代丹丹，唐萬梅

（重慶師范大學計算機與信息科學學院，重慶 401331）

0 引言

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調(diào)，要利用好課堂教學這個主渠道，落實“課程思政”教育?！罢n程思政”是指以構(gòu)建全員、全程、全課程育人格局的形式，將各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應，把“立德樹人”作為教育根本任務的一種綜合教育理念［1］?！吨泄仓醒雵鴦赵宏P于進一步加強和改進大學生思想政治教育的意見》也強調(diào)：“高等學校各門課程都具有育人功能，所有教師都負有育人職責?！币獙崿F(xiàn)全方位育人，讓各類課程與思想政治課共同承擔育人責任，短板就在于如何在專業(yè)課程中融入思想政治教育，而關鍵就在于找到專業(yè)課程與思政教育相融合的普適性方法。

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展，青少年編程教育已經(jīng)上升至國家戰(zhàn)略層面，是我國“科教興國”戰(zhàn)略的基礎。無論是國務院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》［2］，還是教育部辦公廳印發(fā)的《2019 年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》［3］，都無一不提到要推廣編程教育進中小學課堂。人工智能作為目前最大的科技“風口”，國內(nèi)外均在推進新型高科技人才培養(yǎng)，搶占世界科技高峰。在國外，新加坡、芬蘭提倡以跨學科的方式進行編程教育［4-5］，芬蘭教育科學部部長還提到，技術教育是芬蘭的國家目標，會盡一切力量為兒童學習編程提供各種資源以為未來做準備［6］。在德育方面，國外也提倡以柔性方式在不同課程中融入道德和價值觀教育［7］，如法國的法語教學中，教師會著重引導學生熱愛民族語言、感受民族文化，美國高校在專業(yè)教學中也會注重引導學生思考相關社會倫理道德問題［8］。這與我國所有課程都應當承擔育人功能的“課程思政”理念有共通之處。

國內(nèi)關于編程教育與課程思政的融合研究主要集中在課程思政元素挖掘、教學設計或?qū)嵺`路徑探索上。如文獻［9］中提到從理論課、案例教學、實踐課中挖掘思政資源；文獻［10］中以IT 行業(yè)的崗位素質(zhì)要求為依據(jù)確定課程思政目標，根據(jù)C 語言教學內(nèi)容進行課程思政教學設計；文獻［11］中設計了融入思政要素的課前、課堂的理論教學環(huán)節(jié)和基礎性、開發(fā)性、探索性實驗的多層次實踐教學環(huán)節(jié)，并取得了較好實踐效果。也有對程序設計類課程思政案例進行研究的學者，設計了融入思政元素的主題教學案例并開展教學［12-13］。分析文獻發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)程序設計類課程思政的研究內(nèi)容不夠深入，以Python 語言為研究對象的較少，并且缺乏程序設計類課程思政案例建設研究，案例學習資源匱乏，在教學方式、教學內(nèi)容上也較為單一。

青少年編程教育是培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才的基礎，在國家實現(xiàn)第一個百年奮斗目標的關鍵時期，在全球信息化發(fā)展大勢下，培養(yǎng)有擔當、有理想、有愛國情懷的新時代“后浪”，是迫在眉睫的任務。現(xiàn)代教育技術專業(yè)碩士研究生作為未來中小學信息技術教師，如何在培養(yǎng)其編程能力的同時，幫助他們樹立正確的人生價值觀，促使他們成為具備核心素養(yǎng)的中小學教師，是Python 程序設計課程應該探索的問題?；赥PACK 理論框架，要在專業(yè)課程中開展課程思政，需要從教師本身入手，從教師自身具備的知識素養(yǎng)中尋找專業(yè)課程思政方法。

1 Python 程序設計開展課程思政的必要性

1.1 師范生特點

在2018 年召開的全國教育大會上，習近平總書記明確指出：“教師是人類靈魂的工程師，是人類文明的傳承者，承載著傳播知識、傳播思想、傳播真理，塑造靈魂、塑造生命、塑造新人的時代重任?！爆F(xiàn)代教育技術專業(yè)碩士研究生作為未來的中小學教師，要教書育人、為人師表，也要潛心專研、勇于創(chuàng)新。作為學生，學術道德是底線，而作為教師，職業(yè)道德是基本。他們正處在學生向教師的過渡階段，是知識、能力水平，以及教師職業(yè)道德養(yǎng)成的關鍵時期，而教師的思想政治素質(zhì)和職業(yè)道德水平直接關系到中小學德育工作狀況和億萬青少年的健康成長，關系到國家的前途命運和民族的未來［14］。因此，對師范生進行思政教育是每一門課程都不可推卸的責任。

