“大學計算機基礎+課程思政”教學設計探索

【摘 "要】 結(jié)合教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》，提出“大學計算機基礎+課程思政”協(xié)同育人的教學設計思路。文章通過將思政元素融入大學計算機基礎教學大綱，教學過程中引入與課程教學內(nèi)容緊密相關的新聞材料，采用BOPPPS教學模式相結(jié)合的形式，結(jié)合幾個案例介紹了大學計算機基礎課程思政實施過程，展示了培養(yǎng)學生計算思維以及立德樹人的育人效果。

【關鍵詞】 大學計算機基礎；課程思政；計算思維；立德樹人

教育部在印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出，全面推進高校課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措，高校要深化教育教學改革，充分挖掘各類課程思想政治資源，發(fā)揮好每門課程的育人作用，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。課程思政的宗旨在于將德育教育和智育教育相融合，實現(xiàn)全員、全過程、全方位育人。大學計算機基礎課程是一門公共課，且面向的是剛?cè)胄５拇笠恍律鼙娒鎻V，教學內(nèi)容豐富，非常適合與課程思政元素融會貫通，為此，開展了“大學計算機基礎+課程思政”的教學探索與設計。

一、“大學計算機基礎+課程思政”內(nèi)涵

習近平總書記曾對教師提出要求：教師要有理想信念、有道德情操、有扎實學識、有仁愛之心。教師在符合這樣要求的基礎上，才可以更好地開展課程思政教育，可以通過自己的言談舉止給學生帶來正能量，而且《綱要》中也明確指出，課程思政的建設，教師隊伍是“主力軍”，課堂教學是“主渠道”，思想政治教育是在進行知識傳授的同時，把“立德樹人”作為根本任務，貫穿于整個教學過程中，課程思政的實施效果是要在潛移默化之中傳播先進文化思想，將顯式教育和隱式教育相結(jié)合，將智育與德育相結(jié)合，幫助大學生在專業(yè)知識的學習中修身立德，做到德才兼?zhèn)洹?/p>

“大學計算機基礎+課程思政”的內(nèi)容不是只講馬列主義、毛澤東思想等，而是從大學計算機基礎課所包含的知識出發(fā)，用名人事跡、計算機經(jīng)典算法以及生活實際應用密切相關的技術所蘊含的育人元素等，去潛移默化地影響學生。讓學生從小故事、小案例中領悟蘊含的大道理，培養(yǎng)學生良好的品格，使學生成為德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展的高素質(zhì)人才。

“大學計算機基礎+課程思政”的教學目標，包括使學生掌握信息技術以及計算機硬件組成、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡和多媒體等方面的理論知識，還包括計算機基本使用、辦公軟件的使用。此外，還要培養(yǎng)學生的計算思維，使學生學會運用計算思維去分析問題、解決問題以及文明使用網(wǎng)絡，遵守網(wǎng)絡規(guī)范，培養(yǎng)學生艱苦奮斗、科技報國的家國情懷。學生在課堂上，通過學習大學計算機基礎的知識，能夠用客觀、科學、發(fā)展的觀念來分析當今人工智能、大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展將帶來的一系列問題，以及明確自己作為當代大學生應如何將這些技術和自己的專業(yè)知識相結(jié)合，以應對、適應時代的變化，甚至創(chuàng)造出新的機遇。

二、“大學計算機基礎+課程思政”教學探索

隨著計算機網(wǎng)絡以及短視頻平臺的快速發(fā)展，學生獲取信息的渠道多樣，價值觀念也非常多元化。大學計算機基礎是全校的公共基礎課，在該課程的教學內(nèi)容中會涉及我國在計算機技術領域所面臨的多項重大問題，所以非常適合在教學過程中將這些問題與學科特點相結(jié)合，啟發(fā)學生去思考這些問題所具有的學科內(nèi)涵，以及解決這些問題的技術路徑，啟發(fā)學生從不同的角度，更深層次地理解這些問題。

