思政理念引領(lǐng)下的Python程序設(shè)計課程教學改革研究

梅雅欣 楊利 宛楠 潘媛媛 張亭亭

摘要：在大學教育中，計算機教育占據(jù)重要地位，是最重要的通識課程之一。傳統(tǒng)的計算機教育因其較強的專業(yè)性，更側(cè)重對學生專業(yè)技能的傳授，缺少對學生認知與觀念的引導。教師應(yīng)以立德樹人為導向，將思政與專業(yè)教學相結(jié)合，幫助學生在學到本領(lǐng)的同時樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。以Python程序設(shè)計課程教學為例，深挖其中的思政元素進行課程改革。主要從理論教學、實驗教學、評價方式三個方面給出了具體的實施方法與案例，為計算機類課程提供參考。

關(guān)鍵詞： 計算機教育；立德樹人；思政；Python程序設(shè)計；課程改革

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）35-0163-03

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

0 引言

2004年以來，我國先后出臺了關(guān)于加強學生思想政治教育的系列工作文件，以此為契機，2014年上海高校首次提出了課程思政的理念；2016年12月，在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記對課程思政理念給予了充分的肯定；2019年8月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化新時代學校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》；2020年5月，教育部印發(fā)了《高等學校課程思政建設(shè)指導綱要》[1]。多年來的探索，逐步推進著高校教育從思政課程向課程思政的轉(zhuǎn)變。各種文件和舉措都充分表明了思政教育在我國高等人才培養(yǎng)過程中的重要性，這是新時代背景下課程改革的必然趨勢[2]。

當前我們處于開放的多媒體時代，學生的主流價值觀和信仰教育不斷受到?jīng)_擊，教育者面臨著一個“為誰培養(yǎng)人，培養(yǎng)怎樣的人”的關(guān)鍵問題。將思政融入高校課程教育有助于學生認識國情，肩負起歷史的責任，成為美好生活中的合格繼承者與建設(shè)者[3]。

1 通識課程主要組成

縱覽高校人才培養(yǎng)體系，自20世紀80年代起，通識課程的地位不斷提升，成為培養(yǎng)學生綜合能力與素養(yǎng)的重要課程。如圖1所示，通識課程所涉及的領(lǐng)域主要包括三個模塊，分別為人文科學、社會科學和自然科學，而在自然科學中，計算機科學是其重要的組成部分[4-5]。

計算機技術(shù)的不斷發(fā)展使其對推動國民經(jīng)濟與國家發(fā)展有著不可推卸的責任與不容置疑的作用。編程語言教學是計算機類課程的基礎(chǔ)，本文以Python程序設(shè)計教學為例，分析其在理論和實踐教學中的思政元素。Python語言是當下最流行的編程語言之一，如圖2所示，在近幾年的TIOBE排行榜中更是高居榜首，其在編程語言中有著舉足輕重的地位，同時也是各高等院校普遍開設(shè)的編程類課程之一。全球疫情肆虐期間，Python在獲取疫情數(shù)據(jù)、分析疫情走勢、數(shù)據(jù)可視化等工作中發(fā)揮了重要作用。為此，將思政元素融入Python課程教育既響應(yīng)國家號召，也順應(yīng)時代需求，它使計算機課程教育教學回歸到“育人”本身。

2 Python思政育人目標

Python程序設(shè)計是編程類基礎(chǔ)課程，區(qū)別于傳統(tǒng)思政教育課程，對學生的邏輯思維能力和動手實踐能力有著較高的要求。因此，對于該課程的思政改革更需要結(jié)合課程特征進行，使思政教育與專業(yè)教育齊頭并進，提高學生認識世界、理解世界以及利用專業(yè)知識改造世界的能力。具體來說，以遞進的方式培養(yǎng)學生四個方面的認知與能力，如圖3所示。

2.1 培養(yǎng)學生的課程自信與行業(yè)自信

科技是推動發(fā)展的第一生產(chǎn)力，近些年來國家的發(fā)展離不開“物聯(lián)網(wǎng)”“人工智能”“大數(shù)據(jù)”“云計算”以及“5G”等熱詞，這些技術(shù)的發(fā)展少不了Python的助力[6]。通過課程引入向?qū)W生介紹相關(guān)行業(yè)的發(fā)展趨勢及其對社會發(fā)展的重要性等內(nèi)容，讓學生了解課程開設(shè)的意義，從而激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣。

2.2 培養(yǎng)學生的求知精神與求精精神

與其他編程類語言不同，Python雖然沒有煩瑣的語法和復(fù)雜的語言規(guī)則，卻對代碼塊的格式要求極高，也因此被譽為最美麗的語言[7]。這就要求學生在代碼書寫過程中對細節(jié)高度把握，否則會導致一系列程序錯誤，如空格和Tab的錯誤使用會導致代碼運行的異常、單個字母的差別會導致運行出現(xiàn)不同的效果等。通過對Python語言的諸多細節(jié)學習可以培養(yǎng)學生的求知探索精神，而代碼的編寫規(guī)范可以培養(yǎng)學生的求精精神。

