高职计算机类专业《数据结构》课程思政建设与研究*

2021-12-28戴维

科学与信息化 2021年31期

戴维

湖南工程职业技术学院信息工程系湖南长沙 410151

引言

2020年5月，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中提到，落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观[1]。

《数据结构》是职业院校软件技术专业开设的一门专业基础课。该课程是一门研究非数值计算问题的学科，对于无法用数学方程来进行描述的求解模型，必须建立相应的数据结构来进行描述，分析问题中所用到的数据是如何组织的，研究数据之间的关系，进而设计出合适的算法。设计算法旨在解决生活中的各种非数值型问题，其中蕴含着丰富的数学思想，渗透着马克思哲学理论。因此在教学设计中融入课程思政理念，结合课程内容充分挖掘和提炼课程的思政元素，寻找融入点，并通过改革原有教学模式，探索出融入课程思政理念的混合式教学模式，将其实践于《数据结构》课程中。

1 课程建设目标

1.1 课程教学目标

《数据结构》课程的主要内容包含线性结构（基本线性结构、栈和队列、数组）、树型结构、图形结构及排序和查找等。通过该课程的教学，帮助学生了解计算机解决问题的思维方式；掌握数据之间的内在逻辑关系、数据在计算机中的存储方式、数据运算的算法实现。其先修课程主要有Java Web应用开发、Android高级应用开发、数据库设计及高级应用，后续课程有软件测试技术、UML建模与设计模式等。为提升学生的算法设计和实践能力，根据求解问题选择合适的数据结构，设计高质量算法解决实际问题奠定基础。

1.2 思政育人目标

在《数据结构》课程中开展“课程思政”实践教学工作，对思政元素与融入点进行精心设计，将社会主义核心价值观、科技强国、专业自信、社会责任、工匠精神、创新意识等内容引入到课程。通过积极培育和践行社会主义核心价值观，运用马克思主义哲学的方法论，引导学生树立正确的世界观、价值观和人生观，挖掘专业课的思政元素，在言传身教的同时播撒正能量，使专业课有温度有情怀。

2 课程思政融入点设计

乘风破浪，锲而不舍——编程及程序调试是数据结构学习过程中的必需环节，不可避免会遇到bug，要养成习惯性的测试习惯，敢于克服困难，在修复中积累开发经验。

榜样的力量——使用线性表的结构和头指针进行数据的顺序存储，引入排头兵是队伍中的灵魂人物，引领方向，传递正能量，起模范带头作用。

卧薪尝胆，厚积薄发——使用链式存储结构解决约瑟夫问题，输出正确的出队序列。引导学生查阅与约瑟夫问题有关的文献资料，发起关于生命意义的讨论，引导学生遇事冷静，不要走极端。

调动自己，激发内驱力——使用递归的方法解决数列问题，分析在求解中内存空间的栈式存储模式。引导学生理解递归调用本身，把大问题逐一化小的原理，认真学习专业课程，踏入工作岗位练好本领，踏实做事务实做人。

遵守秩序，先来先到——队列的特点是“先进先出”，以排队的社会现象为例，分析队列的基本特点，引导学生遵守社会秩序，尊重社会公德，共建和谐社会的公民意识，树立起正确的社会导向。

近朱者赤，近墨者黑——使用串的存储结构完成数据的模式匹配。物以类聚人以群分，引导学生要塑造正确的人生观和价值观，培养良好的职业道德和职业操守，健全的人格品质，正确的价值取向。

家国情怀——使用家谱的结构类比树形结构，构建二叉树，引发学生的家国情怀，弘扬中华美德，有责任心、有爱心。

密接的密接，城市盲盒——使用链式存储结构和递归遍历二叉树，引入疫情期间流调溯源，寻找传染源，切断传播路径。引导学生重视防范，重视生命健康安全，自觉减少不必要的外出，不扎堆，不聚集。

爱国企业，国货之光——使用绘图的方式掌握哈夫曼树的构建原理，引入鸿星尔克慷慨捐助，驰援河南灾区。培养学生家国情怀，引导学生弘扬中华美德，有责任心、有爱心。

锲而不舍，持之以恒——使用绘图方式掌握最小生成树的两种构建方法，引导学生理解学习没有捷径，不积跬步，无以至千里。培养学生不怕困难、勇于探索，精益求精的工匠精神。

科技强国、创新意识——对比掌握查找的各种算法，引入新华字典的查字方法，所有汉字按拼音排序，查找关键词时，使用折半查找可以加快查询速度。培养学生的专业自信，创新意识及创新能力。

你中有我，我中有你——使用哈希表查找优化数据的查找速度，引入疫情数据的即时查找。培养学生的团队合作能力，人类生活在历史和现实交汇的同一个时空里，是你中有我、我中有你的命运共同体。

提高效率，共度时艰——使用希尔排序优化数据的排序速度，引入按不同省份及地区查询疫情数据，并排序显示高风险区。引导学生要学有所长，使用专业知识为社会服务，讲究办事的方式方法。

3 课程建设思路与方案

3.1 建设思路

在《数据结构》课程思政教学中，我们从学生的求知需求出发，遵循学生成长规律，立足人才培养目标和学科优势，进行教学任务的设计，深度挖掘并提炼每个教学任务中的思政元素，结合时代背景和热点资讯，找准思政融入点，深度拓展教学内容。课程设计注意课堂话语传播的有效性，在网络深度讨论、角色体验与情感模拟、翻转课堂等探索当中，引导学生通过体验式思考，实现理性认知和情感共鸣与行为认同。

