课程思政融入专业核心课程的实施路径探索*— —以《使用Python开发大数据分析程序》课程为例
2023-01-21季丹王琰
季丹 王琰
(南京交通职业技术学院 电子信息工程学院)
2016年全国高校思想政治工作会议强调把思想政治工作贯穿教育教学全过程,强调高校立身之本为立德树人[1]。2021年12月教育部召开新闻发布会,介绍了5年来贯彻落实全国高校思政会议精神工作进展成效,尤其对高校课程思政推进工作、高素质专业化创新型教师队伍建设等方面做了详细描述,也为各大高校开展三全育人改革提供了思路。
在专业核心课程建设中,如何将知识传授和能力培养有机融合、如何有效提高人才培养能力、如何在混合式教学模式的基础上深化课程思政,是每位教师亟需解锁的必备技能。本文以《使用Python开发大数据分析程序》课程为载体,从项目重构、总体设计、思政元素挖掘、思政育人手段优化、育人成效等方面出发,探索了课程思政在专业核心课程建设中的融入路径,为高职院校教学改革提供一点参考。
一、课程情况及特点
大数据技术是典型的应用型前沿学科,《使用Python开发大数据分析程序》课程是大数据技术专业的专业核心课,旨在培养能运用大数据专业知识技能进行数据采集、分析、处理及可视化,具备良好的职业道德、健康向上的人格和可持续发展能力的创新性复合型人才。
整个教学过程以学生为主体,以任务为载体驱动项目化教学,将学习过程与工作过程相结合、理论教学与实践教学相结合、知识点和技能点相融合,完成大数据分析与可视化相关岗位需求的培养与实践,不断提升学生综合专业素养,同时多维度深入贯彻社会主义核心价值观,推进“三全育人”,提升课堂效率,深化育人成效。
二、课程思政融入课程总体设计
以课程标准和岗位能力需求为依据,结合“1+X”职业技能等级证书标准和数据分析师等相关岗位职业技能要求,采用真实企业案例,将课程重构为八个教学项目。本文以最后一个综合性项目“大数据岗位人才招聘信息的分析”为例,探索课程思政实施路径与效果。
随着大数据浪潮的来临,社会人才需求不断变化,大数据技术专业的人才培养目标不断更新。对于学生而言,想要了解毕业后的就业方向或者毕业后是否能够胜任大数据相关职位,也是萦绕在他们心头的重要问题。针对以上情况,我们可以对当今社会真实的岗位需求做背景调查,即通过爬取各大主流招聘网站全国范围内大数据、数据分析、数据挖掘、机器学习、人工智能等相关岗位的招聘信息,获取其薪资、学历、岗位技能要求等真实数据,然后针对学生感兴趣的方向进行相关数据分析和可视化呈现。以此为切入点,将课程内容与就业岗位相结合融入到教学设计中。设计目的有三:
(1)将知识技能与岗位素养相结合。通过项目实施了解真实的数据分析师的岗位要求,将岗位技能与职业素养相结合,并在兴趣和好奇心的驱动下提升学生对课程知识的掌握与内化能力,不断培养学生精益求精的工匠精神。
(2)将知识技能与课程思政相结合。比如通过分组完成大数据相关岗位的案例调查,提升学生的岗位责任意识;通过数据分析中的常见错误分析,结合印尼海啸预报失误等案例,让学生理解严谨细心的重要性,培养精益求精的科研态度;通过防疫数据动态可视化案例,激发学生的创新思想和求知欲,培养学生科技报国的理想信念等。
(3)将岗位素养与课程思政相结合。通过“熊猫烧香”案例与1999年中国黑客反击事件等多个案例的引入,引起学生情感的共鸣,让同学们了解能力越大、责任越大的深刻含义,凝练本课程的素养核心“舟大者任重,马骏者远驰”。让学生们明白学习知识技能的目的不仅仅是为了掌握一项就业技能,而更应该承担未来祖国建设、国家安全保障的责任。当我们能够轻松获取各行各业各个门类的重要信息时,绝不能利用它成为投机取巧、网络诈骗、甚至是破坏国家安全等行为的武器,而应筑牢道德防线,争做网络安全的卫士。由此三者融合,将社会主义核心价值观贯穿教育教学的全过程。
三、课程思政具体实施路径
(一)课程思政融入项目化教学
