新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)課程思政建設(shè)思路與實(shí)踐路徑探索
——以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程為例

湯 琳，周 鵬，洪 玲

(綿陽師范學(xué)院，四川綿陽 621000)

一、引言

習(xí)近平同志在全國高校思想政治工作會議上指出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”[1]。受計算機(jī)類專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)影響，學(xué)生多為科學(xué)和工具理性的思維方式，對人文精神的價值理性和人文社科類課程普遍重視不夠。學(xué)生對作為高校立德樹人主渠道的思政課程存在不同程度的學(xué)習(xí)態(tài)度消極被動情況，認(rèn)為對自己的專業(yè)及就業(yè)幫助不大。高校的常規(guī)培養(yǎng)方案中，專業(yè)課程課堂教學(xué)比例大幅超出思政課程，從2018年高校師生思想政治狀況滾動調(diào)查結(jié)果可以看出，專業(yè)課教師對學(xué)生思想言行和成長影響最大。因此需要把思政課程與課程思政兩者緊密結(jié)合[2]，堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一。各門課要守好一段渠、種好責(zé)任田，各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]。

課程思政沒有通用模式，需要專業(yè)教師在課程教學(xué)中結(jié)合課程特點(diǎn)不斷挖掘思政元素并有機(jī)融入專業(yè)教學(xué)。計算機(jī)類專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容大多以自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用為主，如何讓思政教育和價值引領(lǐng)像“空氣”一樣無處不在，計算機(jī)類專業(yè)課程思政建設(shè)存在的問題及實(shí)踐路徑又是什么，新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)德育培養(yǎng)新模式如何構(gòu)建等問題都值得研究和探索。之所以以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為突破口，是因?yàn)樵撜n程作為計算機(jī)類承上啟下的專業(yè)核心課程，具有極強(qiáng)的代表性，是學(xué)科競賽、專業(yè)筆試面試、研究生錄取考試的重要內(nèi)容，具有受眾面廣、受重視程度高和專業(yè)性強(qiáng)等特點(diǎn)(見圖1)，也具有以該課程為中心建設(shè)其前導(dǎo)和后續(xù)課程群的輻射和示范作用。因此本文將從課程目標(biāo)的梳理、建設(shè)思路、教學(xué)效果、示范輻射四個方面介紹其實(shí)踐路徑，發(fā)揮該門課程作為一門高校思想政治教育隱性課程的深化和拓展作用，在知識傳授中強(qiáng)調(diào)主流價值引領(lǐng)。與思想政治理論課顯性育人課程相結(jié)合，使思想政治理論教育與專業(yè)教育協(xié)調(diào)同步、相得益彰[3]。

圖1“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”與相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)及其在計算機(jī)學(xué)科中的重要地位

二、計算機(jī)類專業(yè)課程思政建設(shè)過程中存在的問題

“堅持教書和育人相統(tǒng)一”是黨和國家對高校培育中國特色社會主義事業(yè)合格建設(shè)者和可靠接班人提出的重要要求之一。國內(nèi)計算機(jī)類專業(yè)的課程思政建設(shè)現(xiàn)狀與黨和國家要求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)還有較大差距，主要表現(xiàn)為：

(一)教書和育人的內(nèi)在統(tǒng)一亟待加強(qiáng)

從教育主體的維度來看，專業(yè)教師對課程思政的重要性和必要性認(rèn)識不足，沒有深刻理解課程思政是解決“首要問題”的根本舉措，是構(gòu)建“兩個體系”的有效切入，也是完善“三全育人”的重要方面[4]。仍然部分存在著“育人就是思想政治課的事情，與專業(yè)課程無關(guān)”的錯誤觀念。教師應(yīng)該把育人放在第一位，在傳授專業(yè)知識和技能的同時，更加注重價值引領(lǐng)和情感熏陶，真正實(shí)現(xiàn)立德樹人。一方面，正確認(rèn)識課程思政與思政課程不僅對教育的根本問題的回答是一致的，而且兩者是顯性與隱性的關(guān)系，有利于把育人效果發(fā)揮到最大[5]；另一方面，課程思政對教師的綜合素質(zhì)能力和專業(yè)熟悉程度提出了更高的要求，需要進(jìn)一步加強(qiáng)教師對人才培養(yǎng)目標(biāo)的深入理解和對國家方針政策的準(zhǔn)確認(rèn)知[6]。教師需要提升育德能力，在教學(xué)前更精心地進(jìn)行授課環(huán)節(jié)的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)知識傳授與價值引領(lǐng)的“有機(jī)”結(jié)合。

