課程思政“多維度”融入計算機類專業教學路徑探討

田國忠 胡智喜

摘要：針對計算機類專業課程思政建設和教學實踐過程中思政教育、專業課程知識傳授仍普遍存在“貼標簽或兩張皮”和拓展專業核心基礎課課程思政教學改革的廣度、深度和溫度等問題，作者提出了課程思政多維度融入計算機核心專業基礎課程的教學路徑，為推進思政融入教學實踐從“混合化”到“化合化”的轉變提供了一種有效路徑和模式。

關鍵詞：思政教育；融入路徑；計算機類專業

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2023）15-0106-04

引言

《高等學校課程思政建設指導綱要》[1]細化和明確了相關學科專業課程思政建設的總體思路。其中，對專業教育課程，要求根據不同學科專業的特色和優勢，深入研究不同專業的育人目標，深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，科學合理拓展專業課程的廣度、深度和溫度，從課程所涉專業、行業、國家、國際、文化、歷史等角度，增加課程的知識性、人文性，提升引領性、時代性和開放性。在“2021年高校課程思政建設系列專題研討會”上，清華大學王青教授指出了當前高校課程思政建設面臨的困境：實現從混合化（專業課程教學中加入德育思政內容）、融合化（在混合法基礎上的改進）到化合化（從形似轉變為神似）的轉變是有難度的，仍需要教師深入探討和研究。如果融入不當可能會起到相反的作用，甚至可能造成“把真理說成了假話”。由此看來，高校專業課程思政建設的化合化需要不斷努力。

計算機科學與技術專業課程思政的融入現狀

當前，工科院校仍存在專業知識講授和思政育人部分脫節、課程思政“硬融入”與“表面化”等問題。[2]將課程思政元素從形似到神似地“化合化”融入到計算機類專業課程教學實施過程中是實現人才培養目標的關鍵之一。

近幾年，一些高校在計算機科學與技術專業課程思政教學改革方面已進行了探索、研究和實踐。例如，中南大學的劉衛國教授團隊針對“計算機程序設計基礎”的課程思政教學，在聯系實際挖掘人文內涵、觸類旁通培養創新精神和精選實例促進深入思考等方面提出了相關做法和經驗。[3]汪潔等針對“信息與網絡安全”課程的特點，結合課程教學目標、教學內容以及我國網絡空間安全的國際形勢和所面臨的問題，在挖掘思政元素融合知識要點等方面，提出構建課程授課要點與思政元素的映射關系。[4]針對“數據結構”課程，徐新愛等提出需注重創設知識點蘊含的生活場景，形成有效開展課程思政的潤滑劑。[5]李鈺等針對計算機專業教學提出了“科技強國”系列微課的設計思路。[6]然而，在“2021年高校課程思政建設系列專題研討會”上，南京大學李向東教授從天文探索到宇宙簡史的課程思政教學實踐角度出發提出的“當前學科專業或課程的條塊劃分一定程度上影響約束了工科專業人才培養的系統觀、科學觀和創新源泉[7]”問題在計算機科學與技術專業人才培養方面也同樣存在。[8]

另外，“拓展專業課程教學的廣度、深度和溫度”是教育部對專業課程思政教育改革的最新要求之一，而其中的“溫度”更是一直在路上。為盡量避免“混合法”“融合法”或其他硬融入等改革做法所造成的低效率，還需要教師充分研究，包括情感心理學、當代學生成長環境的認知受眾面、社會發展和直接影響其價值觀形成的專業課教師的自身學識、師德師風等在內的多個維度對專業課程思政教育改革實踐的影響，以構建多維度融入計算機核心專業基礎課程教學改革的“溫度”之方法，推進課程思政“化合化”地融入課程教學。

