課程思政“多維度”融入計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)路徑探討

田國忠 胡智喜

摘要：針對計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程思政建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐過程中思政教育、專業(yè)課程知識傳授仍普遍存在“貼標(biāo)簽或兩張皮”和拓展專業(yè)核心基礎(chǔ)課課程思政教學(xué)改革的廣度、深度和溫度等問題，作者提出了課程思政多維度融入計(jì)算機(jī)核心專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)路徑，為推進(jìn)思政融入教學(xué)實(shí)踐從“混合化”到“化合化”的轉(zhuǎn)變提供了一種有效路徑和模式。

關(guān)鍵詞：思政教育；融入路徑；計(jì)算機(jī)類專業(yè)

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）15-0106-04

引言

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[1]細(xì)化和明確了相關(guān)學(xué)科專業(yè)課程思政建設(shè)的總體思路。其中，對專業(yè)教育課程，要求根據(jù)不同學(xué)科專業(yè)的特色和優(yōu)勢，深入研究不同專業(yè)的育人目標(biāo)，深度挖掘提煉專業(yè)知識體系中所蘊(yùn)含的思想價(jià)值和精神內(nèi)涵，科學(xué)合理拓展專業(yè)課程的廣度、深度和溫度，從課程所涉專業(yè)、行業(yè)、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識性、人文性，提升引領(lǐng)性、時(shí)代性和開放性。在“2021年高校課程思政建設(shè)系列專題研討會”上，清華大學(xué)王青教授指出了當(dāng)前高校課程思政建設(shè)面臨的困境：實(shí)現(xiàn)從混合化（專業(yè)課程教學(xué)中加入德育思政內(nèi)容）、融合化（在混合法基礎(chǔ)上的改進(jìn)）到化合化（從形似轉(zhuǎn)變?yōu)樯袼疲┑霓D(zhuǎn)變是有難度的，仍需要教師深入探討和研究。如果融入不當(dāng)可能會起到相反的作用，甚至可能造成“把真理說成了假話”。由此看來，高校專業(yè)課程思政建設(shè)的化合化需要不斷努力。

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程思政的融入現(xiàn)狀

當(dāng)前，工科院校仍存在專業(yè)知識講授和思政育人部分脫節(jié)、課程思政“硬融入”與“表面化”等問題。[2]將課程思政元素從形似到神似地“化合化”融入到計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程教學(xué)實(shí)施過程中是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵之一。

近幾年，一些高校在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)課程思政教學(xué)改革方面已進(jìn)行了探索、研究和實(shí)踐。例如，中南大學(xué)的劉衛(wèi)國教授團(tuán)隊(duì)針對“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的課程思政教學(xué)，在聯(lián)系實(shí)際挖掘人文內(nèi)涵、觸類旁通培養(yǎng)創(chuàng)新精神和精選實(shí)例促進(jìn)深入思考等方面提出了相關(guān)做法和經(jīng)驗(yàn)。[3]汪潔等針對“信息與網(wǎng)絡(luò)安全”課程的特點(diǎn)，結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及我國網(wǎng)絡(luò)空間安全的國際形勢和所面臨的問題，在挖掘思政元素融合知識要點(diǎn)等方面，提出構(gòu)建課程授課要點(diǎn)與思政元素的映射關(guān)系。[4]針對“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程，徐新愛等提出需注重創(chuàng)設(shè)知識點(diǎn)蘊(yùn)含的生活場景，形成有效開展課程思政的潤滑劑。[5]李鈺等針對計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)提出了“科技強(qiáng)國”系列微課的設(shè)計(jì)思路。[6]然而，在“2021年高校課程思政建設(shè)系列專題研討會”上，南京大學(xué)李向東教授從天文探索到宇宙簡史的課程思政教學(xué)實(shí)踐角度出發(fā)提出的“當(dāng)前學(xué)科專業(yè)或課程的條塊劃分一定程度上影響約束了工科專業(yè)人才培養(yǎng)的系統(tǒng)觀、科學(xué)觀和創(chuàng)新源泉[7]”問題在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方面也同樣存在。[8]

另外，“拓展專業(yè)課程教學(xué)的廣度、深度和溫度”是教育部對專業(yè)課程思政教育改革的最新要求之一，而其中的“溫度”更是一直在路上。為盡量避免“混合法”“融合法”或其他硬融入等改革做法所造成的低效率，還需要教師充分研究，包括情感心理學(xué)、當(dāng)代學(xué)生成長環(huán)境的認(rèn)知受眾面、社會發(fā)展和直接影響其價(jià)值觀形成的專業(yè)課教師的自身學(xué)識、師德師風(fēng)等在內(nèi)的多個(gè)維度對專業(yè)課程思政教育改革實(shí)踐的影響，以構(gòu)建多維度融入計(jì)算機(jī)核心專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的“溫度”之方法，推進(jìn)課程思政“化合化”地融入課程教學(xué)。

