新工科背景下C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)探索

尹孟嘉

（湖北工程學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，湖北孝感 432000)

0 背景

近年來(lái)，國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)格局劇烈震蕩，全球出現(xiàn)逆一體化趨勢(shì)，已經(jīng)高度相互依存的國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈依存關(guān)系受到極大的挑戰(zhàn)，各國(guó)被迫重新審視自己的國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈布局與自主技術(shù)創(chuàng)新能力。面對(duì)新的形勢(shì)，我國(guó)積極調(diào)整國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，提出以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為核心的未來(lái)發(fā)展方向[1]。為了適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、高素質(zhì)復(fù)合型且具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的“新工科”人才成為未來(lái)培養(yǎng)的重點(diǎn)[2]。所謂“新工科”就是將傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)與電子控制、信息通訊、軟件設(shè)計(jì)等現(xiàn)代新興技術(shù)深入融合在一起，作為新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)接的新引擎，程序設(shè)計(jì)能力成為從業(yè)者是否可以承擔(dān)進(jìn)而推動(dòng)這一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的基本要求[3]。由此我們可以發(fā)現(xiàn)，在未來(lái)產(chǎn)業(yè)調(diào)整中，培養(yǎng)提升人員整體編程素養(yǎng)成為對(duì)當(dāng)前理工科教育新的挑戰(zhàn)。

作為處于核心地位的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，“技術(shù)的快速更新迭代”一直是其一個(gè)重要特征。在2019年中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)主辦的“青年精英大會(huì)”上中科院院士、清華大學(xué)教授張鈸指出，改變思路是比對(duì)某項(xiàng)具體技術(shù)突破更難更亟需突破的問(wèn)題[4]。而一個(gè)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展思路的轉(zhuǎn)變有賴于研究機(jī)構(gòu)尤其是高校相關(guān)學(xué)科建設(shè)理念的發(fā)展。我國(guó)以往的高等教育往往秉承一種“專業(yè)能力等于一切”的理念，這造成了許多高校畢業(yè)生在價(jià)值觀和理想信念的缺失。習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上指出：“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[5]。”

C 語(yǔ)言作為基本的研究與創(chuàng)新工具，受到了絕大多數(shù)理工類專業(yè)學(xué)習(xí)者的重視，如何培養(yǎng)提升編碼與算法設(shè)計(jì)能力，也日漸成為眾多非信息類工科專業(yè)重視的基本專業(yè)能力。同時(shí)C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)作為一門理工類基礎(chǔ)課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思邏輯維，提升解決實(shí)際問(wèn)題能力大有幫助。

近年來(lái)，很多專業(yè)優(yōu)秀的大學(xué)畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì)后，表現(xiàn)出個(gè)人修養(yǎng)水平不足。使得在教育過(guò)程中如何既賦予其豐富先進(jìn)的知識(shí)，又培養(yǎng)其高尚的道德情操水平，成為當(dāng)下教育工作者困于思，衡于慮，孜孜以求的命題。因此，將C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)思政教學(xué)改革作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的同時(shí)，促進(jìn)其專業(yè)知識(shí)之外的綜合能力提升，起到育才更育人的作用[6]。

1 課程德育目標(biāo)

習(xí)近平總書(shū)記指出：“要從黨和國(guó)家事業(yè)發(fā)展全局的高度，堅(jiān)守為黨育人、為國(guó)育才，把立德樹(shù)人融入思想道德教育、文化知識(shí)教育、社會(huì)實(shí)踐教育各環(huán)節(jié)?！?/p>

教育部也多次下發(fā)文件提倡和指導(dǎo)全國(guó)高校廣泛開(kāi)展課程思政工作，短短幾年的時(shí)間全國(guó)各大高校紛紛建立起具有各自特色的課程思政示范課。一個(gè)由部分院校師生全員全課程參與，在各門課程中融入思想政治理論逐漸向同專業(yè)同行業(yè)輻射，形成協(xié)同效應(yīng)，以“立德樹(shù)人”為核心的綜合教學(xué)理念[7]的課程思政教育新生態(tài)行業(yè)已逐步建立起來(lái)。

