“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)探索

摘 "要：為了落實(shí)工科專業(yè)教學(xué)立德樹人的根本任務(wù)，文章對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)”課程開展了融入課程思政元素的教學(xué)改革與實(shí)踐。課程以學(xué)生為主體，從科技發(fā)展、歷史文化、法治觀念、政治經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全五個(gè)方面著手，進(jìn)行了案例的選擇和教學(xué)，因勢(shì)利導(dǎo)，順勢(shì)而為地開展思政教育。形成了七個(gè)成熟的“Python程序設(shè)計(jì)”任務(wù)驅(qū)動(dòng)思政案例，并以詞云統(tǒng)計(jì)教學(xué)為例，提出了具體的教學(xué)實(shí)施與組織策略，為“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)探索提供改革的新思路。

關(guān)鍵詞：Python程序設(shè)計(jì)；課程思政；思政理念；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " "文章編號(hào)：1673-7164（2024）12-0079-04

在專業(yè)課程教學(xué)中融入思政元素是堅(jiān)持新時(shí)期高校思想政治教育“三全育人”的重要途徑之一。云時(shí)代Python語言越來越受程序開發(fā)人員喜歡，Python語言作為一種新興的解釋型語言，以其“簡單、優(yōu)雅、明確”的設(shè)計(jì)哲學(xué)迅速成為程序界的新秀。2021年，TIOBE排行榜，Python排名第三。2022年，Python在TIOBE排行榜已位居第一。另外，Python的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在Web編程、圖形處理、黑客編程、大數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等領(lǐng)域也能找到Python的身影。在高職院校中，尤其是計(jì)算機(jī)專業(yè)，Python語言課程屬于必修課程。［1］為了落實(shí)工科專業(yè)教學(xué)立德樹人的根本任務(wù)，文章對(duì)“Python程序設(shè)計(jì)”課程開展了融入課程思政元素的教學(xué)改革與實(shí)踐。本課程以學(xué)生為主體，從科技發(fā)展、歷史文化、法治觀念、政治經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全五個(gè)方面著手，進(jìn)行了案例的選擇和教學(xué)，因勢(shì)利導(dǎo)，順勢(shì)而為地開展思政教育。讓學(xué)生從案例中學(xué)習(xí)、掌握知識(shí)技能的同時(shí)，潛移默化地確立自己的人生觀、世界觀、價(jià)值觀。培養(yǎng)學(xué)生的愛國精神、工匠精神、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作精神等。形成了七個(gè)成熟的“Python程序設(shè)計(jì)” 任務(wù)驅(qū)動(dòng)思政案例，并通過詞云統(tǒng)計(jì)“黨的二十大報(bào)告”教學(xué)案例展現(xiàn)了設(shè)計(jì)的有效性，為“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)探索提供改革新思路。

一、“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政改革措施

課程堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，凸顯職業(yè)教育類型特色，結(jié)合“專創(chuàng)融合”的專業(yè)特色，緊扣專業(yè)人才培養(yǎng)定位，以弘揚(yáng)新時(shí)代愛國精神為主線，以真實(shí)項(xiàng)目為載體，探索出“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政建設(shè)模式和方法路徑。

（一）修訂課程標(biāo)準(zhǔn)

依托專業(yè)培養(yǎng)方案，深入挖掘課程思政元素，制訂新的課程標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)目標(biāo)中除了知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)外，增加了思政目標(biāo)，強(qiáng)化學(xué)生的愛國愛黨情感、科技強(qiáng)國的社會(huì)責(zé)任、工程師素養(yǎng)的職業(yè)規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神、良好人文素養(yǎng)及大國工匠精神。

