摘要:高職計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)施課程思政,既要把握課程思政的一般性規(guī)律,也要立足于課程特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)充分挖掘核心元素,確定基本原則并付諸實(shí)施。深刻理解課程思政的時(shí)代內(nèi)涵,探索高職計(jì)算機(jī)專業(yè)課程思政的實(shí)施,尋找專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課思政內(nèi)容和建設(shè)路徑,設(shè)計(jì)針對(duì)專業(yè)課程的課程思政案例,可以有效提升教學(xué)和育人質(zhì)量,推動(dòng)三教改革,實(shí)現(xiàn)立德樹人。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)專業(yè);課程;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);專業(yè)課程;課程思政
一、高職計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》建設(shè)課程思政的意義
高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的時(shí)間遠(yuǎn)大于通識(shí)課程,且他們更加關(guān)注專業(yè)課程的學(xué)習(xí),因此,學(xué)生的價(jià)值觀容易被專業(yè)課及專業(yè)課教師影響。在專業(yè)課的教學(xué)中,教師應(yīng)該深入挖掘和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的思政元素,并在教學(xué)過(guò)程中,有目的地實(shí)施課程思政教育,引導(dǎo)和幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀,達(dá)到潛移默化的育人效果?;趯I(yè)課程自身特點(diǎn),專業(yè)課和其他課程協(xié)同育人的工作機(jī)制,以及實(shí)現(xiàn)在專業(yè)課教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“三全育人”的需要,我們以計(jì)算機(jī)專業(yè)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程為例,對(duì)照思想政治教育目標(biāo),實(shí)施專業(yè)課課程思政,挖掘該課程的育人內(nèi)涵,加強(qiáng)教育教學(xué)內(nèi)容的頂層設(shè)計(jì),探索課程思政內(nèi)容融入專業(yè)課的具體路徑,研究專業(yè)課的育人機(jī)制。
二、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程的特點(diǎn)分析
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是面向計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的高職學(xué)生開設(shè)的專業(yè)核心課程,其理論性、實(shí)踐性、綜合性都比較強(qiáng)。從計(jì)算機(jī)專業(yè)的課程設(shè)置來(lái)看,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是重要的專業(yè)核心課,在計(jì)算機(jī)軟件類課程體系中處于承上啟下的核心地位。它一方面擴(kuò)展和深化了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等課程學(xué)到的基本技術(shù)和方法,另一方面為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課(如算法設(shè)計(jì)與分析、操作系統(tǒng)、軟件工程等)奠定堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)[1]。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生熟練地掌握在程序設(shè)計(jì)應(yīng)用中,特別是在軟件系統(tǒng)的非數(shù)值計(jì)算類應(yīng)用方面,常用數(shù)據(jù)模型以及實(shí)現(xiàn)方法;熟練建模的基本方法以及在計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程中的基本應(yīng)用;在高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步提高程序設(shè)計(jì)的綜合能力;在理論和方法上,奠定后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
結(jié)合高等職業(yè)教育“立德樹人”根本任務(wù),實(shí)現(xiàn)“三全育人”的指導(dǎo)思想,做到“守好一段渠、種好責(zé)任田”,根據(jù)專業(yè)課的課程特點(diǎn),將思政元素與課程教學(xué)的內(nèi)容及方法有機(jī)融合,以教學(xué)內(nèi)容為載體,在教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)如追求科學(xué)真理,規(guī)矩意識(shí)和法治觀念,責(zé)任擔(dān)當(dāng)精神等,守護(hù)好自己的這段“渠”,種好自己的“責(zé)任田”。在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中挖掘思想政治教育元素,可以借助數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)典型算法地理解為載體,比如在講解“楊輝三角”算法時(shí),介紹該發(fā)現(xiàn)比歐洲的帕斯卡要早三百九十多年,展現(xiàn)出我國(guó)歷史上數(shù)學(xué)發(fā)展的成就,以此激發(fā)學(xué)生的民族自豪感,樹立文化自信。在講解算法的優(yōu)化及時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度的衡量時(shí),引入提質(zhì)增效的思政元素,引導(dǎo)學(xué)生樹立科技興國(guó)、報(bào)國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)意識(shí)等。