(二)知識教育與價值教育的內(nèi)在契合度不夠

從價值導(dǎo)向的維度來看，課程思政改革要努力實(shí)現(xiàn)知識教育與價值教育的內(nèi)在契合[7]。目前大多數(shù)教師在課堂中結(jié)合專業(yè)知識講授過社會主義核心價值觀、“厲害了，我的國”、兩彈一星的科學(xué)家精神等內(nèi)容，但形式過于生硬，有機(jī)融合程度不高，大多反應(yīng)為知識傳授與價值引領(lǐng)的內(nèi)在契合度不夠，挖掘不充分、不系統(tǒng)，沒能做到潛移默化、潤物無聲。因此需要教師更為系統(tǒng)地研究專業(yè)內(nèi)容，深入挖掘思政元素要點(diǎn)，努力尋找專業(yè)學(xué)科知識體系與德育知識體系的有機(jī)融入點(diǎn)，并結(jié)合課程思政的建設(shè)目標(biāo)，總結(jié)建設(shè)路徑和方法，達(dá)到育人效果，強(qiáng)化帶頭示范作用。

(三)課程思政學(xué)科內(nèi)系統(tǒng)性謀劃不足

從目標(biāo)協(xié)同的維度來看，課程思政改革要實(shí)現(xiàn)各類課程同向共進(jìn)[7]。目前雖然有多門專業(yè)課程都在進(jìn)行課程思政的建設(shè)，但從學(xué)科整體來看，相互間的聯(lián)系緊密度不夠，未能較好地通盤考慮、系統(tǒng)謀劃，不能很好地適應(yīng)新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)發(fā)展趨勢。這就要求教師要在構(gòu)建新工科大背景下不斷探索計算機(jī)類專業(yè)德育培養(yǎng)新模式，要不斷提升政治站位，統(tǒng)籌規(guī)劃，整體建設(shè)。從專業(yè)課程、相關(guān)系列課程群、整個課程體系、專業(yè)培養(yǎng)方案四個層次進(jìn)行系統(tǒng)思考謀劃，以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)類專業(yè)課程的課程思政效果的聚合效應(yīng)。

三、重構(gòu)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程目標(biāo)

從課程思政的理念出發(fā)，課程教學(xué)與課程思政融合要契合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，尋找專業(yè)學(xué)科知識體系與德育知識體系的合理融入點(diǎn)。根據(jù)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的人才培養(yǎng)目標(biāo)，明確該課程的知識、能力和素養(yǎng)目標(biāo)，挖掘思政元素，在課堂教學(xué)中有機(jī)融入課程思政理念，使課程專業(yè)教學(xué)與思政課程同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，踐行“三全育人”模式，培養(yǎng)具有“新時代、新思想、新實(shí)踐，唯物辯證法的根本觀點(diǎn)，社會主義核心價值觀，自信發(fā)展和創(chuàng)新精神，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)精神”和“三熟、三能、三有”德才兼?zhèn)涞男鹿た迫瞬?見圖2)。

圖2“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程目標(biāo)

四、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程思政建設(shè)思路

課程思政改革的推進(jìn)路徑，在教學(xué)理念上要注重系統(tǒng)架構(gòu)，突出課程思政的立體化滲透[8]。綿陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”專業(yè)課程思政建設(shè)采用了CRPE四項(xiàng)規(guī)劃的建設(shè)思路，即課堂(Course)、教學(xué)資源(Resource)、實(shí)踐(Practice)及評價與反饋(Evaluation)(見圖3)。同時，教師在該課程的課堂教學(xué)過程中采取了“點(diǎn)線面體” 的課程思政四維設(shè)計模式，以實(shí)現(xiàn)思政元素和專業(yè)教學(xué)的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)專業(yè)講授和價值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。

圖3 CRPE四項(xiàng)規(guī)劃

(一)“點(diǎn)線面體”四維模式設(shè)計的課堂教學(xué)

