新工科專業(yè)編程基礎(chǔ)課程群課程思政教學(xué)改革探索與實(shí)踐

潘可耕，吳長偉，劉 超，鄭曉霞，楊若辰

(黑龍江工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150050)

1 新工科建設(shè)及其實(shí)質(zhì)內(nèi)涵

近年來，國家為了催化科技引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)變革，驅(qū)動(dòng)服務(wù)創(chuàng)新，出臺(tái)并實(shí)施了“中國制造2025”等國家戰(zhàn)略。為了實(shí)施人才強(qiáng)國戰(zhàn)略，開始布局并推進(jìn)新工科建設(shè)。先后達(dá)成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，探索全球領(lǐng)先的工程教育新范式，形成中國經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)高等教育強(qiáng)國。

與傳統(tǒng)工科專業(yè)相比，新工科更加強(qiáng)調(diào)對(duì)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。新工科人才是具有國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才，不僅精于某一學(xué)科領(lǐng)域，還具備跨學(xué)科交叉融合能力。能夠應(yīng)用新知識(shí)、新技術(shù)解決復(fù)雜工程問題，具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識(shí)。不僅擁有過硬的技術(shù)，還具有良好的人文素養(yǎng)、愛國情操、法制和生態(tài)意識(shí)。

新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，貫徹以生為本、以產(chǎn)出為導(dǎo)向和可持續(xù)改進(jìn)的全面、綠色的工程教育理念，將交叉融合、協(xié)同共享、繼承創(chuàng)新作為主要實(shí)現(xiàn)途徑，面向未來培養(yǎng)能夠積極應(yīng)對(duì)變化并主動(dòng)塑造世界的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才[2]。

2 課程思政與新工科教育理念的辯證統(tǒng)一

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)“立德樹人是高校貫徹思想政治工作的根本任務(wù)，要注重當(dāng)代大學(xué)生思想道德、人文素養(yǎng)、政治覺悟的培養(yǎng)?！彼麖?qiáng)調(diào)，高校應(yīng)該明確培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這一根本問題，堅(jiān)持以立德樹人為核心，將思政教育貫穿教育教學(xué)全過程，努力實(shí)現(xiàn)全過程育人、全方位育人。這一重要論述為新時(shí)代高校教育教學(xué)工作指明了方向[3]。課程思政是以全員育人、全過程育人、全方位育人的方式實(shí)現(xiàn)各類課程與思政課程的同向同行，立德樹人，協(xié)同培養(yǎng)社會(huì)主義優(yōu)質(zhì)人才[4]。在課程思政教育過程中，深入挖掘各類課程中的思政元素，將思想政治理論、核心價(jià)值觀及精神追求等要素融入到各門課程中，潤物無聲中影響學(xué)生的思想意識(shí)、行為舉止和價(jià)值觀。

“課程思政”與“新工科”是近年來國家層面提出的高等教育改革的重大命題，也是今后一個(gè)時(shí)期高等教育改革和發(fā)展的新方向。“課程思政”突出“三全”，致力于培養(yǎng)中國特色社會(huì)主義的合格建設(shè)者和可靠接班人[5]；“新工科”突出“五新”，致力于培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才，兩者的落腳點(diǎn)都在高等教育“立德樹人”的根本任務(wù)?！罢n程思政”更強(qiáng)調(diào)的是人才培養(yǎng)的人文軟實(shí)力，而“新工科”更強(qiáng)調(diào)的是人才培養(yǎng)的硬實(shí)力，兩者同向同行、相輔相成，才能培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀應(yīng)用型人才。課程思政與新工科融合體系如圖1所示。要準(zhǔn)確把握課程思政和新工科二者的契合點(diǎn)，以達(dá)到“一課雙贏”的效果[6]。

圖1 課程思政與新工科融合體系

3 新工科專業(yè)編程基礎(chǔ)課程群課程思政教育的必要性

在黑龍江工程學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)2019版培養(yǎng)方案中，將學(xué)科專業(yè)大類課程分成了編程基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)等課程群。其中，編程基礎(chǔ)課程群包括JAVA程序設(shè)計(jì)、Python程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法以及算法分析與設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論課程和相應(yīng)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程。該課程群涵蓋了數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)中重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課和實(shí)踐課，在本專業(yè)課程體系中起著關(guān)鍵的承上啟下作用，兼具知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和價(jià)值引領(lǐng)的功效。

