高 潔，于 健，劉志強，喻 梅，趙滿坤，王建榮

（1.天津大學 智能與計算學部；2.天津市先進網(wǎng)絡與應用重點實驗室；3.天津市認知計算與應用重點實驗室，天津 300350）

0 引言

高校思想政治工作關系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰培養(yǎng)人這個根本問題，事關中國共產(chǎn)黨和人民事業(yè)后繼有人這個根本大計。根據(jù)習近平總書記對于“立德樹人”的重要論述［1］，在各學科教學中進行課程思政建設，是深化高校課程思想政治教育改革，提升素質(zhì)教育水平的有效方法。

程序設計原理是一門理論性較強的專業(yè)課程［2］，也是計算機專業(yè)的基礎課程，大部分工科學科的必修課程，通常采用較為傳統(tǒng)的課堂理論教學與上機實驗相結合的教學方法。在教學過程中，課程側重于相關程序語法理論和應用實踐，因此課程受眾面廣、理論性強、實踐程度高。通過課程學習使學生對各種類型高級程序設計語言產(chǎn)生深刻的理解，了解程序設計語言發(fā)展中的問題與趨向，掌握程序設計語言各主要成分設計中的關鍵問題、主要步驟、表示法的基本技能，學會分析、選擇、調(diào)和、折中、設計語言的新特征。

課程思政是國家和大學教育的要求，是以構建全員、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，將“立德樹人”作為教育根本任務的一種綜合教育理念。程序設計課程與課程思政相結合，有助于將思想政治教育的育人功能和學科專業(yè)教育相結合，落實“新工科”立德樹人根本任務的內(nèi)在要求［3］，便于學生在學習理論知識的同時提升學習動力，接受教師在思想價值方向的引領，弘揚、傳遞社會主義核心價值觀［4］。

廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近3 年課程思政研究發(fā)展迅速，已在程序設計課程中積累了一定的成果［5-6］，但從現(xiàn)有成果發(fā)現(xiàn)以下問題較為突出：①對學生接受思想政治教育的教學評估考核機制不足；②“立德樹人”的教學理念在程序設計類專業(yè)課程教學中的融入程度不夠［7］；③程序設計課程案例庫中的案例與思想政治教育的融合度不足［8］。為此，本文旨在對以上3 個問題進行研究與探索，并通過程序設計原理課程對課程思政改革進行探索。

1 程序設計課程思政改革

1.1 改革思路

在課程思政改革的設計過程中，應主要突出以學生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標，以學生為主體，重視培養(yǎng)學生的思想政治素質(zhì)與創(chuàng)新能力。因此，本文從以下思路進行教學改革設計：①在課程大綱設計思路中加強課程思政，對有應用價值的知識提出深入問題供學生實踐或思考，激發(fā)學生的學習興趣；②課程通過日常各環(huán)節(jié)的要求和知識點的潛移默化融入課程思政，讓德育元素貫穿教學全過程；③將課程講授內(nèi)容與國家發(fā)展相聯(lián)系，引導學生價值觀，實現(xiàn)立德樹人潤物無聲；④通過改革使教師關注國家時事，了解學科的歷史沿革與未來發(fā)展趨勢。

1.2 改革舉措

為實現(xiàn)課程改革目標，在講解程序設計原理基本理論時，應緊密服務國家戰(zhàn)略，弘揚核心價值與文化自信，凸顯專業(yè)思政課程特色，引導學生養(yǎng)成良好道德品質(zhì)，培養(yǎng)科研素質(zhì)能力，提升學生認知自身發(fā)展與國家、社會層面發(fā)展需求緊密結合重要性。為此，本文從基礎改革、專業(yè)特色改革、課程思政創(chuàng)新改革等方面分別提出不同的改革措施，具體程序設計課程思政改革框架如圖1所示。

Fig.1 Framework for ideological and political reform of programming curriculum圖 1 程序設計課程思政改革框架

1.2.1 課程思政基礎改革

課程思政的改革在不同課程建設中發(fā)展迅速，但存在一些不足和亟需改進的地方。因此，本文首先針對當前同類課程基礎性改革不充分的地方提出相應的改革措施［9］：

（1）利用多媒體輔助展示思政元素。通過對課件再加工，在課件背景圖片、音樂、標題等部分增加思政內(nèi)容，教師在講解知識的同時適時進行引導，深挖課程內(nèi)容中隱含的思政元素，將思政教育與課程內(nèi)容相結合，把相關思政元素穿插到專業(yè)課知識點中，從而積極引領學生的思想價值，實現(xiàn)立德樹人的根本任務。

