā)展構(gòu)成相對完整的處理器家族。目前，龍芯處理器形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、開拓創(chuàng)新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈之路。該思想政治案例有助授課對象激發(fā)民族自豪感、培育和踐行社會主義核心價(jià)值觀，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生擔(dān)當(dāng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)歷史使命責(zé)任感。

（三）龍芯處理器指令集

指令系統(tǒng)是課程知識難點(diǎn)之一，在思想政治教學(xué)中選取龍芯CPU指令集作為思教融合。2021年龍芯發(fā)布了完全指令集架構(gòu)LoongArch[5]。LoongArch包含基礎(chǔ)指令337條、虛擬機(jī)擴(kuò)展10條、二進(jìn)制翻譯擴(kuò)展176條、128位向量擴(kuò)展1024條、256位向量擴(kuò)展1018條，共計(jì)2565條原生指令。經(jīng)過同行專家機(jī)構(gòu)評估認(rèn)定[6]：（1）LoongArch完全自主設(shè)計(jì)CPU指令系統(tǒng)、指令格式、指令編碼、尋址模式等;（2）LoongArch指令系統(tǒng)在章節(jié)結(jié)構(gòu)、指令說明結(jié)構(gòu)和指令內(nèi)容表達(dá)方面與國際主要指令系統(tǒng)存在明顯不同;（3）LoongArch基礎(chǔ)架構(gòu)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，未對國際主要指令系統(tǒng)的中國專利產(chǎn)生侵權(quán)。

龍芯指令集標(biāo)志我國已把處理器指令集的主動權(quán)牢牢掌握在手，這為構(gòu)建我國自主生態(tài)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)奠定重要基礎(chǔ)。此舉有力打破西方國家對我國計(jì)算機(jī)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)壟斷與輸出限制，為我國在國際計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研發(fā)上贏得重要話語權(quán)。

三、教學(xué)效果評價(jià)

為評價(jià)本課程開展思想政治建設(shè)教學(xué)效果，對我院近五年（2017—2021年）教學(xué)成果進(jìn)行分析。其中前三年未開展思想政治建設(shè)，后兩年采用案例教學(xué)法在課堂教學(xué)中融入思想政治教育元素。從主觀與客觀兩個維度，即學(xué)生主觀評論與期末考試成績統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析。

（一）學(xué)生主觀評論

2020年本課程開始采用了案例教學(xué)法在課堂教學(xué)融入思政元素。為獲取授課對象主觀評價(jià)材料，教學(xué)期間采用問卷調(diào)查法按20%隨機(jī)抽樣率匿名采集學(xué)生主觀評論意見。授課對象代表性主觀評論如表1所示。

由表1可知，開展思想政治教學(xué)后學(xué)生主觀評論如下：（1）形象化了枯燥、抽象的專業(yè)知識;（2）有助提升授課對象課程學(xué)習(xí)興趣;（3）能培養(yǎng)學(xué)生未來理想信念，提高社會責(zé)任感與歷史使命感;（4）有助增強(qiáng)學(xué)生對黨創(chuàng)新理論的政治認(rèn)同、思想認(rèn)同、情感認(rèn)同，堅(jiān)定中國特色社會主義道路自信;（5）有助增強(qiáng)授課對象家國情懷，文化自信、民族自信。由此可知，課程思政建設(shè)中采用案例教學(xué)法能很好融入思政教育元素，對授課對象學(xué)習(xí)興趣與愛黨、愛國情懷，民族自信、文化自信等都有明顯提升效果。

（二）期末考試成績分析

本課程期末成績由三部分按權(quán)重構(gòu)成：平時(shí)、半期測試、期末考試。為避免各平行班成績評定不對稱造成的偏差，僅對期末考試成績做教學(xué)效果分析。課程期末考試試卷采用百分制;期末考試成績按優(yōu)秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（0～59分）五級劃分。近五年（2017—2021年）期末考試成績數(shù)據(jù)箱線圖和成績等級分布統(tǒng)計(jì)如圖1、圖2所示。

圖1、圖2表明，相比過去的三年，考生在2020年、2021年的成績平均水平、成績等級分布都有提升，尤其是成績平均水平數(shù)據(jù)和考分優(yōu)良率高于以往。有諸多因素導(dǎo)致學(xué)生成績的整體上升變化，例如進(jìn)校生綜合素質(zhì)提高、學(xué)風(fēng)教風(fēng)整頓、考風(fēng)建設(shè)加強(qiáng)，等等。在基于4.1節(jié)的學(xué)生主觀評論發(fā)現(xiàn)，采用案例教學(xué)法在授課知識點(diǎn)中開展思想政治教育教改，在一定程度上促進(jìn)了授課對象的學(xué)習(xí)主觀能動性、增強(qiáng)了學(xué)生的愛黨、愛國情懷，增強(qiáng)民族自信、文化自信，增強(qiáng)社會責(zé)任感與歷史使命感，這些因素綜合在一起都有助提升課程的教學(xué)效果。

四、總結(jié)與展望

結(jié)合“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程特點(diǎn)充分挖掘思政元素，采用案例教學(xué)法將思想政治建設(shè)貫穿于專業(yè)知識教學(xué)。教學(xué)評價(jià)表明，課堂教學(xué)引入思想政治建設(shè)可讓授課對象在收獲專業(yè)技術(shù)知識同時(shí)，進(jìn)一步樹立正確的世界觀、價(jià)值觀，從而達(dá)到構(gòu)建符合新時(shí)代社會主義建設(shè)需求的思想政治理論課程與專業(yè)課程合力育人體系的目的。近五年期末考試成績統(tǒng)計(jì)顯示，課程采用案例教學(xué)法開展思想政治建設(shè)后，學(xué)生成績等級分布、平均水平數(shù)據(jù)都有提升。

參考文獻(xiàn)

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[3]Xia J， Cheng C， Zhou X， et al. Kunpeng 920： The First 7nm Chiplet-Based 64-Core ARM SoC for Cloud Services[J].IEEE Micro，2021，41（5）：67-75.

[4]吳瑞陽，汪文祥，王煥東，等.龍芯GS464E處理器核架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].中國科學(xué)：信息科學(xué)，2015，45（4）：480-500.

[5]龍芯中科.龍芯架構(gòu)32位精簡版參考手冊[DB/OL].（2021-04-15）[2021-10-13].https：//loongarch.dev/zh-cn/posts/20210501-loongarch-manual.

[6]自主需要從根：龍芯中科正式發(fā)布完全自主指令集架構(gòu)LoongArch[EB/OL].（2021-04-16）[2021-10-13].http：//www.xinhuanet.com/tech/2021-04/16/c_1127339088.htm.

Practice and Exploration on Case Teaching Method in Ideological and Political Construction?of College Courses： Taking Computer Architecture Course as an Example

HU Bin， DAI Kun-yu， HE Yong

（College of Computer Science and Technology， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： The ideological and political construction of college courses is a talent training mode of socialism with Chinese characteristics for the new era. Based on the teaching knowledge points of “Computer Architecture”， this paper excavates the ideological and political elements contained in the course， and uses the case teaching method to practice and explore the integration of ideological and political construction into professional knowledge teaching. Teaching evaluation shows that the introduction of ideological and political education into classroom teaching can not only improve the ideological and political cultivation of teaching objects， enhance national cultural self-confidence， but also improve students’ subjective initiative in learning professional knowledge. The teaching reform involves the organic integration of ideological and political education and professional knowledge teaching， which can provide new methods and ideas for college curriculum ideological and political construction and curriculum teaching reform.

Key words： case teaching method; curriculum ideological and political construction; Computer Architecture; teaching reform in colleges and universities