高職計算機專業《數據結構》課程思政建設的探索與實踐

摘要：高職計算機專業實施課程思政，既要把握課程思政的一般性規律，也要立足于課程特點和人才培養目標充分挖掘核心元素，確定基本原則并付諸實施。深刻理解課程思政的時代內涵，探索高職計算機專業課程思政的實施，尋找專業基礎課和核心課思政內容和建設路徑，設計針對專業課程的課程思政案例，可以有效提升教學和育人質量，推動三教改革，實現立德樹人。

關鍵詞：計算機專業；課程；數據結構；專業課程；課程思政

一、高職計算機專業《數據結構》建設課程思政的意義

高職院校學生學習專業課的時間遠大于通識課程，且他們更加關注專業課程的學習，因此，學生的價值觀容易被專業課及專業課教師影響。在專業課的教學中，教師應該深入挖掘和教學內容相關的思政元素，并在教學過程中，有目的地實施課程思政教育，引導和幫助學生樹立正確的價值觀，達到潛移默化的育人效果。基于專業課程自身特點，專業課和其他課程協同育人的工作機制，以及實現在專業課教學中實現“三全育人”的需要，我們以計算機專業《數據結構》課程為例，對照思想政治教育目標，實施專業課課程思政，挖掘該課程的育人內涵，加強教育教學內容的頂層設計，探索課程思政內容融入專業課的具體路徑，研究專業課的育人機制。

二、《數據結構》課程的特點分析

《數據結構》課程是面向計算機相關專業的高職學生開設的專業核心課程，其理論性、實踐性、綜合性都比較強。從計算機專業的課程設置來看，數據結構是重要的專業核心課，在計算機軟件類課程體系中處于承上啟下的核心地位。它一方面擴展和深化了程序設計語言等課程學到的基本技術和方法，另一方面為進一步學習其他專業課（如算法設計與分析、操作系統、軟件工程等）奠定堅實的理論與實踐基礎[1]。通過本課程的學習，使學生熟練地掌握在程序設計應用中，特別是在軟件系統的非數值計算類應用方面，常用數據模型以及實現方法；熟練建模的基本方法以及在計算機科學與工程中的基本應用；在高級語言程序設計課程的學習基礎之上，進一步提高程序設計的綜合能力；在理論和方法上，奠定后續專業課程學習的基礎。

結合高等職業教育“立德樹人”根本任務，實現“三全育人”的指導思想，做到“守好一段渠、種好責任田”，根據專業課的課程特點，將思政元素與課程教學的內容及方法有機融合，以教學內容為載體，在教學過程中體現如追求科學真理，規矩意識和法治觀念，責任擔當精神等，守護好自己的這段“渠”，種好自己的“責任田”。在《數據結構》課程中挖掘思想政治教育元素，可以借助數據結構典型算法地理解為載體，比如在講解“楊輝三角”算法時，介紹該發現比歐洲的帕斯卡要早三百九十多年，展現出我國歷史上數學發展的成就，以此激發學生的民族自豪感，樹立文化自信。在講解算法的優化及時間復雜度、空間復雜度的衡量時，引入提質增效的思政元素，引導學生樹立科技興國、報國的使命擔當意識等。

三、《數據結構》課程建設課程思政的實踐

（一）結合課程內容，找準思想政治教育元素。

要開展“課程思政”教學實踐，必須堅持專業課程的性質不變、本位不變，挖掘課程內容中的思政元素[2]。結合《數據結構》課程中不同的內容，挖掘內容相關的思政元素，才能達到潤物無聲的育人效果。我們以數據結構中的隊列、樹、最小生成樹以及排序部分的內容為例，分別設計了課程思政元素。

1.針對隊列結構的思政內容設計

“隊列”是線性結構的一種，是一種“操作受限”的線性表。隊列中的元素遵循“先進先出”（First In First Out，FIFO）的規則，即隊列的插入操作在表一端進行，而刪除操作在表的另一端進行。“隊列”中隊頭元素總是最先進隊列的，也總是最先出隊列；隊尾元素總是最后進入隊列，因而也是最后出隊列。

由“隊列”引入解放軍隊列訓練實例，滲透“嚴格有序的隊列訓練，才成就了保衛國家的鋼鐵長城”思政元素，喚醒同學們愛國、衛國的感情與參與意識。隨后通過分析隊列的“先進先出、后進后出”的基本特點，結合現實生活中因為排隊引發的沖突，強調要遵守社會秩序，遵守社會公德。由社會現象引入“規則”意識，“不以規矩，不成方圓”，樹立規矩意識，只有遵守各項規章制度，人們生活才能安定、有序、高效。教育學生守紀律，懂規矩，對學生進行核心價值觀引領，理解“自由”與“法治”的意義，在法治保障下的自由，才是真正的自由。

