全鏈程多維度程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程思政教學(xué)矩陣研究與實(shí)踐

徐國(guó)明 張孟資 李 毅

(1.安徽大學(xué) 互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，安徽 合肥 230039；2.安徽文達(dá)信息工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，安徽 合肥 231201)

程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程在計(jì)算機(jī)及其相關(guān)新工科專(zhuān)業(yè)的課程建設(shè)中具有重要地位，該類(lèi)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力、程序設(shè)計(jì)能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。該類(lèi)課程在貫徹習(xí)近平總書(shū)記提出的“各門(mén)課程都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[2]的課程思政教書(shū)育人的深度融合必須發(fā)揮重要作用。為此，各程序設(shè)計(jì)課程結(jié)合課程內(nèi)容及專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)等開(kāi)展了不同的課程思政研究與實(shí)踐探索[3]，這些有益探索對(duì)促進(jìn)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的課程思政建設(shè)具有重要參考價(jià)值。

目前，我國(guó)高等院校程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程普遍開(kāi)設(shè)有程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、Python程序、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、JavaWeb 開(kāi)發(fā)技術(shù)、C#程序設(shè)計(jì)、JavaEE 架構(gòu)與程序設(shè)計(jì)等多門(mén)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程。在課程思政實(shí)踐探索中，將課程思政與程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程群相結(jié)合，一方面，考慮群內(nèi)各課程之間的遞進(jìn)制約關(guān)系、分解各課程知識(shí)體系的層次結(jié)構(gòu)；另一方面，探索構(gòu)建具有普適性和可操作性的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)課程思政實(shí)施途徑，是當(dāng)前課程思政與專(zhuān)業(yè)課教學(xué)深度融合的重要內(nèi)容。為此，以程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程群思政教學(xué)為目標(biāo)，挖掘群內(nèi)各課程的內(nèi)在思政通用需求，研究課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)踐三個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程鏈，按知識(shí)素養(yǎng)思政、能力思維思政、服務(wù)社會(huì)思政等三個(gè)維度，采用課程思政教學(xué)矩陣方法[4]，構(gòu)建立體化課程思政教學(xué)體系，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的矩陣元素，為探索和實(shí)踐程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程群思政教學(xué)實(shí)施提供新思路。

一、立體化課程思政需求

程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程群門(mén)類(lèi)較多，在群內(nèi)各課程的內(nèi)在思政通用需求方面，其統(tǒng)一目標(biāo)是與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)。拋開(kāi)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，其思政教學(xué)的統(tǒng)一要求是課程思政不是點(diǎn)綴，而是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、具有家國(guó)情懷的人才的必不可少的重要部分。典型的程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)主要分課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和綜合實(shí)踐三個(gè)教學(xué)實(shí)施過(guò)程鏈，而且這三個(gè)過(guò)程是層層遞進(jìn)，在課程思政設(shè)計(jì)上應(yīng)覆蓋全鏈程進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，綜合考慮三個(gè)鏈程的界限和內(nèi)在聯(lián)系，使得思政元素設(shè)計(jì)反映這種遞進(jìn)關(guān)系并形成合力，達(dá)到課程思政育人效果。另一方面，在課程思政實(shí)施過(guò)程中，不同課程尤其是專(zhuān)業(yè)課程其知識(shí)結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，但是，從課程思政多維度育人層次上來(lái)說(shuō)，無(wú)論是韓語(yǔ)《師說(shuō)》的“師者，所以傳道受業(yè)解惑也”，還是新時(shí)代下的社會(huì)主義核心價(jià)值觀，都可以把對(duì)人才培養(yǎng)的思政需求分為解惑層級(jí)的知識(shí)素養(yǎng)思政、授業(yè)層級(jí)的能力思維思政、傳道層級(jí)的家國(guó)情懷思政等多個(gè)維度層次[5]，而這三個(gè)維度也對(duì)應(yīng)著課程教學(xué)培養(yǎng)人才的知識(shí)傳授、個(gè)人發(fā)展以及服務(wù)社會(huì)三個(gè)層面。