以“立德樹(shù)人”為核心的課程思政，即融政治思想內(nèi)容于既有學(xué)科體系、專業(yè)體系、教材體系、管理體系的建設(shè)之中，在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)潛移默化地將道德思想和人文素養(yǎng)導(dǎo)入學(xué)生的知識(shí)和技能學(xué)習(xí)過(guò)程。將學(xué)生個(gè)人發(fā)展與社會(huì)發(fā)展、國(guó)家發(fā)展結(jié)合起來(lái)，使得在知識(shí)學(xué)習(xí)中先破除其思想困惑、價(jià)值困惑、情感困惑，樹(shù)立起為國(guó)家學(xué)習(xí)、為民族學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力，幫助其在盡快地認(rèn)知，同時(shí)明確自身人生價(jià)值和社會(huì)定位。

作為課程思政建設(shè)課程，建設(shè)中應(yīng)立足計(jì)算機(jī)專業(yè)教育要求，進(jìn)而把社會(huì)主義核心價(jià)值觀、中國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，尤其是將中國(guó)特色社會(huì)主義的“四個(gè)自信”（道路自信、理論自信、制度自信、文化自信）教育的內(nèi)容融入其中[8]。

我們需要深入理解領(lǐng)會(huì)學(xué)校“十四五”事業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)，結(jié)合“培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代社會(huì)主義國(guó)家高層次從業(yè)人員所需的信息技術(shù)應(yīng)用知識(shí)為主要方向，基于OBE 的人才培養(yǎng)理念，將核心任務(wù)設(shè)置在對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維能力與程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)上，最終達(dá)成對(duì)學(xué)生的抽象思維和邏輯推理能力的提升”的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)其詳細(xì)梳理規(guī)劃如下：

1)培養(yǎng)學(xué)生大愛(ài)無(wú)疆的家國(guó)情懷，大局意識(shí);

2) 培養(yǎng)學(xué)生小組協(xié)作精神和終身持續(xù)學(xué)習(xí)的能力;

3)培養(yǎng)學(xué)生具備強(qiáng)烈的求新意識(shí)、突破精神和創(chuàng)造能力以及匠人精神;

4)培養(yǎng)學(xué)生具有較高的人文素質(zhì)與審美能力，具有基本的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守。

2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

如何將思政元素融入教育實(shí)踐，是這一工作最終落實(shí)的關(guān)鍵，否則其必然陷入口號(hào)與實(shí)際“兩層皮”的尷尬境地。因此，這項(xiàng)工作必須是在對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)內(nèi)容充分分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際教學(xué)場(chǎng)景，融德育元素于C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)中?？梢酝ㄟ^(guò)課前、課中、課后的任務(wù)驅(qū)動(dòng)、討論、直觀演示以及針對(duì)生活、時(shí)事熱點(diǎn)問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)，使得學(xué)生掌握所學(xué)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的知識(shí)，進(jìn)而對(duì)其綜合運(yùn)用，最終融會(huì)貫通。于此同時(shí)，也可以深刻體會(huì)到理工科專業(yè)的邏輯性、實(shí)用性、科學(xué)性，為學(xué)生的道德培養(yǎng)提供了很強(qiáng)的協(xié)同作用。融合課程思政的C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)體系如圖1所示。

圖1 融合課程思政的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)體系

第一方面，授課教師應(yīng)對(duì)教育的內(nèi)涵有一個(gè)透徹的理解，深化“四個(gè)意識(shí)”，堅(jiān)守“四個(gè)自信”，實(shí)踐“四個(gè)服務(wù)”，言傳身教，立己達(dá)人。老師對(duì)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)上，應(yīng)當(dāng)將專業(yè)知識(shí)和思想政治元素加以融合。在課程教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)言傳身教實(shí)現(xiàn)育人效果，用自己的言行舉止影響學(xué)生，用自己高尚的人格魅力感染學(xué)生。例如在言及C語(yǔ)言發(fā)展的歷史概論，當(dāng)使學(xué)生對(duì)學(xué)科開(kāi)創(chuàng)時(shí)期，科學(xué)家篳路藍(lán)縷卻充滿智慧的火光產(chǎn)生崇敬之心；在程序編寫的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的品質(zhì)。

