应用型本科课程思政实践探索

刘晴晴 韩慧慧 吴锦华

摘  要：聚焦应用型本科课程思政实践中课程内容与思政元素的融合问题，以数据结构与算法课程为例，依托博思智慧学习平台，设计“教师引导、学生主体”的课程思政方案，分结构将思政元素融入案例讲解，并引导学生自主挖掘课程知识点所蕴含的思政元素，通过教师和学生的评价反馈不断优化教学设计，激发学生主动探索课程知识中蕴含的思政元素，深入掌握学科知识的同时，培养学生的创造性思维。

关键词：学生中心；博思平台；数据结构；课程思政；应用型本科

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）S1-0189-04

Abstract： This study focuses on the integration of curriculum content and ideological and political elements in the ideological and political practice of application-oriented undergraduate courses， takes Data Structure and Algorithm course as an example relies on the Bosch intelligent learning platform. The paper designed a curriculum ideological and political plan of "teacher guidance， student orientation"， integrated ideological and political elements into the case explanation by structure， guided students to independently explore the ideological and political elements contained in the curriculum knowledge points， and constantly optimized the teaching design through the evaluation and feedback of teachers and students， stimulate students to actively explore the ideological and political elements contained in the curriculum knowledge to master the subject knowledge， and cultivate students' creative thinking.

Keywords： student-centered; Bosi platform; data structure; curriculum ideology and politics; application-oriented undergraduate

基金项目：安徽省质量工程项目“以‘学生为中心’、学生参与的教学设计与实施研究”（2020jyxm0828）；安徽省教育厅自然科学重点项目“基于SVD填充的协同过滤隐私保护方法研究”（KJ2020A0824）

第一作者简介：刘晴晴（1994-），女，汉族，安徽宿州人，硕士，讲师。研究方向为教学改革、数据安全与隐私保护。

*通信作者：韩慧慧（1992-），女，汉族，安徽阜阳人，硕士，助教。研究方向为信息安全。

2020年5月教育部下发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确提出全面推进落实高校课程思政建设[1]，要求各高校教师明确课程思政建设目标要求和内容重点。在此基础上，针对不同学科特点，科学设计课程思政教学体系，不断在实践中提升教师课程思政建设的意识和能力，并建立健全课程思政建设质量评价体系。如何将课程思政与专业课程进行有机结合，从理念到内容、从实施到评价，是每个高校教师，尤其是地方应用型本科高校正在研究的重要课题。在工业现代化发展的新形势下，围绕培养创新应用型人才为目标，建设以实践能力培养为中心具有特色的课程体系，是地方本科院校的一项重要任务。“以学生为中心，目标导向，持续改进”是国际等效的工程教育专业认证体现的核心价值。因此，探索以学生为中心的课程思政方案设计尤为重要。

数据结构与算法课程是计算机类专业学生一门重要的专业课，在计算机类课程体系中有着承上启下的核心地位。课程重在培养基本数据结构分析能力和综合程序设计实现能力，是计算机相关专业人才素质框架中的关键部分。课程将生活中的实际案例抽象成不同的逻辑结构，使用不同的存储方式存储到计算机中进行一系列的操作。课程的逻辑性较强、知识点繁多、内容抽象且实践性较强，大部分教材中的代码都是不可实现的，这就需要教师能引导学生理解每种数据结构的邏辑与存储，才能进行相应的运算操作，教师需进行教学内容的组织与课程教学的设计。如何将思政元素有机地融入教学之中，让学生在一个个案例中明确数据结构的逻辑与存储，在教学的同时如何引领学生将理论应用于实践并总结出自己的想法，值得深入思考与研究。因此，探索并设计以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案，具有十分重要的意义。

一  数据结构与算法课程思政现状及存在问题分析

通过本课程的学习，学生能够掌握一些常用的数据结构和算法内容，进行算法时间复杂度和空间复杂度的分析；培养学生综合运用数据结构与算法知识解决实际问题，提高项目分析设计能力；培养学生上机操作能力，通过项目需求、分析、设计、编码和调试的训练，达到理论与实践应用相结合，学以致用。近年来，大部分课程都在融入思政元素，数据结构也不例外。教育部下发的《高等学校课程思政建设指导纲要》明确指出，教师是实施课程思政的关键，教师在教学过程中应有课程思政的意识，在教学设计及教学活动中应嵌入思政元素[2]。于是，各大高校都开始研究教师怎么在课程中融入思政元素，很多的做法就是绞尽脑汁，翻阅各种历史资料，关注时事政治，思考出一个个有意义的案例，从案例或者题目中提到红色事迹或者烈士英雄，把思政元素生硬地与教学内容知识点相融合，想达到“润物细无声”的课程思政教学育人目标。综合以上，据教师教学和学生学情调查数据分析，教师和学生在课程中嵌入思政元素的教学面临着以下问题。

