“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”課程的思政設(shè)計(jì)與探索

李紅巖 宋懿花 周作建 （南京中醫(yī)藥大學(xué)人工智能與信息技術(shù)學(xué)院）

2020年教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，[1]強(qiáng)調(diào)在高等教育中落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)。[2]為促進(jìn)學(xué)生智育與德育的協(xié)同培養(yǎng)，我校積極采取了課程思政的一系列舉措，并逐步落實(shí)到各門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂實(shí)施中，探索并實(shí)現(xiàn)“全員育人、全程育人、全方位育人”[3-4]的思政體系和教育格局，力爭(zhēng)為國(guó)家培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)人才。本文作者結(jié)合學(xué)校組織的課程思政教學(xué)比賽項(xiàng)目，針對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”這門課程的教學(xué)與實(shí)施進(jìn)行了課程思政的設(shè)計(jì)與探索。

一、課程現(xiàn)狀與思政意義

在高等教育中，尤其是理工科學(xué)科教育中以往大多強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)傳授，側(cè)重考查知識(shí)和技能的培養(yǎng)目標(biāo)是否達(dá)成，而對(duì)學(xué)生的思政教育和三觀養(yǎng)成的引領(lǐng)作用則主要依賴于思政教師和輔導(dǎo)員。[6]然而，思政課程通常每周僅有1-2次，難以有效發(fā)揮思政教育的引領(lǐng)作用。而知識(shí)傳授和思想教育相割裂的方式往往導(dǎo)致“三全育人”難以真正貫徹落實(shí)。[3-5]在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，卻很難得到充分的德育意識(shí)的培養(yǎng)和能力的提升。鑒于此，在教育部的課程思政綱要[1]指導(dǎo)下，在學(xué)校的積極推動(dòng)下，本文針對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”的教學(xué)進(jìn)行課程思政設(shè)計(jì)，嘗試探索思政教育在專業(yè)課程中的點(diǎn)滴融入與貫徹執(zhí)行。

“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”課程是南京中醫(yī)藥大學(xué)面向人工智能專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。課程介紹了Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法以及與當(dāng)前主流語(yǔ)言的異同，同時(shí)重點(diǎn)介紹了Python 特有的字符串、列表和元組、映射和集合類型、函數(shù)和代碼復(fù)用、文件和數(shù)據(jù)格式化、第三方庫(kù)安裝和使用、科學(xué)計(jì)算和可視化以及網(wǎng)絡(luò)爬蟲和自動(dòng)化以及初步的人工智能應(yīng)用開發(fā)。課程授課過(guò)程采用了嵩天等人編著的《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）》[7]作為主要參考教材，并依據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)大綱中的學(xué)時(shí)分配與設(shè)計(jì)，再依據(jù)教學(xué)學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)，在課程教授與實(shí)施中，強(qiáng)調(diào)“知行合一”，設(shè)定了教學(xué)中對(duì)于Python基本語(yǔ)法和編程規(guī)范掌握的知識(shí)目標(biāo)、靈活運(yùn)用Python語(yǔ)言解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了課程的情感&思政目標(biāo)：

·激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力

·樹立學(xué)生的民族使命感與科技擔(dān)當(dāng)

·培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，問(wèn)題探究意識(shí)與創(chuàng)新能力

·促進(jìn)學(xué)生國(guó)際觀、大局觀的養(yǎng)成

課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂實(shí)施的總目標(biāo)即為在達(dá)成知識(shí)傳授，達(dá)到知識(shí)目標(biāo)，促成能力目標(biāo)的同時(shí)，能夠通過(guò)思政教育逐步培養(yǎng)和實(shí)現(xiàn)情感思政目標(biāo)。

二、課程思政的設(shè)計(jì)與探索

為在課程教學(xué)中更好地融入思政教育，我們?cè)O(shè)計(jì)并探索了三種方式：授課之初的思政導(dǎo)入、教學(xué)案例的思政設(shè)計(jì)和教學(xué)過(guò)程中思政教育的點(diǎn)滴融入。下面我們將分別就三種方式的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行詳細(xì)闡述。

（一）思政導(dǎo)入

為了讓學(xué)生初步了解課程所涉及的內(nèi)容、要求和需要達(dá)成的目標(biāo)，通常在授課之初我們會(huì)對(duì)授課課程進(jìn)行課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的講解、課程要求的強(qiáng)調(diào)以及課程考核方式的介紹。為了更好地融入思政教育，在此我們?cè)O(shè)計(jì)并加入了“思政導(dǎo)入”，期待在此環(huán)節(jié)中可以激發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹立學(xué)生的民族使命感和科技擔(dān)當(dāng)。

