《Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程思政案例的深度挖掘與提煉

周雪芹

山東理工大學(xué) 山東 淄博 255012

1 專業(yè)課程思政的必要性

在新時(shí)代社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)，高等教育快速發(fā)展的背景下，教師不僅要傳授知識(shí)，培養(yǎng)能力，還要教導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀，因此，高校開(kāi)展課程思政勢(shì)在必行。課程思政不是思政課程，也不是簡(jiǎn)單的課程+思政。開(kāi)展課程思政需要專業(yè)課程與思政的融合，是培養(yǎng)中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的多維度教育變革，是育人觀、使命觀、教學(xué)觀、課程觀的教育變革[1]。

2 《Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程思政建設(shè)方案

為了落實(shí)教育部發(fā)布《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，專業(yè)課程是課程思政建設(shè)的基本載體。專業(yè)課程要?jiǎng)?chuàng)新課堂教學(xué)模式，推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在課程思政教學(xué)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。要健全高校課堂教學(xué)管理體系，改進(jìn)課堂教學(xué)過(guò)程管理，提高課程思政內(nèi)涵融入課堂教學(xué)的水平[2]。

首先，在課程培養(yǎng)目標(biāo)中融入思政元素?！禞ava語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》在傳授專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和動(dòng)手編程能力的基礎(chǔ)上，圍繞政治認(rèn)同、家國(guó)情懷、文化素養(yǎng)、憲法法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等重點(diǎn)優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，進(jìn)行中國(guó)特色社會(huì)主義教育、社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育、法治教育、心理健康教育。其次，科學(xué)設(shè)計(jì)課程思政的教學(xué)體系。梳理課程的教學(xué)內(nèi)容，劃分出相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，深入提煉和挖掘?qū)I(yè)知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵，科學(xué)合理拓展各知識(shí)點(diǎn)的廣度、深度和溫度，有機(jī)地進(jìn)行融入思政元素。再次，在課程教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行教學(xué)實(shí)施，要在課程教學(xué)中把馬克思主義立場(chǎng)觀點(diǎn)方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)生正確認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。工科課程要強(qiáng)化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國(guó)工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)。最后，在課程考核時(shí)兼顧專業(yè)知識(shí)和思政元素的考核點(diǎn)，總評(píng)成績(jī)中可包含一定比例的團(tuán)隊(duì)合作、小組研究與討論等等體現(xiàn)思政元素的表現(xiàn)，達(dá)到顯性教育和隱性教育相結(jié)合、潤(rùn)物無(wú)聲的育人效果。

3 課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與思政元素提煉舉例

3.1 JAVA方向最新技術(shù)發(fā)展

思政元素：了解軟件行業(yè)的最新發(fā)展，樹(shù)立愛(ài)國(guó)情、報(bào)國(guó)志。引導(dǎo)學(xué)生：①了解計(jì)算機(jī)軟件從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)具備的職業(yè)道德守則，為進(jìn)軍軟件行業(yè)做準(zhǔn)備；②了解Java語(yǔ)言強(qiáng)大的生態(tài)體系；③了解國(guó)情與世界與IT相關(guān)的軟件、硬件、企業(yè)的相關(guān)情況，芯片壟斷、華為被擠壓、抖音、微信被禁事件。④新時(shí)代與個(gè)人成才的關(guān)系；⑤通過(guò)軟件行業(yè)發(fā)展前景，引發(fā)學(xué)生對(duì)未來(lái)的職業(yè)愿景，激發(fā)學(xué)生對(duì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的認(rèn)同感。

3.2 編程規(guī)范（代碼的縮進(jìn)、空行、空格、變量名起名、注釋、小括號(hào)）

思政元素：遵守編程規(guī)范推及法律規(guī)范、社會(huì)規(guī)則、學(xué)校制度、學(xué)校紀(jì)律，便于團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流。引導(dǎo)學(xué)生：①做事先做人，凡事守規(guī)矩。在社會(huì)要遵守法律、法規(guī)，在學(xué)校要遵循校紀(jì)校規(guī)，畢業(yè)之后遵守公司規(guī)章制度，任何時(shí)候都要守法，講誠(chéng)信。②團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)時(shí)，如果每個(gè)成員都遵循規(guī)范，可以大大提高開(kāi)發(fā)效率，降低溝通成本。

3.3 抽象類和接口

抽象類和接口含抽象方法不能創(chuàng)建對(duì)象，要利用子類或者實(shí)現(xiàn)類去生成對(duì)象；接口是一種規(guī)范，它只用來(lái)聲明規(guī)則。面向接口編程具有相當(dāng)大的靈活性。

