“Python程序設計”融入課程思政初探

摘要：課程思政是實現“立德樹人”的重要途徑之一，以“Python程序設計”課程開展課程思政為研究對象，首先分析了該門課程開展課程思政存在的典型問題，然后從教師自身思政素養提升、探討思政元素、多維度系統地開展課程思政三個方面探討開展課程思政的方法，最后列舉分析了一些典型的思政元素案例。以期能給相關課程開展課程思政提供參考。

關鍵詞：Python程序設計；課程思政；思政元素挖掘

一、前言

2016年的全國高校思想政治工作會議上強調，高校要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育全過程，實現“三全育人”，努力開創我國高等教育事業發展新局面[1]。這就要求各專業課程以課堂教學為主渠道，在“守好一段渠、種好責任田”的同時，充分挖掘思政元素并與思政政治理論課程同向同行，形成協同效應，從根源上解決“培養什么樣的人”的問題[2]，最終達到立德樹人的目標。

二、“Python程序設計”開展課程思政的優勢

伴隨著人工智能技術的興起，Python語言因其簡潔優美的語法、覆蓋面廣泛的類庫、強大高效的計算生態、通用靈活等特點迅速成為了當前熱門的編程語言之一。以我校為例，“Python程序設計”課程一方面作為農生類、材化類專業的公共必修課，另一方面也是信息類及經管類相關專業的專業必修課。其中公共必修課的教學重點以學習Python語言的語法以及建立編程思維并解決一些簡單的問題為主；經管類專業主要是利用Python語言的學習為后期的數據分析與數據挖掘服務；信息類專業側重于通過Python語言的學習為項目開發和提升專業技能打下基礎。

“Python程序設計”這門課程涉及多個專業，受眾面寬，覆蓋面廣，就該門課程進行課程思政具有較好的學生基礎；在教學過程中主要采用理論與實踐相結合的教學模式，在程序案例中設計與引入課程思政，能讓學生通過觀察程序運行結果，即時接受思政教育；在課程的教學內容講解上主要采用案例驅動的教學方法，教學內容中的語法規則、各種數據類型的特性、函數以及類庫的使用等知識點都可以與思政元素進行有效的融合，因此在課程的教學過程中融入課程思政具備了較大的優勢。

三、“Python程序設計”開展課程思政存在的問題

雖然在“Python程序設計”課程中開展課程思政具備了一定的先天條件，但在具體實施過程中還是存在一些問題，具體表現為：首先，任課教師缺乏課程思政的意識，受教師自身思政素養的限制，在教學過程中存在不自覺地忽視課程思政、重專業知識講解的情況，甚至有部分教師擔心在課堂中插入思政元素會打亂授課節奏，影響教學進度而抗拒展開課程思政[3]；其次，挖掘思政元素困難，由于程序設計類課程的思政元素“隱藏”較深，任課教師挖掘出的思政元素往往與課程內容不相吻合，呈現出零散、生硬等特點，導致在課堂展開課程思政時，不但沒有實現課程思政初衷，反而讓教師與學生都感覺“別扭”；最后，在開展課程思政教育時，沒有和實施對象的專業特征進行有機結合，思政元素沒有針對性，導致課程思政變成了“課堂思政”，沒有從專業的角度出發為學生展開系統的、有深度的思政教育[4]。不能實現便捷的融入。

四、“Python程序設計”開展課程思政途徑探討

（一）多渠道提升教師思政素養

課程思政質量的提升首先要解決的問題就是提升任課教師的思政素養，正如領導人在學校思政課教師座談會上重要講話中指出的，要充分發揮教師的積極性、主動性、創造性，任課教師除了可以通過參加學校組織的集中學習培訓、學習領導人重要系列講話、參加“學習強國”平臺學習等方式多渠道地自主提升自身思政素養，還可以向思政專業的教師請教學習，借助專業的指導加強自身的思政意識與能力。只有任課教師自身的思政素養提高，才能真正將課程思政落到實處。

