“课程思政”指导下的C 语言教学案例设计探索

宋宏伟，张自立，董 伟

（1.石家庄学院 计算机科学与工程学院，河北 石家庄 050035；2.河北师范大学 计算机与网络空间安全学院，河北 石家庄 050024）

0 引言

习近平总书记在全国高校思想政治工作会上强调“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学的全过程，实现全程育人、全方位育人”[1].在高校培养人才的过程中，专业课教学占据了最重要的位置.为实现全过程和全方位育人，需要专业课教师深入挖掘专业知识所蕴含的思维方式、生活态度、价值观等德育内容，在教学过程中贯穿思政教育内容，实现立德树人的目的.

C 语言程序设计课程是高等院校理工科专业普遍开设的计算机语言类课程，旨在培养学生的逻辑思维能力和程序设计能力，具有很强的实践性.目前，已有众多C 语言“课程思政”的探索和研究.陈波等[2]对C语言课程教学过程中进行思政教育进行了探索.李薇等[3]以C 语言课程为例，对如何构建融入思政要素的理论教学环节和多层次实践教学环节进行探索，并对教学效果进行了统计分析.富春岩等[4]提出一种在疫情和“课程思政”背景下，进行C 语言线上教学设计与实践的教学模式.吴海峰等[5]对C 语言“课程思政”教育的内涵进行研究，挖掘了树立社会主义核心价值观、培养精益求精的工匠精神、培养团队协作和创新意识等“课程思政”教学元素.于莉莉等[6]探索在程序设计案例中蕴含的中国传统文化元素，实现提高学生文化自信、民族自信的德育教育.高葵[7]探索了C 语言课程融入思政元素的有效实施过程，并对实施过程进行剖析，最后给出对策和建议.

目前已有的C 语言“课程思政”研究和探索中，主要以实施“课程思政”的教学过程、挖掘课程所蕴含的思政内容为研究对象，在思政教学背景下如何进行案例设计，如何实施案例教学的相关研究较少.本研究从案例教学的意义出发，结合思政教育内涵，给出了案例设计时需要遵循的主要原则.同时，结合两个具体教学案例介绍了案例设计和教学过程实施的实践情况.

1 案例教学的意义及挑战

案例教学是对基本知识的综合应用，是课堂教学的重要组成部分，已有众多课程开展了案例教学实践[8，9]，很多高校也开始重视案例库的建设[10，11].

案例具有综合性，可以将枯燥乏味的知识点与实际应用相结合，有利于学生对基本知识点的理解和掌握.同时，学生通过将知识点用于解决实际问题能更好地体会到相关知识的作用，有利于学生对知识的灵活掌握，进而可以在实际工作中加以应用.这样可以较好地培养学生的学习兴趣，提高学习的积极性.

案例教学可以实现以学生为中心，将传统讲授方式转变为探讨和启发式.这种教学方式可以有效提高学生学习的原动力，激发学生学习的兴趣和潜能，提高学生对知识的接受能力.通过对案例的讨论和分析，不仅提高了学生对知识的掌握水平，同时提高了学生分析问题和解决问题的能力，能通过讨论更有效地实施思政教育，达到德育内容的自我发现和自我认同效果.

案例教学可以拓展学生的知识来源.案例教学通常由教师、学生共同参与讨论，学生不仅可以通过教师对案例的分析和点评学到知识，同时通过聆听同学对案例的分析和思考也能得到不同的收获.另外，通过小组讨论、方案分析和点评能帮助学生培养良好的思维习惯，提高学习能力.

但目前案例教学仍存在较多挑战，主要包括：案例内容庞杂、良莠不齐，不利于教师选择；案例与前沿知识结合不紧密，不利于激发学生的求知欲；案例设计通常只包含案例分析、说明和实现部分，缺乏案例引申；众多案例仅从知识传授出发，没有与思政教育内容有效结合.

2 案例设计基本原则

C 语言学习需要严谨的思维、大量的实践和良好的编程习惯.结合该课程的特点，通盘考虑课程内容，明确思政教育内涵，侧重从培养学生爱国情怀、严谨态度、不懈努力、责任感、安全意识（编程漏洞）、文化自信等方面开展思政教育.

为将案例教学和思政教育有机融合，教学团队提出案例设计应以思政教育为指导，以牢固思政根基、顺畅思政教育、激发思政探索、促使思政内化和提升思政深度为宗旨，实现知识有效传授和思政教育的用心听、用心感、用心悟、用心做的目标.具体案例设计原则包括紧扣并延展知识点、有机融入思政内容、具有启发性、符合学生特点和具有前瞻性.

2.1 紧扣并延展知识点，牢固思政根基

案例教学的根本目的是将所授知识点有效地传授给学生，使学生通过完整的实例理解知识点，并能进行延展以打破学生的固化思维，进而有助于在实际工程中灵活运用相关知识解决实际问题.例如，由于图像存储通常为二维形式，与二维数组比较相近.因此在介绍二维数组时，设计了灰度图像处理案例，实现图像灰度变化和水平翻转功能.该案例紧扣二维数组，通过案例的讲解提高了学生对二维数组的理解，使学生明白二维数组不仅可以用于解决数值计算问题，同时理解若某个问题可以转化成二维表达形式则可以考虑使用二维数组进行表达和处理.