三、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程建設(shè)課程思政的實(shí)踐
(一)結(jié)合課程內(nèi)容,找準(zhǔn)思想政治教育元素。
要開展“課程思政”教學(xué)實(shí)踐,必須堅(jiān)持專業(yè)課程的性質(zhì)不變、本位不變,挖掘課程內(nèi)容中的思政元素[2]。結(jié)合《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中不同的內(nèi)容,挖掘內(nèi)容相關(guān)的思政元素,才能達(dá)到潤(rùn)物無(wú)聲的育人效果。我們以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的隊(duì)列、樹、最小生成樹以及排序部分的內(nèi)容為例,分別設(shè)計(jì)了課程思政元素。
1.針對(duì)隊(duì)列結(jié)構(gòu)的思政內(nèi)容設(shè)計(jì)
“隊(duì)列”是線性結(jié)構(gòu)的一種,是一種“操作受限”的線性表。隊(duì)列中的元素遵循“先進(jìn)先出”(First In First Out,F(xiàn)IFO)的規(guī)則,即隊(duì)列的插入操作在表一端進(jìn)行,而刪除操作在表的另一端進(jìn)行。“隊(duì)列”中隊(duì)頭元素總是最先進(jìn)隊(duì)列的,也總是最先出隊(duì)列;隊(duì)尾元素總是最后進(jìn)入隊(duì)列,因而也是最后出隊(duì)列。
由“隊(duì)列”引入解放軍隊(duì)列訓(xùn)練實(shí)例,滲透“嚴(yán)格有序的隊(duì)列訓(xùn)練,才成就了保衛(wèi)國(guó)家的鋼鐵長(zhǎng)城”思政元素,喚醒同學(xué)們愛國(guó)、衛(wèi)國(guó)的感情與參與意識(shí)。隨后通過(guò)分析隊(duì)列的“先進(jìn)先出、后進(jìn)后出”的基本特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中因?yàn)榕抨?duì)引發(fā)的沖突,強(qiáng)調(diào)要遵守社會(huì)秩序,遵守社會(huì)公德。由社會(huì)現(xiàn)象引入“規(guī)則”意識(shí),“不以規(guī)矩,不成方圓”,樹立規(guī)矩意識(shí),只有遵守各項(xiàng)規(guī)章制度,人們生活才能安定、有序、高效。教育學(xué)生守紀(jì)律,懂規(guī)矩,對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心價(jià)值觀引領(lǐng),理解“自由”與“法治”的意義,在法治保障下的自由,才是真正的自由。
2.針對(duì)樹結(jié)構(gòu)的思政內(nèi)容設(shè)計(jì)
樹是一類重要的非線性結(jié)構(gòu),它的特點(diǎn)是結(jié)點(diǎn)之間具有唯一的前驅(qū)而后繼不唯一,結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)關(guān)系是一對(duì)多的層次,樹結(jié)構(gòu)在生活中的典型應(yīng)用為家庭成員關(guān)系。首先由樹的結(jié)構(gòu)理解引入,每棵樹都先有根,而后才有枝葉,“根深”才能“葉茂”。正如每個(gè)人都應(yīng)該腳踏實(shí)地,只有把根基扎得牢固,才能不懼風(fēng)雨。
然后由樹的遞歸融入家國(guó)情懷元素,在講解家庭樹的遞歸時(shí),引入“國(guó)是最大家、家是最小國(guó)”思想,教育學(xué)生先要對(duì)個(gè)人負(fù)責(zé),做到自律修身;然后,對(duì)家庭家族盡責(zé);最后,對(duì)國(guó)家和社會(huì)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。認(rèn)識(shí)到愛家庭、愛國(guó)家一脈相承,不可分割,體會(huì)愛家、愛國(guó)、報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷。
3.針對(duì)最小生成樹的思政內(nèi)容設(shè)計(jì)
一個(gè)連通圖的生成樹是一個(gè)極小連通子圖,它含有圖中全部n個(gè)頂點(diǎn)和構(gòu)成一棵樹的(n-1)條邊。對(duì)于帶權(quán)連通圖,可能有多棵不同生成樹;每棵生成樹的所有邊的權(quán)值之和可能不同;其中權(quán)值之和最小的生成樹稱為圖的最小生成樹。
以問題導(dǎo)入提出一個(gè)需要運(yùn)用最小生成樹解決的具體問題,例如修建一條連接n個(gè)城市的通信聯(lián)絡(luò)網(wǎng),請(qǐng)尋找費(fèi)用最低的最小造價(jià)方案。這里就滲透了“構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)、創(chuàng)建數(shù)字化城市”的理念,具體對(duì)應(yīng)到本節(jié)課專業(yè)知識(shí)上,即選擇一棵最小代價(jià)生成樹。引導(dǎo)同學(xué)們發(fā)揮自己的專業(yè)特長(zhǎng),通過(guò)最小生成樹的知識(shí)尋找最小造價(jià)方案,來(lái)解決實(shí)際問題;另一方面使學(xué)生能夠了解節(jié)約型社會(huì)和數(shù)字化城市背景下,意識(shí)到尋找最小造價(jià)方案的必要性。
在解決問題的過(guò)程中,依次介紹最小生成樹的概念、尋找最小生成樹的普里姆算法,算法的策略,并動(dòng)畫演示普里姆算法求解網(wǎng)際的最小生成樹的過(guò)程,簡(jiǎn)要分析算法性能。在講解過(guò)程中以案例的形式引導(dǎo)學(xué)生具備利用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,進(jìn)而增強(qiáng)專業(yè)自豪感,也對(duì)職業(yè)信念的樹立有積極的影響。
