“大學計算機-計算思維”課程實施中的課程思政

譙英　劉忠慧　邱紅月

[摘 要] 通過對當前高校教育模式的研究發現，將課程思政引入課程實施中以滿足學生成長需求，已成為新時代高校教育工作的目標之一。文章將課程思政引入計算思維課程教學中，以西南石油大學“大學計算機-計算思維”課程為例，介紹了該課程的實施過程、最終效果及其意義，總結了課程實施中關于學生計算與信息素養培養的相關方法。

[關鍵詞] 課程思政;計算思維;信息素養

[作者簡介] 譙 英（1972—），女，四川射洪人，碩士，西南石油大學計算機科學學院副教授，主要從事云平臺的搭建和管道監測大數據分析研究。

[中圖分類號] G641? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）06-0013-04? ?[收稿日期] 2020-09-01

一、引言

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上，指出思想政治理論課要堅持在改進中加強，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。要遵循思想政治工作規律，遵循教書育人規律，遵循學生成長規律，不斷提高工作能力和水平。要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。2017年2月，中共中央、國務院印發了《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》，強調高校肩負著人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新、國際交流合作的重要使命。高校要堅持全員、全過程、全方位育人。要把思想價值引領貫穿于教育教學全過程和各環節，形成教書育人、科研育人、實踐育人、管理育人、服務育人、文化育人、組織育人的長效機制，要加強對課堂教學和各類思想文化陣地的建設管理，充分發掘和運用各學科蘊含的思想政治教育資源，健全高校課堂教學管理辦法[1]。2017年12月，教育部發布《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》，其主要內容詳細規劃了課程、科研、實踐、文化、網絡、心理、管理、服務、資助、組織等“十大育人”體系的實施內容、載體、路徑和方法。在課程育人方面，《實施綱要》提出要深入推動習近平新時代中國特色社會主義思想進教材、進課堂、進頭腦[2]。

伴隨經濟全球化、信息化的到來，多元思潮交織涌流，意識形態陣地的爭奪日趨激烈。為實現新時代“立德樹人”的要求，必須構建多方協同育人機制，形成高校思想政治教育的最大合力[4]。而計算思維作為計算時代的新產物，是一種可以靈活運用計算工具與方法求解問題的思維活動[3]，且

早在2010年C9高校聯盟發布的《九校聯盟（C9）計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》中便把計算思維能力的培養作為計算機基礎教育的核心任務，故全國各高校作為人才的“孵化器”，應響應時代的號召——用好、用對、用活課堂，將課程思政與計算思維課程教學相結合，以此作為教學目標之一以促進教學改革，實現思政教育與專業知識教育協同育人，輸送一批適應新時代發展的國之棟梁。

二、課程思政在課程中的教學現狀及意義

（一）大學計算機-計算思維課程教學現狀

目前，計算已發展成為繼理論和實驗之后科學研究的第三種手段。計算思維，這一概念最先在2006年，由卡內基·梅隆大學華裔計算機科學家周以真提出，她認為，計算思維就是運用計算機科學的思維方式及基礎概念進行問題解答和系統設計，像計算機科學家一樣思考問題、理解問題、解決問題等一系列涵蓋計算機科學的思維活動[5]。計算思維作為信息技術學科核心素養之一，已成為各專業學生都應掌握的一種思維方式，它對于建立復合型的知識結構，進行各種新型計算手段研究以及基于新型計算手段的學科創新都有重要的意義。經調研發現，國內外將計算思維作為課程納入教學計劃的時間大致相同。2012年，教育部教高司函〔2012〕188號文件中指出要以培養計算思維為重點，推動大學計算機課程改革;2013年，計算思維作為新信息技術課程的內容被納入英國的“新課程計劃”中;2015年，澳大利亞等國家也將其納入新課程方案中;2017年，國內發布的新版《普通高中信息技術課程標準》中，更是明確指出計算思維是信息技術學科核心素養之一。由此可見，國內外對學生計算思維能力的培養從大學課改輻射到了高中課程，培養學生的計算思維是大勢所趨。