與人文社科專業(yè)課程的目標(biāo)與導(dǎo)向不同，新工科專業(yè)課程尤其是編程基礎(chǔ)課程群在教學(xué)中更加突出對(duì)“技”的掌握與知識(shí)的應(yīng)用。因此，新工科的思政教育在融合中存在著一定的難度。在課程思政教育的實(shí)施過程中經(jīng)常存在以下問題：

3.1 傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)中對(duì)思政目標(biāo)的描述不充分

在傳統(tǒng)的培養(yǎng)目標(biāo)中，主要強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生知識(shí)水平、技術(shù)能力及終身學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)的培養(yǎng)，對(duì)于“社會(huì)主義合格建設(shè)者和可靠接班人”的思政目標(biāo)描述不充分。這就需要在具體教學(xué)中尊重人才成長的客觀規(guī)律，明確課程教學(xué)德育目標(biāo)，充分發(fā)揮課程中蘊(yùn)含的思政要素，在潤物無聲中立德樹人，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)主義核心價(jià)值觀和家國情懷。

3.2 各專業(yè)課程的思想政治資源沒有得到充分挖掘

與人文社科類專業(yè)不同，新工科專業(yè)課程中主要突出對(duì)專業(yè)技術(shù)的介紹和工程問題的解決。長久以來，思政教育都被認(rèn)為是思政教師和學(xué)生工作管理人員的工作范疇，致使在專業(yè)課程中的思想政治資源未能得到充分挖掘。這就導(dǎo)致教師在課上無法靈活地運(yùn)用課程本身進(jìn)行思政教育，無法達(dá)到知識(shí)傳授和價(jià)值引領(lǐng)的同頻共振與和諧統(tǒng)一。

3.3 思政教學(xué)方法有待提高

雖然目前無論從國家層面還是從高校層面，都非常重視在新工科建設(shè)中融入思政教育。但是目前大多課程思政教學(xué)生搬硬套，無法達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果，導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想。究其原因主要是教師思政理念不深入，知識(shí)積淀厚度不夠，思政教學(xué)方法有待提高。

3.4 課程思政教育實(shí)踐流于表面，學(xué)生知行無法達(dá)到統(tǒng)一

由于工科的課程教學(xué)往往更偏重于知識(shí)的傳授和技能的培養(yǎng)，而常常淡化思政教育效果。這使得課程思政實(shí)踐大多流于表面，學(xué)生對(duì)于老師拼湊的思政內(nèi)容無法做到感同身受，因此，不能真正達(dá)到立德樹人的目的。學(xué)生無法將思政學(xué)習(xí)與自己的行為規(guī)范統(tǒng)一起來，更無法將其升華為未來工作學(xué)習(xí)和處事的行為準(zhǔn)則，不能通過思政教學(xué)內(nèi)容升華自己的三觀，做到知行合一。

3.5 很多課程未能將德育量化為課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

目前，雖然很多課程中都在嘗試開展思政教育，融入思政元素，但是卻仍然沿用傳統(tǒng)的課程考核評(píng)價(jià)方法，以期末考試成績和平時(shí)表現(xiàn)進(jìn)行加權(quán)，作為最終的考核成績。在考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中未能體現(xiàn)出學(xué)生德育培養(yǎng)的效果，更無法對(duì)學(xué)生在道德方面的問題進(jìn)行規(guī)范[7]。

針對(duì)上述問題，文中對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)新工科專業(yè)編程基礎(chǔ)課程群進(jìn)行“課程思政”教學(xué)改革探索與實(shí)踐，從精準(zhǔn)把握新工科與課程思政教育契合點(diǎn)[8]、結(jié)合專業(yè)特色及編程基礎(chǔ)課程群各課程特點(diǎn)挖掘課程思政元素、將新工科與課程思政緊密結(jié)合構(gòu)建編程基礎(chǔ)課程體系、探索開展編程基礎(chǔ)課程群課程思政的方法研究、教師課程思政能力培養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)建設(shè)，以及建立全方位、全過程的課程思政教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控評(píng)價(jià)體系等幾個(gè)方面進(jìn)行研究，在“新工科”背景下，將該課程群與思想政治教育更好地結(jié)合，更有效地發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程的育人功能。期望本研究的應(yīng)用能推動(dòng)我國新工科的建設(shè)，培養(yǎng)一大批素質(zhì)優(yōu)良、愛國心強(qiáng)、全面發(fā)展的新工科人才，為建設(shè)工程教育強(qiáng)國做出貢獻(xiàn)，為創(chuàng)新型國家建設(shè)提供人才支撐和智力支持。