2.針對樹結構的思政內容設計

樹是一類重要的非線性結構，它的特點是結點之間具有唯一的前驅而后繼不唯一，結點之間的數據關系是一對多的層次，樹結構在生活中的典型應用為家庭成員關系。首先由樹的結構理解引入，每棵樹都先有根，而后才有枝葉，“根深”才能“葉茂”。正如每個人都應該腳踏實地，只有把根基扎得牢固，才能不懼風雨。

然后由樹的遞歸融入家國情懷元素，在講解家庭樹的遞歸時，引入“國是最大家、家是最小國”思想，教育學生先要對個人負責，做到自律修身；然后，對家庭家族盡責；最后，對國家和社會作出應有的貢獻。認識到愛家庭、愛國家一脈相承，不可分割，體會愛家、愛國、報國的家國情懷。

3.針對最小生成樹的思政內容設計

一個連通圖的生成樹是一個極小連通子圖，它含有圖中全部n個頂點和構成一棵樹的（n-1）條邊。對于帶權連通圖，可能有多棵不同生成樹；每棵生成樹的所有邊的權值之和可能不同；其中權值之和最小的生成樹稱為圖的最小生成樹。

以問題導入提出一個需要運用最小生成樹解決的具體問題，例如修建一條連接n個城市的通信聯絡網，請尋找費用最低的最小造價方案。這里就滲透了“構建節約型社會、創建數字化城市”的理念，具體對應到本節課專業知識上，即選擇一棵最小代價生成樹。引導同學們發揮自己的專業特長，通過最小生成樹的知識尋找最小造價方案，來解決實際問題；另一方面使學生能夠了解節約型社會和數字化城市背景下，意識到尋找最小造價方案的必要性。

在解決問題的過程中，依次介紹最小生成樹的概念、尋找最小生成樹的普里姆算法，算法的策略，并動畫演示普里姆算法求解網際的最小生成樹的過程，簡要分析算法性能。在講解過程中以案例的形式引導學生具備利用專業知識解決實際問題的能力，進而增強專業自豪感，也對職業信念的樹立有積極的影響。

求解出了最小生成樹，就找到了聯通N個城市的N減1最小代價邊。這樣，我們提出問題就得到了圓滿解決。通過理實結合，強化了學生對這一部分知識內容的應用，號召學生為建設節約型社會和數字化城市貢獻自己的力量，讓勤儉成為時尚，讓節約成為風尚。

4.針對排序算法的思政內容設計

排序是計算機程序設計中的一種重要操作，其功能是對一個數據元素集合或序列重新排列成一個按數據元素某個項值有序的序列。作為排序依據的數據項稱為“排序碼”，也即數據元素的關鍵碼[3]。

通過回顧查找內容，引出有序表的查找速度更快，滲透思政育人內容，個人物品按順序擺放，是為了更快地拿到自己所需的物品，有序和高效息息相關。由排序的基本思想引出日常生活中，人們會對要處理的事情進行排序，重要的事情先做，這是每個人心中不言自明的準則。小到個人的發展，大到社會的進步都是有目標的，同學都應該及時制定階段目標、人生目標，就像愛因斯坦說的那樣，在一個崇高的目標支持下，不停地工作，即使慢，也一定會得獲成功。

由排序的關鍵碼引入我們生活中的“關鍵碼”就是事情的重要程度，而目標就是重要程度的參照物。小到個人的發展，大到社會的進步都是有目標的。正如，中國共產黨人的初心和使命，就是為中國人民謀幸福，為中華民族謀復興。因此，我國經濟社會發展的各項決策部署，其制定和實施的判斷標準，都是為了踐行黨的初心和使命，引導學生思考什么對自己是最重要的，及時制定階段目標、人生目標，并在目標的引領下走向成功。

（二）優化教學過程，豐富教學形式，實施課程思政育人。

課堂教學環節既是向學生傳授專業基礎知識、基本理論的中心環節，也是在專業課教學中踐行和體現課程思政理念的核心環節[4]。通過在教學過程中教師有目的的引導，才能幫助學生提高思想道德素質，落實“立德樹人”根本任務。

