“金课”建设标准下面向对象程序设计课程思政教学探索

徐奕奕，李威龙，赵 军，曾 婧

(1.广西科技大学电气电子与计算机科学学院，广西柳州，545006；2.广西科技大学土木建筑工程学院，广西柳州，545006)

一、引言

课程建设是当前人才培养的主要方式，也是教育教学的核心目标。2018年6月，教育部部长陈宝生明确指出：“我国还存在一些内容陈旧、轻松易过的‘水’课。”[1]高阶性、创新性和挑战度成为“金课”建设的标准。所谓高阶性，就是知识能力素质的有机融合，旨在培养学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维。所谓创新性，是指课程内容要反映前沿性和时代性，教学形式要呈现先进性和互动性，学习过程具有探究性和个性化。所谓挑战度，是指课程有一定难度，需要跳一跳才能够得着，对教师备课和学生课下学习有较高要求。[2]同时，立德树人一直是我国工程教育的根本任务。人才培养是育人和育才相统一的过程，其中育人是根本。[3]培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是每一位教师、每一堂课应该明确的思想主线。另一方面，课程质量本身对育人来说至关重要。在计算机专业教学中，如何在教授和培养学生专业知识、工程能力的同时，将思政元素融入课堂，帮助学生树立正确的人生观和价值观，如何更好地将授业解惑与立德树人无缝融合来制订“金课”建设规划，成为课程建设需要思考的重要问题。[4-5]

“金课”建设对一线教师提出了更高的要求：首先，在高等教育理念上，教师需要树立人才培养与课程质量相通相融的观念。教师应该拥有更大格局，借助周详的规划与设计、卓有成效的实践加以推进，来培养具有民族自信、专业自信和奉献意识、工程能力的人才。其次，在课程建设上，要进一步强调思政元素的融入。计算机专业课程建设和改革在知识点的提炼、动手能力的培养等方面有较深入的研究和积累，而在如何提炼以及如何合理、自然地融入思政元素方面研究较少。在计算机类课程大纲等重要课程建设文件、标准中，教学内容、教学课时、选用教材等都有清晰的指标，但在思政元素资源的挖掘与提炼上鲜有入大纲、入教材的清晰标准。最后，计算机类特别是编程类课程教学要走出“象牙塔”，积极将时代需求、市场案例、行业规则、用人标准、先进典型等及时、有效地引入课堂，保证课程内容和形式与时俱进，促进“金课”建设，激发学生的内在动力。

面向对象程序设计课程被列为我国高校计算机专业教学体系中的一门主干课程。在“金课”标准的指引下，该课程从教学内容到教学方式都在不断改进。本文以Java面向对象课程为例、基于广西科技大学思政改革实践，在“金课”建设和思政元素的融合上进行探讨。

二、课程模块改革及思政元素的融入

(一)金课标准下面向对象程序设计课程改革要点

按照“金课”的“两性一度”标准和课程思政目标进行评估，面向对象程序设计课程教学目标可细化、分解如下：

表1 面向对象程序设计课程教学目标分解

由表1可知，“金课”标准下的高阶性，可拓展为基础知识、高级技术，并懂规范、会调试、善沟通；创新性主要着眼问题发现、分析、解决能力，要求学生具备小型项目开发的能力以及计算思维能力。挑战度即在工程拓展、过程管理与控制上要求学生有一定知识积累，促进学生适应闯关式学习。课程思政目标也应纳入面向对象程序设计课程教学，将爱国主义精神、传统文化、职业道德、责任意识和人文素质等培养目标列入课程大纲。

