课程思政融入程序设计类课程的研究与实践

黄震

（惠州学院计算机科学与工程学院，广东惠州 516007）

0 引言

2020 年5 月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，纲要指出全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务，并明确了课程思政建设的目标要求、内容重点以及推进方式[1]，“为谁培养人、培养什么人、如何培养人”是高等教育的核心使命，程序设计类课程是智能时代人才培养的重要课程[2]。现有教育只注重知识和能力的培养，缺乏素质和思想的培养，现阶段的程序设计类课程除了要培养学生具备分析问题、设计算法、编写代码、维护代码的能力，还需要在教学过程中引导同学们做一个有诚信的大学生，培养学生的工匠精神、科学精神和创新思维，要注重学生的爱国主义教育，鼓励学生为我国计算机事业贡献力量。因此，在程序设计类课程中引入思政教育，是对现有教育的补充和支撑。

1 课程思政教育在程序设计类课程的应用现状

近年来各高校越来越重视学生的思想教育工作，纷纷出台课程思政建设的政策和措施，让课程思政逐渐走进了高校一线教师的专业教学中，也促使学者、教师对课程思政进行了一系列研究和探讨[3]。例如，有些学者对家国情怀、专业自豪感、专业责任感、工匠精神等课程思政元素如何融入专业课程进行了阐述[4-7]，有些学者探讨了程序设计类课程中思政元素融入的途径和方法[8-10]，有些学者给出了课程思政针对程序设计类课程不同知识点的实际案例[11-13]。

本文尝试探讨课程思政教育在程序设计类课程中的应用，在程序设计类课程中挖掘课程思政元素，对课程思政的应用进行教学设计，以循环结构为例进行教学实践，争取在培养学生编程知识和能力的同时做一些立德树人的工作，实现培养学生具有社会主义核心价值观、职业道德、个人素质的思政育人目标。

2 课程思政应用设计

本文对程序设计类课程采用融入课程思政元素的线上线下混合式教学设计，教学模式如图1所示，在教学之前进行课程资源开发，在教学环节中包括课前自主学习、课堂师生互动和课后实践训练。学生通过课前自主学习了解程序设计的基本概念、程序设计的思想，通过了解我国计算机发展现状培养学生的爱国热情，提高学生的自信心和责任心；通过课堂学习和课后实践训练掌握软件系统的开发方法，设计满足特定需求的系统并在设计环节中体现团队合作精神，通过教学过程，不但培养学生的程序设计能力，还需要培养学生的严谨求实态度、科学精神和创新能力。

图1 程序设计类课程的混合式教学模式

2.1 挖掘思政元素

程序设计类课程包括语言发展史、数据类型、控制结构、函数、数组等知识点，可以从各知识点切入挖掘思政元素。例如，介绍中国在程序开发方面的现状，激发学生的爱国主义情怀及为国争光的热情；通过讲解表达式缺少一个符号可能导致整个程序无法运行，引导学生有严谨和精益求精的感悟；利用选择结构可以把程序引到不同的地方，让学生明白选择正确的人生观、价值观的重要性；循环结构需要一条语句执行成千上万次才能得到理想的结果，让学生明白积少成多、坚持努力、从量变到质变的道理；通过讲解可以把不同的数据类型组合在一起构成结构体，从而引出不同的学生组合在一起构成一个整体，进而培养学生的团队意识和集体荣誉感。

2.2 课堂教学设计

在课堂教学中教师提出相关课堂练习之后，鼓励学生积极开展主动式学习、调动学生的积极性，让学生主动参与小组讨论，组内同学相互合作完成学习任务，培养学生小组团队合作的精神。具体可以将每堂课分为以下几个步骤：

