大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的思政教育

施江勇，付紹靜，谷松林

（1.國(guó)防科技大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410072；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 威海 264200）

0 引 言

2019 年3 月，習(xí)近平總書(shū)記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會(huì)上提出思想政治理論課改革創(chuàng)新要堅(jiān)持“八個(gè)相統(tǒng)一”，其中包括“要堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人”[1]。這是自2016 年習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上提出“使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行”以來(lái)，對(duì)推進(jìn)思政課程與課程思政有機(jī)結(jié)合的再次強(qiáng)調(diào)。對(duì)此，國(guó)務(wù)院、教育部先后下發(fā)文件提出了具體要求[2-3]。圍繞立德樹(shù)人根本任務(wù)，貫徹落實(shí)“堅(jiān)持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一”的要求，深入推進(jìn)課程思政建設(shè)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程大有可為。

信息時(shí)代是以計(jì)算機(jī)和各種形態(tài)的計(jì)算工具（如云計(jì)算、手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)終端等）為載體實(shí)現(xiàn)的，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為基本工具。加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育，對(duì)于提高國(guó)民素質(zhì)，適應(yīng)信息化社會(huì)的發(fā)展要求，培養(yǎng)具有計(jì)算思維的時(shí)代新人具有重要意義。計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程跟一般事物的發(fā)展具有類(lèi)似的規(guī)律，計(jì)算思維跟哲學(xué)思維具有相通之處，因此可以在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中融入哲學(xué)思維的訓(xùn)練。

跟任何新技術(shù)的出現(xiàn)一樣，計(jì)算機(jī)技術(shù)也同樣具有兩面性：一方面，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)大大提高了信息的交流效率和工作效率；另一方面，則帶來(lái)了諸如計(jì)算機(jī)后門(mén)、網(wǎng)絡(luò)攻擊、虛假信息泛濫、個(gè)人隱私泄露等突出問(wèn)題。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)空間安全不僅關(guān)乎個(gè)人切身利益，也關(guān)乎國(guó)家安全，因此，需要加強(qiáng)這方面的愛(ài)國(guó)主義教育和道德法規(guī)教育。

除此以外，計(jì)算機(jī)作為20 世紀(jì)誕生于美國(guó)的新科技，其中是否就完成找不到中國(guó)的影子？事實(shí)并非如此，如中國(guó)古代的算盤(pán)、九章算術(shù)、易經(jīng)等都跟現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的某些方面有異曲同工之妙。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中，適當(dāng)引入傳統(tǒng)文化的教育，不僅有利于塑造學(xué)生的民族自信心，還有利于通過(guò)對(duì)比研究，訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維。近代以來(lái)，中國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域涌現(xiàn)了以銀河、天河、神威等為代表的超級(jí)計(jì)算機(jī)，以百度、阿里、騰訊等為代表的大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，以王選、慈云桂、姚期智等為代表的杰出科學(xué)家等。對(duì)這些典型代表、典型事件和典型人物的講述，對(duì)于塑造學(xué)生正確的三觀具有重要意義。

之前已有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的思政教育進(jìn)行探索，然而沒(méi)有給出一般性的指導(dǎo)方法[4-6]。我們以大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程為例，探索工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)課的一般性課程思政方法。

1 課程思政的實(shí)施途徑

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程思政教育應(yīng)該避免傳統(tǒng)思政課程中的灌輸式、填鴨式教育方式，應(yīng)該結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)的講述鋪層開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)德育和智育的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)潛移默化、潤(rùn)物無(wú)聲的思政教育。在具體實(shí)施過(guò)程中，可以采用各種豐富的形式開(kāi)展，如結(jié)合典型人物事跡講、結(jié)合學(xué)?？蒲谐晒v、結(jié)合時(shí)事政策講、結(jié)合經(jīng)典案例講等。

