刘帷 和薇 王卓峥 朱江淼 刘旭东

摘要:围绕建设世界科技强国的目标,以OBE和SC双向驱动作为指导思想,以立德树人作为根本任务,探讨电类相关专业高级语言程序设计课程进行思政教学的意义,深挖课程内容蕴含的思政元素,并将思政内容与专业知识相契合,以案例为驱动,充分利用线上和线下教学资源实现混合教学,同时从课堂教学、上机实践、课外阅读等环节阐述如何在教学中融入思政元素。

关键词:OBE;案例教学;教学设计;高级语言程序;混合教学

中图分类号:G642      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2024)09-0142-03

开放科学(资源服务)标识码(OSID)

0 引言

习近平总书记在2018年的全国教育大会上发表重要讲话,指出要把立德树人融入教育的各个环节[1]。党的十八大提出:“把立德树人作为教育的根本任务,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”党的十九大报告进一步强调“要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务”。2023年2月21日,习近平总书记在主持二十届中央政治局第三次集体学习时,就切实加强基础研究、夯实科技自立自强根基提出一系列重要论断,指出“加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。”加强基础研究已成为建设世界科技强国的必然要求。高级语言程序设计作为电类专业的专业基础课,同时也是为后续各种编程语言做准备,非常有必要将思政教育贯穿教学的全过程。

刚入学的大一新生正是对知识、对理想、对未来充满渴望和期待的年龄,也是实现价值塑造最佳的时机,这为在高级语言程序设计课程中实施课程思政奠定了良好的基础。课程贯彻以成果为导向、以学生为中心、线上线下相结合的混合教学模式,以OBE和SC双向驱动作为指导思想,充分利用线上和线下教学资源实现混合教学;根据真实案例教学,融合思政元素,设计适合的上机案例和题目,既要和教学知识点紧密相关,难度适中,又要在题目的背景描述中体现出时政性、工程性,兼具趣味性,让学生更真切地感受到编程的魅力所在[2]。

1 电类高级语言程序设计课程进行思政教学的意义

在当前中美贸易关系错综复杂的背景下,国家正在大力扶持和发展高科技及信息技术产业[3],2018年在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上,习近平总书记强调“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全”。由此可见要想实现“中国制造2025”,高校培养人才不能只注重知识和技术,更应该注重人的思想。课程思政的价值就是实现精神引领,要充分挖掘课程知识中蕴含的思想政治教育元素,增强对学生的“政治认同、思想认同和文化认同”,内化社会主义核心价值体系,最终转化为大学生爱国、爱党、爱社会主义的崇高理想信念和爱校、爱专业、爱学习的实际行动[4]。

完整的教育内容体系应既包括专业的内容,也包括思想政治和道德教育的内容[5]。大学教育之所以提出课程思政,提出要把价值塑造放在能力培养、知识传授的首位,就是为了激发学生的学习动力,充分发挥学生的主观能动性,让他们的学习有了更高的目标。高级语言程序设计课程作为电类大学生入学的第一门课程,恰好可以依托更宏大的思想政治格局从信息技术的发展、智能制造的进步、数据安全、芯片发展历程等领域对学生进行全方位的引导,为后续专业课的发展起到承上启下的作用。

2 电类高级语言程序设计课程思政教学设计

2.1 思政教学设计的出发点

高级语言程序设计课程在现有专业知识的基础上,深挖课程相关的思政教学资源,找准思政内容与专业知识的契合点,坚持以文化自信、家国情怀、民族自豪为重点,用习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人理念。具体表现在以下几个方面:1) 培养学生的爱国主义精神,引导学生树立“4个正确认识”:正确认识世界和中国发展大势,正确认识中国特色和国际比较,正确认识时代责任和历史使命,正确认识远大抱负和脚踏实地;2) 培养学生的大国工匠精神,在工作和学习中努力做到执着专注、作风严谨、精益求精、敬业守信、推陈出新;3) 培养学生具有职业素养,注重学生职业道德、团队意识、合作精神、表达能力等方面的培养。

