程序设计类课程的思政教育探索与实践——以Java语言程序设计课程为例

邝 砾，张凌燕，张 欢，施如意

（中南大学计算机学院 湖南 长沙 410075）

2016年12月，习近平总书记在全国高校思政工作会议上强调，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[1]。教育部下发的《高等学校课程思政建设指导纲要》提到，不同学科的特点不同，思政元素侧重也应有所不同，可从科学文化素养、科技报国等多方面挖掘思政元素，坚定学生理想信念，切实提升立德树人的成效[2]。因此，将思政元素融入专业学习的各个环节，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，是落实立德树人任务、提高人才培养质量的重要举措。众多教育工作者对课程融入思政教育工作展开了教改研究[3-8]。

计算机专业思政教育的基本要素是弘扬计算科学、传承计算文化、培养计算思维[9]。为新兴产业输出德学兼修、德才兼备的高素质工程人才，将是计算机学科深化改革的目标[10]。程序设计类课程在计算机专业课程体系中占据重要位置，是实现专业培养目标的核心和基石。本文以Java语言程序设计为例对计算机程序设计类课程的思政教育进行初步探索与实践，为课程思政的全方位实施和发展提供参考。

1 “Java语言程序设计”开展课程思政的必要性

程序设计类课程是大学计算机专业的基础课程，其课程性质及在专业教学中的地位决定了在该类课程中开展思政教育的必要性。该类课程具有专业性和实践性强的特点，重在培养学生对复杂问题的求解能力。然而在以往的教学中，多注重对语法知识的理解、记忆和应用，以及学生编程能力的培养，忽视了对知识本身的价值发现和人文素养的挖掘，难以适应新工科对人才培养的要求。

作为计算机及相关专业的一门专业核心课程，Java语言程序设计在整个课程体系中具有承上启下的关键作用，在其教学过程中进行思政教育具有独特的优势和必要性：

①课程受众面广泛。Java语言程序设计作为目前程序设计方面的一种主流范型，是软件开发者的必备技能。该课程受众涵盖计算机多个专业的众多学生，是软件设计与创新不可或缺的重要部分。②课程专业性强。Java语言程序设计课程涵盖了大量抽象的编程思想和复杂的语法，学生须通过大量学时以掌握相应的知识技能，但缺少科学思维的渗透、人文素养的挖掘以及深度的价值引领，不利于学生理想信念的构建及专业道路的长远发展。③课程思政影响深远。科技创新已经成为国际战略博弈的主要战场，计算机相关专业毕业生作为掌握先进信息技术的主力军，只有拥有正确的三观，才能实现建设科技强国的伟大梦想。因此，作为计算机核心课程的Java语言程序设计，在其教学过程中，必须牢记“为谁培养人，培养什么人，如何培养人”的核心使命，坚持专业教育与思政教育协同育人的核心思想，才能为科技强国夯实人才基础。

2 “Java语言程序设计”课程思政的实践方案

“Java语言程序设计”的育人目标是结合学科最新发展趋势，提高学生的实际应用能力，树立正确的专业认知以及基本的工程意识、工程伦理和可持续绿色发展理念，提升专业素养，培养有理想、有道德、有家国情怀的全面型人才。围绕该目标，可从个人素养和家国情怀两方面挖掘思政元素，其中个人素养又可分为树立正确的三观、培养扎实的专业能力与职业素养；家国情怀可分为关注国家时事政治、培养社会责任感与使命感等。教学实践是将思政教育融入计算机程序设计类课程的核心环节，基于课程思政的顶层设计，如图1所示，方案主要包括三个方面：思政元素的提炼、思政案例的设计及多维教学方法的融合。接下来将以“Java语言程序设计”课程为例，从上述三个方面阐明如何在计算机程序设计类课程的教学实践中开展课程思政。

