數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政案例的設(shè)計(jì)探析

段群 李紅 王曉妮

摘要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算機(jī)類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，在整個(gè)專業(yè)中占據(jù)著承上啟下的重要地位。同時(shí)，“立德樹人”是高校培養(yǎng)人才的根本目標(biāo)，課程思政則是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的有效途徑之一。文章以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為研究對(duì)象，通過分析該課程所有知識(shí)單元所蘊(yùn)含的思政內(nèi)容，設(shè)計(jì)了多個(gè)相應(yīng)的思政案例。這為教師在教學(xué)過程中有效融入課程思政內(nèi)容，提升課程學(xué)習(xí)效果提供了一定的幫助。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)類專業(yè)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；課程思政案例；立德樹人

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）10-0150-03

0 引言

我國高等教育學(xué)校培養(yǎng)的是有理想信念、有知識(shí)、有想象力和創(chuàng)造力的大學(xué)生，其中有理想信念是最基本目標(biāo)，也就是要有正確世界觀、人生觀、價(jià)值觀，即“立德樹人” [1]。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，各高校均開設(shè)了相關(guān)的思政課程，如馬克思主義基本原理、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、中國現(xiàn)代史綱要、毛澤東思想與中國特色社會(huì)主義概論、習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想等。2020年5月，教育部印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》[2]。該綱要指出，要把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，專業(yè)課教育也必須關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)。

我國大部分高校都開設(shè)了計(jì)算機(jī)類專業(yè)，并為社會(huì)培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)類畢業(yè)生。為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的“立德樹人”培養(yǎng)目標(biāo)，必須深入研究計(jì)算機(jī)類專業(yè)的教育體系和學(xué)生心理，將思政教育內(nèi)容融入計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程，把馬克思主義哲學(xué)、社會(huì)主義核心價(jià)值觀、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿教學(xué)全過程[3]，培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感和扎實(shí)專業(yè)技能的人才，為社會(huì)主義建設(shè)添磚添瓦。

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程融入思政內(nèi)容的必要性與現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)極為重要的一門基礎(chǔ)核心課程，其前導(dǎo)課程包括C語言、Python語言、C++語言等計(jì)算機(jī)語言類課程，后續(xù)課程則包括算法分析與設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程對(duì)于前導(dǎo)和后續(xù)課程具有承上啟下的重要作用。當(dāng)前，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)代表了我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程正是這些技術(shù)的核心基礎(chǔ)課程。這些領(lǐng)域均需要培養(yǎng)具有理想信念、專業(yè)知識(shí)、想象力和創(chuàng)造力的人才。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容主要聚焦于課程理論知識(shí)，包括算法與程序設(shè)計(jì)中常用的一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如線性表、棧和隊(duì)列、串、數(shù)組和廣義表、樹和二叉樹、圖等，以及常用的查找和排序方法。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)分析問題數(shù)據(jù)對(duì)象的特性，掌握數(shù)據(jù)組織的基本方法，并初步具備分析和解決現(xiàn)實(shí)世界問題在計(jì)算機(jī)中的表示和處理能力。然而，由于該課程內(nèi)容繁多且難度較大，任課教師通常是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的理工科教師，他們擁有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和強(qiáng)大的教學(xué)能力，但可能缺乏文科素養(yǎng)。在授課過程中，教師可能過分強(qiáng)調(diào)課程知識(shí)的重要性[4]，而由于課堂時(shí)間有限，很少涉及學(xué)生社會(huì)主義核心價(jià)值觀、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等人文素養(yǎng)方面的內(nèi)容。學(xué)生因此可能無法將課堂知識(shí)與新時(shí)代中國特色社會(huì)主義理想信念相結(jié)合，缺乏為國家奉獻(xiàn)的激情、學(xué)習(xí)興趣和崇高志向。

因此，研究如何在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的每個(gè)知識(shí)單元中融入相應(yīng)的思政內(nèi)容，對(duì)于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)類專業(yè)“立德樹人”人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義。