計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)與課程思政多維度“溫度”融入路徑的構(gòu)建

由于學(xué)生專業(yè)知識體系的建立，科學(xué)精神、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、世界觀、人生觀和價(jià)值觀等方面的形成會受到很多方面影響，是多方面合力作用的結(jié)果，也是一個(gè)較長的復(fù)雜過程，因此，筆者提出了如下圖所示的多維度融入專業(yè)課程教學(xué)改革的“溫度”路徑。其中，“多維度”包含了學(xué)生情感心理、學(xué)生成長環(huán)境的認(rèn)知受眾面、信息技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷史、學(xué)術(shù)前沿、時(shí)政熱點(diǎn)輿情以及課程教師自身的師德師風(fēng)、科學(xué)精神、專業(yè)知識的廣度及深度和簡明式貫通式案例法等。這種“化合化”的融入過程既是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，也是一個(gè)具有時(shí)代性、開放性的無止境、動態(tài)發(fā)展的螺旋式上升過程。

下面，筆者詳細(xì)闡述對計(jì)算機(jī)專業(yè)核心基礎(chǔ)課程的“化合化”思政教育改革的融入方法。

1.關(guān)注學(xué)生情感心理

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由軟硬件構(gòu)成的有機(jī)復(fù)雜統(tǒng)一體，其專業(yè)核心課程組體系結(jié)構(gòu)知識的抽象、枯燥、理解掌握難度大和學(xué)習(xí)過程戰(zhàn)線長等是重要特征，因此，重視學(xué)生情感心理是做好專業(yè)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)之一，也是“化合化”思政教育改革的有效路徑之一。所以，教師可以將情感心理學(xué)融入教學(xué)的各方面，如課堂教學(xué)的語言感召力、作業(yè)批注的認(rèn)真程度、對專業(yè)學(xué)科競賽或大創(chuàng)項(xiàng)目的關(guān)注程度等。

2.關(guān)注時(shí)代環(huán)境對學(xué)生的影響

網(wǎng)絡(luò)信息會對學(xué)生的價(jià)值觀形成有著重要影響，教師需要適時(shí)將其融入計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課的課程思政教學(xué)改革中，引導(dǎo)和塑造學(xué)生的思想價(jià)值觀的形成。尤其對一些教學(xué)內(nèi)容較為抽象、難以理解的章節(jié)，教師結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息中的一些示例，用“小故事”講好“大原理”會有較好的教學(xué)效果。

例如，在講授“擁塞控制”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，“為什么會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞等現(xiàn)象”并要采用一定的技術(shù)方法對其進(jìn)行控制等內(nèi)容就比較抽象，學(xué)生理解相對困難。教師就可以將“擁塞的形成”與“當(dāng)雪崩來臨時(shí)沒有一片雪花是無辜的”“蜂擁人群中往往因某一個(gè)人的摔倒引起多米諾骨牌倒塌效應(yīng)而導(dǎo)致大規(guī)模踩踏事件”和“擁擠地鐵站中往往是身不由己地雙腿懸空被擠上了車”等事件相聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的興趣，進(jìn)而促其產(chǎn)生好奇心，進(jìn)一步探究學(xué)習(xí)應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)擁塞的控制方法。

3.專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展史和學(xué)術(shù)前沿的融入

科學(xué)精神、工匠精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面的素養(yǎng)是在學(xué)習(xí)過程中逐步形成的，需要教師在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程教學(xué)過程中有意識、適當(dāng)?shù)貙⑿畔⒓夹g(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷史和學(xué)術(shù)前沿知識進(jìn)行有效融入。

例如，針對“擁塞控制”教學(xué)內(nèi)容，業(yè)界在“閉環(huán)控制方法”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索采用了一系列的“主動隊(duì)列管理AQM”法，“隨機(jī)早期檢測RED（Random Early Detection）”就是其中之一。然而，“隨機(jī)早期檢測RED”使用效果并不理想，當(dāng)前已有更智能的方法或算法出現(xiàn)，有的還處于實(shí)驗(yàn)階段。課堂上，教師可利用校園網(wǎng)的中外文文獻(xiàn)資源現(xiàn)場給學(xué)生們展示當(dāng)前的最新研究成果和進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生去質(zhì)疑和思考。

通過上述教學(xué)方法，學(xué)生容易認(rèn)識到：已有的專業(yè)知識體系的形成及其技術(shù)上的突破之路是艱辛的，是前人不斷地在已有基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)探索、實(shí)踐和改進(jìn)而逐步形成的，印烙了工匠精神和科學(xué)精神。

4.時(shí)政熱點(diǎn)和輿情的融入

時(shí)政熱點(diǎn)和輿情往往是當(dāng)代學(xué)生關(guān)注的焦點(diǎn)，因此適當(dāng)將時(shí)政熱點(diǎn)和輿情融入專業(yè)課堂教學(xué)，并進(jìn)行正面引導(dǎo)，往往會促其思考，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感、家國情懷。