1）教师在思政教学中融入的思政元素并不能贯穿整个知识点，很多都是提一句就结束了。例如，在讲到队列的时候，提醒学生在公共场合注意秩序，遵循先进先出的规则，但在后续的案例和实验中并未有所体现。教师在收集各种资料的时候学生也没有参与到其中。

2）教师花费大量时间和精力，通过查找各种资料将课程思政融入到知识点中，自身的思想政治觉悟得到了一定的提高，却没有关注学生的兴趣点，教师和学生的年龄差较大，对于教师有触动的思政案例学生不一定有触动。

3）学生本身就缺乏自主学习习惯的培养，对这种灌输式、填鸭式的思政元素反馈不大，反而更关注于题目的答案或者案例的结果。数据结构课程内容比较抽象，学生不易理解，导致学生的学习兴趣不高，容易走神，参与感低。

4）没有或者没有具體化的课程思政评价机制。

二  以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案设计

以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案设计分为以下三个部分。

（一）  智慧教学平台与工具

课前可以在博思智慧学习平台发布线上教学资源，包括博思辅助课程（301个任务、40个视频、34个试题）、优质课堂实录和上课的课件等如图1所示。

课前结合章节重难点的问题导向可激发学生学习的兴趣，课中使用博思平台进行课堂点名、课堂交互等，使用双树资源进行优化教学内容，丰富课程内容。课堂教学过程中“教师引导+学生主体”的研讨式教学可促进学生积极思考，课堂上互动讨论的学习形式也可培养学生的表达能力以及解决问题的能力。课后使用博思平台进行章节测试。课后测试的参与率和正确率均保持较高的百分比，表明教学平台与工具的使用具有一定的合理性和科学性。

（二）  课程思政元素设计

在教学中明确以目标为导向的教学方法，课程目标包括专业知识技能和思政两个方面。深入挖掘课程内容中所蕴含的思政元素，培养学生的综合素质。专业知识内容见表1。

1  基本数据结构思政元素设计

数据结构包含线性表、操作受限的线性表-栈和队列、树和图等多种结构，每种结构都有具体的案例做支撑，总结不同的应用场合和结构的优缺点，在实践中将根据实际情况和具体需求选择不同的结构类型，在讲解这一知识点时可以嵌入马克思主义辩证唯物理论，其中的一个重要原则是“具体问题具体分析”。每个人学习方法都各有不同，同一个问题可能有不同的解决方法，大家需要找到适合自己的学习方式和解决问题的方法，根据自己的实际情况选择学习时间和学习内容，预习或者复习的时候不要别人做什么就跟着做。

2  算法基础思政元素设计

算法基础部分主要涉及查找和排序的方法。在查找算法的设计中，无序数组可以使用顺序查找法，有序的数组可以使用二分查找法，这样可以提高查找的算法效率。二分查找法与递归方法融入了分而治之的思想理念，将复杂的问题转化为同类型简单的问题，通过一个出口解出最后的结果。“分而治之”可以追溯到《孙子兵法》中分化敌人，将其各个击破的战术，中国工农红军也曾采用“集中兵力，各个击破”的战术取得胜利。通过融入“分而治之”的思想引申出一系列的历史故事[3-4]，可以激发学生对知识点的兴趣，使学生更加深刻地理解算法的基本原理。

3  树结构思政元素设计

在学生掌握了基本的数据结构和基础的算法之后，用家族族谱引入树结构的基本概念，孩子、兄弟、双亲的概念与族谱有共通之处。通过启发式教学法，由浅入深从三个结点的二叉树开始，讲解二叉树的三种遍历算法。逐步改进引入多个结点，引导学生从基础问题出发，深入思考，不断发现算法的改进空间。作为应用型工程师应该具有精益求精的工匠精神和不断探索的创新精神。

4  图结构思政元素设计

在讲解图结构部分的应用算法时，以高速公路的修建、高速铁路网、航空线路网等案例为背景，讲解最小生成树、拓扑排序、最短路径和关键路径等算法，在课堂上从小处融入学生回家路线到大处融入国家重大工程项目的实施，引导学生进行课堂讨论，关注国家南水北调、西气东输等项目，提升学生的民族自豪感并有效地融入爱国主义教育[5-7]。

（三）  以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案设计

教师挖掘课程思政元素的原则可以用三句话概括。一是做人做事的基本道理，二是社会主义核心价值观的要求，三是实现民族复兴的理想和责任。要对课程内容重新理解与认识，引导学生充分挖掘，不是简单借鉴别人提供的案例。思政元素要用旧知识引入新元素，做到有机融合。引导学生挖掘思政元素的同时，不断反思自己，不断改进，不断创新。以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案设计过程如图2所示。