（2）將形式多樣的教學方法落實課程思政教學。靈活巧妙的多樣性教學方法有助于將思政元素有機融入專業(yè)知識教學中，提升教學效果。前期，融合問題驅(qū)動、思維導圖教學模式的課程教學改革，有助于激發(fā)學生學習興趣，引導學生深入思考。采用項目/案例驅(qū)動和小組討論的教學方法，以項目為主線，將項目融入整個教學過程中。項目/案例驅(qū)動的教學方法可滲透培養(yǎng)學生的工程意識、團隊協(xié)作和軟件工匠精神，小組討論教學法能促進小組成員間的討論、合作和頭腦風暴，可培養(yǎng)學生溝通交流、表達與思辨能力，開拓思路，提升學習積極性、創(chuàng)造性和綜合能力。問題驅(qū)動教學法能吸引學生主動參與課堂學習，充分調(diào)動學生思考、分析和解決問題的積極性，激發(fā)了學生學習興趣、創(chuàng)新意識和勇于探索的科學精神，力求將思政元素入腦入心，從而進一步提升教學質(zhì)量。

命題 4.2 μ, Μ(B,K)是Rd上正交測度框架測度且 令ν=(μ+ν1)°Sμ, 則ν為μ的近似對偶測度框架。

（3）在教學內(nèi)容中補充思政元素。通過深入解讀教學內(nèi)容知識點，可挖掘其中蘊含的思想政治教育元素。例如，在講授線性表時由于線性表不同，存儲方式存在各自優(yōu)缺點，在使用時應根據(jù)具體問題具體分析，每個人均存在自身獨特的閃光點，一定找準定位，做自己最擅長的事情，發(fā)掘無窮潛力，開啟人生華章。對于隊列這種先進先出的線性表，教師在教學內(nèi)容中可與現(xiàn)實中的排隊相聯(lián)系，引申出遵守社會秩序和社會公德的必要性和重要性，從而引導學生躬行。對于字符串這種整體參與運算的數(shù)據(jù)結構，可引申出團隊建設，只有團隊中的“短板”變長，團隊才能發(fā)揮出最大效用。

1.2.2 程序設計課程特色改革

程序設計原理課程屬于計算機專業(yè)課程，專業(yè)理論性較強，與課程思政相關的改革研究較少［10］。本文結合程序設計原理課程的特點，提出對專業(yè)課程的改革方案與特色：

（1）課程思政融入基礎編程教學。通過介紹基礎編程中的一些語法和解析軟件行業(yè)規(guī)范，讓學生了解程序開發(fā)規(guī)范的重要性，從而有機融入不以規(guī)矩，無以成方圓、軟件行業(yè)法律法規(guī)等思政元素，培養(yǎng)學生規(guī)范編碼的習慣，強化學生工程倫理教育和軟件工匠精神，培育學生德法兼修的職業(yè)素養(yǎng)和道德規(guī)范。通過介紹編程語言中的“選擇”結構，引入“if語句”實現(xiàn)思政教育的“人生選擇”，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀，培育、踐行社會主義核心價值觀。通過介紹Java 中的循環(huán)結構，引入“while 或for 語句”實現(xiàn)計算校園貸的驚人利息數(shù)據(jù)，揭秘校園貸背后的圈套，讓學生自覺抵制校園貸。

（2）思政元素融入實驗教學。每個課時章節(jié)均需要相應的實驗課程加深理解內(nèi)容、全面夯實基礎，進而融會貫通知識點。因此，在實驗環(huán)節(jié)中進行相關思政教育，對培養(yǎng)學生個人精神、品格、能力至關重要，是加強課程思政建設的重要途徑。與程序設計實驗課程相關的思政元素主要體現(xiàn)在以下兩個方面：在個人精神素養(yǎng)方面，由于程序設計實驗將算法思想通過代碼實現(xiàn)，不僅要求代碼能正確執(zhí)行，還要有良好的時間復雜度與空間復雜度，在此期間需要學生克服各個問題、改正錯誤，以充分培養(yǎng)學生一絲不茍、勇于克服困難、勇攀人生高峰的精神；在團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)方面，通過布置綜合型大作業(yè)、小組協(xié)調(diào)的方式完成任務，以培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作意識和協(xié)作精神，提升學生團隊協(xié)作素養(yǎng)。