2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)單元蘊(yùn)含的思政內(nèi)容

目前，雖然本課程教師已經(jīng)意識(shí)到在課堂中融入思政內(nèi)容的重要性，但對(duì)于具體哪個(gè)知識(shí)單元應(yīng)該與哪部分思政內(nèi)容相結(jié)合，尚不甚明確。另外，教師還存在一些誤區(qū)，例如，有的教師認(rèn)為課程思政必須體現(xiàn)當(dāng)前的時(shí)事政治，在課堂上實(shí)時(shí)向?qū)W生介紹國際國內(nèi)的時(shí)事政治，導(dǎo)致在實(shí)際的教學(xué)過程中，由于缺乏對(duì)思政元素的甄選和鑒別，生搬硬套地融入思政內(nèi)容，造成課程知識(shí)單元與思政元素內(nèi)容不相干，教學(xué)效果適得其反。

要有效融入思政課程內(nèi)容，必須以本課程的教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)。本課程的教學(xué)目標(biāo)是通過分析具體問題，構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)組織方式，設(shè)計(jì)解決問題的計(jì)算機(jī)算法，并最終通過計(jì)算機(jī)語言編程程序解決問題。在明確了課程的教學(xué)目標(biāo)后，制定相應(yīng)的課程思政教學(xué)目標(biāo)。在新時(shí)代，要培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀，在課程所具備的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)中嵌入相應(yīng)的課程思政目標(biāo)，從本課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的道德品質(zhì)、愛國情懷和人文素養(yǎng)等。本課程教學(xué)過程中涉及從現(xiàn)實(shí)世界到數(shù)據(jù)邏輯世界、從數(shù)據(jù)邏輯世界到計(jì)算機(jī)世界的轉(zhuǎn)換，這種思維轉(zhuǎn)換的模式可以通過設(shè)定思政目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。另外，培養(yǎng)學(xué)生良好、規(guī)范的編程習(xí)慣和邏輯思維，也可以融入馬克思主義的科學(xué)觀、社會(huì)主義核心價(jià)值觀和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等思政內(nèi)容。

本文通過研究分析本課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，挖掘出每個(gè)知識(shí)單元所蘊(yùn)含的思政內(nèi)容，使得教師在教學(xué)過程中可以將專業(yè)知識(shí)與思政內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，并使得學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)具有切實(shí)的榮譽(yù)感、成就感、主人翁精神，以實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的根本任務(wù)。