课程采用项目化教学模式,将“大数据岗位人才招聘信息的分析”项目拆分成6个子任务,分别为项目介绍与目标分析、招聘信息爬取、数据预处理、招聘数据分析、数据可视化以及项目总结与拓展。每个任务大多沿用任务导入、任务准备、任务实施、任务总结和任务拓展的流程组织课堂授课环节。每个任务在课前都将结合知识技能目标以及思政育人主题,深度挖掘合适的课程思政元素,创新思政育人手段,让学生在潜移默化中,实现技能和思想意识双提升。其课程思政融入方式描述如下:
子任务一为项目介绍与目标分析。采用分组方式,让学生结合大数据相关岗位的职业素养进行背景调查,找出目标分析的关键,一方面激发学生探索项目的兴趣,提升创新意识;另一方面借助背景调查贯彻爱岗敬业的责任意识。
子任务二为招聘信息爬取,需要学生掌握网络爬虫的方法、基础数据的处理及存储方式,实现岗位及字段信息的爬取和汇总。授课过程中,从网络爬虫的发展历程出发,激发学生对未知领域知识技能的学习热情。通过引入黑客和红客的典型案例,一正一反对比,贯彻网络安全意识,进一步树立正确的科技报国、科技强国的职业理想。
子任务三为数据预处理,学生需掌握岗位名称、工资数据、工作地点、公司类型、行业数据集、工作描述等一系列不同数据类型的批量处理,同时还需灵活应用Numpy和Pandas数据处理第三方库来实现分组聚合等高阶数据分析的方法。针对处理过程繁琐、处理量大的环节,一是注意拆分知识技能点,让学生分组竞争,锻炼团队协作能力;二是操作过程中注意引入与细心耐心的科研精神匹配的案例,如印尼海啸事件等,引发学生深思,注重数据分析的准确性和有效性,贯彻精益求精的工匠精神。
子任务四为招聘数据分析,学生需掌握岗位、行业、薪资、职业技能、城市分布等重要参数的分析过程,能灵活运用Pandas库中的基础运算方法实现统计、汇总、排序等基础统计功能,且能熟练掌握数据交叉表及透视表的构建,实现高效数据分析。该环节难度较大,在授课过程中一方面从数据挖掘的十大经典案例(比如纸牌屋、啤酒与尿布)出发,告诉学生补课忽略数据背后潜在的信息,养成严谨谨慎的分析态度;另一方面从硬件支持的角度,介绍了国产CPU芯片的崛起,如华为鲲鹏等芯片性能对比,让学生感受到国产芯片的蓬勃发展,从而建立四个自信,激发学生科技报国的理想信念。
子任务五为数据可视化,即对上一环节分析的数据进行柱状图、饼图、直方图、密度图等对应图形的可视化。授课过程中引入疫情数据可视化动态效果图,告诉学生掌握Pyecharts或者Power BI等热门工具,一样能做出展示所需的酷炫图形,由此激发学生的学习热情,投身软件开发事业中,承担时代使命。
子任务六为项目总结与拓展。学生分组进行完成项目的展示、汇报、答辩与评选,全面锻炼学生的综合实践能力、语言表达能力、逻辑思维能力和创新思维能力,体现德智体美劳全面发展的精神面貌。同时教师发布同步拓展任务,即“某地区汽车销售数据分析”任务,让学生以团队形式,在课余时间利用已学知识完成类似项目的数据采集、数据分析与数据展示,不断巩固数据分析的岗位技能,培养团队协作能力,提升综合职业素养。
(二)课程思政融入教学实施过程
课程结合人才培养目标、职业岗位素养,可确定课程思政育人的主线为“能力与责任”,并以此为切入点,深度挖掘知识技能点对应的思政元素,优化课程思政融入方式,做到教学实施与育人成效有机统一。其中思政元素的挖掘不一定局限于先进人物事迹、名人名言等,可围绕新技术、新思想、新工艺,以卡脖子技术为突破口,拓展学生视野。课程思政融入课程的方式也可以灵活多样,比如教师言传身教地进行工位整理,贯彻劳动教育;通过企业导师、行业技术能手的经验分享贯彻工匠精神培育等。
本文以子任务二招聘信息爬取为例,探索课程思政在课堂教学过程中的多种融入方式。
1.趣味课堂
每个项目在开始前都增设了趣味课堂,该环节主要向同学们介绍人工智能、大数据领域的大事件、领军人物对行业发展的理解、“新工艺新技术新材料”的引进等专业性较强的科技前沿新闻。学生可以在课前预习,查找资料,增加认知。课中教师将引导学生参与到大事件、新技术的讨论中,一方面贯彻爱岗敬业的责任意识,另一方面培养学生的创新精神,将专业与育人深度融合。
2.任务引入