例如，在講解“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”課程CPU章節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師可以適時(shí)引入國產(chǎn)超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“神威·太湖之光”成功研制等話題，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感、愛國情懷。

又如，在講授“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”的三種校驗(yàn)碼編碼方法過程中，可突出展現(xiàn)海明碼的理論技術(shù)創(chuàng)新及其巧妙性所體現(xiàn)出的美學(xué)，激勵(lì)學(xué)生以國內(nèi)外科技領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行卓絕探索的先驅(qū)者們?yōu)榘駱硬恍概?，?chuàng)新思考計(jì)算機(jī)專業(yè)的方法和理論，助力科技強(qiáng)國。

5.教師師德師能建設(shè)與推進(jìn)課程思政建設(shè)相輔相成

教師首先要具備“執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神，并把這種精神融入課程。因?yàn)楣た茖I(yè)的本科生大學(xué)四年絕大多數(shù)時(shí)間都是進(jìn)行專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而專業(yè)課程教師在教學(xué)過程中所表現(xiàn)出來的價(jià)值取向和科學(xué)素養(yǎng)會對學(xué)生產(chǎn)生直接影響。因此，如何把價(jià)值觀教育的重點(diǎn)、亮點(diǎn)、熱點(diǎn)及時(shí)融入課程教學(xué)和知識傳授之中，是對專業(yè)課程教師責(zé)任心、敬業(yè)心、求索心和匠心的考驗(yàn)。另外，教師要準(zhǔn)確把握中央、教育部關(guān)于課程思政改革精神，并不斷學(xué)習(xí)、研究實(shí)踐和總結(jié)。

6.“簡明貫通式案例法”融入計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)

對專業(yè)認(rèn)知階段的課堂教學(xué)來說，由于學(xué)生的平均集中注意力時(shí)間有限，而現(xiàn)有的貫通式課程體系或復(fù)雜工程案例分散于四年中的不同學(xué)期，這在客觀上就使得戰(zhàn)線過長，往往在學(xué)習(xí)下一門課程時(shí)前趨課程已學(xué)過較長時(shí)間，學(xué)生可能已經(jīng)忘記了相關(guān)內(nèi)容，這就對教學(xué)實(shí)踐效果產(chǎn)生較大影響。

例如，某學(xué)期同時(shí)開設(shè)了“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”和“編譯原理”等多門平行課程的教學(xué)，而其后繼課程如“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”“操作系統(tǒng)”或“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等要在下一學(xué)期才開設(shè)，這就會導(dǎo)致出現(xiàn)當(dāng)講解到“編譯原理”的語義分析的中間語言三元式或“目標(biāo)機(jī)器語言”時(shí)，機(jī)器語言在“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”或“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等課程中才有深入學(xué)習(xí)，從而難以使學(xué)生形成對“編譯原理”這部分內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)物理機(jī)器具體實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生具體聯(lián)系的情況。為此，需要課程群教研組或教師設(shè)計(jì)和提煉出一個(gè)能貫穿于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)的八大層次、環(huán)環(huán)相扣的“簡明貫通式案例法”[9]，并將其應(yīng)用于相應(yīng)學(xué)期課程課堂的授課中，適時(shí)根據(jù)教學(xué)現(xiàn)場反饋或深或淺地進(jìn)行穿插講解，讓學(xué)生對學(xué)過的或正在學(xué)習(xí)的多門平行課程的內(nèi)容能從系統(tǒng)的角度去回顧、理解和學(xué)習(xí)，使其在有限的課堂時(shí)間內(nèi)形成對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各層次的直接的感性認(rèn)識，并建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件各層次子系統(tǒng)的核心概念，理解各層次子系統(tǒng)間的相互聯(lián)系、相互影響和銜接機(jī)制，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)習(xí)過程中不自覺地隱性融入系統(tǒng)觀、普遍聯(lián)系的辯證思想觀及科學(xué)探索精神等方面的課程思政元素。

結(jié)語

本文所提出的多維度融入專業(yè)課程教學(xué)改革的“溫度”路徑涵蓋了學(xué)生情感心理、當(dāng)代學(xué)生成長環(huán)境的認(rèn)知受眾面、信息技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展歷史、學(xué)術(shù)前沿、時(shí)政熱點(diǎn)輿情、課程教師自身的師德師能和基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力視角的“簡明貫通式案例法”等。由于通信工程、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)或人工智能等專業(yè)與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在知識體系建立等方面有相關(guān)性，因而，提出的“多維度”融入路徑在這些專業(yè)方向上的教學(xué)也具有一定的參考價(jià)值。

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第一作者簡介：田國忠，教授，博士。

基金項(xiàng)目：常州工學(xué)院“課程思政”建設(shè)項(xiàng)目（30120300100-jgkt-06；30120300100-23-zd-sfzy02）。