思政元素：進(jìn)行價(jià)值塑造與思想引領(lǐng)，以及人文精神培養(yǎng)。

①提醒學(xué)生不要空想，一方面要樹(shù)立遠(yuǎn)大理想，另一方面要為了實(shí)現(xiàn)理想去腳踏實(shí)地地努力奮斗，才能有所收獲將來(lái)為國(guó)家做更大的貢獻(xiàn)。②對(duì)于既定的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則，每一位公民都要遵守。③標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范性與靈活性的辯證關(guān)系問(wèn)題，可提升學(xué)生的人文精神素養(yǎng)?？梢龑?dǎo)學(xué)生在處理學(xué)習(xí)、生活等方面的事情時(shí)運(yùn)用唯物辯證法思考問(wèn)題：在大是大非面前講規(guī)矩、講紀(jì)律，在允許自由裁量范圍內(nèi)講靈活性。

3.4 理解JAVA中的異常處理機(jī)制，聯(lián)想推及生活中異常的處理方式

思政元素：進(jìn)行價(jià)值塑造與思想引領(lǐng)。引導(dǎo)學(xué)生：①生活中遇到困難或者異常，如何面對(duì)?要積極想辦法，不鉆牛角尖。②未雨綢繆的重要性，培養(yǎng)好性格。③典型應(yīng)用——中國(guó)政府成功抗疫，以人民生命為重，打贏了抗疫的阻擊戰(zhàn)。常懷感恩之心，愛(ài)國(guó)愛(ài)黨，學(xué)好本領(lǐng)，報(bào)效國(guó)家。

3.5 JDBC編程Prepared Statement與Statement的比較

知識(shí)點(diǎn)：SQL注入問(wèn)題及解決舉例。

用戶登錄時(shí)，驗(yàn)證用戶名和密碼，SQL語(yǔ)句為：

select * from user where name=“?” and password=?;

使用Statement接口執(zhí)行該SQL語(yǔ)句，用戶輸入：ABC (4242431 or 1=1)，就會(huì)形成：

select * from user where name=“ABC” and password= 4242431 or 1=1；

上述SQL語(yǔ)句條件恒成立，為不法分子非法獲取數(shù)據(jù)庫(kù)信息提供了可乘之機(jī)，開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)安全性不夠。使用Prepared Statement來(lái)執(zhí)行SQL語(yǔ)句可以解決如上問(wèn)題。另外，還可以將代碼簡(jiǎn)化，可讀性好，避免出錯(cuò)。

思政元素：對(duì)學(xué)生進(jìn)行遵守憲法法律法規(guī)和安全教育。自己編寫(xiě)的代碼安全性和上網(wǎng)安全性。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全、合法獲取信息，免受不法分子傷割，謹(jǐn)防套路貸、電信詐騙等。帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)《刑法》第285-288條款的內(nèi)容，以及違反之后被處罰的案例。教育學(xué)生遵紀(jì)守法，不做對(duì)社會(huì)有害事情。關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安排，免受不法分子傷害。不要網(wǎng)絡(luò)上借款；不要點(diǎn)擊無(wú)關(guān)的非法鏈接；遠(yuǎn)離傳銷！

3.6 常用類Math的使用

知識(shí)點(diǎn)：數(shù)學(xué)求冪方法（Math.pow(x,y))的作用是，求x的y次方。

利用如下2個(gè)變量的值：

Math.pow(1.01,365)=37.78343433288728；Math.pow(0.99,365)=0.02551796445229。

思政元素：引導(dǎo)和教育學(xué)生業(yè)精于精，荒于嬉。不負(fù)青春、不負(fù)韶華、不負(fù)時(shí)代、自律。

除了上述概念性、與理論緊密結(jié)合的思政元素外，還可以挖掘與設(shè)計(jì)與編程實(shí)踐緊密結(jié)合的思政教育元素。

4 緊跟政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)熱點(diǎn)設(shè)計(jì)編程題目，進(jìn)行專業(yè)知識(shí)和思政教育的雙考核

4.1 社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育

編程題目：社會(huì)主義核心價(jià)值觀之理解與輸出。知識(shí)點(diǎn)：循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)。思政元素：把社會(huì)主義核心價(jià)值觀的三個(gè)層面——國(guó)家層面、社會(huì)層面、個(gè)人層面的不同表述利用分支結(jié)構(gòu)進(jìn)行編程輸出，使用循環(huán)+分支結(jié)構(gòu)練習(xí)字符串的輸出。這樣做的好處在于引導(dǎo)學(xué)生會(huì)編程的同時(shí)，強(qiáng)化社會(huì)主義核心價(jià)值觀進(jìn)頭腦。

4.2 展示中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)所取得的偉大成就

編程題目：讀中國(guó)載人航天史，匯航天員數(shù)量，向航天員致敬。知識(shí)點(diǎn)：中國(guó)實(shí)施載人航天工程中，一批航天英雄先后出征太空，編程統(tǒng)計(jì)他（她）們進(jìn)入太空的順序及次數(shù)，練習(xí)了字符串、數(shù)組、鏈表、集合、映射、集合排序等知識(shí)點(diǎn)。思政元素：載人航天和載人深潛，是中國(guó)“上天入?！钡膫ゴ蟪删?，引導(dǎo)學(xué)生向科學(xué)家和英雄們學(xué)習(xí)特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)的精神，在學(xué)習(xí)中精益求精、工匠精神，讓學(xué)生樹(shù)立愛(ài)國(guó)情、強(qiáng)國(guó)志、報(bào)國(guó)行。