本环节意为情景引入。通过介绍网络爬虫的发展历程以及爬虫使用工具的不断更新,让大家了解网络数据抓取对大数据时代的影响有多巨大,明确数据的重要程度,贯彻网络安全理念,逐步引导学生提升职业道德修养,树立正确的人生观、价值观。
3.任务准备
本环节意为知识解析。通过发放任务对应工单,让学生了解任务需求和内容,并及时完成小组分工,划分岗位职责,分配对应的岗位任务,有序开展任务实施,培养学生的团队协作意识和良好的职业习惯。同时教师针对学生预习过程中不太理解的部分集中讲解,代码示范演示,查漏补缺,引导学生任务实施过程中需注意细心耐心。
4.任务分析
本环节意为方案解决。学生对照工程项目实施流程,一步步完成每个环节中的任务要求,比如网络爬取路径选择、确定爬取的字段、掌握数据存储方式等。通过脉络清晰的任务工单,理清设计思路,由此解决教学重点问题。
5.任务实施
本环节意为实践操作。根据上一环节得出的解决方案,小组分工协同完成数据采集。同时教师引入“熊猫烧香”病毒制作者李俊的案例,引发学生共情。李俊在掌握了代码编写的技巧后,开发软件盗取别人的密码信息,构成了犯罪行为,情节非常恶劣。希望学生们认识到能力越大、责任越大的深刻含义,不能将掌握的技能用于不正当的场合,应树立正确的科技报国、科技强国的职业理想。
6.任务总结与拓展
各小组整理汇总项目成果,并分组汇报总结。通过自评、互评及教师评价等环节,评选优秀小组,以此提升各小组成员的认同感与价值感。同时教师引入1999年中国黑客反击事件等相关案例,始终围绕责任与意识主线,引导学生注重网络安全意识,激发学生的学习热情和爱国情怀。
四、教学效果
结合课程三维目标,深入挖掘课程思政元素,优化课程思政教育和课堂组织实施方法,本项目取得了一定的育人成效,具体体现在以下两点:
(一)以学生为主,实施全过程评价,学生综合实践能力显著提升
将在线平台中的自主学习、小组PBL活动、工作任务单、综合素质测评(工位整理、实训室打扫、软件规范化操作等)等贯穿教学全过程,优化了课堂组织环节,学生平均成绩显著提高,同类型的数据分析案例也能轻松驾驭。学生能积极组队报名参加省级技能大赛、蓝桥杯等各级各类比赛,不断提升综合能力。
(二)将专业特色和思政元素紧密融合,有效提升育人成效
以“能力越大,责任越大”为切入点,将思政育人与课堂设计、教学实施深度融合,充分发挥了思政教育主阵地、主渠道的作用。使学生在知识技能学习认知的过程中,潜移默化地对自身的行为规范、家国情怀等不断修正提高,真正做到内化于心,外化于行,知行合一。
五、创新与特色
《使用Python开发大数据分析程序》课程中的每个项目在设计思路与课程思政实施方面都如“大数据岗位人才招聘信息的分析”项目一致,课前结合知识技能重构项目内容与课堂组织环节,以“能力与责任”为主题贯穿整门课程。其创新与特点体现在以下两方面:
(一)凝练本课程的素质教育核心为“舟大者任重,马骏者远驰”
通过本课程的学习,学生将掌握基础的数据采集、预处理、分析及可视化的能力,能够在课后自行针对感兴趣的领域做潜在的信息分析。如果没有正确的人生观价值观引导,学生会随意对待生活中的各种信息,甚至可能造成不可挽回的影响。因此本课程凝练出需承载的教育核心为“舟大者任重,马骏者远驰”,希望学生能够对网络安全事业心存敬畏,树立远大的科技报国的职业理想。
(二)以“能力与责任”为切入点,润物无声,深度贯彻课程思政
课程结合学生思想新特点,不断深挖提炼知识与技能体系中蕴含的思政元素,结合时下热点事件及时政新闻,围绕人工智能大数据的大事件、领军人物对行业发展的理解、新技术的引进等专业性较强的科技前沿,一方面贯彻爱岗敬业的责任意识,了解“舟大者任重,马骏者远驰”的深意,另一方面培养学生的创新精神和科技报国的理想信念。
六、总结
本课程以“大数据岗位人才招聘信息的分析”综合项目为例,从教学内容、教学方法、课程思政元素及思政元素融入的方式等方面出发,探索了课程思政在专业核心课程中的融入路径,凝练了课程思政的主题为“责任与意识”,将思想价值引领贯穿教育教学全过程,力争将爱岗敬业、自主创新、安全规范、团队协作、爱国情怀、精益求精等精神培养内化于心、外化于行。