設(shè)計(jì)思政導(dǎo)入背景為2020年爆發(fā)的新冠肺炎疫情，以及在此次疫情中所體現(xiàn)出來(lái)的偉大抗疫精神。通過(guò)對(duì)疫情伊始武漢告急、湖北告急時(shí)“懸壺入荊楚，白衣做戰(zhàn)袍”精神的學(xué)習(xí)；對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨帶領(lǐng)全國(guó)各族人民眾志成城交出的讓世界矚目的“抗疫答卷”的回顧；[11]以及對(duì)助力抗疫的如健康碼、行程碼、紅外測(cè)溫、口罩識(shí)別、身份驗(yàn)證等等高科技產(chǎn)品的列舉。通過(guò)思政導(dǎo)入的種種回顧，同學(xué)們可以更加深刻地體會(huì)和感動(dòng)于偉大抗疫精神。[9-10]在心情激動(dòng)澎湃之余也不禁捫心自問(wèn)，在疫情防控常態(tài)化的今天，在后疫情時(shí)代，作為人工智能專業(yè)的學(xué)生我們還可以做什么？又該從何做起？由此引出“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”課程，并請(qǐng)同學(xué)們帶著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，懷揣著“拳拳愛(ài)國(guó)心、殷殷報(bào)國(guó)志”來(lái)開啟本門課程的學(xué)習(xí)。

（二）思政案例

針對(duì)選用教材中的相關(guān)代碼[9]我們思考并賦予了其相關(guān)思政含義，以下部分本文將對(duì)授課過(guò)程中設(shè)計(jì)的四個(gè)典型思政案例進(jìn)行介紹。

思政案例一：“鍥而不舍，金石可鏤” 。

在講解基本數(shù)據(jù)類型時(shí)，我們采用以下代碼讓學(xué)生達(dá)成知識(shí)目標(biāo)，與此同時(shí)賦予代碼思政含義，基于對(duì)代碼的理解完成課程育人過(guò)程，達(dá)成思政教學(xué)目標(biāo)。

如上述代碼中，在教給學(xué)生基本數(shù)據(jù)類型用法和輸出格式設(shè)置的同時(shí)，告訴學(xué)生該代碼表示當(dāng)每天都認(rèn)真學(xué)習(xí)時(shí)能力值可提高1%，而放任貪玩時(shí)能力值則降低1%，請(qǐng)同學(xué)們補(bǔ)充代碼完成，第一天的能力值記為1，假如每天都認(rèn)真學(xué)習(xí)提高能力，輸出一年后能力值的變化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，每天都認(rèn)真學(xué)習(xí)，一年后能力竟然可以提高37倍。繼續(xù)變更要求，假如每周休息兩天不學(xué)習(xí)，編程實(shí)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)一年后能力提高則僅有4.36倍了。在不斷修改完成任務(wù)要求的過(guò)程中，學(xué)生的知識(shí)技能得到提高。而從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析上來(lái)看，學(xué)生深刻體會(huì)到孟子《勸學(xué)》中“騏驥一躍，不能十步；駑馬十駕，功在不舍”的含義，也鼓勵(lì)同學(xué)們一定要積極響應(yīng)毛主席的號(hào)召：“好好學(xué)習(xí)，天天向上！”通過(guò)此思政案例的設(shè)計(jì)與教學(xué)不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且讓學(xué)生從代碼運(yùn)行的角度直觀、形象地體會(huì)到耐心、堅(jiān)持的重要性，也對(duì)“鍥而不舍，金石可鏤”有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

思政案例二：“保護(hù)自然，從我做起”。

在講解程序分支結(jié)構(gòu)時(shí)，我們給出以下代碼：

在講解代碼中if語(yǔ)句編寫規(guī)范，使用方法的同時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們關(guān)注PM2.5數(shù)值的大小與空氣質(zhì)量以及人類戶外活動(dòng)的關(guān)系，并進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生思考當(dāng)今社會(huì)存在的污染主要有哪些，造成的惡劣后果又有多么嚴(yán)重。由此，也讓同學(xué)們進(jìn)一步理解習(xí)總書記提出的“綠水青山就是金山銀山”，更是倡導(dǎo)同學(xué)們一起響應(yīng)習(xí)總書記的倡議“促進(jìn)生態(tài)文明，共建地球生命共同體”。通過(guò)此思政案例的設(shè)計(jì)讓學(xué)生在學(xué)會(huì)如何使用if語(yǔ)句進(jìn)行條件判斷實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)、人人有責(zé)，為了讓我們的明天“水更清，天更藍(lán)，樹更綠”，從內(nèi)心真正認(rèn)識(shí)并貫徹執(zhí)行“保護(hù)自然，從我做起”。

