计算机组成原理课程与思政教育结合的研究

摘  要：针对目前计算机组成原理需要与时俱进地融入思政教育的要求，通过分析计算机组成原理课程主要教学内容与最新政策之间的联系， 提出可以从总线、存储器、输入输出系统、运算器和控制器五大方面，结合共同富裕、房住不炒、“一带一路”、疫情防控、高端制造和党领导一切等政策，潜移默化地提高学生的专业水平和思政涵养。

关键词：计算机组成原理;思政教育;教学改革;课程建设;教学实践

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）26-0084-04

Abstract： According to the current requirements of computer organization principles which need integrate ideological and political education， the paper analyzes the relationship between the content of the computer organization principles course and the latest policies. It proposes that the bus， memory， input and output system， and arithmetic unit can be taught with the common prosperity， housing policy， one belt and one road， epidemic prevention， high-end manufacturing， and party leadership. It improves the  students' professional skills and ideological and political levels.

Keywords： computer organization principle; ideological and political education; teaching reform; curriculum construction; teaching practice

计算机组成原理是计算机科学专业中的主干课程，结合计算机组成原理课程的各个部分进行思政教育[1]，有助于在潜移默化中增强学生的思政教育，通过从存储器、输入系统和输出系统、运算器和控制器等方面，结合房住不炒、“一带一路”、疫情防控、高端制造和党领导一切等最新政策，如图1所示，可以与时俱进地进行思政教育，提高学生的专业水平和思政涵养。

一、现状

（一）坚持党的领导

党的十九大把习近平新时代中国特色社会主义思想确立为党必须坚持的指导思想，深刻阐明了这一指导思想的精神实质和丰富内涵。这一思想体系博大精深，核心内容包括“八个明确”和“十四个坚持”，用党的创新理论武装头脑、指导实践，体现了理论与实际相结合、认识论和方法论相统一的鲜明特色。《中国共产党章程（修正案）》将习近平新时代中国特色社会主义思想同马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观一道确立为党的行动指南，在各项工作中全面准确贯彻落实，使之成为推动党和国家事业发展的强大思想武器和行动指南[2]。

（二）目前教育部大力促进思政进课堂

教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》，要求所有高校、所有学科专业全面推进高校课程思政建设。其中提出，课程思政建设工作要围绕全面提高人才培养能力这个核心点，在全国所有高校、所有学科专业全面推进，促使课程思政的理念形成广泛共识，广大教师开展课程思政建设的意识和能力全面提升……围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育[3]。高校课程建设需要科学设计课程思政教学体系，结合学科专业特点分类推进课程思政建设，推动课程思政全程融入课堂教学建设。

（三）计算机组成原理作为计算机专业的主干课程迫切需要结合思政教学

计算机科学与技术专业是计算机硬件与软件相结合、面向系统和侧重应用的宽口径专业，培养计算机专业高级人才，广泛从事科学研究、教育、开发和应用的各行各业。

计算机组成原理是计算机专业的核心主干课之一，也是学习计算机其他后续课（如计算机系统结构、操作系统等）的重要专业基础课。其在先导与后续课程之间起着承上启下和继往开来的作用，也是从事计算机设计、开发、应用与维护等工作的基础。

所以在计算机组成原理课程加入思政内容是对计算机专业学生进行思想教育的重要手段之一。

目前已有部分论文对计算机组成原理和思政教育的结合进行了初步探讨[4-6]，但首先论文数量较少，其次不够详细具体，未全面将主要内容与思政教育结合，而且也缺乏一些对最新政策的融合，例如共同富裕、疫情防控等。

本文根据计算机组成原理课程内容的授课过程，探讨在教授计算机组成原理这门专业课中如何加入思政教育，具体地从总线、存储器、输入输出系统、运算器和控制器五大方面，结合共同富裕、房住不炒、“一带一路”、疫情防控、高端制造及党领导一切等政策，深入浅出地进行思政教育。通过实际教学，提高学生的专业水平和思政涵养。

二、计算机组成原理课程与思政教育的结合

（一）总线与共同富裕的结合

总线是各大部件共享的信息传输线，可以结合共同富裕进行讲解。

共同富裕指的是全体人民通过辛勤劳动和相互帮助最终达到丰衣足食的生活水平，也就是消除两极分化和贫穷基础上的普遍富裕[7]。党的十九届五中全会对推进共同富裕作出了重大部署，提出了2035年“全体人民共同富裕取得更为明显的实质性进展”的远景目标，2021年，《中共中央 国务院关于支持浙江高质量发展建设共同富裕示范区的意见》发布。共同富裕是社会主义的根本原则和奋斗目标，必须把共同富裕摆到更加重要的位置，更加努力实现共同富裕的发展目标。

