程序設(shè)計類課程的思政教育探索與實踐
——以Java語言程序設(shè)計課程為例

鄺 礫，張凌燕，張 歡，施如意

（中南大學(xué)計算機學(xué)院 湖南 長沙 410075）

2016年12月，習(xí)近平總書記在全國高校思政工作會議上強調(diào)，要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程[1]。教育部下發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》提到，不同學(xué)科的特點不同，思政元素側(cè)重也應(yīng)有所不同，可從科學(xué)文化素養(yǎng)、科技報國等多方面挖掘思政元素，堅定學(xué)生理想信念，切實提升立德樹人的成效[2]。因此，將思政元素融入專業(yè)學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，是落實立德樹人任務(wù)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。眾多教育工作者對課程融入思政教育工作展開了教改研究[3-8]。

計算機專業(yè)思政教育的基本要素是弘揚計算科學(xué)、傳承計算文化、培養(yǎng)計算思維[9]。為新興產(chǎn)業(yè)輸出德學(xué)兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)工程人才，將是計算機學(xué)科深化改革的目標(biāo)[10]。程序設(shè)計類課程在計算機專業(yè)課程體系中占據(jù)重要位置，是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的核心和基石。本文以Java語言程序設(shè)計為例對計算機程序設(shè)計類課程的思政教育進(jìn)行初步探索與實踐，為課程思政的全方位實施和發(fā)展提供參考。

1 “Java語言程序設(shè)計”開展課程思政的必要性

程序設(shè)計類課程是大學(xué)計算機專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其課程性質(zhì)及在專業(yè)教學(xué)中的地位決定了在該類課程中開展思政教育的必要性。該類課程具有專業(yè)性和實踐性強的特點，重在培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜問題的求解能力。然而在以往的教學(xué)中，多注重對語法知識的理解、記憶和應(yīng)用，以及學(xué)生編程能力的培養(yǎng)，忽視了對知識本身的價值發(fā)現(xiàn)和人文素養(yǎng)的挖掘，難以適應(yīng)新工科對人才培養(yǎng)的要求。

作為計算機及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，Java語言程序設(shè)計在整個課程體系中具有承上啟下的關(guān)鍵作用，在其教學(xué)過程中進(jìn)行思政教育具有獨特的優(yōu)勢和必要性：

①課程受眾面廣泛。Java語言程序設(shè)計作為目前程序設(shè)計方面的一種主流范型，是軟件開發(fā)者的必備技能。該課程受眾涵蓋計算機多個專業(yè)的眾多學(xué)生，是軟件設(shè)計與創(chuàng)新不可或缺的重要部分。②課程專業(yè)性強。Java語言程序設(shè)計課程涵蓋了大量抽象的編程思想和復(fù)雜的語法，學(xué)生須通過大量學(xué)時以掌握相應(yīng)的知識技能，但缺少科學(xué)思維的滲透、人文素養(yǎng)的挖掘以及深度的價值引領(lǐng)，不利于學(xué)生理想信念的構(gòu)建及專業(yè)道路的長遠(yuǎn)發(fā)展。③課程思政影響深遠(yuǎn)?？萍紕?chuàng)新已經(jīng)成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場，計算機相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生作為掌握先進(jìn)信息技術(shù)的主力軍，只有擁有正確的三觀，才能實現(xiàn)建設(shè)科技強國的偉大夢想。因此，作為計算機核心課程的Java語言程序設(shè)計，在其教學(xué)過程中，必須牢記“為誰培養(yǎng)人，培養(yǎng)什么人，如何培養(yǎng)人”的核心使命，堅持專業(yè)教育與思政教育協(xié)同育人的核心思想，才能為科技強國夯實人才基礎(chǔ)。

2 “Java語言程序設(shè)計”課程思政的實踐方案

“Java語言程序設(shè)計”的育人目標(biāo)是結(jié)合學(xué)科最新發(fā)展趨勢，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力，樹立正確的專業(yè)認(rèn)知以及基本的工程意識、工程倫理和可持續(xù)綠色發(fā)展理念，提升專業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)有理想、有道德、有家國情懷的全面型人才。圍繞該目標(biāo)，可從個人素養(yǎng)和家國情懷兩方面挖掘思政元素，其中個人素養(yǎng)又可分為樹立正確的三觀、培養(yǎng)扎實的專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)；家國情懷可分為關(guān)注國家時事政治、培養(yǎng)社會責(zé)任感與使命感等。教學(xué)實踐是將思政教育融入計算機程序設(shè)計類課程的核心環(huán)節(jié)，基于課程思政的頂層設(shè)計，如圖1所示，方案主要包括三個方面：思政元素的提煉、思政案例的設(shè)計及多維教學(xué)方法的融合。接下來將以“Java語言程序設(shè)計”課程為例，從上述三個方面闡明如何在計算機程序設(shè)計類課程的教學(xué)實踐中開展課程思政。

