課程思政融入計算機實踐教學

李大舟 高巍

摘要：立德樹人是高校教學的根本任務，本文針對計算機實踐課程Python語言課程設計的教學特點和教學內容，設計了融入課程思政的教學方法和教學手段，將職業操守和數據倫理緊密地融入實踐教學活動。圍繞學生文化修養、道德修養、意識形態認同感、民族自豪感與愛國主義情懷、法治意識等五個重點教育內容，深挖課程思政的切入點和教學案例，不斷優化Python語言課程設計的思政教育內容，建立了一個全過程、全方位、有案例的計算機實踐教學中的“課程思政”方法。

關鍵詞：課程思政;計算機實踐教學;Python編程語言;職業道德;法制觀念

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）31-0265-03

Integrating Ideological and Political Education into Computer Practice Teaching—Take Python Language Course Design as an Example

LI Da-zhou， GAO Wei

（Shenyang University of Chemical Technology， Shenyang 110142， China）

Abstract： In this paper， the teaching task and teaching method of Python are closely integrated into the practical teaching design of the course. Focusing on the five key education contents of students' cultural cultivation， moral cultivation， ideological identity， national pride and patriotism， and legal awareness， this paper explores the entry points and teaching cases of Ideological and political education， constantly optimizes the ideological and political education content of Python language curriculum design， and establishes a whole process， all-round and case-based "curriculum ideological and political education" model in computer practice teaching ”Methods.

Key words： course ideology and politics; computer practice teaching; python programming language; professional ethics; legal concept

1 背景

“課程思政”是新時代背景下我國思想政治教育改革的科學方向與重要載體，相對于高等教育傳統模式下的“思想政治理論課”，一方面，“課程思政”引領我國“新工科”專業思想政治教育發展方向的“多元化”，即倡導思政教育與多門“新工科”教育的深度整合;另一方面，“課程思政”所依賴的教育媒介進一步被拓寬和豐富，從專業技術層面發掘具有思想政治教育價值的資源[1]。

計算機科學是一項理論與實踐相結合的專業領域，如果只重視理論學習，將會造成學生的動手操作能力欠缺，在實際工作中無法充分發揮出應有的能力[2，3]。在國家組織的計算機專業工程認證中，實踐課學時占整個專業學時的比例必須高于20%[4，5]。因此，在計算機教學活動過程中，必須加大對實踐課程中課程思政的重視程度，才能夠真正滿足未來工程實踐所需的教學目標[2，6]。

2 融入課程思政的Python語言課程設計思路分析

2.1提高教師的思想政治理論素養

計算機實踐任課教師主要來自計算機和信息科學等相關專業，因此任課教師缺乏系統的思政教育經驗。在Python語言課程設計教學過程中，把課程思政融入教學過程對任課教師是一件非常艱巨的任務。因此必須重視培養教師隊伍的思政意識，明確課程思政是教師教書育人的應有之意，是課程教學的價值回歸，而不是對教師額外的要求，更不是給教師添加額外的負擔。同時，還要重視在課程建設中塑造教師思想道德品格，提高課程教師高政治站位，讓教學過程充滿社會主義人文關懷。任課教師必須意識到所培養的學生未來將對社會產生重要的影響，因此教師要時刻提醒自己，注意言傳身教的示范作用，將課程思政建設與學習宣傳貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想、黨的十九屆五中全會精神結合起來，與提高本科教育質量結合起來，相互貫通、相互作用、相互支撐，確保課程思政教學改革落到實處，形成系統的全面的課程思政融入計算機實踐教學的新格局。

2.2結合課程特點的思政教學案例

計算機實踐教學的目的是讓學生做到知行合一，在實踐中深化對計算機理論知識的理解和運用。主要教學途徑是通過編寫計算機程序將計算機技術應用到某個具體的場景，滿足工作和生活中對信息化技術的需求。

Python語言課程設計既具有計算機實踐教學課程的基本特點，同時也具有Python編程語言的自身特色。Python編程語言早期就已經被廣泛用于網絡安全和網絡維護，因此在網絡安全領域和網絡服務器運營維護領域，Python編程語言的地位不可或缺。不僅如此，隨著大數據技術的不斷發展，眾多的主流大數據處理平臺，例如：Hadoop，Spark，Hbase和Flink等，都將Python語言作為編程開發語言，使得Python語言能夠直接實現多種大數據技術的開發和應用。此外，Python語言也已經正式成為人工智能領域的主流編程開發語言，絕大部分機器學習和數據挖掘算法都已經具有Python語言的實現版本，壟斷深度學習應用場景的TensorFlow和PyTorch框架也都將Python語言作為編程開發的首選語言。