（二）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，深入挖掘思政元素

本課程依托李學(xué)剛主編的《Python語言程序設(shè)計(jì)》教材各章內(nèi)容，深入挖掘思政元素，以專業(yè)知識(shí)為基本主線，結(jié)合新時(shí)代發(fā)展，在各章節(jié)適當(dāng)?shù)闹R(shí)節(jié)點(diǎn)、教學(xué)情境中有效滲入思政內(nèi)容，全面、系統(tǒng)地開展“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的愛國主義情懷，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在教學(xué)第一部分Python語言概述中，通過案例《大聲說：中國，我愛你！》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. 通過講述Python語言的應(yīng)用，讓學(xué)生了解科技的影響，引申到北斗導(dǎo)航、移動(dòng)通信領(lǐng)域的快速發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生追求技術(shù)進(jìn)步，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷。2. 在講述Python語言時(shí)，通過實(shí)證的方式介紹Python的誕生和完善的歷史過程，讓學(xué)生了解知識(shí)的來龍去脈，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。3. 通過分析Python語言的優(yōu)缺點(diǎn)，教育學(xué)生要學(xué)會(huì)取人之長，補(bǔ)己之短的道理。4. 通過講解Python的編碼規(guī)范，引出做任何事情都應(yīng)遵守規(guī)定。

在數(shù)據(jù)類型教學(xué)部分，通過案例《好好學(xué)習(xí)，天天向上》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. 在講解基本數(shù)據(jù)類型時(shí)，讓學(xué)生感受到每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)是一種驚人的力量。進(jìn)而介紹“陳嘉庚精神”的核心“誠毅”，培養(yǎng)學(xué)生逐漸樹立專注堅(jiān)守的工匠精神。2. 通過講解Python的編碼規(guī)范，引出做任何事情都應(yīng)遵守規(guī)定。

在選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)部分，通過案例《PM2.5空氣質(zhì)量提醒》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. 通過講授算法流程圖，不斷培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生解決項(xiàng)目及生活中遇到問題的能力。2. 新能源汽車產(chǎn)業(yè)是海南自貿(mào)港“三大產(chǎn)業(yè)”的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，全島布局電動(dòng)車智能充電系統(tǒng)是汽車清潔能源化的基礎(chǔ)。教學(xué)中理論講授階段將分支選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容與智慧充電系統(tǒng)數(shù)量的設(shè)置結(jié)合起來。3. 通過案例“自貿(mào)港建設(shè)，安全駕駛，人人有責(zé)，判斷是否為酒后駕駛”，在講解分支結(jié)構(gòu)的同時(shí)，關(guān)注交通安全，按照每100ml血液的酒精含量來判斷是否為酒駕，為自貿(mào)港建設(shè)，貢獻(xiàn)提倡安全駕駛的實(shí)踐。

在循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)部分，通過案例《解密銀行卡》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1.通過《愚公移山》《鐵杵成針》的中外故事闡述的哲理與循環(huán)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行原理相結(jié)合，引導(dǎo)大學(xué)生要善于總結(jié)和思考，只有堅(jiān)持不懈地努力學(xué)習(xí)以頑強(qiáng)意志戰(zhàn)勝學(xué)習(xí)和生活遇到的各種困難，才能成為一個(gè)優(yōu)秀的人才。2.學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)，教育學(xué)生循環(huán)的本質(zhì)是在一定條件下重復(fù)，這一知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)了“量變引起質(zhì)變”的哲學(xué)觀。

在序列數(shù)據(jù)類型教學(xué)部分，通過案例《學(xué)黨史，創(chuàng)佳績》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. 將Python課程中元組和列表知識(shí)點(diǎn)與海南“三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”“五大平臺(tái)”“十個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域”相結(jié)合，既使學(xué)生掌握元組和列表的使用方法，又能加深學(xué)生的了解和認(rèn)識(shí)。2. 將Python課程字典實(shí)例與海南自由貿(mào)易港建設(shè)發(fā)展目標(biāo)相結(jié)合。在學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，了解2020年、2025年、2035年三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)海南自由貿(mào)易港建設(shè)發(fā)展目標(biāo)。