思政案例三：“珍愛(ài)生命，續(xù)航人生”。

在講解組合數(shù)據(jù)類型時(shí)，借助中文分詞第三方庫(kù)jieba實(shí)現(xiàn)《三國(guó)演義》中人名詞頻統(tǒng)計(jì)，學(xué)生既學(xué)習(xí)了組合數(shù)據(jù)類型的定義與用法，又掌握了第三方庫(kù)的安裝與使用，基本代碼如下：

掌握基本Python語(yǔ)法和編程規(guī)范之后，我們通過(guò)運(yùn)行代碼，可以看到代碼輸出中出現(xiàn)了諸葛亮和司馬懿的名字。針對(duì)司馬懿與諸葛亮的比較，自古至今，從帝王到百姓始終津津樂(lè)道、爭(zhēng)論不休。除卻經(jīng)常為世人所進(jìn)行比較的戰(zhàn)略眼光、軍事和治國(guó)才能的對(duì)比，在此我們提醒同學(xué)們關(guān)注另一個(gè)方面，那就是司馬懿更健康長(zhǎng)壽。正因如此，司馬懿成功阻止了諸葛亮的第五次北伐，更是將其耗死在了五丈原。而司馬懿之所以健康長(zhǎng)壽，得益于良好的生活習(xí)慣的養(yǎng)成，合理工作強(qiáng)度的控制和其隱忍不燥的性格。有關(guān)司馬懿的養(yǎng)生之道，建議學(xué)生可以看一下《大將軍司馬懿之軍師聯(lián)盟》這部電視劇，相信必定有所啟發(fā)。[8]由此，也提醒學(xué)生身體才是革命的本錢，希望同學(xué)們能夠通過(guò)該案例的學(xué)習(xí)改掉日常生活中熬夜等不良習(xí)慣，真正做到“珍愛(ài)生命，續(xù)航人生”。

思政案例四：“未雨綢繆，防患未然”。

在講解python中異常處理機(jī)制時(shí)，我們通過(guò)具體代碼讓學(xué)生理解關(guān)鍵詞try，except，else和finally的使用場(chǎng)景，書寫規(guī)范以及其功效作用，代碼如下：

再對(duì)代碼進(jìn)行講解分析，從而讓學(xué)生能夠熟練掌握異常處理機(jī)制的靈活運(yùn)用外，更是基于異常處理的特點(diǎn)啟發(fā)學(xué)生在做人做事時(shí)應(yīng)該思慮周全，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，要學(xué)會(huì)“未雨綢繆，防患未然”。

（三）思政點(diǎn)滴融入

除了具體的思政案例的講解之外，教學(xué)設(shè)計(jì)上我們也堅(jiān)持在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行思政教育的點(diǎn)滴融入。例如，通過(guò)對(duì)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)的合理分配，通過(guò)理論指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)踐操作，通過(guò)實(shí)踐體會(huì)輔助理解理論知識(shí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)做事的“知行合一”。通過(guò)對(duì)代碼編寫的可讀性、規(guī)范性的嚴(yán)格要求，督促學(xué)生養(yǎng)成精益求精的工匠精神和職業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)第三方庫(kù)及開源軟件的學(xué)習(xí)，理解“自由、創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)、互助”的開源理念。通過(guò)對(duì)日常課堂紀(jì)律以及作業(yè)提交規(guī)范的嚴(yán)格要求，促進(jìn)學(xué)生守時(shí)守信守約的規(guī)范養(yǎng)成。課程基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束后，結(jié)合在研的智能醫(yī)療類科研課題精心設(shè)計(jì)綜合性練習(xí)，在鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新的意識(shí)和能力，強(qiáng)調(diào)中醫(yī)傳承創(chuàng)新的重要性，弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化自信。

為真正在高校中貫徹“三全育人”的教育格局與教育理念，[4]培養(yǎng)社會(huì)和國(guó)家的可造之才，課程思政的設(shè)計(jì)與實(shí)施任重而道遠(yuǎn)。本文結(jié)合“Python程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”課程的教學(xué)，嘗試在專業(yè)課程中融入課程思政。通過(guò)以上三種方式的思政設(shè)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)在專業(yè)課程中加入思政教育來(lái)實(shí)施，不僅開拓了學(xué)生的眼界，更是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生正確價(jià)值觀的形成。然而，目前我們所作所行只是對(duì)課程思政的初步嘗試、設(shè)計(jì)和探索。今后，我們將進(jìn)一步加深對(duì)課程思政的認(rèn)識(shí)和理解，探索更加有效的課程思政設(shè)計(jì)路徑，學(xué)會(huì)挖掘科學(xué)知識(shí)體系中所蘊(yùn)含的人文精神、哲學(xué)理念，積極融入家國(guó)情懷、民族自信的思想，推動(dòng)理工科專業(yè)學(xué)科教育中課程思政的進(jìn)一步發(fā)展。