1.2 Python 程序設計課程特點

2017 年，國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中指出支持開展形式多樣的人工智能科普活動，在中小學設置人工智能相關課程［2］，而Python 是人工智能與大數(shù)據(jù)分析的基礎工具，各地、市教育局不僅將Python 列入小學、中學課程體系中，還有一些省份如北京、山東、浙江已將Python 列入高考科目，從而在中小學推廣編程教育。Py?thon 程序設計作為當下培養(yǎng)青少年科學素養(yǎng)、計算思維最為流行的程序設計課程，是現(xiàn)代教育技術碩士研究生的專業(yè)必修課，也是該專業(yè)研究生畢業(yè)論文的研究熱點。與其他編程語言課程相比，它有兩大特點：①語法簡單、易于閱讀，零基礎的學生也能快速入門；②功能強大、兼容性強，有大量三方庫支撐，可以輕松完成數(shù)據(jù)管理、圖形用戶界面等各種任務。

青少年編程教育并非只是學習程序的編寫，以編程教育為支撐，能夠融合科技、人文等多領域知識用于解決實際問題，不僅能夠培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和計算思維，還能通過與其他學科知識的融合增加學生的學習獲得感，促進青少年德智體美勞全面發(fā)展，這也與“課程思政”的教育理念相契合。因此，在Python 程序設計中開展課程思政是大勢所趨。

2 Python 程序設計課程德育目標

《中小學教師職業(yè)道德規(guī)范（2008 年修訂）》對中小學教師提出了“愛國守法、愛崗敬業(yè)、關愛學生、教書育人、為人師表、終身學習”6 方面的要求［14］。在2018 年召開的全國教育大會上，習近平總書記對學校教育也提出了6 個方面的要求：“要在堅定理想信念上下功夫，要在厚植愛國主義情懷上下功夫，要在加強品德修養(yǎng)上下功夫，要在增長知識見識上下功夫，要在培養(yǎng)奮斗精神上下功夫，要在增強綜合素質(zhì)上下功夫”［15］。結(jié)合Python 程序設計課程特點，以及師范生未來應達到的職業(yè)素養(yǎng)，將該課程德育目標確定為：引導學生堅持中國道路、弘揚中國精神，培養(yǎng)學生愛國情懷；樹立法治意識，堅守法律法規(guī)底線；有甘為人梯的犧牲奉獻精神，樹立正確的人生價值觀。同時，提升準教師的“課程思政”意識和能力，為學生在今后的專業(yè)課程思政教學中打下基礎。

3 Python 程序設計課程思政方法

要在專業(yè)課程中開展課程思政，首要關鍵點在教師，無論是專業(yè)課程中思政元素挖掘，還是課程思政實施，課程思政效果評價都離不開教師，也即教師自身知識素養(yǎng)是關鍵。根據(jù)TPACK 理論，教師應具備的知識有學科內(nèi)容知識、教學法知識和技術知識，TPACK 是整合技術的教師知識框架，包含3 個核心要素和4 個復合要素，是信息時代教師應當具備且必須具備的全新知識［16］。結(jié)合TPACK 理論，專業(yè)課程思政開展方法可以從教師自身具備的學科內(nèi)容知識、教學法知識、技術知識入手，如圖1 所示。

Fig.1 The framework of ideological and political methods for professional courses圖1 開展專業(yè)課程思政方法框架

3.1 學科內(nèi)容知識是關鍵

要在專業(yè)課程中開展課程思政，教師對學科內(nèi)容知識的全面掌握是關鍵，只有對本學科內(nèi)容的知識框架了然于心，同時熟知思想政治教育的基本內(nèi)容，才能根據(jù)思政課程內(nèi)容挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的思政元素，而教師在專業(yè)學科上的深耕本身就是對學生最好的思政教育。Python 程序設計課程的知識框架主要包括Python 基本語法、程序控制結(jié)構(gòu)、turtle 庫、基本數(shù)據(jù)類型和組合數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、word?cloud 庫、文件等內(nèi)容，并且在教學過程中通常以大量案例結(jié)合Python 第三庫的使用來貫穿整個基礎知識部分內(nèi)容的講解。因此，在開展課程思政時，可以結(jié)合課程德育目標在設計具體案例上下功夫。