1.1 結(jié)合典型人物事跡開(kāi)展

典型人物事跡對(duì)于塑造學(xué)生正確的三觀具有非常好的效果，以國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院為例，其先后涌現(xiàn)了慈云桂、胡守仁、陳火旺、周興銘、盧錫城、楊學(xué)軍、廖湘科等典型人物，他們?cè)趯?shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)的過(guò)程中有很多可歌可泣的事跡。通過(guò)對(duì)這些人物事跡的挖掘，可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和報(bào)國(guó)熱情。

1.2 結(jié)合學(xué)?？蒲谐晒_(kāi)展

將學(xué)校科研成果應(yīng)用于教學(xué)是落實(shí)科教協(xié)同的重要舉措，不僅可以讓學(xué)生了解最新的科學(xué)知識(shí)，還能夠通過(guò)老師的親身經(jīng)歷傳遞敢闖會(huì)創(chuàng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和家國(guó)情懷。在幾十年的巨型機(jī)研制過(guò)程中，國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院取得了以天河系列超級(jí)計(jì)算機(jī)、銀河系列巨型機(jī)、銀河飛騰系列微處理器和DSP 芯片、銀河玉衡核心路由器、銀河麒麟操作系統(tǒng)等為代表的多項(xiàng)科研成果。將這些科研成果與具體的知識(shí)點(diǎn)講授結(jié)合，可以讓學(xué)生了解具體的科技創(chuàng)新過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。

1.3 結(jié)合時(shí)事政策開(kāi)展

計(jì)算機(jī)在信息時(shí)代所起的關(guān)鍵作用體現(xiàn)在各種各樣的時(shí)事、政策中，如伊朗震網(wǎng)事件、烏克蘭停電事件、美國(guó)對(duì)中國(guó)芯片禁運(yùn)等時(shí)事新聞，《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略》《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等政策。通過(guò)對(duì)這些時(shí)事政策的分析，增強(qiáng)學(xué)生的大局觀和使命感。

1.4 結(jié)合經(jīng)典案例開(kāi)展

此外，還可以結(jié)合經(jīng)典的案例講授特定的知識(shí)點(diǎn)，在案例中加入思政的要素，如通過(guò)摩爾定律遇到的瓶頸，講解量變到質(zhì)變的哲學(xué)；通過(guò)算盤(pán)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的對(duì)比，增加對(duì)傳統(tǒng)文化的了解；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全事件的講解，增加學(xué)生的國(guó)家安全意識(shí)等。

以上實(shí)施途徑并不局限于教師講解一種方式，可以使用如習(xí)題、討論、調(diào)查報(bào)告、參觀見(jiàn)學(xué)、現(xiàn)身說(shuō)法等各種方式開(kāi)展，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生真正認(rèn)同并學(xué)有所獲。

2 課程思政案例

2.1 哲學(xué)思維教育

對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律、質(zhì)量互變規(guī)律、否定之否定規(guī)律是辯證法的3 個(gè)基本規(guī)律。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中可以結(jié)合具體的例子加深學(xué)生對(duì)這些規(guī)律的理解。

1）質(zhì)量互變規(guī)律。

從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生，電子管到晶體管的變化，晶體管到集成電路的改變，到大規(guī)模集成電路時(shí)代的摩爾定律，那么當(dāng)前摩爾定律遇到了挑戰(zhàn)是否會(huì)引發(fā)新一輪技術(shù)變革；大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)生產(chǎn)的摩爾定律又能持續(xù)多久，當(dāng)萬(wàn)物互聯(lián)、吃穿住行都被記錄的時(shí)候，人的本質(zhì)和數(shù)據(jù)的區(qū)別、實(shí)體和虛擬的區(qū)別體現(xiàn)在何處？從這些具體問(wèn)題的思考中訓(xùn)練學(xué)生的辯證思維。