（3）構建課程思政程序設計題庫。在程序設計競賽題庫基礎上，依據(jù)知識圖中的知識點分類，構建以章節(jié)知識點為細分的基礎知識題庫和以動態(tài)規(guī)劃、圖論等類別為細分的綜合運用題庫。設計與時事熱點及專業(yè)應用相結合的題目，引導學生樹立正確的價值觀和科學探索精神。建設在線評測系統(tǒng)自動評判學生提交的程序，并提供錯誤原因，幫助學生快速實踐所學內(nèi)容，提高綜合運用能力。目前，在線評測系統(tǒng)已應用到課堂練習、課后作業(yè)和考試中，平均每次實踐教學約有1 200 人提交記錄，近兩年已有1 000 余名學生在該系統(tǒng)上注冊并學習，其中用于在線教學的題庫已有364題。

1.2.3 課程思政創(chuàng)新改革

本文分別介紹了針對程序設計原理課程及同類課程所提出的課程思政改革方案，通過少量案例和課程知識點概述總結了課程思政的新教法。在此基礎上，本文總結提出以下課程思政創(chuàng)新改革：

（2）全力打造反轉課堂，促進師生互動，調(diào)動學生積極性。通過翻轉課堂使教師、學生、教學內(nèi)容、環(huán)境等因素相互影響相互作用，引導學生自主探究，杜絕學生被動聽課的現(xiàn)象，培養(yǎng)學生深度分析、大膽質(zhì)疑的能力，增強課堂吸引力與感染力。

（3）課后對接競賽，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，提高思政教學質(zhì)量。將課后作業(yè)以競賽模式提出，挖掘課程難度，鞏固課堂所學理論知識，加強理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生刻苦鉆研、開拓創(chuàng)新的精神，增進學生團隊合作與競爭意識，提升教師教學質(zhì)量。

2 課程思政教學實踐

程序設計基礎是一門覆蓋面廣的計算機專業(yè)基礎課程，天津大學智能與計算學部教學團隊授課的學生范圍為智能與計算學部所有學生。為有效將課程思政改革方案應用到實際教學中接受實戰(zhàn)考驗，團隊結合辦學定位、專業(yè)特色和課程特點，深入挖掘思想政治教育資源，完善課程內(nèi)容，改進教學方法，探索創(chuàng)新課程思政建設模式和方法路徑，將課程思政融入課程教學過程進行廣泛實踐。本文分別通過不同實踐環(huán)節(jié)結合具體案例，介紹目前進行的教學實踐，如圖2所示。

Fig.2 Practice of ideological and political teaching in programming course圖2 程序設計課程思政教學實踐

（1）將專業(yè)教學內(nèi)容與思政元素緊密結合。在具體教學單元內(nèi)容的處理上，善用借題發(fā)揮和聯(lián)系時事的方式挖掘?qū)I(yè)知識中影射的人生哲理，增加學生對思政內(nèi)容的理解，提升學生興趣。課程開始時，介紹當前軟件開發(fā)技術，軟件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及就業(yè)前景，提升學生學習程序設計語言的興趣，激發(fā)學生對未來人生目標的憧憬，對未來職業(yè)的規(guī)劃，培育學生職業(yè)素養(yǎng)。同時，點評美國制裁中興、華為等事件之痛和美國“清潔網(wǎng)絡”計劃濫用國家力量打壓遏制中國企業(yè)，以此激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當，激發(fā)學生學習熱情、奮斗之心等內(nèi)生動力，為未來補短板、鍛長板，掌握核心技術、攀登科技高峰，避免“卡脖子”現(xiàn)象而努力學習和潛心研發(fā)。

（2）在日?？己藘?nèi)容中與思政內(nèi)容相結合。課堂中進行專業(yè)知識和思政內(nèi)容相結合的討論，舉辦有關“造不如買，買不如租”的辯論，在辯論過程中提升學生對思政內(nèi)容的理解。此外，教師還可將課后習題與思政相結合，將題目設計為“目前世界超級計算機500 強中，超算能力位居榜首為什么是中國？”通過類似問題在不顯得突兀的前提下，增強學生民族自豪感。

（3）切實開展課程實踐項目。在課程實踐項目中，提升學生的學術道德素質(zhì)和法治素養(yǎng)，形成尊重規(guī)則、尊重知識產(chǎn)權、尊重創(chuàng)新的道德規(guī)范。具體而言，分組開展程序設計項目，讓學生自主查詢中國計算機科學技術的最新發(fā)展情況，要求學生在體現(xiàn)思政元素的同時根據(jù)興趣開展難度合適的程序設計項目，讓學生在項目開展過程中深刻了解中國在計算機科技領域的進步。