3.2 教學法知識是基礎

教師善于運用教學法知識是課程思政順利開展的基礎，思政元素要在課程教學中與學科知識進行有溫度、有深度的融合，需要教師根據(jù)不同的學科內(nèi)容選擇合適的教學方法。有效的教學方法或模式不僅能提高課堂效率，帶動學生情緒，促使思政元素更好地融入專業(yè)課程教學中，并且教師較強的教學組織能力也能成為學生的榜樣。Py?thon 程序設計課程是一門實踐性很強的課程，需要學生親自動手操作實踐，根據(jù)課程內(nèi)容和學生特點，本門課程選用混合式教學模式以及任務驅(qū)動、自主探究等方法開展，其部分內(nèi)容采用PBL 教學模式，讓學生成為主體，去發(fā)現(xiàn)和解決問題。

3.3 技術知識是前提

在信息時代，多媒體教室、智慧課堂早已取代傳統(tǒng)教室成為主流，信息技術知識也成為當代教師的必備技能。在專業(yè)課程中開展課程思政更加離不開技術知識的支撐，需要教師運用技術知識，為思政教育營造良好的教學情境，像黏合劑一樣讓思政元素和專業(yè)課程融合得更加自然。根據(jù)教學模式和教學方法，Python 程序設計課程使用了微課、課件制作、Spoc 平臺等技術知識，支撐專業(yè)課程思政開展。

基于以上方法，以Python 程序設計課程為例，根據(jù)課程德育目標，選取Python 中常用的turtle、wordcloud、pygame 等第三方庫與愛國主義教育、法制教育等思政主題進行融合設計，形成如表1 所示的典型案例。

Table 1 Python program design curriculum Sizheng teaching case表1 Python 程序設計課程思政教學案例

4 Python 程序設計課程思政教學案例與實踐效果

課程教學對象為研一學生，面向現(xiàn)代教育技術、職業(yè)技術教育專業(yè)研究生開設，本文主要對部分教學案例實踐情況進行介紹。

4.1 Python 程序設計與愛國主義教育融合

教學案例：Python turtle 繪制黨徽，慶祝建黨100 周年。

德育目標：了解黨史，學會維護黨旗黨徽的尊嚴，培養(yǎng)學生愛國情懷。

學科內(nèi)容：turtle（海龜）庫是Python 中重要的標準庫之一，它能夠進行基本的圖形繪制，也是目前中小學主要教學內(nèi)容之一。教學內(nèi)容是了解繪圖坐標系，掌握畫筆控制和運動函數(shù)，以及全局控制函數(shù)，能利用turtle 庫完成各種圖形繪制。根據(jù)教學內(nèi)容可以找到融入課程思政的契合點，即利用turtle 庫完成各種圖形繪制，可從圖形素材下手，通過繪制一些有代表性的圖案、圖形并找到其背后的意義進行課程思政教學設計。

設計要點：采用線上自主學習，線下翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學模式。在課前通過重慶高校在線開放課程平臺（http：//www.cqooc.net/）發(fā)布自學任務，了解中國共產(chǎn)黨黨徽的由來和意義，并觀看“中國共產(chǎn)黨黨旗黨徽制作和使用的若干規(guī)定”文件解讀微課，引導學生知史愛黨、知史愛國，培養(yǎng)學生對祖國文化的認同感和自豪感。課上創(chuàng)設情境引入新課，讓學生以小組形式討論繪制黨徽需用到的函數(shù)，結(jié)合數(shù)學知識，理清繪制思路，在教師的幫助下完成黨徽繪制。最后由教師和學生共同對學生完成的作品進行點評總結(jié)，并在課后要求學生對代碼進行優(yōu)化創(chuàng)新，用tur?tle 庫繪制其他作品。

教學效果：在學生提交的作品中有繪制團旗、奧運五環(huán)等作品，并制作成微課案例詳細講解了繪制過程，說明學生在掌握專業(yè)知識的同時提高了思政意識，在無形中鍛煉了他們的教學設計能力。