2）對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律。

計(jì)算機(jī)技術(shù)具有兩面性，這點(diǎn)在計(jì)算機(jī)安全方面體現(xiàn)得尤為明顯，如P2P 技術(shù)既可以用來(lái)加速下載，又可以用來(lái)制造僵尸網(wǎng)絡(luò)；加密技術(shù)既可以用來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)，又可能被攻擊者用來(lái)非法加密和勒索。計(jì)算機(jī)安全與性能之間往往存在矛盾，不存在絕對(duì)安全的系統(tǒng)，但是在保障性能的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)的安全，即矛盾的同一性和斗爭(zhēng)性原理。

3）否定之否定規(guī)律。

從計(jì)算機(jī)誕生之初的分時(shí)機(jī)，到PC 時(shí)代個(gè)人電腦的發(fā)展，再到網(wǎng)格計(jì)算、超級(jí)計(jì)算、云計(jì)算和邊緣計(jì)算，計(jì)算機(jī)的形態(tài)在集中和分散之間來(lái)回改變，然而這并不是簡(jiǎn)單的反復(fù)，而是基于對(duì)之前技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)之后的螺旋式上升，它揭示了事物發(fā)展的前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一，即辯證法中的否定之否定規(guī)律。

2.2 傳統(tǒng)文化教育

為了在計(jì)算機(jī)教育中普及傳統(tǒng)文化教育，增強(qiáng)民族自信心，可以設(shè)計(jì)以下幾個(gè)案例。

1）算盤(pán)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的對(duì)比。

中國(guó)是算盤(pán)的故鄉(xiāng)。東漢末年（公元2 世紀(jì)末），數(shù)學(xué)家徐岳在《數(shù)術(shù)紀(jì)遺》中就提及珠算的工具。算盤(pán)的口訣就是其運(yùn)行的指令序列。熟悉了這套口訣，人們的運(yùn)算速度可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)心算和筆算的能力，但是算盤(pán)沒(méi)有存儲(chǔ)功能，也沒(méi)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這種對(duì)比可以讓學(xué)生更深刻地理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本特征，同時(shí)了解中國(guó)的傳統(tǒng)文化。

2）九章算術(shù)中的經(jīng)典算法。

九章算術(shù)中有關(guān)于約分術(shù)的描述“可半者半之，不可半者，副置分母之子數(shù)，以少減多，更相減損，求其等也，以等數(shù)約之”，這與求最大公約數(shù)的歐幾里得算法如出一轍，其中用到了分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。此外，開(kāi)方術(shù)、割圓術(shù)、陽(yáng)馬術(shù)等都涉及現(xiàn)代算法的一些基本思想，可以作為習(xí)題給學(xué)生練習(xí)。

3）進(jìn)制與易經(jīng)。

二進(jìn)制跟中國(guó)的陰陽(yáng)概念非常像，此外八進(jìn)制與八卦也可以聯(lián)系起來(lái)，可以讓學(xué)生嘗試將卦象用計(jì)算機(jī)進(jìn)制的方式進(jìn)行表示，從而在訓(xùn)練對(duì)進(jìn)制理解的同時(shí)，加深學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的了解。

2.3 道德法規(guī)教育

“德智體美勞”德育為先，專(zhuān)業(yè)知識(shí)被錯(cuò)誤使用將帶來(lái)嚴(yán)重的后果，因此在專(zhuān)業(yè)課程的授課過(guò)程中也要加強(qiáng)道德法規(guī)的教育，為此可設(shè)計(jì)以下案例。

1）倫理道德教育。

計(jì)算機(jī)智能化的發(fā)展方向讓大家對(duì)未來(lái)的人工智能產(chǎn)生了擔(dān)心，因此在教學(xué)過(guò)程中可以加入倫理教育的內(nèi)容，如阿西莫夫的機(jī)器人三定律、美國(guó)計(jì)算機(jī)倫理協(xié)會(huì)十條戒律、歐盟的人工智能倫理準(zhǔn)則等，可以引用《終結(jié)者》《西部世界》等影視片段讓學(xué)生加深理解。此外，信息化時(shí)代要遵循新的道德規(guī)范，需要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)諸如網(wǎng)絡(luò)暴力、網(wǎng)絡(luò)謠言、盜版軟件等不道德行為的危害。