在此歷史機遇下，西南石油大學踐行“明德篤志，博學創新”的校訓，順應時代大發展面向全校非計算機專業本科生開設大學計算機-計算思維課程（以下簡稱“計算思維課程”），該課程是普通高等院校“大學計算機公共課”系列中的第一門必修課程，是非計算機專業大學生學習計算機的入門課程，也是本科生入校后的第一門計算機通識教育課程。其教學的主要目標是讓學生理解計算思維，了解計算機科學的主要核心概念;培養學生應用計算機科學去思考和解決實際問題;掌握計算機基礎知識，初步形成對計算機及其原理、結構、應用與發展的基本認識;培養學生學習計算機科學和技術的興趣，為后續課程學習奠定堅實的基礎。通過計算思維課程的學習，學生不僅要掌握計算機科學的基礎知識，而且應初步具備利用計算機分析問題和解決問題的思維意識與實踐能力。使學生在以后的學習和工作中，能夠更好地使用計算機及相關技術解決本專業領域的問題，提高自身的綜合素質和創新能力，構建支持終身學習的知識基礎和能力基礎。

（二）課程思政引入大學計算機-計算思維課程教學意義

思想政治工作貫穿高等教育事業始終，是一項復雜的系統工程，是高校立德樹人、積極踐行社會主義核心價值觀的重要途徑。高校思想政治教育要堅持“以人為本”，把握思想政治工作的特點和規律，樹立正確的教育理念，緊跟時代要求不斷提升教育工作者的綜合能力，助力學生成長成才[6]。將思想政治建設工作引入高校的專業課程，不僅可以幫助學生樹立正確的世界觀、價值觀、人生觀，還可以潛移默化的將其融入對專業問題的思考中，在同等的學習時間中收獲滿滿。與此同時，在對學生進行課程思政教育的同時，也讓教師對此進行二次學習，如此，教學相長，不僅培養了學生思政意識也加固了教師的思想形態。

計算思維作為一種科學思維方法，源自大量的科學實踐[7]。西南石油大學開設的計算思維課程分為兩部分，分別是計算與信息素養和計算機操作實踐，力求將二者有機融合，使學生在學習計算思維的過程中熟練計算機操作，在操作計算機實踐中體會計算思維。計算思維強調的是培養解決問題的方法和思路，而在對學生進行計算思維培養與訓練時，由于學生這個群體思想較為單純且易劍走偏鋒，思考問題不夠全面，容易思想進入“死胡同”，從而誘發學生一系列的負面情緒。因此，將思政教學引入如計算思維課程等專業課程進行高校教學改革中，從而“柔和”學生的思維方式是勢在必行的。

計算思維課程作為專業“硬”課程可以增強學生的思考、理解、解決問題的能力，而課程思政作為“軟”課程可以從道德、倫理、思想方面強化學生的素質。這樣“軟硬兼施”地對學生進行高等教育是為中國特色社會主義新時代孕育高等人才所需要的重要舉措，可以有效地為祖國、為社會培育一批專業能力強、思想素質過硬的綜合型人才。

三、思政教學的實施過程與最終效果

（一）大學計算機-計算思維課堂思政教學的實施過程

計算思維課程除了對非計算機專業學生進行計算機專業知識介紹外，還采用翻轉課堂的方式引入課堂思政：將“雙刃劍”思想、“主人翁”意識、“眾人拾柴火焰高”以及求實等品質融入課堂教學中。傳統的“填鴨式”教學轉變為翻轉課堂，學生就一個專業問題而引發的思政問題展開小組討論，在討論中總結想法形成集體“智慧結晶”后，制作PPT于課上與老師和其他小組同學的分享交流。這樣的教學方式讓每一個學生都參與到專業知識以及思政問題討論中，再通過演講的形式使得組與組之間進行交流、學生與老師之間教學相長，讓思想得到碰撞進而火花四射。

