高職計算機專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程思政建設(shè)的探索與實踐

摘要：高職計算機專業(yè)實施課程思政，既要把握課程思政的一般性規(guī)律，也要立足于課程特點和人才培養(yǎng)目標充分挖掘核心元素，確定基本原則并付諸實施。深刻理解課程思政的時代內(nèi)涵，探索高職計算機專業(yè)課程思政的實施，尋找專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課思政內(nèi)容和建設(shè)路徑，設(shè)計針對專業(yè)課程的課程思政案例，可以有效提升教學和育人質(zhì)量，推動三教改革，實現(xiàn)立德樹人。

關(guān)鍵詞：計算機專業(yè)；課程；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；專業(yè)課程；課程思政

一、高職計算機專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》建設(shè)課程思政的意義

高職院校學生學習專業(yè)課的時間遠大于通識課程，且他們更加關(guān)注專業(yè)課程的學習，因此，學生的價值觀容易被專業(yè)課及專業(yè)課教師影響。在專業(yè)課的教學中，教師應(yīng)該深入挖掘和教學內(nèi)容相關(guān)的思政元素，并在教學過程中，有目的地實施課程思政教育，引導(dǎo)和幫助學生樹立正確的價值觀，達到潛移默化的育人效果?；趯I(yè)課程自身特點，專業(yè)課和其他課程協(xié)同育人的工作機制，以及實現(xiàn)在專業(yè)課教學中實現(xiàn)“三全育人”的需要，我們以計算機專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例，對照思想政治教育目標，實施專業(yè)課課程思政，挖掘該課程的育人內(nèi)涵，加強教育教學內(nèi)容的頂層設(shè)計，探索課程思政內(nèi)容融入專業(yè)課的具體路徑，研究專業(yè)課的育人機制。

二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點分析

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是面向計算機相關(guān)專業(yè)的高職學生開設(shè)的專業(yè)核心課程，其理論性、實踐性、綜合性都比較強。從計算機專業(yè)的課程設(shè)置來看，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是重要的專業(yè)核心課，在計算機軟件類課程體系中處于承上啟下的核心地位。它一方面擴展和深化了程序設(shè)計語言等課程學到的基本技術(shù)和方法，另一方面為進一步學習其他專業(yè)課（如算法設(shè)計與分析、操作系統(tǒng)、軟件工程等）奠定堅實的理論與實踐基礎(chǔ)[1]。通過本課程的學習，使學生熟練地掌握在程序設(shè)計應(yīng)用中，特別是在軟件系統(tǒng)的非數(shù)值計算類應(yīng)用方面，常用數(shù)據(jù)模型以及實現(xiàn)方法；熟練建模的基本方法以及在計算機科學與工程中的基本應(yīng)用；在高級語言程序設(shè)計課程的學習基礎(chǔ)之上，進一步提高程序設(shè)計的綜合能力；在理論和方法上，奠定后續(xù)專業(yè)課程學習的基礎(chǔ)。

結(jié)合高等職業(yè)教育“立德樹人”根本任務(wù)，實現(xiàn)“三全育人”的指導(dǎo)思想，做到“守好一段渠、種好責任田”，根據(jù)專業(yè)課的課程特點，將思政元素與課程教學的內(nèi)容及方法有機融合，以教學內(nèi)容為載體，在教學過程中體現(xiàn)如追求科學真理，規(guī)矩意識和法治觀念，責任擔當精神等，守護好自己的這段“渠”，種好自己的“責任田”。在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中挖掘思想政治教育元素，可以借助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)典型算法地理解為載體，比如在講解“楊輝三角”算法時，介紹該發(fā)現(xiàn)比歐洲的帕斯卡要早三百九十多年，展現(xiàn)出我國歷史上數(shù)學發(fā)展的成就，以此激發(fā)學生的民族自豪感，樹立文化自信。在講解算法的優(yōu)化及時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度的衡量時，引入提質(zhì)增效的思政元素，引導(dǎo)學生樹立科技興國、報國的使命擔當意識等。