4 新工科專業(yè)編程基礎(chǔ)課程群課程思政教育的實(shí)現(xiàn)路徑探索

4.1 精準(zhǔn)把握新工科與課程思政的契合點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)工程教育與思政教育的同頻共振

前面提到“新工科”突出“五新”，“課程思政”突出“三全”，兩者的落腳點(diǎn)都在高等教育“立德樹人”的根本任務(wù)。以此為切入點(diǎn)，以培養(yǎng)具備工程素養(yǎng)的社會(huì)主義合格建設(shè)者和可靠接班人為課程目標(biāo)，進(jìn)一步整合課程知識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)將課堂教學(xué)作為思政教育的主渠道，充分發(fā)揮工程教育和思政教育的協(xié)同效應(yīng)，以提升思政教育的親和力和針對(duì)性。將思政教育貫穿課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)組織實(shí)施和課程評(píng)價(jià)等全過程，實(shí)現(xiàn)全人培養(yǎng)。將主流的德育理念與科學(xué)的思維方法同向同行，使學(xué)生既學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和先進(jìn)技術(shù)，又豐富思想內(nèi)涵，提升了精神境界，促進(jìn)了知識(shí)、能力和素質(zhì)的有機(jī)統(tǒng)一[9]。

4.2 結(jié)合新工科課程特色，深度挖掘課程中的思政元素

課程思政教育無固法可循，也無法做到千篇一律。這就需要結(jié)合專業(yè)特色，針對(duì)編程基礎(chǔ)課程群中理論課程和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程等各自的特點(diǎn)，深度挖掘課程中的思政資源，巧妙地融入思政內(nèi)容。具體有以下幾點(diǎn)建議：

1)在進(jìn)行專業(yè)課程知識(shí)傳授時(shí)，要與課程涉及的工程文化背景聯(lián)系起來，這樣的課程才更加立體、豐富，有助于加深學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力。

2)編程基礎(chǔ)模塊中各課程都涉及大量的程序編碼和算法實(shí)現(xiàn)，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中都會(huì)遇到巨大的困難。不付出巨大的努力，就無法突破瓶頸，形成計(jì)算思維習(xí)慣。因此，在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)著力塑造學(xué)生“沉”和“潛”的氣質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍、持之以恒的工匠精神。

3)在案例教學(xué)中融入一些時(shí)事要聞，展現(xiàn)我國在國際舞臺(tái)上的一些突出貢獻(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的四個(gè)自信，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和家國情懷；也可以挖掘本學(xué)科與課程相關(guān)的一些具有代表性的名人軼事或者先進(jìn)典型，用他們的感人事跡激勵(lì)學(xué)生勇攀科學(xué)高峰、學(xué)成報(bào)效祖國[10]。

4)進(jìn)一步加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合，在課程知識(shí)講授時(shí)，可以結(jié)合中國傳統(tǒng)文化、哲學(xué)、社會(huì)心理學(xué)等學(xué)科知識(shí)，既加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和內(nèi)化，又能豐富學(xué)生的思想內(nèi)涵。

5)在課程中介紹與技術(shù)相關(guān)的法律法規(guī)，以培養(yǎng)學(xué)生的法治意識(shí)[11]。

4.3 培養(yǎng)教師的思政教學(xué)意識(shí)，加強(qiáng)思政師資培訓(xùn)