2.2 有机融入，顺畅思政教育

通过案例进行思政教育是一种有效的方式，但若案例内容与所授思政内容关系不紧密，则会导致教学过程空洞、乏味和低效.因此，案例内容的设计应与思政内容融为一体，使得通过案例可以自然地引出思政内容，并能引起学生共鸣.坚决避免思政内容与案例内容之间割裂，造成学生对思政教育的反感或无视，难以达到学生切实领悟和接受的目的.

2.3 内容启发，激发思政探索

思政教育如果仅仅通过教师传授很难让学生对教学内容有深刻认识，不利于学生将德育内容内化吸收.17 世纪，捷克教育家夸美纽斯主张“凡是没有被悟性彻底领会的事项，都不可用熟记的方法去学习”.因此，案例设计应具有启发性，能够让学生通过对案例的分析、解决和总结过程受到启迪，将讲授思政转化为探索和发现的过程.

2.4 适应学生，促使思政内化

案例教学需要引起学生兴趣才能实现案例的作用.因此，在案例设计时应贴近学生、选择学生感兴趣的内容，这样能引起学生学习的兴趣，并让学生在案例讨论中言之有物，有助于形成良好的讨论氛围，达到思政启发的目的.大学生思维比较活跃，对新鲜事物比较感兴趣，同时接受能力比较强，在案例设计时需要考虑学生的这些特点，并围绕这些特点选择合适的案例.

2.5 具有前瞻性，提升思政深度

C 语言是计算机专业传统的专业基础课，已有许多相关的案例，但大多数案例以实现讲解基本知识点为主，缺乏对新技术、新需求、新发展等内容的体现，这样不利于激发学生探索精神，不利于培养学生对未知领域的求知欲.因此，案例设计也要与时俱进，将时代发展的新事物引入课堂，有助于学生了解新技术、新需求和新发展，也有利于培养学生的社会责任感和担当意识.

3 案例设计与教学实践

依据所提出的案例设计原则，教学团队结合C 语言课程的不同知识点设计了相关的教学案例，下面以数组和指针两个案例为例介绍教学团队的案例设计和教学实践.两个案例设计实践均以所提出的设计原则为指导，各案例和相关设计原则之间的关联关系如表1 所示.在案例教学实践过程中，教学环节通常包括案例描述、方案的分析及设计、案例实施、案例测试、总结与拓展，针对不同的教学案例可进行适当调整.为较好地融入思政教育，针对不同环节的特点，并结合案例实际进行相应的思政教育.例如，在案例描述环节，结合案例所蕴含的社会热点问题进行思政教育；在案例实施过程中，结合学生出现的共同问题，挖掘其所蕴含的思政内容；在总结与拓展环节，通过案例引申和共同讨论，拓展思政教育的深度和广度.

表1 案例与设计原则关联矩阵

3.1 数组教学案例

3.1.1 案例设计实践

首先，紧扣一维数组知识点，教学团队设计了随机背单词小程序，按背单词次数进行积分的案例，并将此案例命名为“天天向上”.该名字与湖南卫视大学生爱看的“天天向上”娱乐节目同名，能够引起学生的兴趣.本案例要求将20 个单词存储为一维数组，在系统运行时，随机从中抽取一个单词让用户进行背诵，每轮背诵5 个单词，并且每轮根据答对单词数目给出相应分值.其次，本案例让学生通过不断积累，达到了对单词的准确掌握，并获得相应积分.因此，本案例可以与“日积月累”和“脚踏实地”的德育内容有机融合.第三，本案例设计了若干思考问题以达到启发学生的目的.例如如何用数组实现单词本的扩充、中文翻译的存储等，引发学生对发展观、全局观的思考.同时，激发学生对未知问题求解的欲望，进而围绕相关解答给予相应思政内容的引导.

3.1.2 案例教学实践

本案例教学安排在一维数组综合练习章节，授课时利用软件工程的思想、结构化程序设计的方法，授课环节主要包括案例描述、解决分析、方案探讨、案例实施、案例测试、总结与拓展.