高级语言程序设计课程通过课堂教学设计、上机实践内容安排、课外拓展阅读以及充分利用在线教学平台等各个环节,将课程从课内延伸到课外,让学生了解世界计算机软硬件的发展的背景下,中国的计算机软、硬件走过了哪些艰难和辉煌的历程,取得了哪些令世人瞩目的成果;了解中国科技的发展和中国人民的伟大智慧;了解精益求精的大国工匠精神;了解诚实守信的职业素养;了解新时代大学生该有的责任与担当。课程通过介绍与专业相关的学科竞赛、介绍学长的科技作品,让学生从中找到兴趣点,并且能预先认识未来自己可能达到的程度;从新中国成立初期、改革开放和进入21世纪各个时间节点的重要事件、重要人物和重要指导性文件入手,向学生全面介绍为实现不同时期的发展目标,中国科技工作者付出的艰苦努力,让这些名人殿堂中的伟人们引领学生叩响知识的大门。以往学生都知道比尔·盖茨、乔布斯,但他们今天更应该知道中国的算法之父吴文俊、中国的程序员第一人求伯君、让世界密码学界为之叹服的王小云等。

2.2 在课堂教学设计中融入思政元素

要达到在课堂上以“润物细无声”[6]的方式将思政元素与专业的知识点相衔接是一个很难的境界,这对教师提出了非常高的要求,因此在“三位一体”的教育理念下,如何将“价值塑造”理念有机融入每一节课程的设计和讲授中,需要教师深入挖掘教学内容,查阅大量资料,从中萃取蕴藏在知识背后的思维方式和价值取向。这些思政元素是在讲授知识点的过程中以问题背景描述或者问题拓展的方式展开的,切忌生硬灌输。可以通过讲故事、小组讨论、自由发言、编程验证+逐步启发+不断完善等方式,鼓励和启发学生通过思考和实践,感受到程序设计的严谨性和艺术性,认识到不断探索和学习的必要性。结合教材章节内容在课堂教学中预设思政案例见表1。

2.3 为上机实践内容中设定思政背景

高级语言程序设计课程是一门实践性很强的课程,在整个授课过程中最能让学生全情投入,感受到自己技能水平的提高,同时又能让学生在无形中自己体会到工匠精神和作为一个工科学生所应具备的人文素质的,就是他们要着手进行的上机实践项目[7]。为此,设计适合的上机案例和题目就变得格外重要,这些题目本身既要和教学知识点紧密相关,难度适中,又要在题目的背景描述中体现出时政性、工程性,兼具趣味性。

针对学生的水平不同,设计一般性的练习题和拓展项目案例两类供学生选择。一般性练习主要是针对课程章节内容,适当进行知识的扩充和延展,在问题细节和解题技巧上通过在指导书上批注“提示”“小技巧”“附加问题”等方式进行有益的补充。拓展项目案例则是立足于我国和世界上一些前沿的研究领域,浓缩并抽象其中跟章节内容相关的基础知识或者相关知识,以“背景资料”“有关概念注解”等方式加以补充。拓展实践题目中的主要案例及其所体现出的思政内容见表2。

2.4 通过课外阅读材料拓展思政内涵

由于高级语言程序设计课程是入学的第一门课,学生前面缺乏类似《计算机导论》课程的引导,就像是学生历史课要学习中国近现代史部分,如果之前从来没有了解过中国古代史的话,学生就无法深刻体会到中华民族上下五千年的伟大文明和智慧,也就无从理解当今社会主义社会的优越性。这些明显缺失又非常重要的内容,由于学时有限,以教师推荐阅读资料的形式让学生进行课下补充和自由讨论是非常适合的。

授课过程中以“铭记历史,回顾中国计算机发展的历程”为题进行阅读材料的推荐,内容涵盖新中国成立初期科研工作者的艰苦奋斗到2020年中国软件的成熟繁荣。课程中有引领行业发展的纲领性文件和事件,有领军人物的重要贡献,有排名世界前列的国之重器,有华为、中兴被打压后的励精图治,有让工科大学生为实现“中国制造2025”而献身科技的呐喊。