計算機專業課程教學與課程思政多維度“溫度”融入路徑的構建

由于學生專業知識體系的建立，科學精神、創新創業能力、世界觀、人生觀和價值觀等方面的形成會受到很多方面影響，是多方面合力作用的結果，也是一個較長的復雜過程，因此，筆者提出了如下圖所示的多維度融入專業課程教學改革的“溫度”路徑。其中，“多維度”包含了學生情感心理、學生成長環境的認知受眾面、信息技術相關領域的發展歷史、學術前沿、時政熱點輿情以及課程教師自身的師德師風、科學精神、專業知識的廣度及深度和簡明式貫通式案例法等。這種“化合化”的融入過程既是一個閉環控制系統，也是一個具有時代性、開放性的無止境、動態發展的螺旋式上升過程。

下面，筆者詳細闡述對計算機專業核心基礎課程的“化合化”思政教育改革的融入方法。

1.關注學生情感心理

由于計算機系統是由軟硬件構成的有機復雜統一體，其專業核心課程組體系結構知識的抽象、枯燥、理解掌握難度大和學習過程戰線長等是重要特征，因此，重視學生情感心理是做好專業人才培養的重點之一，也是“化合化”思政教育改革的有效路徑之一。所以，教師可以將情感心理學融入教學的各方面，如課堂教學的語言感召力、作業批注的認真程度、對專業學科競賽或大創項目的關注程度等。

2.關注時代環境對學生的影響

網絡信息會對學生的價值觀形成有著重要影響，教師需要適時將其融入計算機專業基礎課的課程思政教學改革中，引導和塑造學生的思想價值觀的形成。尤其對一些教學內容較為抽象、難以理解的章節，教師結合網絡信息中的一些示例，用“小故事”講好“大原理”會有較好的教學效果。

例如，在講授“擁塞控制”相關內容時，“為什么會出現網絡擁塞等現象”并要采用一定的技術方法對其進行控制等內容就比較抽象，學生理解相對困難。教師就可以將“擁塞的形成”與“當雪崩來臨時沒有一片雪花是無辜的”“蜂擁人群中往往因某一個人的摔倒引起多米諾骨牌倒塌效應而導致大規模踩踏事件”和“擁擠地鐵站中往往是身不由己地雙腿懸空被擠上了車”等事件相聯系，激發學生的興趣，進而促其產生好奇心，進一步探究學習應對網絡擁塞的控制方法。

3.專業領域發展史和學術前沿的融入

科學精神、工匠精神和創新創業能力等方面的素養是在學習過程中逐步形成的，需要教師在計算機專業課程教學過程中有意識、適當地將信息技術相關領域的發展歷史和學術前沿知識進行有效融入。

例如，針對“擁塞控制”教學內容，業界在“閉環控制方法”的基礎上進一步探索采用了一系列的“主動隊列管理AQM”法，“隨機早期檢測RED（Random Early Detection）”就是其中之一。然而，“隨機早期檢測RED”使用效果并不理想，當前已有更智能的方法或算法出現，有的還處于實驗階段。課堂上，教師可利用校園網的中外文文獻資源現場給學生們展示當前的最新研究成果和進展，引導學生去質疑和思考。

通過上述教學方法，學生容易認識到：已有的專業知識體系的形成及其技術上的突破之路是艱辛的，是前人不斷地在已有基礎上進行科學探索、實踐和改進而逐步形成的，印烙了工匠精神和科學精神。

4.時政熱點和輿情的融入

時政熱點和輿情往往是當代學生關注的焦點，因此適當將時政熱點和輿情融入專業課堂教學，并進行正面引導，往往會促其思考，激發學生的民族自豪感、家國情懷。

例如，在講解“計算機組成與結構”課程CPU章節內容時，教師可以適時引入國產超級計算機系統“神威·太湖之光”成功研制等話題，激發學生的民族自豪感、愛國情懷。

又如，在講授“計算機組成與結構”的三種校驗碼編碼方法過程中，可突出展現海明碼的理論技術創新及其巧妙性所體現出的美學，激勵學生以國內外科技領域內進行卓絕探索的先驅者們為榜樣不懈努力，創新思考計算機專業的方法和理論，助力科技強國。

