徐國明 張孟資 李 毅

(1.安徽大學(xué) 互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，安徽 合肥 230039；2.安徽文達(dá)信息工程學(xué)院 計算機(jī)工程學(xué)院，安徽 合肥 231201)

程序設(shè)計類課程在計算機(jī)及其相關(guān)新工科專業(yè)的課程建設(shè)中具有重要地位，該類課程對培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力、程序設(shè)計能力、工程實踐能力、創(chuàng)新思維能力等方面有明顯的優(yōu)勢[1]。該類課程在貫徹習(xí)近平總書記提出的“各門課程都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[2]的課程思政教書育人的深度融合必須發(fā)揮重要作用。為此，各程序設(shè)計課程結(jié)合課程內(nèi)容及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)等開展了不同的課程思政研究與實踐探索[3]，這些有益探索對促進(jìn)專業(yè)課教學(xué)的課程思政建設(shè)具有重要參考價值。

目前，我國高等院校程序設(shè)計類課程普遍開設(shè)有程序設(shè)計基礎(chǔ)、Python程序、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、JavaWeb 開發(fā)技術(shù)、C#程序設(shè)計、JavaEE 架構(gòu)與程序設(shè)計等多門程序設(shè)計類課程。在課程思政實踐探索中，將課程思政與程序設(shè)計類課程群相結(jié)合，一方面，考慮群內(nèi)各課程之間的遞進(jìn)制約關(guān)系、分解各課程知識體系的層次結(jié)構(gòu)；另一方面，探索構(gòu)建具有普適性和可操作性的專業(yè)課教學(xué)課程思政實施途徑，是當(dāng)前課程思政與專業(yè)課教學(xué)深度融合的重要內(nèi)容。為此，以程序設(shè)計類課程群思政教學(xué)為目標(biāo)，挖掘群內(nèi)各課程的內(nèi)在思政通用需求，研究課堂教學(xué)、實驗實訓(xùn)和綜合實踐三個教學(xué)實施過程鏈，按知識素養(yǎng)思政、能力思維思政、服務(wù)社會思政等三個維度，采用課程思政教學(xué)矩陣方法[4]，構(gòu)建立體化課程思政教學(xué)體系，并設(shè)計相應(yīng)的矩陣元素，為探索和實踐程序設(shè)計類課程群思政教學(xué)實施提供新思路。

一、立體化課程思政需求

程序設(shè)計類課程群門類較多，在群內(nèi)各課程的內(nèi)在思政通用需求方面，其統(tǒng)一目標(biāo)是與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)。拋開知識體系結(jié)構(gòu)，其思政教學(xué)的統(tǒng)一要求是課程思政不是點綴，而是培養(yǎng)適應(yīng)社會主義經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、具有家國情懷的人才的必不可少的重要部分。典型的程序設(shè)計類課程教學(xué)主要分課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和綜合實踐三個教學(xué)實施過程鏈，而且這三個過程是層層遞進(jìn)，在課程思政設(shè)計上應(yīng)覆蓋全鏈程進(jìn)行總體設(shè)計，綜合考慮三個鏈程的界限和內(nèi)在聯(lián)系，使得思政元素設(shè)計反映這種遞進(jìn)關(guān)系并形成合力，達(dá)到課程思政育人效果。另一方面，在課程思政實施過程中，不同課程尤其是專業(yè)課程其知識結(jié)構(gòu)千差萬別，但是，從課程思政多維度育人層次上來說，無論是韓語《師說》的“師者，所以傳道受業(yè)解惑也”，還是新時代下的社會主義核心價值觀，都可以把對人才培養(yǎng)的思政需求分為解惑層級的知識素養(yǎng)思政、授業(yè)層級的能力思維思政、傳道層級的家國情懷思政等多個維度層次[5]，而這三個維度也對應(yīng)著課程教學(xué)培養(yǎng)人才的知識傳授、個人發(fā)展以及服務(wù)社會三個層面。

為此，在程序設(shè)計課程教學(xué)的全鏈程上，將思政教育與專業(yè)教學(xué)深度融合，將三個層次融入到三個鏈程中，根據(jù)課程思政層次需求和專業(yè)知識點分層次設(shè)計思政教學(xué)的目標(biāo)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和教師能力等內(nèi)容，構(gòu)建立體化課程思政教學(xué)實施體系，以全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，該立體化課程思政體系如圖1所示。

圖1 立體化課程思政路徑

二、教學(xué)矩陣設(shè)計

課程思政教學(xué)的根本任務(wù)將程序設(shè)計類課程的專業(yè)教學(xué)課程內(nèi)容與思政元素深度融合，思政元素包括德育元素、思政原理、思政教育和教化等。在構(gòu)建形式上，借鑒教學(xué)矩陣[4]思想，全新設(shè)計教學(xué)矩陣形式，該形式是為根本任務(wù)服務(wù)，在設(shè)計上主要考慮三個方面。一是具備可操作性，教學(xué)矩陣簡單明了，課程實施過程中可以直接進(jìn)行教學(xué)設(shè)計準(zhǔn)備。二是全方位，包括了立體化思政路徑的全過程和多維度。三是可復(fù)用，單門課程教學(xué)矩陣及其思政元素設(shè)計完成后，可以在類似的課程群的其他課程教學(xué)實踐中不斷運用和更新補(bǔ)充，容易形成課程思政資源庫建設(shè)。