為此，在程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)的全鏈程上，將思政教育與專(zhuān)業(yè)教學(xué)深度融合，將三個(gè)層次融入到三個(gè)鏈程中，根據(jù)課程思政層次需求和專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)分層次設(shè)計(jì)思政教學(xué)的目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和教師能力等內(nèi)容，構(gòu)建立體化課程思政教學(xué)實(shí)施體系，以全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，該立體化課程思政體系如圖1所示。

圖1 立體化課程思政路徑

二、教學(xué)矩陣設(shè)計(jì)

課程思政教學(xué)的根本任務(wù)將程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的專(zhuān)業(yè)教學(xué)課程內(nèi)容與思政元素深度融合，思政元素包括德育元素、思政原理、思政教育和教化等。在構(gòu)建形式上，借鑒教學(xué)矩陣[4]思想，全新設(shè)計(jì)教學(xué)矩陣形式，該形式是為根本任務(wù)服務(wù)，在設(shè)計(jì)上主要考慮三個(gè)方面。一是具備可操作性，教學(xué)矩陣簡(jiǎn)單明了，課程實(shí)施過(guò)程中可以直接進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。二是全方位，包括了立體化思政路徑的全過(guò)程和多維度。三是可復(fù)用，單門(mén)課程教學(xué)矩陣及其思政元素設(shè)計(jì)完成后，可以在類(lèi)似的課程群的其他課程教學(xué)實(shí)踐中不斷運(yùn)用和更新補(bǔ)充，容易形成課程思政資源庫(kù)建設(shè)。

設(shè)計(jì)思政教學(xué)矩陣如表1所示，該思政教學(xué)矩陣包括5個(gè)維度，各維度內(nèi)容如表中所示。其中，思政元素和課程內(nèi)容是融合的原驅(qū)動(dòng)力，而支撐該思政的輔助教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括目標(biāo)成效和方法手段兩個(gè)維度。在具體實(shí)施過(guò)程中，輔助教學(xué)矩陣還可以根據(jù)需要增加或者修改維度內(nèi)容。

表1 教學(xué)矩陣設(shè)計(jì)

三、全鏈程矩陣元素設(shè)計(jì)

根據(jù)以上課程思政教學(xué)矩陣設(shè)計(jì)，在教學(xué)實(shí)施前，首先完成各課程的矩陣元素設(shè)計(jì)。典型的程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)主要分課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)過(guò)程鏈，為此，以具體課程為案例，將上述矩陣內(nèi)容按照層次與鏈程相融合的關(guān)系設(shè)計(jì)課程思政矩陣元素。

(一)課堂教學(xué)鏈程解惑層次思政元素

在課堂教學(xué)鏈程的思政教學(xué)矩陣元素設(shè)計(jì)時(shí)，以普遍的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程為例進(jìn)行。在該課程的邏輯運(yùn)算內(nèi)容中，邏輯運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)及其短路現(xiàn)象既是重點(diǎn)內(nèi)容也是容易出錯(cuò)的地方。在課程思政元素設(shè)計(jì)上與“抓住主要矛盾和矛盾的主要方面”進(jìn)行類(lèi)比，輔助記憶與現(xiàn)實(shí)思考相融合，主要矛盾是邏輯運(yùn)算&&和||，具有邏輯短路特性，矛盾的主要方面進(jìn)一步聯(lián)想位運(yùn)算&和|，并與主要矛盾進(jìn)行區(qū)分，矩陣元素設(shè)計(jì)，如表2所示。

表2 邏輯運(yùn)算與矛盾關(guān)系思政元素

將思政元素通過(guò)教學(xué)矩陣的設(shè)計(jì)融合運(yùn)用到促進(jìn)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)、理解和記憶上來(lái)，屬于解惑層次的知識(shí)素養(yǎng)思政[6]。

