C语言程序设计课程思政实施路径探索*

2023-12-11 09:17唐娇缑梦珂金菲野卢尧
中国教育技术装备 2023年20期
关键词:C语言机械工程程序设计

唐娇 缑梦珂 金菲野 卢尧

贵州师范大学机械与电气工程学院 贵阳 550000

0 引言

才者,德之资也;德者,才之帅也。人才培养必然是育人和育才相统一的过程。习近平总书记曾多次指出立德树人的重要性。高校教师要以育人为本,德育为先,以培育和践行社会主义核心价值观为主线,构建“立德树人”大思政格局[1]。而课程思政建设的过程,就是寓价值观引导于知识传授和能力培养之中的过程,是全面实施素质教育的根本要求。自《高等学校课程思政建设指导纲要》实施以来,在各地积极努力下,课程思政建设已取得丰硕的阶段性成果。

但目前仍存在课程思政内容与专业课协同发展不足,机械工程专业的思政元素探索不够深入,C语言程序设计课程的思政内容很难有效渗透教学全过程等问题。因此文章以高等学校C语言程序设计课程为研究对象,聚焦机械工程专业特点和育人要求,在课程教学过程中巧妙地将思政内容与专业教育紧密融合,润物细无声地塑造高校学生的价值观,以培养创新型、复合型机械工程应用人才。

1 课程思政育人现状

现阶段,课程思政研究方兴未艾,发展潜力大。课程思政存在的问题集中体现在以下三方面。

一是教师的思政观念有待加强。办好思政课,关键在教师[2]。因此,推进课程思政建设首先要提升高校教师思政建设的能力,建设一支政治过硬、能力突出、水平高超的教师队伍[3]。而当前,教师思政观念较为薄弱,对思政育人的教育观理解不充分,从一定程度上制约了课程思政的实施效果。

二是学生对思政育人的认同度有待提高。学生作为思政育人的受事主体,其对思政育人的认同度和吸收度对课程思政建设效果有着最为直接的影响。而目前部分学生对思政教育无感,甚至有的还存有较为明显的抵触情绪;另外“专业为先,思政靠边”的错误理念也使学生在思政学习领域没有倾注足够的精力。

三是思政内容和专业课协同度有待加强。思政内容和专业内容之于学生,犹如鸟之双翼,车之双轮,应当协同并进,只用一条腿走路终究无法行稳致远。而当前,教师和学生对思政教育的输出力度和输入效果有待加强。

2 思政元素的挖掘

课程思政建设首先需要挖掘专业课程所蕴含的思政元素,根据机械工程的专业特色和优势深入研究育人目标,C语言程序设计课程要从C语言程序设计技术、方法和理论等方面梳理课程内容,深度挖掘其中蕴含的思想价值及精神内涵,动态更新思政元素案例库。思政元素的覆盖领域总的来说要做到四个聚焦,即聚焦家国情怀、聚焦社会发展、聚焦专业精神、聚焦“三观”塑造[4]。文章将以机械专业、地方特色和社会发展三个层面为切入点,挖掘C语言程序设计课程思政元素。

2.1 从本专业着手,培养德才兼备的机械工程人才

机械工程领域与国民经济发展息息相关,传统机械工程行业在大数据时代下已逐渐往智能化方向发展,单片机的开发与应用、智能装备等众多技术都需要嵌入式编程作为技术支撑,而嵌入式开发技术的主体语言就是C/C++等编程语言。作为机械专业的学生,不仅需要掌握过硬的技术,还要具备为社会服务的意识和责任感,才能肩负民族希望、担当历史使命。因此,机械工程专业的课程思政建设需要立足于本学科的专业视野、理论和方法,深入挖掘专业课中蕴含的思政元素,如:工匠精神、知识产权、机器人伦理问题等。要对机械工程行业和国际产业技术发展状况赋予价值引领,全面推进高校C语言程序设计课程思政改革,从而培养面向新时代、面向制造强国、具有家国情怀和行业理想的大制造领域一流拔尖创新人才[5]。

2.2 从地方特色着手,进一步弘扬新时代贵州精神

多彩贵州不仅有着独特的生态环境、丰富的民族文化,还具有厚重的红色历史文化,挖掘贵州本地文化和时代精神所具备的育人价值,能够有效地进行贵州地方特色的课程思政建设。优良的生态环境是贵州经济发展得天独厚的优势,然而贵州属于典型的喀斯特地貌,又地处高原,生态环境一旦被破坏将很难修复。利用这些案例知识,可以对学生进行生态文明教育,培养大学生的绿色发展观,同时可以在课堂中融入不同数据类型,计算沙漠化速率数据等相关函数,培养学生的社会责任感[6]。贵州也是中国著名的少数民族聚居区,民族风情独特、历史文化底蕴深厚,高校要不断探索民族文化的实践资源,并找到将其融入专业课程的有效路径,补足学生的精神之钙。贵州红色文化作为中国民族精神的重要内容,其中所包含的爱国情感、理想信念、革命精神、民族团结意识,亦是绝佳的思政素材[7]。