要实现上述教学目标，应从以下几方面进行教学改革：第一，创新教学案例。案例内容包括思政案例、科研案例、产学研案例等，其中，思政案例分为哲学思想、国家政策、发展现状三类。第二，创新资源库。包括该领域内经典论文、著作，有吸引力和学习价值的视频，相对较难、值得讨论的知识点(观点)，现阶段Java语言程序设计中涉及的“卡脖子”问题等。此外，教师可以收集往届学生的优秀作品、创新创业范例，展示给学生。第三，创新教学方法。比如，在案例组织形式上，除了案例的单独引入，还包括案例贯穿式展示和迭代式、挑战式引入方法。其中，案例贯穿式展示是把已有成品项目分阶段进行展示；迭代式方法是在一个案例上不断提出新的问题；挑战式方法则是把上述案例的学习做成游戏通关式辅助学习软件，设计任务、闯关激励，启发学生思考、激发学生兴趣(图1)。

思政元素可以融入课程改革的方方面面。比如，前沿案例中包括中国北斗三号卫星的自有知识产权导航系统的设计，特斯拉汽车控制等案例，能激发学生的民族自信，培养学生精益求精的精神；将疫情防控、扶贫政策、党的百年发展史等深度融入教学内容，能在无形中提高学生对国家方针政策的把握程度；将操作系统在代码设计时的“卡脖子”问题提出来，能激发学生的爱国主义情怀和使命担当。

图1 “金课”标准下的课程思政改革要点

(二)思政元素融入的具体案例

本文通过具体案例设计来展示在面向对象程序设计课程教学改革中如何把“金课”标准和思政元素统一协调起来。案例围绕第一章第一节面向对象的基本概念展开。从思政元素融入的角度，课堂设计可以分成以下几步：

首先，引导学生从现实生活出发认知概念。传统的程序设计一般将程序看作一系列函数的集合，或者是一系列对电脑下达的指令。[6]面向对象编程是具有对象概念的编程典范，它将对象作为程序的基本单元，将程序和数据封装其中，以提高软件的重用性。因此，教师可以引导学生从现实生活出发，把握好面向对象的本质，实事求是。以国家支持的扶贫政策为案例，在课程中提出如何设计一个“实事求是、因地制宜、分类指导、精准扶贫”的扶贫系统，从扶贫系统的需求分析开始，讲解“类”与“对象”的关系。比如，对“贫困户”和“具体帮扶对象”两个主体，工作人员无法对“贫困户”进行“家访”这一操作，但是可以对“具体帮扶对象”进行“家访”。这样，学生能更好地理解系统设计时“类”是概念上的抽象，“对象”是具体的、实际存在的类的特定个体。

其次，理解抽象和具体的映射时，引入属性的概念。例如，在扶贫设计案例中引入“属性”和“方法”的概念符合人的自然思维习惯(表2)。通过展示原始的、客观的帮扶对象数据表，学生能很好地理解属性的概念，如扶贫系统中的姓名、性别、身份证号、出生日期等。而方法是一种行为，是对象可执行的操作，如获取帮扶对象的家庭类型、脱贫状态、劳动技能等。进一步地，教师可以演示扶贫信息系统的完整流程，从开发方法上和展示类、对象的定义进一步理解方法和属性的概念。这样，学生观察和理解实例(即对象)变量的值定义了单个对象的内部状态，而方法定义了它能提供的功能。方法是编写在已命名并具有调用能力的类中的一段源代码。方法可以看作类的一部分，用于修改从类实例化后的对象的内部状态。

表2 扶贫信息系统中具体帮扶贫困对象的“属性”和“方法”

最后，教师和学生一起总结，使学生理解面向对象方法的作用和意义绝不局限于编程技术，而是一种新的程序设计范型。该类方法是遵循一般的认知方法学的基本概念(有关演绎—从一般到特殊和归纳—从特殊到一般的完整理论和方法体系)而建立的面向对象的方法。学生从演示的实例中可以体会面向对象编程的优势，但不能很好地进行描述。因此，教师可以布置课外作业，让学生进一步思考、理解三大面向对象的特性：封装、继承和多态，并思考这些特性具体来说有哪些正面效应。

可见，在这样的课堂中，思政元素可以被充分挖掘，并作为案例导出，真正做到了把“家事国事天下事”搬进课堂，让“风声雨声读书声”更具时代性。此外，学生在课堂上就有机会接触到完整的项目和系统设计，避免了在理解基本概念时陷入“只见树木，不见森林”的窘境，对提升课堂成效和学生参与度有积极作用。