2.1 思政元素提煉

在教學(xué)實踐中，要想提高思想政治教育的針對性和親和力，做到“潤物細(xì)無聲”，就需要充分熟悉課程內(nèi)容，對知識點進(jìn)行深入挖掘，建立教學(xué)內(nèi)容與思政元素的合理映射，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識技能的同時，提升人文素質(zhì)，樹立理想信念，做到“術(shù)道結(jié)合”。根據(jù)課程大綱，Java語言程序設(shè)計課程共有八個教學(xué)章節(jié)，通過對該課程內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘，結(jié)合課程團隊多年的教學(xué)實踐，梳理課程思政要點如表1（p123）所示。

表1 Java語言程序設(shè)計課程思政要點匯總

①Java語言概述：可從Java語言概述引出軟件發(fā)展對國力的重要性，從中美貿(mào)易摩擦、北斗系統(tǒng)完成全球組網(wǎng)以及嫦娥五號探測器成功取樣返回，強調(diào)科技強國的重要性，激勵學(xué)生奮發(fā)圖強、掌握前沿信息技術(shù)，承擔(dān)新時代賦予的新使命。

②數(shù)組：通過數(shù)組定義的內(nèi)涵，即具有相同的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)集合，結(jié)合近朱者赤近墨者黑的故事，告誡學(xué)生物以類聚、人以群分，多與志同道合的朋友交往，共同進(jìn)步，進(jìn)而引出馬克思主義思想與共產(chǎn)主義的共同理想，幫助學(xué)生樹立正確的理想信念。

③方法：通過結(jié)構(gòu)化程序分析，安排學(xué)生組隊完成一個簡單的Java項目，培養(yǎng)學(xué)生的項目分析能力，加強學(xué)生的團隊精神和合作能力；同時分析美國制裁華為的原因，客觀認(rèn)識發(fā)展差距，闡述當(dāng)今中國“卡脖子”的技術(shù)難點和領(lǐng)域，強調(diào)科技創(chuàng)新的重要性。

④對象和類、字符串和文本：在語法知識理解、記憶及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，注重客觀規(guī)律的提煉，引入科學(xué)社會主義，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維；同時，通過優(yōu)秀畢業(yè)生經(jīng)驗分享與前沿技術(shù)報告，分析利用科技解決生活中實際問題的案例，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三的能力。

⑤基本程序、選擇和循環(huán)控制結(jié)構(gòu)：從變量命名規(guī)則、程序編寫規(guī)則、程序邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計中，引導(dǎo)學(xué)生做人做事要遵守規(guī)則，提升學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；結(jié)合軟件公司Java工程師的招聘條件，解析軟件行業(yè)規(guī)范，闡述職業(yè)道德，強調(diào)依法治國、從嚴(yán)治黨的重要性。

⑥抽象類和接口：從抽象類和接口的異同比較，以及接口的靈活性等特點，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識問題、分析問題，探索抽象類和接口在實際生活中所適用的應(yīng)用場景；結(jié)合時事新聞分析，提升學(xué)生分辨是非、去偽存真的能力；同時探討科學(xué)技術(shù)與倫理道德的關(guān)系，強調(diào)遵守職業(yè)道德的重要性。

⑦繼承與多態(tài)：從子類是父類的擴展和延伸，以及父類和子類實例在同一個方法中呈現(xiàn)出的不同效果，引導(dǎo)學(xué)生注重知識的積累，站在前人的肩膀上看世界，可以看得更高更遠(yuǎn)；同時結(jié)合歷史唯物主義與辯證唯物主義思想，闡述中國傳統(tǒng)文化的批判與繼承；并通過中國軟件杯介紹與獲獎?wù)呓?jīng)驗分享，突出實踐與創(chuàng)新的重要性。

⑧異常處理：從如何妥善處理程序中的異常，結(jié)合特斯拉電池日與特斯拉事件分析，引出學(xué)生對于正確認(rèn)識錯誤、面對錯誤、改正錯誤的思考，說明身心健康與長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系。

2.2 思政案例設(shè)計

在教學(xué)實踐中，精彩的案例往往會更加吸引學(xué)生的注意力，加深學(xué)生的記憶，讓學(xué)生在案例中感受知識點是如何應(yīng)用于實際的，從而使學(xué)生能夠?qū)⒅R點掌握得更加牢固。計算機技術(shù)是建設(shè)科技強國的關(guān)鍵內(nèi)容，而作為計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程的“Java語言程序設(shè)計”在授課時自然不能僅僅局限于專業(yè)知識的傳授，也要關(guān)注時下的前沿技術(shù)與事件，自覺與建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國的發(fā)展戰(zhàn)略相貼合，以培養(yǎng)優(yōu)秀的計算機專業(yè)人才為己任。通過新技術(shù)引領(lǐng)與國際競爭，激發(fā)責(zé)任擔(dān)當(dāng)、志存高遠(yuǎn)的奮斗精神。

