“大学计算机-计算思维”课程实施中的课程思政

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  • 更新时间2021-04-13
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  [摘要]通过对当前高校教育模式的研究发现,将课程思政引入课程实施中以满足学生成长需求,已成为新时代高校教育工作的目标之一。文章将课程思政引入计算思维课程教学中,以西南石油大学“大学计算机-计算思维”课程为例,介绍了该课程的实施过程、最终效果及其意义,总结了课程实施中关于学生计算与信息素养培养的相关方法。


  [關键词]课程思政;计算思维;信息素养


  [作者简介]谯英(1972—),女,四川射洪人,硕士,西南石油大学计算机科学学院副教授,主要从事云平台的搭建和管道监测大数据分析研究。


  [中图分类号]G641[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2021)06-0013-04[收稿日期]2020-09-01


  一、引言


  2016年,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上,指出思想政治理论课要坚持在改进中加强,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。要遵循思想政治工作规律,遵循教书育人规律,遵循学生成长规律,不断提高工作能力和水平。要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。2017年2月,中共中央、国务院印发了《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》,强调高校肩负着人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新、国际交流合作的重要使命。高校要坚持全员、全过程、全方位育人。要把思想价值引领贯穿于教育教学全过程和各环节,形成教书育人、科研育人、实践育人、管理育人、服务育人、文化育人、组织育人的长效机制,要加强对课堂教学和各类思想文化阵地的建设管理,充分发掘和运用各学科蕴含的思想政治教育资源,健全高校课堂教学管理办法[1]。2017年12月,教育部发布《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》,其主要内容详细规划了课程、科研、实践、文化、网络、心理、管理、服务、资助、组织等“十大育人”体系的实施内容、载体、路径和方法。在课程育人方面,《实施纲要》提出要深入推动习近平新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进头脑[2]。


  伴随经济全球化、信息化的到来,多元思潮交织涌流,意识形态阵地的争夺日趋激烈。为实现新时代“立德树人”的要求,必须构建多方协同育人机制,形成高校思想政治教育的最大合力[4]。而计算思维作为计算时代的新产物,是一种可以灵活运用计算工具与方法求解问题的思维活动[3],且


  早在2010年C9高校联盟发布的《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》中便把计算思维能力的培养作为计算机基础教育的核心任务,故全国各高校作为人才的“孵化器”,应响应时代的号召——用好、用对、用活课堂,将课程思政与计算思维课程教学相结合,以此作为教学目标之一以促进教学改革,实现思政教育与专业知识教育协同育人,输送一批适应新时代发展的国之栋梁。


  二、课程思政在课程中的教学现状及意义


  (一)大学计算机-计算思维课程教学现状


  目前,计算已发展成为继理论和实验之后科学研究的第三种手段。计算思维,这一概念最先在2006年,由卡内基·梅隆大学华裔计算机科学家周以真提出,她认为,计算思维就是运用计算机科学的思维方式及基础概念进行问题解答和系统设计,像计算机科学家一样思考问题、理解问题、解决问题等一系列涵盖计算机科学的思维活动[5]。计算思维作为信息技术学科核心素养之一,已成为各专业学生都应掌握的一种思维方式,它对于建立复合型的知识结构,进行各种新型计算手段研究以及基于新型计算手段的学科创新都有重要的意义。经调研发现,国内外将计算思维作为课程纳入教学计划的时间大致相同。2012年,教育部教高司函〔2012〕188号文件中指出要以培养计算思维为重点,推动大学计算机课程改革;2013年,计算思维作为新信息技术课程的内容被纳入英国的“新课程计划”中;2015年,澳大利亚等国家也将其纳入新课程方案中;2017年,国内发布的新版《普通高中信息技术课程标准》中,更是明确指出计算思维是信息技术学科核心素养之一。由此可见,国内外对学生计算思维能力的培养从大学课改辐射到了高中课程,培养学生的计算思维是大势所趋。


  在此历史机遇下,西南石油大学践行“明德笃志,博学创新”的校训,顺应时代大发展面向全校非计算机专业本科生开设大学计算机-计算思维课程(以下简称“计算思维课程”),该课程是普通高等院校“大学计算机公共课”系列中的第一门必修课程,是非计算机专业大学生学习计算机的入门课程,也是本科生入校后的第一门计算机通识教育课程。其教学的主要目标是让学生理解计算思维,了解计算机科学的主要核心概念;培养学生应用计算机科学去思考和解决实际问题;掌握计算机基础知识,初步形成对计算机及其原理、结构、应用与发展的基本认识;培养学生学习计算机科学和技术的兴趣,为后续课程学习奠定坚实的基础。通过计算思维课程的学习,学生不仅要掌握计算机科学的基础知识,而且应初步具备利用计算机分析问题和解决问题的思维意识与实践能力。使学生在以后的学习和工作中,能够更好地使用计算机及相关技术解决本专业领域的问题,提高自身的综合素质和创新能力,构建支持终身学习的知识基础和能力基础。


