探究融合理論和實(shí)踐的Python程序設(shè)計(jì)課程思政建設(shè)

【摘 "要】 在當(dāng)今信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)編程已經(jīng)成為一項(xiàng)基礎(chǔ)技能，而培養(yǎng)學(xué)生的思想政治覺悟和創(chuàng)新能力同樣不可或缺。融合理論和實(shí)踐的Python程序設(shè)計(jì)課程將通過編程實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生思考社會(huì)問題、價(jià)值觀念，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神。文章旨在探討如何將思想政治教育與Python編程技能培養(yǎng)相結(jié)合，為學(xué)生提供更全面、深入的教育體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】 融合理論；Python；思政建設(shè)

一、Python程序設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)思路

在思想政治理念下，Python語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)應(yīng)注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新思維。為達(dá)到這一目標(biāo)，教學(xué)方法上應(yīng)采用多元化的策略，以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能動(dòng)性。首先，案例教學(xué)法是一種有效的教學(xué)手段。通過引入現(xiàn)實(shí)生活中的案例，將抽象的編程概念與具體的問題場景相結(jié)合，使學(xué)生能夠更深入地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。案例教學(xué)法可以培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，讓他們從多角度思考，探索不同解決方案，并加深對思政理念的理解。其次，分組討論法能夠激發(fā)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過分組討論，學(xué)生可以共同思考問題，分享不同的見解和觀點(diǎn)。這種方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和辯證思考能力，使他們更好地理解思政理念，并將其應(yīng)用于實(shí)際編程中。另外，采用程序驗(yàn)證法可以讓學(xué)生通過實(shí)際編碼實(shí)踐，驗(yàn)證和鞏固所學(xué)的知識(shí)。通過編寫程序解決實(shí)際問題，學(xué)生可以鍛煉自己的邏輯思維和創(chuàng)新能力。這種方法強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作，有助于學(xué)生更深刻地理解思政理念的內(nèi)涵，并將其運(yùn)用于實(shí)際應(yīng)用中。

二、理論課程中的思政元素

（一）Python概述的思政設(shè)計(jì)

Python語言概述章節(jié)旨在向?qū)W生介紹Python編程語言的發(fā)展歷程以及我國軟件行業(yè)的現(xiàn)狀，同時(shí)引入了谷歌等美國企業(yè)對中國企業(yè)的打壓案例，強(qiáng)調(diào)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的重要性，以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和競爭力。

Python作為一門廣泛應(yīng)用于軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的編程語言，經(jīng)歷了多年的發(fā)展，逐漸成了全球范圍內(nèi)最受歡迎的編程語言之一。我國軟件行業(yè)也在不斷壯大，取得了顯著的發(fā)展成就，成為國家經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而，國際競爭中的一些案例也值得人們深思。近年來，一些美國企業(yè)，特別是谷歌等巨頭企業(yè)，曾無端對我國企業(yè)進(jìn)行打壓，制造了不必要的困難。這些案例提醒人們，盡管我國在軟件技術(shù)和創(chuàng)新方面取得了重要進(jìn)展，但仍需時(shí)刻保持警惕，增強(qiáng)自身的核心競爭力。

為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生具備堅(jiān)定的科學(xué)文化知識(shí)和創(chuàng)新思維尤為重要。只有通過深入學(xué)習(xí)科學(xué)、技術(shù)、文化等領(lǐng)域的知識(shí)，才能夠培養(yǎng)出有能力在國際競爭中勝出的人才。正如“少年強(qiáng)則國強(qiáng)”所言，每個(gè)人的努力都將為國家的強(qiáng)大貢獻(xiàn)一份力量。

（二）變量和數(shù)據(jù)類型的思政設(shè)計(jì)

