馮學(xué)曉 張曉 歐群雍

基金項(xiàng)目：鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院校級(jí)課程思政樣板課程項(xiàng)目“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”（項(xiàng)目編號(hào)：鄭工教〔2022〕6號(hào)文件）；2022年教育部高等教育司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人資助項(xiàng)目“新工科背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號(hào)：220901221141447）；2021年教育部高等教育司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人資助項(xiàng)目“新工科背景下人工智能專業(yè)建設(shè)方案研究”（項(xiàng)目編號(hào)：202102633001）；鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院校級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)工程”（項(xiàng)目編號(hào)：鄭工政〔2021〕170號(hào)文件）。

【摘? 要】 課程思政教學(xué)改革對(duì)學(xué)生、教師和高校教育體系具有深遠(yuǎn)影響，其在培養(yǎng)具備倫理素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感的工程師和公民方面更具有重要意義。基于此，文章重點(diǎn)探討了如何在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中融入思政教育元素，包括課程內(nèi)容整合與設(shè)計(jì)、教學(xué)方法與策略的調(diào)整、教師培訓(xùn)與支持、學(xué)生參與及反饋、評(píng)估與改進(jìn)五個(gè)關(guān)鍵方面，以期提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和倫理決策能力。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程；思政教育；改革；綜合素養(yǎng)

在新工科背景下，高校教育面臨著不斷變化的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。隨著社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人才的需求不斷增加，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程領(lǐng)域的核心課程，扮演著至關(guān)重要的角色。然而，傳統(tǒng)的技術(shù)教育往往偏重專業(yè)知識(shí)傳授，缺乏對(duì)倫理和社會(huì)責(zé)任的關(guān)注。在這一背景下，思政教育在高校課程中的融合變得愈發(fā)重要。本研究旨在探討如何在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中融入思政教育元素，從而為高校教育提供有關(guān)如何將思政教育元素融入技術(shù)課程中的指導(dǎo)和啟示，以培養(yǎng)更具有全面素養(yǎng)的工程師和公民，滿足社會(huì)對(duì)人才的需求，并為高校教育的不斷改進(jìn)提供有益的經(jīng)驗(yàn)。

一、相關(guān)理論綜述

（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程的本質(zhì)

一是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)：課程首先介紹各種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如數(shù)組、鏈表、樹、圖等，以及它們的實(shí)現(xiàn)和操作方法。學(xué)生需要理解每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、適用場(chǎng)景以及時(shí)間復(fù)雜度。二是算法設(shè)計(jì)與分析：課程著重培養(yǎng)學(xué)生的算法設(shè)計(jì)能力。學(xué)生將學(xué)習(xí)不同的算法設(shè)計(jì)方法，包括貪心算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、分治法等。同時(shí)，他們需要學(xué)會(huì)分析算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，以便能夠選擇最合適的算法來解決不同的問題。三是問題解決能力：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。通過解決各種復(fù)雜的計(jì)算機(jī)科學(xué)問題，學(xué)生將學(xué)會(huì)將抽象思維應(yīng)用于實(shí)際情境，并編寫高效的代碼來解決這些問題。四是編程技巧：課程還注重編程技巧的培養(yǎng)。學(xué)生需要通過實(shí)際編程練習(xí)來鞏固所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法知識(shí)，并學(xué)會(huì)編寫清晰、高效的代碼。

（二）思政教育在高校課程中的應(yīng)用

思政教育在高校課程中的應(yīng)用是教育領(lǐng)域的重要話題。思政教育是高校教育中的一項(xiàng)重要任務(wù)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的思想品德、社會(huì)責(zé)任感和公民素養(yǎng)。其特點(diǎn)在于注重對(duì)學(xué)生的思維方式、價(jià)值觀念和社會(huì)責(zé)任的引導(dǎo)和塑造。思政教育鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)其批判性思維，激勵(lì)他們積極參與社會(huì)事務(wù)、關(guān)注時(shí)事問題，并形成積極向上的價(jià)值觀。在高校教育中，思政教育應(yīng)與專業(yè)課程有機(jī)融合。這一融合不僅能夠加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，還能夠促使他們將道德倫理和專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。例如，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中，可以引入與倫理、社會(huì)責(zé)任相關(guān)的案例研究，讓學(xué)生思考計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的倫理挑戰(zhàn)，如隱私保護(hù)、人工智能倫理等。通過這種方式，學(xué)生將更深刻地理解專業(yè)知識(shí)與社會(huì)倫理之間的關(guān)聯(lián)，并培養(yǎng)出社會(huì)責(zé)任感。

