程序設計基礎與思政融合在農業信息類專業中的教學研究與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：2096-9902（2025）13-0163-04

Abstract：TheFundamentalsofProgrammingcourseinagriculturalvocationalcolegesisthecorecarrerforcultivating \"technologyplusemotion\"compoundagriculturalscienceandtechnologytalents.Aimingatthepainpointsof\"mechanical implantationndineficietcoordination\"inurrntIdeologcalandPoliticalEucationinAllCuicula，thisresearchproposa \"sceneinfiltration-valueinternalization\"doublehelixmodel.Bybuildingacasebasewithagriculturalcharacteristicsand designinthevelrgesiveacingpementsrditioalodeligidtegatidelgaicegratioel collborativemechanismbetweenideologicalandpoliticaleducationandprofesionalcapabilitiesissystematicallyanalyzed Experimentsshowthatstudents‘programmingabilityideologicalandpoliticalcognition，andcomprehensiveliteracyunderthe organicintegrationmodelaresignificantlybeterthanthoseunderthetraditionalmodel.Theintegrityofcodecommentshasben significantlyimproved，inlinwithhteamsilingnesstoollboateandinnovationindicatorsavealsobensigniicantly improved.Qualitativeanalysisfurtherrevealsthattheagriculturalsceneachievesthesubtleinfluenceofideologicalandpoltical thoughtthroughthreestagesof\"cognitiveconcretization-emotionalresonance-valuesublimation\".Thisresearchprovidesa practicalparadigmof\"warmtechnicalclassroom\"foragriculturalvocationaleducationandhelpsimplementruralrevitalization strategies.Thetheoreticalsignificanceofthemodelliesintheinterdisciplinaryintegrationofimplicitcuriculumtheoryand embodiedcognitivetheory.Thepracticalvalueisreflectedinthedeepbindingoftechnicalethicsandagriculturalscenarios， providing areplicable path forcultivating digital talents withboth technical capabilities and rural felings.

Keywords：ideologicalandpoliticaleducationinallcuricula；agriculturalvocationaleducation;basicsofprogramming;scene infiltration；value internalization

在智慧農業高速發展的背景下，農業高職院校亟需培養既精通數字技術又深植“三農\"情懷的應用型人才。然而，程序設計基礎課程長期面臨三重矛盾： ① 工具理性與價值理性的割裂。教學聚焦語法訓練，忽視技術倫理（如數據隱私、科技向善）等。例如，學生在學習循環結構時，僅關注語法正確性，缺乏對算法可能引發的資源浪費問題的反思。 ② 普適案例與農業場景的脫節。教材案例多圍繞城市信息化設計，如交通管理系統、電商平臺開發，缺乏“農田到代碼\"的轉化。一項調查顯示， 85% 的學生認為現有案例與農業實踐關聯性不足。 ③ 顯性說教與隱性滲透的失衡。思政內容常以單向灌輸方式呈現，如課堂末尾插入“工匠精神”標語，學生認知停留于表面。上述三重矛盾分別指向技術倫理缺失、場景脫節與教育方式失衡，雙螺旋模型通過“場景浸潤鏈\"（解決場景脫節）與“價值內化鏈\"（彌合倫理缺失）的交互，系統破解這些問題。

國內外學者在職業教育課程思政領域已取得一定進展。Smith提出“情境化倫理教育\"模型，強調技術課程需結合行業場景實現價值觀滲透；國內學者王偉基于新農科背景，探索了農業院校“技術 + 情懷”雙軌培養模式。然而，現有研究多聚焦理論框架構建，缺乏針對農業高職院校生源多樣化、產教融合需求等特殊性的實踐驗證。本研究以為樣本，提出“農業場景為體、思政價值為魂”的教學改革路徑，旨在解決： ① 如何通過農業場景設計實現思政元素的無痕滲透？ ② 思政融入如何反向促進學生的技術深度學習？ ③ 課程思政的長期效果是否具有可持續性？

