張所娟，陳 剛，宋金玉，郝建東，崔 靜，謝曉宇

（陸軍工程大學(xué) 指揮控制工程學(xué)院，江蘇 南京 210001）

0 引言

新工科背景下，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)已從強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以提升計(jì)算思維為基礎(chǔ)，著力培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力［1］。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)包括計(jì)算思維、算法設(shè)計(jì)與分析、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)等能力，不同課程對(duì)應(yīng)支撐上述不同能力的培養(yǎng)，其中計(jì)算思維能力貫穿計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的多門(mén)課程，是計(jì)算機(jī)人才必須具備的基礎(chǔ)能力［2］。

教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（簡(jiǎn)稱(chēng)為《綱要》）明確了理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程思政設(shè)計(jì)要求，本文旨在《綱要》的指導(dǎo)下結(jié)合計(jì)算機(jī)類(lèi)課程特點(diǎn)，研究如何將思政建設(shè)與課程教學(xué)融為一體，依托思政建設(shè)有效促進(jìn)學(xué)生計(jì)算思維，提升其解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)揮提質(zhì)增效的效果。

1 計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政建設(shè)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，圍繞計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的思政建設(shè)已開(kāi)展了許多研究工作，大部分針對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的多門(mén)課程探討專(zhuān)業(yè)思政的建設(shè)和實(shí)施方法。李薇等［3］介紹思政教育在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，在理論和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)融入思政要素。李靜等［4］針對(duì)Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程挖掘思政元素，探索思政教學(xué)路徑，列舉了部分典型案例。鄭珂暉等［5］從梳理課程育人目標(biāo)，提升教師水平，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、評(píng)價(jià)等方面對(duì)C/C++程序設(shè)計(jì)課程進(jìn)行思政改革探索。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，賈惠珍等［6］以計(jì)算機(jī)組成原理課程為例，闡述如何從教學(xué)目標(biāo)制定、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)手段使用、教學(xué)方法選擇、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置、教學(xué)效果評(píng)估等方面探索課程思政教學(xué)實(shí)施路徑?？鼤匝嗟龋?］針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用課程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，挖掘混合式教學(xué)方式中課程蘊(yùn)含的思想政治元素。胡輝［8］從挖掘課程思政教學(xué)案例、設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)簡(jiǎn)案、開(kāi)展課程思政實(shí)踐教學(xué)、探討課程思政教學(xué)方法4個(gè)方面研究數(shù)據(jù)庫(kù)課程思政。

綜上，目前高校計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政建設(shè)主要集中于挖掘、融合具體課程的知識(shí)點(diǎn)與思政元素、研究教學(xué)方式，結(jié)合計(jì)算類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)科特點(diǎn)開(kāi)展思政建設(shè)的研究相對(duì)較少。

然而，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)具有明確的學(xué)科定位與自身學(xué)科特，本文旨在聚焦計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出課程思政元素挖掘思路與方法，從宏觀、中觀、微觀層面構(gòu)建思政建設(shè)教學(xué)實(shí)踐路徑，并結(jié)合具體課程予以闡述，目的在于指導(dǎo)教師結(jié)合具體課程更好地開(kāi)展課程思政建設(shè)。

2 計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政建設(shè)基本思路

抽象、理論、設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中的3個(gè)學(xué)科形態(tài)，問(wèn)題求解的基本路徑為問(wèn)題—形式化描述—計(jì)算機(jī)化。李曲等［9］歸納梳理了計(jì)算機(jī)大類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心價(jià)值體系的構(gòu)成，包括家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任、法制意識(shí)、工程倫理、科學(xué)精神等，這些思政元素共存于不同的計(jì)算機(jī)課程。

由于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置具有明顯的關(guān)聯(lián)性［10］，課程間存在較強(qiáng)的支撐關(guān)系，通常情況下一門(mén)課程需要一門(mén)或多門(mén)前續(xù)課程支撐，也為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。因此，在建設(shè)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政時(shí)，可將計(jì)算機(jī)大類(lèi)的核心價(jià)值體系作為思政建設(shè)主線(xiàn)，充分考慮課程間的延續(xù)性，統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)多門(mén)課程的思政建設(shè)形成合力，發(fā)揮整體大于部分之和的優(yōu)勢(shì)，具體建設(shè)思路如圖1所示。

Fig.1 Examples of supporting relationships of computing courses圖1 計(jì)算類(lèi)課程支撐關(guān)系示例

《綱要》中強(qiáng)調(diào)注重科學(xué)思維方法，幫助學(xué)生樹(shù)立求真的科學(xué)態(tài)度。計(jì)算類(lèi)課程教學(xué)自身蘊(yùn)含了對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)要求，因此與思政元素形成了天然聯(lián)結(jié)，科學(xué)思維方式不僅有助于提升學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域能力，還能將所學(xué)知識(shí)遷移應(yīng)用到實(shí)際工作中，促進(jìn)其形成正確的價(jià)值觀。計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)各課程的基礎(chǔ)要求，與之相關(guān)的思政元素貫可穿所有專(zhuān)業(yè)課程。

