新工科专业编程基础课程群课程思政教学改革探索与实践

潘可耕，吴长伟，刘 超，郑晓霞，杨若辰

(黑龙江工程学院 计算机科学与技术学院，哈尔滨 150050)

1 新工科建设及其实质内涵

近年来，国家为了催化科技引领的产业变革，驱动服务创新，出台并实施了“中国制造2025”等国家战略。为了实施人才强国战略，开始布局并推进新工科建设。先后达成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，探索全球领先的工程教育新范式，形成中国经验，建设高等教育强国。

与传统工科专业相比，新工科更加强调对工程实践能力和创新能力的培养[1]。新工科人才是具有国际竞争力的高素质复合型创新人才，不仅精于某一学科领域，还具备跨学科交叉融合能力。能够应用新知识、新技术解决复杂工程问题，具有创新能力和创业意识。不仅拥有过硬的技术，还具有良好的人文素养、爱国情操、法制和生态意识。

新工科的内涵是以立德树人为引领，贯彻以生为本、以产出为导向和可持续改进的全面、绿色的工程教育理念，将交叉融合、协同共享、继承创新作为主要实现途径，面向未来培养能够积极应对变化并主动塑造世界的复合型、创新型人才[2]。

2 课程思政与新工科教育理念的辩证统一

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调“立德树人是高校贯彻思想政治工作的根本任务，要注重当代大学生思想道德、人文素养、政治觉悟的培养。”他强调，高校应该明确培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这一根本问题，坚持以立德树人为核心，将思政教育贯穿教育教学全过程，努力实现全过程育人、全方位育人。这一重要论述为新时代高校教育教学工作指明了方向[3]。课程思政是以全员育人、全过程育人、全方位育人的方式实现各类课程与思政课程的同向同行，立德树人，协同培养社会主义优质人才[4]。在课程思政教育过程中，深入挖掘各类课程中的思政元素，将思想政治理论、核心价值观及精神追求等要素融入到各门课程中，润物无声中影响学生的思想意识、行为举止和价值观。

“课程思政”与“新工科”是近年来国家层面提出的高等教育改革的重大命题，也是今后一个时期高等教育改革和发展的新方向。“课程思政”突出“三全”，致力于培养中国特色社会主义的合格建设者和可靠接班人[5]；“新工科”突出“五新”，致力于培养适应新时代需要的高素质应用型人才，两者的落脚点都在高等教育“立德树人”的根本任务。“课程思政”更强调的是人才培养的人文软实力，而“新工科”更强调的是人才培养的硬实力，两者同向同行、相辅相成，才能培养德才兼备的优秀应用型人才。课程思政与新工科融合体系如图1所示。要准确把握课程思政和新工科二者的契合点，以达到“一课双赢”的效果[6]。

图1 课程思政与新工科融合体系

3 新工科专业编程基础课程群课程思政教育的必要性

在黑龙江工程学院数据科学与大数据技术专业2019版培养方案中，将学科专业大类课程分成了编程基础、计算机系统以及数据科学与大数据技术基础等课程群。其中，编程基础课程群包括JAVA程序设计、Python程序设计、数据结构与算法以及算法分析与设计等基础理论课程和相应的独立实验课程。该课程群涵盖了数据科学与大数据技术专业中重要的专业基础理论课和实践课，在本专业课程体系中起着关键的承上启下作用，兼具知识传授、能力培养和价值引领的功效。

与人文社科专业课程的目标与导向不同，新工科专业课程尤其是编程基础课程群在教学中更加突出对“技”的掌握与知识的应用。因此，新工科的思政教育在融合中存在着一定的难度。在课程思政教育的实施过程中经常存在以下问题：

3.1 传统的人才培养目标中对思政目标的描述不充分

在传统的培养目标中，主要强调对学生知识水平、技术能力及终身学习能力等素质的培养，对于“社会主义合格建设者和可靠接班人”的思政目标描述不充分。这就需要在具体教学中尊重人才成长的客观规律，明确课程教学德育目标，充分发挥课程中蕴含的思政要素，在润物无声中立德树人，培养学生的社会主义核心价值观和家国情怀。