1）课前利用线上资源进行线下讨论与任务分配。博思平台导入课程内容视频与课件，让学生明确本次教学重难点，让学生对班级整体学习计划、目标、任务有基础的了解，对课程思政有基础的认知，实现浅层认知学习。前几次线下讨论时教师可以线上参与，以案例的形式给予正向引导与督促。

2）课中创设一种学生参与思政设计的教学学习环境，让学生在课前学习的内容得以延续，学生针对课前教学视频和案例提出问题，进行课堂讨论。教师应给予鼓励与赞美，然后结合实际问题提出意见与建议。教师根据学生提出的问题讲解重难点，让学生在教师讲解后提出创新思路，设计课堂练习，此时的课堂练习更具有针对性。学生自发搜索的案例一定是在了解知识点的基础上引申出的思政元素，让学生在此环境中自主学习、主动学习、合作学习，促进课程思政与教学目标的高效实现。

3）课后分小组讨论，学生参与的思政设计从课前过渡到课后，以此来延续课堂效率。博思平台上的辅助课程可以帮助学生实现深层认知学习，并在博思平台中发布章节测试习题，及时反馈学生学习情况。组织小组与小组之间以及小组内部进行自我评定，互相说出自己的感受，针对基础薄弱，无法设计思政元素的学生统一协调参加课后答疑。

三  课程思政评价的维度与内容

课程思政在全国高校迅速展开，但是对于课程思政评价却面临着“态度内隐”的困难，课程评价的设计原则包括科学性、整体性、发展性和指导性。明确评价的目的是检验教学成果与学生学习效果。根据评价结果不断改进教学方法，在反馈与改进中不断迭代，形成评价与改进闭环。基于CIPP模式展开的课程思政评价实践值得尝试[8-10]。

CIPP评价模式又称决策导向，是由美国学者斯塔弗尔比姆提出的，评价包含两个方面，一是对教师的教学设计和教学行为的评价，二是对学生学习过程和学习效果的评价。CIPP由背景评价、输入评价、过程评价和结果评价四个维度组成，其目的见表2。

采用CIPP模式为数据结构与算法课程中的栈与递归知识点进行课程思政效果的评价。课前发布铁路调度策略案例，让学生了解铁路调度过程，课中通过对案例的讲解，融入“青年自当自强”“师夷长技以制夷”的思政教育内容，让学生了解中国第一条独立完成设计与施工的铁路——京张铁路，促发学生对国家责任感的体验。课堂练习过程中明确学生的情感体验，并引导学生共同设计课堂练习案例，对学生提出的案例进行反馈，并在这个过程中修正和改进设计方案。最后通过问卷调查，明确方案实施的结果、成效及影响。

四  结束语

依托博思智慧教学平台，通过以学生为中心的数据结构与算法课程思政方案设计与实施，学生学习状态和学习效果得到一定提升。在数据结构与算法课堂教学与实践研讨环节中运用启发式法、项目式、线上线下混合式等教学方法，在学生参与教学设计的基础上更好地融入课程思政元素，让学生首先明确为什么学，然后如何去学以及学到了什么，最后如何去应用，不仅能有效地加强学生学习的主动性，还可以直接提高学生的学习效果和应用能力，也有利于培养学生社会主义核心价值观。在课堂教学中已实施一期，后期将根据评价反馈内容不断改进。

参考文献：

[1] 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL]https：//www.cqyz.edu.cn/profile/info/1063/1075.htm

[2] 周松，邓淑华．高校课程思政建设存在的问题及路径优化[J]．学校党建与思想教育，2021，649（10）：58-60．

[3] 杨帆，刘玉杰.“以学为中心”的数据结构与算法课程思政建设方案设计[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2021（10）：68-70.

[4] 漆华妹，奎晓燕，曹丹，等.“六卓越一拔尖”计划2.0背景下课程思政教学改革探索——以“数据结构”课程为例[J].工业和信息化教育，2022（3）：33-38.

[5] 卢玲，杨武，陈媛，等.数据结构课程思政路径探索与实践[J].计算机教育，2022（2）：30-33.

[6] 刘晴晴.基于小组合作的线上线下混合式教学研究[J].电脑知识与技术，2021，17（14）：154-156.

[7] 汤琳，周鹏，洪玲.新工科背景下计算机类专业课程思政建设思路与实践路径探索——以“数据结构”课程为例[J].绵阳师范学院学报，2020，39（10）：42-50.

[8] 杨玉浩．基于学生发展的课程思政评价模型初探[J]．黑龙江高教研究，2022（1）：115-119．

[9] 王郢，方癸椒，尹杨.课程思政评价的实践逻辑[J].齐齐哈尔大学学报（哲学社会科学版），2022（8）：146-14.

[10] 陆道坤．課程思政评价的设计与实施[J]．思想理论教育，2021（3）：25-33．