摘要:如何在《C程序设计》这门理论与实践并重、专业性极强的专业课程中挖掘、融入“课程思政”元素,以春风化雨般地将思想政治元素融入教学中,是非常有必要的探索。这样可以达到对高校青年学生进行立德树人、培根铸魂的教育目标,也是作为新时代高校教师的重要职责。
关键词:课程思政;程序设计;C程序设计;实施路径;立德树人
项目来源:本文系临沂大学2021年课程思政教学项目“《C程序设计》课程思政示范课程”(项目编号:K2021SZ200)的阶段性成果。
左玉龙(1981.10-),汉族,山东临沂,讲师,工学硕士学位,研究方向:计算机软件与理论、信息技术应用、多媒体技术应用。
国内大多数高校都将《C程序设计》作为大学计算机专业一年级的课程进行開设。对于刚刚步入大学的一年级新生来说,《C程序设计》课程应以培养学生具有严谨的编程习惯、学会解决问题的经典高效算法和培养学生的计算思维为主要目标。在C语言课堂教学中,应该在讲授知识内容的同时挖掘知识背后的计算思维方式以及文化内涵。因此,这门课程理应将学生计算思维能力的培养作为主要目标。在授课中,要注重培养学生对编程精益求精的大国工匠精神,注重培养学生对未知的探索、对真理的追求以及勇攀知识高峰的责任感和使命感。还要激发学生科技报国的家国情怀以及使命担当,从而将社会主义核心价值观内化于心。本文将从教师自身、知识内容、教学模式、实训平台和信息技术助力等方面进行课程思政融入建设。在具体讲授《C程序设计》课程理论知识时,充分挖掘课程中的思政元素进行教学设计。深入探究课程思政元素的内涵,将课程思政目标与知识内容中的核心目标和技能拓展目标紧密融合,并有针对性地扩展思政教学内容。在此基础上,进行知识的融合[1],实现将思政元素恰当地融入《C 程序设计》课程各章节的教学设计,使专业知识和思政元素相互交融。
一、专业内容和思政融入的模式及方法路径
(一)教师层面
“人不率,顺不从;身不先,则不信”,这就要求教师作为榜样,需要行为世范,以身作则,言行得当。他们应该有正确的人生价值观,坚持正确的政治方向,积极上进,遵守规则[2]。为了提高自身的政治素养,教师可以通过使用“学习强国”App、参与集体政治理论学习等渠道扩大自己的知识广度。同时,在教学过程中,教师应该将课堂延伸到课外,及时解答学生遇到的问题。学生在课程学习中遇到的问题可以通过微信或学习平台(如对分易平台、头歌在线实训平台)与教师或组长积极交流讨论,利用讨论和交流的形式解决学习中的疑难问题。教师对待学生真正做到有求必应,从而培养学生的担当和奉献意识。
(二)知识内容层面
在课堂教学中适时引入科学知识和中国文化传统知识是一个非常好的方法。通过引入大量爱国企业家、科学家以及中国传统历史文化的案例,可以丰富学生的知识面,培养他们的爱国热情和对中华民族文化的自信心。此外,注重培养学生的科学思维素养,引导学生具备正确的人生观、价值观和世界观也是十分重要的。以C语言为例,在教学过程中可以引入C语言的发展历程与应用现状的视频,让学生意识到计算机程序设计在5G时代的广泛应用,并介绍华为、中兴等中国公司自主研发的先进软件。此外,引入中华传统文化案例,譬如:“杨辉三角问题,百马百担问题”等,可以通过编写计算机程序来解决。通过将思政元素融入C程序设计教学内容中,可以使教育更加全面和有意义。
(三)课堂教学模式
线上线下相结合,拓宽教学的时间和空间。采用课堂讲解、对分易、头歌实训平台和微信群交流相结合的教学模式,积极建设网络教学资源,将有关章节中的教学资源或链接传到对分易平台供学生随时点播学习,通过头歌实训平台让学生进行在线实际操作和练习。多种教学媒介的使用拓宽了课程思政的教学时空,增进了师生交流,提高了思政教学的效果。先进的在线实训平台:培养细致严谨、精益求精的大国工匠精神。通过头歌在线实践平台,对学生的实训作业即时评分,在线编写与调试程序,培养学生严谨的编程习惯。每一个标点符号甚至每一个空格的使用错误都将导致程序得不到正确结果或无法运行。编程必须严格遵守规则,从而培养学生细致严谨、精益求精的编程习惯,并培养他们在遇到问题时能够独立思考、永不言弃、百折不挠的精神。头歌在线实训平台比传统的单机编程练习具有明显优势,能够显著提高学生的编程能力。对于实训任务,通过由易到难的关卡设置,及时给予学生反馈和分数,激发学生的进取心。此外,该平台还可以采用全国重点大学优秀教师所创建的实训题目,让学生享受到优质的教学资源。对于教师而言,使用该平台能够大大提高批改编程题的效率,清晰地了解学生的做题情况,及时发现学生的薄弱环节并不断改进教学方法。信息技术助力教学的一种方式是利用网络存储来进行书面作业的布置和批阅。在移动互联网时代,学生普遍拥有手机等移动设备,教师,我们可以充分利用这种便利条件,通过对分易系统,可以快速布置理论知识等书面作业,学生可以通过手机将完成的作业内容上传,可以是附件或者拍照。教师可随时随地对学生的作业进行批阅,学生也可随时随地查看教师批改后反馈作业中存在的问题,及时改正并复习。通过这种作业的模式,给予学生充分的思考空间,激发学生的发散及创新思维。结合头歌在线实训平台,可以为学生提供强有力的训练补充,大大提高学生在专业选拔考试中的应试能力。这种综合利用信息技术的教学方式将帮助学生更好地掌握知识和技能,提高学习效果。