1.“雙刃劍”思想引入計算思維課程。以要求學生掌握互聯網與網絡化思維為主，輔以了解計算機網絡的作用、分類及基本組成，了解網絡協議及功能進而理解因特網作用，并了解計算機病毒的概念、種類、主要傳播途徑及預防措施，通過問題導向的方式引發學生深思：作為架構因特網所必需的基礎設施——根域名服務器為什么對國家網絡安全至關重要？作為新一代青年大學生，對此你有什么想法？密碼外泄門事件、熊貓燒香、比特幣病毒勒索、網絡言論、人臉識別技術漏洞、詐騙二維碼、手機共享充電等。這些病毒的傳播者、不良言論的發布者等等，其行為危害到了哪些方面？之后展開小組線下討論后小組制作PPT展示進而全班進行相關問題探討。學生作為主角，老師則更多的擔任主持人的角色控制流程確保交流順利進行。

2.“主人翁”意識注入計算思維課程。過去一段時間，我國CPU實現從無到有的自主研發，在了解CPU的發展歷程時，請同學們結合CPU應用創新的發展歷程，談談對我國科技創新進步的感想;同時面對我國在計算機理論研究和技術上仍存在短板的現狀，有什么看法？此外，全球5G之爭如火如荼，讓同學們思考：什么是2G、3G、4G、5G，查閱資料并討論什么是通信標準，為什么會有全球5G之爭，掌握通信標準意味著什么？作為一名當代大學生，對此有什么感想？在思考的過程中，潛移默化地樹立學生的“主人翁”意識，激發其科技強國的一腔熱血，強化愛國思想教育。再通過場景模擬、角色扮演的方式對學生發問：如果你將來是網絡和計算機達人，或是網絡管理員或相關的管理者，應該如何做？進一步深化學生的“主人翁”意識，凝聚學生正能量。

3.“眾人拾柴火焰高”精神融入計算思維課程。模塊化程序設計思想作為計算機編程的一部分，也是計算思維課程中所要求學生掌握的一種計算思維，即自頂而下的將問題分割到能夠較好的解決單一問題，分割完成后再對問題一一解決。這種模塊化設計思想可以降低程序復雜度且使程序設計等簡單化。這其中所蘊含的哲學問題便是“眾人拾柴火焰高”，我們所處在科技快速發展的時代，一個人的力量是有限的，從模塊化程序設想可以看到，科學研究和應用技術的成果都是集體智慧的結晶，對此，誘導學生舉例說明對模塊化程序設計思想帶來的社會問題的認知和看法。在此過程中，有利于學生體會團結就是力量這一亙古不變的話題，從而培養學生的團結協作能力，鼓勵學生面對問題時要善于分解成若干個小問題，形成一種“分流”的思想，進而“并行計算”解決問題。

4.求實品質匯入計算思維課程。計算思維課程主要從計算與信息素養和計算機操作實踐兩個方面來培養學生計算思維，這樣的培養方式從抽象意義上而言就類似理論與實踐相結合：計算與信息素養是理論的載體，教授學生計算思維的本質概念，而計算機操作實踐則作為實踐的載體，通過讓學生進行實操來更深刻的領悟計算思維的意義所在，從而可以學以致用，將計算思維移植到其他問題的解決方案的制定中去。要讓學生將自己的所思所想，切實地運用到實際生活中去解決實際問題，才是開設計算思維課程的意義所在。正如《淮南子》中曾說道：“授人以魚不如授人以漁”，幫助學生解決問題不如教會學生解決問題的方法，再由學生舉一反三的到問題中提煉升華方法思路，鍛煉學生求實的品質才是傳道授業解惑的意義所在。

5.相關法律法規接入計算思維課程。通過讓學生搜索關鍵字：軟件著作權、計算機軟件保護條例、中華人民共和國著作權法、軟件知識產權案例、百度敗訴MP3，愛國者訴東芝專利侵權案等等，介紹1—2個與軟件知識產權相關的案例，談談對此的認識和看法，讓學生深入到真實發生的侵權案件中，一是提醒學生對法律應存敬畏之心，二是可以提升學生自我知識財產保護意識，三是讓學生明晰他人知識產權不可侵犯。再從互聯網法律、二進制中0和1的含義，引申到學生在做人做事中，對善惡、非黑即白的看法，觸發學生的思考，提醒學生要辨清黑白、明晰善惡，做一名知法、懂法、守法的合格公民。

