摘要:文章探討了如何將思政元素融入Python程序設計課程教學中,以解決思政教育與專業課程“兩張皮”的問題。研究從教學案例挖掘、教學簡案設計、實踐教學開展和課程考核改革4個方面構建了課程思政的教學框架,并進行了實踐應用。結果表明,該框架能夠有效促進思政教育與專業教育的融合,提升學生的綜合素養。
關鍵詞:Python程序設計;課程思政;教學設計;思政元素;實踐教學
中圖分類號:G642" " " 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2025)18-0122-03
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0 引言
課程思政教學法是與時俱進的教學策略,它突破了傳統教學的局限,將思政教育與專業教育緊密結合。這種策略確保每一門專業課程都融入了思政元素,有效地解決了思政育人與專業教學之間長期存在的分離問題,促進了專業教學與思政育人的融合,實現全方位育人。
Python程序設計是計算機類專業的重要課程,是軟件工程、計算機科學與技術、網絡工程、網絡空間安全的核心選修課程之一。鑒于其廣泛的受眾基礎,將思想政治教育融入該課程,不僅能夠確保思想政治教育的影響力覆蓋更廣泛的學生群體,而且能夠有效實現課程思政教育的育人宗旨,從而培養出既具備專業能力又具有良好思想政治素養的計算機專業人才。
1 Python程序設計課程現狀
Python程序設計課程圍繞Python語言基礎、程序設計方法以及數據處理等模塊的知識點開展,由于核心知識點相對抽象難懂,因此,教師通常利用項目驅動[1]來開展Python程序設計的課堂教學和實驗教學,通過大量的項目實例,幫助學生提高實踐動手能力,為后續在機器學習、數據分析、人工智能、網絡編程等方面的應用打下堅實的編程語言實踐基礎。然而,這雖然保證了學生知識建構,能力培養的目標,但思政育人的目標,卻難以結合到抽象的專業目標知識點的講授中,主要存在以下幾點問題。
(1) 缺乏思政育人目標。Python程序設計傳統的教學目標是知識建構、能力培養,較少涉及立德樹人。
(2) 思政元素挖掘難。由于Python程序設計課程的知識點繁雜抽象,有較強的理論性和實踐性,導致了思政元素“隱藏”較深,難以挖掘。
(3) 融合難。由于Python程序設計科學性和實踐性較強,難以在專業知識點教授過程中融合思想政治主題的教育。如果采用生搬硬套的方式,又會導致思政課和專業課的“兩張皮”問題。
(4) 課時短[2]。由于Python程序設計是選修課程,課時短,在規定的課時內完成核心知識點的講解已經不寬松,再融入思政內容則讓有限的學時更加緊張。
(5) 缺乏實踐性。Python程序設計課程具有實踐性和應用性的特點,然而,學生在實際教學環節中普遍面臨將理論知識轉化為解決實際問題的能力不足,這種缺乏實踐的教學環境,導致了思政教育難以在學生的具體操作實踐中得到有效體現。
最后,從教學對象來看[3],如何正確引導當代大學生的社會道德和職業素養,提升他們的綜合素養,是當前課程思政教學過程中需要解決的一個關鍵問題。
2 課程思政教學目標
教學目標是教學活動的指引和驅動力。目前Python程序設計課程傳統的教學目標是以掌握Python語言基礎為框架,學習使用Python語言的實際開發應用實例,從而使得學生具有通過Python程序設計語言進行項目開發的基本思路、知識和能力,這主要涉及知識目標和能力目標,而思政育人沒有納入教學目標,這會影響立德樹人的思政元素在課堂的滲透。因此,Python程序設計課程思政教學設計的首要任務就是在課程教學目標中融入思政元素,將教學目標分解為知識建構目標,能力培養目標和思政育人目標,踐行“知識建構”“能力培養”“思政育人”三位一體育人理念。
知識建構目標。掌握Python語言基礎、程序流程控制、常用內置數據類型、系列數據類型、輸入和輸出、錯誤和異常處理、函數和函數式編程、面向對象的程序設計、模塊和客戶端、圖形用戶界面、圖形繪制、數值日期和時間處理、字符串和文本處理、文件和數據交換、數據庫訪問、網絡編程和通信等基礎理論和知識。
