魏 莉

（山西廣播電視大學(xué)，山西太原 030027）

2016 年，習(xí)近平總書記在全國高校思政工作會(huì)議上提出高校思想政治工作需要深思“培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人”這個(gè)根本問題。2017 年，上海市高教工委率先提出大力推動(dòng)以課程思政為目標(biāo)的教學(xué)改革，構(gòu)建“三全育人”大格局，即全員、全方位、全過程地推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，落實(shí)教師立德樹人的根本任務(wù)，促進(jìn)高校課程育人質(zhì)量全面提升。為應(yīng)對科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，2017 年教育部發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，要求高校探索工科發(fā)展新模式，培養(yǎng)新時(shí)期工程人才。新工科專業(yè)如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等，相比于傳統(tǒng)工科人才，需要實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高素質(zhì)復(fù)合型人才，他們不僅需要運(yùn)用知識(shí)解決問題，還需要提升文化、價(jià)值層面的素養(yǎng)[1]。如果在專業(yè)教育時(shí)，只培養(yǎng)知識(shí)和專業(yè)能力，缺乏思想政治等全面素質(zhì)的培養(yǎng)，畢業(yè)生在職業(yè)化發(fā)展過程中容易出現(xiàn)人才工具性問題，人才培養(yǎng)的漏洞就暴露出來了[2]。例如學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言知識(shí)，既可以編寫程序提高工作生活效率，也可以編寫病毒軟件對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行篡改、盜取，造成嚴(yán)重的國家網(wǎng)絡(luò)信息安全事件。高校專業(yè)課程需要提升對學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀的引領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生用專業(yè)知識(shí)來服務(wù)社會(huì)，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬臶3]。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門工科基礎(chǔ)課程，是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件、軟件之間的計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，在專業(yè)課程體系中發(fā)揮重要的作用，綜合性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，應(yīng)用廣泛。本研究以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程為例，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)和專業(yè)能力素質(zhì)要求，科學(xué)合理設(shè)計(jì)思想政治教育內(nèi)容，形成專業(yè)課教學(xué)與思想政治理論課教學(xué)緊密結(jié)合、同向同行的育人格局。

一、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一） 教學(xué)目標(biāo)

課程思政發(fā)展了課程理論，工科專業(yè)的思想政治教育目標(biāo)是把馬克思主義立場觀點(diǎn)方法與專業(yè)教育目標(biāo)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，認(rèn)知理解和價(jià)值認(rèn)同，進(jìn)而內(nèi)化為自身的價(jià)值體系和行動(dòng)自覺。為實(shí)現(xiàn)專業(yè)教育和思政教育相統(tǒng)一的目標(biāo)，教師須不斷提升育人觀念的高度，突出對學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)，把“立德樹人”作為教育的根本任務(wù)[4]。

1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

依據(jù)《國家工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)能在計(jì)算機(jī)硬件研究和軟件開發(fā)及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用等方面工作的專業(yè)工程技術(shù)人才。要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握專業(yè)核心知識(shí)和扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)；要求掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本思維方法和基本研究方法，具備創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)；要求具備良好的工程素養(yǎng)，清楚計(jì)算機(jī)專業(yè)對信息化社會(huì)的影響，特別是對知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、信息安全等有基本認(rèn)識(shí)。

2.課程目標(biāo)

依據(jù)課程評估指標(biāo)體系，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的指標(biāo)點(diǎn)支撐矩陣表如表1 所示，表中列舉了工程知識(shí)、問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、研究、使用現(xiàn)代工具、工程與社會(huì)、職業(yè)規(guī)范、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通、項(xiàng)目管理、終身學(xué)習(xí)等11個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，這些指標(biāo)點(diǎn)是以知識(shí)、素質(zhì)和能力要求三方面來體現(xiàn)的。對指標(biāo)點(diǎn)的目標(biāo)支撐等級分為三種，即High-support、Mediate-support、Low-support。例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在培養(yǎng)學(xué)生問題分析能力方面是高支撐作用，在培養(yǎng)學(xué)生溝通能力方面是低支撐作用。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的運(yùn)算三個(gè)方面，其核心內(nèi)容是如何依據(jù)數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系把數(shù)據(jù)合理、有效地存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門理論與實(shí)踐密切結(jié)合的綜合性課程，要求學(xué)習(xí)者具備一定的數(shù)學(xué)修養(yǎng)和邏輯思維能力，掌握一門高級編程語言?；贠BE（成果導(dǎo)向教育） 理念進(jìn)行課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)三個(gè)方面來設(shè)計(jì)。