前面提到很多工科專業(yè)課程教學(xué)中，教師往往更偏重于知識(shí)的傳授和技能的培養(yǎng)，而忽視或不重視思政教育效果。這使得課程思政實(shí)踐大多流于表面，不能真正達(dá)到立德樹人的目的。教師是課程思政教育組織實(shí)施的主體，要想實(shí)現(xiàn)新工科專業(yè)課程與思政教育的有機(jī)統(tǒng)一，教師要摒棄固有的思維方式，形成新工科專業(yè)教育與思政教育無縫銜接的教育新理念和教學(xué)新方法。這就需要培養(yǎng)教師的思政教學(xué)意識(shí)，挖掘?qū)I(yè)課程中蘊(yùn)藏的思政元素，并潤物于無形，潛移默化引導(dǎo)學(xué)生正確的世界觀和價(jià)值觀，掌握社會(huì)發(fā)展的客觀規(guī)律，形成大局觀和科學(xué)發(fā)展觀，以實(shí)現(xiàn)人生價(jià)值為目標(biāo)追求。引導(dǎo)授課教師加深對(duì)立德樹人根本任務(wù)和學(xué)生價(jià)值觀塑造重要性的理解，提高其對(duì)課程思政建設(shè)的認(rèn)同感和使命感，使廣大教師成為課程思政建設(shè)的主動(dòng)參與者和積極建設(shè)者[12]。

為了幫助教師形成思政教學(xué)意識(shí)，需要鼓勵(lì)教師積極參加思政師資培訓(xùn)，引導(dǎo)高校教師自覺踐行習(xí)近平總書記提出的好教師“四有”標(biāo)準(zhǔn)，提升教師專業(yè)課育人的能力和動(dòng)力。幫助教師在自身的綜合素質(zhì)提升上深刻理解中國特色社會(huì)主義道路，深刻理解習(xí)近平總書記的講話，深刻理解中華民族發(fā)展道路；在課堂展示上，將自身的理解融入教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的價(jià)值觀。使教師不僅有意識(shí)開展思政教學(xué)，也知道如何開展思政教學(xué)，即課程中可能蘊(yùn)含哪些思政元素，如何將思政教育融入到課程目標(biāo)設(shè)定、課程內(nèi)容設(shè)置、課程活動(dòng)組織以及課程評(píng)價(jià)的全過程以及開展思政教學(xué)的方法等[13]。

4.4 量化德育分?jǐn)?shù)，重構(gòu)評(píng)價(jià)體系

要想將課程思政融入到教學(xué)管理的全過程，必須建立科學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系，客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的德育水平。這就需要在評(píng)價(jià)中突破傳統(tǒng)的思維模式，采用多元化的評(píng)價(jià)手段考核學(xué)生的德育能力[14]。

可以考慮將思政目標(biāo)化整為零，分散融入到工程素質(zhì)考核當(dāng)中，體現(xiàn)在課程報(bào)告、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、小組討論等考核項(xiàng)目的核分中。在課程報(bào)告中可以考核學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)的掌握、對(duì)當(dāng)前形勢(shì)的分析、對(duì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)知以及對(duì)未來職業(yè)的規(guī)劃等考核項(xiàng)目；在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)中可以考核學(xué)生的創(chuàng)新精神、工匠精神、對(duì)未知領(lǐng)域的探索精神等考核項(xiàng)目；在小組討論過程中可以考核學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及在問題求解過程中的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，全面綜合考查學(xué)生的德育能力。德育能力強(qiáng)調(diào)過程性考核，在考核過程中強(qiáng)調(diào)以生為本的理念。確定科學(xué)有效的考核量化標(biāo)準(zhǔn)，在權(quán)重設(shè)置時(shí)可以適當(dāng)提高對(duì)德育能力的考核比重，引起學(xué)生對(duì)自身綜合素質(zhì)及德育水平的重視。

5 結(jié)束語

“新工科”與“課程思政”是近年來國家層面提出的高等教育改革的重大命題，也是今后一個(gè)時(shí)期高等教育改革和發(fā)展的新方向，也是我國工程教育事業(yè)的必由之路。為了更好地促進(jìn)新工科專業(yè)編程基礎(chǔ)課程群課程思政教育改革，必須發(fā)揮好課堂主陣地的作用，在各專業(yè)基礎(chǔ)課程課堂教學(xué)中融入家國情懷、科學(xué)發(fā)展觀、社會(huì)責(zé)任感、工匠精神和法制觀念及倫理道德等課程思政元素，增強(qiáng)新工科人才培養(yǎng)的人文軟實(shí)力，使工程教育和思政教育同向同行、相輔相成。立德樹人，致力于培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的社會(huì)主義合格建設(shè)者和可靠接班人，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興源源不斷地輸出高素質(zhì)人才。