三、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程建設(shè)課程思政的實踐

（一）結(jié)合課程內(nèi)容，找準思想政治教育元素。

要開展“課程思政”教學實踐，必須堅持專業(yè)課程的性質(zhì)不變、本位不變，挖掘課程內(nèi)容中的思政元素[2]。結(jié)合《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中不同的內(nèi)容，挖掘內(nèi)容相關(guān)的思政元素，才能達到潤物無聲的育人效果。我們以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的隊列、樹、最小生成樹以及排序部分的內(nèi)容為例，分別設(shè)計了課程思政元素。

1.針對隊列結(jié)構(gòu)的思政內(nèi)容設(shè)計

“隊列”是線性結(jié)構(gòu)的一種，是一種“操作受限”的線性表。隊列中的元素遵循“先進先出”（First In First Out，F(xiàn)IFO）的規(guī)則，即隊列的插入操作在表一端進行，而刪除操作在表的另一端進行?！瓣犃小敝嘘狀^元素總是最先進隊列的，也總是最先出隊列；隊尾元素總是最后進入隊列，因而也是最后出隊列。

由“隊列”引入解放軍隊列訓練實例，滲透“嚴格有序的隊列訓練，才成就了保衛(wèi)國家的鋼鐵長城”思政元素，喚醒同學們愛國、衛(wèi)國的感情與參與意識。隨后通過分析隊列的“先進先出、后進后出”的基本特點，結(jié)合現(xiàn)實生活中因為排隊引發(fā)的沖突，強調(diào)要遵守社會秩序，遵守社會公德。由社會現(xiàn)象引入“規(guī)則”意識，“不以規(guī)矩，不成方圓”，樹立規(guī)矩意識，只有遵守各項規(guī)章制度，人們生活才能安定、有序、高效。教育學生守紀律，懂規(guī)矩，對學生進行核心價值觀引領(lǐng)，理解“自由”與“法治”的意義，在法治保障下的自由，才是真正的自由。

2.針對樹結(jié)構(gòu)的思政內(nèi)容設(shè)計

樹是一類重要的非線性結(jié)構(gòu)，它的特點是結(jié)點之間具有唯一的前驅(qū)而后繼不唯一，結(jié)點之間的數(shù)據(jù)關(guān)系是一對多的層次，樹結(jié)構(gòu)在生活中的典型應(yīng)用為家庭成員關(guān)系。首先由樹的結(jié)構(gòu)理解引入，每棵樹都先有根，而后才有枝葉，“根深”才能“葉茂”。正如每個人都應(yīng)該腳踏實地，只有把根基扎得牢固，才能不懼風雨。

然后由樹的遞歸融入家國情懷元素，在講解家庭樹的遞歸時，引入“國是最大家、家是最小國”思想，教育學生先要對個人負責，做到自律修身；然后，對家庭家族盡責；最后，對國家和社會作出應(yīng)有的貢獻。認識到愛家庭、愛國家一脈相承，不可分割，體會愛家、愛國、報國的家國情懷。

3.針對最小生成樹的思政內(nèi)容設(shè)計

一個連通圖的生成樹是一個極小連通子圖，它含有圖中全部n個頂點和構(gòu)成一棵樹的（n-1）條邊。對于帶權(quán)連通圖，可能有多棵不同生成樹；每棵生成樹的所有邊的權(quán)值之和可能不同；其中權(quán)值之和最小的生成樹稱為圖的最小生成樹。

以問題導(dǎo)入提出一個需要運用最小生成樹解決的具體問題，例如修建一條連接n個城市的通信聯(lián)絡(luò)網(wǎng)，請尋找費用最低的最小造價方案。這里就滲透了“構(gòu)建節(jié)約型社會、創(chuàng)建數(shù)字化城市”的理念，具體對應(yīng)到本節(jié)課專業(yè)知識上，即選擇一棵最小代價生成樹。引導(dǎo)同學們發(fā)揮自己的專業(yè)特長，通過最小生成樹的知識尋找最小造價方案，來解決實際問題；另一方面使學生能夠了解節(jié)約型社會和數(shù)字化城市背景下，意識到尋找最小造價方案的必要性。