二、思政元素融入课堂教学的典型案例
将思政元素融入到头歌在线实训任务中,更容易在实训课上培养学生认真、细致、严谨、百折不挠以及克服困难的学习态度。在实训课中,经常会能听到同学们各种各样的声音: “老师,我写的代码和我同学的是一模一样的,为什么他的运行结果正确,而我的确总是提示各种错误呢?”“这个程序真的太简单了,简直是小菜一碟!”“我的设计的算法经过反复考虑,没有任何问题,编译也顺利通过了,为什么最终结果却显示不正确呢?”那些自称“小菜一碟”的同学在编程调试时也时常漏洞百出。唯有通过反复地严格练习,学生才能形成认真严谨的编程习惯。作为教师,要潜心设计C语言课程教学,使其与思政教育恰当地融合。在教学中,要将思政元素在适当的节点有机融入,潜移默化地将思政元素植入教学内容,以达到良好的思政教学效果。在专业课程的教学中,要摒弃呆板的、方式单一的、教条的模式。对于青年学生来说,硬性地说教是不会取得好的效果的。因此,在开展“课程思政”教学时,一定要避开呆板的说教模式,采取嵌入式将思政内容达到自然的融合。
三、典型教学案例设计如下:
(一)学完字符数组之后,通过头歌实训平台让学生完成一个承载思政元素的在线实训案例
案例具体描述:每3天运动跑步一次,例如,周一跑步完了周四再跑,用C语言编写程序,输入今天是星期几,输出未来的10次跑步日是星期几。譬如,测试输入:3,表示今天是星期三,预期输出:十行,表示未来的10次跑步日分别是星期几。当学生做这个案例时,要适时地询问学生平时有没有跑步的习惯?跑步对身体都有哪些好处?再根据学生的回答,督促引导学生坚持运动锻炼。通过这个实例让学生明白:身体是学习生活工作的根本,健康才是是幸福的源泉,让学生除了学习技能知识,还要不断的提高身体素质。
(二)在讲数据类型知识点时,可引入富有哲理的故事案例
案例具体描述:对于难点的知识,学生较难理解整形和浮点型数据的使用规则和数据溢出的问题。为了帮助学生更好地理解这些知识,可以通过与学生在课堂讨论“农夫和金鱼的故事”来进行教学。故事的主要內容是让学生明白做人做事应该有适当的尺度,不应该贪婪。通过这个故事,让学生了解到做任何事情时都有适度的考量,待人接物也应该有适当的克制[3]。这就意味着在编程中,使用各种数据类型时,需要注意数据的范围和限制,否则可能会导致数据溢出和错误的结果。通过这个类比,学生将更容易理解这些知识点,并且在学习过程中也能领悟到做人做事的道理。
(三)在学习if和switch选择语句时,可引入历史典故并及时融入思政元素
可先给学生讲“鱼与熊掌不能兼得”的历史故事,这个故事告诉学生,在面对两难选择时,我们不能贪心地想要同时得到两个看似互斥的东西。这引发了学生对课堂知识的兴趣。接着,可以告诉学生在学习和生活中,有可能经常会遇到两难的选择,就像在编程中使用Iif语句一样。让学生思考如何在面临这种情况时做出正确的选择。同时,也可以引导学生了解到有时候我们在也会面临很多项选择的情况时如何做选择,就像好比在编程中使用switch语句一样。这时,我们需要学生具备良好的选择能力,同时要考虑选择的联动效应,以及对大局产生的影响,就像程序最终的结果一样。通过如此这个类比,可以让学生认识到在人生旅途中,需要具备把握全局的能力,要有大局观。在工作或生活中,当面对个人利益、集体利益、国家利益的选择时,我们应该要首先考虑国家和集体的利益,以此。这样的教育不仅能帮助学生理解课堂知识,并还能培养他们学生的自我约束能力和社会责任感。通过switch语句设计“一周七天每天运动一小时计划表”的任务程序场景,在学习掌握switch语句的过程中,让学生明白,在学习工作之余不要忘记锻炼身体。要全面发展,参与多种运动,让学生明白,拥有强壮的身体素质是学习和工作的基础要素,只有身体健康才能更好地工作,才能追求更美好的生活。要让学生认识到,只有全面发展才能学习到更多的科学技能知识,为国家做更大的贡献。在这个案例中将培养学生良好的生活习惯融入课堂知识中,效果必然是非常好的。
(四)在学习循环程序结构的知识点时,可引入承载中华传统文化的思政元素实训案例:
案例描述:百马百担问题,有100匹马,驮100担货,大马驮3担,中马驮2担,两匹小马驮一担。问:大、中、小马各多少匹?再如:我国古代数学家张丘建提出“百钱买百鸡”问题,意为用100元钱买100只鸡,其中公鸡售价5元一只,母鸡售价3元一只,小鸡售价1元三只。让学生学会如何使用多重循环解决这个知识点,通过设置条件解决数学穷举计算的问题[4]。教师要通过此案例让学生体会中华传统文化的魅力,了解在古代此类数学问题是如何解决的,让学生深刻体会用C语言进行程序设计的强大之处,科技改变了人们对复杂问题的解决方式,培养了学生的计算思维。提高对知识的探索和创新能力[5]。在编写程序的过程中,让学生思考如何优化程序,使程序的运算效率最高,从而培养学生精益求精的大国工匠精神。
三、融入课程思政的《C程序设计》教学效果评价与成效
“课程思政”本身既具有C语言程序设计课程关于专业知识技能传授的教学目标,还具有承载思政元素的教育目标。我们教师应该着重思考如何将这两个目标进行有机融合进行评价。因此,在考核方式上,我们应教师要更注重教学中的过程性评价,将立德树人、培根铸魂作为“课程思政”考核的最根本任务,要。我们的评价标准应该以能促进学生全面发展为基准。建立以注重过程性评价与期末考核并重的成绩评价体系是很至关重要的。平时成绩与期末成绩比例为1:1,可确保对学生全过程的综合评价。课程作业或平时测试都通过信息技术支持的平台进行提交,以保证评价的客观性。对平时成绩的设置,可以考虑以下几个方面:首先,书面作业可以占据一部分比重,鼓励学生进行编程练习和思考;其次,课中互动答题可以激发学生的积极性和参与度;此外,平时测试可以反映学生的基础知识掌握程度;最后,实验成绩可以通过在线实训平台进行评判。这样的设置能够全面体现学生的学习态度、编程能力和问题解决能力。充分利用对分易平台和头歌在线实训平台对学生平时作业进行管控,可以有效地评估学生在各个方面的学习成绩。通过客观量化的数据,我们可以更准确地评价学生的表现。同时,头歌在线实践平台的应用对课程的教学效果有极大的促进作用,有效提高了学生的编程能力。学习本门课程将对学生其他专业课的学习起到极大的促进作用。对分易系统全程融入课堂教学,对教学中的课程资源进行管理,起到了良好的效果。学生可随时随地上传、查阅、复习作业或学习内容,教师可随时随地批阅指导。采用对分易进行考勤、分组教学、上课提问等教学辅助,从而大大节省了教师组织教学的时间,提高教师的备课效率,增加课堂的趣味性。
四、本课程在思政方面的持续建设需进一步解决的问题及改进措施
在教学过程中,可以通过不断地实践和总结,从《C程序设计》课程的各章节中提炼出主要知识点,并将思政元素与之融合,形成优秀案例。建立完备的思政教学设计案例库,实现思政元素对知识点的全覆盖,从而建立较完备的思政案例库,在教学过程中可以进行不断地改进,不断地补充。其次,要持续用好头歌在线实训平台,在选择平台提供的实训项目任务的基础上,努力开发设计出更多契合思政元素的实训项目任务。实训项目的设置要具有针对性,实训项目的连贯性也需要进一步加强,需要进行整体设计改进。大力挖掘利用对分易平台强大的课程资源管理功能,积累更多的教学资料,便于进一步的教学研究。对考试题库进行持续的完善改进,针对本课程的特点,构建更科学的评价模式,通过头歌实训平台或对分易系统进行期中、期末考试评价。
五、结束语
本文设计了对《C程序设计》课程思政的建设路径,从包括专业理论知识的讲授内容、教学模式构建以及在线实训教学环节等多维度进行设计多方面。通过多维度的设计,深入挖掘课程中“思政元素”的精髓,将其融入到各章节的教学设计环节中。此举使得专业知识和思政教育能够相互融合,达到更好的教学效果。这种思政教学方法对于计算机类专业的编程课程具有参考价值。然而,计算机专业课程的“课程思政”是一项需要长远发展的任务。未来,应该继续挖掘课程中的思政元素,以更好地满足计算机专业课程的特点。这是本文作者将要继续努力完成的工作。
作者单位:左玉龙 临沂大学
参 考 文 献
[1] 张利华.“C 语言程序设计”课程中思政元素的设计[J].计算机时代,2021(5):103-106.
[2] 肖宁.《C语言程序设计》课堂教学中的思政元素探究[J].产业与科技论坛,2021,20(14):187-189.
[3]黄治国,余忠洋.《C语言程序设计》课程思政的教学研究与实践[J].电脑知识与技术,2022,18(24):148-149+155.
[4] 赵佳彬,于莉莉,李德恒.“C语言程序设计”课程微思政探索[J].黑龙江教育(高教研究与评估) ,2020(08):45-46.
[5]沈炜,张涵翠,庄巧莉.计算机专业课程思政的实施层次——以Python程序设计为例[J].高教学刊,2022,8(20):193-196.