課程建設(shè)從契合專業(yè)人才培養(yǎng)和專業(yè)能力素質(zhì)的要求出發(fā)，重組了知識模塊、延伸廣度、解讀深度、發(fā)掘德育元素，將思政教育元素有機(jī)融入專業(yè)知識點(diǎn)。提出了挖掘“思政教育點(diǎn)”，梳理“思政教育線”，整合“思政教育面”，構(gòu)建“思政教育體”的“點(diǎn)線面體”四維課程思政設(shè)計新模式(見圖4)。

圖4“點(diǎn)線面體”四維課程設(shè)計模式

1.挖掘“思政教育點(diǎn)”和梳理“思政教育線”。課程教師從各章節(jié)的知識點(diǎn)中挖掘出蘊(yùn)涵的思政教育元素，即“思政教育點(diǎn)”，并將分散但相同的“思政教育點(diǎn)”梳理成“思政教育線”。其中挖掘“思政教育點(diǎn)”采用“專業(yè)課教師+思政課教師+學(xué)生”三促進(jìn)的方式。專業(yè)課教師采用集體備課和教學(xué)反思，通過挖掘——融入——再挖掘動態(tài)迭代過程，不斷優(yōu)化；思政課老師與專業(yè)課教師結(jié)對子，完成“思政教育點(diǎn)”的設(shè)計和統(tǒng)籌等；學(xué)生參與大討論、大分享，促進(jìn)課程思政的有機(jī)融入。

專業(yè)知識點(diǎn)中挖掘的“思政教育點(diǎn)”和梳理的“思政教育線”主要有：課程內(nèi)容中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想與元素，啟發(fā)并樹立歷史、辯證、系統(tǒng)、創(chuàng)新的科學(xué)思維；講好學(xué)科發(fā)展史、大師成長歷程、教師個人經(jīng)歷等故事，感受艱苦奮斗、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)等精神，激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)熱情；宣講行業(yè)規(guī)范、職業(yè)道德，社會責(zé)任感、工匠精神、團(tuán)隊協(xié)作、質(zhì)疑與探索等內(nèi)容，從學(xué)生時代就樹立好奉獻(xiàn)精神和行業(yè)準(zhǔn)則意識；緊跟時代步伐，講述我國在網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能，物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域所取得的成就，強(qiáng)化新時代新青年的使命與擔(dān)當(dāng)。

2.整合“思政教育面”和構(gòu)建“思政教育體”。從“思政教育點(diǎn)”到“思政教育線”，整理聚合為“思政教育面”，內(nèi)容主要圍繞新時代、新思想、新實(shí)踐，唯物辯證法的根本觀點(diǎn)，社會主義核心價值觀，自信發(fā)展和創(chuàng)新精神，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)精神五大價值板塊內(nèi)容。

在實(shí)現(xiàn)“思政教育面”融合之后，課程將通過PBL、TPSR、工作過程導(dǎo)向式教學(xué)、案例教學(xué)、遞進(jìn)式算法教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法和教學(xué)手段實(shí)施設(shè)計構(gòu)想，構(gòu)建了“思政教育體”，既提升了教師教書亦育人的意識和水平，同時也達(dá)到了專業(yè)課程課程思政“立德樹人”的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了“專業(yè)傳授與價值引領(lǐng)”同行同向的目的。

3.確保有機(jī)融入的執(zhí)行計劃保障。為確?！包c(diǎn)線面體”四維課程思政設(shè)計新模式執(zhí)行的有效性和融入的有機(jī)性，現(xiàn)以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”第1章為示例，從課時安排、授課內(nèi)容、思政教育元素(點(diǎn)&線)、思政價值模塊(面)和教學(xué)方法及模式(體)五大方面描述執(zhí)行細(xì)節(jié)(見表1)。課程的其余各章節(jié)執(zhí)行計劃按同樣方法構(gòu)建和執(zhí)行。

表1第一章 課程思政“點(diǎn)線面體”四維課程設(shè)計執(zhí)行計劃示例

(二)梳理明晰且嚴(yán)格執(zhí)行的教學(xué)資源

在上述課程思政“點(diǎn)線面體”四維課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)梳理課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)日歷、教書育人計劃、教案等融入思政教育元素的課程資料，并在建設(shè)過程中總結(jié)提煉教育成果典型案例，生成課程現(xiàn)場示范教學(xué)視頻，結(jié)合精品在線開放課程的建設(shè)逐步上線推廣(見表2)。