在讲授计算机总线发展历程中，首先介绍最早部件之间信息传输线设计思想是分散连接方式，各个部件两两之间有自己的专用连接线，这种早期设计的缺点是造成数据线的重复建设，过多过散，各自为政。由于数据线受到主板面积限制，早期分散连接方法设计的数据线宽度较窄，影响整体性能，所以当代计算机对信息传输线进行了重新设计。目前计算机部件之间信息传输线设计思想改进为总线连接，各大部件共用若干数据线，这样避免数据线的大量重复建设，而且由于数据线的精简，数据线宽度可以设计较宽，传输速度随之提高。计算机内部大家共享数据线资源，共同利用总线进行信息的传输，达到了共同富裕的目的，提高了整个计算机的性能。正是类同当前我国的共同富裕政策，各个地区资源共享，而不是各自为政重复建设，这样集中资源优势，使得整个国家达到共同富裕的目的。另外我国人多地广，共同富裕不是同时富裕，而是一部分人一部分地区先富起来，先富的帮助后富的，逐步实现共同富裕。这就类似计算机中的总线结构，不是设计单一总线，而是采取分级总线进行设计，一些高性能部件优先采用高速总线，一些低性能总线采用相对低速总线，这样各大部件能按照自己的性能水平均衡发展，而且低速总线和高速总线之间可以采用桥等缓冲器进行连接，互联互通而不是完全隔离，这样低性能部件在需要时也能利用高速总线和高性能部件有条不紊地进行交流，实现共同富裕，计算机整体性能得以提高。

（二）存储器与房住不炒的结合

存储器是存储信息的部件，可以结合房住不炒的政策进行授课讲解。

房住不炒的政策指的是房地产市场需要平稳健康发展，需要全面落实房地产长效机制，最关键的就是不管“风吹浪打”，必须坚持房子是用来住的、不是用来炒的的定位，突出住房的民生属性，避免将房地产作为短期刺激经济的手段[8]。2021年7月22日，继此前不久国务院办公厅印发《关于加快发展保障性租赁住房的意见》后，国务院又召开加快发展保障性租赁住房和进一步做好房地产市场调控工作电视电话会议，深入学习贯彻习近平总书记关于住房工作的重要指示批示精神，研究加快发展保障性租赁住房，进一步做好房地产市场调控工作。

计算机中有海量的数据进行存储，存储器也是计算机的核心部件之一，正如住房是一个国家的核心问题一样，国家需要广大人民群众首先安居，其次才能乐业。在计算机的存储系统的设计中，如果全部采用昂贵的内存条来存储数据，不能满足存储海量数据的要求，这是因为内存条存储每位数据的价格相对较高，占地面积大，在计算机内部有限的空间中只能放置有限的内存条，这就类似国家不能光建设成本昂贵光鲜漂亮的别墅写字楼，还需要建设价格实惠、性价比高的居民楼和保障性经济适用房一样，这种住房能够抑制房价，更加经济实用，让广大人民能够通过自己的努力买得起房，较快地拥有自己的住房，这样才能吸引更多人才，更加乐业，达到良性循环的住房发展目的。如果房价被炒作太高，将无法挽留多数人才，造成人才流失，就像计算机中如果只使用昂贵的内存条，缺乏硬盘光盘这些辅助海量存储器，则计算机只能存储和处理有限的数据，无法发挥计算机强大的数据处理能力。所以房住不炒，建设保障性住房，和计算机内部存储系统设计思想一样，既有较好的别墅写字楼，类似较贵的储存条，也有适合广大工薪阶层的高性价比经济适用住房，类似用于存储海量数据的辅助存储器。

（三）输入输出系统与疫情防控、“一带一路”的结合

输入输出系统是与外界交换信息的接口，可以结合当前对外开放既要大力建设“一带一路”，又要严格防控疫情输入的形势进行教学。

随着德尔塔变异株流行，全球疫情大幅反弹，我国外防输入压力持续上升，截至2021年8月14日，全国本土确诊病例涉及16个省份，有多个中高风险地区，国家卫生健康委派出多个工作组在地方督查指导工作。围绕近期多点散发的疫情防控新形势，我国防疫工作的头等大事就是深刻认识疫情防控就是“国之大者”，保证守土有责，采取坚决果断措施处理当前疫情，坚持生命至上，构筑最大疫苗免疫屏障，实施预防为主，决不让来之不易的防控成果前功尽弃[9]。

计算机中的输入输出系统的设计思想也是坚持数据正确输入输出的原则，不随意读写外部设备的数据，而是通过一定的控制机制，进行握手和数据验证等操作，保证数据正确有序地进出计算机。首先输入输出接口中断机制类似外来航班需要申报，其次数据读写机制采用循环冗余校验编码，类似旅客必须经过病毒检测呈现阴性，通过各种严格的消毒程序和防控措施，这样才能避免错误的数据输入到计算机，避免造成计算机内部数据混乱。在当前疫情防控的严峻形势下，和其他国家的人员交流，正是通过这样类似的严格校验过程，确认旅客无感染才能允许进入国内，避免造成病毒流行扩散。

“一带一路”（The Belt and Road）是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称，2013年9月和10月由中国国家主席习近平分别提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议[10]。“一带一路”旨在借用古代丝绸之路的历史符号，依靠中国与有关国家既有的双多边机制，借助既有的、行之有效的区域合作平台，高举和平发展的旗帜，积极发展与沿线国家的经济合作伙伴关系，共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。

计算机中的输入输出系统与其类似，既要保证数据正确地输入输出，又要能够接纳各种各样的设备。通过制定共同的标准，输入输出接口和输入输出设备都按照共同的标准进行设计，例如鼠标键盘都按照USB标准设计，任意按照这种标准设计的鼠标键盘，都可以插入到支持USB标准的计算机上工作，这样就能方便地达到各种计算机输入输出设备与计算机内部之间的互联互通。我国通过和广大伙伴国家共同建设“一带一路”，将我国的技术标准输出到国外，既帮助各个国家高效便利地完善基础设施建设，也可以同我国国内基础设施建设标准保持一致，为我国扩大进出口贸易，与世界各国人民合作互赢。