求解出了最小生成樹,就找到了聯(lián)通N個(gè)城市的N減1最小代價(jià)邊。這樣,我們提出問題就得到了圓滿解決。通過(guò)理實(shí)結(jié)合,強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)這一部分知識(shí)內(nèi)容的應(yīng)用,號(hào)召學(xué)生為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和數(shù)字化城市貢獻(xiàn)自己的力量,讓勤儉成為時(shí)尚,讓節(jié)約成為風(fēng)尚。
4.針對(duì)排序算法的思政內(nèi)容設(shè)計(jì)
排序是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中的一種重要操作,其功能是對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)元素集合或序列重新排列成一個(gè)按數(shù)據(jù)元素某個(gè)項(xiàng)值有序的序列。作為排序依據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)稱為“排序碼”,也即數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵碼[3]。
通過(guò)回顧查找內(nèi)容,引出有序表的查找速度更快,滲透思政育人內(nèi)容,個(gè)人物品按順序擺放,是為了更快地拿到自己所需的物品,有序和高效息息相關(guān)。由排序的基本思想引出日常生活中,人們會(huì)對(duì)要處理的事情進(jìn)行排序,重要的事情先做,這是每個(gè)人心中不言自明的準(zhǔn)則。小到個(gè)人的發(fā)展,大到社會(huì)的進(jìn)步都是有目標(biāo)的,同學(xué)都應(yīng)該及時(shí)制定階段目標(biāo)、人生目標(biāo),就像愛因斯坦說(shuō)的那樣,在一個(gè)崇高的目標(biāo)支持下,不停地工作,即使慢,也一定會(huì)得獲成功。
由排序的關(guān)鍵碼引入我們生活中的“關(guān)鍵碼”就是事情的重要程度,而目標(biāo)就是重要程度的參照物。小到個(gè)人的發(fā)展,大到社會(huì)的進(jìn)步都是有目標(biāo)的。正如,中國(guó)共產(chǎn)黨人的初心和使命,就是為中國(guó)人民謀幸福,為中華民族謀復(fù)興。因此,我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各項(xiàng)決策部署,其制定和實(shí)施的判斷標(biāo)準(zhǔn),都是為了踐行黨的初心和使命,引導(dǎo)學(xué)生思考什么對(duì)自己是最重要的,及時(shí)制定階段目標(biāo)、人生目標(biāo),并在目標(biāo)的引領(lǐng)下走向成功。
(二)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,豐富教學(xué)形式,實(shí)施課程思政育人。
課堂教學(xué)環(huán)節(jié)既是向?qū)W生傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論的中心環(huán)節(jié),也是在專業(yè)課教學(xué)中踐行和體現(xiàn)課程思政理念的核心環(huán)節(jié)[4]。通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中教師有目的的引導(dǎo),才能幫助學(xué)生提高思想道德素質(zhì),落實(shí)“立德樹人”根本任務(wù)。
1.課前推送思政資源,以自學(xué)思考滲透課程思政。
由于線上線下混合教學(xué)的實(shí)施,教師可以在在線學(xué)習(xí)平臺(tái)中推送計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)的思政教育元素,讓學(xué)生課前閱讀和學(xué)習(xí)。比如在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中涉及大量的算法,教師可將算法產(chǎn)生的背景、應(yīng)用和涉及的科學(xué)家資料以文檔、圖片等形式進(jìn)行推送,或者推送計(jì)算機(jī)安全相關(guān)法律法規(guī),也可以將與本節(jié)課思政目標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行推送,形成思政學(xué)習(xí)資源庫(kù),通過(guò)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)來(lái)滲透課程思政。
2.課中優(yōu)化實(shí)施過(guò)程,融入課程思政元素。
課堂教學(xué)是思政教育主渠道,充分利用課中教學(xué)時(shí)間,以豐富的教學(xué)形式將育人融于教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)節(jié)中,才能達(dá)到“鹽溶于水、潤(rùn)物無(wú)聲”的效果。利用課前五分鐘,舉行“思政小講堂”,讓同學(xué)們以課程相關(guān)的文檔、圖片或者視頻欣賞等開篇,一方面給每位同學(xué)一個(gè)展示自己的機(jī)會(huì),鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,另外一方面調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與的積極性,使學(xué)生快速地將注意力集中在課堂。一般來(lái)說(shuō),課堂教學(xué)中的提問環(huán)節(jié)因?yàn)橛袑W(xué)生參與,更容易滲透思政元素,在教學(xué)內(nèi)容的講授和學(xué)習(xí)中,巧妙設(shè)置與思政相關(guān)的問題,比如“生活中的排隊(duì)有哪些特點(diǎn)?”引發(fā)學(xué)生對(duì)排隊(duì)需要遵守秩序的思考和討論,滲透規(guī)矩意識(shí)和法治觀念,在更輕松、融洽的易于學(xué)生接受的方式中實(shí)現(xiàn)課程思政的育人目標(biāo)。
3.課后拓展實(shí)踐,思政內(nèi)容內(nèi)化于心。