本研究意在破解農業高職課程思政的“兩張皮”的困局。

1理論框架：隱性課程視角下的思政融入機制

1.1隱性課程理論的內涵適配

Jackson2提出，隱性課程通過非結構化互動（如師生對話、校園文化）潛移默化地塑造價值觀，本研究將其拓展至農業場景中的具身化教學。神經教育學研究表明，農業場景的具身性（Embodiment）設計可通過動作模擬與情感共鳴激活鏡像神經元系統（MirrorNeuronSystem），從而促進價值觀的內化[3]。例如在“參數傳遞游戲”中，學生通過模擬玉米粒流動，其運動皮層（負責動作規劃）與島葉皮層（情感處理中樞）同步激活。功能磁共振成像（fMRI）數據顯示，任務期間這兩大區域的信號相關性提升至0.78（ ?lt;0.01 ），證實“認知-情感”雙通道學習機制的存在4。具體教學映射如下。

物理具身：例如，通過“參數傳遞游戲\"（玉米粒道具）理解抽象概念；在設計的玉米粒道具中，體現師生共情的情感交流，同時將抽象的理論（參數傳遞）形象化，將專業知識與學院特色有機融合。此任務中，學生腦電波0波段能量提升 23% （與抽象任務對比），表明具象操作降低認知負荷。

情境具身：例如在“家庭農場分工”代碼任務中體驗團隊協作。案例引入：農業農村部《全國家庭農場典型案例（2023年）》選登的“江蘇省丹陽市姜愛芬家農場成員分工合作降成本、提效益\"中提到家庭農場主姜愛芬于2013年注冊了丹陽市第一家擁有工商營業執照的家庭農場。家庭農場中各成員崗位職責明確，家庭農場主負責經營管理，丈夫負責田間作業，兒子負責農機操作，兒媳負責產品銷售。農忙時節會請一些田間工和農機駕駛員參與農業生產。全體家庭成員都參與到家庭農場的生產經營之中，工資支出僅占生產經營成本的 6% 左右，實現了節本增效。家庭農場分工邏輯與模塊化函數的映射關系：分工有序，各司其職又相互關聯，團結協作。共性與個性辯證統一。在“家庭農場分工”任務中，學生需將代碼模塊與農場角色（管理者、操作員、銷售員）映射，其腦電波監測顯示，任務期間前額葉皮層活躍度提升 37% ，表明農業場景能強化技術學習的意義建構。

文化具身：例如，通過“一粒米的旅行\"敘事建構節約糧食的集體記憶。學生代碼注釋中“節約”“責任”等關鍵詞頻率提高2.8倍 （χ²（1）=15.32，plt;0.01 ）

1.2雙螺旋模型構建

基于隱性課程與建構主義理論，提出“場景浸潤-價值內化\"雙螺旋模型（圖15。與Smith的“情境化倫理教育\"模型相比，雙螺旋模型更強調農業場景的具身性與技術實踐的耦合。

場景浸潤鏈：農業問題 $$ 技術解決方案 $$ 社會價值反思。

價值內化鏈：知識習得 $$ 情感共鳴 $$ 行為轉化。

雙鏈通過“案例迭代\"如從單一種植擴展到畜牧監測）持續交互，實現思政的深層內化。

雙螺旋結構：2條螺旋鏈相互纏繞，分別代表“場景浸潤鏈”和“價值內化鏈”。

場景浸潤鏈：從“農業問題”出發，經過“技術解決方案”，最終指向“社會價值反思”。

價值內化鏈：從“知識習得”開始，經過“情感共鳴”，最終實現\"行為轉化”。

節點標注：場景浸潤鏈中農業問題，如糧食浪費、生產效率低等。技術解決方案：如編寫代碼模擬農場分工、設計糧食溯源系統等。社會價值反思：如節約糧食、社會責任等。價值內化鏈中知識習得：學生掌握編程技能和農業知識。情感共鳴：通過農業場景任務激發學生的情感認同。行為轉化：學生將價值觀內化并體現在實際行為中（如優化代碼、參與農業開源項目等）。交互節點：2條鏈在“案例迭代\"處交匯，形成動態交互。例如從“單一種植\"擴展到“畜牧監測”，推動雙鏈持續深化。

