面向计算机类课程的思政建设探索与研究

张所娟，陈 刚，宋金玉，郝建东，崔 静，谢晓宇

（陆军工程大学 指挥控制工程学院，江苏 南京 210001）

新工科背景下，计算机专业人才培养已从强调程序设计转变为强调系统设计，以提升计算思维为基础，着力培养学生解决复杂工程问题的能力［1］。计算机专业包括计算思维、算法设计与分析、程序设计与实现、系统设计与实现、系统分析与评价等能力，不同课程对应支撑上述不同能力的培养，其中计算思维能力贯穿计算机专业的多门课程，是计算机人才必须具备的基础能力［2］。

教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》（简称为《纲要》）明确了理工类专业课程思政设计要求，本文旨在《纲要》的指导下结合计算机类课程特点，研究如何将思政建设与课程教学融为一体，依托思政建设有效促进学生计算思维，提升其解决复杂工程问题的能力，为计算机专业人才培养发挥提质增效的效果。

当前，围绕计算机类课程的思政建设已开展了许多研究工作，大部分针对计算机专业的多门课程探讨专业思政的建设和实施方法。李薇等［3］介绍思政教育在C语言程序设计中的应用，在理论和实践教学环节融入思政要素。李静等［4］针对Python语言程序设计课程挖掘思政元素，探索思政教学路径，列举了部分典型案例。郑珂晖等［5］从梳理课程育人目标，提升教师水平，改革教学内容、方法、评价等方面对C/C++程序设计课程进行思政改革探索。在计算机基础课程中，贾惠珍等［6］以计算机组成原理课程为例，阐述如何从教学目标制定、教学内容设计、教学手段使用、教学方法选择、实验环节设置、教学效果评估等方面探索课程思政教学实施路径。奎晓燕等［7］针对数据库技术与应用课程的相关知识点，挖掘混合式教学方式中课程蕴含的思想政治元素。胡辉［8］从挖掘课程思政教学案例、设计课程思政教学简案、开展课程思政实践教学、探讨课程思政教学方法4个方面研究数据库课程思政。

综上，目前高校计算机类课程思政建设主要集中于挖掘、融合具体课程的知识点与思政元素、研究教学方式，结合计算类专业学科特点开展思政建设的研究相对较少。

然而，计算机专业具有明确的学科定位与自身学科特，本文旨在聚焦计算机专业人才培养目标，提出课程思政元素挖掘思路与方法，从宏观、中观、微观层面构建思政建设教学实践路径，并结合具体课程予以阐述，目的在于指导教师结合具体课程更好地开展课程思政建设。

抽象、理论、设计是计算机学科中的3个学科形态，问题求解的基本路径为问题—形式化描述—计算机化。李曲等［9］归纳梳理了计算机大类专业核心价值体系的构成，包括家国情怀、社会责任、法制意识、工程伦理、科学精神等，这些思政元素共存于不同的计算机课程。

由于计算机专业课程设置具有明显的关联性［10］，课程间存在较强的支撑关系，通常情况下一门课程需要一门或多门前续课程支撑，也为后续课程奠定基础。因此，在建设计算机类课程思政时，可将计算机大类的核心价值体系作为思政建设主线，充分考虑课程间的延续性，统筹规划设计，通过多门课程的思政建设形成合力，发挥整体大于部分之和的优势，具体建设思路如图1所示。

Fig.1 Examples of supporting relationships of computing courses图1 计算类课程支撑关系示例

《纲要》中强调注重科学思维方法，帮助学生树立求真的科学态度。计算类课程教学自身蕴含了对计算思维的培养要求，因此与思政元素形成了天然联结，科学思维方式不仅有助于提升学生计算机学科专业领域能力，还能将所学知识迁移应用到实际工作中，促进其形成正确的价值观。计算思维是计算机专业各课程的基础要求，与之相关的思政元素贯可穿所有专业课程。

需要注意的是，根据布鲁姆分类目标可知，学习不仅仅停留在知道、理解、应用层面，更重要的是促进其发展分析、评价、创造等高阶认知能力，开展思政建设时也应考虑形成与之相适应的思政教学设计。

因此，在挖掘思政元素时应深入理解课程目标，把握课程知识体系的主要内容，突出重难点知识，遵循既定课程目标方向，有效避免课程教学与思政建设“两张皮”的问题。综上，专业思政建设必须重视内容建设，绝不能形式大于内容，忽视了内涵的深化。

思政元素的挖掘应依据计算机类课程思政建设的基本思路，围绕计算机大类专业核心价值体系，结合计算机类课程专业特点，从以下3个方面考虑思政元素的挖掘方法。

3.1 跟踪技术发展，建立内容关联

由于计算机领域技术迭代更新速度快，每一次技术变革都推动了社会发展和进步［11］。因此，以技术发展为线索能有效实现思政元素与课程内容的有效关联，从技术产生、发展、运用等方面挖掘其中蕴含的人文精神、科学精神等，例如结合计算机相关领域技术发展史，通过名人故事介绍科技创新和发展，讲好中国故事。

