“C語言程序設(shè)計(jì)”課程德智融合教學(xué)探索

[摘 要] 以許多理工科專業(yè)開設(shè)的基礎(chǔ)課程“C語言程序設(shè)計(jì)”為例，探索其“課程思政教育”模式具有示范作用。從全過程育人理念出發(fā)，分析蘊(yùn)含在計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)中的哲學(xué)思想、方法論和職業(yè)素質(zhì)需求，挖掘課程內(nèi)容中隱含的“思政元素”，分析設(shè)計(jì)了其全過程育人模型，突出培育學(xué)生計(jì)算機(jī)語言自身特質(zhì)的一絲不茍的“工匠精神”，教學(xué)內(nèi)容融入愛國(guó)情懷、法制意識(shí)、社會(huì)責(zé)任等軟件工程師職業(yè)要素，激發(fā)學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情，自覺認(rèn)同教師身正示范傳授的德育內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)智德教育的有機(jī)融合。

[關(guān)鍵詞] 課程思政;思想教育;程序設(shè)計(jì);C語言;德智融合

[基金項(xiàng)目] 2018年度江西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于深度學(xué)習(xí)的電氣系統(tǒng)間歇故障檢測(cè)方法研究”（20181BAB202018）;2020年度江西理工大學(xué)2020“課程思政”課程改革（119）;2018年度江西理工大學(xué)研究生教改課題“地方高校計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)碩士生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究”（YJG2018015）

[作者簡(jiǎn)介] 邱曉紅（1967—），男，江西南康人，博士，江西理工大學(xué)軟件工程學(xué)院教授，主要從事計(jì)算機(jī)教育和智能計(jì)算研究。

[中圖分類號(hào)] G640? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）36-0149-04? ? [收稿日期] 2021-01-21

一、引言

2019年11月，中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《新時(shí)代愛國(guó)主義教育實(shí)施綱要》，從制度層面要求深入開展課程思政教育，把思想價(jià)值引領(lǐng)貫穿教育教學(xué)全過程和各環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)的建設(shè)管理，充分發(fā)掘和運(yùn)用各學(xué)科蘊(yùn)含的思想政治教育資源[1]。習(xí)近平總書記指出，辦好思想政治理論課關(guān)鍵在教師，思想政治課教師“政治要強(qiáng)”“情懷要深”“思維要新”“視野要廣”“自律要嚴(yán)”“人格要正”，通過六個(gè)“要”幫助學(xué)生扣好人生的第一粒扣子[2]。專業(yè)課程教師，同樣要思維新，視野廣，應(yīng)用唯物辯證法和歷史視野，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，將“立德樹人”的任務(wù)納入課程教育過程中[3]。理工科類專業(yè)課程內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，存在教學(xué)內(nèi)容難以融入思想政治教育內(nèi)容問題，其教材很少看到有關(guān)德育的內(nèi)容[4]，智育與德育常處于割裂狀態(tài)。因此，高校正在探索課程思政[5]，如針對(duì)專業(yè)的特殊性挖掘計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程思政元素，借助虛擬網(wǎng)絡(luò)社會(huì)出現(xiàn)的問題加以開展思想政治教育[6]。

“C語言程序設(shè)計(jì)”是許多理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程[7]，教學(xué)內(nèi)容更為基礎(chǔ)，更存在難于結(jié)合教育內(nèi)容開展思想政治教育問題，更要以新思維、新視角進(jìn)行專業(yè)知識(shí)教育，實(shí)現(xiàn)課程思政新突破。本文分析了“C語言”和“自然語言”，“程序設(shè)計(jì)”與“工程設(shè)計(jì)”共性和個(gè)性，從學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)到軟件工程師職業(yè)維度，從授課內(nèi)容維度，挖掘基本概念、計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)中存在的唯物辯證法哲學(xué)思想和方法論及其“思政元素”，融入專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，增強(qiáng)其愛國(guó)情懷、工匠精神，實(shí)現(xiàn)“德智融合”教育，構(gòu)筑專業(yè)課程教學(xué)全過程育人大格局。

二、C語言程序設(shè)計(jì)的課程特點(diǎn)與課程思政全過程育人模型

“C語言程序設(shè)計(jì)”課程包含計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)等兩方面基本內(nèi)容。通過類比分析計(jì)算機(jī)語言與自然語言、計(jì)算機(jī)程序與小說、程序設(shè)計(jì)與小說構(gòu)思或工程設(shè)計(jì)等概念，可以從學(xué)習(xí)成長(zhǎng)到就業(yè)崗位職業(yè)需求，構(gòu)建授課內(nèi)容的全過程育人模型。