建设思路分为五个步骤，这个建设路径同样也适用于其他信息类课程。首先充分发挥课程的育人价值，深入挖掘提炼该中所蕴含的课程思政及德育元素。其次是修改教学大纲和课程标准，重构课程内容和课程资源，加入课程思政教学目标。积极研究探索课程课内课外等各教学环节中的素质教育，将思政教育融入全课程中，融入教育教学的全过程中。以智慧职教为思政教育平台，其具有活动形式多样，教师学生使用方便，同时兼具数据分析能力等诸多特点。把课程思政目标付诸实践，在课程中讲究教学策略和效率，从而潜移默化地渗入思政教育教学，最后探索出融入课程思政后新的教学反馈评价机制。

3.2 重点措施

从修订人才培养方案，完善融入课程思政的教学大纲和课程标准开始，到运用新媒体技术，采用混合式教学方法。建设含有课程思政元素的课程资源库，使其具有良好的分享、辐射功能。具体措施如下：

3.2.1 修订课程的教学大纲。专业教学与课程思政有机融合的过程中，首要解决的问题就是重新修订课程的教学大纲，将思政教学内容纳入课程的教学总纲之中。综合“数据结构”课程特点和课程思政的内涵，结合以往的授课经验，教学大纲修订的内容主要包括两个方面[2]：①修订课程性质与教学任务。在描述中添加思政教育的教学任务，将思政教育明确纳入到整个教学过程当中。②修订课程基本要求。原有的教学大纲仅局限于对“数据结构”各类理论知识的学习要求，修订后教学大纲中则要包含对思政教学内容的学习要求，在每个教学模块中不仅要包含相关的知识目标和能力目标，还需提炼出思政目标，与课程素养目标相匹配。

3.2.2 重构课程教学内容。如何将思政教育的知识内容有机地充实到“数据结构”的专业理论教学过程当中，在教学过程当中应当秉承“润物细无声”的教学原则，以潜移默化的形式将专业课教学和思政教育两者有机地结合起来，笔者主要从以下三个方面进行了教学改革的尝试。

3.2.2.1 教学课件以多媒体形式展示思政元素。“数据结构”课程教学多采用多媒体授课，教学内容采用课件方式呈现。教师们都会精心准备与授课内容相关的素材制作课件，其实课件也是进行思政教育的良好媒介，可以充分利用课件的背景、图片以及音视频等对学生进行潜移默化的思政教育。例如在需要插入背景音乐的地方，可以选取中国传统音乐，如器乐、戏曲、民族音乐等，当今的中国音乐不仅有着丰富的历史资源，同时也有着丰富的民间传统资源，这些资源是活着的传统，通过对素材的加工处理将思政教育的知识渗透到其中，既弘扬了中国传统文化，又达到了思政教学的目标。再例如课件制作中需要用到的图片素材，也可以选取包含思政元素的图片，在描述二叉树的结构时，可以选取家谱的图片，以类比的方式更能直观达意地讲授知识点。而在描述二叉树的遍历时，可以选取防疫期间的密接溯源图片，这是我国常态化疫情防控的措施之一，智能防疫体系是通过大数据、车联网等技术实现病例溯源、密接追踪，通过教师的引入与解说可以在无形中把思政元素带入到课堂，这种无形的教学渗入能起到较好的吸收效果，达成教学目标。

3.2.2.2 挖掘教学内容中的思政元素。在“数据结构”的专业理论知识中挖掘思政元素，并与授课内容紧密结合是思政教育的重点[3]。数据结构中的算法设计主要在为了解决生活中的各种非数值型问题，在数学思想中蕴含着许多人生哲理，这就要求教师在讲授这些知识时要对课程进行巧妙设计，提炼出思政要素贯穿理论学习的始末。

为了让学生理论联系实际，教师通常会在教学过程中采用案例教学法，通过案例分析的方式，加深学生对知识点的理解。在案例中引入的背景和热点资讯，可以将思政教育设计其中，讲解行业规范及职业道德，例如爱岗敬业、诚实守信、勤俭节约、遵守秩序、创新意识等等，帮助学生树立正确的三观和良好的职业素养。

3.2.2.3 修订实训指导书，落实立德育人。“数据结构”的授课模式是理实一体，在教学过程中包含许多实训，用以加深学生对知识的理解。实训内容包含了许多生活案例的算法设计，实训的过程也是对学生操作能力、团队协作、创新意识等的考核，因此实训环节也是思政教育的一个重要途径。可以通过分组完成实践任务，培养学生的团队精神，互助意识；在调试程序代码的过程中，一遍一遍地查找程序错误直至运行成功，培养学生坚忍不拔，锲而不舍的专业态度。这就要求指导实践操作的教师能因势利导，充分利用实践教学的有利契机，将思政教育的内容引入其中。

3.2.3 改革考核方式。拟采用新的专业课程考核评价模式，将成绩的10%作为思政考核部分。在过程评价中针对学生在专业课程学习过程中“德育”方面的表现进行考量，在过程考核的同时由学生自评、小组互评和教师考评三部分组成。考核学生在掌握专业知识和专业技能的同时，是否树立了正确的三观，是否培育了社会主义核心价值观，是否具备了良好的职业道德和职业操守。