1）了解学生课前自主学习效果，可以让学生分享课前学习心得；

2）提出本节课重点和难点问题，全体学生分组讨论，组间互相提问；

3）教师根据讨论结果进行总结和讲评；

4）教师布置课堂练习，学生课上完成，教师进行个性化辅导；

5）教师进行练习讲评和答疑。

2.3 教学评价设计

传统的教学评价一般只将考试成绩作为考核标准，融入课程思政的教学评价将分为成绩评价和能力评价。对学生的时间管理能力、应用学习辅助手段的能力、团队协作能力、创新性、学习主动性等进行能力评价，对平时测验成绩、实验报告成绩、竞赛成绩和期末考试成绩等进行成绩评价，将实施课程思政教学的班级与传统教学模式的班级进行综合对比后，总结出融入课程思政教学与传统教学的优缺点，对教学设计和具体实施进行相应的改进，形成有效的持续改进闭环，如图2所示。

图2 教学评价持续改进闭环

3 课程思政实践案例

本案例安排的知识点是控制结构中的循环结构，在教学过程中设计循环结构的练习，通过练习讲解让学生掌握循环结构的语法，让学生参与现场编码的方式提高解决具体问题的能力，在讲解的过程中融入课程思政元素，既让学生掌握了专业知识又达到立德树人的目标。

3.1 本案例的课程思政元素

本课堂教学的基本内容、课程思政融入点和预期成效如表1所示。

表1 本案例的课程思政元素

3.2 课堂教学实践

1）课前自主学习

学生通过网络教学平台提供的教学课件和教学视频等课程资料学习循环结构的while 语句和for 语句，通过老师布置的课前练习来检测知识点的掌握情况，学生以留言的形式把学习心得或者疑难问题提交到在线讨论模块，教师可以在线答疑并及时掌握学生的学习动态。

2）课堂问题，分组讨论

在课堂上提出几个问题，例如让学生判断某条循环语句的循环次数，while 语句和for 语句有什么区别等，然后让同学们分组讨论。

3）布置课堂练习

循环结构的难点是如何利用while语句和for语句解决实际问题，课堂布置两个练习，学生在课堂上完成，训练学生解决问题的能力。

练习1 ：请用级数1+1/1!+1/2!+…+1/n!来近似计算自然常数e，最后一项的误差不超过10-6。

这道题是典型的累加问题，其中的循环体语句t=t*n++;e+=1/t;需要执行成千上万次才能得到理想的结果，让学生明白积少成多、坚持努力、从量变到质变的道理。

练习2：一个数的各位数字如果是左右对称的，则称这个数是对称数，如1221,3443都是对称数，而1234则不是，请编程求出所有的四位对称数。

方法1：这道题大部分同学都能想到用循环语句for(n=1000;n＜=9999;n++)遍历所有的四位数，然后判断每个数是否满足左右对称，循环次数是9000次。此时提醒学生一个问题的算法可能不唯一，请大家思考是否有更高效的算法，各小组可以现场讨论。

方法2：四位对称数的特点是千位和个位相同、百位和十位相同，利用这一点可以采用一个双重For 循环构造出对称数，核心代码如下：

方法2 的循环次数是90 次，比方法1 高效很多。通过该练习的讲解，让学生明白解决问题可以尝试设计出更高效的算法，培养学生的创新精神。

3.3 课后教学评价

课后对学生的不同能力进行了问卷调查，调查结果如表2所示。

表2 课后教学效果调查

调查结果表明，学生对融入课程思政教学模式是支持的，绝大部分学生都掌握了本课堂的知识点而且小组合作能力有所提高，本堂课达到了预期效果，不过学生的学习的主动性有待提高，之后将针对这一点改进教学设计。

4 结束语

本文将课程思政引入程序设计类课程，探讨了课程思政教育在程序设计类课程中的应用，介绍了以循环结构为案例的实践过程，教学达到了预期效果，为课程的其他知识点开展课程思政提供参考。接下来将对程序设计类课程的其他知识点进行课程思政实践，加强学生的思想素质教育，逐步提高程序设计类课程的教学质量。