2）法律法規(guī)教育。

網(wǎng)絡(luò)空間是第四維空間，并不是法外之地，通過(guò)對(duì)熊貓燒香案、徐玉玉案、快播案、網(wǎng)絡(luò)詐騙案等典型案例的分析，介紹《網(wǎng)絡(luò)安全法》《刑法》《民法》《消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法》中的有關(guān)條款、《密碼法》等法律法規(guī)，培養(yǎng)學(xué)生的法律法規(guī)意識(shí)，保護(hù)個(gè)人的同時(shí)預(yù)防網(wǎng)絡(luò)犯罪。

2.4 愛(ài)國(guó)主義教育

1）貿(mào)易戰(zhàn)與自主可控。

近年以來(lái)，美國(guó)先后針對(duì)中興、華為等IT企業(yè)采取制裁，國(guó)防科大、天河系列超級(jí)計(jì)算機(jī)所在的超算中心都被納入美國(guó)出口管制的“實(shí)體清單”，禁止美國(guó)企業(yè)對(duì)其出口芯片等相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)。在這種背景下，為學(xué)生強(qiáng)調(diào)自主可控的重要性，并介紹相關(guān)的自主可控成果，可以增強(qiáng)學(xué)生的憂患意識(shí)。

2）超級(jí)計(jì)算機(jī)的奮斗史。

改革開(kāi)放前，由于沒(méi)有高性能的計(jì)算機(jī)，我國(guó)勘探的石油礦藏?cái)?shù)據(jù)和資料不得不用飛機(jī)送到國(guó)外去處理，不僅費(fèi)用昂貴，而且受制于人。當(dāng)我國(guó)提出向某發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口一臺(tái)性能不算很高的計(jì)算機(jī)時(shí)，對(duì)方卻提出必須為這臺(tái)機(jī)器建一個(gè)六面不透光的“安全區(qū)”，能進(jìn)入“安全區(qū)”的只能是巴黎統(tǒng)籌組織的工作人員[7]。通過(guò)幾十年的奮斗，我們不僅打破了封鎖，而且多次登上超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜榜首。這個(gè)奮斗過(guò)程中形成的“銀河精神”，可以用鮮活的事跡傳遞給學(xué)生。

3）網(wǎng)絡(luò)空間安全的嚴(yán)峻形勢(shì)。

網(wǎng)絡(luò)空間成為了新的全球競(jìng)爭(zhēng)空間，各國(guó)先后出臺(tái)國(guó)家層面的網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略。21 世紀(jì)以來(lái)，先后發(fā)生了伊朗震網(wǎng)事件、美國(guó)棱鏡門(mén)事件、烏克蘭大規(guī)模停電事件等影響國(guó)家安全的網(wǎng)絡(luò)攻擊和非法監(jiān)控，中國(guó)也遭到了很多持續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)攻擊和滲透。在講述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)時(shí)，結(jié)合具體事件進(jìn)行講解，既可以強(qiáng)化學(xué)生的大局意識(shí)，也可以引導(dǎo)學(xué)生從事信息安全事業(yè)。

3 結(jié) 語(yǔ)

從大學(xué)計(jì)算機(jī)的課程思政實(shí)施方法、具體案例兩方面進(jìn)行探討，實(shí)現(xiàn)了課程思政和思政課程的有機(jī)貫通；通過(guò)具體案例的講解將枯燥的思政理論知識(shí)具象化，實(shí)現(xiàn)了潛移默化的思政教育。在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中，我們將探索更多形式的課程思政實(shí)施方案，如結(jié)合新的信息化手段開(kāi)展、結(jié)合實(shí)踐鍛煉開(kāi)展等，讓學(xué)生在探索中感悟，在交互中成長(zhǎng)。