2.3 从社会层面着手,聚焦中国社会发展实践和国际局势

当今社会,日新月异,其中蕴含众多的思政教育元素,值得我们去深入挖掘。从国内社会看,中华优秀传统文化、社会主义核心价值观、“五位一体”总体布局、“四个自信”,以及创新、绿色、协调、开放、共享等五大新发展理念,都蕴含着丰富的文化内涵和思政精神;另外,国际视野也不可或缺,聚焦国际时事,“贸易战”“舆论战”“抢占舆论宣传高地”等内容,也可作为思政育人案例;最后,放眼尖端科技,如“中国天眼”“中国空间站”“陆基中段反导拦截技术”等案例,可以使学生从高精尖技术的开发创新中汲取思政营养。

3 课程思政教学实施

目前众多高校的C语言程序设计普遍存在理论课和实践课分离的现象,严重打击了学生的学习积极性。文章致力于将理论课与实践课有机结合,形成理论与实践的双向循环与良性互动。并在此基础上巧妙渗透思政案例,将思政元素融入教育教学全过程。

3.1 理论课思政教学目标

首先,理论课堂不应与实验课完全分离,在学习理论知识的整个过程中,都应该让学生及时进行上机操作,用理论来指导实践,用实践检验理论的偏差。其次,有效开展C语言程序设计专业教学、推行课程思政建设需要完善顶层设计,从全局的角度出发,让学生在掌握机械专业相关技能的同时,培养家国情怀、献身科学和敢于创新的精神,以形成全方位的育人体系。表1根据教学大纲列出了与课程章节相对应的思政目标及案例分析,可作为教学内容的参考。

表1 C语言程序设计课程思政目标及案例

3.2 实践课教学实施——以机械安全风险预警评估项目为例

上机实验可以让学生熟练掌握操作要领,积累编程经验,有效地提高学生的创新实践能力。但由于学生平时上机操作训练不足,众多学生无法独立完成项目设计和开发,造成抄袭现象严重,不仅使专业教学效果大打折扣,也不利于推进“立德树人”的教育理念。若教师以项目为例进行拆分讲解,将总的项目任务设置成层层递进的小任务,在巩固理论知识的同时,进一步训练学生的程序设计思维和实际操作能力,而后再让学生独立完成项目开发并鼓励学生主动实践,将能有效提高学生的积极性和创新能力,改善教学效果。

此次选择“机械安全风险预警评估项目”作为实践案例[8]。学生利用C语言编程技术,结合机械工程相关背景知识进行合理分析,从而实现机械安全风险预警评估,理解其对社会、健康、安全、法律以及文化等方面的影响,增强其职业使命感。从机械安全风险预警评估系统中提炼出的知识点和思政元素有机结合的教学内容如下所示。

模块1 选题概述

概述项目选题的现实意义,增强学生安全责任意识和职业使命感。机械事故时有发生,而机械安全风险评估对提升机械装备的质量发挥了重要作用。教师可播放近年来有关机械事故的影像资料,使学生感受到机械事故所导致的生命、财产的巨大损失,树立其安全和责任意识,增强其职业使命感,引发学生对机械安全问题的思考。课程中学生以小组为单位,合作实现机械安全风险预警评估。

模块2 总体规划设计

绘制程序设计流程图,培养学生程序设计思维和统揽全局的意识。很多编程初学者习惯拿起键盘就开始敲代码,导致后期即使成功实现了相关功能,却没有清晰的逻辑体系,可读性较差。而程序流程图不仅清晰直观、能帮助学生快速厘清整体设计思路,也能让学生及时发现逻辑矛盾等问题,使学生的程序设计更加高效地满足实际需求,从而培养学生程序设计逻辑思维和统揽全局的意识。因此,在进行项目开发前,可以引导学生根据实际需要绘制程序流程图,尤其是需要完成复杂需求的程序设计时。如图1为机械安全风险评估流程图,学生可在明确程序流程后逐层实现各个功能[8]。