在函數(shù)教學(xué)部分，通過案例《編寫本單位黨員信息管理系統(tǒng)》完成以下課程思政育人目標(biāo)：1.通過學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)函數(shù)，培養(yǎng)學(xué)生代碼復(fù)用和設(shè)計(jì)復(fù)用能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的模塊化思想以及工程項(xiàng)目分析能力、組織管理能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。［2］2.使用Turtle庫即海龜繪圖庫開展案例設(shè)計(jì)，例如畫五角星、冰墩墩等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

在python第三方庫教學(xué)內(nèi)容部分，通過案例“四大名著”出場(chǎng)統(tǒng)計(jì)、“黨的二十大報(bào)告”詞云統(tǒng)計(jì)完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. “四大名著”在中國文學(xué)史上有著極高的文學(xué)水平和藝術(shù)造就，其中的故事、場(chǎng)景和人物都深深地影響了中國人的思想觀念、價(jià)值取向。使用python中的jieba庫編寫統(tǒng)計(jì)名著中人物出現(xiàn)的次數(shù)，使學(xué)生繼承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化并發(fā)揚(yáng)光大。2. 使用python中的WorldCloud庫統(tǒng)計(jì)“黨的二十大報(bào)告”增強(qiáng)學(xué)生的家國情懷、愛國精神、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

（三）改革教學(xué)方法

在“Python程序設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中，為了更好地完成課程的知識(shí)目標(biāo)和思政目標(biāo)，本課程在教學(xué)方法上采取線上與線下教學(xué)模式相結(jié)合，主要采用案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐、理實(shí)一體化和課堂討論等教學(xué)方法。

1. 案例教學(xué)

以案例教學(xué)為主導(dǎo)，在課程教學(xué)過程中，組建學(xué)習(xí)小組完成課堂案例，將實(shí)際案例應(yīng)用于“Python程序設(shè)計(jì)”整個(gè)課程中，增強(qiáng)課程的有趣性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在案例研究的教學(xué)過程中，選擇具有思想政治研究內(nèi)容的案例，包括國家發(fā)展成就、網(wǎng)絡(luò)安全事件等。例如如何快速查詢各種車次的時(shí)間信息等讓學(xué)生了解Python的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)而了解國家科技進(jìn)步發(fā)展，［3］讓學(xué)生從案例中學(xué)習(xí)并獲得必要的專業(yè)技能，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)教育的無縫結(jié)合。

2. 項(xiàng)目教學(xué)與創(chuàng)新實(shí)踐

以綜合實(shí)踐項(xiàng)目為主導(dǎo)，在課程教學(xué)過程中，組建學(xué)習(xí)小組完成課程項(xiàng)目。課程項(xiàng)目包括課前自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過學(xué)習(xí)通等媒體軟件向?qū)W生推送學(xué)習(xí)任務(wù)及課程資源（PPT、微課、視頻等），學(xué)生通過觀看PPT、微課、視頻完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，并且完成在線作業(yè)。課堂創(chuàng)新實(shí)踐通過小組項(xiàng)目需求分析、算法設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試、項(xiàng)目評(píng)價(jià)及總結(jié)來完成。課后任務(wù)拓展安排小組進(jìn)一步完善程序功能。要求學(xué)生以組為單位，在團(tuán)隊(duì)合作過程中，培養(yǎng)大局意識(shí)；在算法設(shè)計(jì)上，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)；組員間相互鼓勵(lì)，互幫互助，培養(yǎng)協(xié)作意識(shí)；在開發(fā)、調(diào)試中互相監(jiān)督，注重細(xì)節(jié)，做到精益求精；在任務(wù)拓展中，勇于嘗試，勇于實(shí)踐。

3. 理實(shí)一體化和課堂討論

理論教學(xué)過程中融入實(shí)踐，將理論知識(shí)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)人針對(duì)問題思考算法，編寫代碼，并選擇部分學(xué)生代碼在班級(jí)進(jìn)行討論分析。［4］培養(yǎng)學(xué)生善于思考問題的能力，在課堂討論中，互相學(xué)習(xí)，取人之長，補(bǔ)己之短。