能力培養目標。通過理論與實踐相結合,學習程序設計的基本原理,使學生不僅掌握理論知識,同時掌握大量程序設計的實用案例,提高動手動能和思維能力,同時具備項目開發的基本思路和能力。
思政育人目標。培養學生的愛國主義精神,科學精神和工匠精神。愛國主義精神的培養旨在深化學生對國家歷史、文化和成就的理解,激發他們的民族自豪感和社會責任感,從而增強文化自信,使他們成為具有國家認同感和國際視野的公民。科學精神的培育則著重于培養學生追求真理、實事求是的態度,激發他們的創新意識和批判性思維。工匠精神的塑造則強調專業技能的精進、精益求精的工作態度和強烈的責任心。
3 課程思政教學設計框架
根據教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》,全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰略舉措,強調要將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體,寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中。基于對課程思政長期教學實踐的總結與提煉,本文提出了Python程序設計課程思政教學設計框架。該框架不僅突出了當前高等教育對課程思政的要求和指導綱要,同時也對同類程序設計課程具有一定的普適性和參考價值。Python程序設計課程思政教學設計框架,如圖1所示。該課程思政教學設計框架,不僅需要明確知識建構和能力培養的具體目標,還要深入挖掘和有機融入思政元素,實現價值引領和立德樹人的教育目標。
4 課程思政教學設計
基于Python程序設計課程的教學內容,本文聚焦于課程思政教學設計的四個方面:挖掘課程思政的教學案例、設計課程思政的教學簡案、開展課程思政的實踐教學和探討課程思政的課程考核。
4.1 挖掘課程思政的教學案例
為實現Python程序設計課程“思政育人、知識建構和能力培養”三位一體的育人目標,在長期教學與實踐中逐漸摸索,深挖其中蘊含的思政元素,讓學生在學習專業知識的同時能潤物細無聲地接受思政教育。譬如,在課程第一章介紹Python編輯、開發和運行環境的時候,巧妙引入“每天進步1%”作為思政教學案例。
Python程序設計的第一節課就是需要演示Python編輯、開發和運行環境,通過示例說明使用Python解釋器解釋執行Python程序。打開IDLE,編寫一行最簡單的代碼,(1+0.01) **365,點擊菜單的RUN或者直接回車就可以運行程序,結果約為37.7834;而(1-0.01) **365,結果約為0.0255;在演示編寫和運行一個簡單的Python程序的同時,告訴同學們在我們日常學習生活中,努力和不努力將形成鮮明對比:
——每天進步1%,一年后就進步37倍多。
——每天懈怠1%,一年后就只剩約2.55%了。
業精于勤,荒于嬉。因此,要養成每天多學、多練習一點的主動學習習慣。
4.2 設計課程思政的教學簡案
課程思政的教學簡案[4]對于實現教學目標、提高教學效果、促進教師個人發展以及增強教學工作的科學性等方面都具有重要作用。一個好的教學簡案能夠提升課堂教學效果,通過合理的課堂結構和有序的教學步驟,幫助教師更好地組織教學內容,確保挖掘的思政元素和專業知識點能夠深度融合,完成知識建構目標、能力培養目標和思政育人目標,達到預期的教學效果。表1(附后) 以第五章序列數據類型為例,設計引入課程思政的教學簡案,來講解元組、列表、字符串和字節系列的定義、聲明和使用。
表1中課程思政的教學簡案,通過精心設計2個案例來講解Python序列數據類型。思政案例通過對“中國共產黨”“人民”“抗疫”等關鍵詞信息的統計,培養家國情懷;能力培養實戰案例通過開發一個完整的“猜英文單詞游戲”,使枯燥的序列數據類型的定義、申明變得生動具體。學生在完成一個個有趣的實戰案例中,提升了自己的分析問題、解決問題以及實踐動手能力。
4.3" 開展課程思政的實踐教學
實踐教學是整個教學環節中一個重要組成部分,能夠讓學生在真實的程序運行環境中學習和運用程序設計知識,幫助學生將理論知識與實際應用相結合,可以加深對理論知識的理解和記憶。因此,除了課堂講授的思政案例和能力培養實戰案例,還需要設計更為復雜完整的實驗練習題,實驗訓練可以讓學生的思維更加縝密,鼓勵他們大膽嘗試和創新。同時,也能夠更加深刻地認識到Python程序設計的原理和方法。