編程題目：識(shí)蛟龍?zhí)栞d人深潛，立科技報(bào)國(guó)志。知識(shí)點(diǎn)：字符串分析、正則表達(dá)式。思政元素：蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型深海載人潛水器，設(shè)計(jì)最大下潛深度為7000米級(jí)，也是目前世界上下潛能力最強(qiáng)的作業(yè)型載人潛水器。蛟龍?zhí)枌覄?chuàng)海底潛水深度的世界紀(jì)錄，從中抽取蛟龍?zhí)枬撍纳疃龋?jì)算其數(shù)學(xué)之和。由此，學(xué)生練習(xí)從字符串中提取數(shù)字的方法，并進(jìn)行運(yùn)算。

4.3 緊跟社會(huì)熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)編程題目

編程題目：第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)分析。知識(shí)點(diǎn)：數(shù)據(jù)類型、順序結(jié)構(gòu)。思政元素：根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)編程題目對(duì)人口總量的變化、戶別人口的變化、性別構(gòu)成、受教育程度情況、城鄉(xiāng)人口比例，少數(shù)民族人口占比進(jìn)行分析，讓學(xué)生在編程中練習(xí)數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)的輸入、數(shù)據(jù)的輸出控制；關(guān)注政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，關(guān)注民生，了解我國(guó)人口數(shù)量、結(jié)構(gòu)、分布等方面情況，了解我國(guó)人口發(fā)展戰(zhàn)略和政策體系，擴(kuò)展知識(shí)面。

4.4 傳統(tǒng)數(shù)學(xué)算法

應(yīng)用勾股定理求解三角形邊長(zhǎng)、利用海倫公式求三角形面積，了解世界數(shù)學(xué)史。

編程題目：打印“楊輝三角”，品中國(guó)數(shù)學(xué)史。知識(shí)點(diǎn)：二維數(shù)組的使用，循環(huán)控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的輸出。思政元素：楊輝三角最早是由中國(guó)人賈憲、楊輝發(fā)明的，比歐洲帕斯卡發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律分別早了600年、393年，從而引導(dǎo)學(xué)生中華民族 5000千年的歷史的積淀，在一些方面曾領(lǐng)先世界，進(jìn)而增強(qiáng)民族自豪感。

編程題目：利用勾股定理求直角三角開(kāi)形邊長(zhǎng)，利用海倫公式求三角形面積。知識(shí)點(diǎn)：勾股定理、海倫公式、數(shù)據(jù)類型。思政元素：通過(guò)介紹勾股定理、海倫公式的發(fā)展歷史、重要意義，證明方法、公式計(jì)算，并應(yīng)用它們來(lái)求解直角三角形的邊長(zhǎng)、三角形面積，引導(dǎo)學(xué)生了解世界燦爛的數(shù)學(xué)文明發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生精益求精、追求真理的科學(xué)精神。

編程題目：百錢(qián)買百雞。知識(shí)點(diǎn)：多重循環(huán)，算法優(yōu)化。思政元素：該問(wèn)題我國(guó)古代數(shù)學(xué)家張丘建在《算經(jīng)》中提出來(lái)的，學(xué)生通過(guò)此題目可以練習(xí)多重循環(huán)的使用，并進(jìn)行算法的優(yōu)化。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，體會(huì)算法設(shè)計(jì)的重要性，利用編程的方式解決小學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題，學(xué)有所用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，用所學(xué)知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。

4.5 與其他學(xué)科融合

編程題目：求定積分。知識(shí)點(diǎn)：循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型。思政元素：根據(jù)高等數(shù)學(xué)定積分的定義及其幾何意義，將區(qū)間分成若干等分，視作若干個(gè)小梯形，求若干小梯形的面積累加和?？梢岳醚h(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)解決數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題。引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算機(jī)知識(shí)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，學(xué)有所用，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，積極深入思考，打通不同學(xué)科之間的界線。

4.6 遵守社會(huì)規(guī)則

編程題目：汽車超速罰款。知識(shí)點(diǎn)：分支結(jié)構(gòu)。思政元素：給出不同的速度及罰款金額，練習(xí)分支結(jié)構(gòu)的使用。提醒學(xué)生在道路上駕駛機(jī)動(dòng)車一定要遵守交通規(guī)則，注意交通安全！道路千萬(wàn)條，安全第一條！

5 課程建設(shè)成效

該課程已建設(shè)了學(xué)校的一流課程，目前正在申報(bào)省級(jí)一流課程。通過(guò)深挖所蘊(yùn)含的思政元素，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)維護(hù)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，遵紀(jì)守法，遵守職業(yè)道德和行業(yè)規(guī)范，運(yùn)用辯證法思考問(wèn)題，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)交流與合作，有力地推動(dòng)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。