2.3 培養(yǎng)學生的溝通能力與合作能力

Python作為一門面向?qū)ο蟮恼Z言，十分適合大型程序開發(fā)，將開發(fā)任務(wù)分為多個模塊交由小組分工合作完成，能大大提高開發(fā)效率。然而，模塊內(nèi)的代碼書寫規(guī)范與模塊間的接口設(shè)計卻是一個較大的考驗。通過實驗課程將學生分組，要求其共同完成項目任務(wù)，有利于培養(yǎng)學生的溝通能力與合作能力。

2.4 培養(yǎng)學生的人生觀念和價值觀念

教育是國之大計、黨之大計。Python技術(shù)就像一把雙刃劍，合理地利用有助于學生走向正確的職業(yè)道路或求學道路，為國家做貢獻；而錯誤地使用不僅可能給他人帶來傷害，甚至會觸及國家紅線，危害國家安全。堅持以立德樹人為導向，在給學生傳授知識的同時，潛移默化地結(jié)合科學精神，做到“術(shù)道融合”，有助于引導學生正確地利用所學所知，樹立正確的人生觀念和價值觀念。

3 理論課程內(nèi)容中的思政設(shè)計

Python語言的設(shè)計并非單一的，它結(jié)合著其他編程語言的優(yōu)勢而誕生，其中的語法設(shè)計蘊含了豐富的思政元素。這些元素與課程的有機結(jié)合有助于激發(fā)學生的家國情懷、奉獻精神與創(chuàng)新精神等。這里以“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”這一章節(jié)為例，淺談教學過程中的思政設(shè)計。作為面向?qū)ο蟮恼Z言，Python具有三大特性：繼承性、封裝性、多態(tài)性，這三大特性有著不同的思政體現(xiàn)。

3.1 繼承性中的家國情懷

繼承性允許類在創(chuàng)建時多重繼承，子類既能繼承父類的屬性與行為，也能擁有自身的特性，這使得開發(fā)過程中代碼冗余度大大降低，從而提高開發(fā)效率。繼承的理念與國家的發(fā)展不謀而合，一代代中國共產(chǎn)黨人繼承了先輩的優(yōu)秀品質(zhì)，帶領(lǐng)歷盡艱辛的人民走出了最黑暗的時期，迎接黎明，最終找到了專屬的中國特色社會主義道路。正如著名學者辜鴻銘在《中國人的精神》系列講座中提到的：“中國人最大的品質(zhì)是溫良”[8]。共產(chǎn)黨人繼承了這份溫良，因為這份溫良得以深入群眾，得以發(fā)展壯大，得以使國家蓬勃發(fā)展。而現(xiàn)在，一代又一代共產(chǎn)黨人繼承了先輩的品質(zhì)與精神，才使得國家少走了許多彎路，才使得中華民族能夠屹立在世界民族之林，長青不倒。

在課程講授繼承性概念時，可以以黨的傳承為例。在Python中，繼承性允許新的類繼承并擴展原有類的功能，同時保留原有類的特性。類比黨的傳承就是指新一代黨員在前輩黨員的基礎(chǔ)上發(fā)展壯大，繼承和發(fā)揚共產(chǎn)黨的優(yōu)良傳統(tǒng)和作風。共產(chǎn)黨通過代代相傳的方式，保持著自身的穩(wěn)定性和凝聚力。通過這個案例教導學生延續(xù)老一輩共產(chǎn)黨人的優(yōu)良傳統(tǒng)，樹立正確的家國情懷。

3.2 封裝性中的奉獻精神

封裝性將數(shù)據(jù)與基于數(shù)據(jù)的操作封裝在一起，使其構(gòu)成一個不可分割的獨立對象。這種特性使得對象的實現(xiàn)細節(jié)盡可能地隱藏在內(nèi)部，而對外只保留一些可用的接口[9]。正因為封裝性的特點，第三方人員在使用對象時無需理解其實現(xiàn)邏輯便可直接利用。封裝性與社會生活中所有在崗位上付出的人們有著相似的屬性。疫情時，醫(yī)護人員迎難而上，投身一線；鐘南山院士等不畏病毒，掛帥出征；火災(zāi)時，消防員戰(zhàn)士身負使命，逆向前行；科研中，研究人員奉獻青春，投身事業(yè)……哪有什么歲月靜好，之所以能享受美好的生活，只是因為有人負重前行。這些奉獻者的付出過程對大眾是不可見的，卻是構(gòu)建美好生活的不可忽略的一份力量。

在課程講授封裝性概念時，以新冠疫苗為例，提問學生是否接種過新冠疫苗、是否了解該疫苗的用途以及研發(fā)過程。通過三個問題引導學生思考，生活中有許多類似新冠疫苗的例子，我們不了解其背后的故事，但是享受到了相應(yīng)的紅利，這是因為有人在背后默默奉獻，這就是封裝性的體現(xiàn)。

