基于I／O流與異常的課程思政策略研究

黎梨苗 劉欣 何可可

摘要：針對計算機專業課程有機融入課程思政教育存在一定困難的問題，文章結合傳統節日及文化遺產對“面向對象程序設計”課程中的I/O流與異常教學進行了課程思政方案設計，提出了該課程的思政教學策略，并將思政元素有機融入課程教學與實踐，旨在為計算機專業課程思政教學提供參考與借鑒。

關鍵詞：課程思政;I/O流;異常;面向對象程序設計;傳統節日;文化遺產

中圖法分類號：G642文獻標識碼：A

Research on curriculum policy strategy based on I/O flow and exception

LI Limiao，LIUXin，HE Keke

（School of Computer Engineering and Applied Mathematics，ChangshaUniversity，Changsha 410003，China）

Abstract：Aiming at the difficulty of organically integrating computer courses into ideological and political education， this paper designs a course ideological and political plan for I/O flow and abnormal teaching in the course of “object-oriented programming” in combination with traditional festivals and cultural heritage，and proposes the ideological and political teaching strategy of this course， and the organic integration of ideological and political elements into the course teaching and practice， aims to provide reference and reference for the ideological and political teaching of computer professional courses.

Key words： course ideology and politics， I/O flow， exceptions， object-oriented programming， traditional festivals，cultural heritage

1引言

課程思政是指以構建全員、全程、全課程育人格局的形式，將各類課程與思政理論課同向同行，形成協同效應，把“立德樹人”作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。課程思政的主要形式是將思政教育元素，包括思政教育的理論知識、價值理念以及精神追求等融入各門課程，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響。

大學思政教育是一種高端的德育，智育是其干，德育是從智育之樹上長出的花朵。它不能是簡單地向學生傳輸一種思想或價值觀，或以某些先進的價值觀給學生灌輸。大學思政要培養的是優秀知識分子的品格，如張載所言：“為天地立心，為生民請命，為往圣繼絕學，為萬世開太平”，這是中國知識分子的傳統良心與美德[1]。李金忠[2]提出了基于“面向對象程序設計”課程的思政教書育人的目標，探了討如何將思政元素有機地融入課程教學，從提升教師的課程思政意識與融合教學的能力、有效融合課程思政和教學內容、應用形式多樣的教學方法、開展多樣化的課外實踐活動四個方面，設計了“面向對象程序設計”課程思政的策略。但是，其存在一定的不足，即對于面向對象每個主題內容只講述了對應主題的思政內容，沒有給出教學上思政如何融入內容的方法。王軒等[3]分析了課程思政的內涵與特征，探索課程思政的價值所在，為高校課程思政教學改革提供了新思路。當前，高校課程思政勢在必行[4]。本文結合千年傳承的傳統節日及文化遺產對“面向對象程序設計”課程中的 I/O 流與異常教學進行了課程思政方案設計。

2 I/O 流與異常

2.1 I/O 流的概念

大多數廣泛應用的程序都需要實現與設備之間的數據傳輸，程序和數據設備之間的順序數據流動稱為“流”。流是指線性的順序的輸入輸出數據序列。流把 I/O 設備內部的具體操作封裝起來，屏蔽了數據源與數據宿的多樣性與復雜性，給程序提供了一個統一的操作界面和操作流程。流分為輸入流和輸出流，以當前運行的程序（內存）為基準，輸入流代表進入程序中的數據序列參與程序的計算;輸出流代表從程序中流向外部的數據序列予以保存到目的地。從鍵盤輸入數據、讀文件以及從網絡接受數據都是輸入流，而將數據顯示到顯示屏、寫文件、向網絡發送數據、打印數據都是輸出流。數據流圖形描述如圖1所示。