3.2 各专业课程的思想政治资源没有得到充分挖掘

与人文社科类专业不同，新工科专业课程中主要突出对专业技术的介绍和工程问题的解决。长久以来，思政教育都被认为是思政教师和学生工作管理人员的工作范畴，致使在专业课程中的思想政治资源未能得到充分挖掘。这就导致教师在课上无法灵活地运用课程本身进行思政教育，无法达到知识传授和价值引领的同频共振与和谐统一。

3.3 思政教学方法有待提高

虽然目前无论从国家层面还是从高校层面，都非常重视在新工科建设中融入思政教育。但是目前大多课程思政教学生搬硬套，无法达到润物细无声的效果，导致教学效果不够理想。究其原因主要是教师思政理念不深入，知识积淀厚度不够，思政教学方法有待提高。

3.4 课程思政教育实践流于表面，学生知行无法达到统一

由于工科的课程教学往往更偏重于知识的传授和技能的培养，而常常淡化思政教育效果。这使得课程思政实践大多流于表面，学生对于老师拼凑的思政内容无法做到感同身受，因此，不能真正达到立德树人的目的。学生无法将思政学习与自己的行为规范统一起来，更无法将其升华为未来工作学习和处事的行为准则，不能通过思政教学内容升华自己的三观，做到知行合一。

3.5 很多课程未能将德育量化为课程评价标准

目前，虽然很多课程中都在尝试开展思政教育，融入思政元素，但是却仍然沿用传统的课程考核评价方法，以期末考试成绩和平时表现进行加权，作为最终的考核成绩。在考核评价标准中未能体现出学生德育培养的效果，更无法对学生在道德方面的问题进行规范[7]。

针对上述问题，文中对数据科学与大数据新工科专业编程基础课程群进行“课程思政”教学改革探索与实践，从精准把握新工科与课程思政教育契合点[8]、结合专业特色及编程基础课程群各课程特点挖掘课程思政元素、将新工科与课程思政紧密结合构建编程基础课程体系、探索开展编程基础课程群课程思政的方法研究、教师课程思政能力培养及团队建设，以及建立全方位、全过程的课程思政教学质量监控评价体系等几个方面进行研究，在“新工科”背景下，将该课程群与思想政治教育更好地结合，更有效地发挥专业基础课程的育人功能。期望本研究的应用能推动我国新工科的建设，培养一大批素质优良、爱国心强、全面发展的新工科人才，为建设工程教育强国做出贡献，为创新型国家建设提供人才支撑和智力支持。

4 新工科专业编程基础课程群课程思政教育的实现路径探索

4.1 精准把握新工科与课程思政的契合点，实现工程教育与思政教育的同频共振

前面提到“新工科”突出“五新”，“课程思政”突出“三全”，两者的落脚点都在高等教育“立德树人”的根本任务。以此为切入点，以培养具备工程素养的社会主义合格建设者和可靠接班人为课程目标，进一步整合课程知识，真正实现将课堂教学作为思政教育的主渠道，充分发挥工程教育和思政教育的协同效应，以提升思政教育的亲和力和针对性。将思政教育贯穿课程目标、课程内容、教学组织实施和课程评价等全过程，实现全人培养。将主流的德育理念与科学的思维方法同向同行，使学生既学习专业知识和先进技术，又丰富思想内涵，提升了精神境界，促进了知识、能力和素质的有机统一[9]。

4.2 结合新工科课程特色，深度挖掘课程中的思政元素

课程思政教育无固法可循，也无法做到千篇一律。这就需要结合专业特色，针对编程基础课程群中理论课程和独立实验课程等各自的特点，深度挖掘课程中的思政资源，巧妙地融入思政内容。具体有以下几点建议：

1)在进行专业课程知识传授时，要与课程涉及的工程文化背景联系起来，这样的课程才更加立体、丰富，有助于加深学生对于知识的理解，激发学生的内在潜力。

2)编程基础模块中各课程都涉及大量的程序编码和算法实现，很多学生在学习中都会遇到巨大的困难。不付出巨大的努力，就无法突破瓶颈，形成计算思维习惯。因此，在理论教学和实践教学中，应着力塑造学生“沉”和“潜”的气质，培养学生一丝不苟、持之以恒的工匠精神。

