卢俊岭
(陕西师范大学计算机科学学院 陕西 西安 710119)
教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》全面落实部署课程思政建设。如何在专业课程思政建设中拓展广度、深度和温度,担负起育人的责任是建设高质量教育体系的重要组成部分。目前,学者们结合各自的专业和承担的课程,针对课程思政开展了相应的探索和实践工作。在当前人工智能热潮下,Python 作为胶水语言,其特有的语言特点、丰富的内置对象、标准库和扩展库对深度学习、大数据和各个专业领域提供了很好的支持。在Python 语言程序设计思政元素融入、教学策略与方法方面展开了实践探索,学生反馈评价的分析结果表明该课程思政的设计与实践取得了预期的效果。
通过分析Python语言程序设计课程特点,确定如下课程思政德育目标:第一,结合科技发展前沿技术和我国科技工程的重大进展,增强学生对道路自信和制度自信的认识,使学生自觉将自身专业学习和国家的需要融合起来;第二,结合国际和社会热点问题,从现实世界的相关真实数据出发,增强学生的专业分析和判断能力,提高学生对中国特色社会主义理论自信和文化自信的认识;第三,结合专业课程学习中对学生科学探究、独立思考、实事求是和团结协作能力的训练,融入社会主义核心价值观和中国优秀传统文化教育,立德树人,为国育才。
把握Python 语言程序设计课程教学特点,将课程思政引入课堂教学和实验教学的设计环节,从课程内容、教学模式、课程考核等方面融入思政元素,设计课程思政典型案例,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。
针对课程思政德育目标,结合9 个课程内容知识点挖掘与融合思政元素。具体课程内容思政元素的融合点设计如表1 所示。
针对课程思政德育目标,从课前教学内容和教学资源的准备、教师课堂讲授和实际演示、学生课堂展示和讨论、在线课程辅导和线下实验指导四个方面开展教学模式思政元素融入的探索。
在课前教学内容和教学资源的准备方面:结合表1 设计的融合点准备相应的课程思政材料,设计课程思政典型案例,引导和鼓励学生积极参与思政内容和资源的建设,自觉接受思想政治教育;在教师课堂讲授和实际演示方面:在专业知识学习中通过热点问题、启发讨论的方式自然引入课程思政内容和案例,增强学生的四个自信,开展社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育等,帮助学生树立正确的三观;在学生课堂展示和讨论方面:通过学生在课堂的内容展示和发言,鼓励正确的、正能量的部分,注意发现、纠正不当的部分,利用对比学生身边示例鼓励学生积极向上,帮助学生将各种教育内化为自身动力;在在线课程辅导和线下实验指导方面:通过线上和线下与学生有针对性地沟通交流,了解学生的实际情况,帮助学生进行反思,使专业学习和思政教育的融合更容易被学生接受,起到事半功倍的效果。
表1 课程内容思政元素融合点设计
针对课程思政德育目标,从课程大作业、课堂讨论、自学内容和讨论和平时实验四个方面开展课程考核思政元素融入的探索。
在课程大作业方面:从最初的作业选题、设计与开发过程、到最终的结论训练学生科学探究、独立思考、软件开发和文档书写等多种能力;在课堂讨论方面:观察学生的演示和发言,增强中国特色社会主义的四个自信,树立正确的世界观、人生观、价值观,训练学生实事求是、积极合作等能力;在自学内容方面:通过学生选取自学内容的难易与实际应用效果,开展社会主义核心价值观和中国优秀传统文化教育,训练学生迎难而上,坚持不懈;在平时实验方面:通过学生平时实验的完成情况,引导学生树立正确的三观,学习社会主义核心价值观和中国优秀传统文化,帮助学生形成正确的学习态度。
为实现课程思政德育目标,结合课程特点,采用多种教学策略与方法进行课程思政的探索。具体包括:
在线上教学和线下课堂中教师主要采用发现热点问题、启发讨论的方式自然引入课程思政元素,讲授和操作演示思政教育的教学内容和教学案例,通过直观可视化的图表展示真实数据,获得令人信服的结论,潜移默化地增强学生的四个自信。
