一、课程简介

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心基础课程。本课程旨在深入剖析计算机的基本组成原理、内部工作机制以及指令执行过程，使学生能够全面理解计算机系统的硬件架构和软件运行基础。

通过本课程的学习，学生将掌握计算机的基本组成部件，包括中央处理器、存储器、输入/输出系统等的工作原理和相互关系。同时，学生还将学习指令系统的设计和功能，以及计算机执行指令的过程和方法。此外，课程还将介绍计算机性能评估的方法和指标，帮助学生了解如何优化计算机系统的性能。

本课程注重理论与实践相结合，通过实验和课程设计等环节，培养学生的动手能力和解决问题的能力。通过本课程的学习，学生将为后续的高级课程如操作系统、计算机网络等打下坚实的基础，并能够更好地理解和应用计算机技术。

二、案例基本信息

1.案例名称：国产计算机芯片发展

2.对应章节：第五章中央处理器

3.课程讲次：17

三、案例教学目标

1.增强爱国情怀与民族自豪感：通过介绍国产计算机芯片的发展历程和取得的重大突破，激发学生的爱国情怀，使学生认识到自主研发芯片对于国家信息安全和经济发展的重要性，进而培养他们的民族自豪感和使命感。

2.培养创新精神与科研素养：鼓励学生关注计算机芯片领域的最新技术和研究成果，培养他们的创新意识和创新能力。通过引导学生开展相关课题的研究，探索新的芯片设计方法和优化策略，培养他们的科研素养和实践能力。

四、案例主要内容

思政案例的内容主要围绕国产计算机芯片的发展展开。案例首先介绍我国计算机芯片产业的背景，包括长期以来对进口芯片的依赖以及国产芯片发展的滞后现状。然后着重描述了近年来我国政府和企业在推动国产芯片研发方面所做的努力和取得的重大突破。

五、案例教学设计

一、教学目标

专业知识目标：使学生掌握计算机组成原理的基本概念、原理和方法，理解国产芯片的设计思路和技术特点。

思政目标：培养学生的爱国情怀和创新精神，增强社会责任感和使命感，引导他们关注国家科技发展和信息安全。

二、教学内容与步骤

1.导入新课（5分钟）

简要介绍国产芯片的发展历程和现状，引出本节课的主题——计算机组成原理与国产芯片发展。

提问学生：你们知道我国自主研发的芯片有哪些吗？它们在我们的日常生活中扮演着怎样的角色？

2.知识讲解（20分钟）

详细讲解CPU的基本概念、原理和方法，包括各组成部件的工作原理和相互关系。

结合国产芯片的设计案例，分析计算机组成原理在芯片设计中的应用，使学生了解国产芯片的技术特点和优势。强调自主研发芯片对于国家信息安全和经济发展的重要性，激发学生的爱国情怀和创新精神。

3.思政融合（10分钟）

引导学生思考：作为一名计算机科学与技术专业的学生，我们应该如何为国家芯片产业的发展贡献自己的力量？

分享一些国内芯片企业的成功案例和创新故事，激发学生的创新热情和创业精神。强调社会责任感，引导学生关注国家和社会的发展需求，将所学知识应用于实际问题的解决中。

4.课堂讨论（5分钟）

分组讨论：你认为我国芯片产业面临哪些挑战和机遇？我们应该如何应对这些挑战并抓住机遇？

每组选一名代表汇报讨论成果，其他同学进行点评和补充。

5.总结提升（5分钟）

总结本节课的主要内容，强调计算机组成原理与国产芯片发展的紧密联系。鼓励学生继续关注国产芯片的发展动态，积极参与相关课题的研究和实践活动。

三、布置课后作业：让学生搜集相关资料，撰写一篇关于国产芯片发展及其在计算机组成原理中应用的报告（百分制）。

六、教学反思

教学方法：采用讲授、案例分析、课堂讨论等多种教学方法相结合，注重理论与实践相结合，激发学生的学习兴趣和积极性。

教学评价：通过课堂表现、作业完成情况、小组讨论成果等方式对学生进行评价，注重学生的参与度和创新能力。同时，通过思政目标的达成情况来评估课程思政教学的效果。

通过以上教学设计，旨在实现计算机组成原理课程与思政教育的有机结合，培养学生的专业素养和思政素养，为他们的全面发展奠定坚实基础。

物联网工程教研室供稿

责编：魏东平 审稿：董西伟 刘妍