在開課前，首先要根據(jù)大學計算機基礎知識所包括的內(nèi)容，進行思政元素的挖掘。從中發(fā)掘愛黨愛國、文化自信、民族自信、職業(yè)道德、社會主義核心價值觀等相關元素，密切關注教材內(nèi)容相關的社會時事熱點、名人事跡等。教學過程中講解知識點時，可以通過圖片、視頻、文檔資料等形式潛移默化地引入思政案例，這樣既豐富了課堂，提升了課堂的趣味性，又能正向影響學生，一舉兩得。

結(jié)合課程培養(yǎng)目標，設計教學環(huán)節(jié)，多種教學方法相結(jié)合的方式展開教學。根據(jù)挖掘的思政元素，確立課程的思政目標，使學生能夠用辯證唯物主義思維方式，用科學發(fā)展的眼光看待和分析問題。

1. 培養(yǎng)學生的愛國情懷，以及精益求精的科學態(tài)度。

2. 培養(yǎng)學生積極向上、刻苦學習、攻堅克難，志向于突破“卡脖子”技術，科技報國的情懷。

3. 培養(yǎng)學生計算思維，學會將大問題條理清晰地分解為小問題，并最終解決問題的方法，鼓勵學生全面發(fā)展，提高綜合素質(zhì)。

4. 培養(yǎng)學生法制安全意識，增強網(wǎng)絡主權意識，網(wǎng)絡強國意識。

三、“大學計算機基礎+課程思政”教學設計實例

為了將課程思政落實到大學計算機基礎課程的教學中，可以基于BOPPPS教學模式展開。因為BOPPPS模式是以學生為中心，注重學生的參與。在該模式的導入環(huán)節(jié)或者參與環(huán)節(jié)，通過引導可以將知識傳授和知識點蘊含的社會主義核心價值觀、愛國精神、國家網(wǎng)絡安全等思政元素進行有機統(tǒng)一，構建大學計算機基礎課程的思政模式。

教師應從不同的深度、廣度充分挖掘思政元素，將德育和智育緊密結(jié)合，推動“大學計算機基礎+課程思政”的教學。下面通過幾個案例討論“大學計算機基礎+課程思政”的設計和實施方法。

案例一：將課程思政元素融入大學計算機基礎教學大綱

在介紹計算機發(fā)展史的同時，向?qū)W生展現(xiàn)我國的計算機發(fā)展歷程。我國在1957年才籌建中國第一個計算技術研究所，我國的計算機事業(yè)的起步比國外晚十年，而且美國嚴禁向我國出口超級計算機，處處打壓。在我國科技工作人員的努力奮斗下，1983年，國防科技大學研制成功第一臺銀河一號巨型機，這是我國高速計算機的一個重要里程碑。2011年中國超級計算機天河一號排名世界第一，2015年美國禁止英特爾公司向中國出售超級計算機芯片，2017年全球超級計算機排名第1，2019年排名第3的我國“神威·太湖之光”全部采用國產(chǎn)的cpu芯片，包括北斗三號衛(wèi)星所用芯片已100%國產(chǎn)。這樣的案例給學生帶來自豪感的同時，也使學生明白科技的進步是無數(shù)的科學家辛苦奮斗、拼搏才換來的。啟發(fā)學生無論在學業(yè)上，或者將來的工作過程中，起步晚或者暫時落后不可怕，要直面現(xiàn)實，勇于奮起直追，經(jīng)過不懈努力，在不久的將來就可以追上甚至是趕超。

雖然國產(chǎn)芯片對關鍵領域的支撐力已顯著增強，但我國芯片設計行業(yè)對國外還存在很大的依賴，設計工具需要進口，芯片制造的工藝水平與Intel、臺積電等還有很大差距，除了少數(shù)超級計算機以及軍用設備采用自己設計制造的芯片以外，我國電腦CPU和GPU大都依賴進口，而且多年來海外對中國芯片產(chǎn)業(yè)實施技術封鎖。芯片產(chǎn)業(yè)涉及的學科較多，特別是芯片制造，它對材料學、物理學、化學等基礎學科有著很高的要求。根據(jù)這樣的案例，使學生理性看待我國已經(jīng)取得的成就，不能盲目自信，同時要看清與其他國家存在的差距，明白國家缺少哪些方面的技術人才。