（三）新工科教育與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程

一是跨學(xué)科融合：鼓勵(lì)學(xué)科之間的融合與合作，培養(yǎng)綜合性能力。二是工程實(shí)踐：注重學(xué)生在實(shí)際工程項(xiàng)目中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。三是創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)：鼓勵(lì)學(xué)生具備創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)意識(shí)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程與新工科教育的關(guān)聯(lián)：一是跨學(xué)科融合：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程為計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供了跨學(xué)科的基礎(chǔ)，使他們能夠更好地與其他工程領(lǐng)域的學(xué)生合作，解決復(fù)雜的工程問題。二是工程實(shí)踐：通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程中的編程實(shí)踐和項(xiàng)目，學(xué)生將在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。三是創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，這對(duì)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)非常重要，學(xué)生可以利用所學(xué)知識(shí)開發(fā)新的技術(shù)和應(yīng)用。

二、課程思政教學(xué)改革的影響

（一）提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)

通過將倫理、社會(huì)責(zé)任等思政教育內(nèi)容融入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程，培養(yǎng)學(xué)生更廣泛的素養(yǎng)。他們不僅能夠具備技術(shù)專業(yè)知識(shí)，還能夠運(yùn)用倫理原則和社會(huì)意識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)問題。這有助于他們更好地應(yīng)對(duì)工作中的倫理挑戰(zhàn)，成為有社會(huì)責(zé)任感的專業(yè)人才。

（二）培養(yǎng)批判性思維和倫理決策能力

課程改革強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的批判性思維和倫理決策能力的培養(yǎng)。學(xué)生在分析案例、參與討論和撰寫倫理反思論文的過程中，不僅能夠?qū)W到知識(shí)，還能夠培養(yǎng)獨(dú)立思考和道德判斷的能力，這對(duì)他們的職業(yè)發(fā)展和日常生活意義重大。

（三）提高教師的專業(yè)素養(yǎng)

為了成功實(shí)施思政教育，教師不僅需要掌握專業(yè)技術(shù)知識(shí)，還需要深入理解倫理和社會(huì)問題。這將促使教師提高自身倫理素養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)，使他們能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生思考和討論倫理問題。這也有助于構(gòu)建更具人文關(guān)懷的教育氛圍。

（四）創(chuàng)新教育體系

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革是高校教育體系創(chuàng)新的一部分。它鼓勵(lì)不同學(xué)科領(lǐng)域的融合，推動(dòng)了跨學(xué)科教育的發(fā)展。這種創(chuàng)新模式可以為其他課程和專業(yè)提供啟示，促進(jìn)更多思政教育的融入。

（五）培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感

通過思政教育改革，學(xué)生將更加了解自己在社會(huì)中的責(zé)任和角色。他們不僅僅是掌握技術(shù)專業(yè)知識(shí)的精英，還是社會(huì)大家庭的一分子，肩負(fù)著關(guān)注和解決社會(huì)問題的責(zé)任。這種教育改革有助于培養(yǎng)出具備高度社會(huì)責(zé)任感的公民。