箭頭方向：2條鏈的箭頭方向均為同向，表示從起點到終點的遞進過程。在“案例迭代\"處，2條鏈通過雙向箭頭連接，表示相互影響和強化。

外圍標注：在雙螺旋外圍標注“隱性課程”和“建構主義理論”，表示模型的理論基礎。在底部標注“潛移默化的思政融入機制”，點明核心主題。

2 數據深度分析：量化與質性證據的雙重驗證

2.1 實驗設計與方法論

1）樣本分組：2024級軟件專業3個平行班（ N=150 ）前測編程能力 F=0.18，p=0.836 與思政認知 （χ²=2.31 ，_p=0.315 無顯著差異。

2）實驗設計：傳統模式以程序設計語法精講為核心，生硬模式在代碼練習中插人獨立思政模塊（如“工匠精神”主題演講），而有機模式通過“玉米粒參數傳遞\"等12個農業任務實現思政與技術的無縫融合，具體如下。

基礎層（任務1一4）：單函數農業問題（如“在‘溫度閾值報警'任務中，學生需辯論‘高溫報警數據是否應共享給農藥供應商’，以此引發對數據隱私與商業利益的倫理思考”），嵌入技術倫理討論。

進階層（任務5一8）：多模塊協作（如“家庭農場分工系統”），要求代碼注釋標注崗位職責。

綜合層（任務9—12）：跨學科項目（如“糧食溯源區塊鏈\"），需簽署《農業數據安全使用聲明》。

3）數據采集。量化數據：編程測試（信度 α=0.91 ）、思政認知量表（ α=0.94 ）。

質性數據：訪談記錄（30人）課堂觀察日志（20課時）代碼提交記錄分析。

2.2 量化結果：思政融入的協同效應

表1顯示，有機模式在3項指標上均顯著優于其他2組（ _plt;0.001 ）。效應量分析表明，農業場景的具身性設計能顯著降低認知負荷（ ?η²=0.71 ），使學生更專注于價值觀內化與技術創新。

2.3 質性分析：潛移默化的實現路徑

1）認知具象化。“用代碼模擬農場分工后，我突然明白函數參數就像崗位職責一各司其職才能高效運轉。\"（學生A訪談）

2）情感共鳴。“編寫‘糧食溯源系統'時，看到數據中浪費量觸目驚心，我第一次意識到程序員也能守護‘舌尖上的安全'。”（學生B反思日志）

3）行為轉化。代碼提交記錄顯示，有機模式學生的代碼注釋中， 63% 的內容涉及農業倫理（如“優化算法以減少農藥使用”，表明價值觀內化已轉化為技術實踐。并主動參與農業開源項目（參與率：傳統組 12% $$ 有機組 63% ）。

2.4長期跟蹤：思政效果的可持續性

對2023屆畢業生 （N=120 的追蹤顯示4：有機模式學生更傾向于選擇農業科技企業就業（ 68% vs.傳統組 29% ）；職業滿意度（Likert5分制）顯著更高0 （4.2±0.7）vs.（3.5±0.9），t=4.33，plt;0.001） 。未來可拓展“一帶一路\"農業數字化場景，例如在“跨境農產品溯源系統\"開發中，學生需整合多語言接口與區域農業政策數據庫，體現國際視野與本土情懷的融合。

3潛移默化的實現策略：從“灌溉\"到\"滲透”