知識(shí)目標(biāo)：描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基本概念，分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的密切關(guān)系。描述各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、存儲(chǔ)表示和運(yùn)算方法，編寫算法中的關(guān)鍵語句。設(shè)計(jì)編寫算法的步驟，并能分析算法。

能力目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，分析生活中的各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題，培養(yǎng)觀察能力、抽象概括能力、邏輯思維能力。培養(yǎng)學(xué)生能夠基于相關(guān)背景知識(shí)分析問題和選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決問題的能力，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題能夠設(shè)計(jì)并優(yōu)化算法，進(jìn)行探索性的研究。

素質(zhì)目標(biāo)：教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)價(jià)值認(rèn)同感、溝通合作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、探索未知終身學(xué)習(xí)的意識(shí)、精益求精的工匠精神和遵守職業(yè)道德規(guī)范。

（二） 教學(xué)策略

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程專業(yè)性強(qiáng)，課程思政容易產(chǎn)生口號性表述、空洞無物等現(xiàn)象，應(yīng)避免與課程知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)目標(biāo)相脫離。教師在專業(yè)知識(shí)的教授過程中應(yīng)該避免生硬灌輸國家政策方針或心靈雞湯。通過教學(xué)實(shí)踐與研究，教師應(yīng)該進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，將課程思政元素有機(jī)融入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程思政內(nèi)容供給，實(shí)現(xiàn)知識(shí)教育與思政教育的有機(jī)結(jié)合。教師應(yīng)改革灌輸?shù)葌鹘y(tǒng)方式為參與、體驗(yàn)和實(shí)踐的認(rèn)知方式，創(chuàng)新評價(jià)方式，改善教育成效。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思政教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生思考。用好思政的“鹽”，才能講出真理的“味”。

表1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的指標(biāo)點(diǎn)支撐矩陣表

例如，教師可以設(shè)計(jì)主題交流活動(dòng)，討論社會(huì)熱點(diǎn)、職業(yè)倫理等問題，請學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識(shí)，深入思考、分析和探討解決問題的思路和方法。教師還可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范項(xiàng)目流程，形成認(rèn)真鉆研、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

（三） 教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

課程思政教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)可分為形成性評價(jià)和總結(jié)性評價(jià)。形成性評價(jià)是指教學(xué)過程中，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的成效、情感、價(jià)值觀等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的問題而進(jìn)行的評價(jià)。教師通過設(shè)計(jì)調(diào)查問卷等，可以評估學(xué)生的情感、價(jià)值目標(biāo)的變化。學(xué)生的態(tài)度和價(jià)值觀，決定了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)的方式。教師可利用SPSS 等軟件對調(diào)查問卷中得到的各類信息和數(shù)據(jù)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度進(jìn)行分析，將結(jié)果量化，得出具體數(shù)值，使標(biāo)準(zhǔn)更加統(tǒng)一[5]。對于較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題，教師在教學(xué)過程中應(yīng)合理運(yùn)用老師評價(jià)、學(xué)生自評、同伴互評及合作學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、合作意識(shí)及創(chuàng)新創(chuàng)造能力。總結(jié)性評價(jià)可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師針對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制定實(shí)施方案和評測標(biāo)準(zhǔn)。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政融合點(diǎn)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容包括： 線性表、棧和隊(duì)列、數(shù)組、樹和二叉樹、圖、查找和排序等基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。課程知識(shí)比較抽象，學(xué)生容易望而生畏。教師需要進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，在課程中有機(jī)融入思想政治元素，情境化體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生反思，不斷創(chuàng)新課程思政。興趣是最好的老師。教師應(yīng)該結(jié)合課程特點(diǎn)，分析學(xué)生的特點(diǎn)，恰當(dāng)?shù)赝ㄟ^案例引入相關(guān)概念、理論和技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生深度參與。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政建設(shè)可以從五個(gè)方面切入。一是教師要培養(yǎng)學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，運(yùn)用馬克思?xì)v史唯物主義和辯證唯物主義的方法深入分析和認(rèn)識(shí)問題，不斷探索創(chuàng)新。二是課程實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，提升科技報(bào)國的社會(huì)責(zé)任感。三是課程專業(yè)綜合性強(qiáng)、知識(shí)更新快，教師需組織學(xué)生開展科學(xué)思維方法的訓(xùn)練，提升科學(xué)素養(yǎng)，探索未知、追求真理，樹立終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，不斷改革創(chuàng)新。四是很多復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題需要采用工程化方法來開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件和硬件，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，溝通合作。五是引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中理解并遵守職業(yè)道德和規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。