因此，在教學(xué)手段上可以增加案例式教學(xué)，實踐中可考慮加入以下思政案例。

2.2.1 方法——掌握核心技術(shù)，加強團隊合作

Java的方法是一段用來完成特定功能的代碼片段，當(dāng)程序調(diào)用一個方法時，程序的控制權(quán)交給了被調(diào)用的方法，當(dāng)被調(diào)用方法的返回語句執(zhí)行或者到達(dá)方法體閉括號時交還控制權(quán)給程序?？山Y(jié)合當(dāng)前國家時政、當(dāng)前形勢或熱點問題，引發(fā)學(xué)生對掌握核心技術(shù)必要性的思考。例如，目前市場上的操作系統(tǒng)大多依托于歐美國家開發(fā)的安卓等系統(tǒng)，一旦歐美國家實施技術(shù)封鎖，后果將不堪設(shè)想。然而華為公司自2012年便開始規(guī)劃自有操作系統(tǒng)“鴻蒙”，2019年8月華為正式發(fā)布鴻蒙系統(tǒng)，宣告我國真正擁有了較為成熟的多終端智能設(shè)備操作系統(tǒng)。通過美國制裁華為的案例，結(jié)合鴻蒙系統(tǒng)的發(fā)展歷程，引導(dǎo)學(xué)生要注重研發(fā)，掌握核心技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生誠實守信、堅韌不拔的性格。

本課程還設(shè)置了小組合作任務(wù)，學(xué)生自由組成3-4人團隊，合作完成一個簡單的Java項目。讓學(xué)生在項目實踐中鞏固課程所學(xué)知識，通過方法的抽象和自頂向下的設(shè)計方式，培養(yǎng)學(xué)生的項目分析能力，在團隊合作中提高學(xué)生溝通表達(dá)和自我學(xué)習(xí)的能力，加強學(xué)生的團隊精神和合作能力。

2.2.2 異?！_認(rèn)識、面對和解決錯誤與異常

異常處理機制可保證程序在面對一些異常情況時能夠繼續(xù)平穩(wěn)地運行，那么對于生活中可能出現(xiàn)的“異?！?，我們除了要將其發(fā)生的概率降到最低之外，還需要有及時充分的異常處理措施，正對應(yīng)著程序在發(fā)現(xiàn)異常時的提前考慮、捕獲、處理。

此外，同學(xué)們在學(xué)習(xí)生活中難免會遇到一些突發(fā)情況，可以借異常處理機制，引導(dǎo)學(xué)生們能夠主動面對、及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，一個人解決不了的問題可以尋求他人的幫助，平時注意提升抗打擊能力和抗壓能力。

2.3 融合思政元素的多維教學(xué)方法

目前，以教師授課為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足高等教育的需要，易出現(xiàn)學(xué)生對知識并不會去深入研究的問題。為使思政教育能夠更好地融入專業(yè)知識課堂，讓學(xué)生對其不再只是“蜻蜓點水”，就需要任課教師改變教學(xué)方法，吸引學(xué)生的注意，提高學(xué)生的課堂參與度。因此，融入思政元素可采用以下教學(xué)方法：

①視頻導(dǎo)入：借助多媒體設(shè)備和數(shù)字化教學(xué)資源，利用動態(tài)圖文解說和熱點時事切入，豐富課堂元素?？伤褜せ蚺臄z一些能夠融合思政教育的精彩視頻，或者熱點事件的官方說明材料，作為課程的切入點，吸引學(xué)生的注意和思考，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。

②問答討論：任課教師可在授課過程中巧設(shè)懸念，或拋出一些思考性問題，邀請學(xué)生進(jìn)行回答和交流討論，提升學(xué)生的參與度，引導(dǎo)學(xué)生積極思考；或者針對不同觀點展開辯論，在激烈的思維碰撞中，增強學(xué)生的科學(xué)思維和辯證意識。

③課堂報告：任課老師可引導(dǎo)學(xué)生自主完成計算機領(lǐng)域前沿知識與技術(shù)的探索，例如探索食堂中智能餐盤使用的前沿技術(shù)、自動柜員機的背后原理等。以課堂報告的形式進(jìn)行匯報，總結(jié)在此過程中的收獲與感受，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

④合作編程：編程是Java語言程序設(shè)計課程需要培養(yǎng)學(xué)生的重點能力之一。在實踐教學(xué)中可采用合作編程的形式，一方面提高學(xué)生的動手實操能力，一方面讓學(xué)生在合作中提高溝通交流能力和團隊協(xié)作能力。

3 結(jié)語

國家正在加快推進(jìn)新一代信息技術(shù)發(fā)展，以信息化培育新動能，用新動能推動新發(fā)展，以新發(fā)展創(chuàng)造新輝煌。計算機專業(yè)有力地支撐著“一帶一路”、科技強國、中國制造2025等國家戰(zhàn)略，只有將課程思政有效地融入計算機專業(yè)人才培育過程中，才能為科技強國和民族復(fù)興夯實人才基礎(chǔ)。本文樹立了結(jié)合個人素養(yǎng)和家國情懷兩個維度的人才培養(yǎng)目標(biāo)，提煉了樹立正確的三觀、堅持愛國主義為核心等思政元素，設(shè)計了與教學(xué)內(nèi)容有效映射的思政案例，通過多樣化的方法將思政教育融入專業(yè)知識中，注重“術(shù)道結(jié)合”，以促進(jìn)專業(yè)知識教育與思政教育同向同行。