（四）改革考核方式

“Python程序設(shè)計(jì)”課程思政教學(xué)，在教學(xué)目標(biāo)上既包含專業(yè)知識(shí)及應(yīng)用，又有“德育”滲入，兩者之間相互融合，這就決定了基于課程思政的“Python程序設(shè)計(jì)”課程在考核方式上盡應(yīng)可能地采取綜合評(píng)價(jià)，即過程考核。在注重專業(yè)知識(shí)掌握情況的同時(shí)，注重課堂表現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作以及創(chuàng)新意識(shí)。整個(gè)教學(xué)過程包含7大部分內(nèi)容（即7個(gè)案例項(xiàng)目），每個(gè)案例項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)包含知識(shí)點(diǎn)、技能評(píng)價(jià)和思政評(píng)價(jià)。思政評(píng)價(jià)主要從學(xué)生課堂出勤率、課堂紀(jì)律、課堂討論、團(tuán)體意識(shí)、算法的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的整潔等方面來評(píng)價(jià)。

在Python第三方庫教學(xué)內(nèi)容部分，通過案例《四大名著》出場(chǎng)統(tǒng)計(jì)、黨的二十大報(bào)告詞云統(tǒng)計(jì)完成以下課程思政育人目標(biāo)：1. 《四大名著》在中國文學(xué)史上有著極高的文學(xué)水平和藝術(shù)造就，其中的故事、場(chǎng)景和人物都深深地影響了中國人的思想觀念、價(jià)值取向。使用Python中的jieba庫編寫統(tǒng)計(jì)名著中人物出現(xiàn)的次數(shù)，使學(xué)生繼承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化并發(fā)揚(yáng)光大。2. 使用Python中的WorldCloud庫統(tǒng)計(jì)黨的二十大報(bào)告增強(qiáng)學(xué)生的家國情懷，愛國精神，責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、課程思政典型案例設(shè)計(jì)思路

課程教學(xué)以專業(yè)知識(shí)點(diǎn)為主線，有效滲入思政元素，將專業(yè)知識(shí)與思政元素有機(jī)結(jié)合，從“點(diǎn)”“線”“面”三個(gè)層面完成課程思政教學(xué)的融入，實(shí)現(xiàn)思政教學(xué)目標(biāo)。［5-6］

首先凝練價(jià)值觀這個(gè)核心“點(diǎn)”，在“教學(xué)目標(biāo)”里凝練可以承載的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，并以教學(xué)案例折射“愛國情懷”，以實(shí)踐項(xiàng)目培養(yǎng)“愛崗敬業(yè)”和“誠實(shí)守信”。其次，明確新時(shí)代的愛國精神這條“線”，從“敢為人先、務(wù)實(shí)開放、崇信守法、愛國奉獻(xiàn)”四個(gè)維度構(gòu)建德育思政、創(chuàng)新素質(zhì)的目標(biāo)內(nèi)容，傳承創(chuàng)新愛國精神。［7-8］最后，系統(tǒng)描繪思政內(nèi)容供給的“面”，梳理和挖掘“Python程序設(shè)計(jì)”課程蘊(yùn)含的“思政元素”，逐漸形成豐富的典型思政案例，將知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)有機(jī)融合，潤物無聲。

三、課程具體案例及實(shí)踐效果

（一）素材學(xué)習(xí)

閱讀《高舉中國特色社會(huì)主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家而團(tuán)結(jié)奮斗——在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會(huì)上的報(bào)告》全文，同時(shí)記錄讀取的關(guān)鍵信息并把記錄的關(guān)鍵信息提交在問卷星上。

（二）問題導(dǎo)入

通過問卷調(diào)查收集學(xué)生學(xué)習(xí)黨的二十大報(bào)告并記錄3個(gè)關(guān)鍵字，將學(xué)生的結(jié)果和教師的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。導(dǎo)入本節(jié)課的內(nèi)容，如何使用“詞云”快速提取文章關(guān)鍵字。