表2示范教學(xué)視頻"點(diǎn)線面體"四維課程設(shè)計執(zhí)行計劃

續(xù)表2：

課堂授課內(nèi)容思政教育元素(點(diǎn)&線)思政價值模塊(面)教學(xué)方法和模式(體)3.單鏈表的插入順序表插入“依次后移”社會主義核心價值觀(和諧、友善);新時代、新思想、新實(shí)踐(大局意識)案例教學(xué)單鏈表插入算法“進(jìn)化”過程(v1.0-v3.0)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)精神遞進(jìn)式算法教學(xué)、PBL單鏈表頭指針的功能新時代、新思想、新實(shí)踐(不忘初心、回歸本分)遞進(jìn)式算法教學(xué)、PBL順序結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的比較唯物辯證法基本觀點(diǎn)PBL、翻轉(zhuǎn)課堂4.單鏈表的“進(jìn)化”單鏈表的“進(jìn)化”過程(指針域和數(shù)據(jù)域)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)精神遞進(jìn)式教學(xué)、PBL構(gòu)建雙向鏈表社會主義核心價值觀;唯物辯證法的根本觀點(diǎn)PBL、翻轉(zhuǎn)課堂5.循環(huán)隊列隊列概念先進(jìn)先出(FIFO)社會主義核心價值觀(文明、和諧和友善)案例教學(xué)隊列順序結(jié)構(gòu)分析嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的職業(yè)精神遞進(jìn)式算法教學(xué)、PBL判斷循環(huán)隊列“滿”和“空”新時代、新思想、新實(shí)踐(大局意識和犧牲精神)遞進(jìn)式算法教學(xué)、PBL

(三)外延拓展的第二課堂

除挖掘課堂教學(xué)內(nèi)容所承載的思政元素外，課程還不斷拓展育人渠道，探索社會資源、校企合作、實(shí)習(xí)實(shí)踐基地、社區(qū)體驗(yàn)等第二課堂的融入式設(shè)計，實(shí)現(xiàn)知行合一(見表3)。

(四)多維多主體的效果評價與反饋

課程建立了系統(tǒng)的課程評價與反饋機(jī)制，采用多維度指標(biāo)設(shè)計和多主體(學(xué)生、同行、外部)參評的系統(tǒng)課程評價與反饋機(jī)制，進(jìn)行問卷分析，為教學(xué)改革提供定量依據(jù)；通過班級學(xué)習(xí)委員、小組進(jìn)行課程總結(jié)并提供反饋，為教學(xué)改革提供定性依據(jù)；與此同時加強(qiáng)授課教師逐步完善教學(xué)過程的記錄和行為學(xué)觀察。

五、課程的教學(xué)效果評價

課程思政的基礎(chǔ)在課程，沒有真正有機(jī)融合且嚴(yán)格執(zhí)行的課程思政設(shè)計就達(dá)不到良好的課程思政效果?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程在近三年的執(zhí)行中取得了較為顯著的成效。

(一)立德樹人成果顯著

1.通過對授課前后學(xué)期數(shù)據(jù)采樣分析，可以看出抽樣班級的班級學(xué)風(fēng)進(jìn)一步端正并發(fā)揮了輻射作用，出現(xiàn)了出勤率“大于”100%的情況(本班滿勤，還有外班和外院同學(xué)旁聽)；從學(xué)生課程情況反饋中可以得出，通過課程的學(xué)習(xí)，全班同學(xué)在專業(yè)學(xué)習(xí)和思想品德方面都有較大的正向變化，專業(yè)學(xué)習(xí)和思想素質(zhì)得到提升。

2.通過問卷調(diào)查，抽樣班級中86.84%的同學(xué)提升了學(xué)習(xí)積極性，81.58%同學(xué)激發(fā)了學(xué)科競賽、考研、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的參與熱情。通過對比授課前后學(xué)期的學(xué)生綜合素質(zhì)測評、程序設(shè)計類課程成績、參加學(xué)科競賽人數(shù)數(shù)據(jù)，可以得出學(xué)生學(xué)業(yè)成績有提升、思想受教育。

(1)綜合素質(zhì)測評大幅提升，最高提高了4倍以上，全班綜合測評成績平均分增長105.96%。(見圖5、圖6)

