呂娜
關鍵詞:C語言程序設計;一流課程;課程思政
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2023)03-0140-03
1 概述
為貫徹落實2018年的全國教育大會精神,2019年10月教育部印發(fā)了《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》,《意見》中指出一流課程建設的指導思想是“以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,落實立德樹人根本任務,深入挖掘各類課程和教學方式中蘊含的思想政治教育元素,建設適應新時代要求的一流本科課程”。2020年6月教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出,“工學類專業(yè)課程,要注重強化學生工程倫理教育,培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當”。這一系列的政策文件都為工科專業(yè)一流課程的建設以及課程思政教育提供了有力支撐。因此,本文對于工科專業(yè)的課程思政教學改革研究是順應時代潮流,響應國家號召的必然選擇。
C語言程序設計課程作為工科專業(yè)的基礎課程,具有教學面廣、基礎性強的特點,非常適合進行課程思政教學方法的探索和研究。對C語言程序設計課程進行思政教育研究,在其深度和廣度上都能進行深入的挖掘。對該課程的思政教學方法研究具有一定的代表性,其研究成果可以推廣到其他工科專業(yè)課程中,為一流課程建設奠定基礎,也可為文理兼修的跨學科人才培養(yǎng)方式提供理論支持。因此,本文對C語言程序設計課程思政教學方法進行深入研究,將挖掘的思政元素與理論知識融合,設計教學實例,改善教學效果。
2 國內外研究現(xiàn)狀
自2020年教育部印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》以來,國內各高校高度重視,對課程思政教學方法研究進行得如火如荼。其中,對于工科專業(yè)課程的思政教學研究,尤其是基于C語言程序設計課程的研究,已經(jīng)取得了初步成果。2020年吳海峰提出C語言課程中思政教育的內涵包括樹立社會主義核心價值觀、培養(yǎng)精益求精的工匠精神、培養(yǎng)團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新意識、強化工程倫理教育等四方面[1]。2021年蔣安納等人從教學設計和實施策略兩個方面著手,提出課程思政有目標、有深度、有溫度、有趣味的教學方法[2]。2021年肖寧從教師、教學、實訓三個方面初步探討了如何在C語言課程中挖掘、嵌入思想政治元素[3]。從國內研究現(xiàn)狀看出,對C語言課程的思政教學改革研究大體分為實踐探索[4-6]和理論研究[7-10]兩方面。且目前的研究都是各抒己見,沒有統(tǒng)一的方式方法。這也體現(xiàn)出工科專業(yè)教師在進行思政教學時大多是從零開始,逐漸摸索,費時費力。針對上述問題,本文將對C語言程序設計課程的思政教學方法展開研究,總結思政元素的挖掘方法和教學設計方法,為其他工科專業(yè)課程提供課程思政教學參考。
國外并沒有課程思政的概念,但是國外高校同樣注重優(yōu)質課程建設,以及課堂教學與價值觀培養(yǎng)相統(tǒng)一的教學理念。具體做法散見于各種有關意識形態(tài)教育、政治文化教育的論著中,這里就不列舉了。
3 思政元素挖掘方法
課程思政是以立德樹人為根本任務,把思想價值引領貫穿于教學的各個環(huán)節(jié),是實現(xiàn)價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的重要教學方法。要想有效落實課程思政教學方法,核心問題是如何挖掘課程中的思政元素,并有機地融入知識傳授過程中。本文根據(jù)C語言程序設計課程的特點,總結了思政元素的挖掘方法。即從課程歷史、中華文化、行業(yè)前沿、時事要聞等四個方面入手,對課程中蘊含的思政元素進行深入挖掘。具體挖掘方法描述如下。
3.1 深挖課程歷史
任何一門課程的歷史都是值得探究的,可以從課程歷史中出現(xiàn)的人物事跡、重要歷史事件、重要研究成果等方面入手,挖掘思政元素。將挖掘的思政元素融入前期的課程介紹里,既能弘揚前人對知識的探索和求真精神,又能激發(fā)學生的學習興趣。
3.2 弘揚中華文化
中華文化博大精深,每門課程都有自己的文化內涵。挖掘課程中蘊含的文化元素,如古人撰寫的詩詞、講述的道理、研究的成果等。將這些文化元素潤物無聲地融入教學內容中??梢栽趥魇谥R的同時講述其文化內涵,即能培養(yǎng)學生的文化素養(yǎng),又能加深學生對知識點的理解。
3.3 緊跟行業(yè)前沿
授課教師應緊跟時代步伐,掌握前沿技術的發(fā)展動態(tài),如專業(yè)相關的應用領域是否有新產(chǎn)品推出,相關技術是否有新突破等,這些都可以作為思政點。也可以在前沿技術中找到與課程內容相關的知識點,展開介紹。進而激發(fā)學生對本行業(yè)的認同感和自豪感。