3.1 農業場景的\"三重編碼\"設計

語義編碼：將技術術語轉化為農業隱喻（如“循環結構 $$ 春耕秋收的周期性”）。

情感編碼：在案例中嵌入真實農業故事（如“脫貧攻堅中的智慧農業應用”）。

視覺編碼：借助富有沖擊力的視覺元素，構建直觀并且貼合農業場景的表達形式。

3.2教學環節的隱性滲透鏈

課前：通過《一粒米的旅行》微視頻引發共情。課中：以“農場主角色扮演\"游戲促進團隊協作。課后：設計“代碼倫理辯論賽”（如“精準施肥算法是否應免費開放？”，深化責任意識。

3.3評價體系的動態化重構

過程性評價：記錄學生在農業項目中的決策邏輯（如是否優先考慮環保因素）。

增值性評價：對比入學與結課時的價值觀量表（如社會責任意識提升度）。

同伴互評：通過代碼審查（CodeReview）觀察學生是否主動優化資源效率。

4討論：農業課程思政的“破壁”效應

4.1技術學習的\"意義重構”

農業場景通過具象化任務（如“模擬作物生長周期\"），使代碼從符號邏輯升華為承載“三農\"情懷的技術載體。例如：循環結構，從機械的語法訓練轉向“模擬作物生長周期”；條件判斷，從簡單邏輯題升級為“病蟲害預警決策樹”。

這種重構使學生從“為編程而編程\"轉向“為農業而編程”，激活深層學習動機

4.2 思政融入的“反哺機制”

數據分析顯示，思政認知高的學生更擅長復雜問題分解 ）。可能的解釋是：價值觀內化促進系統性思維（如社會責任意識驅動全局優化）；農業場景的具象性降低認知負荷，釋放腦力資源用于創新。

4.3農業數字倫理的課程映射

在\"精準施肥算法開源辯論\"中，學生需權衡算法開源與農民數據隱私的關系，使倫理討論具象化為可操作的代碼決策樹，設計技術方案如下。

數據層：生成虛擬農戶信息代替真實GPS。

算法層：公開隨機森林模型參數調優方法，促進技術共享。

應用層：輸出區域均值報告，避免個體數據暴露。

最終 86% 的團隊選擇“分層開源”模式，體現了從倫理認知到技術實踐的轉化。

4.4隱性教育的\"長尾效應\"

追蹤數據表明，課程思政的影響隨實踐深人持續放大。一名畢業生反饋：“工作中設計畜牧監測系統時，我總會想起課堂上的‘參數傳遞游戲’一技術必須服務于人，而不是冷冰冰的數據。”

4.5 雙螺旋模型局限性的反思

雙螺旋模型在跨文化場景（如“一帶一路\"農業合作）中的應用仍需驗證，并且對教師跨學科能力要求較高，可能影響推廣效率。未來可結合農業生態多樣性進一步優化。

5 結論與展望

實驗表明，有機融入模式下學生編程能力（ 81.2±5.8）思政認知（ 84.7±4.9 ）、綜合素養（ 86.9±5.1 顯著優于傳統模式（ _plt;0.001） ，代碼注釋完整性顯著提升（傳統組， （5.2±1.3） 字/函數；有機組，（ ?18.7±2.1 字/函數；t=12.44，plt;0.001 ，并且注釋內容中涉及農業倫理的表述占比達 63% 、創新性（農業場景應用率提高 58% ）與團隊協作意愿（項目完成率增長 67% ）同步提升。研究證實，“場景浸潤-價值內化”雙螺旋模型能有效實現思政的潛移默化，其核心在于：農業場景的具身性設計，將價值觀轉化為可操作的技術任務；隱性評價的動態跟蹤，捕捉學生思想行為的微觀變化；產教融合的生態構建，讓課堂與田間形成價值共鳴。

未來需進一步研究： ① 開發“農業-思政\"跨學科案例生成工具，提升教師課程設計效率； ② 探索區塊鏈技術在教學評價中的應用，實現思政效果的可視化追溯； ③ 拓展“一帶一路\"農業數字化場景，培養具有國際視野的農科人才。

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