3.3 多態(tài)性中的創(chuàng)新精神

多態(tài)性體現(xiàn)在向不同的對象發(fā)送同一個消息時，不同的對象會產(chǎn)生不同的行為（即方法）[10]。多態(tài)性與繼承性密切相關(guān)，子類繼承了父類的各種方法，卻又保持自身的特性，在調(diào)用父類方法時會把子類本身當成參數(shù)傳遞給方法，最終產(chǎn)生與父類不同的結(jié)果。這種一脈相承卻又百花齊放的核心思想與科技的進步、文化的更迭具有相同的內(nèi)核。在繼承中學習，在多態(tài)中創(chuàng)新，單一地固守舊傳統(tǒng)、舊思想、舊方法，無法帶來進步；取其精華，棄其糟粕，不斷創(chuàng)新才會帶來新的民族希望。

在課程講授多態(tài)性概念時，以春秋戰(zhàn)國時期百家爭鳴為例。在思想方面，荀子是儒家學派的代表人物，而韓非子和李斯作為荀子的徒弟，卻是法家的代表人物。韓非子和李斯都可以看作是荀子思想的繼承者和發(fā)展者，他們基于荀子的思想基礎(chǔ)進行了擴展和創(chuàng)新。在荀子的思想觀念中，認為天道自然、人性本惡、隆禮尊賢而王，重法愛民而霸，因此即使禮法并重也要以禮為本，這樣才能避免國家陷入暴政?；跁r代背景，韓非子與李斯雖然繼承了這樣的思想，但也進一步結(jié)合實際社會情況提出了新的方法與理論，成為杰出的法家代表人物。此外，雖然都遵循法家思想，韓非子與李斯的主張仍有差別，這就是繼承后的多態(tài)性。

除“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”這一章節(jié)有諸多思政融合點外，Python程序設(shè)計其他章節(jié)還存在很多可以融合思政元素的地方，經(jīng)過梳理匯總，一些典型的融合點如表1所示。

4 實驗課程內(nèi)容中的思政設(shè)計

Python程序設(shè)計是一門實踐性要求較高的課程，除理論基礎(chǔ)要打牢外，還需要有相應(yīng)的實驗課程進行輔助?；谛〗M討論法和項目教學法，根據(jù)班級人數(shù)對學生進行分組，3～4名學生自由組隊，共同完成實驗內(nèi)容。通過這種形式，讓學生檢查自己對所學知識的掌握情況，查缺補漏，鍛煉組員之間的協(xié)作能力，培養(yǎng)自身的責任意識。同時，提高組與組之間的競爭意識，從而不斷地提升自我，增強綜合知識應(yīng)用能力與動手實踐能力。

在具體的教學實施過程中，教師可以結(jié)合實際的社會問題來發(fā)布實驗任務(wù)，例如在實驗課中要求學生開發(fā)一個警匪追擊小游戲。學生需要對游戲進行模塊分解，如在設(shè)計類和對象時需要考慮警察類和匪徒類這兩個父類下有哪些子類，即在真實案件中會出現(xiàn)的匪徒有哪些，追擊不同匪徒需要出動的警種有哪些，不同警種的特性有哪些等。這都需要學生通過各種工具搜集資料來豐富游戲的設(shè)計，在搜集資料的同時可以增加學生對現(xiàn)實問題的了解。

5 評價方式改革

在傳統(tǒng)Python程序設(shè)計的評價方式中，通常以“評學”為主，表現(xiàn)為期末考試與上機實驗，這主要是對學生編程能力與技術(shù)掌握的考核。然而，將思政元素融入其中就需要對評價方式進行改革，以幫助學生更加全面地發(fā)展思維。

與評價學生的知識掌握程度不同，課程思政教學目標較為宏觀抽象，大多屬于意識形態(tài)和價值塑造的范疇，缺乏具體的量化指標。這就需要在評價時，將“評學”（基于學生知識與能力的掌握程度評價）與“評教”（基于學生認知、情感領(lǐng)域的學習體驗評價）相結(jié)合，具體實施方式如圖4所示。

6 總結(jié)

計算機類課程作為高校人才培養(yǎng)中最重要的通識課程之一，雖然專業(yè)性較強，但其中所蘊含的思政元素卻豐富多彩，需要努力挖掘出專業(yè)課程與思政的最佳融合點。本文以Python程序設(shè)計教學為例，列舉了其中蘊含的典型思政元素，這對“智育”和“德育”都起到了很好的教學引導作用，實現(xiàn)了它們的有機結(jié)合。在接下來的教學中還需進一步地豐富優(yōu)化案例，從而實現(xiàn)思政與Python的交織，給學生帶來更好的學習體驗。

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【通聯(lián)編輯：王 力】