(二)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)鏈程授業(yè)層次矩陣元素

授業(yè)層級(jí)的思政重點(diǎn)關(guān)注能力素質(zhì)培養(yǎng)，以面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程的算法(或功能)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為例，實(shí)驗(yàn)題目為設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)銀行貸款利率計(jì)算程序。在銀行貸款系統(tǒng)中，可以根據(jù)銀行業(yè)務(wù)需求進(jìn)行算法選擇并實(shí)現(xiàn)，也可以以目前種類(lèi)豐富的金融科技產(chǎn)品項(xiàng)目為例實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)驗(yàn)證。以“日息+定額本金+優(yōu)惠條件”計(jì)算為例，在此過(guò)程中，以日復(fù)利計(jì)算，引入校園網(wǎng)貸(或套路貸)等現(xiàn)象，展開(kāi)遠(yuǎn)離網(wǎng)貸、理性消費(fèi)的價(jià)值觀培養(yǎng)，其思政矩陣元素設(shè)計(jì)，如表3所示。

表3 銀行貸款與遠(yuǎn)離網(wǎng)貸理性消費(fèi)

(三)課程設(shè)計(jì)鏈程傳道層次矩陣元素

課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐要求能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成完整項(xiàng)目的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。以Python程序設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐為例，題目?jī)?nèi)容為城市公廁大數(shù)據(jù)智慧平臺(tái)數(shù)據(jù)建模。布置課題任務(wù)的同時(shí)，引入求伯君早期抱著科技報(bào)國(guó)的情懷憑一己之力完成WPS開(kāi)發(fā)和面世的故事，該軟件立足國(guó)情，對(duì)軟件國(guó)產(chǎn)化和計(jì)算機(jī)普及具有重大推動(dòng)和影響，求伯君在新世紀(jì)之初曾獲得“2000CCTV中國(guó)十大經(jīng)濟(jì)年度人物、2001年度中國(guó)IT十大風(fēng)云人物”等榮譽(yù)。結(jié)合當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦及知識(shí)產(chǎn)權(quán)之爭(zhēng)背景下的軟件領(lǐng)域卡脖子技術(shù)突破的緊迫性[7]，實(shí)施課程思政以激發(fā)吾輩以先輩為榜樣，心懷家國(guó)情懷、奮勇?tīng)?zhēng)先，起到拓展思維、提升自信、樹(shù)立情懷使命的效果，矩陣元素設(shè)計(jì)，如表4所示。

表4 國(guó)產(chǎn)化軟件WPS與家國(guó)情懷思政元素

四、實(shí)施過(guò)程與實(shí)踐

(一)實(shí)施過(guò)程

課程教學(xué)任務(wù)和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的完成是一系列環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)環(huán)節(jié)都屬于課程細(xì)節(jié)，都可以進(jìn)行課程思政的設(shè)計(jì)和實(shí)施。課程思政矩陣元素設(shè)計(jì)是實(shí)施課程思政的操作形式，具體實(shí)施過(guò)程還需要進(jìn)行整體路徑設(shè)計(jì)。以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程為例，其具體環(huán)節(jié)包括：課程思政大綱修訂、教案思政內(nèi)容編寫(xiě)、授課課件準(zhǔn)備、課堂教學(xué)實(shí)施、教學(xué)效果評(píng)價(jià)和反饋完善等系列過(guò)程。

其中，與本矩陣元素設(shè)計(jì)密切相關(guān)的授課課件準(zhǔn)備，既需要花費(fèi)大量時(shí)間精力、又需要將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與思政元素深度融合，減少生搬硬套、為思政而思政的生硬感，使思政教學(xué)在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲中完成，這是對(duì)教師教學(xué)水平的更高要求。

(二)實(shí)踐效果與反思

1.取得的效果

目前，在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中共積累了53個(gè)思政矩陣元素，由于程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的相通性特征，這些矩陣元素素材共幫助完成了四門(mén)課程的教學(xué)大綱修訂，主要有：C程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、C#程序設(shè)計(jì)以及軟件質(zhì)量保證與測(cè)試等課程，以及相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐等任務(wù)。同時(shí)，該矩陣元素可以方便的進(jìn)行取舍和組合，以完成相關(guān)課程思政教學(xué)準(zhǔn)備。