（一） “棧”中的思政元素

引入瀏覽器的“前進(jìn)”和“后退”的功能案例，讓學(xué)生體會(huì)到棧這種特殊的先進(jìn)后出的結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，提升學(xué)生的職業(yè)價(jià)值認(rèn)同和個(gè)人職業(yè)勝任力。

分析棧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)，運(yùn)用馬克思的“抽象的歸納”和“具體的演繹”方法，抽象是發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)事物的特性，具體是未經(jīng)過抽象的感性對象。

（二） “隊(duì)列”中的思政元素

“隊(duì)列”是一種“操作受限”的線性表，只允許在一端進(jìn)行插入操作，而在另一端進(jìn)行刪除操作，隊(duì)首刪除元素，隊(duì)尾插入元素。用隊(duì)列結(jié)構(gòu)聯(lián)系生活實(shí)際，例如在食堂排隊(duì)打飯，排在前面的學(xué)生先打飯，強(qiáng)調(diào)遵守秩序，促進(jìn)有序、高效。教師可以教育引導(dǎo)學(xué)生要懂規(guī)矩、守紀(jì)律，進(jìn)而對學(xué)生進(jìn)行社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育。

（三） “圖的遍歷”中的思政元素

“圖的遍歷”方式有深度優(yōu)先遍歷和廣度優(yōu)先遍歷。圖的深度優(yōu)先遍歷策略是盡可能“深入”，廣度優(yōu)先遍歷策略是盡可能“廣泛”。對于深度和廣度而言，已經(jīng)不是簡單的算法實(shí)現(xiàn)問題。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多角度的方式、方法來觀察事物和處理問題。應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用方法論解決“怎么辦”的問題，即中國傳統(tǒng)文化中“取”和“舍”的關(guān)系。

“圖的遍歷”還可聯(lián)系其在人工智能方面的應(yīng)用，例如阿爾法狗圍棋機(jī)器人。結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)事件“人機(jī)圍棋大戰(zhàn)”，組織主題討論活動(dòng)，引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和職業(yè)認(rèn)同感。人工智能時(shí)代已經(jīng)來臨，教師要培養(yǎng)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的工匠精神，運(yùn)用人工智能技術(shù)使我們的生活更加便捷、智能、高效。

（四） “赫夫曼編碼”中的思政元素

引入圖片壓縮技術(shù)，選取新冠肺炎疫情期間武漢方艙醫(yī)院中備戰(zhàn)高考的女生照片做案例。一個(gè)民族只要有讀書聲，就有無窮的希望和力量。用讀書積蓄力量，只有勤學(xué)奮斗，才能用科學(xué)精神和專業(yè)本領(lǐng)戰(zhàn)勝困難，用過硬本領(lǐng)來回應(yīng)時(shí)代的挑戰(zhàn)。加速大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通信等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。

赫夫曼編碼是美國數(shù)學(xué)家赫夫曼在麻省理工學(xué)院讀書期間發(fā)表的一篇論文中提出的一種壓縮編碼方法，得到廣泛應(yīng)用。樹立榜樣，學(xué)習(xí)先進(jìn)典型人物，鼓勵(lì)學(xué)生不懈努力、改革創(chuàng)新，思考計(jì)算機(jī)專業(yè)的新的方法和理論，助力科技強(qiáng)國，并注重新技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，提高生產(chǎn)生活效率。

三、結(jié)語

課程思政的重點(diǎn)是在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)思想政治、歷史觀、價(jià)值觀等價(jià)值引領(lǐng)，將專業(yè)教育和思政教育目標(biāo)有機(jī)統(tǒng)一，多角度探索二者的融合之道。創(chuàng)新工科專業(yè)思政課程的教學(xué)和評價(jià)方式，突出對學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)性，結(jié)合工科專業(yè)課程特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中逐步提高完善，采用案例引入的方式，注重學(xué)生參與、體驗(yàn)和反思，巧用相關(guān)話題，做到潤物無聲地開展課程思政。在各學(xué)科教學(xué)中將思政內(nèi)容的靈魂與血肉注入教學(xué)全過程，將課程思政落地，引領(lǐng)育人方向。