第二方面，重視教學(xué)內(nèi)容的選擇。C 語(yǔ)言編程本質(zhì)上就是一種思維能力鍛煉，而每一個(gè)智力的凝聚，都包含著人類對(duì)自身、對(duì)自然、對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)的升華。選擇結(jié)構(gòu)是邏輯判斷的基礎(chǔ)、循環(huán)孕育了周而復(fù)始中的重復(fù)與演繹、函數(shù)包含著分而治之的古老智慧、指針自帶運(yùn)籌帷幄的訪問(wèn)控制能等。同時(shí)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)給思政元素融入賦予了更開(kāi)闊的舞臺(tái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課，訓(xùn)練同學(xué)們處事有規(guī)劃、有預(yù)案的工作作風(fēng)，強(qiáng)化同學(xué)們的規(guī)則意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神，啟發(fā)他們建立協(xié)同工作、互助團(tuán)結(jié)的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神。例如在做函數(shù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行模塊化編程思想的分析，使學(xué)生了解局部與整體的關(guān)系，在實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的過(guò)程中，每個(gè)人都是必不可少的一份子，要做好份內(nèi)的本職工作，為中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)增磚添瓦。

在教學(xué)資源建設(shè)上，通過(guò)選取或者編寫包含“課程思政”的教材，積累思政元素教學(xué)資源[9]。分析領(lǐng)會(huì)課程思政的核心理念，調(diào)整C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的課程標(biāo)準(zhǔn)，于課程具體實(shí)踐過(guò)程中推進(jìn)素質(zhì)目標(biāo)，確實(shí)實(shí)踐習(xí)近平同志新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想“進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)頭腦”，引領(lǐng)學(xué)生融國(guó)家、社會(huì)、公民的正確價(jià)值觀念為一體，提高同學(xué)們的愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善的修養(yǎng)，理解國(guó)與家的關(guān)系。在課程內(nèi)容上，結(jié)合高校自身特點(diǎn)，不能盲目套用別人的模板，具體如表1所示。

表1 C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)思政融入

C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)以編程語(yǔ)言為平臺(tái)，介紹程序設(shè)計(jì)的思想和方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫程序，培養(yǎng)他們應(yīng)用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的基本能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)增加素質(zhì)教育，將計(jì)算思維、中國(guó)傳統(tǒng)文化、法制、誠(chéng)信和道德、團(tuán)隊(duì)合作等德育元素融入其中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步感受祖國(guó)的繁榮、富強(qiáng)、昌盛，以及中國(guó)人民通過(guò)不懈努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)的情懷，同時(shí)培養(yǎng)其精益求精的工匠精神。學(xué)習(xí)語(yǔ)言的精髓，在于學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟算法。在絲絲入扣的算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，凝聚人類智慧結(jié)晶的代碼，熠熠生輝。學(xué)生在學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言的同時(shí)，感悟自己實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)經(jīng)典，而每一行代碼都像構(gòu)成精致算法中不可缺少又不可多余的構(gòu)件，工匠精神在這樣縝密的編程訓(xùn)練中得到了潛移默化的鍛煉和養(yǎng)成。程序語(yǔ)言制造者、使用者，則在感悟反思中完善自我。在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，有關(guān)計(jì)算機(jī)科學(xué)家發(fā)明創(chuàng)造高級(jí)語(yǔ)言程序、使用序設(shè)計(jì)的背景素材有很多。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)時(shí)，也了解了知識(shí)產(chǎn)生的文化背景，進(jìn)一步培養(yǎng)運(yùn)用計(jì)算思維分析問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)科學(xué)家們勤于思考，勇于創(chuàng)新，追求真理的科學(xué)精神。

最后，在課堂中引用地方特色，孝感是楚文化的重要發(fā)源地之一，也是我國(guó)孝文化之鄉(xiāng)，歷代《孝感縣志》中有記載的孝感孝子據(jù)統(tǒng)計(jì)有400余人，而在眾多的孝子及其事跡中，董永故事最具傳奇色彩，流傳最廣，知名度最高。著名的二十四孝中，孝感就占有三孝，分別是董永賣身葬父、黃香扇枕溫衾、孟宗哭竹生筍。鼓勵(lì)學(xué)生作為新時(shí)代傳統(tǒng)文化的接班人，使用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)描繪孝文化，利用switch 語(yǔ)句，輸入數(shù)字，就可以分別獲得二十四孝的內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)switch 語(yǔ)法的同時(shí)感受孝文化，增加課堂的人文科學(xué)魅力，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)傳承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，全面提高學(xué)生的審美和人文素養(yǎng)，增強(qiáng)文化自信。