（4）通過形式多樣的教學方式，實現(xiàn)思政內(nèi)容的良好融入。將與“十九大”內(nèi)容相關的文字、圖片及數(shù)據(jù)形成素材進行長文檔編輯、排版；將“大國工匠”中典型人物作為圖文混排部分；將“一帶一路”信息、社會主義核心價值觀等作為素材，設計制作PPT，充分利用教室內(nèi)的多媒體設備進行展示，引入課堂思政元素進一步強化、提升學生的思想和精神，讓學生在學習知識的同時升華理論境界。

（5）課程思政與專業(yè)競賽相結合。針對程序設計原理課程面向?qū)W生知識積累較少的特點，開展難度較低的程序設計競賽，并在競賽題目中融入思政元素。由于學生缺乏競賽經(jīng)驗，需在指導教師的帶領下組織競賽經(jīng)驗豐富的隊員為學生開展培訓，傳授隊員間的合作經(jīng)驗。在競賽過程中，學生在解決問題的同時體會到團隊協(xié)作精神和集體榮譽感的重要性，受到課程思政熏陶，在艱苦奮斗中錘煉意志品質(zhì)；在解決問題過程中，將課堂所學專業(yè)知識系統(tǒng)化，填補了知識空白；在挑戰(zhàn)困難中，激發(fā)學生主動探索的創(chuàng)新精神，全面提升了自身綜合素質(zhì)。

3 課程思政改革成效

經(jīng)過程序設計原理課程的課程思政改革設計、教學實踐等環(huán)節(jié)，針對課程思政發(fā)展的3 個問題，對課程考核評價方法機制建設情況及校內(nèi)外同行和學生評價、課程思政教學改革成效、示范輻射等情況進行不同維度評估。

對于課程考核評價的方法機制建設，采用主題討論、小組實驗和期末考試的形式考察學生在思想領域方面的培養(yǎng)情況。在授課過程中，讓學生自主查尋中國計算機科學技術的最新發(fā)展情況，并在課堂上以辯論或展示方式對最新技術對中國及世界的影響進行討論，教師根據(jù)學生表現(xiàn)情況和思想感悟進行打分，使學生通過自身調(diào)研，理解技術是社會發(fā)展的強大推動力。此外，教師對相關技術進行深層次介紹，學生們均表示受益匪淺。

將小組成員配合情況列入小組實驗的成績評定中以體現(xiàn)學生間的團隊精神和責任感。在期末考試中加入思想政治、工程倫理和道德品質(zhì)等相關問題，考察學生的思想水平和政治素養(yǎng)。加入課程思政使學生加深層次，有目地性地學習相關知識，增強了其對理論知識的掌握力度。部分學生評價，在該課程中既能學到計算機的相關知識，又能透過這些知識體會到科技強國的重要性，從而能更專注的投入學習。

校內(nèi)外同行及學生的評價普遍認為，課程教學內(nèi)容充實、重點突出且結合學科前沿，能將社會主義核心價值觀、工程倫理等內(nèi)容有機融入課程內(nèi)容中，作到線上教學和線下學習的有效結合，有助于培養(yǎng)學生的愛國主義精神和家國情懷，既達到預期教學效果，又激發(fā)了學生學習專業(yè)知識的興趣和熱情，具有獲得感。

教學設計既能體現(xiàn)以學生為中心的理念，又能結合專業(yè)特點和學生基礎選擇合適的例子，理論聯(lián)系實際。其中，講授工程倫理課程的教師認為在程序設計原理課程中加入社會責任、工程倫理和工匠精神等內(nèi)容，減少了課程間的壁壘，便于學生理解與吸收，為后續(xù)課程學習打下良好基礎。

此外，本文所提出的針對同類課程的課程思政改革措施取得了一定成效。改革方案中的課程思政建設方案、案例建設方法等對后續(xù)課程及同類課程的學習也具有一定的示范輻射作用。

4 結語

課程思政是學科教學中的必要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)“立德樹人”的重要舉措［11］。程序設計原理課程作為計算機專業(yè)的基礎課程，具有專業(yè)性強、受眾面廣的特點，非常適合作為課程思政教學改革探索的土壤。本文在課程教學內(nèi)容中加入課程思政元素，并進行一系列教學改革使學生在復雜的理論知識中深刻了解其中蘊含的人生智慧，使其能更專心地學習理論知識，增強學生民族自信心，有利于學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

最后，經(jīng)過校內(nèi)外同行評價反饋，充分證明了本文開展的教學改革與實踐所取得的成效，改革方案對廣泛的同類課程具有指導性意義，為后續(xù)課程建設提供了良好的示范作用。