通過深入理解變量和數(shù)據(jù)類型，教師能夠從思想政治的角度培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)操守。在編程世界中，變量和數(shù)據(jù)類型扮演著關(guān)鍵角色，而在社會(huì)中，行為也需要合適的變量和數(shù)據(jù)類型來表達(dá)人們的價(jià)值觀和決策。這個(gè)思政設(shè)計(jì)的目標(biāo)在于將這兩個(gè)領(lǐng)域聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀和職業(yè)道德，使他們成為有社會(huì)責(zé)任感的合格開發(fā)者。在編程中，變量是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，數(shù)據(jù)類型決定了數(shù)據(jù)的性質(zhì)和操作方式。同樣，在現(xiàn)實(shí)生活中，人們行為和決策也是基于一定的價(jià)值觀和道德準(zhǔn)則。在編程中，人們選擇合適的變量和數(shù)據(jù)類型來反映問題的本質(zhì)，同樣，人們的行為也應(yīng)該與人們的價(jià)值觀相符。例如選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型可以避免數(shù)據(jù)丟失或溢出，而堅(jiān)持正確的價(jià)值觀可以避免決策的錯(cuò)誤或傷害。與此同時(shí)，編程中的變量命名規(guī)則和良好的職業(yè)操守之間存在聯(lián)系。合適的變量命名可以增強(qiáng)代碼的可讀性和可維護(hù)性，而正確的職業(yè)操守可以建立聲譽(yù)和信任。在編程中，命名變量時(shí)要注重描述性，以便他人理解代碼意圖。同樣，人們的行為也應(yīng)該誠實(shí)和透明，以贏得他人的信任。

（三）流程控制語句的思政設(shè)計(jì)

流程控制語句在編程中具有重要作用，而通過思政設(shè)計(jì)，可以將其與社會(huì)價(jià)值觀有機(jī)結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)合作、公平、正義等品德，同時(shí)發(fā)展判斷力和決策能力。編程中的流程控制語句包括條件判斷、循環(huán)和分支，它們決定了程序的執(zhí)行路徑。類比于社會(huì)生活，人們的決策和行動(dòng)也需要一定的判斷和選擇。人們可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何在編程中體現(xiàn)判斷力，同時(shí)如何在社會(huì)中做出明智的決策。通過編程，學(xué)生可以體驗(yàn)到不同決策對結(jié)果的影響，從而培養(yǎng)出更好的判斷力。

循環(huán)語句代表堅(jiān)持不懈的精神，類似于堅(jiān)持追求目標(biāo)的品質(zhì)。通過編程實(shí)現(xiàn)循環(huán)，學(xué)生能理解持續(xù)努力如何達(dá)成目標(biāo)，進(jìn)而將這種價(jià)值觀應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。分支語句則對應(yīng)于在面對多種情況時(shí)做出公正決策的能力。人們可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過分支語句在編程中實(shí)現(xiàn)公平和正義，然后將這種思維應(yīng)用于日常選擇和社會(huì)責(zé)任上。

（四）常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思政設(shè)計(jì)

通過教師的講解，學(xué)生可以通過組合數(shù)據(jù)類型（如列表、字典、元組、集合）的實(shí)例理解部分與整體的關(guān)系。這種關(guān)系類似于在社會(huì)中將個(gè)體組合成團(tuán)隊(duì)，將小部分匯聚成大整體，形成協(xié)同合作的局面。在編程中，列表中的元素、字典中的鍵值對、元組的組合以及集合的成員都代表了部分，而整個(gè)數(shù)據(jù)類型則代表了整體。學(xué)生通過編程實(shí)踐，可以體會(huì)到將不同數(shù)據(jù)類型組合在一起如何形成更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，正如在社會(huì)中協(xié)作可以創(chuàng)造更大的價(jià)值。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅幫助學(xué)生掌握了編程技巧，還培養(yǎng)了他們從整體和部分角度思考問題的能力，讓他們能夠更好地應(yīng)對復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)和編程挑戰(zhàn)。通過將編程知識(shí)與社會(huì)價(jià)值觀有機(jī)結(jié)合，學(xué)生將更好地理解如何將部分整合為整體，培養(yǎng)協(xié)作和創(chuàng)新的能力，為未來的職業(yè)和步入社會(huì)做好準(zhǔn)備。

（五）函數(shù)與模塊的思政設(shè)計(jì)