  (二)课程思政引入大学计算机-计算思维课程教学意义


  思想政治工作贯穿高等教育事业始终,是一项复杂的系统工程,是高校立德树人、积极践行社会主义核心价值观的重要途径。高校思想政治教育要坚持“以人为本”,把握思想政治工作的特点和规律,树立正确的教育理念,紧跟时代要求不断提升教育工作者的综合能力,助力学生成长成才[6]。将思想政治建设工作引入高校的专业课程,不仅可以帮助学生树立正确的世界观、价值观、人生观,还可以潜移默化的将其融入对专业问题的思考中,在同等的学习时间中收获满满。与此同时,在对学生进行课程思政教育的同时,也让教师对此进行二次学习,如此,教学相长,不仅培养了学生思政意识也加固了教师的思想形态。


  计算思维作为一种科学思维方法,源自大量的科学实践[7]。西南石油大学开设的计算思维课程分为两部分,分别是计算与信息素养和计算机操作实践,力求将二者有机融合,使学生在学习计算思维的过程中熟练计算机操作,在操作计算机实践中体会计算思维。计算思维强调的是培养解决问题的方法和思路,而在对学生进行计算思维培养与训练时,由于學生这个群体思想较为单纯且易剑走偏锋,思考问题不够全面,容易思想进入“死胡同”,从而诱发学生一系列的负面情绪。因此,将思政教学引入如计算思维课程等专业课程进行高校教学改革中,从而“柔和”学生的思维方式是势在必行的。


  计算思维课程作为专业“硬”课程可以增强学生的思考、理解、解决问题的能力,而课程思政作为“软”课程可以从道德、伦理、思想方面强化学生的素质。这样“软硬兼施”地对学生进行高等教育是为中国特色社会主义新时代孕育高等人才所需要的重要举措,可以有效地为祖国、为社会培育一批专业能力强、思想素质过硬的综合型人才。


  三、思政教学的实施过程与最终效果


  (一)大学计算机-计算思维课堂思政教学的实施过程


  计算思维课程除了对非计算机专业学生进行计算机专业知识介绍外,还采用翻转课堂的方式引入课堂思政:将“双刃剑”思想、“主人翁”意识、“众人拾柴火焰高”以及求实等品质融入课堂教学中。传统的“填鸭式”教学转变为翻转课堂,学生就一个专业问题而引发的思政问题展开小组讨论,在讨论中总结想法形成集体“智慧结晶”后,制作PPT于课上与老师和其他小组同学的分享交流。这样的教学方式让每一个学生都参与到专业知识以及思政问题讨论中,再通过演讲的形式使得组与组之间进行交流、学生与老师之间教学相长,让思想得到碰撞进而火花四射。


  1.“双刃剑”思想引入计算思维课程。以要求学生掌握互联网与网络化思维为主,辅以了解计算机网络的作用、分类及基本组成,了解网络协议及功能进而理解因特网作用,并了解计算机病毒的概念、种类、主要传播途径及预防措施,通过问题导向的方式引发学生深思:作为架构因特网所必需的基础设施——根域名服务器为什么对国家网络安全至关重要?作为新一代青年大学生,对此你有什么想法?密码外泄门事件、熊猫烧香、比特币病毒勒索、网络言论、人脸识别技术漏洞、诈骗二维码、手机共享充电等。这些病毒的传播者、不良言论的发布者等等,其行为危害到了哪些方面?之后展开小组线下讨论后小组制作PPT展示进而全班进行相关问题探讨。学生作为主角,老师则更多的担任主持人的角色控制流程确保交流顺利进行。


  2.“主人翁”意识注入计算思维课程。过去一段时间,我国CPU实现从无到有的自主研发,在了解CPU的发展历程时,请同学们结合CPU应用创新的发展历程,谈谈对我国科技创新进步的感想;同时面对我国在计算机理论研究和技术上仍存在短板的现状,有什么看法?此外,全球5G之争如火如荼,让同学们思考:什么是2G、3G、4G、5G,查阅资料并讨论什么是通信标准,为什么会有全球5G之争,掌握通信标准意味着什么?作为一名当代大学生,对此有什么感想?在思考的过程中,潜移默化地树立学生的“主人翁”意识,激发其科技强国的一腔热血,强化爱国思想教育。再通过场景模拟、角色扮演的方式对学生发问:如果你将来是网络和计算机达人,或是网络管理员或相关的管理者,应该如何做?进一步深化学生的“主人翁”意识,凝聚学生正能量。