当今的大学生虽然成长于互联网时代,但对于计算机相关领域的了解却相对比较片面,而新中国计算机的发展史也是一部中国人民独立自主、艰苦创新、开拓进取的奋斗史。这部分资料散落在网上,存在雷同、单一、分散的问题,很多细节需要从大量文档中抽离并重新编辑,当教师重新整理并推荐给学生课外阅读后,引起了学生的广泛关注,也更加激发了他们对高级语言程序设计课程的学习兴趣。

另外针对高校就业方面的现状,电类专业一部分计算机应用水平比较高的优秀毕业生在就业中优先涌向了金融、互联网等行业,而从事工业软件开发和应用的人却寥寥无几。业内人士对专业人才的缺口的担心,以及毕业生的流向,正是由于学生们没有充分了解到传统IT软件和工业软件之间的联系与区别,没有了解我国工业软件发展的重要性和紧迫性。为此在授课过程中特别以被电类专业学生广泛使用的Matlab软件在中国被禁用的事件为案例,让学生了解工业软件作为智能制造和重要基础的核心支撑,对于推动我国制造业转型升级、实现制造强国的重要意义。帮助学生褪下当今最热门的话题“工业互联网”“人工智能”和“大数据”的光环,去掉制造业的外壳,直视最内核的部分,最终再回归到C语言可以作为底层嵌入式硬件开发语言的特点上,让电类专业学生对C语言的学习比一般学生具有更广阔的视野,让学生将中国梦和个人理想结合起来。

3 特色与创新

1) 高级在教学过程中使用案例教学,让编程变得更有趣,更直观,调动学生的主观能动性。

2) 给学生足够多的案例进行练习实践,引导学生运用所学知识,解决工作和生活中的实际问题,使学生能在做中学,在学中做,边做边学,知行合一。

3) 多角度引入思政案例,融入教学中,希望在授课过程中潜移默化地对学生的意志品质方面进行培养。

4) 建立多维考核体系,通过批改作业,批改实验,阶段性考核,期末考试,按照任务的完成程度,从侧面了解学生对所学知识的掌握情况,了解学生的知识综合运用能力。

4 结论

高级语言程序设计课程是电类专业中的一门基础必修课程,对后续课程的学习非常重要,而要在此门课程的学习中遵循OBE理念,融合前沿技术与思政元素,对专业教师提出了更高的要求。要求教师不仅本身要有大局意识,有一定的思想政治理论水平,还要精通专业知识,深挖课程内涵,精心设计教学环节,对学生在传道授业解惑的同时塑造正确的世界观、人生观和价值观。

在信息爆炸的时代,学生对于信息的提取过于多元化,有时偏向娱乐化,对于中国的传统文化可能了解不足,对于现代的一些科技发展了解不够充分。筛选跟授课内容相关的文化历史底蕴,以及相关的科技发展进程,帮助学生扩充知识面的同时增强对文化的自信,和民族的自豪感,同时感受到自己身上的责任,将个人前途与国家命运紧密结合,国家科技创新力的根本源泉在人,科技的未来在青年,当代大学生要树立正确的世界观、人生观、价值观,敢于担当,奋力创新,传承工匠精神,在科技强国建设中成为中流砥柱。

参考文献:

[1] 习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).

[2] 张静,唐欣.“大思政” 格局下高校电类基础课程思政教学的探索与实践[J].大学教育,2020,9(11):144-146.

[3] 丁海燕,袁国武,周小兵,等.高级语言程序设计案例教学模式的探讨[J].计算机教育,2011(8):65-68.

[4] 黄震.课程思政融入程序设计类课程的研究与实践[J].电脑知识与技术,2023,19(17):47-49.

[5] 蒋宗礼.提高课程教学站位[J].中国大学教学,2021(1):35-41.

[6] 教育部.关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[S].教高[2020]3号.

[7] 尹孟嘉.新工科背景下C语言程序设计课程思政教学探索[J].电脑知识与技术,2023,19(18):165-167.

【通联编辑:王 力】