同時(shí)，從具體實(shí)施中，根據(jù)學(xué)生評(píng)價(jià)及課程組成員的反饋，對(duì)教學(xué)矩陣元素進(jìn)行迭代升級(jí)和補(bǔ)充改善常用常新。通過(guò)三個(gè)學(xué)期在多門(mén)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中實(shí)施多維度課程思政教學(xué)實(shí)踐，取得了一定的實(shí)踐效果。一方面，在授課過(guò)程中，可以直觀感受到課堂氣氛和學(xué)生聽(tīng)課的精力集中時(shí)間延長(zhǎng)；另一方面，在教學(xué)評(píng)價(jià)方面采用該矩陣素材的教學(xué)團(tuán)隊(duì)都有較為明顯的提升。課程組教師多次參加校級(jí)“課程思政”教學(xué)案例比賽，獲得一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一次。

2.存在的問(wèn)題及改進(jìn)思路

在具體實(shí)施過(guò)程中，也遇到一些問(wèn)題需要改進(jìn)。首先，限于精力和時(shí)間，目前的矩陣元素積累還不夠豐富。本來(lái)設(shè)計(jì)之初是考慮課程之間的通用性，方便備課準(zhǔn)備，但是，具體實(shí)施中造成了部分矩陣元素實(shí)例在同一班級(jí)的不同課程之間存在重復(fù)使用的情況，這會(huì)給學(xué)生留下備課準(zhǔn)備不精煉的直觀感受，影響教學(xué)效果。其次，部分需要學(xué)生參與完成的思政項(xiàng)目，如課后閱讀、小組討論以及課堂演示等內(nèi)容，由于人數(shù)眾多、課時(shí)緊張等原因，教師的批閱結(jié)果反饋、學(xué)生討論的深入程度等無(wú)法完全達(dá)到預(yù)期效果。

針對(duì)以上問(wèn)題，在后期的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，擬從以下方面進(jìn)行改進(jìn)。

一是建立常態(tài)化課程組共享反饋機(jī)制，避免矩陣元素的反復(fù)使用，如果是一起使用，要加以改進(jìn)，或者從引入方式上，或者從達(dá)成目標(biāo)上，或者從方法手段上等多方面進(jìn)行改進(jìn)。二是持續(xù)對(duì)思政教學(xué)矩陣元素進(jìn)行優(yōu)化，不管是矩陣結(jié)構(gòu)還是矩陣元素?cái)?shù)目都需要進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，開(kāi)發(fā)思政矩陣元素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步擴(kuò)大共享范圍和交流渠道。三是跟蹤完善評(píng)價(jià)效果并反饋到思政教學(xué)中，目前的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制是學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行的整體教學(xué)評(píng)價(jià)，一方面，完全統(tǒng)一的評(píng)價(jià)項(xiàng)目使得學(xué)生在評(píng)價(jià)的時(shí)候難免疲憊；另一方面，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的針對(duì)課程思政的評(píng)價(jià)內(nèi)容，可以以學(xué)生代表座談會(huì)、布置心得體會(huì)課后作業(yè)的方式，針對(duì)課程思政教學(xué)情況收集整理真實(shí)的評(píng)價(jià)效果，并反饋到課程組，以此改進(jìn)思政元素設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施。

五、結(jié)語(yǔ)

課程思政不是錦上添花而是比知識(shí)能力更加核心和重要的內(nèi)容。如何開(kāi)展，各專(zhuān)業(yè)課結(jié)合課程特點(diǎn)、授課對(duì)象、隊(duì)伍資源以及教師個(gè)人授課風(fēng)格等因素，有針對(duì)性的展開(kāi)形式多樣、內(nèi)容豐富的思政教學(xué)。實(shí)踐表明，全鏈程多維度程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程思政教學(xué)矩陣形式對(duì)于促進(jìn)課程思政教學(xué)素材積累、思政教學(xué)實(shí)施具有積極作用，也取得了一定的教學(xué)效果。對(duì)于實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，將繼續(xù)改進(jìn)、完善、共享和交流，目的是打破傳統(tǒng)的教學(xué)常規(guī)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法，構(gòu)建形式多樣的思政教學(xué)新方法和新途徑，為培養(yǎng)知識(shí)素養(yǎng)堅(jiān)實(shí)、能力思維突出、具有家國(guó)情懷的新工科人才而不懈努力。