3.2 剖析知识内涵，把握原理本质

紧扣知识内涵，深入理解相应领域工程知识所蕴含的原理，并非简单考虑表面内容。在布鲁姆分类目标中，强调评价、创新等高阶认知，因此思政元素的设计不能停留在学习低阶技能层面，必须将思政元素与知识创新、评价直接建立关联，只有把握原理本质，才能深入理解专业知识，挖掘知识深层所蕴含的哲学思想、唯物主义价值观等，对应高阶认知学习，避免发生思政元素挖掘简单化、偏离课程内容的情况。

3.3 践行知行合一，增强体验感悟

理论与实践并重是计算类专业课程的另一特点，充分利用该特点对思政建设的知行合一具有重要意义。

理论教学以讲解传授知识为主，晓之以理地将科学思维方法与态度、家国情怀、价值观寓于知识中进行传授，扫清学生认知盲点，实现知识传授与价值引领的有机结合；
实践教学以学生实践操作为主，采用体验感悟教学思路，通过实验将所学知识付诸实践，促使学生在实践体验中形成价值认同，有利于打通思政教育中知行合一的断点。

专业课程思政教学实践路径可将专业、课程、课时分别在宏观、中观和微观层面进行构建，具体思政建设教学实践路径如图2所示。

Fig.2 Practical path of ideological and political construction teaching图2 思政建设教学实践路径

4.1 宏观层面

从计算机专业培养目标出发，按照专业毕业要求，确保每门课程的教学目标与课程承担的任务（指标点）关系清晰。通常情况下，一门课程教学目标应对应一项或多项任务，一项任务往往由多门课程中的多个目标支撑完成。根据《计算类专业教学质量国家标准要求》可知，课程体系必须支持各项毕业要求有效达成。

本文以数据库原理课程为例，课程目标对实现毕业要求2、3提供支持。课程目标1为掌握数据库系统基本概念、关系数据库基本理论、关系数据标准语言SQL及数据库编程，掌握计算应用系统数据库设计方法；
课程目标2为能合理组织数据，有效存储、处理数据，掌握关系数据理论，能正确设计、评价优秀的关系数据库模式，掌握关系查询处理和优化技术，为提升数据库应用系统的查询效率和系统性能奠定基础；
课程目标3为掌握数据库管理系统的基本知识与数据库系统设计方法，熟悉数据库恢复技术与并发控制技术，掌握如何保证数据库安全性和完整性的约束描述；
毕业要求2强调学生对问题的分析能力，能应用基本原理分析复杂工程问题；
毕业要求3强调学生具备设计、开发解决方案的能力，能针对复杂工程问题设定满足特定需求的解决方案。

具体对应关系［12］为课程目标1支持毕业要求2，课程目标2、3支持毕业要求3。

4.2 中观层面

将一门课程作为实践对象，依据计算机大类专业核心价值体系，以知识单元为实践单位分解课程思政目标，建立知识体系的知识点、思政点、思政目标的关联图谱，如表1所示。

Table 1 Association graph of ideological and political elements表1 思政元素关联图谱

4.3 微观层面

该层面将落实到每一课时的设计与组织上，合理组织每个课时涉及的知识单元，教学实施可采用现有教学设计框架进行教学设计。目前，BOPPPS模型关注学生发展需求，强调学生全方位参与学习，可及时获取反馈信息，能较好地帮助教师组织教学流程。因此，本文以BOPPPS模型为基本框架进行阐述。

在进行思政设计时，依据计算机类课程价值体系，充分提炼课程中蕴含的价值理念，将课程思政元素嵌入由BOPPPS模型牵引设计的教学环节中，实现知识传授与价值引领的有机融合与嵌入式课程思政育人。在引入环节，通过讲述中国故事激发学生爱国热情；
在参与式学习环节，延伸知识内涵，从原理层面挖掘其中蕴含的哲学思想等。

本文以数据库原理课程中的事务机制为例（见表2），事务是数据库技术中的重要概念，事务机制是数据库管理系统的实现技术之一。由于事务概念较为抽象，又与应用密切相关，在思政设计时应从技术发展和原理本质方面挖掘思政元素，具体考虑在BOPPPS模型的导言（Bridge-in）；
学习目标（Objectives）、前测（Pre-test）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-test）、总结（Summary）这6个环节种进行思政设计，无需在所有教学环节出现思政元素，应与实际内容相结合。

Table 2 Example of micro level teaching design表2 微观层面教学设计示例

例如，在前测时通过测验方式进行学情分析，教师实施具有针对性地教学，通过言传身教的做法为学生传递教师严谨治学的工作态度；
在参与式学习环节，从实际场景切入事务特性，帮助学生由感性认识升华到理性认识，培养学生善于抓住事物本质分析问题的能力，同时强调事务的一致性需要由定义事务的程序员来保证，让学生意识到作为一名技术人员的责任意识和严谨作风的重要性；
在总结环节，引入国产数据库OceanBase性能夺冠的案例，激发学生民族自豪感和民族自信心。

计算机专业课程符合工科教育目标定位，具有自身特点，若能有效结合专业特点开展课程思政建设，以专业知识为基础挖掘思政元素，可有效避免思政建设流于形式。

本文首先从计算机专业的目标定位、学科特点入手，分析计算机类课程思政建设的基本思路；
然后面向计算机类课程，从3个方面提出课程思政元素的挖掘方法；
最后从宏观、中观、微观层面建立思政建设教学实践路径，指导教师结合具体课程更好地开展课程思政建设。

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