設(shè)計思政教學(xué)矩陣如表1所示，該思政教學(xué)矩陣包括5個維度，各維度內(nèi)容如表中所示。其中，思政元素和課程內(nèi)容是融合的原驅(qū)動力，而支撐該思政的輔助教學(xué)設(shè)計主要包括目標(biāo)成效和方法手段兩個維度。在具體實施過程中，輔助教學(xué)矩陣還可以根據(jù)需要增加或者修改維度內(nèi)容。

表1 教學(xué)矩陣設(shè)計

三、全鏈程矩陣元素設(shè)計

根據(jù)以上課程思政教學(xué)矩陣設(shè)計，在教學(xué)實施前，首先完成各課程的矩陣元素設(shè)計。典型的程序設(shè)計類課程教學(xué)主要分課堂教學(xué)、實驗實訓(xùn)和課程設(shè)計三個過程鏈，為此，以具體課程為案例，將上述矩陣內(nèi)容按照層次與鏈程相融合的關(guān)系設(shè)計課程思政矩陣元素。

(一)課堂教學(xué)鏈程解惑層次思政元素

在課堂教學(xué)鏈程的思政教學(xué)矩陣元素設(shè)計時，以普遍的C語言程序設(shè)計課程為例進(jìn)行。在該課程的邏輯運算內(nèi)容中，邏輯運算的優(yōu)先級及其短路現(xiàn)象既是重點內(nèi)容也是容易出錯的地方。在課程思政元素設(shè)計上與“抓住主要矛盾和矛盾的主要方面”進(jìn)行類比，輔助記憶與現(xiàn)實思考相融合，主要矛盾是邏輯運算&&和||，具有邏輯短路特性，矛盾的主要方面進(jìn)一步聯(lián)想位運算&和|，并與主要矛盾進(jìn)行區(qū)分，矩陣元素設(shè)計，如表2所示。

表2 邏輯運算與矛盾關(guān)系思政元素

將思政元素通過教學(xué)矩陣的設(shè)計融合運用到促進(jìn)知識點內(nèi)容的學(xué)習(xí)、理解和記憶上來，屬于解惑層次的知識素養(yǎng)思政[6]。

(二)實驗實訓(xùn)鏈程授業(yè)層次矩陣元素

授業(yè)層級的思政重點關(guān)注能力素質(zhì)培養(yǎng)，以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實驗課程的算法(或功能)設(shè)計型實驗內(nèi)容為例，實驗題目為設(shè)計并實現(xiàn)一個銀行貸款利率計算程序。在銀行貸款系統(tǒng)中，可以根據(jù)銀行業(yè)務(wù)需求進(jìn)行算法選擇并實現(xiàn)，也可以以目前種類豐富的金融科技產(chǎn)品項目為例實施實驗教學(xué)驗證。以“日息+定額本金+優(yōu)惠條件”計算為例，在此過程中，以日復(fù)利計算，引入校園網(wǎng)貸(或套路貸)等現(xiàn)象，展開遠(yuǎn)離網(wǎng)貸、理性消費的價值觀培養(yǎng)，其思政矩陣元素設(shè)計，如表3所示。

表3 銀行貸款與遠(yuǎn)離網(wǎng)貸理性消費

(三)課程設(shè)計鏈程傳道層次矩陣元素

課程設(shè)計綜合實踐要求能夠靈活運用所學(xué)知識完成完整項目的設(shè)計開發(fā)。以Python程序設(shè)計的課程設(shè)計綜合實踐為例，題目內(nèi)容為城市公廁大數(shù)據(jù)智慧平臺數(shù)據(jù)建模。布置課題任務(wù)的同時，引入求伯君早期抱著科技報國的情懷憑一己之力完成WPS開發(fā)和面世的故事，該軟件立足國情，對軟件國產(chǎn)化和計算機(jī)普及具有重大推動和影響，求伯君在新世紀(jì)之初曾獲得“2000CCTV中國十大經(jīng)濟(jì)年度人物、2001年度中國IT十大風(fēng)云人物”等榮譽(yù)。結(jié)合當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦及知識產(chǎn)權(quán)之爭背景下的軟件領(lǐng)域卡脖子技術(shù)突破的緊迫性[7]，實施課程思政以激發(fā)吾輩以先輩為榜樣，心懷家國情懷、奮勇爭先，起到拓展思維、提升自信、樹立情懷使命的效果，矩陣元素設(shè)計，如表4所示。

表4 國產(chǎn)化軟件WPS與家國情懷思政元素

四、實施過程與實踐

(一)實施過程

課程教學(xué)任務(wù)和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的完成是一系列環(huán)節(jié)實現(xiàn)的，每個環(huán)節(jié)都屬于課程細(xì)節(jié)，都可以進(jìn)行課程思政的設(shè)計和實施。課程思政矩陣元素設(shè)計是實施課程思政的操作形式，具體實施過程還需要進(jìn)行整體路徑設(shè)計。以C語言程序設(shè)計課程為例，其具體環(huán)節(jié)包括：課程思政大綱修訂、教案思政內(nèi)容編寫、授課課件準(zhǔn)備、課堂教學(xué)實施、教學(xué)效果評價和反饋完善等系列過程。