計(jì)算機(jī)語言與自然語言相對(duì)應(yīng)，存在很多可類比內(nèi)容。從計(jì)算機(jī)語言與自然語言的異同點(diǎn)可以挖掘不少思想政治教育的內(nèi)容。有仿照自然語言的非編程語言，即在聯(lián)合國(guó)使用的稱為“世界語”的人工語言，其主要特點(diǎn)就是類似于自然語言，語法設(shè)計(jì)易學(xué)、易讀、易用。而計(jì)算機(jī)語言主要為了方便程序員與計(jì)算機(jī)交流，使得計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確理解并完成程序員設(shè)想或求解問題的智慧，需要豐富的表達(dá)能力，但要求語法、語義不產(chǎn)生歧義性。所以計(jì)算機(jī)語言比自然語言更嚴(yán)格，任何微小的錯(cuò)誤，可能引發(fā)大錯(cuò)誤。而自然語言就不同，存在很多靈活性，因?yàn)槭侨嗽诮涣鳎涣髡咭揽孔约旱闹腔郏Z法、語義存在的歧義，在一定場(chǎng)合會(huì)自動(dòng)修正。所以學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言必須嚴(yán)格規(guī)范、準(zhǔn)確，要求一絲不茍。

計(jì)算機(jī)程序則是人類（程序員）的智慧的產(chǎn)物[8]。復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序相當(dāng)于自然語言大家小說家的作品，可以包含了一個(gè)虛擬世界。計(jì)算機(jī)程序可以認(rèn)為由算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)小說的人物和事件，算法對(duì)應(yīng)人物、事件相互之間的作用和關(guān)系。而最新的人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的自我學(xué)習(xí)算法進(jìn)行的思維模擬與創(chuàng)造，引出了人的認(rèn)識(shí)能力如何被認(rèn)識(shí)、模擬、提高的哲學(xué)問題。而算法定義要求包含輸入、輸出特性，與人生的價(jià)值和作用是一致的，即活著要有所作為，如同保爾·柯察金的名言：“人最寶貴的是生命，生命每個(gè)人只有一次。人的一生應(yīng)該這樣度過：當(dāng)他回首往事的時(shí)候，不因虛度年華而悔恨，也不因碌碌無為而羞愧;……”。

程序設(shè)計(jì)，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)語言解決問題的方法和結(jié)果。一個(gè)好的設(shè)計(jì)將有很好的作品，不好的設(shè)計(jì)將產(chǎn)生對(duì)社會(huì)有害產(chǎn)品。學(xué)會(huì)了程序設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，就有望成為軟件工程師，從其職業(yè)素養(yǎng)的角度，可以挖掘不少職業(yè)崗位所需的社會(huì)責(zé)任和遵紀(jì)守法的案例。這樣“C語言程序設(shè)計(jì)”課程就形成一整套思想政治教育素材，構(gòu)成授課全過程育人目標(biāo)模型，如表1所示。

如表1所示，“C語言程序設(shè)計(jì)”是許多專業(yè)的基礎(chǔ)課程，說明課程本身包含很好的哲學(xué)思想和方法論，授課時(shí)需要從唯物辯證法角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)內(nèi)在特點(diǎn)，促使學(xué)生在掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，樹立正確的人生觀、價(jià)值觀。

模塊化結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想是“C語言程序設(shè)計(jì)”核心要素，與人類社會(huì)中大企事業(yè)單位有相對(duì)獨(dú)立的小單位構(gòu)成的高效的生產(chǎn)組織方式存在類同性。“模塊化”已成為重要的工程哲理和方法論。軟件的復(fù)用性就是典型的模塊化思維能力，要求程序員在完成任何一個(gè)功能模塊或函數(shù)的時(shí)候，不要局限在完成當(dāng)前任務(wù)功能上，要努力使該模塊成為相對(duì)獨(dú)立功能的產(chǎn)品，成為其他產(chǎn)品的基礎(chǔ)模塊，這樣就避免重復(fù)性勞動(dòng)，降低了成本。模塊化思維還造就了“產(chǎn)品開發(fā)的流程控制和制度創(chuàng)新”的硅谷模式。

