“金課”建設標準下面向對象程序設計課程思政教學探索

徐奕奕，李威龍，趙 軍，曾 婧

(1.廣西科技大學電氣電子與計算機科學學院，廣西柳州，545006；2.廣西科技大學土木建筑工程學院，廣西柳州，545006)

一、引言

課程建設是當前人才培養的主要方式，也是教育教學的核心目標。2018年6月，教育部部長陳寶生明確指出：“我國還存在一些內容陳舊、輕松易過的‘水’課。”[1]高階性、創新性和挑戰度成為“金課”建設的標準。所謂高階性，就是知識能力素質的有機融合，旨在培養學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維。所謂創新性，是指課程內容要反映前沿性和時代性，教學形式要呈現先進性和互動性，學習過程具有探究性和個性化。所謂挑戰度，是指課程有一定難度，需要跳一跳才能夠得著，對教師備課和學生課下學習有較高要求。[2]同時，立德樹人一直是我國工程教育的根本任務。人才培養是育人和育才相統一的過程，其中育人是根本。[3]培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是每一位教師、每一堂課應該明確的思想主線。另一方面，課程質量本身對育人來說至關重要。在計算機專業教學中，如何在教授和培養學生專業知識、工程能力的同時，將思政元素融入課堂，幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀，如何更好地將授業解惑與立德樹人無縫融合來制訂“金課”建設規劃，成為課程建設需要思考的重要問題。[4-5]

“金課”建設對一線教師提出了更高的要求：首先，在高等教育理念上，教師需要樹立人才培養與課程質量相通相融的觀念。教師應該擁有更大格局，借助周詳的規劃與設計、卓有成效的實踐加以推進，來培養具有民族自信、專業自信和奉獻意識、工程能力的人才。其次，在課程建設上，要進一步強調思政元素的融入。計算機專業課程建設和改革在知識點的提煉、動手能力的培養等方面有較深入的研究和積累，而在如何提煉以及如何合理、自然地融入思政元素方面研究較少。在計算機類課程大綱等重要課程建設文件、標準中，教學內容、教學課時、選用教材等都有清晰的指標，但在思政元素資源的挖掘與提煉上鮮有入大綱、入教材的清晰標準。最后，計算機類特別是編程類課程教學要走出“象牙塔”，積極將時代需求、市場案例、行業規則、用人標準、先進典型等及時、有效地引入課堂，保證課程內容和形式與時俱進，促進“金課”建設，激發學生的內在動力。

面向對象程序設計課程被列為我國高校計算機專業教學體系中的一門主干課程。在“金課”標準的指引下，該課程從教學內容到教學方式都在不斷改進。本文以Java面向對象課程為例、基于廣西科技大學思政改革實踐，在“金課”建設和思政元素的融合上進行探討。

二、課程模塊改革及思政元素的融入

(一)金課標準下面向對象程序設計課程改革要點

按照“金課”的“兩性一度”標準和課程思政目標進行評估，面向對象程序設計課程教學目標可細化、分解如下：

表1 面向對象程序設計課程教學目標分解

由表1可知，“金課”標準下的高階性，可拓展為基礎知識、高級技術，并懂規范、會調試、善溝通；創新性主要著眼問題發現、分析、解決能力，要求學生具備小型項目開發的能力以及計算思維能力。挑戰度即在工程拓展、過程管理與控制上要求學生有一定知識積累，促進學生適應闖關式學習。課程思政目標也應納入面向對象程序設計課程教學，將愛國主義精神、傳統文化、職業道德、責任意識和人文素質等培養目標列入課程大綱。

要實現上述教學目標，應從以下幾方面進行教學改革：第一，創新教學案例。案例內容包括思政案例、科研案例、產學研案例等，其中，思政案例分為哲學思想、國家政策、發展現狀三類。第二，創新資源庫。包括該領域內經典論文、著作，有吸引力和學習價值的視頻，相對較難、值得討論的知識點(觀點)，現階段Java語言程序設計中涉及的“卡脖子”問題等。此外，教師可以收集往屆學生的優秀作品、創新創業范例，展示給學生。第三，創新教學方法。比如，在案例組織形式上，除了案例的單獨引入，還包括案例貫穿式展示和迭代式、挑戰式引入方法。其中，案例貫穿式展示是把已有成品項目分階段進行展示；迭代式方法是在一個案例上不斷提出新的問題；挑戰式方法則是把上述案例的學習做成游戲通關式輔助學習軟件，設計任務、闖關激勵，啟發學生思考、激發學生興趣(圖1)。

