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摘要:在“大思政”视域下探索面向各专业的公共Python程序设计课程思政建设,培养非计算机类专业学生应用计算思维和程序设计方法解决问题的能力。从知识传授、能力培养和价值塑造三个维度探索如何建设公共Python程序设计课程思政。实践表明,在案例项目融合思政元素的教学模式下,学生学习的积极性和主动性更高,有利于更好地发挥课程思政的育人功能。
关键词:Python程序设计;课程思政;课程育人
2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。2020年,教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出,要使各类课程与思政课程同向同行,将显性教育和隐性教育相统一,形成协同效应,构建全员全程全方位育人大格局[2]。
Python是一门语法简单、可零基础入门的解释型程序设计语言,因拥有丰富的函数库,可以被广泛应用于诸多领域。公共Python程序设计课程的开设可以培养非计算机类专业学生使用程序设计解决常规可计算问题的能力,提升学生的计算思维能力与编程能力。同时,探索课程思政建设,有利于培养学生的个人素养,帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观。因此,将Python程序设计定位为一门面向大学本科一年级且具备一定计算机基础学生的进阶公共类课程,通过课程教学,逐步引导学生使用程序设计解决本专业领域问题,提升学生的学习兴趣。
一、公共Python程序设计课程现状
高校公共Python程序设计课程的开设越来越普遍,但其课程思政建设相对较少。计算机类公共课程一般面向大学本科一年级非计算机类专业学生开设,授课对象计算机基础参差不齐、所修专业之间耦合度低,教学内容需要降低专业性,导致此类课程的课程思政建设难度增加。公共Python程序设计课程同样面临以上困难。本门课程的内容主要围绕程序设计基本方法、Python程序设计基础知识、计算思维和Python程序设计应用技术等模块的知识开展,核心知识相对抽象难懂,因此,教师在教学过程中可以增加大量的实践项目案例。
刚入学的大学生思想尚不成熟,且热衷于从网络上获取国内外社会热点问题的相关信息,以此形成自己的观点[3]。学生容易受到各类思想的冲击,若不能得到正确引导,则容易误入歧途。因此,在这个阶段开设的课程需要具有一定的价值引领作用。公共Python程序设计课程目标之一是培养学生的计算思维以及分析问题、解决问题的能力,该目标与学生世界观、人生观、价值观的培养同向同行,在培养学生的素养方面也发挥着重要的育人作用。
二、公共Python程序设计课程思政建设路径
(一)从三维视角探索公共Python程序设计课程思政建设的全过程
根据2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》,结合新工科专业人才培养目标可知,在落实立德树人的根本任务下,全面推进课程思政建设,就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中。因此,面向各专业学生开设的公共Py⁃thon程序设计课程思政的融合需要围绕这一目标,从知识传授、能力培养、价值塑造三个维度进行系统性设计,挖掘课程中的思想性和人文性因素,寻找课程思政建设的契合点。课程教学是围绕课程目标开展的,因此,在建设课程思政时,教师需要探索知识的教授和运用、解决问题能力的培养及价值观的塑造三者之间的耦合度,将Python基础语法、面向对象方法和应用、第三方库的使用相关课程核心知识归纳到知识传授目标中;将计算思维、程序设计与实现作为本课程需要培养的学生的能力归纳到能力培养目标中;将本门课程蕴含的思政元素,即个人素养与职业精神、工匠精神与科学思维、家国情怀与责任担当归纳到价值塑造目标中。具体设计如图1所示。
本门课程的课程思政建设重点在教学环节的设计方面。在课程导入阶段,教师可以结合社会热点话题,引入相关案例,采用互动讨论的教学方式挖掘与课程内容相关联的思政点,启发学生思考其中的价值,同时引出教学内容。教师在教学中,可通过阐述理论来源,将和科学思维与解决问题能力相关的思政元素融入理论知识教授中,并增加课堂互动环节,在通过互动启发学生思考知识的同时,将思政元素融入项目实践,加深学生对知识的理解,让学生学会分析和解决问题,在项目实践中获得情感体验和认可,进而内化形成正确的世界观、人生观、价值观,树立成长为有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年的目标。在进行课堂总结时,教师可在回顾本节课核心知识点的同时总结本节课的思政元素。此外,在课程考核阶段,可在综合性知识运用考查中加入思政案例,引导学生在探索解决问题方法的过程中思考案例背后的价值理念。
(二)充分发挥教师在课程思政建设中的作用
教师是课程思政建设的主体,是课程思政建设的策划者、组织者和实施者,对课程思政建设效果起着决定性作用[4]。教师对课程思政的建设意识和认知能力影响着课程思政与课程教学的融合度。Python程序设计课程抽象性较强,如果教师对课程思政的认知不强,则容易出现教学内容和思政元素的断联,反而会增加学生的学习难度。因此,公共Python程序设计课程的课程思政建设需要提升教师的课程思政建设意识和能力,促使教师准确领悟思政原理,主动学习与思政教育相关的政策、方针。同时,应聘请思政领域的专家开展线上线下专题讲座或研讨会,帮助教师准确领悟隐性思政教育的原则、基本原理与内涵。另外,高校可以通过举办课程思政专题教学竞赛,以赛促教,帮助教师寻找专业课程知识体系与思政元素之间的联系,探索合适的教学途径和手段,坚定教师的课程思政建设信心,提升其课程思政建设能力。
