柳運昌 郭力爭 郝偉 吳孝麗

摘? 要：全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措，是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務。該文基于新工科背景下課程思政建設的要求，剖析計算機專業(yè)課程的頂層教學設計。首先明確計算機專業(yè)課程的教學目標，其次基于建構主義教學模式從教學方法角度分析實現(xiàn)教學目標的契合性，最后以云計算技術及應用課程為例，介紹采用隱性教育方式進行課程思政建設的實踐及效果，并展望計算機專業(yè)課程的未來發(fā)展方向。

關鍵詞：新工科；課程思政；建構主義；計算機專業(yè)；隱性教育

中圖分類號：G641? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）09-0176-05

Abstract： Comprehensively promoting the construction of curriculum ideological and political is a strategic measure to carry out the fundamental task of moral education， and an important task to improve the quality of talent training. Based on the requirements of curriculum ideological and political construction under the background of new engineering， this paper analyzes the top-level teaching design of computer courses. First， we clarify the teaching goals of computer major courses. Secondly， we analyze the fit of teaching goals based on the constructivist teaching model. Finally， taking the "Cloud Computing Technology and Application" course as an example， this paper introduces the recessive education mode adopted to improve the course practice and effect of the ideological construction. The future development direction of computer science and technology curriculum is also prospected.

Keywords： new engineering; curriculum ideology and politics; constructivism; computer science; implicit education

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，“把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程”，“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”?！陡叩葘W校課程思政建設指導綱要》（以下簡稱《綱要》）強調(diào)全面推進課程思想政治建設是高校提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務，要堅持知識傳授與價值引領相統(tǒng)一、顯性教育與隱性教育相統(tǒng)一，彼此協(xié)同，落實“立德樹人”根本任務[1]。

計算機專業(yè)以數(shù)理為基礎，以信息學科為平臺，面向系統(tǒng)，兼顧應用，軟件與硬件相結合，培養(yǎng)理論基礎較深、實踐能力較強、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識較強、思想素質(zhì)較高的技術人才，能夠在計算機系統(tǒng)結構、軟件系統(tǒng)、計算機工具與支撐環(huán)境等領域從事研究分析、設計開發(fā)及工程組織等工作。傳統(tǒng)的計算機專業(yè)教學比較關注知識與技術的掌握和運用，重技能、輕品德，存在較嚴重的重“理”輕“文”現(xiàn)象[2]。計算機專業(yè)作為傳統(tǒng)的工科專業(yè)，注重邏輯性、科學性、真理性的融合，綜合性強、學習量大、抽象性強、實踐性高是其顯著特點。經(jīng)過長期的工科思維模式訓練，學生強化了邏輯思維能力，但不太關注抽象的社會理論，社會情懷也相對較少。在新工科背景下，面向經(jīng)濟社會的發(fā)展需要，專業(yè)教育與思想政治教育協(xié)同育人對于未來人才的培養(yǎng)也更加迫切。為了實現(xiàn)思想政治教育的教育效果，將工程倫理意識和職業(yè)道德教育融入專業(yè)課程的教學環(huán)節(jié)，加強文化熏陶，最終實現(xiàn)以造福人類、可持續(xù)發(fā)展為理念的現(xiàn)代人才培養(yǎng)目標，已成為一個重要課題。

基于新工科背景下課程思想政治建設的要求，本文分析了計算機專業(yè)課程的頂層教學設計。首先，定義了計算機專業(yè)的教學目標，然后從教學方法的角度分析了基于建構主義教學模式對上述目標的契合性。最后，以云計算技術與應用課程為例，介紹了通過隱性教育推動課程思想政治建設的實踐和效果，并展望了計算機專業(yè)課程的未來發(fā)展方向。

一? 新工科背景下計算機專業(yè)課程思政的課程設計

“以學生為中心、以產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進”的教學理念注重學生的學習成效[1，3]。如今，該理念已經(jīng)深入人心，不斷得到應用及推廣。從課程的設計與實施的角度來看，以學生的學習效果和教師的教學效果為中心的教學設計也是保證教學質(zhì)量的關鍵。為了推動新工科背景下計算機專業(yè)課程的課程思想政治建設，首先要明確學生的學習成效和教師的教學成效，進而討論教學方法的選擇。

（一）? 計算機專業(yè)的教學效果定位

新工科規(guī)劃提出了工科教育新理念，對工科學生的能力、道德素質(zhì)、相應的教學組織形式和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系的支撐提出了具體要求，如圖1中新工科層面所示[3]。這些要求與理念也是計算機專業(yè)培養(yǎng)應達到的育人效果。