思政元素可以融入課程改革的方方面面。比如，前沿案例中包括中國北斗三號衛星的自有知識產權導航系統的設計，特斯拉汽車控制等案例，能激發學生的民族自信，培養學生精益求精的精神；將疫情防控、扶貧政策、黨的百年發展史等深度融入教學內容，能在無形中提高學生對國家方針政策的把握程度；將操作系統在代碼設計時的“卡脖子”問題提出來，能激發學生的愛國主義情懷和使命擔當。

圖1 “金課”標準下的課程思政改革要點

(二)思政元素融入的具體案例

本文通過具體案例設計來展示在面向對象程序設計課程教學改革中如何把“金課”標準和思政元素統一協調起來。案例圍繞第一章第一節面向對象的基本概念展開。從思政元素融入的角度，課堂設計可以分成以下幾步：

首先，引導學生從現實生活出發認知概念。傳統的程序設計一般將程序看作一系列函數的集合，或者是一系列對電腦下達的指令。[6]面向對象編程是具有對象概念的編程典范，它將對象作為程序的基本單元，將程序和數據封裝其中，以提高軟件的重用性。因此，教師可以引導學生從現實生活出發，把握好面向對象的本質，實事求是。以國家支持的扶貧政策為案例，在課程中提出如何設計一個“實事求是、因地制宜、分類指導、精準扶貧”的扶貧系統，從扶貧系統的需求分析開始，講解“類”與“對象”的關系。比如，對“貧困戶”和“具體幫扶對象”兩個主體，工作人員無法對“貧困戶”進行“家訪”這一操作，但是可以對“具體幫扶對象”進行“家訪”。這樣，學生能更好地理解系統設計時“類”是概念上的抽象，“對象”是具體的、實際存在的類的特定個體。

其次，理解抽象和具體的映射時，引入屬性的概念。例如，在扶貧設計案例中引入“屬性”和“方法”的概念符合人的自然思維習慣(表2)。通過展示原始的、客觀的幫扶對象數據表，學生能很好地理解屬性的概念，如扶貧系統中的姓名、性別、身份證號、出生日期等。而方法是一種行為，是對象可執行的操作，如獲取幫扶對象的家庭類型、脫貧狀態、勞動技能等。進一步地，教師可以演示扶貧信息系統的完整流程，從開發方法上和展示類、對象的定義進一步理解方法和屬性的概念。這樣，學生觀察和理解實例(即對象)變量的值定義了單個對象的內部狀態，而方法定義了它能提供的功能。方法是編寫在已命名并具有調用能力的類中的一段源代碼。方法可以看作類的一部分，用于修改從類實例化后的對象的內部狀態。

表2 扶貧信息系統中具體幫扶貧困對象的“屬性”和“方法”

最后，教師和學生一起總結，使學生理解面向對象方法的作用和意義絕不局限于編程技術，而是一種新的程序設計范型。該類方法是遵循一般的認知方法學的基本概念(有關演繹—從一般到特殊和歸納—從特殊到一般的完整理論和方法體系)而建立的面向對象的方法。學生從演示的實例中可以體會面向對象編程的優勢，但不能很好地進行描述。因此，教師可以布置課外作業，讓學生進一步思考、理解三大面向對象的特性：封裝、繼承和多態，并思考這些特性具體來說有哪些正面效應。

可見，在這樣的課堂中，思政元素可以被充分挖掘，并作為案例導出，真正做到了把“家事國事天下事”搬進課堂，讓“風聲雨聲讀書聲”更具時代性。此外，學生在課堂上就有機會接觸到完整的項目和系統設計，避免了在理解基本概念時陷入“只見樹木，不見森林”的窘境，對提升課堂成效和學生參與度有積極作用。