C語言的特性和功能，體現(xiàn)出“對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律”。C語言中“數(shù)組”“函數(shù)”“指針”“結(jié)構(gòu)體”等概念在以后創(chuàng)立的計(jì)算機(jī)語言，以不同的方式出現(xiàn)，有的消失了，有的則增強(qiáng)了，如在C#沒有了指針概念，但存在動(dòng)態(tài)數(shù)組，數(shù)組大小允許可變。計(jì)算機(jī)語言要素是根據(jù)編程需要不斷發(fā)展變化，既對(duì)立又統(tǒng)一。另外，計(jì)算機(jī)語言的要素功能，如C語言的“指針”功能強(qiáng)大，幾乎無所不能，使用不當(dāng)，帶來程序的安全性問題，反映了事物的兩面性，是矛盾的統(tǒng)一體。

C語言程序設(shè)計(jì)的軟件功能更體現(xiàn)了“質(zhì)量互變規(guī)律”。任何軟件都可以認(rèn)為都是由一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單程序或功能模塊所構(gòu)成。根據(jù)用戶的需要，通過程序員的設(shè)計(jì)，將各個(gè)功能模塊組織管理起來，就形成功能強(qiáng)大的軟件，進(jìn)一步改進(jìn)逐漸智能化，就得到了人工智能產(chǎn)品。智能手機(jī)就是典型代表，其核心代碼就是C語言編寫出來的。這就是量變到質(zhì)變的最好體現(xiàn)。未來超人智能產(chǎn)品的出現(xiàn)，也將是在大量的人工智能產(chǎn)品出現(xiàn)之后量變而來。

三、“C語言程序設(shè)計(jì)”課程思政元素具體融入點(diǎn)和教學(xué)方式

前面表1已經(jīng)描述了“C語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)全過程育人模型，具有通用性和抽象性，下面舉例具體說明其德智融合教育的融入點(diǎn)和教學(xué)方式。

（一）以“史”為融入點(diǎn)，重點(diǎn)選擇C語言自身成功發(fā)展史

1.理想目標(biāo)的認(rèn)同。設(shè)計(jì)優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)語言的目標(biāo)是滿足程序員與計(jì)算機(jī)交流、解決科學(xué)問題的需要。C語言至今具有旺盛的生命力，是能滿足程序員的需要。這與我們社會(huì)發(fā)展目標(biāo)是一樣的，人民對(duì)美好生活的向往就是我們的奮斗目標(biāo)。

2.人類命運(yùn)共同體理念的認(rèn)同。在開源項(xiàng)目理念下，程序員們開放與他人共享自己源代碼，推動(dòng)了信息產(chǎn)業(yè)的繁榮和進(jìn)步，培養(yǎng)了大量的優(yōu)秀人才，其典型案例就是C語言開發(fā)的Linux操作系統(tǒng)，成為很多軟件產(chǎn)品的核心代碼，為世界創(chuàng)造無限的價(jià)值。開源項(xiàng)目體現(xiàn)了“人人平等”“人人為我，我為人人”的信念和思想。

（二）以“崗”為融入點(diǎn)，重點(diǎn)選擇成為一個(gè)優(yōu)秀程序員具備的“工匠”素質(zhì)和要求

1.嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的敬業(yè)精神。任何微小的錯(cuò)誤，即使當(dāng)前沒有發(fā)現(xiàn)，也是漏洞，在哪天就可能爆發(fā)，造成巨大的災(zāi)難。如千年蟲問題。典型的案例有1962年Mariner火箭發(fā)射失敗，原因是程序中有錯(cuò)誤的公式。

2.團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。復(fù)雜功能的軟件代碼有眾多的功能模塊構(gòu)成，需要多人團(tuán)結(jié)合作才能完成。

（三）以“特”為融入點(diǎn)，重點(diǎn)選擇C語言自身功能獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

1.遵紀(jì)守法的法制意識(shí)。以“指針”功能強(qiáng)大為例，掌握在好人手里，就可以編寫出好程序，但若用來干壞事，也是無所不能的，病毒程序大部分也是C語言和匯編語言編寫的。所以不少計(jì)算機(jī)語言考慮到安全性問題，就沒有指針。違法典型的案例就是隱私信息泄露。

2.愛國(guó)敬業(yè)社會(huì)責(zé)任。函數(shù)是C語言的基本單位，是構(gòu)成大型程序的基石。但庫函數(shù)可能包含有問題的代碼，許多黑客也盯著發(fā)現(xiàn)其中的漏洞。編寫程序需要有“誠(chéng)信、敬業(yè)”精神，不能有惡意的后門。當(dāng)然，也有故意設(shè)置陷阱和后門的如美國(guó)FBI，所以成為祖國(guó)大廈的建設(shè)一份子要有愛國(guó)情懷，明辨是非的能力。“科學(xué)無國(guó)界，但科學(xué)家有祖國(guó)。”