3)在案例教学中融入一些时事要闻，展现我国在国际舞台上的一些突出贡献，增强学生的四个自信，进一步激发学生的民族自豪感和家国情怀；也可以挖掘本学科与课程相关的一些具有代表性的名人轶事或者先进典型，用他们的感人事迹激励学生勇攀科学高峰、学成报效祖国[10]。

4)进一步加强多学科交叉融合，在课程知识讲授时，可以结合中国传统文化、哲学、社会心理学等学科知识，既加深对专业知识的理解和内化，又能丰富学生的思想内涵。

5)在课程中介绍与技术相关的法律法规，以培养学生的法治意识[11]。

4.3 培养教师的思政教学意识，加强思政师资培训

前面提到很多工科专业课程教学中，教师往往更偏重于知识的传授和技能的培养，而忽视或不重视思政教育效果。这使得课程思政实践大多流于表面，不能真正达到立德树人的目的。教师是课程思政教育组织实施的主体，要想实现新工科专业课程与思政教育的有机统一，教师要摒弃固有的思维方式，形成新工科专业教育与思政教育无缝衔接的教育新理念和教学新方法。这就需要培养教师的思政教学意识，挖掘专业课程中蕴藏的思政元素，并润物于无形，潜移默化引导学生正确的世界观和价值观，掌握社会发展的客观规律，形成大局观和科学发展观，以实现人生价值为目标追求。引导授课教师加深对立德树人根本任务和学生价值观塑造重要性的理解，提高其对课程思政建设的认同感和使命感，使广大教师成为课程思政建设的主动参与者和积极建设者[12]。

为了帮助教师形成思政教学意识，需要鼓励教师积极参加思政师资培训，引导高校教师自觉践行习近平总书记提出的好教师“四有”标准，提升教师专业课育人的能力和动力。帮助教师在自身的综合素质提升上深刻理解中国特色社会主义道路，深刻理解习近平总书记的讲话，深刻理解中华民族发展道路；在课堂展示上，将自身的理解融入教学中，引导学生建立正确的价值观。使教师不仅有意识开展思政教学，也知道如何开展思政教学，即课程中可能蕴含哪些思政元素，如何将思政教育融入到课程目标设定、课程内容设置、课程活动组织以及课程评价的全过程以及开展思政教学的方法等[13]。

4.4 量化德育分数，重构评价体系

要想将课程思政融入到教学管理的全过程，必须建立科学的考核评价体系，客观地评价学生的德育水平。这就需要在评价中突破传统的思维模式，采用多元化的评价手段考核学生的德育能力[14]。

可以考虑将思政目标化整为零，分散融入到工程素质考核当中，体现在课程报告、课内实验、小组讨论等考核项目的核分中。在课程报告中可以考核学生对前沿知识的掌握、对当前形势的分析、对可持续发展的认知以及对未来职业的规划等考核项目；在课内实验中可以考核学生的创新精神、工匠精神、对未知领域的探索精神等考核项目；在小组讨论过程中可以考核学生的团队协作精神以及在问题求解过程中的责任担当，全面综合考查学生的德育能力。德育能力强调过程性考核，在考核过程中强调以生为本的理念。确定科学有效的考核量化标准，在权重设置时可以适当提高对德育能力的考核比重，引起学生对自身综合素质及德育水平的重视。

5 结束语

“新工科”与“课程思政”是近年来国家层面提出的高等教育改革的重大命题，也是今后一个时期高等教育改革和发展的新方向，也是我国工程教育事业的必由之路。为了更好地促进新工科专业编程基础课程群课程思政教育改革，必须发挥好课堂主阵地的作用，在各专业基础课程课堂教学中融入家国情怀、科学发展观、社会责任感、工匠精神和法制观念及伦理道德等课程思政元素，增强新工科人才培养的人文软实力，使工程教育和思政教育同向同行、相辅相成。立德树人，致力于培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义合格建设者和可靠接班人，为实现中华民族的伟大复兴源源不断地输出高素质人才。