三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革的實(shí)施路徑

（一）課程內(nèi)容的整合與設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革的核心在于將技術(shù)教育與倫理、社會(huì)責(zé)任等思政教育內(nèi)容相互融合，以培養(yǎng)學(xué)生的全面素養(yǎng)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要明晰的課程設(shè)計(jì)與內(nèi)容整合。首先，課程內(nèi)容應(yīng)明確定義與思政教育相關(guān)的主題和模塊。這些主題可能包括倫理原則、社會(huì)責(zé)任、隱私保護(hù)、人工智能倫理等。明確這些主題，可以為學(xué)生提供一個(gè)明晰的思考框架。其次，選擇合適的教材和案例非常關(guān)鍵。教材可以包括倫理學(xué)經(jīng)典著作、現(xiàn)代倫理理論、法律法規(guī)文件等，以便學(xué)生能夠深入理解倫理的基本概念和原則。最后，引入真實(shí)世界的案例研究，如數(shù)據(jù)泄露事件、算法偏見等，有助于學(xué)生將抽象倫理理論與實(shí)際問題相聯(lián)系。更進(jìn)一步地說，課程設(shè)計(jì)需要確保思政教育內(nèi)容與技術(shù)教育內(nèi)容之間的有機(jī)融合。這可以通過將思政教育元素嵌入技術(shù)教育的實(shí)際案例中，讓學(xué)生在解決問題時(shí)考慮倫理和社會(huì)責(zé)任因素。例如，在教授排序算法時(shí)，可以引入一個(gè)案例，討論算法的公平性和社會(huì)影響。

（二）教學(xué)方法與策略的調(diào)整

第一，引入案例研究。通過真實(shí)世界的案例，可以引導(dǎo)學(xué)生思考倫理和社會(huì)責(zé)任問題。案例研究可以涵蓋技術(shù)領(lǐng)域中的倫理挑戰(zhàn)，如隱私問題、算法偏見、數(shù)據(jù)安全等。學(xué)生將得到機(jī)會(huì)針對(duì)這些案例進(jìn)行分析，思考可能的倫理決策，以及不同決策對(duì)社會(huì)的影響。第二，采用小組討論與辯論。組織小組討論和辯論活動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流和合作。通過討論倫理問題，學(xué)生可以從不同角度探討并辯論出解決問題的最佳方式。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。第三，鼓勵(lì)學(xué)生參與倫理反思論文的撰寫。在課程結(jié)束時(shí)，教師應(yīng)要求學(xué)生撰寫一篇倫理反思論文，分析他們?cè)谡n程中所面臨的倫理挑戰(zhàn)，以及如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。這項(xiàng)任務(wù)能夠培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人思考和反思能力，幫助他們將課程所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際情境中。第四，教師應(yīng)充分準(zhǔn)備并引導(dǎo)學(xué)生參與。教師的角色在于引導(dǎo)學(xué)生的思考，鼓勵(lì)他們提出問題和從不同角度思考倫理問題。教師還應(yīng)提供適當(dāng)?shù)闹С趾头答仯_保學(xué)生在思政教育方面有所成長(zhǎng)。

（三）教師培訓(xùn)與支持

一是為教師提供專門的倫理教育培訓(xùn)。這種培訓(xùn)可以涵蓋倫理理論、倫理決策模型、倫理問題分析等內(nèi)容。教師將學(xué)習(xí)如何教導(dǎo)學(xué)生思考倫理問題，以及如何應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的倫理挑戰(zhàn)。二是為教師提供案例和教材資源。教師需要了解如何將倫理案例引入課程，并能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生分析這些案例。提供適用的教材和案例資源，有助于教師更好地準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容。三是建立教師交流與合作平臺(tái)。教師之間的經(jīng)驗(yàn)分享和合作對(duì)提高思政教育的質(zhì)量至關(guān)重要。學(xué)校應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)教師社群，讓教師之間分享成功的教學(xué)實(shí)踐、教材資源和課程設(shè)計(jì)，進(jìn)而促進(jìn)更好的教學(xué)方法的傳播。四是為教師提供定期的反饋和指導(dǎo)。在改革初期，教師可能需要額外的支持和指導(dǎo)，以適應(yīng)新的教學(xué)方法和策略。定期觀摩課堂、提供反饋、組織教學(xué)研討會(huì)等方式可以幫助教師不斷提高自身的倫理教育水平。