（四）以“點(diǎn)帶面”，采用不同教育方法將思想政治教育內(nèi)容融入專業(yè)教育內(nèi)容中

1.充分利用課前五分鐘，教師身正示范孟子說的“吾日三省吾身”，在復(fù)習(xí)中指出專業(yè)知識(shí)點(diǎn)中易于混淆的概念、語法和語義，通過一定的案例說明其危害性，培養(yǎng)一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工匠精神。

2.授課中，對(duì)關(guān)鍵概念進(jìn)行拓展，探討其哲學(xué)思想和方法論。利用計(jì)算機(jī)語言與自然語言中異同點(diǎn)，論述函數(shù)、模塊化程序設(shè)計(jì)的思想和理念。

3.編程實(shí)踐教學(xué)中，突出嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)敬業(yè)精神的作用。以不易發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤為例，說明程序可能在某些時(shí)候是正確的，某些情景又是錯(cuò)誤的，需要嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的敬業(yè)精神。

4.編程案例教學(xué)內(nèi)容中，隱含思想政治教育內(nèi)容。通過類比方法，結(jié)合C語言程序設(shè)計(jì)目標(biāo)，將“愛國(guó)、敬業(yè)、誠(chéng)信、友善”觀念融入范例中：如“選擇結(jié)構(gòu)”知識(shí)點(diǎn)授課范例選擇“個(gè)人所得稅計(jì)算范例”，通過其中起征點(diǎn)的提高和扣除，提高國(guó)家改革開放成就的認(rèn)同感和獲得感;如“循環(huán)結(jié)構(gòu)”知識(shí)點(diǎn)授課范例通過循環(huán)語句的不同方法求解1+…+50之和，與高斯方法求解對(duì)比，說明“算法”的特殊性，勤能補(bǔ)拙，很多時(shí)候，勤奮比天才更重要;而“綜合實(shí)踐”選擇合作開發(fā)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)程序案例，論述其功能模塊的構(gòu)成和分工協(xié)作需求，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和愛崗敬業(yè)精神。

五、結(jié)語

教師是學(xué)生接觸最直接、交流最多的對(duì)象， 教師的行為舉止深深影響學(xué)生的思想品德修養(yǎng)和價(jià)值觀取向。為了落實(shí)全過程育人與“課程思政”，針對(duì)“C語言程序設(shè)計(jì)”課程的特點(diǎn)，探索了“智德融合”的課程教學(xué)模式。專業(yè)育人是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)角度，分析設(shè)計(jì)了授課內(nèi)容全過程育人模型，培養(yǎng)學(xué)生唯物辯證法思維和方法論，挖掘了課程教育內(nèi)容存在的“思政元素”，融入專業(yè)能力教學(xué)內(nèi)容中。“德智融合”的“課程思政”，不僅傳授計(jì)算機(jī)語言和程序設(shè)計(jì)知識(shí)，還達(dá)到了潤(rùn)物細(xì)無聲的育人目的。巧妙地運(yùn)用哲學(xué)、社會(huì)關(guān)聯(lián)元素等能很好地活躍課堂氣氛，使枯燥的理論問題深入淺出、類比深刻有趣，提高教學(xué)效果，又幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

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Exploration on Integration of Morality and Intelligence Education of C Language Programming Course

QIU Xiao-hong

（School of Software Engineering， Jiangxi University of Science and Technology， Nanchang， Jiangxi 330013， China）

Abstract： Taking the basic course C language programming opened by many science and engineering majors as an example， exploring its mode of “curriculum ideological and political education” has an exemplary role. Starting from the concept of whole process education， this paper analyzes the philosophy， methodology and professional quality requirements contained in computer language and program design， excavates the “Ideological and political elements” implied in the course content， analyzes and designs its whole process education model， highlights the cultivation of students meticulous “craftsman spirit” of computer language， and integrates patriotism into the teaching content of legal awareness， social responsibility and other professional elements of software engineers. These can stimulate students learning enthusiasm to master professional knowledge， consciously identify with the moral education content taught by teachers demonstration， and realize the organic integration of intellectual and moral education.

Key words： “curriculum ideological and political education”; ideological education; programming; C language; integration of morality and intelligence education