因此，在課程思政融入Python語言課程設計的過程中，教學案例的設計既要包含計算機實踐教學經常涉及的團隊合作、溝通交流和認真負責的工程態度，同時也要涵蓋網絡安全中遵守國家的法律法規不侵害國家和他人利益、大數據技術中遵守社會的數據倫理不濫用大數據分析結果破壞社會的公平性以及人工智能中遵守人工智能行業的職業道德不利用人工智能優勢擾亂社會秩序。

3 融入課程思政的Python語言課程設計教學改革

3.1教學目標

Python語言課程設計是一門綜合實踐課程。學生綜合運用Python編程語言完成復雜項目的設計，進一步鞏固理論課上講授的Python語言編程技術和方法，鍛煉學生熟練運用相關的計算機理論知識，例如：數據結構、計算機網絡和算法設計等，以Python編程語言作為載體，實現計算機實踐教學環節中培養學生理論聯系實際和綜合運用多種計算機技術解決復雜工程問題的能力。

上述原有教學目標單純以編程培養和技術運用作為課程教學目的，因此必須對原有教學目標進行改革，將課程思政融入其中，明確課程思政的重要地位和作用。在教學過程中，讓學生領略到Python語言的實際價值和魅力的同時，使其理解法律和道德的重要性，體會到科技強國的意義，激發學生的歷史使命感和民族自豪感。在上述原有教學目標的基礎上，課程思政可以從以下5個方面融入Python語言課程設計的教學目標，實現計算機實踐教學改革。

（1）通過分組實踐的課程組織形式，鍛煉學生的與人溝通和交流的能力，理解團隊合作的對計算機軟件項目開發的重要性，學會從他人的角度看待問題，能夠與團隊成員產生共情從而培養出良好的集體榮譽感。

（2）在實踐教學中實現一個基于Python語言的互聯網網絡安全的項目，例如：基于Python語言的網絡信息爬取系統，讓學生在掌握Python語言用于計算機網絡安全和維護的過程中，了解《中華人民共和國計算機信息系統安全保護條例》《中國公用計算機互聯網國際聯網管理辦法》和《計算機信息網絡國際聯網安全保護管理辦法》相關條目，建立健全學生的計算機相關法律觀念。

（3）在實踐教學中實現一個基于Python語言的大數據技術項目，例如：基于Python語言的推薦系統，讓學生掌握Python語言用于大數據計算平臺的完整開發過程，通過技術手段讓學生實現并體驗“競價排名”和“大數據宰熟”，讓學生切身體會到數據倫理的重要性，以及濫用大數據技術對社會公平性產生的巨大破壞作用。

（4）在實踐教學中實現一個基于Python語言的人工智能項目，例如：基于Python語言的人臉識別，讓學生掌握Python語言用于人工智能應用和開發的完整過程，通過技術手段體驗保護個人隱私的重要性，讓學生知道技術沒有道德但是作為技術的開發使用者必須具有道德，從而讓學生未來在工作中能夠從計算機技術層面維護社會的公平正義。

（5）在實現網絡安全、大數據技術和人工智能等項目的設計和開發過程中，引導學生多采用國產的Python語言開發工具，讓學生不僅掌握國外的先進工具也能夠使用國產開發工具，為我國Python軟件環境的發展貢獻力量，樹立對國產技術的自信心和民族自豪感，懂得技術無國界但是技術的開發使用者有國界，只有技術上的自強自立才能在未來引領技術發展的潮流。

3.2教學過程

在Python語言課程設計教學過程中，根據上述課程思政涉及的5個教學目標，實踐教學環節被分為5個部分。在5個部分中，課程思政融入計算機實踐教學，使得學生體驗到Python語言編程技術對社會發展產生的巨大影響，從而直觀體驗到深刻的思想道德教育。

思政內容1：學生自由組隊，團隊協作完成課程項目設計與開發。組長負責控制項目實施進度和團隊活動的組織，組員承擔實現自己負責的代碼功能。每個組員要重點介紹自身在編程過程中遇到的問題，對調用的同組隊員提供的功能代碼進行反饋與評價。同時，聽取同組隊員對自身負責的功能代碼的評價，根據評價內容改進完善自身負責的代碼。隊長要負責對整個小組的溝通情況進行詳細的文檔記錄，并及時將團隊合作的程度和項目完成的進度及時向任課教師進行反饋。這部分教學過程可以讓學生學會如何與人溝通合作，每個人能面對面與組內成員交流，可以看到對方的程序運行情況，了解合作者編程思維方式，快速與小組中成員產生共情，不再只從自身的角度考慮程序的編寫，而是從整個項目小組的角度思考。計算機實踐課程中團隊協作與企業的實際項目組結構非常類似，能夠快速地培養學生融入一個集體并形成集體榮譽感，實現程序開發的高效協作化。