其中，與本矩陣元素設(shè)計密切相關(guān)的授課課件準(zhǔn)備，既需要花費大量時間精力、又需要將專業(yè)知識與思政元素深度融合，減少生搬硬套、為思政而思政的生硬感，使思政教學(xué)在潤物細(xì)無聲中完成，這是對教師教學(xué)水平的更高要求。

(二)實踐效果與反思

1.取得的效果

目前，在程序設(shè)計類課程中共積累了53個思政矩陣元素，由于程序設(shè)計類課程的相通性特征，這些矩陣元素素材共幫助完成了四門課程的教學(xué)大綱修訂，主要有：C程序設(shè)計基礎(chǔ)、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、C#程序設(shè)計以及軟件質(zhì)量保證與測試等課程，以及相關(guān)課程的實驗實訓(xùn)、課程設(shè)計綜合實踐等任務(wù)。同時，該矩陣元素可以方便的進(jìn)行取舍和組合，以完成相關(guān)課程思政教學(xué)準(zhǔn)備。

同時，從具體實施中，根據(jù)學(xué)生評價及課程組成員的反饋，對教學(xué)矩陣元素進(jìn)行迭代升級和補(bǔ)充改善常用常新。通過三個學(xué)期在多門程序設(shè)計類課程中實施多維度課程思政教學(xué)實踐，取得了一定的實踐效果。一方面，在授課過程中，可以直觀感受到課堂氣氛和學(xué)生聽課的精力集中時間延長；另一方面，在教學(xué)評價方面采用該矩陣素材的教學(xué)團(tuán)隊都有較為明顯的提升。課程組教師多次參加校級“課程思政”教學(xué)案例比賽，獲得一等獎和三等獎各一次。

2.存在的問題及改進(jìn)思路

在具體實施過程中，也遇到一些問題需要改進(jìn)。首先，限于精力和時間，目前的矩陣元素積累還不夠豐富。本來設(shè)計之初是考慮課程之間的通用性，方便備課準(zhǔn)備，但是，具體實施中造成了部分矩陣元素實例在同一班級的不同課程之間存在重復(fù)使用的情況，這會給學(xué)生留下備課準(zhǔn)備不精煉的直觀感受，影響教學(xué)效果。其次，部分需要學(xué)生參與完成的思政項目，如課后閱讀、小組討論以及課堂演示等內(nèi)容，由于人數(shù)眾多、課時緊張等原因，教師的批閱結(jié)果反饋、學(xué)生討論的深入程度等無法完全達(dá)到預(yù)期效果。

針對以上問題，在后期的教學(xué)實施過程中，擬從以下方面進(jìn)行改進(jìn)。

一是建立常態(tài)化課程組共享反饋機(jī)制，避免矩陣元素的反復(fù)使用，如果是一起使用，要加以改進(jìn)，或者從引入方式上，或者從達(dá)成目標(biāo)上，或者從方法手段上等多方面進(jìn)行改進(jìn)。二是持續(xù)對思政教學(xué)矩陣元素進(jìn)行優(yōu)化，不管是矩陣結(jié)構(gòu)還是矩陣元素數(shù)目都需要進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，開發(fā)思政矩陣元素數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步擴(kuò)大共享范圍和交流渠道。三是跟蹤完善評價效果并反饋到思政教學(xué)中，目前的教學(xué)評價機(jī)制是學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行的整體教學(xué)評價，一方面，完全統(tǒng)一的評價項目使得學(xué)生在評價的時候難免疲憊；另一方面，沒有專門的針對課程思政的評價內(nèi)容，可以以學(xué)生代表座談會、布置心得體會課后作業(yè)的方式，針對課程思政教學(xué)情況收集整理真實的評價效果，并反饋到課程組，以此改進(jìn)思政元素設(shè)計和教學(xué)實施。

五、結(jié)語

課程思政不是錦上添花而是比知識能力更加核心和重要的內(nèi)容。如何開展，各專業(yè)課結(jié)合課程特點、授課對象、隊伍資源以及教師個人授課風(fēng)格等因素，有針對性的展開形式多樣、內(nèi)容豐富的思政教學(xué)。實踐表明，全鏈程多維度程序設(shè)計類課程思政教學(xué)矩陣形式對于促進(jìn)課程思政教學(xué)素材積累、思政教學(xué)實施具有積極作用，也取得了一定的教學(xué)效果。對于實施過程中存在的問題和不足，將繼續(xù)改進(jìn)、完善、共享和交流，目的是打破傳統(tǒng)的教學(xué)常規(guī)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法，構(gòu)建形式多樣的思政教學(xué)新方法和新途徑，為培養(yǎng)知識素養(yǎng)堅實、能力思維突出、具有家國情懷的新工科人才而不懈努力。