考虑到专业学生的知识结构,教学内容专门设计了学生可以根据个人兴趣选择自学的内容,同时可以将其应用到课程大作业中,达到学以致用的效果;同时,教师在学生的大作业选题、技术完成难度和结论展示等方面进行个性化的指导,引导学生符合课程思政和为国育才的要求,训练学生科学探究、独立思考、软件开发和文档书写等多种能力。
学生在课堂演示和讲解大作业的内容,同时和教师、学生相互交流,教师则通过观察法,发现学生作品中的积极因素和消极因素,鼓励正确的、正能量的部分,注意发现、纠正不当的部分,利用对比学生身边示例,鼓励学生积极向上,帮助学生将各种思政教育内化为自身的学习动力。
通过线上和线下与学生有针对性地沟通交流,针对学习过程中的疑难问题,启发学生发现并解决问题,帮助学生进行学习反思,训练学生的科学探究和独立思考能力,帮助学生更加自然和积极主动地融合专业学习和思政教育。
针对表1 中设计的9 个课程内容思政元素融合点,对陕西师范大学计算机科学学院人工智能专业2001 班和2002 班共60 名学生进行了问卷调查,收回有效份数58 份。针对每个课程思政融合点,设计了很好、好、一般,较差和很差五个等级,分别赋予5,4,3,2 和1 五个分值。最后统计了9 个课程内容思政元素融合点的平均分值。学生对课程内容思政元素融合点打分结果如图1 所示,其中融合点设计评价最低分4.53,最高分4.83,平均分4.69。统计结果表明,所有课程内容思政元素融合点设计,尤其是大作业展示、可视化和正则表达式融合点均得到了同学们的高度认可。
图1 学生对课程内容思政元素融合点打分结果
针对表1 中设计的9 个课程内容思政元素融合点,调查问卷除了需要学生打分外,还要求学生提供各自选项的简单理由。同学们针对融合点选项提供的部分理由摘录如下:
融合点1:“以小见大,从Python 概述联系到如今的大数据算力,上升到国家的荣誉,增强同学们对专业和课程的认同感。”融合点2:“人类活动有时也和写代码一样,要有规则,要有集体意识,要遵守规定,才能使社会有秩序,和谐。”融合点3:“了解了科技成果、科技发明,以及最高科学技术奖获得者,感受到了国家科技实力的强大,也希望能将自己所学投入实际当中,为国家和社会做出贡献。”融合点4:“在学习选择与循环结构的同时了解到了更多的算法和科学探究,提高了自己的逻辑思维能力。”融合点5:“知识是一把双刃剑,学到后是否能正确地使用是非常重要的,因此,在学习爬虫时,加强我们的知识产权意识和维权意识是非常有必要的。”融合点6:“函数的编写体现了逻辑思维,培养计算机思维。通过函数的格式规范联想到规范意识。”融合点7:“在使用数据的时候必须要遵守法律要求,让我对个人隐私,他人隐私有了进一步思考,提醒了大家在互联网时代注意保护隐私。”融合点8:“在Matplotlib对数据进行处理并画图的学习中,了解到了各国新冠肺炎疫情的直观对比以及疫苗接种数量的对比,为我国的疫情防控措施点赞。国家强大,增强自信。”融合点9:“通过大作业,我深刻体会到了所学是为了所用,我也希望自己学的不仅是为了完成作业,要提高对自己、对自己学科认同感,用科学的态度对待所要研究的问题。增加学生的自信心、给学生锻炼的机会、给学生鼓励和建议,我认为这样的方法是很能锻炼我们的,增强我们的能力,让我们把自己的想法表达出来。既能学知识,又能了解社会现状。鼓励大家去做积极向上的数据分析,同学讲解给力。独立思考创新思想贯彻到底。”
学生们在问卷调查中给出的理由评论清楚地表明,课程内容思政元素融合点设计和多种教学策略与方法的综合运用均达到了预期的育人效果。
Python 语言程序设计专业课紧密结合当前人工智能、大数据和数据科学的技术发展,该课程思政设计探索与实践将学生的专业学习和思政元素有机结合,帮助学生从数据量化的层面分析和解释现实问题,为课程思政教育提供客观量化和真实可信的结论和直观效果,从而在增强学生学习兴趣的同时潜移默化地提高了课程思政的育人效果。后续工作进一步完善建设课程思政的微视频等教学资源,设计课程思政的典型案例,为示范推广课程思政教育提供坚实基础。