需要注意的是，根據(jù)布魯姆分類(lèi)目標(biāo)可知，學(xué)習(xí)不僅僅停留在知道、理解、應(yīng)用層面，更重要的是促進(jìn)其發(fā)展分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造等高階認(rèn)知能力，開(kāi)展思政建設(shè)時(shí)也應(yīng)考慮形成與之相適應(yīng)的思政教學(xué)設(shè)計(jì)。

因此，在挖掘思政元素時(shí)應(yīng)深入理解課程目標(biāo)，把握課程知識(shí)體系的主要內(nèi)容，突出重難點(diǎn)知識(shí)，遵循既定課程目標(biāo)方向，有效避免課程教學(xué)與思政建設(shè)“兩張皮”的問(wèn)題。綜上，專(zhuān)業(yè)思政建設(shè)必須重視內(nèi)容建設(shè)，絕不能形式大于內(nèi)容，忽視了內(nèi)涵的深化。

3 面向計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政元素挖掘方法

思政元素的挖掘應(yīng)依據(jù)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政建設(shè)的基本思路，圍繞計(jì)算機(jī)大類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心價(jià)值體系，結(jié)合計(jì)算機(jī)類(lèi)課程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，從以下3個(gè)方面考慮思政元素的挖掘方法。

3.1 跟蹤技術(shù)發(fā)展，建立內(nèi)容關(guān)聯(lián)

由于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)迭代更新速度快，每一次技術(shù)變革都推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步［11］。因此，以技術(shù)發(fā)展為線(xiàn)索能有效實(shí)現(xiàn)思政元素與課程內(nèi)容的有效關(guān)聯(lián)，從技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展、運(yùn)用等方面挖掘其中蘊(yùn)含的人文精神、科學(xué)精神等，例如結(jié)合計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展史，通過(guò)名人故事介紹科技創(chuàng)新和發(fā)展，講好中國(guó)故事。

3.2 剖析知識(shí)內(nèi)涵，把握原理本質(zhì)

緊扣知識(shí)內(nèi)涵，深入理解相應(yīng)領(lǐng)域工程知識(shí)所蘊(yùn)含的原理，并非簡(jiǎn)單考慮表面內(nèi)容。在布魯姆分類(lèi)目標(biāo)中，強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)、創(chuàng)新等高階認(rèn)知，因此思政元素的設(shè)計(jì)不能停留在學(xué)習(xí)低階技能層面，必須將思政元素與知識(shí)創(chuàng)新、評(píng)價(jià)直接建立關(guān)聯(lián)，只有把握原理本質(zhì)，才能深入理解專(zhuān)業(yè)知識(shí)，挖掘知識(shí)深層所蘊(yùn)含的哲學(xué)思想、唯物主義價(jià)值觀等，對(duì)應(yīng)高階認(rèn)知學(xué)習(xí)，避免發(fā)生思政元素挖掘簡(jiǎn)單化、偏離課程內(nèi)容的情況。

3.3 踐行知行合一，增強(qiáng)體驗(yàn)感悟

理論與實(shí)踐并重是計(jì)算類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程的另一特點(diǎn)，充分利用該特點(diǎn)對(duì)思政建設(shè)的知行合一具有重要意義。

理論教學(xué)以講解傳授知識(shí)為主，曉之以理地將科學(xué)思維方法與態(tài)度、家國(guó)情懷、價(jià)值觀寓于知識(shí)中進(jìn)行傳授，掃清學(xué)生認(rèn)知盲點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合；實(shí)踐教學(xué)以學(xué)生實(shí)踐操作為主，采用體驗(yàn)感悟教學(xué)思路，通過(guò)實(shí)驗(yàn)將所學(xué)知識(shí)付諸實(shí)踐，促使學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)中形成價(jià)值認(rèn)同，有利于打通思政教育中知行合一的斷點(diǎn)。

4 思政教學(xué)實(shí)踐路徑構(gòu)建

專(zhuān)業(yè)課程思政教學(xué)實(shí)踐路徑可將專(zhuān)業(yè)、課程、課時(shí)分別在宏觀、中觀和微觀層面進(jìn)行構(gòu)建，具體思政建設(shè)教學(xué)實(shí)踐路徑如圖2所示。

Fig.2 Practical path of ideological and political construction teaching圖2 思政建設(shè)教學(xué)實(shí)踐路徑

4.1 宏觀層面

從計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，按照專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求，確保每門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo)與課程承擔(dān)的任務(wù)（指標(biāo)點(diǎn)）關(guān)系清晰。通常情況下，一門(mén)課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)對(duì)應(yīng)一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)，一項(xiàng)任務(wù)往往由多門(mén)課程中的多個(gè)目標(biāo)支撐完成。根據(jù)《計(jì)算類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求》可知，課程體系必須支持各項(xiàng)畢業(yè)要求有效達(dá)成。