教師通過介紹函數(shù)與模塊的基本語法和設(shè)計(jì)方法，將引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，以及如何管理龐大且復(fù)雜的應(yīng)用問題。通過教授函數(shù)與模塊的基本語法和設(shè)計(jì)方法，教師旨在啟發(fā)學(xué)生思考計(jì)算機(jī)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用和管理。函數(shù)是將代碼邏輯組織起來并復(fù)用的關(guān)鍵方式，而模塊則進(jìn)一步將代碼分離和組織成更大的單元，有助于應(yīng)對復(fù)雜的應(yīng)用問題。在教學(xué)過程中，教師將介紹函數(shù)的定義、參數(shù)傳遞、返回值等基本概念，以及如何設(shè)計(jì)良好的函數(shù)來解決特定問題。同時(shí)，教師將引導(dǎo)學(xué)生思考如何將不同函數(shù)組合在一起，以構(gòu)建一個(gè)完整的程序，從而解決更大規(guī)模的實(shí)際問題。隨后，教師將探討模塊的概念和設(shè)計(jì)原則，以及如何將相關(guān)的函數(shù)和數(shù)據(jù)組織成一個(gè)模塊。通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和創(chuàng)建自己的模塊，教師將促使他們思考如何管理代碼庫，以便在日后開發(fā)龐大和復(fù)雜的應(yīng)用時(shí)能夠輕松維護(hù)和擴(kuò)展。

（六）文件處理的思政設(shè)計(jì)

教師通過教授輸入與輸出的操作，旨在培養(yǎng)學(xué)生對文化修養(yǎng)、道德修養(yǎng)、計(jì)算思維和編程思維等方面的注重，從而實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸出人生價(jià)值，為國家發(fā)展貢獻(xiàn)力量的目標(biāo)。

在教學(xué)過程中，教師將詳細(xì)介紹輸入和輸出的概念和操作，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的流動(dòng)與交互如何成為計(jì)算機(jī)編程的基石。同時(shí)，教師將引導(dǎo)學(xué)生思考，就像計(jì)算機(jī)需要正確輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生有效的輸出結(jié)果一樣，個(gè)人的內(nèi)在修養(yǎng)、道德價(jià)值觀等也是為社會(huì)輸出有益價(jià)值的重要“輸入”。教師將通過具體案例和實(shí)踐練習(xí)，幫助學(xué)生理解“輸入”和“輸出”的比喻在個(gè)人發(fā)展中的意義。通過編程思維的培養(yǎng)，學(xué)生將逐漸習(xí)得分析問題、創(chuàng)造解決方案和有效溝通的能力，這也是為社會(huì)“輸出”有益價(jià)值的方式。教師將強(qiáng)調(diào)學(xué)生不僅要關(guān)注自身技術(shù)的提升，還要注重自身的文化修養(yǎng)和道德價(jià)值觀，使自己在為社會(huì)輸出人生價(jià)值時(shí)能夠有更廣泛的影響。這種教學(xué)方法將幫助學(xué)生形成全面發(fā)展的觀念，將個(gè)人修養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任和國家發(fā)展緊密結(jié)合，為未來的人生道路和社會(huì)貢獻(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（七）面向?qū)ο缶幊痰乃颊O(shè)計(jì)

通過面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，教師將引導(dǎo)學(xué)生探索問題背后的本質(zhì)，并學(xué)會(huì)將問題從特定情境推廣到更普遍的情況。這種方法強(qiáng)調(diào)從特殊情況出發(fā)，逐步抽象出共性，最終建立通用的解決方案。在教學(xué)過程中，教師將首先介紹面向?qū)ο蟮幕靖拍?，如類、對象、繼承和多態(tài)等。然后，通過具體案例和實(shí)際編程練習(xí)，教師將引導(dǎo)學(xué)生從一個(gè)特定的問題入手，通過抽象、封裝和模塊化等方法，逐步將解決方案推廣到更廣泛的范圍。通過面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，學(xué)生將能夠更深入地理解問題的本質(zhì)，從而能夠更好地解決各種復(fù)雜的情況。這種從特殊到一般、從具體到抽象的思維方式將培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和問題解決能力，使他們能夠在不同領(lǐng)域應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，為未來的職業(yè)和社會(huì)發(fā)展做好準(zhǔn)備。通過將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)與思維培養(yǎng)相結(jié)合，學(xué)生將能夠更好地理解問題的本質(zhì)，培養(yǎng)解決問題的能力，并為個(gè)人成長和社會(huì)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。