（三）解決問題

教師講解基本概念，使學(xué)生明白詞云的作用。介紹Python的第三方庫wordcloud以及實(shí)現(xiàn)詞云的3個(gè)步驟：wordcloud.WordCloud （） 配置詞云對(duì)象，generate（）加載詞云文本，to_file（）生成詞云圖片并輸出。

問題一，讓學(xué)生觀察利用基本三步驟生成詞云，分析圖片中看著讓大家感覺不太舒服的地方有哪些，例如邊界方框，密密麻麻很多詞語等，從而引出中文路徑如何正確顯示的問題，以及顯示詞語數(shù)目如何設(shè)置。

問題二，讓學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)和提出詞云中中文沒有完全統(tǒng)計(jì)分詞的問題，引出jieba庫知識(shí)點(diǎn)配合處理中文文本分詞。

問題三，提問學(xué)生詞云如何按照多種形狀來呈現(xiàn)，從而引入第三方庫imageio。引導(dǎo)學(xué)生思考后給出imageio.imread（）方法讀入圖片，在WordCloud方法設(shè)置：mask=mk的解決方案。

以上3個(gè)問題環(huán)環(huán)相扣，按照程序設(shè)計(jì)螺旋上升設(shè)計(jì)方法，層層掌握WordCloud（）方法中主要參數(shù)。

（四）課堂總結(jié)和練習(xí)

總結(jié)生成詞云的三個(gè)步驟、幾個(gè)主要參數(shù)、兩個(gè)方法；學(xué)生按照自己的喜歡的圖片繪制黨的二十大詞云報(bào)告，并自己確定顯示多少個(gè)詞語。部分詞云圖片如圖1和圖2所示，圖1沒有限制顯示字?jǐn)?shù)，圖2顯示前50個(gè)關(guān)鍵詞語，并且去除了“和，的”兩個(gè)詞語。

四、結(jié)語

如何將思政內(nèi)容與專業(yè)課程相融合，使當(dāng)代大學(xué)生在掌握專業(yè)課程知識(shí)的同時(shí)增加愛國情懷是非常有益的探索?！癙ython程序設(shè)計(jì)”在課程講授的過程中共設(shè)計(jì)了10多個(gè)課程思政案例，使專業(yè)課程內(nèi)容與課程思政元素相互融通。本研究通過黨的二十大報(bào)告具體講解了課程思政案例的具體實(shí)施，以問題為導(dǎo)向，以典型案例實(shí)施為主要教學(xué)方法，讓學(xué)生進(jìn)行真實(shí)的案例學(xué)習(xí)，創(chuàng)建了積極有趣、貼近生活的教學(xué)環(huán)境，經(jīng)過不斷的探索實(shí)踐，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善了課程的教學(xué)效果，并且增強(qiáng)了學(xué)生的愛國情懷，真正實(shí)現(xiàn)教書育人，為社會(huì)培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膶I(yè)人才。

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（薦稿人：黃果，海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授）

（責(zé)任編輯：邵秋露）

基金項(xiàng)目：本文系2021年度海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院“課程思政”案例建設(shè)項(xiàng)目“Python程序設(shè)計(jì)”（項(xiàng)目編號(hào)：SZAL2021-07）；2022年廣東省教育科學(xué)規(guī)劃課題“以‘崗課賽證融通’為核心的電子專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究”（課題編號(hào)：2022G XJK505）；2022年廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院校內(nèi)科研項(xiàng)目“基于新技術(shù)條件下創(chuàng)新型電子信息專業(yè)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)”（項(xiàng)目編號(hào)：XK202206）階段性成果。

作者簡介：雷亞莉（1986—），女，碩士，海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)檐浖こ?、?shù)據(jù)挖掘等研究；何玲（1980—），女，碩士，廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)課程及教學(xué)。