首先授课教师在学生熟悉了单词记忆APP 的基础上给出案例描述，并与学生探讨英语学习的意义，然后通过最新研究文献和技术分享让学生体会英语学习在科技领域的重要性，激发学生的求知欲和努力进取的精神.之后由学生思考并讨论，并对共同问题给予指导，最终形成解决方案.在方案分析过程中引导学生体会工匠的严谨精神、团队合作解决问题的巨大优势.在案例实施过程中，学生编程会出现很多问题，调试也会存在很多BUG，结合实际引导学生养成良好的编程风格，培养良好的工作习惯和态度，同时引导学生解决问题不能只关注出错的地方，要具有全局观.在案例测试环节，讲述黑盒测试、白盒测试，让学生测试和使用所实现的程序，测试大家记忆不同轮次的单词掌握水平，让大家理解抽象的理论，体会到“日积月累”和“脚踏实地”的意义，进一步结合就业难和就业好的毕业生的成功案例让学生体会“一寸光阴一寸金”的真谛.之后，进行课堂总结与拓展环节，授课教师提出如何实现单词的中文翻译功能，并引导学生思考其他常用APP或软件为什么需要经常更新，自我认识到发展观和全局观的重要性.在授课过程中，针对如何解决中文翻译一时没有头绪的情况，教师会引导学生思考计算机是如何存储英文字母、数字等内容的，启发学生通过类比寻找解决方案，并通过查阅相关资料进行验证和拓展，进一步培养了学生查阅信息的能力.

3.2 指针教学案例

3.2.1 案例设计实践

基于指针知识点，结合疫情期间通过大数据寻找密切接触者的实际情况，教学团队设计了利用结构体指针实现寻找关联信息的案例，将该案例命名为“寻找密切接触者”.该案例设计的灵感来源于疫情期间需要寻找密切接触者，并结合指针特点设计了本案例.本案例要求利用结构体指针，并假设每个变量的关联对象最多有3 个，通过指针的方式将各个对象进行关联，最终通过指针关联关系找到所有的关联对象.本案例需要学生通过严谨的遍历才能找到所有密切接触者，因此本案例的思政教学内容可以自然地延展到对学生做事态度端正、严谨、要有全局观等德育教育.同时，由于本案例结合了目前疫情防控内容，设计了若干个探索和思考的问题，包括如何利用大数据进行密切接触者查找，信息化在疫情防控中都起到了哪些作用，还有哪些不足，学校及各位学生都为疫情防控做了哪些有意义的工作等.

3.2.2 案例教学实践

本案例教学安排在指针应用章节，授课环节主要包括案例描述、方案探讨、案例实施、总结与拓展环节.授课教师首先从疫情防控所进行的寻找密切接触者现实出发，引出本案例并给出案例的详细描述.并结合最美逆行者的感人事迹、石家庄年初的疫情、最美外卖小哥、方舱医院等，激发学生的爱国热情、责任感、奉献精神.之后由学生思考并讨论解决方案，并对共同问题给予指导.在此环节，学生对利用结构体指针表达各变量之间关系存在疑问，授课教师给予指导，并对数据结构的概念及其作用进行简单介绍.这些内容充分体现了基础知识在解决实际问题的重要性，让学生认识到不能好高骛远，要脚踏实地.案例实施环节中，学生进行算法设计并编程实现相应功能.在此环节中，针对编程出现的问题，引导学生做事要注重严谨性和计划性.之后，总结与拓展环节中结合疫情防控实际，让学生对比本案例和利用大数据寻找密切接触者之间的差别，引导学生思考信息化在疫情防控中的应用实例并总结所发挥的作用，激发学生对专业学习的热情，培养学生艰苦奋斗精神，激发爱国主义情怀.

3.3 案例教学评价

为分析在思政教育指导下案例设计的教学效果，教学团队通过问卷调查、期末成绩分析及后续课程教师反馈等方式分析设计原则的合理性和有效性.

问卷调查重点从设计的案例是否有助于提高学生的学习主动性、做事严谨性、团队合作意识和探索求知欲等方面进行调查.每项调查内容的选项包括非常有帮助、有帮助、一般、基本无帮助、无帮助.调查结果的汇总见图1，从图1 可以看出，对所调查的各项指标中，非常有帮助和有帮助两项和的比例最低约为77%，最高约为89%.其中，案例对学生的求知欲提高最大，对学习主动性提高方面还有待进一步改进.与历史期末成绩相比，平均成绩上涨约9.6%.这表明设计的教学案例可以有效提高学生对知识的掌握程度，也表明学生学习的主动性得到了激发.同时，与后续课程教师进行座谈，普遍反馈学生的基础知识掌握得比较牢固，上课积极性及主动提问与思考现象比较普遍，学生参与教师科研的积极性有了显著提高.

图1 案例设计效果统计结果

虽然基于所提出的设计原则设计的教学案例使学生的专业学习和思政教育两个方面都得到了提高，但仍存在一些不足.在提高学生的学习主动性方面还有一定差距，后续可以考虑从案例设计的前瞻性、趣味性和综合性方面进行提高.在教学过程中还存在诸多不足之处，如探索的深度与广度还不足，需针对教学环节进行深入探索和实践，通过教师集中探讨、同行交流、校企合作等方式寻求解决方案.

4 结束语

针对“课程思政”背景下C 语言案例设计问题，首先分析了案例教学在教学过程中的意义及面临的挑战，以思政内容与教学内容有机融入并实现内化为目标，对案例设计需要遵循的原则进行探讨.同时，结合所提出的设计原则，给出了两个案例的实践，并详细介绍了案例的实施过程，通过教学实践验证了所设计的案例对实施思政教育的有效性.