（四）學(xué)生參與及反饋

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革中，學(xué)生的積極參與和反饋至關(guān)重要。以下是關(guān)于學(xué)生參與及反饋的關(guān)鍵點(diǎn)：第一，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)。教師可以采用互動(dòng)式教學(xué)方法，如案例分析、小組討論和角色扮演，以激發(fā)學(xué)生積極參與、主動(dòng)思考。這種參與性教學(xué)有助于學(xué)生更深入地理解倫理問題，提高他們的批判性思維能力。第二，定期收集學(xué)生的反饋?？赏ㄟ^匿名問卷、小組討論或個(gè)別面談等方式，收集學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)方法的看法和建議。學(xué)生的反饋可以幫助教師了解他們的需求和關(guān)注點(diǎn)，從而及時(shí)調(diào)整課程。第三，鼓勵(lì)學(xué)生參與倫理反思活動(dòng)。例如，可以要求學(xué)生撰寫倫理反思論文，讓他們分析課程中所遇到的倫理挑戰(zhàn)，以及自己的倫理決策。這有助于學(xué)生將倫理理論應(yīng)用到實(shí)際情境中，提高他們的倫理素養(yǎng)。第四，建立學(xué)生反饋的閉環(huán)機(jī)制。教師應(yīng)該積極響應(yīng)學(xué)生的反饋，將學(xué)生的建議納入課程調(diào)整中。這可以增強(qiáng)學(xué)生的參與感和課程滿意度，并推動(dòng)課程的不斷改進(jìn)。

（五）評(píng)估與改進(jìn)

為確保數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)改革的成功，需要建立有效的評(píng)估機(jī)制，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行不斷的改進(jìn)。以下是評(píng)估與改進(jìn)方面的關(guān)鍵措施：首先，建立課程評(píng)估體系。這包括制定明確的課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果，并確定相應(yīng)的評(píng)估方法和指標(biāo)。課程目標(biāo)可以包括學(xué)生的倫理素養(yǎng)、批判性思維能力、倫理決策能力等。評(píng)估方法可以包括考試、論文、案例分析、小組討論等多種形式。其次，定期進(jìn)行課程評(píng)估。在每個(gè)學(xué)期結(jié)束后，應(yīng)對(duì)課程進(jìn)行全面評(píng)估，收集學(xué)生的學(xué)術(shù)表現(xiàn)數(shù)據(jù)以及思政教育成果的相關(guān)信息。這可以通過學(xué)生問卷調(diào)查、作業(yè)評(píng)估和課堂觀察等方式完成。再次，分析評(píng)估結(jié)果。教師和教育機(jī)構(gòu)應(yīng)仔細(xì)分析評(píng)估結(jié)果，了解課程的優(yōu)點(diǎn)和不足之處，這有助于確定改進(jìn)的方向和重點(diǎn)領(lǐng)域。最后，根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)評(píng)估結(jié)果，對(duì)課程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)。這可能包括修改教學(xué)方法、更新教材、增加案例研究等。改進(jìn)的目標(biāo)是提高課程的質(zhì)量，確保學(xué)生在思政教育方面能夠得到充分的成長(zhǎng)。

四、結(jié)語

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教育改革是高校教育的重要?jiǎng)?chuàng)新舉措，它已經(jīng)產(chǎn)生了積極的影響，并為未來的發(fā)展提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。這一改革通過培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、批判性思維和倫理決策能力，能夠使得學(xué)生更好地適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，滿足社會(huì)變革的需求。同時(shí)，教師的專業(yè)素養(yǎng)也得到了提升，高校教育體系也因此更具創(chuàng)新力。未來，期待更多高校將思政教育元素融入不同領(lǐng)域的課程中，為培養(yǎng)具備倫理素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感的工程師和公民提供更多機(jī)會(huì)。這不僅有助于高校教育的不斷改進(jìn)，也將為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更多智慧和力量。

■ 參考文獻(xiàn)：■

［1］ 吳紫恒，王兵，李聰，等. 新工科背景下非計(jì)算機(jī)專業(yè)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”課程教學(xué)改革研究［J］. 湖北工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2023，43（03）：110-112.

［2］ 黃鴻柳. 新工科背景下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學(xué)改革創(chuàng)新——以廣西科技師范學(xué)院數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程為例［J］. 現(xiàn)代職業(yè)教育，2022（28）：118-120.

［3］ 劉玉秀，魏娜. 軍校計(jì)算機(jī)類課程思政教學(xué)探索——以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程為例［J］. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2023，19（19）：149-150+159.

［4］ 陶南，唐懿芳，林萍. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］. 計(jì)算機(jī)教育，2023（05）：60-64.

［5］ 顏慧. 基于新工科教育理念《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析》課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2021，17（04）：152-153+165.