從課程思政的角度看，計算機專業(yè)課程的教學效果比較復雜。針對《綱要》中理工專業(yè)課程體系的思政建設要求，應充分分析工科專業(yè)的特點進而確定教學成效，包括訓練學生的科學思維方法，培養(yǎng)學生科學與工程倫理教育，鼓勵學生探索未知，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神，激發(fā)學生科技報國情懷、責任感及使命感等。

計算機專業(yè)培養(yǎng)目標中關于課程思政的要求如下。①具有法律意識、注重職業(yè)道德修養(yǎng)，熟悉與計算機有關的法律法規(guī)，具有較強的社會責任感；②能夠主動跟蹤計算機技術的最新發(fā)展，掌握計算機工程技術的相關標準、規(guī)范及法律法規(guī)，可以為復雜的計算機工程項目提供系統(tǒng)性解決方案；③具有創(chuàng)新思維能力，能夠不斷學習計算機領域的前沿技術，并將新技術、新方法應用于計算機領域的復雜工程問題實踐，提高相關產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)能力；④不斷積累計算機工程項目組織管理經(jīng)驗，提升溝通、協(xié)調(diào)與合作能力；⑤具有較強的全球意識和較寬廣的國際視野，通過多種方式進行自主學習和終身學習，實現(xiàn)自身能力和專業(yè)技術水平的不斷提高。

計算機專業(yè)課程體系主要包括專業(yè)理論課、實踐課與課程設計。教學以CDIO理念組織，結合工程案例展開，提高學生的工程實踐能力，培養(yǎng)學生的獨立思考能力，增強學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[4]。學生在校前三年采用注重理論與實踐相結合的培養(yǎng)方式，最后一年轉變?yōu)橐詫嵙晫嵱枮橹鞯姆绞健?/p>

綜合上述分析，本文認為在新工科背景下，為推進計算機專業(yè)課的課程思政建設，計算機專業(yè)本科生的課程思政效果如下所述。①學生應理解行業(yè)領域內(nèi)的專業(yè)知識，以及文化、歷史、法律和政治等知識，能夠適應計算機技術的發(fā)展，掌握計算機工程技術的相關標準、規(guī)范、政策和規(guī)定，并可應用所掌握的知識，完成對項目的分析評價，創(chuàng)造具有獨創(chuàng)性的觀點；②學生應具備分析解決計算機領域復雜工程問題的能力，能從事計算機應用系統(tǒng)設計開發(fā)、系統(tǒng)運維及工程應用等工作，具備較強的實踐能力和創(chuàng)新意識；③學生應培養(yǎng)批判性思維，增強對自己和本行業(yè)的元認知，增強科學和工程倫理意識，形成科學、探索和工匠精神，培養(yǎng)家國情懷。

（二）? 計算機專業(yè)課教學方法的選擇

為實現(xiàn)計算機專業(yè)課程思政的“隱性教育”功能，取得預期的教學效果，在面向計算機專業(yè)學生的教學方法設計上，應更加貼近“學生中心，輸出導向，持續(xù)改進”的教學理念，師生雙向奔赴，激發(fā)學生理解自己今后要從事的職業(yè)，明確自己的職業(yè)抱負。

建構主義教學模式以學生為中心的教學理念，比較符合學生的認知過程。它注重學習的主動性、社會性和語境變化，在促進知識傳遞與學習能力提升方面比傳統(tǒng)的教學模式更有效[5-6]。如果能夠在課程設計中以建構主義教學方法為參考，那么對形成預定的教學效果將具有更積極的意義。圖2分析了新工科背景下計算機專業(yè)課設計與建構主義教學模式的契合性。

總體而言，在新工科背景下推進計算機專業(yè)課的課程思政建設，在計算機專業(yè)課的課程設計中，適當運用建構主義的教學模式，搭建“學習情境”，借助媒體等工具引導學生在教學過程中合作對話，從而最終構建課程的教學成效。

二? 云計算技術及應用課的實踐與效果

本文將以河南城建學院2018—2019學年春季、2019—2020學年春季兩學期的云計算技術及應用課為例，基于建構主義教學模式，詳細介紹實踐過程，并在新工科背景下分析課程思政的建設成效。