思政內容2：設計并實現一個基于Python語言的網絡爬蟲系統，通過對于爬蟲技術和反爬蟲技術的不斷運用，讓學生理解互聯網安全和網絡安全的重要性，認識到網絡行為也要受到法律法規的約束和限制，掌握《中華人民共和國計算機信息系統安全保護條例》《中國公用計算機互聯網國際聯網管理辦法》和《計算機信息網絡國際聯網安全保護管理辦法》相關法規條文。在這部分教學過程中，重點在于引導學生牢固正確樹立國家法制基本觀念，深化對法制的基本理念、基本原則和重要法律體系的整體認知，提高運用法律思維和法律工具的能力。

思政內容3：設計并實現一個基于Python語言的推薦系統，通過推薦系統讓學生理解大數據對社會公平性的影響，從而建立數據倫理觀念。推薦系統的作用在于根據已有的用戶行為，判斷和預測用戶可能的偏好或者行為。因為推薦系統本身既是一種預測同時也是一種引導，所以用戶的行為可以影響推薦系統的計算結果，同時推薦系統的推薦結果也會對用戶產生巨大的誘導作用。這種誘導既能發覺用戶之前沒有注意到的實物良好的一面，也能產生一種“信息繭房”讓用戶沉溺于某種喜好而無法自拔。此外，推薦系統的計算結果也會受到商業利益的影響，例如："大數據宰熟"和"競價排名"現象。在這部分教學過程中幫助學生了解數據倫理的概念和意義，增強職業責任感，教育引導學生準確理解并自覺踐行計算機行業的職業精神和職業規范。

思政內容4：設計并實現一個基于Python語言的人臉識別系統。利用Python語言在人工智能領域的主流編程語言地位，實現在一張圖片中分割出人臉的部分，同時使用Python搭建神經網絡系統，在人臉數據集中正確匹配到該人臉所對應的個人信息。實驗過程中，建議以學生所在班級為范圍，構建一個小規模人臉數據集，引導學生體驗到自身被人工智能系統識別出來后內心情感的復雜變化。使其感受到從對實現人工智能強大技術的喜悅，轉變到對個人隱私信息保護的擔憂，著重引導學生牢固正確樹立道德觀念，讓學生能夠體會到越強大的技術手段越需要具有強大道德感的人來使用，這樣才會實現技術為社會服務而不是讓技術變成一種違反道德的獲利工具。

思政內容5：在實現基于Python語言的網絡安全、大數據技術和人工智能等課程項目的過程中，會涉及多種編程工具的選擇和使用。在保證課程內容質量的前提下，可以優先考慮選擇國內開發的或者開源的Python語言編程工具，讓學生能夠體驗到國內的工具或者開源的工具同樣可以實現國外商業軟件實現的功能。例如：騰訊、華為、阿里巴巴和百度在大數據、云計算和人工智能領域提供的多種開源軟件。選擇上述國產或者開源的軟件，既能夠為國內的Python軟件開發環境貢獻力量，同時也能夠讓學生在未來的工作中推廣國內軟件和開源軟件，從技術開發的角度培養學生的民族自豪感和民族自信心，將中國特色社會主義的核心理想價值觀轉化為精神實質追求和自覺實踐的動力。

3.3教學效果

在Python語言課程設計中融入課程思政元素，可以發揮計算機實踐課程的育人作用。在Python語言課程設計教學過程中，重點培育學生求真務實、實踐創新、精益求精的精神，培養學生踏實嚴謹、吃苦耐勞、追求卓越等優秀品質，使學生成長為心系社會并有時代擔當的技術性人才。同時，課程思政將價值導向與知識傳授相融合，明確課程思政教學目標，在知識傳授和能力培養中，弘揚社會主義核心價值觀，傳播愛黨、愛國、積極向上的正能量，培養科學精神，從而實現將思想價值引領貫穿于教學計劃、課程標準、課程內容等主要教學環節。

4 結束語

計算機實踐教學的主要目標是培養學生學思結合、知行統一，增強學生勇于探索的創新精神、善于解決問題的實踐能力。在課程思政融入Python語言課程設計的過程中，本文根據Python編程語言的特色和優勢，深入研究Python編程語言在網絡安全、大數據技術和人工智能領域的重要作用對社會生活會產生巨大的影響，深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，科學合理拓展計算機實踐課程的廣度、深度和溫度，從課程所涉專業、行業、國家、國際、文化等角度，增加課程的知識性、人文性，提升引領性、時代性和開放性。

參考文獻：

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【通聯編輯：王力】

收稿日期：2021-01-12

基金項目：教育部高等教育司產學合作協同育人項目（編號：201801128005，201902233001）;沈陽化工大學教育教學培育工程項目（編號：35）

作者簡介：李大舟（1982—），男，遼寧省沈陽市人，講師，博士，主要研究方向為大數據技術，人工智能;高巍（1965—），女，遼寧省沈陽市人，教授，博士，主要研究方向為大數據及應用與智能信息處理。