圖6抽樣班綜合測評平均分兩期比較

(2)學(xué)生在程序設(shè)計類課程的平均分有顯著提升，從75.45提升到81.36，增幅為7.83%。全班學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的積極性高，期末綜合成績平均分為86.3。同時數(shù)據(jù)可見，課程激發(fā)了學(xué)生參加學(xué)科競賽的熱情，由開課前的1位同學(xué)參與變成了12位同學(xué)參與，參賽人次增加了11人次。(見圖7、圖8)

圖7抽樣班學(xué)生程序能力課程數(shù)據(jù)兩期比較

圖8抽樣班學(xué)科競賽數(shù)據(jù)兩期比較

(二)教學(xué)評價認(rèn)可度高

課程通過多維度設(shè)計評價指標(biāo)(學(xué)生問卷由課程滿意度、教學(xué)方式、價值引領(lǐng)和促進(jìn)專業(yè)學(xué)習(xí)等方面組成)，多主體(學(xué)生、同行和外部)參與問卷，由定量分析數(shù)據(jù)進(jìn)行了效果統(tǒng)計(見表4)。

表4課程思政示范課程——“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”教學(xué)效果評價數(shù)據(jù)分析

1.從多維度指標(biāo)評價數(shù)據(jù)可以得出，課程思政的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較高，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。同時，從多主體參與的問卷評價可以得出，學(xué)生及同行對課程的滿意度和認(rèn)可度也較高，認(rèn)為教學(xué)設(shè)計合理，方法靈活，實(shí)現(xiàn)了思政元素的有機(jī)融合，達(dá)到了育人效果。

2.從數(shù)據(jù)整體上看，在價值引領(lǐng)方面效果顯著并實(shí)現(xiàn)了思想政治教育元素的有機(jī)融合方面，學(xué)生評價有機(jī)融合達(dá)97.37%，同行評價有機(jī)融合達(dá)100%。由此可見，系統(tǒng)、全面和深入地挖掘“思政教育點(diǎn)”，梳理“思政教育線”，整合“思政教育面”，構(gòu)建“思政教育體”的“點(diǎn)線面體”的課程思政四維設(shè)計新模式是達(dá)到有機(jī)融入的基礎(chǔ)和保障。

3.從“提高學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)科競賽等熱情”兩個數(shù)據(jù)看，課程在突破單一專業(yè)課“點(diǎn)”的建設(shè)，“彈性”推廣到相關(guān)課程群乃至整個課程體系方面取得了一定成效。

六、課程的示范輻射效果

課程團(tuán)隊注重課程思政建設(shè)的示范輻射作用，主要從專業(yè)教研室和“雙帶頭人”教師黨支部書記工作室內(nèi)部、學(xué)院內(nèi)各個專業(yè)間、校內(nèi)座談與示范宣講、校外學(xué)習(xí)交流等4個層次積極開展各級各類課程分享交流活動。近5年來，課程團(tuán)隊總教授課時數(shù)達(dá)904課時、人數(shù)達(dá)548人，課程網(wǎng)絡(luò)訪問近萬次，立德樹人效果顯著。同時，結(jié)合精品在線開放課程的上線，課程的課程思政設(shè)計亦得到推廣，目前選課人數(shù)累計共有12所學(xué)校的2 000余人。

采用CRPE四項(xiàng)規(guī)劃的建設(shè)思路和“點(diǎn)線面體”的課程思政四維設(shè)計模式的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”專業(yè)課程思政建設(shè)，落實(shí)了立德樹人根本任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了知識傳授和價值引領(lǐng)的有機(jī)融合，使專業(yè)課與思政課同行同向，突破單一專業(yè)課“點(diǎn)”的建設(shè)，“彈性”推廣到相關(guān)課程群乃至整個課程體系，實(shí)現(xiàn)了豐富“三全”育人模式內(nèi)涵，培育“三熟、三能、三有”的德才兼?zhèn)涞男鹿た迫瞬胖康?。伴隨著2020年1月課程團(tuán)隊獲得四川省課程思政示范課程立項(xiàng)，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的課程思政將繼續(xù)在如何設(shè)計更加科學(xué)的評價體制，如何更為有效地突破單一課程點(diǎn)進(jìn)行探索，為形成專業(yè)課程群課程思政建設(shè)方案，系統(tǒng)地挖掘、凝練本專業(yè)培養(yǎng)方案的總體價值引領(lǐng)，構(gòu)建新工科背景下計算機(jī)類專業(yè)德育培養(yǎng)新模式等方面為課程思政建設(shè)提供思路和實(shí)踐示范。