（一）? 云計算技術及應用課的教學實踐

1? 情境創(chuàng)設：云計算技術及應用課程思政主題的確定

根據(jù)建構主義教學設計的流程[7]，確定教學目標及效果后，應盡可能真實地創(chuàng)造與所學知識“主題”相關的情境。表1為云計算技術及應用課程思政主題列表。根據(jù)不同的教學內(nèi)容，設計了不同的情境，確定相應的課程思政主題。

2? 信息資源設計：創(chuàng)建云計算技術及應用課程多個主題情境并提供相關知識

為了做好計算機專業(yè)課的課程思政教學工作，教師可根據(jù)專業(yè)知識的教學內(nèi)容，找準思想政治教育的契合點，制定思政教育計劃，在課堂上開展相應的思政教育活動。

云計算技術及應用課程的一個重要特點就是與工程應用結合非常緊密。通過“云計算”的產(chǎn)生，可探討社會需求與技術創(chuàng)新的關系；根據(jù)“云存儲”的出現(xiàn)進行國內(nèi)外云存儲對比，分析技術強國的先發(fā)優(yōu)勢。在虛擬化技術應用中討論科技彎道超車是否可行，從項目安全的角度如何選擇合適的國外技術。針對主流的云解決方案，引導學生從Google與Hadoop的關系分析開源軟件對云計算發(fā)展的意義及知識產(chǎn)權的歸屬，討論職業(yè)道德與開源軟件的關系；在云計算與移動互聯(lián)網(wǎng)應用分析移動支付中數(shù)據(jù)安全如何得到保證、如何保證個人隱私不被侵犯；在云計算與物聯(lián)網(wǎng)應用中討論科學技術對社會發(fā)展的推動作用。此外，阿里巴巴、百度、京東、華為等中國IT行業(yè)的頭部企業(yè)，是云計算領域引以為傲的思想政治元素，可以與云計算技術和應用課程很好地融合在一起。教師將這些工程應用和科技成果引入課堂，不僅開展專業(yè)知識的傳授，而且加深學生對國情的了解。引領學生深刻理解自己所學知識技能對國家工程建設、科技研發(fā)的重要性，使學生在學習過程中逐步樹立職業(yè)榮譽感和社會責任感，糾正自己的人生價值觀，將個人價值與社會價值相結合，利用學到的知識和技術為社會作出自己應有的貢獻。

3? 自主學習設計：關于云數(shù)據(jù)中心節(jié)能問題的課程小論文撰寫

據(jù)統(tǒng)計，云數(shù)據(jù)中心將占全球年能源消耗的2%。隨著云計算的不斷升溫，全國各地數(shù)據(jù)中心的建設也在如火如荼地進行。如何降低數(shù)據(jù)中心的能耗將成為業(yè)界高度關注的話題。根據(jù)拋錨式教學模式的觀點作為設計依據(jù)，云數(shù)據(jù)中心章節(jié)的課程思政學習活動以云數(shù)據(jù)中心節(jié)能為情境，課程一開始就讓學生以真實的云計算數(shù)據(jù)中心管理為參照，學生的任務是以小組為單位展開云數(shù)據(jù)中心節(jié)能問題的探討，尋找現(xiàn)實中云數(shù)據(jù)中心節(jié)能的典型事例與方法，并寫成800字左右的小論文。在教師的引導下，每個小組的同學派代表對所撰寫的論文進行展示。

4? 協(xié)作學習環(huán)境設計與學習效果評價

經(jīng)過上一環(huán)節(jié)學生自主學習的環(huán)節(jié)之后，學生對教師所設置的云數(shù)據(jù)中心節(jié)能的內(nèi)容有了自己的看法和判斷。根據(jù)已有知識進行知識建構，以老師之前設置的問題為依據(jù)開展以小組為單位的小組合作學習，學生將以6～8人為一組的形式開展小組合作，將自己思考的對云數(shù)據(jù)中心節(jié)能的案例與方法加以分享，進一步對已有理論知識進行深化。

在評估學習效果方面，采用教師過程評價與小組互評兩種方式。為了幫助學生正確評價同學的表現(xiàn)，課堂上講解了不同類型評價的作用和方法，如建設性評價和情感評價，并要求學生通過小論文和稿件的相互評價來完成評價練習。集體化、多元互動、重視學生學習發(fā)展過程的評價方法，不但符合建構主義教學模式的需求，而且與新工科背景下計算機行業(yè)對應用人才團隊合作能力的要求相匹配。

該課程的評價以專業(yè)教學和思想政治教育的有效性為導向，由線上慕課成績、線下實踐成果、線下考試成績、課堂表現(xiàn)和科學精神、家國情懷、職業(yè)理想與創(chuàng)新意識水平組成。具體評價方法見表2。