3.4 關注時事要聞
授課教師要關注時事要聞,正確解析可能蘊含的思政點或專業(yè)知識,將挖掘的思政元素與授課內容巧妙地結合。在講解過程中,要以社會主義核心價值觀為準繩,正確解讀社會現(xiàn)象或社會輿論,引導學生樹立正確的價值觀念,同時注重培養(yǎng)學生的愛國意識和家國情懷。
4 C 語言課程思政實例
利用上述挖掘方法深挖C語言程序設計課程中的思政元素,將挖掘的思政元素與課程知識融合,具體的設計實例如下。
4.1 課程歷史
1944年,美籍匈牙利科學家馮·諾依曼提出程序存儲的思想,隨后又提出計算機設計的基本結構和方法,為計算機的誕生和發(fā)展提供了理論基礎?;谠摾碚摚?946年,世界上第一臺計算機“ENIAC”誕生。盡管計算機軟硬件技術飛速發(fā)展,但計算機本身的體系結構并沒有明顯的突破,當今的計算機仍屬于馮·諾依曼結構。計算機的馮·諾依曼結構如圖1所示。
1950年,英國數(shù)學家艾倫·麥席森·圖靈提出了圖靈測試的概念,該測試是測試者(一個人)與被測試者(一個人和一臺機器)隔離開,然后測試者通過鍵盤分別向被測試者提問,再根據(jù)回答判斷對方是人還是機器,經(jīng)過多次提問后,如果測試者把機器誤判成人的概率超過30%,則判定該機器擁有人工智能。迄今為止,圖靈測試仍然是被廣泛認可的測試人工智能的重要標準。圖靈測試原理圖如圖2所示。
4.2 中華文化
古人云“不以規(guī)矩,不能成方圓”“仁圣之本,在乎制度而已”,這些都告訴我們遵守規(guī)則的重要性。規(guī)則意識是每個公民都應具備的基本素質,應真正做到“從心所欲不逾矩”。編程也是如此,C語言中每種數(shù)據(jù)類型都有特定的屬性和存儲范圍,要按照要求為變量設計適合的數(shù)據(jù)類型,并嚴格控制數(shù)據(jù)范圍,避免數(shù)據(jù)溢出。C語言的數(shù)據(jù)類型及范圍如表1所示。
中國古代的數(shù)學成就曾領跑世界,其中的《九章算術》系統(tǒng)總結了戰(zhàn)國、秦漢時期的數(shù)學成就,最早提到分數(shù)問題,也首先記錄了盈不足等問題,是當時世界上最簡練有效的應用數(shù)學。現(xiàn)今的數(shù)學問題可以利用編程來解決,C語言的運算符非常豐富,學好運算符可以幫助我們靈活地解決數(shù)學問題。C語言的常見運算符如表2所示。
4.3 行業(yè)前沿
嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)大多采用C語言作為底層開發(fā)語言。嵌入式系統(tǒng)的應用領域十分廣泛,其中一個典型應用就是機器人技術。例如聊天機器人,可以通過向用戶提出問題,根據(jù)用戶的回答做出相應的反應。利用C語言設計簡單的聊天程序,通過鍵盤獲取用戶的回答,選擇合適的輸出內容,會使用到C語言的選擇語句(if語句)、標準輸入、輸出語句等知識點。
近年來網(wǎng)絡游戲成了娛樂市場的主流,開發(fā)網(wǎng)絡游戲時常會看到C/C++語言的身影。比如《漢諾塔》《貪吃蛇》等是用C語言開發(fā)的,《絕地求生》《巫師3》等是用C++開發(fā)的。利用C語言設計猜數(shù)字游戲,根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù),給出“high”或者“l(fā)ow”的提示,設計過程中會用到循環(huán)語句(while 語句)、選擇語句(switch語句)等知識點。
4.4 時事要聞
2022北京冬奧會的成功舉辦盡顯中國的文化底蘊和大國風貌,其中的吉祥物冰墩墩更是風靡一時。有網(wǎng)友借助編程繪制了冰墩墩的形象,甚至還有團隊以冬奧會項目為藍本,用編程來制作冬奧主題小游戲,這些未嘗不是工匠精神的一種體現(xiàn)。利用C語言編程繪制出冰墩墩的簡筆圖形,繪制過程會使用到數(shù)組和循環(huán)(for語句)等知識點。
新型冠狀病毒肺炎疫情期間,19名西北工業(yè)大學學生共同研發(fā)了高校疫情防控志愿服務小程序,包括物資需求、用餐統(tǒng)計、志愿服務、防疫信息匯總等功能,以便提高工作效率,更好地為師生服務。這一舉動反映了當代大學生的服務意識和愛情情懷。利用C語言編程完成用餐統(tǒng)計程序的設計,可以在鍵盤輸入報名人數(shù),并顯示出來,使用到了數(shù)組、標準輸入、輸出語句等知識點。
5 結束語
本文針對C語言程序設計課程理論性強、思政元素難于挖掘等問題,結合C語言程序設計課程的教學內容,總結了思政元素的挖掘方法。從課程歷史、中華文化、行業(yè)前沿、時事要聞等方面挖掘思政元素,并與課程知識點融合,設計了八個教學實例。研究采用的實例設計豐富生動,在傳授知識的同時,提高了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生正確的價值觀念。本文所總結的思政元素挖掘方法和課程設計方法,可以推廣到其他工科專業(yè)課程中,實現(xiàn)以點帶面,使工科專業(yè)的課堂變得有溫度、有廣度、有深度。未來會不斷收集學生的課堂反饋,總結經(jīng)驗,修改完善教學內容,不斷提升思政教學水平。