2.2異常的概念

在面向對象程序設計中，經常會由于程序員編寫代碼錯誤或者運行環境的問題，使程序不能正常運行，這就叫做異常。程序出現異常時可以通過程序員進行修改，以達到運行時無誤的狀態，而無法由程序員來改正的異常叫錯誤。通常而言，錯誤是指異常。程序編譯期是捕捉錯誤的最佳時期，程序中的大部分錯誤可以通過對程序進行編譯檢查出來，而有一些錯誤在程序編譯期間檢查不出來，只有在程序運行期間才能檢查出來。

2.3 I/O 流與異常的關系

I/O 流即輸入輸出數據流，在“面向對象程序設計課程中，I/O 流的出現必定會伴隨著數據流的中斷，所以要處理程序運行過程中流被中斷的問題（即流的異常），我們得進行異常處理，異常處理機制采用 try/catch 機制，代碼結構如下：

try {

含有流（inputstream與outputstream）代碼的語句;

} catch（ Exception e）{

捕獲具體異常語句;

}

try 塊是程序員預先估計可能會有異常產生的要寫的代碼，凡是有流的語句都是 try 塊中的代碼，因為只要是流，都有可能產生中斷的現象，因此可以將 try 塊中的代碼看作是“試著去做的事”，一旦出現異常，則啟用 catch 塊來捕獲異常，獲取到具體產生了什么樣的異常，根據提示，程序員進行相應處理。

2.4 I/O 流與異常問題的提出

如今，不管是傳統節日還是文化遺產的保護，我們都在繼承著、延續著，這就是一股一直在傳承的流。就文化遺產而言，有許多關于文化遺產的數據都需要進行保存與統計，因此可以設計相關系統來加以保存。作為一個實際項目，顯然這些數據不能保存到外存是不合實際情況的。如何實現將數據保存到外存并能從外存讀出數據是擺在文化遺產管理面前的難題。因此，用文化遺產來做 I/O 流類的思政案例是非常合適的。

在上述流的問題處理過程中，有些細節問題待處理，如對文化遺產的不同數據進行統計時，一旦輸入非數字，則程序顯示錯誤信息，并終止運行。這種處理方式對用戶來說不太友好。那么，如何解決這個問題？此時，確保用戶即使輸入非法數字，也應有提示信息，并讓用戶重新輸入，這就要用到異常處理方面的知識。雖然我們可以用文化遺產管理作為“面向對象程序設計”課程設計的實踐案例，但對于理論知識教學來說，采用文化遺產作為思政案例出現的異常通常是指文化遺產的一些不法行為，如買賣、偷盜、摧毀等。

3 I/O 流與異常課程思政策略

3.1相應知識思政設計

由 I/O 流引入傳統節日與文化遺產，因為這是千年傳承下來的，一直隨著時間的推移而流傳至今。這股傳統節日與文化遺產流是我們要一直傳承與繼承下去的，我們要把所有有關方面的習俗與管理一直延續，如果蓄意篡改、不發揚、不遵守，那么這些現象就屬異常，就得采取措施加以防范。

3.2教學思政偽代碼設計

try {

傳統節日習俗的準備;

傳統節日習俗的慶祝形式;

文化遺產的發掘;

文化遺產的保護;

文化遺產的管理;

} catch（傳統節日與文化遺產 e）{篡改、不遵守、買賣、偷竊等;

}

3.3偽代碼分析

要一直把傳統節日與文化遺產傳承下來，試著（try）去做好每一件與傳統節日與文化遺產有關的事情，如傳統節日的準備，包括清明節應該準備香火、紙錢、鮮花等，端午節應該準備包粽子與賽龍舟，中秋節應該準備生產月餅。在文化遺產發掘的正確途徑方面，正確挖掘與處理方式、合法保護形式與管理形式都是我們要去試著做好的事情，一旦發現實際情況與上述情況相違背，我們就得采取（ catch）相應的措施，以找到具體異常，包括篡改、不發揚、不遵守、買賣、偷竊等，然后進行整改。

3.4 I/O 流與異常的思政課程實驗設計

對于 I/O 流，主要是要實現對數據的增加、刪除、查詢、修改等操作，但數據保存在內存（數組）中，一旦退出程序，數據即丟失。顯然作為一個實際操作驗證，數據不能保存到外存是不合實際情況的。為學生布置實驗任務：做一個對文化遺產數據增加、刪除、查詢與修改的界面來進行實驗。其中，要求學生達到熟練流應用與異常處理的目的。