2.1 思政元素提炼

在教学实践中，要想提高思想政治教育的针对性和亲和力，做到“润物细无声”，就需要充分熟悉课程内容，对知识点进行深入挖掘，建立教学内容与思政元素的合理映射，在培养学生专业知识技能的同时，提升人文素质，树立理想信念，做到“术道结合”。根据课程大纲，Java语言程序设计课程共有八个教学章节，通过对该课程内容进行深度挖掘，结合课程团队多年的教学实践，梳理课程思政要点如表1（p123）所示。

表1 Java语言程序设计课程思政要点汇总

①Java语言概述：可从Java语言概述引出软件发展对国力的重要性，从中美贸易摩擦、北斗系统完成全球组网以及嫦娥五号探测器成功取样返回，强调科技强国的重要性，激励学生奋发图强、掌握前沿信息技术，承担新时代赋予的新使命。

②数组：通过数组定义的内涵，即具有相同的数据类型的数据集合，结合近朱者赤近墨者黑的故事，告诫学生物以类聚、人以群分，多与志同道合的朋友交往，共同进步，进而引出马克思主义思想与共产主义的共同理想，帮助学生树立正确的理想信念。

③方法：通过结构化程序分析，安排学生组队完成一个简单的Java项目，培养学生的项目分析能力，加强学生的团队精神和合作能力；同时分析美国制裁华为的原因，客观认识发展差距，阐述当今中国“卡脖子”的技术难点和领域，强调科技创新的重要性。

④对象和类、字符串和文本：在语法知识理解、记忆及应用的基础上，注重客观规律的提炼，引入科学社会主义，培养学生的科学思维；同时，通过优秀毕业生经验分享与前沿技术报告，分析利用科技解决生活中实际问题的案例，培养学生学以致用、举一反三的能力。

⑤基本程序、选择和循环控制结构：从变量命名规则、程序编写规则、程序逻辑结构设计中，引导学生做人做事要遵守规则，提升学生的逻辑思维能力，培养严谨细致的工作作风；结合软件公司Java工程师的招聘条件，解析软件行业规范，阐述职业道德，强调依法治国、从严治党的重要性。

⑥抽象类和接口：从抽象类和接口的异同比较，以及接口的灵活性等特点，引导学生正确认识问题、分析问题，探索抽象类和接口在实际生活中所适用的应用场景；结合时事新闻分析，提升学生分辨是非、去伪存真的能力；同时探讨科学技术与伦理道德的关系，强调遵守职业道德的重要性。

⑦继承与多态：从子类是父类的扩展和延伸，以及父类和子类实例在同一个方法中呈现出的不同效果，引导学生注重知识的积累，站在前人的肩膀上看世界，可以看得更高更远；同时结合历史唯物主义与辩证唯物主义思想，阐述中国传统文化的批判与继承；并通过中国软件杯介绍与获奖者经验分享，突出实践与创新的重要性。

⑧异常处理：从如何妥善处理程序中的异常，结合特斯拉电池日与特斯拉事件分析，引出学生对于正确认识错误、面对错误、改正错误的思考，说明身心健康与长远发展的关系。

2.2 思政案例设计

在教学实践中，精彩的案例往往会更加吸引学生的注意力，加深学生的记忆，让学生在案例中感受知识点是如何应用于实际的，从而使学生能够将知识点掌握得更加牢固。计算机技术是建设科技强国的关键内容，而作为计算机专业基础课程的“Java语言程序设计”在授课时自然不能仅仅局限于专业知识的传授，也要关注时下的前沿技术与事件，自觉与建设网络强国、数字中国的发展战略相贴合，以培养优秀的计算机专业人才为己任。通过新技术引领与国际竞争，激发责任担当、志存高远的奋斗精神。