1.課前推送思政資源，以自學思考滲透課程思政。

由于線上線下混合教學的實施，教師可以在在線學習平臺中推送計算機專業相關的思政教育元素，讓學生課前閱讀和學習。比如在《數據結構》課程中涉及大量的算法，教師可將算法產生的背景、應用和涉及的科學家資料以文檔、圖片等形式進行推送，或者推送計算機安全相關法律法規，也可以將與本節課思政目標相關的內容進行推送，形成思政學習資源庫，通過學生的自主學習來滲透課程思政。

2.課中優化實施過程，融入課程思政元素。

課堂教學是思政教育主渠道，充分利用課中教學時間，以豐富的教學形式將育人融于教學內容及教學環節中，才能達到“鹽溶于水、潤物無聲”的效果。利用課前五分鐘，舉行“思政小講堂”，讓同學們以課程相關的文檔、圖片或者視頻欣賞等開篇，一方面給每位同學一個展示自己的機會，鍛煉了學生的表達能力，另外一方面調動了學生參與的積極性，使學生快速地將注意力集中在課堂。一般來說，課堂教學中的提問環節因為有學生參與，更容易滲透思政元素，在教學內容的講授和學習中，巧妙設置與思政相關的問題，比如“生活中的排隊有哪些特點？”引發學生對排隊需要遵守秩序的思考和討論，滲透規矩意識和法治觀念，在更輕松、融洽的易于學生接受的方式中實現課程思政的育人目標。

3.課后拓展實踐，思政內容內化于心。

課后實踐和拓展不但可以鞏固課堂所學知識，而且可以將學習效果延伸到課外，利用拓展作業讓學生動手實踐，引發學生對思政內容的思考，能使思政教育內化于心。比如在隊列一部分的教學中，課后讓學生找找身邊的隊列，看看生活中的“操作受限”帶來了哪些獨特的應用，也讓學生想一想“限制和自由”的關系，理解“有限制的自由才是真正的自由”；在排序部分教學中，課后讓學生想一想，對自己來說什么才是最重要的？找到每個學生心目當中的“關鍵碼”，定好目標，讓目標帶領大家走向燦爛的明天；在樹結構的課后習題中，讓學生結合現實生活，畫畫自己家的家族關系樹。強調在學習的時候把“動手”和“動腦”結合起來，知行合一，才能對樹結構有更準確的理解。

（三）合理設置評價指標，實施多維增值評價。

合理設置評價方案和指標，不但可以檢驗思政育人目標的達成及效果，還可以反饋并優化教學設計和實施。首先，在《數據結構》課程考核過程中，除考量學生知識目標和能力目標的達成之外，還需要考量思政目標的達成情況，也就是說，在掌握數據的存儲結構和操作之外，還需要將學生素質的提高、品德修養的加強以及態度情感和價值觀的改變作為增值評價的對象。其次，思想政治素養的提升是一個動態的變化過程，要注重教學過程的評價，關注學生的全面發展[5]，比如學生經過“隊列”結構的學習后，變得文明和遵守秩序。第三，思政目標的達成，不僅僅只是專業課教師的評價，還應該由個人自評、生生評價、師生評價來構成，這樣才能全方位地檢驗課程思政的實施效果。

在進行專業課課程思政教育教學改革時，我們應注意堅持專業學習的性質和本位，將課程思政“融于”專業教學中，而不僅僅是生搬硬套，使課程思政教育流于形式主義。強化《數據結構》課程思政教育，并不是改變該課程的性質，其基本功能仍是讓學生理解數據的存儲，培養學生的算法思維。因此，要在《數據結構》的教學中實施課程思政，要注意把握一個原則，即在完成知識和能力目標的基礎上，完成思政育人目標。

作者單位：賈麗 甘肅財貿職業學院 甘肅

參? 考? 文? 獻

[1] 顧理琴.淺談《數據結構》的說課[J].電腦知識與技術，2011，7（32）：7937-7939.

[2]劉雯敏.疫情防控背景下數據結構課程思政教學案例[J].微型電腦應用，2022，38（01）：167-169.

[3]周慧琴.常用內排序算法的分析與比較[J].電腦開發與應用，2009，22（06）：67-69.

[4]薛媛.課程思政視域下小學音樂教學研究[D].信陽師范學院，2022.

[5]龐克道，林維.知識產權法課程思政教學實踐探索[J].河南財政稅務高等專科學校學報，2022，36（01）：66-68.

基金項目：本文是甘肅省教育科學“十四五”規劃2021年度課題“‘三教改革背景下課程思政育人的實現路徑研究”（課題立項號：GS[2021]GHB1798）的研究成果。