在解決問題的過程中，依次介紹最小生成樹的概念、尋找最小生成樹的普里姆算法，算法的策略，并動畫演示普里姆算法求解網(wǎng)際的最小生成樹的過程，簡要分析算法性能。在講解過程中以案例的形式引導(dǎo)學生具備利用專業(yè)知識解決實際問題的能力，進而增強專業(yè)自豪感，也對職業(yè)信念的樹立有積極的影響。

求解出了最小生成樹，就找到了聯(lián)通N個城市的N減1最小代價邊。這樣，我們提出問題就得到了圓滿解決。通過理實結(jié)合，強化了學生對這一部分知識內(nèi)容的應(yīng)用，號召學生為建設(shè)節(jié)約型社會和數(shù)字化城市貢獻自己的力量，讓勤儉成為時尚，讓節(jié)約成為風尚。

4.針對排序算法的思政內(nèi)容設(shè)計

排序是計算機程序設(shè)計中的一種重要操作，其功能是對一個數(shù)據(jù)元素集合或序列重新排列成一個按數(shù)據(jù)元素某個項值有序的序列。作為排序依據(jù)的數(shù)據(jù)項稱為“排序碼”，也即數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵碼[3]。

通過回顧查找內(nèi)容，引出有序表的查找速度更快，滲透思政育人內(nèi)容，個人物品按順序擺放，是為了更快地拿到自己所需的物品，有序和高效息息相關(guān)。由排序的基本思想引出日常生活中，人們會對要處理的事情進行排序，重要的事情先做，這是每個人心中不言自明的準則。小到個人的發(fā)展，大到社會的進步都是有目標的，同學都應(yīng)該及時制定階段目標、人生目標，就像愛因斯坦說的那樣，在一個崇高的目標支持下，不停地工作，即使慢，也一定會得獲成功。

由排序的關(guān)鍵碼引入我們生活中的“關(guān)鍵碼”就是事情的重要程度，而目標就是重要程度的參照物。小到個人的發(fā)展，大到社會的進步都是有目標的。正如，中國共產(chǎn)黨人的初心和使命，就是為中國人民謀幸福，為中華民族謀復(fù)興。因此，我國經(jīng)濟社會發(fā)展的各項決策部署，其制定和實施的判斷標準，都是為了踐行黨的初心和使命，引導(dǎo)學生思考什么對自己是最重要的，及時制定階段目標、人生目標，并在目標的引領(lǐng)下走向成功。

（二）優(yōu)化教學過程，豐富教學形式，實施課程思政育人。

課堂教學環(huán)節(jié)既是向?qū)W生傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本理論的中心環(huán)節(jié)，也是在專業(yè)課教學中踐行和體現(xiàn)課程思政理念的核心環(huán)節(jié)[4]。通過在教學過程中教師有目的的引導(dǎo)，才能幫助學生提高思想道德素質(zhì)，落實“立德樹人”根本任務(wù)。

1.課前推送思政資源，以自學思考滲透課程思政。

由于線上線下混合教學的實施，教師可以在在線學習平臺中推送計算機專業(yè)相關(guān)的思政教育元素，讓學生課前閱讀和學習。比如在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中涉及大量的算法，教師可將算法產(chǎn)生的背景、應(yīng)用和涉及的科學家資料以文檔、圖片等形式進行推送，或者推送計算機安全相關(guān)法律法規(guī)，也可以將與本節(jié)課思政目標相關(guān)的內(nèi)容進行推送，形成思政學習資源庫，通過學生的自主學習來滲透課程思政。

2.課中優(yōu)化實施過程，融入課程思政元素。

課堂教學是思政教育主渠道，充分利用課中教學時間，以豐富的教學形式將育人融于教學內(nèi)容及教學環(huán)節(jié)中，才能達到“鹽溶于水、潤物無聲”的效果。利用課前五分鐘，舉行“思政小講堂”，讓同學們以課程相關(guān)的文檔、圖片或者視頻欣賞等開篇，一方面給每位同學一個展示自己的機會，鍛煉了學生的表達能力，另外一方面調(diào)動了學生參與的積極性，使學生快速地將注意力集中在課堂。一般來說，課堂教學中的提問環(huán)節(jié)因為有學生參與，更容易滲透思政元素，在教學內(nèi)容的講授和學習中，巧妙設(shè)置與思政相關(guān)的問題，比如“生活中的排隊有哪些特點？”引發(fā)學生對排隊需要遵守秩序的思考和討論，滲透規(guī)矩意識和法治觀念，在更輕松、融洽的易于學生接受的方式中實現(xiàn)課程思政的育人目標。