（二）大學計算機-計算思維課堂思政教學的最終效果

在“未來已來”的時代大背景下，計算思維課堂思政教學對學生而言，不僅讓他們了解根域名服務器，更讓他們真切領悟“科學技術是第一生產力，只有掌握核心技術才能實現發展自由”;不僅讓他們了解我國CPU應用創新的發展，更讓他們發出“讓我們走出‘缺芯之痛，創新！創新！再創新！”的心中之志;不僅讓他們了解模塊化程序設計思想，更讓他們明白“個人智慧乃滄海一粟，集體智慧則包羅萬象”;不僅讓他們了解互聯網相關法律，更讓他們明白“不以互聯網為擋箭牌做違法亂紀之事”。在非計算機專業學生進行計算思維和計算機相關知識培養和訓練的同時，利用翻轉課堂的形式對其進行思政教育，可以讓學生自由傳遞思想，從被動灌輸到主動輸出，便是計算思維課程思政的目的所在。

而另一方面，以翻轉課堂的形式授課，對教師臨場發揮能力也是一種考驗，就像主持人一樣需要對節目整個流程進行時間、節奏上的把控，盡量讓每位學生都可以有充足的時間展現自己。與此同時，引入的課程思政不止讓學生引發思考也讓每位授課老師重新審視自我，且教學相長，學生所發表的言論也會讓授課老師受益匪淺，進一步從學生的角度思考問題，感悟新一代年輕力量的感受。這種“迭代式”的拋出問題、思考問題、交流問題，讓學生與老師在夯實專業知識中進一步體會哲學問題，從而達到思想武裝頭腦的目的。

四、結語

專業課的“硬”教學輔以思政課程的“軟”教育，在專業課的教學中引入課堂思政可以增強對學生的“軟硬”教育，培養符合中國特色社會主義新時代高素質人才標準的綜合型人才。本文中的計算思維課程思政主要利用翻轉課堂的方式對非計算機專業學生進行計算機知識教學的同時進行思想政治教育，旨在培養學生在發現問題之后，思考問題之時，對該問題進行多維度的考量，不僅是站在專業知識的維度，還要立于道德素質等維度進行思考進而解決問題。借助這種引出專業知識的同時發出哲學思考，實現思政教育與專業知識教育協同育人，輸送一批適應新時代發展的“國之棟梁”。讓學生學有所獲，教師教有所得。

參考文獻

[1]中共中央國務院印發《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》[J].社會主義論壇，2017（3）：4-5.

[2]教育部發布《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》[J].高等職業教育探索，2017（6）：33.

[3]范文翔，張一春，李藝.國內外計算思維研究與發展綜述[J].遠程教育雜志，2018，36（02）：3-17.

[4]王素萍.強化協同育人提升思政教育實效[J].中國高等教育，2019（Z1）：55-57.

[5]WING J M. Computational thinking[J].Communications of the acm，2006，49（3）：33-35.

[6]王瑾.高校思政工作如何更有成效[J].人民論壇，2018（22）：120-121.

[7]鄭莉.淺析計算思維與大學計算機公共課[J].工業和信息化教育，2014（06）：16-18.

Abstract： Through the research on the current university education model， it is found that the introduction of "curriculum ideological and political education" into the curriculum teaching to meet the needs of students' growth has become one of the goals of the education work in colleges and universities in the new era. In this paper， "curriculum ideological and political education" is introduced into the training of students' computational thinking. Taking the course of University Computer — Computational Thinking of Southwest Petroleum University as an example， this paper introduces the teaching process， the final effect and the significance of the course， and summarizes the relevant methods of cultivating students' computational and information literacy in the course teaching.

Key words： "curriculum ideological and political education"; computational thinking; information literacy