本文以數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程為例，課程目標(biāo)對(duì)實(shí)現(xiàn)畢業(yè)要求2、3提供支持。課程目標(biāo)1為掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基本概念、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基本理論、關(guān)系數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL及數(shù)據(jù)庫(kù)編程，掌握計(jì)算應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法；課程目標(biāo)2為能合理組織數(shù)據(jù)，有效存儲(chǔ)、處理數(shù)據(jù)，掌握關(guān)系數(shù)據(jù)理論，能正確設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)優(yōu)秀的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式，掌握關(guān)系查詢(xún)處理和優(yōu)化技術(shù)，為提升數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的查詢(xún)效率和系統(tǒng)性能奠定基礎(chǔ)；課程目標(biāo)3為掌握數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本知識(shí)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，熟悉數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)與并發(fā)控制技術(shù)，掌握如何保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全性和完整性的約束描述；畢業(yè)要求2強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力，能應(yīng)用基本原理分析復(fù)雜工程問(wèn)題；畢業(yè)要求3強(qiáng)調(diào)學(xué)生具備設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)解決方案的能力，能針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題設(shè)定滿(mǎn)足特定需求的解決方案。

具體對(duì)應(yīng)關(guān)系［12］為課程目標(biāo)1支持畢業(yè)要求2，課程目標(biāo)2、3支持畢業(yè)要求3。

4.2 中觀層面

將一門(mén)課程作為實(shí)踐對(duì)象，依據(jù)計(jì)算機(jī)大類(lèi)專(zhuān)業(yè)核心價(jià)值體系，以知識(shí)單元為實(shí)踐單位分解課程思政目標(biāo)，建立知識(shí)體系的知識(shí)點(diǎn)、思政點(diǎn)、思政目標(biāo)的關(guān)聯(lián)圖譜，如表1所示。

Table 1 Association graph of ideological and political elements表1 思政元素關(guān)聯(lián)圖譜

4.3 微觀層面

該層面將落實(shí)到每一課時(shí)的設(shè)計(jì)與組織上，合理組織每個(gè)課時(shí)涉及的知識(shí)單元，教學(xué)實(shí)施可采用現(xiàn)有教學(xué)設(shè)計(jì)框架進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。目前，BOPPPS模型關(guān)注學(xué)生發(fā)展需求，強(qiáng)調(diào)學(xué)生全方位參與學(xué)習(xí)，可及時(shí)獲取反饋信息，能較好地幫助教師組織教學(xué)流程。因此，本文以BOPPPS模型為基本框架進(jìn)行闡述。

在進(jìn)行思政設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程價(jià)值體系，充分提煉課程中蘊(yùn)含的價(jià)值理念，將課程思政元素嵌入由BOPPPS模型牽引設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合與嵌入式課程思政育人。在引入環(huán)節(jié)，通過(guò)講述中國(guó)故事激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情；在參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，延伸知識(shí)內(nèi)涵，從原理層面挖掘其中蘊(yùn)含的哲學(xué)思想等。

本文以數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程中的事務(wù)機(jī)制為例（見(jiàn)表2），事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中的重要概念，事務(wù)機(jī)制是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)之一。由于事務(wù)概念較為抽象，又與應(yīng)用密切相關(guān)，在思政設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從技術(shù)發(fā)展和原理本質(zhì)方面挖掘思政元素，具體考慮在BOPPPS模型的導(dǎo)言（Bridge-in）；學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objectives）、前測(cè)（Pre-test）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后測(cè)（Post-test）、總結(jié)（Summary）這6個(gè)環(huán)節(jié)種進(jìn)行思政設(shè)計(jì)，無(wú)需在所有教學(xué)環(huán)節(jié)出現(xiàn)思政元素，應(yīng)與實(shí)際內(nèi)容相結(jié)合。

Table 2 Example of micro level teaching design表2 微觀層面教學(xué)設(shè)計(jì)示例

例如，在前測(cè)時(shí)通過(guò)測(cè)驗(yàn)方式進(jìn)行學(xué)情分析，教師實(shí)施具有針對(duì)性地教學(xué)，通過(guò)言傳身教的做法為學(xué)生傳遞教師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工作態(tài)度；在參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，從實(shí)際場(chǎng)景切入事務(wù)特性，幫助學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)升華到理性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生善于抓住事物本質(zhì)分析問(wèn)題的能力，同時(shí)強(qiáng)調(diào)事務(wù)的一致性需要由定義事務(wù)的程序員來(lái)保證，讓學(xué)生意識(shí)到作為一名技術(shù)人員的責(zé)任意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)的重要性；在總結(jié)環(huán)節(jié)，引入國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)OceanBase性能奪冠的案例，激發(fā)學(xué)生民族自豪感和民族自信心。

5 總結(jié)

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程符合工科教育目標(biāo)定位，具有自身特點(diǎn)，若能有效結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)開(kāi)展課程思政建設(shè)，以專(zhuān)業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)挖掘思政元素，可有效避免思政建設(shè)流于形式。

本文首先從計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的目標(biāo)定位、學(xué)科特點(diǎn)入手，分析計(jì)算機(jī)類(lèi)課程思政建設(shè)的基本思路；然后面向計(jì)算機(jī)類(lèi)課程，從3個(gè)方面提出課程思政元素的挖掘方法；最后從宏觀、中觀、微觀層面建立思政建設(shè)教學(xué)實(shí)踐路徑，指導(dǎo)教師結(jié)合具體課程更好地開(kāi)展課程思政建設(shè)。