本課程第一章：緒論，主要內(nèi)容介紹本課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法，所蘊(yùn)含的思政內(nèi)容是“萬事要善于規(guī)劃，然后按計(jì)劃行事”，即“萬事預(yù)則立，不預(yù)則廢”。這就是培養(yǎng)大學(xué)生做事情要養(yǎng)成提前做好規(guī)劃、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、堅(jiān)持等敬業(yè)的好習(xí)慣。第二章：線性表，主要內(nèi)容介紹按照元素從前到后排列順序操作的線性表，根據(jù)線性表前后相鄰元素之間一對(duì)一（除了開始元素和結(jié)束元素之外，其余元素有且僅有一個(gè)直接前驅(qū)元素和一個(gè)直接后繼元素）的關(guān)系特點(diǎn)。蘊(yùn)含著“凡事必須按照預(yù)先規(guī)則，不以規(guī)矩，不成方圓”的思政內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生做事要遵守自然規(guī)律和國家法規(guī)的人文素養(yǎng)。第三章：棧和隊(duì)列，主要內(nèi)容介紹插入、刪除僅在一端（棧頂）操作的受限性線性表，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有先進(jìn)后出（或后進(jìn)先出）的操作特點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等方面應(yīng)用中特別廣泛，讓學(xué)生體會(huì)所學(xué)即所用，提升學(xué)生的職業(yè)價(jià)值認(rèn)同和專業(yè)自豪感；隊(duì)列是插入在一端（隊(duì)尾），刪除在另一端（隊(duì)頭）操作的受限線性表，描述了先到先服務(wù)的排隊(duì)概念，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成按序排隊(duì)接受服務(wù)的好習(xí)慣，遵守社會(huì)公共秩序的自由、平等、友善道德修養(yǎng)。第四章：數(shù)組和廣義表，數(shù)組一般表示固定長度的線性表，可以培養(yǎng)學(xué)生與人交往要誠實(shí)守信、法治社會(huì)做事要有契約精神等優(yōu)秀道德品質(zhì)；廣義表是元素可以是線性表的線性表，是線性表的擴(kuò)展，這可以鼓勵(lì)大學(xué)生積極參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，培養(yǎng)他們勇于開拓的創(chuàng)新意識(shí)。第五章：字符串，字符串是元素類型是字符型的特殊線性表，是網(wǎng)絡(luò)中常見處理的數(shù)據(jù)類型，讓學(xué)生體會(huì)專業(yè)優(yōu)勢，激發(fā)科技報(bào)國的愛國精神。第六章：樹和二叉樹，樹結(jié)構(gòu)描述了從根結(jié)點(diǎn)到葉子結(jié)點(diǎn)的上下層級(jí)結(jié)構(gòu)概念，充分體現(xiàn)了國家、集體、個(gè)人的組織結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生愛國、愛人民、愛家的家國情懷。第七章：圖，圖結(jié)構(gòu)描述了鄰接結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概念，表達(dá)了宇宙萬物互聯(lián)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生具備海納百川的大國工匠精神和文化素養(yǎng)。第八章：查找，介紹了常用的查找算法以及時(shí)空效率，現(xiàn)代各項(xiàng)高新技術(shù)迅猛發(fā)展，知識(shí)爆炸，大學(xué)生在學(xué)習(xí)工作過程中，不能盲目跟從，要做好甄別選擇，培養(yǎng)學(xué)生處事不亂、沉著應(yīng)對(duì)的良好修養(yǎng)。第九章：排序，介紹了常用的排序算法以及時(shí)空效率，人生是場馬拉松，而不是倉促的短跑，引申出大學(xué)生要規(guī)劃好人生每個(gè)階段，從容有序地步入人生每個(gè)賽場。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政參考案例的設(shè)計(jì)

在挖掘出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)每個(gè)知識(shí)單元所蘊(yùn)含的思政內(nèi)容之后，將在實(shí)際的教學(xué)過程中，結(jié)合精心設(shè)計(jì)的思政案例，講解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)。這樣做旨在引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)愛國愛家、辯證思維、開拓創(chuàng)新、遵紀(jì)守法以及遵守社會(huì)公德等素養(yǎng)，深層次激發(fā)學(xué)生為實(shí)現(xiàn)中國夢而努力學(xué)習(xí)的動(dòng)力，從而幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識(shí)單元對(duì)應(yīng)思政案例表如表1所示[5-7]。

4 結(jié)束語

本文緊跟新時(shí)代需求，針對(duì)計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，挖掘了課程中每個(gè)知識(shí)單元的思政內(nèi)容，并設(shè)計(jì)了多個(gè)思政案例。這些案例被巧妙地融入本課程知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過程中，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)課程細(xì)節(jié)與思政內(nèi)容之間的完美結(jié)合，有效激發(fā)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、愛國愛家情懷、時(shí)代使命感以及科技創(chuàng)新意識(shí)。通過這種方式，學(xué)生能夠明確個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)與國家發(fā)展目標(biāo)之間的內(nèi)在統(tǒng)一，有效提升了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)了對(duì)枯燥、難懂專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，從而提高了專業(yè)課程學(xué)習(xí)的效果，達(dá)到了“立德樹人”的目標(biāo)。這為計(jì)算機(jī)類及其他專業(yè)課程開展課程思政建設(shè)提供了一定的參考價(jià)值。

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