大學計算機基礎是公共課，面向全校開課，根據(jù)目前我國在芯片領域的弱勢，特別針對理工類的學生，需要激發(fā)他們強烈的愛國熱情，使他們能夠在大一的時候明確自己的奮斗目標和方向，志向于研究“卡脖子”技術，將來突破國外的封鎖，實現(xiàn)科技報國的抱負。

案例二：課程思政與計算思維能力相結(jié)合

計算思維是用于解決實際問題的計算，其應用涵蓋所有領域。計算思維和編程是不等價的，編程只是實現(xiàn)經(jīng)過計算思維得出的問題解決方案的一種手段，而計算思維強調(diào)的是得到解決方案的整個思維過程。很多國家已經(jīng)將計算思維的培養(yǎng)納入教育體系當中。在大學計算機基礎上開展計算思維的培養(yǎng)，教學過程中需要使學生學會去描述問題，分析問題，然后把問題進行拆解成可行且合理的小步驟，最后使用這些步驟來解決問題。

例如通過人機玩石頭、剪刀、布的游戲，導入課堂內(nèi)容。首先分析日常生活中如何玩石頭、剪刀、布的游戲，再思考如果人機互動，計算機和人如何來分別表示手勢。從而引導學生進一步思考，并將實際問題轉(zhuǎn)為數(shù)學模型，可以用不同的數(shù)字來表示石頭、剪刀、布，計算機的隨機手勢正好可以和隨機數(shù)知識相結(jié)合，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力。緊接著討論游戲輸贏的規(guī)則，引入程序設計的選擇結(jié)構，初步考慮可以分3種情況，計算機分別出布、石頭、剪刀時，需要依次考慮人的三種出拳情況。通過這樣的案例使學生能夠在輕松愉快氛圍下的掌握程序設計語言的多分支結(jié)構以及選擇結(jié)構的嵌套，避免了死記硬背、生搬硬套，同時也啟發(fā)學生在學習或者生活上遇到復雜問題，先要冷靜思考，然后進行有條理性的分析，將大問題分解為一個個的小問題，逐個去解決，最終擊破整個問題。在問題初步解決的基礎上，深入提出問題，讓學生思考上述問題討論三種情況都包含的具有共性的情況（平局），引導學生進一步去調(diào)整優(yōu)化過程，培養(yǎng)學生嚴謹和精益求精的品質(zhì)。

案例三：教學過程中通過引入新聞材料，課程思政潤物細無聲

教學過程中，通過一則新聞報道引入內(nèi)容。2022年9月，國家計算機病毒應急處理中心和360公司分別發(fā)布了關于西北工業(yè)大學遭受境外網(wǎng)絡攻擊的調(diào)查報告。報告顯示，網(wǎng)絡攻擊源頭系美國國家安全局。引入內(nèi)容之后，學生就自然而然討論開了，通過雨課堂教學平臺的彈幕功能，學生發(fā)表自己對這個事件的看法以及思考為什么美國要攻擊西北工業(yè)大學。此處不需要教師說教，學生明白西北工業(yè)大學主要研究內(nèi)容涉及國家航空、航天、航海等重要領域，所以才成為攻擊對象。大家首先擔心國家網(wǎng)絡的安全問題，然后想到的是必須努力學習先進技術，才能保護國家網(wǎng)絡安全。同時，平時要增強網(wǎng)絡安全意識，避免重要信息的無意泄漏。用小案例潤物細無聲地影響著每一位學生，激發(fā)學生將來能運用自己所學來捍衛(wèi)國家網(wǎng)絡安全。

四、結(jié)語

大學計算機基礎課是一門公共課，探索思政教育融入教學環(huán)節(jié)，為以前單調(diào)的課程帶來了活力，使一成不變的專業(yè)知識技能傳授不再枯燥，讓學生在專業(yè)知識學習和思政教育中培養(yǎng)人格魅力。課程思政研究和建設是我國社會主義新時期一項長期的艱巨任務，相關教育工作者在后續(xù)應繼續(xù)拓展課程思政建設的深度和廣度，充分發(fā)揮課堂育人的主渠道作用。

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