图1 机械安全风险评估流程图

模块3 信息监测功能

实现信息监测功能,加强学生的安全意识和法律意识。监测功能模块涉及数据输入与输出以及文件存储等知识的运用。而文件存储和信息安全、信息保护息息相关,新时代的大学生不仅要学会维护自己的个人信息安全、不轻信陌生人,也要严守法律底线和道德底线,不进行校园贷、网络刷单、银行卡倒卖等违背国家法律规定和社会公德的行为,坚决维护社会主义法治的权威和尊严。

模块4 风险值计算

设定风险值计算方式,培育学生规范意识、团体精神和敏捷的思维。计算风险值需要考虑机器、人和环境三方面因素,学生了解风险值的计算方法后,通过函数调用、选择语句等编程知识来实现相应功能[8]。教师在讲解函数模块时,可自行归纳或让学生总结函数的重要知识点及易错点,巩固理论学习成果的同时,适当引入德育知识,并让学生学会自我启发,在实践中主动探索专业知识中蕴含的思政元素。如在调用函数时,实际参数与形式参数的类型个数要一一对应,可引导学生强化规范意识;而主函数和子函数的关系则可以与统筹规划、团队协作、集体精神相联系;由于应用函数时不一定都需要返回值,所以学生应学会灵活变通、举一反三,并尝试从哲学思维理解具体问题具体分析是正确认识事物的基础、是解决矛盾问题的关键。

模块5 预警级别确定

确定预警级别,并引入学生需要遵循自然规律和工程伦理的德育知识。预警级别的确定需要先进行风险筛查并计算风险值,不同预警级别对应不同的机器响应方式,同时发生多种类型风险时,按照优先级别采取相应措施。此模块涉及数组知识的运用,而数组中各数据的排列是有一定规律的。一方面,要让学生明白凡事都要顺应自然规律、顺势而为,同时传授给机械类专业学生工程伦理学,培养学生的职业道德;另一方面,培养学生处理问题的逻辑思维能力,为解决复杂的工程问题奠定基础,培养更多高素质、高技能的机械工程人才,共同推进中华民族伟大复兴的历史进程。

模块6 预警信息发布

输入预警级别信息后,查询其对应的预警信息并发布,教师讲解时可融入工匠精神和职业价值观。在课堂中可以通过让学生尝试此功能的程序设计及调试,让学生互相讨论交流并归纳总结设计中的逻辑、语法、细节处理等问题,同时引导学生不仅在程序设计时需要严谨细致,今后从事机械工程行业更需要具备一丝不苟和精益求精的工匠精神[9],也可适当引入工匠精神的先进事迹,加强对学生进行机械工程行业的职业价值观教育。

模块7 条件选择功能

设定好风险预警标准,通过if语句的嵌套应用、switch-case语句等的使用确定是否需要风险预警,若需要预警便采取相应的措施。人生总要面对很多选择,但每个选择都要坚守自己的初心和底线,机械安全生产要坚守合格线,为人处世要守住道德底线,同时也要善用“底线思维”。

3.3 德育评价

C语言程序设计课程评价考核根据教学三维目标来确定,即知识目标、技能目标和素养目标。知识目标和技能目标通常以作业、测验、课程设计等方式进行考核,而素养评价作为课程思政建设的价值引领,常以操行评定的单一评价方式考核,忽略了学生道德发展的生成性和发展性,所以德育评价方式、评价主体都应该多元化,同时注重过程性评价和发展性评价。德育评价方式要多元化。教师可以学习通、慕课课堂等多种平台为依托,以观察、访谈、问卷调查、公益活动参与情况等手段为评定维度,由终结性评价逐渐过渡到过程性评价,从而构建“以人为本”的现代化课程思政评价体系[10]。

德育评价主体要多元化。采取学生自评、同学互评、教师评价和家长评价等多种评价主体相结合的全方位评价模式,有助于更全面准确地了解学生,发现学生发展过程中存在的问题并及时给予纠正与教育。德育评价应注重发展性评价。学生是发展中的人、是独特的人,具备无限的发展潜力和可塑造空间,教师应将德育评价贯穿于学习的整个过程,注重评价的诊断功能,突出评价的过程,从而促进学生的道德养成和全面发展。

4 结束语

文章以“立德树人”为基本理念,面向机械工程专业和高校办学定位深入挖掘C语言程序设计课程中的德育元素,构建C语言程序设计课程思政教学模式,将思政案例贯穿于专业知识教学全过程。在实践教学过程中,要适当、适量地引入思政教育,保证人才素养和知识技能的发展协同进行。文章作为C语言程序设计课程思政项目的主要研究成果之一,预期在项目结题时相关学生能通过课程思政教育初步实现人格和价值观的塑造。

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