  3.“众人拾柴火焰高”精神融入计算思维课程。模块化程序设计思想作为计算机编程的一部分,也是计算思维课程中所要求学生掌握的一种计算思维,即自顶而下的将问题分割到能够较好的解决单一问题,分割完成后再对问题一一解决。这种模块化设计思想可以降低程序复杂度且使程序设计等简单化。这其中所蕴含的哲学问题便是“众人拾柴火焰高”,我们所处在科技快速发展的时代,一个人的力量是有限的,从模块化程序设想可以看到,科学研究和应用技术的成果都是集体智慧的结晶,对此,诱导学生举例说明对模块化程序设计思想带来的社会问题的认知和看法。在此过程中,有利于学生体会团结就是力量这一亘古不变的话题,从而培养学生的团结协作能力,鼓励学生面对问题时要善于分解成若干个小问题,形成一种“分流”的思想,进而“并行计算”解决问题。


  4.求实品质汇入计算思维课程。计算思维课程主要从计算与信息素养和计算机操作实践两个方面来培养学生计算思维,这样的培养方式从抽象意义上而言就类似理论与实践相结合:计算与信息素养是理论的载体,教授学生计算思维的本质概念,而计算机操作实践则作为实践的载体,通过让学生进行实操来更深刻的领悟计算思维的意义所在,从而可以学以致用,将计算思维移植到其他问题的解决方案的制定中去。要让学生将自己的所思所想,切实地运用到实际生活中去解决实际问题,才是开设计算思维课程的意义所在。正如《淮南子》中曾说道:“授人以鱼不如授人以渔”,帮助学生解决问题不如教会学生解决问题的方法,再由学生举一反三的到问题中提炼升华方法思路,锻炼学生求实的品质才是传道授业解惑的意义所在。


  5.相关法律法规接入计算思维课程。通过让学生搜索关键字:软件著作权、计算机软件保护条例、中华人民共和国著作权法、软件知识产权案例、百度败诉MP3,爱国者诉东芝专利侵权案等等,介绍1—2个与软件知识产权相关的案例,谈谈对此的认识和看法,让学生深入到真实发生的侵权案件中,一是提醒学生对法律应存敬畏之心,二是可以提升学生自我知识财产保护意识,三是让学生明晰他人知识产权不可侵犯。再从互联网法律、二进制中0和1的含义,引申到学生在做人做事中,对善恶、非黑即白的看法,触发学生的思考,提醒学生要辨清黑白、明晰善恶,做一名知法、懂法、守法的合格公民。


  (二)大学计算机-计算思维课堂思政教学的最终效果


  在“未来已来”的时代大背景下,计算思维课堂思政教学对学生而言,不仅让他们了解根域名服务器,更让他们真切领悟“科学技术是第一生产力,只有掌握核心技术才能实现发展自由”;不仅让他们了解我国CPU应用创新的发展,更让他们发出“让我们走出‘缺芯之痛’,创新!创新!再创新!”的心中之志;不仅让他们了解模块化程序设计思想,更让他们明白“个人智慧乃沧海一粟,集体智慧则包罗万象”;不仅让他们了解互联网相关法律,更让他们明白“不以互联网为挡箭牌做违法乱纪之事”。在非计算机专业学生进行计算思维和计算机相关知识培养和训练的同时,利用翻转课堂的形式对其进行思政教育,可以让学生自由传递思想,从被动灌输到主动输出,便是计算思维课程思政的目的所在。


  而另一方面,以翻转课堂的形式授课,对教师临场发挥能力也是一种考验,就像主持人一样需要对节目整个流程进行时间、节奏上的把控,尽量让每位学生都可以有充足的时间展现自己。与此同时,引入的课程思政不止让学生引发思考也让每位授课老师重新审视自我,且教学相长,学生所发表的言论也会让授课老师受益匪浅,进一步从学生的角度思考问题,感悟新一代年轻力量的感受。这种“迭代式”的抛出问题、思考问题、交流问题,让学生与老师在夯实专业知识中进一步体会哲学问题,从而达到思想武装头脑的目的。


  四、结语


  专业课的“硬”教学辅以思政课程的“软”教育,在专业课的教学中引入课堂思政可以增强对学生的“软硬”教育,培养符合中国特色社会主义新时代高素质人才标准的综合型人才。本文中的计算思维课程思政主要利用翻转课堂的方式对非计算机专业学生进行计算机知识教学的同时进行思想政治教育,旨在培养学生在发现问题之后,思考问题之时,对该问题进行多维度的考量,不仅是站在专业知识的维度,还要立于道德素质等维度进行思考进而解决问题。借助这种引出专业知识的同时发出哲学思考,实现思政教育与专业知识教育协同育人,输送一批适应新时代发展的“国之栋梁”。让学生学有所获,教师教有所得。

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