3.課后拓展實踐，思政內(nèi)容內(nèi)化于心。

課后實踐和拓展不但可以鞏固課堂所學知識，而且可以將學習效果延伸到課外，利用拓展作業(yè)讓學生動手實踐，引發(fā)學生對思政內(nèi)容的思考，能使思政教育內(nèi)化于心。比如在隊列一部分的教學中，課后讓學生找找身邊的隊列，看看生活中的“操作受限”帶來了哪些獨特的應(yīng)用，也讓學生想一想“限制和自由”的關(guān)系，理解“有限制的自由才是真正的自由”；在排序部分教學中，課后讓學生想一想，對自己來說什么才是最重要的？找到每個學生心目當中的“關(guān)鍵碼”，定好目標，讓目標帶領(lǐng)大家走向燦爛的明天；在樹結(jié)構(gòu)的課后習題中，讓學生結(jié)合現(xiàn)實生活，畫畫自己家的家族關(guān)系樹。強調(diào)在學習的時候把“動手”和“動腦”結(jié)合起來，知行合一，才能對樹結(jié)構(gòu)有更準確的理解。

（三）合理設(shè)置評價指標，實施多維增值評價。

合理設(shè)置評價方案和指標，不但可以檢驗思政育人目標的達成及效果，還可以反饋并優(yōu)化教學設(shè)計和實施。首先，在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程考核過程中，除考量學生知識目標和能力目標的達成之外，還需要考量思政目標的達成情況，也就是說，在掌握數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)和操作之外，還需要將學生素質(zhì)的提高、品德修養(yǎng)的加強以及態(tài)度情感和價值觀的改變作為增值評價的對象。其次，思想政治素養(yǎng)的提升是一個動態(tài)的變化過程，要注重教學過程的評價，關(guān)注學生的全面發(fā)展[5]，比如學生經(jīng)過“隊列”結(jié)構(gòu)的學習后，變得文明和遵守秩序。第三，思政目標的達成，不僅僅只是專業(yè)課教師的評價，還應(yīng)該由個人自評、生生評價、師生評價來構(gòu)成，這樣才能全方位地檢驗課程思政的實施效果。

在進行專業(yè)課課程思政教育教學改革時，我們應(yīng)注意堅持專業(yè)學習的性質(zhì)和本位，將課程思政“融于”專業(yè)教學中，而不僅僅是生搬硬套，使課程思政教育流于形式主義。強化《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程思政教育，并不是改變該課程的性質(zhì)，其基本功能仍是讓學生理解數(shù)據(jù)的存儲，培養(yǎng)學生的算法思維。因此，要在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學中實施課程思政，要注意把握一個原則，即在完成知識和能力目標的基礎(chǔ)上，完成思政育人目標。

作者單位：賈麗 甘肅財貿(mào)職業(yè)學院 甘肅

參? 考? 文? 獻

[1] 顧理琴.淺談《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的說課[J].電腦知識與技術(shù)，2011，7（32）：7937-7939.

[2]劉雯敏.疫情防控背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教學案例[J].微型電腦應(yīng)用，2022，38（01）：167-169.

[3]周慧琴.常用內(nèi)排序算法的分析與比較[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2009，22（06）：67-69.

[4]薛媛.課程思政視域下小學音樂教學研究[D].信陽師范學院，2022.

[5]龐克道，林維.知識產(chǎn)權(quán)法課程思政教學實踐探索[J].河南財政稅務(wù)高等?？茖W校學報，2022，36（01）：66-68.

基金項目：本文是甘肅省教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度課題“‘三教改革背景下課程思政育人的實現(xiàn)路徑研究”（課題立項號：GS[2021]GHB1798）的研究成果。