實驗實踐環節中的思政元素可以從中國古代經典趣味問題中挖掘,培養和激發學生博古通經、積極進取、發揚光大的精神。例如,野兔繁殖問題(Fibonacci數列) 、“鬼谷算”、雞兔同籠、百元買百雞、猴子吃桃問題。表2以百元買百雞為例進行實訓,鞏固程序流程控制部分的多重循環嵌套知識點。
為了進一步鞏固循環嵌套的知識點,在教學過程中,可以引入趣味性高、實用性強的教學案例,引導學生通過實際操作來學習編程。例如通過展示“數字構成的三角形”“乘法口訣表”以及“星號圖案”等基礎程序,鼓勵學生對這些程序進行修改和擴展,創作出相似或者更加復雜的圖形。讓學生體會到程序設計的驚人力量,開闊計算思維,同時也使學生感受到走出傳統、關注科技發展的必要性,這樣的實踐活動有助于培養學生的創新思維,進而激發他們的創造潛能。PTA平臺測試的具體內容、項目作品的評價標準、自我評估的具體形式
4.4" 探討課程思政的課程考核
課程的考核評價是衡量教學目標是否達到的重要依據[5]。在傳統的課程考核方式中,一般采用期末考試的形式,考核知識點明確,量化指標清晰,但無法考核學生使用Python語言進行項目開發的能力以及在項目實踐中所展示的德育水平。因此,本課程評價分為三個指標:PTA平臺測試,項目作品和自我評估。
1) PTA平臺測試。PTA 平臺測試包含單元知識點測試、上機實驗和期末綜合知識點測試。PTA平臺可以自己創建考題,也可以自動導入全國各地高校的考題,并且可以自動批改和評分,用來考核學生Python程序設計課程專業知識點的掌握情況。
2) 項目作品。項目作品評價具體來說分為項目過程評價和項目作品的答辯共兩個部分。按照項目開發的過程,合理地對學生的學習過程進行監控,評價學生在項目開發實踐中展現的動手能力和思維能力。項目作品的答辯則可綜合評價學生的口頭表達能力,組織能力,項目開發的思路。
3) 自我評估。自我評估通過學生回顧并評判自己在課程學習、上機實驗以及項目開發中的表現,最終形成反思日志與總結報告,鞏固所學知識,培養學生的科學精神。
通過構建這樣多維度、數字化方式的評價體系,促進學生綜合能力的提升。讓學生在不知不覺中受到教育,真正做到知識建構、能力培養和思政育人的有機統一。
5 實施效果分析
對同年度同學期同專業選修Python程序設計課程的2個班級采用不同的教學模式,A班級作為實驗班,應用本文提出的Python程序設計課程思政教學設計框架進行教學,B班級仍然采用傳統教學方法。課程結束后,分別對老師給學生打出的總評成績以及學生對老師的評教分數進行對比,從表3可以看出,實驗班的學生總評成績明顯高過常規班,同樣,實驗班的學生給老師的評教分數也超過常規班。
結果表明,學生對于這種融合思政元素的教學方式給予了高度評價,評教分高達99.5。他們普遍認為,這樣的教學不僅增強了他們的專業素養,還提升了他們的思想道德認識和社會責任感。
6 結束語
本文提出了Python程序設計課程思政教學設計框架,詳細闡述了本課程的課程思政教學設計,最后進行了實踐和應用。實踐結果表明,思政教學改革對提升學生的綜合素養有積極作用。然而課程思政改革是一個復雜的系統工程,還需要教師在長期的實踐中不斷地摸索和完善,尤其是教學資源的開發以及針對學生對課程反饋,不斷調整和優化教學設計,以實現更好的教學效果。
參考文獻:
[1] 胡輝,馬馳.項目驅動的Python程序設計課程教學模式[J].福建電腦,2023,39(8):109-112.
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[3] 張銀南,馬楊琿.Python程序設計課程思政教學探索與實踐[J].計算機教育,2024(5):88-92.
[4] 胡輝.《數據庫系統》課程思政教學設計探討[J].現代計算機,2020,26(36):87-90.
[5] 崔悅,安學剛,楊旺,等.OBE理念下Python程序設計課程思政教學設計與實踐研究[J].電腦知識與技術,2024,20(18):114-116.
【通聯編輯:王 力】