(三)建立课程思政评价体系
课程思政评价是提高教学质量的“指挥棒”[5]。教学效果评价方法和准则的确立是开展课程思政建设的关键。一方面,课程思政教育目标多涉及情感、态度、价值观等,难以进行有效的量化评价;另一方面,当前教学质量评价主要以能力培养为导向,缺少思政教育维度的评价[6]。
针对面向各专业开设的公共Python程序设计课程而言,由于授课对象专业背景具有多样性,仅通过单一的考核手段难以评估学生在本门课程中对课程知识、能力和素养三个目标的达成情况,且本门课程的课程思政效果多体现在主观意识的改变,难以通过量化数据进行衡量[7]。因此,可从以下三个方面构建公共Py⁃thon程序设计课程思政评价体系。第一,教师通过对课程思政的认知,在教学项目中加入具有思政背景的项目材料,要求学生根据课程所学知识,结合思政背景分析,完成相关项目,形成项目综合性报告。第二,增加过程性测评环节。第三,利用量表和个人陈述相结合的评价手段,通过将本门课程中的思政考核内容融入题目背景和选项中,设计出结构性问卷调查表和评价量表,发放给学生,并要求其在规定时间填写提交,通过问卷调查结果和评价量表分析本门课程思政教育的成效。
三、教学设计和课程思政建设实践
基于课程思政建设在教学环节中的探索可知,教师在进行教学设计时,要保持公共Python程序设计课程内容的系统性和层次性,突出宏观指导,注重价值引领,坚持知行合一,预判学生现阶段的情感需求,围绕能够引发学生共鸣的情感点探索思政元素与课程核心知识融合实施教学。具体而言,教师在开展课程各环节中的项目案例设计时,从学生耳熟能详的国学、社会热点话题及中华优秀传统文化出发,通过故事启发学生思考背后蕴含的社会主义核心价值观,让学生在教学互动中获得情感认知,并结合项目实践内化形成自己的世界观、人生观、价值观,具体如下。
在课程导入环节,将公共Python程序设计课程发展历程中体现出的科学探究精神及工程实践的工程师精神融入教学中。例如,教师在进行课程第一章的课程导入时,可引入中国两院院士在计算机领域的贡献及其典型事迹,以此引发学生的情感共鸣,启发学生思考背后所蕴含的爱国精神、创新精神及奋斗精神,将家国情怀、创新意识、个人奋斗等相关思政元素融入课堂。
在课堂讲解环节,教师通过日常生活中的例子启发学生思考背后蕴含的科学知识,从实例逐步抽象到概念,由浅入深讲解知识点,然后从易到难引出项目案例,带领学生分析问题、设计解题思路和实践解题。
在项目案例实践环节,针对Python基础语法中的组合数据类型模块的实训,以中国的菜系为项目背景,要求学生完成一个简易菜谱,即将中国的菜系分类发到不同列表中,再把每类菜系下面的菜名添加到该菜系列表中,然后在每道菜名中定义字典类型,把这道菜需要的食材、辅料及做法定义为键,通过字典添加数据的操作添加对应的值,完成菜谱制作,并通过实例查询,检验结果。基于此,可使学生通过小组分工完成项目分析、设计和实践,在实践中体会计算思维和程序解决问题的趣味,感受中华美食背后的精神,并逐步引导学生思考其中蕴含的职业素养。同时,在项目实训情境中培养学生在探究问题、沟通协作等方面的能力,在实践中融入价值观教育,培养学生不怕困难、坚持不懈、团结协作、敢于担当、勇于创新的精神。例如,在开展公共Python程序设计课程中有关第三方库知识点的教学时,以爱国主义教育为背景,引入国家统计局提供的各项统计数据,要求学生完成对国民经济各项指标的统计分析和可视化。学生可通过使用NumPy库、Pandas库和Matplotlib库对数据进行处理和可视化,在项目实践中感受科学计算及其背后蕴含的科学思维及科学家精神,并通过可视化结果,感受中国国情,在解决问题的过程中思考自身与国家发展的关系,激发家国情怀。
四、公共Python程序设计课程思政的实践效果
本次课程思政建设面向全校2022级选修公共Python程序设计的各专业学生。通过采用项目案例为主的实践教学方法,在案例中融合思政元素引导学生进行有针对性的思考,提高学生的课堂专注度。相较于以往班级,学生的学习主动性和学习效果明显提高,主要表现为:学生的学习主动性和专注度高于以往,课堂参与度高;学生的计算思维和工程化解决问题的能力大幅提升,大部分学生能够应用课堂知识解决自己在专业学习中所遇到的问题;学生的创新意识进一步增强,在综合性项目中,有部分小组能够提出创新型方案。在公共Python程序设计课程教学中,通过融入思政元素,给沉闷的课堂增加了活力,同时使学生在学习知识、培养能力的同时获得了直接的情感体验,从而内化形成自己的世界观、人生观、价值观,这对于面向信息技术类专业学习开设相关程序设计课程有一定的参考和借鉴意义。
参考文献:
[1]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).
[2]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-06-05)[2024-03-19].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_ 462437.html.
[3]宫维明.“课程思政”的内在意涵与建设路径探析[J].思想政治课研究,2018(6):66-69,91.
[4]段艳明,肖辉辉,谭黔林,等.软件工程的课程思政教学改革探究[J].办公自动化,2022(2):53-55,12.
[5]肖香龙,朱珠.“大思政”格局下课程思政的探索与实践[J].思想理论教育导刊,2018(10):133-135.
[6]冷艳梅.计算思维与计算机基础课程思政探索与实践[J].软件导刊,2023(6):249-253.
[7]徐志英.Python程序设计课程思政教学实践探索[J].船舶职业教育,2024(1):44-46.
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