（二）優化教學內容，深挖思政元素

思政元素的挖掘是“Python程序設計”開展課程思政的難點，如何針對專業特點，把握好教學內容與思政元素之間的映射關系，對任課教師是一個較大的挑戰。任課教師可以和思政專業教師、各專業負責人一起剖析“Python程序設計”課程在不同專業課程體系中的地位和作用，結合時政共同探討、深挖思政元素，對教學內容進行優化。例如，在講解循環結構時，對于非信息類專業的學生具有一定的難度，為了鼓勵學生可以引入“長征精神”，長征是中華民族不屈不撓精神的典范，學習就像長征，是一個充滿艱辛的漫長過程，同學們只有堅定為國家服務這一最終目標，堅定不移地前進，才能贏得自己人生長征的勝利[5]。又如，為網絡工程專業學生講解利用Python語言進行網絡編程開發時，可以引入2022年6月西北工業大學遭受美國NSA網攻事件，一方面通過讓學生了解以美國為首的反華勢力一直窺視我國來之不易的幸福生活，從而激發學生的愛國主義精神；另一方面引導學生一定以嚴謹、專一、專業、創新的工匠精神來對待每一行代碼、每一個項目；再如，為農生、材化等相關專業的學生講解列表排序時，可以將各自相關領域的院士姓名作為列表的元素進行存儲，讓學生在了解知識點的同時，潛移默化地接受思政教育[6]。

（三）多維度系統地開展課程思政

課堂是開展課程思政的主渠道，可如果將課程思政局限于課堂，不僅容易將課程思政變成“課堂思政”，使之流于形式，而且在課堂中過多地開展課程思政也會影響教學內容的講授，影響教學效課?？梢圆捎谜n內外相結合，多維度系統地開展課程思政，將思政元素進行凝練，在課堂中進行簡要的介紹說明，課外利用“學習通”等進行視頻觀看、課后作業、課外小組討論、項目設計等，多種方式系統地開展課程思政，將課程思政貫穿整門課程學習全過程，使之條理化、系統化。

五、“Python程序設計”思政元素案例探討

（一）循環結構思政元素案例分析——天天向上的力量

“好好學習，天天向上”激勵了一代代中國人，那么“天天向上”的力量到底有多大呢？北京理工大學嵩天教授設計了案例“天天向上的力量”[7]，對這一問題進行了解答。嵩天教授將問題分解延展成四種不同的情況：

第一種情況：以第1天的能力值為基數，記為1.0，當學習時的能力值相比前一天提高1‰，沒有學習時能力值相比前一天下降1‰，求解每天學習和每天放任一年下來的能力值相差多少；

第二種情況：當學習時的能力值相比前一天提高5‰，沒有學習時能力值相比前一天下降5‰，求解每天學習和每天放任一年下來的能力值相差多少；

第三種情況：當學習時的能力值相比前一天提高1%，沒有學習時能力值相比前一天下降1%，求解每天學習和每天放任一年下來的能力值相差多少；

第四種情況：工作日學習能力值可以提高1%，休息時放任能力值下降1%，求解每天學習和每天放任一年下來的能力值相差多少。

利用計算思維通過編程四種情況的結果如表1[8]。

知識點分析：該案例將問題進行了剖析延展，涵蓋了變量定義、分支語句、判斷條件循環、次數循環、函數定義及調用等知識點，尤其是對兩種不同循環語句的使用進行了詳細而直觀的分析和對比，為學生掌握循環語句提供了較好的幫助。

思政元素分析：通過對不同情況的分析，學生可以很直觀地發現“天天向上”的力量是巨大顯著的，如同“長征精神”，在學習這條“長征”路上，只要持之以恒地努力，最終一定會取得成功。

（二）Turtle庫思政元素案例分析——國旗的繪制

“我們生在紅旗下，長在春風里。人民有信仰，國家有力量。”國旗是國家的象征和標志，代表著國家的主權和民族的尊嚴，是國家的歷史傳統和民族精神的體現。國旗的紅色旗面象征革命，五顆五角星及其相互關系象征共產黨領導下的革命人民大團結。

國旗的繪制可以利用Python自帶的Turtle庫來完成，在進行Turtle庫教學時，可以先簡單地介紹Turtle常用函數的語法規則，并利用函數繪制四邊形和五角星進行示范，然后要求學生通過網絡查找國旗內涵的意義及繪制時的尺寸規則，再利用Turtle庫完成國旗的繪制。