5.教師師德師能建設與推進課程思政建設相輔相成

教師首先要具備“執著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越”的工匠精神，并把這種精神融入課程。因為工科專業的本科生大學四年絕大多數時間都是進行專業課程的學習，而專業課程教師在教學過程中所表現出來的價值取向和科學素養會對學生產生直接影響。因此，如何把價值觀教育的重點、亮點、熱點及時融入課程教學和知識傳授之中，是對專業課程教師責任心、敬業心、求索心和匠心的考驗。另外，教師要準確把握中央、教育部關于課程思政改革精神，并不斷學習、研究實踐和總結。

6.“簡明貫通式案例法”融入計算機專業教學

對專業認知階段的課堂教學來說，由于學生的平均集中注意力時間有限，而現有的貫通式課程體系或復雜工程案例分散于四年中的不同學期，這在客觀上就使得戰線過長，往往在學習下一門課程時前趨課程已學過較長時間，學生可能已經忘記了相關內容，這就對教學實踐效果產生較大影響。

例如，某學期同時開設了“計算機組成與結構”和“編譯原理”等多門平行課程的教學，而其后繼課程如“計算機網絡”“操作系統”或“微機原理與接口技術”等要在下一學期才開設，這就會導致出現當講解到“編譯原理”的語義分析的中間語言三元式或“目標機器語言”時，機器語言在“計算機組成與結構”或“微機原理與接口技術”等課程中才有深入學習，從而難以使學生形成對“編譯原理”這部分內容與現實物理機器具體實現產生具體聯系的情況。為此，需要課程群教研組或教師設計和提煉出一個能貫穿于計算機系統軟硬件系統的八大層次、環環相扣的“簡明貫通式案例法”[9]，并將其應用于相應學期課程課堂的授課中，適時根據教學現場反饋或深或淺地進行穿插講解，讓學生對學過的或正在學習的多門平行課程的內容能從系統的角度去回顧、理解和學習，使其在有限的課堂時間內形成對計算機系統各層次的直接的感性認識，并建立計算機系統軟硬件各層次子系統的核心概念，理解各層次子系統間的相互聯系、相互影響和銜接機制，從而激發學習興趣，在學習過程中不自覺地隱性融入系統觀、普遍聯系的辯證思想觀及科學探索精神等方面的課程思政元素。

結語

本文所提出的多維度融入專業課程教學改革的“溫度”路徑涵蓋了學生情感心理、當代學生成長環境的認知受眾面、信息技術相關領域的發展歷史、學術前沿、時政熱點輿情、課程教師自身的師德師能和基于計算機系統能力視角的“簡明貫通式案例法”等。由于通信工程、軟件工程、物聯網工程、電子信息、數據科學與大數據技術或人工智能等專業與計算機科學與技術專業在知識體系建立等方面有相關性，因而，提出的“多維度”融入路徑在這些專業方向上的教學也具有一定的參考價值。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[2]彭立威， 施曉蓉.“新工科”背景下課程思政建設“四全覆蓋”模式的探索[J].國家教育行政學院學報， 2022（11）：63-70.

[3]劉衛國，奎曉燕，嚴暉，等.“計算機程序設計基礎”課程思政教學設計[J].人才培養和機制創新，2020（11）：1-5.

[4]汪潔，李敏，何小賢.“信息與網絡安全”課程思政建設研究[J].工業和信息化教育， 2020（11）：6-10.

[5]徐新愛，王麗娜，朱恩芳.數據結構課程思政教學路徑與實踐[J].計算機教育， 2022（11）：38-42.

[6]李鈺，羅凌，馮丹，等.融入思政教育的計算機專業微課設計與實踐[J]. 計算機教育， 2022（11）：110-113.

[7]2021年高校課程思政建設系列專題研討會[EB/OL].http：//www.centv.cn/p/385939.html.

[8]蔣宗禮.計算機類專業人才專業能力構成與培養[J].中國大學教學，2011（10）：11-14.

[9]田國忠，何中勝，孟祥蓮.系統觀思政元素融入計算機專業課程教學路徑的探究[J].中國現代教育裝備， 2023（01）：124-127.

第一作者簡介：田國忠，教授，博士。

基金項目：常州工學院“課程思政”建設項目（30120300100-jgkt-06；30120300100-23-zd-sfzy02）。