3.5 I/O 流與異常的思政課程設計

課程設計選題選擇學生熟悉的管理系統來進行設計，主要內容是要實現文化遺產的管理。首先對管理系統的功能模塊結構進行設計，然后就單個模塊進行界面設計，要求界面操作簡單、美觀、易懂，要對每個模塊出現的異常進行處理，使界面的容忍性更好。每個模塊要具備獨特的功能，要求學生考慮其系統性與創新性。學生在設計文化遺產管理系統的界面時，可以參考已有熟悉的管理系統，再加上自己更改特性來實現管理系統的個性化，達到創新效果。要設計好文化遺產管理系統，首先得進行調研并進行需求分析，接下來設計管理系統的功能模塊結構，對每個功能模塊完成哪些功能進行細化。學生要做好文化遺產管理系統就得對有文化遺產的知識進行收集與學習，這即培養了學生對我國文化的了解與知識的掌握，又使中國文化的財富在下一代青少年身上埋下了種子，源遠流長，達到繼承與弘揚中國文化的目的與效果。學生通過文化遺產管理系統項目的訓練與實踐，既可以掌握 Java 核心知識，提高程序設計能力和軟件開發能力，又提升了綜合素質，了解了軟件工匠精神、勇于探索的創新精神、樂于奉獻的團隊協作精神、軟件行業職業素養等;既增強了綜合應用所學知識分析和解決實際問題的實踐能力，又培養了工程意識、自身的文化素養。

4總結

首先，傳統節日與文化遺產是人人都在經歷與參與的案例，通俗易懂。對其進行引入是對歷史的一種宣傳，可以讓每個學生加強相關意識與歷史知識的接收。其次，可以通過對傳統節日與文化遺產案例講解，描述期間現出的諸多典型人物、先進事跡以及不良現象，從而有機融入“奉獻精神”“責任與擔當”“人生價值”“遵紀守法”和“不以惡小而為之、不以善小而不為”等思政元素，引導學生主動接受思想的浸潤和靈魂的洗禮，以榜樣的力量激勵人、鼓舞人，并將之內化為精神追求、外化為自覺行動。再次，傳統節日與文化遺產相關方面的教育是中國青少年必須掌握的知識，讓其受到祖輩及其事跡的熏陶，有助于加強青少年一代對祖輩的尊敬與愛戴，進一步了解我國的發展歷史。

文化遺產是我們的祖先智慧的結晶，它直觀地反映了人類社會發展的重要過程，具有歷史、社會、科技、經濟和審美價值，是社會發展不可或缺的物證。因此，保護文化遺產就是保護人類文化的傳承，培植社會文化的根基，維護文化的多樣性和創造性，保證社會不斷向前發展?？梢姡n堂引入文化遺產對學生進行教育意義深遠。

課程思政結果表明，引入傳統節日與文化遺產來教授 I/O 流與異常知識，不僅改變了“面向對象程序設計”課程教學枯燥無味的現狀，提高了學生的學習興趣，還可以加強學生對我國傳統節日與文化遺產知識的了解與掌握。

參考文獻：

[1]賀利堅，宋文婷.課程思政：既是要求，也是需求[ J].計算機教育，2019（11）：5?6.

[2]李金忠.有機融入思政元素的面向對象程序設計課程教學探析[J]，計算機教育，2021（7）：51?55.

[3]王軒，寧金成.基于“課程思政”理念的專業課程教學改革探索與實踐[J]，科技民創新，2020（8）：91?92+95.

[4]陳燕紅，謝衛國.新疆高校計算機專業課程思政探索與案例分析[J].計算機教育，2020（1）：20?23.

作者簡介：

黎梨苗（1979—），博士，研究方向：可信計算、計算機教學。劉欣（1978—），博士，研究方向：物聯網、計算機教學。