知識點分析：Turtle庫是Python重要的標準庫之一，其主要功能為進行基本的圖形繪制。Turtle庫共有100多個功能函數，主要分為窗體函數、畫筆狀態函數、畫筆運動函數三類，在國旗繪制案例中包含了庫的導入；speed（）、forward（）、right（）、goto（）、setheading（）等畫筆動運函數；pendown（）、penup（）、color（）、begin_fill（）、end_fill（）、hideturtle（）等畫筆狀態函數；循環結構、多角形圖形角度的計算等。通過該案例的學習，學生可以基本掌握Turtle庫中常用函數的使用。

思政元素分析：通過查詢國旗產生的背景、象征意義、使用原則，相關的法律法規以及注意事項，可以讓學生對“我們生在紅旗下，長在春風里。人民有信仰，國家有力量”這句話有更深層次的感悟，也能增加學生的“四個意識”，堅定“四個自信”，做到“兩個維護”，進一步激發學生的愛國主義精神。

（三）Jieba庫與Wordcloud庫思政元素案例——振奮人心的中國共產黨第二十次全國代表大會

2022年10月16日，中國共產黨第二十次全國代表大會在北京人民大會堂開幕，二十大報告的核心思想是什么？出現最多的詞是哪些？可以利用Python的文本分詞與詞云來解答這一問題。首先利用Jieba庫對黨的二十大報告進行分詞，進行詞頻分析得到排名前二十的熱詞，結果如表2；其次利用Wordcloud庫生成相應的詞云，結果如圖1。

知識點分析：該案例主要使用了Jieba庫和Wordcloud庫，通過這個案例，學生可以掌握如何安裝第三方庫、文件的讀取與關閉、如何利用Jieba庫和Wordcloud庫進行分詞及生成詞云。

思政元素分析：黨的二十大是在我國邁上全面建設社會主義現代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標進軍的關鍵時刻召開的一次十分重要的大會。通過利用Python編程對黨的二十大報告進行詞頻分析并生成詞云，通過觀察可以發現，在報告中出現最多的是“發展”“人民”“堅持”“推進”“完善”等詞語，這些詞語都事關國家發展、民生改善等。這個案例能讓學生了解國家的強盛、人民的幸福、中華民族的偉大復興都緊緊系于中國共產黨，激發學生愛黨、愛國、擁護核心的意識。

（三）從契合點到學生成績統計的邏輯關系

除上述典型案例外，Python程序設計眾多的知識點與課程思政還存在許多的契合點，經過梳理匯總，一些典型的契合點如表3。

通過一年的課程思政教學，對所教四個班級157名學生的期評成績分段進行了統計（A：90—100；B：80—89；C：70—79；D：60—69；E：60以下），合格率占總人數的96.8%，取得了較好的成績，成績分布情況如圖2。

六、結語

立德樹人是教育工作的中心環節，課堂是開展教學和課程思政的主陣地，“Python程序設計”課程開展課程思政是一項長期的系統工程，不可能一蹴而就，需要任課教師在不斷提升自我思政素養的同時，挖掘出更具有時代意義的思政元素，并將其融入到教學中，優化教學內容，從而進一步提高教學質量。

參考文獻

[1]習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育過程 開創我國高等教事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2]江帆.課程思政有效融入Python程序設計教學的實踐研究[J].江蘇教育研究，2020（33）：39-43.

[3]曹雁.將課程思政融入“Java程序設計基礎”課程的探索[J].科技風，2020（19）：31.

[4]何立暉，夏庚磊，廖祎瑋.疫情防控下“Python程序設計”課程線上教學實踐與思考[J].現代信息科技，2023，7（02）：167-170.

[5]王昕，齊金山.課程思政背景下Python程序設計教學案例研究[J].電腦知識與技術，2022，18（31）：152-154.

[6]盧俊嶺.Python語言程序設計課程思政探索[J].科教導刊，2022（22）：102-105.

[7]嵩天，禮欣，黃天羽.Python語言程序設計基礎（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2017.

[8]李靜，胡國華.Python語言程序設計課程思政資源挖掘及教學路徑探索[J].計算機教育，2020（01）：24-28.

基金項目：1.國家級網絡工程一流本科專業建設點資助，湖南省計算機科學與技術應用特色學科，湖南人文科技學院課程思政教育教學改革項目（RKSZY2038）；2.湖南省教學改革項目（HNJG-2022-1118）