1重塑课程思政教学目标
传统计算机组成原理课程的教学目标是向学生介绍计算机的发展历程、计算机的核心硬件组成及其工作原理,具体包括计算机底层硬件架构、工作原理及软硬件的联系等。旨在使学生清楚的知道计算机语言的形成过程及其伴随的硬件发展,并且能够运用计算机组成原理课程中学到的基本原理、方法、工具、技术解决学习和工作中的实际问题。而在思政视角下的教学目标设计将以思政教育融于计算机组成原理教学全过程,突出德育功能,不断优化课程建设。通过深度挖掘思政元素,在学习专业课的同时融入习近平新时代特色社会主义新思想,进行思想政治的良好引导,并以实际社会中的影响模范教导学生,如黄大年个人事迹、倪光南高尚的爱国情操、任正非不怕失败不怕跌倒的精神为例正确引导学生积极探讨、深入了解社会主义核心价值观,并树立正确的世界观、价值观、人生观,让学生永葆家国情怀。
2合理规划教学内容
课程思政要素的融入,应该是对课程知识讲授的有益促进与补充。融合过程不是简单的突兀式“套用”,而是取之于教材,来源于生活,作为教师要善于结合课程特点,创造性的设计教学内容,选取合适恰当的热点问题、人物事迹、真实案例,在授课的过程中将其融合讲解,达到“课程思政”与“德育教育”的目的。在教学过程中重点加强对学生爱国主义精神、敬业精神、诚信友善精神、团队协作精神的培养。为此,根据课程内容,融入合适的思政元素,部分课程内容设计具体如下。
(1)在讲授计算机发展史时,主要介绍计算工具的演化及中国计算机发展史,在授课的同时引入春秋时期的算筹、北宋的珠算盘等中华民族古老的计算工具,但同时是中华民族智慧的结晶,使学生增强文化自信,坚定民族自豪感,激发爱国主义情怀。
(2)在讲授计算机硬件系统时,主要介绍计算机主要硬件部分如主板、存储器芯片、输入输出系统的发展。在此基础上引入中国芯片的发展历史以及中国超级计算机的研发历程,激发学生的大国工匠精神,引导学生树立求真敬业精神。
(3)在讲授计算机软件的发展时,主要介绍操作系统的重要性及发展。引入我国鸿蒙操作系统研发的必要性及艰难研制历程。让学生树立家国情怀,把个人的前途命运与国家、民族、社会的发展紧密地联系在一起。
(4)在讲授存储器结构时,主要介绍多级存储系统、高速缓冲存储器的设计原理。为了得到速度快、容量大、位价低的存储器,大多采用缓存-主存-辅存的三级存储系统,而要实现存储器的正常运行,这三部分必须有条不紊的配合。以此激发学生的敬业精神,培养学生团队合作精神。
(5)在讲授高速缓冲存储器时,主要介绍主存和Cache的地址映射规则,即全相联映射、直接映射、组相联映射。根据不同的映射规则,主存块映射到不同的缓存块中,当对应的缓存块被占用时,有不同的替换策略来保证映射的正常进行,有序工作,互不争抢。以此增强学生诚信友善、团结友爱、团队协作的精神。
(6)在讲授CPU模块时,主要介绍CPU架构设计方法及设计原理,在此基础上引入中国在芯片领域内的发展,如中国自主研发的龙芯、麒麟970、寒武纪MLU100芯片等。激发学生爱国主义情怀,引导学生正视差距,努力进取,激发学生不畏艰难、勇攀科学高峰的勇气。