（二）? “云數(shù)據(jù)中心節(jié)能”思政教學成效

學生撰寫的小論文涉及的云數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術與措施有：DVFS技術（動態(tài)電壓頻率調(diào)整）、負載均衡、虛擬化技術、定期更新設備、服務器節(jié)能技術、低溫數(shù)據(jù)中心、高溫數(shù)據(jù)中心和采用微模塊數(shù)據(jù)中心提高數(shù)據(jù)中心能效水平等。

表3為2018—2019學年第二學期與2019—2020學年第二學期選修云計算技術及應用的學生分布。

圖3顯示的是2016級學生撰寫云數(shù)據(jù)中心節(jié)能小論文題目比例。其中，DVFS技術約占23%，負載均衡約占32%，虛擬化技術約占28%，其他節(jié)能技術占18%。

圖4顯示的是2017級學生撰寫云數(shù)據(jù)中心節(jié)能小論文題目比例。其中，DVFS技術約占23%，負載均衡約占34%，虛擬化技術約占33%，其他節(jié)能技術約占10%。

本文匯總了“云數(shù)據(jù)中心節(jié)能”主題寫作的全部題目，利用Python結巴對匯總的題目文本進行了分詞及詞頻統(tǒng)計，并繪制了圖5中的詞云圖（僅展示出現(xiàn)次數(shù)多于1次的用詞）。

從圖5可以看出，學生就自己的題目寫的小論文的主題，緊緊圍繞“云數(shù)據(jù)中心”和“節(jié)能”的情景設置。從知識的角度來看，可以發(fā)現(xiàn)，學生不僅理解和呈現(xiàn)教育和特定工程學科（如計算機）的事實知識，而且還理解和呈現(xiàn)倫理，思維和精神的元認知知識（如IT工程與環(huán)境保護的關系）。從認知提高的角度分析學生的學習成效，不難發(fā)現(xiàn)，諸如“分析”“思考”等高級認知能力的作品也有相當規(guī)模。

三? 結束語

在新工科培養(yǎng)計劃的要求下，計算機類專業(yè)教育應該更多地面向行業(yè)、世界和未來，這就要求新工科教育對專業(yè)課程開展相應的教學設計。計算機專業(yè)學生的思想政治課程以建構主義的“情境創(chuàng)造”模式為基礎，通過錨定教學模式，可以實現(xiàn)隱含的思想政治課程效果。在未來的課程教學設計中，計算機導向的課程可以不斷探索更豐富的衍生“情境”。綜合考慮學生的未來、新工科的育人要求及專業(yè)課程的思政目標，可以選擇IT計算和工程項目領域中更具代表性的行業(yè)、人物作為創(chuàng)造學習情境的切入點，確保創(chuàng)造的“學習情境”與時代同步，課程內(nèi)容更加鮮活，課程主題更加多元。

此外，更加符合新時代發(fā)展變化的主題，也能吸引其他對時事熱點感興趣的專業(yè)學生加入課堂討論。在新形勢下，課程思政選材要需要繼續(xù)圍繞工工交叉、工文滲透進行，引入更多的安全、政治、經(jīng)濟和科研等領域的信息，以豐富的資源形式吸引學生，不斷吸引學生對知識本身的充實，強化對自身和行業(yè)的元認知，使思想政治教育自然而然地成為專業(yè)課程的教學過程， 實現(xiàn)顯性教育和隱性教育的統(tǒng)一，在教育教學中達到“三全教育”的目的。

參考文獻：

[1] 教育部關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].[2022-07-03].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202 0-06/06/content_5517606.htm.

[2] 余江濤，王文起，徐晏清.專業(yè)教師實踐“課程思政”的邏輯及其要領——以理工科課程為例[J].學校黨建與思想教育，2018（1）：64-66.

[3] 教育部工業(yè)和信息化部 中國工程院關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見[J].中華人民共和國教育部公報，2018（10）：13-15.

[4] 柳運昌，張娜.基于CDIO理念的云計算技術及應用課程教學改革研究[J].計算機時代，2019（12）：74-78.

[5] 曹柳星，賀曦鳴，竇吉芳.“新工科”視角下的“課程思政”實

踐——面向理工科專業(yè)本科生的主題式通識寫作課設計[J].高等工程教育研究，2021（1）：24-30.

[6] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社會科學版），1997（5）：74-81.

[7] 林健.新工科專業(yè)課程體系改革和課程建設[J].高等工程教育研究，2020（1）：1-13.