三、實(shí)踐課程中的思政元素

（一）課程實(shí)踐項(xiàng)目

在數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目的實(shí)踐中，教師通過統(tǒng)計(jì)習(xí)近平總書記重要講話片段中關(guān)鍵詞（如“中國共產(chǎn)黨”“人民”“抗疫”等）的出現(xiàn)次數(shù)、頻率以及上下文情境，旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和深入思考能力。教師首先會(huì)向?qū)W生介紹數(shù)據(jù)分析的重要性以及在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用。接著，教師將選取習(xí)近平總書記的講話片段作為案例，引導(dǎo)學(xué)生通過對文本數(shù)據(jù)的分析來深入探討其中的關(guān)鍵信息。在分析過程中，教師將引導(dǎo)學(xué)生采用計(jì)算機(jī)編程工具（如Python）來處理文本數(shù)據(jù)。學(xué)生將被要求編寫代碼，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵詞的提取、計(jì)數(shù)和頻率統(tǒng)計(jì)等功能。通過這些數(shù)據(jù)分析技能的應(yīng)用，學(xué)生將能夠更好地理解數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析的方法，以及如何從大量數(shù)據(jù)中提取有意義的信息。重點(diǎn)在于關(guān)鍵詞的出現(xiàn)次數(shù)和頻率分析。教師會(huì)指導(dǎo)學(xué)生使用編程工具進(jìn)行關(guān)鍵詞的提取和統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也會(huì)讓學(xué)生注意關(guān)鍵詞出現(xiàn)的上下文情境。這有助于學(xué)生更深入地理解這些關(guān)鍵詞在講話中的重要性，以及它們所涵蓋的主題和觀點(diǎn)。

（二）課程思政案例

教師可以通過比較迭代和遞歸兩種方法解決斐波那契數(shù)列問題，引導(dǎo)學(xué)生思考不同思維方式的優(yōu)缺點(diǎn)。通過討論貪心算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃在背包問題中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生權(quán)衡不同解決方案的能力。通過分析二分查找算法的原理，引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)據(jù)有序性對算法效率的影響。探討圖算法如廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索在社交網(wǎng)絡(luò)分析中的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將抽象概念應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。介紹機(jī)器學(xué)習(xí)算法如樸素貝葉斯在垃圾郵件分類中的應(yīng)用，讓學(xué)生理解算法如何從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)模式。探討并行計(jì)算和多線程編程在加速計(jì)算任務(wù)中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考如何充分利用計(jì)算資源。分析數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化策略和索引設(shè)計(jì)原則，讓學(xué)生理解如何提高數(shù)據(jù)庫查詢性能。

多重循環(huán)嵌套在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用可以通過數(shù)學(xué)家張丘建最先提出的“百錢買百雞”問題來進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練。在這個(gè)案例中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用多重循環(huán)嵌套來解決這個(gè)問題，同時(shí)強(qiáng)調(diào)科技的力量和計(jì)算機(jī)在實(shí)際問題中的應(yīng)用。通過編程實(shí)踐，學(xué)生將能夠更好地理解多重循環(huán)嵌套的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)解決復(fù)雜問題的能力。

四、結(jié)語

在課程中，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了Python編程的基本知識(shí)和技能，還通過項(xiàng)目實(shí)踐深入理解編程思維在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。通過案例分析和討論，學(xué)生逐漸培養(yǎng)了從多角度思考問題、分析問題的能力，同時(shí)也加強(qiáng)了對社會(huì)倫理、科學(xué)精神和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的理解?？傊?，融合理論和實(shí)踐的Python程序設(shè)計(jì)課程思政建設(shè)旨在培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。通過培養(yǎng)學(xué)生的編程技能、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，人們希望學(xué)生能夠在日后的學(xué)習(xí)和工作中，積極投身科技創(chuàng)新、社會(huì)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢做出貢獻(xiàn)。

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