因此，在教学手段上可以增加案例式教学，实践中可考虑加入以下思政案例。

2.2.1 方法——掌握核心技术，加强团队合作

Java的方法是一段用来完成特定功能的代码片段，当程序调用一个方法时，程序的控制权交给了被调用的方法，当被调用方法的返回语句执行或者到达方法体闭括号时交还控制权给程序。可结合当前国家时政、当前形势或热点问题，引发学生对掌握核心技术必要性的思考。例如，目前市场上的操作系统大多依托于欧美国家开发的安卓等系统，一旦欧美国家实施技术封锁，后果将不堪设想。然而华为公司自2012年便开始规划自有操作系统“鸿蒙”，2019年8月华为正式发布鸿蒙系统，宣告我国真正拥有了较为成熟的多终端智能设备操作系统。通过美国制裁华为的案例，结合鸿蒙系统的发展历程，引导学生要注重研发，掌握核心技术，培养学生诚实守信、坚韧不拔的性格。

本课程还设置了小组合作任务，学生自由组成3-4人团队，合作完成一个简单的Java项目。让学生在项目实践中巩固课程所学知识，通过方法的抽象和自顶向下的设计方式，培养学生的项目分析能力，在团队合作中提高学生沟通表达和自我学习的能力，加强学生的团队精神和合作能力。

2.2.2 异常——正确认识、面对和解决错误与异常

异常处理机制可保证程序在面对一些异常情况时能够继续平稳地运行，那么对于生活中可能出现的“异常”，我们除了要将其发生的概率降到最低之外，还需要有及时充分的异常处理措施，正对应着程序在发现异常时的提前考虑、捕获、处理。

此外，同学们在学习生活中难免会遇到一些突发情况，可以借异常处理机制，引导学生们能够主动面对、及时发现和解决问题，一个人解决不了的问题可以寻求他人的帮助，平时注意提升抗打击能力和抗压能力。

2.3 融合思政元素的多维教学方法

目前，以教师授课为基础的传统教学模式已经不能满足高等教育的需要，易出现学生对知识并不会去深入研究的问题。为使思政教育能够更好地融入专业知识课堂，让学生对其不再只是“蜻蜓点水”，就需要任课教师改变教学方法，吸引学生的注意，提高学生的课堂参与度。因此，融入思政元素可采用以下教学方法：

①视频导入：借助多媒体设备和数字化教学资源，利用动态图文解说和热点时事切入，丰富课堂元素。可搜寻或拍摄一些能够融合思政教育的精彩视频，或者热点事件的官方说明材料，作为课程的切入点，吸引学生的注意和思考，引起学生学习的欲望。

②问答讨论：任课教师可在授课过程中巧设悬念，或抛出一些思考性问题，邀请学生进行回答和交流讨论，提升学生的参与度，引导学生积极思考；或者针对不同观点展开辩论，在激烈的思维碰撞中，增强学生的科学思维和辩证意识。

③课堂报告：任课老师可引导学生自主完成计算机领域前沿知识与技术的探索，例如探索食堂中智能餐盘使用的前沿技术、自动柜员机的背后原理等。以课堂报告的形式进行汇报，总结在此过程中的收获与感受，培养学生的自学能力。

④合作编程：编程是Java语言程序设计课程需要培养学生的重点能力之一。在实践教学中可采用合作编程的形式，一方面提高学生的动手实操能力，一方面让学生在合作中提高沟通交流能力和团队协作能力。

3 结语

国家正在加快推进新一代信息技术发展，以信息化培育新动能，用新动能推动新发展，以新发展创造新辉煌。计算机专业有力地支撑着“一带一路”、科技强国、中国制造2025等国家战略，只有将课程思政有效地融入计算机专业人才培育过程中，才能为科技强国和民族复兴夯实人才基础。本文树立了结合个人素养和家国情怀两个维度的人才培养目标，提炼了树立正确的三观、坚持爱国主义为核心等思政元素，设计了与教学内容有效映射的思政案例，通过多样化的方法将思政教育融入专业知识中，注重“术道结合”，以促进专业知识教育与思政教育同向同行。