3 意義

推動(dòng)思政元素和專業(yè)知識(shí)的深入融合，取得學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的認(rèn)同，把育人過(guò)程無(wú)縫融入專業(yè)教育之中，把教學(xué)目標(biāo)中的“立德樹(shù)人”落到實(shí)處。C語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，從基本語(yǔ)法概念，到結(jié)構(gòu)化控制邏輯，數(shù)組，函數(shù)，指針，文件等各種設(shè)計(jì)語(yǔ)言元素其基本要求就是嚴(yán)謹(jǐn)、精確，并往往是一個(gè)不斷試錯(cuò)，不斷改進(jìn)，往復(fù)遞進(jìn)，最終達(dá)成的過(guò)程。從界面的構(gòu)成到程序的魯棒性、易用性都表現(xiàn)為一種現(xiàn)代工匠精神——把問(wèn)題細(xì)節(jié)處理到極致。融入思政元素于C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課堂之中為其賦能，迭代進(jìn)化傳統(tǒng)工程教育課堂，不斷演化計(jì)算機(jī)專業(yè)及同態(tài)共生專業(yè)群的課程思政教學(xué)，落實(shí)人才德技共進(jìn)的目標(biāo)與師生融融穆穆若春風(fēng)化雨的教學(xué)過(guò)程中。

3.1 全力激發(fā)廣大學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)專業(yè)課程與技能的熱情

廣大學(xué)生往往對(duì)照本宣科的課堂教學(xué)，脫離生活的刻板作業(yè)，模仿例題片面割裂的實(shí)踐上機(jī)表現(xiàn)出怠倦、抵觸的情緒和心理狀態(tài)，加之今天信息化技術(shù)已經(jīng)迅速普及到生活的每一個(gè)角落，青年學(xué)生更愿意經(jīng)由自主探索、自主嘗試來(lái)學(xué)習(xí)新事物。在教學(xué)規(guī)劃層面增加德育素質(zhì)目標(biāo)點(diǎn)，塑造學(xué)生“愛(ài)國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信”的品格，形成將個(gè)人融入偉大事業(yè)之中的情懷。教學(xué)中把我國(guó)在5G、AI、量子計(jì)算、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛等當(dāng)前科技創(chuàng)新熱點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展成果的介紹融入其中，激發(fā)青年學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷，積極投身全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的偉大實(shí)踐中去。

3.2 培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新是人類進(jìn)步的源泉。學(xué)生要取得優(yōu)異成績(jī)，必須掌握相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)自主拓新，自我實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該提倡學(xué)生多學(xué)科融合自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，始終強(qiáng)調(diào)學(xué)生把專業(yè)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，重視發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，推動(dòng)學(xué)生綜合創(chuàng)新意識(shí)與開(kāi)拓創(chuàng)新能力。高等教育的目的不僅僅是知識(shí)的傳播，更重要的是提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生立足專業(yè)努力學(xué)習(xí)、勤勉上進(jìn)的品格，不斷提升學(xué)生的專業(yè)拓新能力，并將這些品質(zhì)與能力融入作為計(jì)算機(jī)類課程中。

3.3 提高專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)素養(yǎng)

作為高校教師，其職責(zé)除了是知識(shí)的傳授，思想的傳遞、真理的傳播，更為重要的是型塑靈魂、型造品行、形成人格。高校教師首先應(yīng)該找準(zhǔn)正確的政治站位和樹(shù)立堅(jiān)定的政治意識(shí)，形成“為學(xué)生的終身發(fā)展而施教”的核心理念；把教育傳授的重心從單純的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)傳授與主流價(jià)值觀引領(lǐng)并重，選取的專業(yè)教材和框定課程內(nèi)容具有鮮明的時(shí)代特性，深挖課程知識(shí)體系中蘊(yùn)含的思想政治元素，不改教書(shū)育人的職業(yè)初心，勇?lián)鐣?huì)主義建設(shè)事業(yè)中堅(jiān)和棟梁的時(shí)代重任。