(三)“金課”標準下面向對象程序設計課程改革的基本步驟

“金課”標準下面向對象程序設計課程在改革的實施上，需要面向全體教師，強化基礎、建立規范。然而，形成全員、全程、全方位的改革格局不是一蹴而就的。因此，課題組的成員都參與教學內容的改革，教學成果全員共享，堅持“分組共構、接力共贏”的理念。課程組將所有一線的程序設計授課教師分為三隊，每隊都有自己的明確任務。比如，案例創意組負責思政元素案例庫的挖掘，微視頻制作組負責修改課件并制作微視頻，另一部分教師則進行示范教學或者實踐教學。

在改革管理方面，課題組借鑒了敏捷開發理念，以課程建設的標準化為引領，將傳統改革線性開發模式，改變為螺旋迭代模式(圖2)。[7]

圖2 課程改革的敏捷開發迭代模式

與傳統盡可能詳盡和完美的方法相反，敏捷開發的管理方式一開始并不需要教師提交完整的、詳細的計劃、教案或者課件等，而是要求快速交付、迭代反饋，從而確保改革進一步深化。如圖3所示，整個課程改革分為6個環節：教學目標達成度分析/細化，教師隊伍分組/輪訓，教學案例挖掘/拓展，課件、微視頻制作/更新，教師課堂示范/實踐，經驗總結/反思。最后一個環節是經驗的總結和反思，這保證了改革過程中可以定期審視該輪過程的表現，以便持續改進。這樣，通過小而頻繁的增量，教學目標與教學過程可以達到優化契合。快速迭代的方法可以保證教學目標和教學效果的高效同步，具有可行性。

(四)“金課”標準下思政元素融入改革反思

如何基于“金課”標準在課程中融入思政元素是一個亟待破解的難題。有以下幾個問題值得進一步觀察和研究。

首先，計算機專業課教師的思想政治素養普遍需要繼續培訓提高。因此，開展常態化培訓是必要的手段，可以促進教師掌握思想政治教育內容體系，這也是計算機專業教師勝任思政教育的前提。同時，展示思政教育的話語系統，幫助一線教師在課堂上更嚴謹、更準確地表達思政內容，是提高思政元素融入質量的基礎。

其次，從廣度、力度、效度上下功夫挖掘面向對象程序設計的各環節隱藏的資源，是思政教育要突破的“點”。思政元素在面向對象課程中廣泛分布，比如鉆研精神、愛國主義情懷、責任擔當和技術操守等，但需要教師進行有機整合。因此，教師應該靈活采用情境式教學、互動式教學等多元化的教學手段，熟練掌握教學內容，并具備扎實的教學基本功。

最后，思政元素融入課程后，需要對教學效果進行不同角度的考核與評價。“金課”標準下教學效果的考核往往會注重教學成果。而對思政元素的融入效果考查，應該更注重教學過程。學生的發展是一個“合力”的過程。思政元素的融入能夠促進學生主體性的發揮，因此，課程考核也應在橫向比較的基礎上關注學生的縱向自我發展，這需要更高層次的理論指導和更多的實踐總結。

三、結語

“金課”建設背景下的面向對象課程融入思政元素，是“育人為本、徳育為先”的大思政背景下的該類課程教學改革的必然趨勢。本文以廣西科技大學計算機專業面向對象程序設計“金課”建設為試點，將思政元素融入課堂教學，并進行了具體實踐。這種教學模式將“兩性一度”和思政元素進行了融合，教學改革引入了軟件管理中的敏捷開發機制，在教學目標達成度獲得保證的情況下，有效縮短了教學研發的時間，能很好地吸引學生的注意力和課外投入。面向對象課程思政方法包括規劃與設計總體目標、深度開發思想政治教育內容資源等。課程除了著眼于學生專業知識傳授和能力培養，也在進行價值引領，不僅能有效實現“金課”目標，而且能在潤物無聲中引領未來的軟件工程人才定位好精神坐標。