(三)“金课”标准下面向对象程序设计课程改革的基本步骤

“金课”标准下面向对象程序设计课程在改革的实施上，需要面向全体教师，强化基础、建立规范。然而，形成全员、全程、全方位的改革格局不是一蹴而就的。因此，课题组的成员都参与教学内容的改革，教学成果全员共享，坚持“分组共构、接力共赢”的理念。课程组将所有一线的程序设计授课教师分为三队，每队都有自己的明确任务。比如，案例创意组负责思政元素案例库的挖掘，微视频制作组负责修改课件并制作微视频，另一部分教师则进行示范教学或者实践教学。

在改革管理方面，课题组借鉴了敏捷开发理念，以课程建设的标准化为引领，将传统改革线性开发模式，改变为螺旋迭代模式(图2)。[7]

图2 课程改革的敏捷开发迭代模式

与传统尽可能详尽和完美的方法相反，敏捷开发的管理方式一开始并不需要教师提交完整的、详细的计划、教案或者课件等，而是要求快速交付、迭代反馈，从而确保改革进一步深化。如图3所示，整个课程改革分为6个环节：教学目标达成度分析/细化，教师队伍分组/轮训，教学案例挖掘/拓展，课件、微视频制作/更新，教师课堂示范/实践，经验总结/反思。最后一个环节是经验的总结和反思，这保证了改革过程中可以定期审视该轮过程的表现，以便持续改进。这样，通过小而频繁的增量，教学目标与教学过程可以达到优化契合。快速迭代的方法可以保证教学目标和教学效果的高效同步，具有可行性。

(四)“金课”标准下思政元素融入改革反思

如何基于“金课”标准在课程中融入思政元素是一个亟待破解的难题。有以下几个问题值得进一步观察和研究。

首先，计算机专业课教师的思想政治素养普遍需要继续培训提高。因此，开展常态化培训是必要的手段，可以促进教师掌握思想政治教育内容体系，这也是计算机专业教师胜任思政教育的前提。同时，展示思政教育的话语系统，帮助一线教师在课堂上更严谨、更准确地表达思政内容，是提高思政元素融入质量的基础。

其次，从广度、力度、效度上下功夫挖掘面向对象程序设计的各环节隐藏的资源，是思政教育要突破的“点”。思政元素在面向对象课程中广泛分布，比如钻研精神、爱国主义情怀、责任担当和技术操守等，但需要教师进行有机整合。因此，教师应该灵活采用情境式教学、互动式教学等多元化的教学手段，熟练掌握教学内容，并具备扎实的教学基本功。

最后，思政元素融入课程后，需要对教学效果进行不同角度的考核与评价。“金课”标准下教学效果的考核往往会注重教学成果。而对思政元素的融入效果考查，应该更注重教学过程。学生的发展是一个“合力”的过程。思政元素的融入能够促进学生主体性的发挥，因此，课程考核也应在横向比较的基础上关注学生的纵向自我发展，这需要更高层次的理论指导和更多的实践总结。

三、结语

“金课”建设背景下的面向对象课程融入思政元素，是“育人为本、徳育为先”的大思政背景下的该类课程教学改革的必然趋势。本文以广西科技大学计算机专业面向对象程序设计“金课”建设为试点，将思政元素融入课堂教学，并进行了具体实践。这种教学模式将“两性一度”和思政元素进行了融合，教学改革引入了软件管理中的敏捷开发机制，在教学目标达成度获得保证的情况下，有效缩短了教学研发的时间，能很好地吸引学生的注意力和课外投入。面向对象课程思政方法包括规划与设计总体目标、深度开发思想政治教育内容资源等。课程除了着眼于学生专业知识传授和能力培养，也在进行价值引领，不仅能有效实现“金课”目标，而且能在润物无声中引领未来的软件工程人才定位好精神坐标。