4.2 Python 程序設計與法制教育融合

教學案例：遠離毒品小游戲——連一連。

德育目標：了解毒品的常見偽裝和帶來的危害，增強識毒、防毒、拒毒能力。

學科內(nèi)容：Pygame 庫是用來開發(fā)游戲軟件的Python 程序模塊，基于SDL 庫而開發(fā)，用它制作小游戲非常合適。教學內(nèi)容是如何用Pygame 庫實現(xiàn)圖形、文字的加載、繪制，實現(xiàn)界面效果，以及如何編寫游戲事件，實現(xiàn)游戲效果。游戲是學生都感興趣的話題，親自編寫游戲并實現(xiàn)游戲效果可以給學生帶來較高的成就感，要在Pygame 庫中挖掘思政元素，可以從游戲主題入手，設計融合思政元素的游戲主題，進行項目教學。

設計要點：課前觀看2019 年國際禁毒日的最新禁毒微電影《魔鬼》，了解常見的毒品類型及其危害。課上通過4399 上的反毒品小游戲引入新課，采用任務驅(qū)動法讓學生們設計一款遠離毒品小游戲，游戲要實現(xiàn)的效果就是連接與描述相符的毒品圖片。學生設計游戲界面并依次用Pyg?ame 庫函數(shù)實現(xiàn)，然后思考討論如何實現(xiàn)連線的正誤判斷和重復連接，以及用戶操作存在的幾種情況，并實現(xiàn)游戲效果。最后測試程序效果，看誰連得又快又對。

教學效果：從課前信息、課堂反映、小組討論情況可以看出，課程思政起到了積極作用，學生對該類型課程表現(xiàn)出較高興趣，覺得比較新穎，增加了學習Python 的趣味性，并且在專業(yè)課程學習中了解了毒品的危害，對學生起到了警醒作用。

4.3 抗擊疫情

作品名稱：戰(zhàn)疫——致敬英雄。

德育目標：學會奉獻，懂得感恩，樹立正確的理想與奮斗目標。

設計要點：為了檢驗學生的編程能力以及作為未來教師應具備的教學設計和課程思政能力是否得到提升，采用PBL 教學模式讓學生獨立完成“戰(zhàn)疫——致敬英雄”項目。該項目以網(wǎng)頁的形式記錄下了全國各地醫(yī)護人員和人民解放軍支援湖北省的詳細數(shù)據(jù)，分為地圖模塊、醫(yī)護人員烈士模塊、軍區(qū)支援模塊3 個板塊。地圖模塊以中國地圖為載體，按照各省行政區(qū)域劃分板塊，每個板塊區(qū)域設置相應的鏈接，通過點擊跳轉(zhuǎn)至對應地區(qū)的介紹頁面，直觀展現(xiàn)各地區(qū)支援湖北的詳細數(shù)據(jù)；醫(yī)護人員烈士模塊記錄了因本次疫情犧牲的醫(yī)護人員名單；軍區(qū)支援模塊記錄了軍人護送防疫物資、接管火神山醫(yī)院等英勇事跡。項目旨在以真實平凡的數(shù)據(jù)記錄他們偉大熱血的事跡。

教學效果：在該項目完成過程中讓學生不僅感受到了人民之團結(jié)、國家之昌盛，為生在中國而自豪，還因能運用自己所學為社會作出貢獻而感到驕傲。也讓學生們知道在當下平靜的校園生活背后有人負重前行，要學會奉獻，懂得感恩。該項目的圓滿完成也從側(cè)面印證了在Python 程序設計中開展課程思政的教學效果較好，初步實現(xiàn)了德育目標，準教師們的“課程思政”意識和能力也得到了提升。

5 結(jié)語

在“課程思政”大環(huán)境下，新時代的教師不僅要傳授專業(yè)知識，還有一項重要職責就是挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素，將社會主義核心價值觀融入課程教學和改革各環(huán)節(jié)。在專業(yè)課程中開展課程思政，重要的是方法，從教師自身具備的學科內(nèi)容知識、教學法知識、技術知識入手，可以讓課程內(nèi)容與思政元素的結(jié)合更加自然、緊密，達到“鹽溶于水”的效果。Python 與愛國主義教育、法制教育等思政主題融合的教學案例，不僅培養(yǎng)了學生愛國情懷，增加了法治意識，也培養(yǎng)了準教師甘為人梯的奉獻精神，以及課程思政的意識和能力。下一步研究將結(jié)合中學思政課程內(nèi)容進行Python 課程思政教學案例設計研究，開發(fā)設計一系列基于課程思政的中學Python 教學案例，旨在豐富Python 教學資源，為其他編程教師開展課程思政提供一定參考和借鑒。