課后實(shí)踐和拓展不但可以鞏固課堂所學(xué)知識(shí),而且可以將學(xué)習(xí)效果延伸到課外,利用拓展作業(yè)讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,引發(fā)學(xué)生對(duì)思政內(nèi)容的思考,能使思政教育內(nèi)化于心。比如在隊(duì)列一部分的教學(xué)中,課后讓學(xué)生找找身邊的隊(duì)列,看看生活中的“操作受限”帶來(lái)了哪些獨(dú)特的應(yīng)用,也讓學(xué)生想一想“限制和自由”的關(guān)系,理解“有限制的自由才是真正的自由”;在排序部分教學(xué)中,課后讓學(xué)生想一想,對(duì)自己來(lái)說(shuō)什么才是最重要的?找到每個(gè)學(xué)生心目當(dāng)中的“關(guān)鍵碼”,定好目標(biāo),讓目標(biāo)帶領(lǐng)大家走向燦爛的明天;在樹結(jié)構(gòu)的課后習(xí)題中,讓學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活,畫畫自己家的家族關(guān)系樹。強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)的時(shí)候把“動(dòng)手”和“動(dòng)腦”結(jié)合起來(lái),知行合一,才能對(duì)樹結(jié)構(gòu)有更準(zhǔn)確的理解。
(三)合理設(shè)置評(píng)價(jià)指標(biāo),實(shí)施多維增值評(píng)價(jià)。
合理設(shè)置評(píng)價(jià)方案和指標(biāo),不但可以檢驗(yàn)思政育人目標(biāo)的達(dá)成及效果,還可以反饋并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施。首先,在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程考核過(guò)程中,除考量學(xué)生知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)的達(dá)成之外,還需要考量思政目標(biāo)的達(dá)成情況,也就是說(shuō),在掌握數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和操作之外,還需要將學(xué)生素質(zhì)的提高、品德修養(yǎng)的加強(qiáng)以及態(tài)度情感和價(jià)值觀的改變作為增值評(píng)價(jià)的對(duì)象。其次,思想政治素養(yǎng)的提升是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程,要注重教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià),關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展[5],比如學(xué)生經(jīng)過(guò)“隊(duì)列”結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)后,變得文明和遵守秩序。第三,思政目標(biāo)的達(dá)成,不僅僅只是專業(yè)課教師的評(píng)價(jià),還應(yīng)該由個(gè)人自評(píng)、生生評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)來(lái)構(gòu)成,這樣才能全方位地檢驗(yàn)課程思政的實(shí)施效果。
在進(jìn)行專業(yè)課課程思政教育教學(xué)改革時(shí),我們應(yīng)注意堅(jiān)持專業(yè)學(xué)習(xí)的性質(zhì)和本位,將課程思政“融于”專業(yè)教學(xué)中,而不僅僅是生搬硬套,使課程思政教育流于形式主義。強(qiáng)化《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程思政教育,并不是改變?cè)撜n程的性質(zhì),其基本功能仍是讓學(xué)生理解數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。因此,要在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的教學(xué)中實(shí)施課程思政,要注意把握一個(gè)原則,即在完成知識(shí)和能力目標(biāo)的基礎(chǔ)上,完成思政育人目標(biāo)。
作者單位:賈麗 甘肅財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院 甘肅
參? 考? 文? 獻(xiàn)
[1] 顧理琴.淺談《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》的說(shuō)課[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2011,7(32):7937-7939.
[2]劉雯敏.疫情防控背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教學(xué)案例[J].微型電腦應(yīng)用,2022,38(01):167-169.
[3]周慧琴.常用內(nèi)排序算法的分析與比較[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用,2009,22(06):67-69.
[4]薛媛.課程思政視域下小學(xué)音樂教學(xué)研究[D].信陽(yáng)師范學(xué)院,2022.
[5]龐克道,林維.知識(shí)產(chǎn)權(quán)法課程思政教學(xué)實(shí)踐探索[J].河南財(cái)政稅務(wù)高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2022,36(01):66-68.
基金項(xiàng)目:本文是甘肅省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“‘三教改革背景下課程思政育人的實(shí)現(xiàn)路徑研究”(課題立項(xiàng)號(hào):GS[2021]GHB1798)的研究成果。