大学计算机基础课程思政教学方法探索

2024-04-12田建学朱郑州张珏艾晓燕

高教学刊 2024年9期

田建学朱郑州张珏艾晓燕

摘要：课程思政是贯彻落实党的二十大精神，推进党的二十大精神入脑、入心、入行的有效渠道。把党的二十大精神全面融入课程思政教学，依据大学计算机基础课程特色、课程目标、学情分析，结合应用型本科院校服务地方的人才培养目标和学为中心的理念，充分挖掘课程的思政元素，并从家国情怀、价值观、为人处事方法三个维度凝练12个典型的课程思政教学案例，通过采用线上线下混合式教学方法的授课实现知识传授和价值塑造相统一的教书育人效果。

关键词：大学计算机基础；课程思政；立德树人；家国情怀；价值观

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）09-0102-05

Abstract： Curriculum ideology and politics is an effective channel to implement the spirit of the 20th CPC National Congress and promote the spirit of the 20th CPC National Congress into the brain， heart and practice. By integrating the spirit of the 20th CPC National Congress into the teaching of curriculum ideology and politics， we have fully explored the curriculum ideology and politics elements of the course based on the characteristics of University Computer Fundamentals， the course objectives and the analysis of the learning situation， combined with the goal of serving local talents in applied undergraduate institutions and the learning-centered concept， and condensed 12 typical teaching cases of curriculum ideology and politics from three dimensions， such as national sentiment， values and dealing with people. Through the use of online and offline hybrid teaching methods， the teaching and education effect of unifying knowledge transfer and value shaping is realized.

Keywords： University Computer Fundamentals; curriculum ideology and politics; foster virtue through education; emotion of "Family-country"; values

大學计算机基础课程作为大学生进入大学后学习的第一门计算机类基础课程，是培养高校非计算机专业学生计算思维能力的重要途径，是全校所有学生的必修课，作用面广，影响力大，对提升学生的信息素养和塑造正确的价值观发挥着重要作用[1]。

党的二十大报告指出，青年强，则国家强[2]。高校思政课及课程思政是落实立德树人根本任务的重要途经。为深入贯彻教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》对“发挥好每门课程育人作用”的要求，特别是对公共基础课程“潜移默化中坚定学生理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神”[3]的具体要求，本文探索大学计算机基础课程思政教学，形成了家国情怀、价值观、为人处事方法三方面的12个课程思政教学案例。

一大学计算机基础课程教学中存在的问题

目前国内大学计算机基础课程的教学存在以下几个方面的问题：①概念多、规则多、操作性强等特点[4]。②计算机基础教学如何适应技术的发展[5]。③大学计算机基础课程内容的适用性亟待提高[6]。④理论部分内容相对抽象，学生难以感性认知[7]。⑤实践教学与思政元素融合困难。以上问题，对授课教师的水平和技巧等个人能力提出了更高的要求。进行研究和探索，寻找将教书与育人有效融合的方法是从事大学计算机基础教学的核心任务。

二大学计算机基础开展课程思政教学的可行性

大学生作为国家建设的后备主力军，除了具备扎实的专业素养之外，还需要树立正确的价值观及拼搏和奉献精神才能成为合格的建设者和接班人，所以，在大学阶段开展课程思政教育是有效的必要任务。大学计算机基础涉及的计算机发展、计算机文化、大数据、云计算、人工智能、计算机网络和信息安全等内容均蕴含着丰富的科技文化基因，同时有大量优秀的可挖掘的科学家及科技企业素材，就计算机网络中充斥的不良思想、垃圾文化可以结合课程知识点与学生直接对话、探讨。

另外，方向性、全局性、战略性清晰的习近平总书记关于教育的重要论述；规范具体的《高等学校课程思政建设指导纲要》；内涵丰富的24字社会主义核心价值观；党的十九大和十九届二中至六中全会精神及中华民族璀璨的历史文化都为教师开展课程思政教学提供了丰富的素材和理论指导。所以，在大学计算机基础课程开展课程思政教学，与思想政治课程形成协同效应具有可行性。

三大学计算机基础中的课程思政教学实践

《高等学校课程思政建设指导纲要》指出培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，实现授业解惑与价值引领相统一[8]，价值引领有助于学生解答个人与家国[9]、价值观矛盾及为人处事方法等各方面的问题，能帮助学生在创造社会价值的过程中有明确的信念和方法指引[10]。本文围绕树立家国情怀、塑造价值观、培养为人处事三个方面开展课程思政教学方法的探索，如图1所示。

（一）树立家国情怀

家国情怀是中国传统文化中的核心价值理念，是中华民族凝聚力、向心力的根源。中国文化中家国情怀的突出特点是家国一体[11]。

案例1 算盘与为国奉献

沿着人类探索计算自动化的过程和轨迹，我国古代智慧、计算工具的代表——算盘，作为里程碑性的标志在介绍完其算力、驱动方式和计算规则的特点后引入如图2（a）所示影视资料并介绍：在《横空出世》《功勋》等影视作品中都有关于新中国在研制原子弹、氢弹及核潜艇等大国重器的过程中使用算盘计算数据的场景。回顾上世纪五六十年代中国科学家们在只有一台计算机且使用时长受限的情况下用算盘计算有关原子弹等设备相关数据的历史。

算盘对中国人而言，不仅仅是我们祖先的伟大发明，也是中国的文化符号，我们应为之自信、自豪，更是我国科学家们艰苦奋斗、自力更生、勇攀高峰的见證者。今天，我国同样面临着被某些国家在某些技术上“卡脖子”的问题，作为建设者，应该继续发扬科学家不畏困难、迎难而上、为国奉献的精神。

对于影视作品有可能存在艺术升华而夸大事实的可能性，笔者整理出如图2（b）、图2（c）和图2（d）所示的资料和映像记录佐证，力求教学和科研的严谨。

案例2 样式与爱国

介绍样式是特定字体和段落格式的集合。像我们对事物的印象集合，当提到我们伟大祖国的时候，它是960万平方公里幅员辽阔；是上下5000年悠久历史和璀璨文化；是56个民族大团结；是富强、民族、文明、和谐等印象的集合。启发学生，这样的国家值得我们热爱和为之奋斗，也值得用画笔去描绘（美术专业）、去歌颂（音乐专业）、去传承（教育类专业）。

案例3 表格格式化与奥运精神

以2020东京奥运会奖牌榜的效果为例（数据来源：https：//2020.cctv.com/medal_list/indei.shtml）。列举将男子100米亚洲纪录带入9秒90内的苏炳添，在总成绩落后11公斤的情况下拼尽全力实现反超的谌利军，4次出征奥运会终于收获首枚奥运金牌的巩立姣，每天练习300多次让水花“消失”的全红婵[12]等奥运队员的故事，启发和激励学生要心怀为国争光及永不服输的拼搏精神。

（二）塑造价值观

当代大学生普遍具有积极进取的价值选择，但网络的负面影响、非主流价值文化冲击、自身行动自觉不足等成为大学生价值观培育中的障碍和隐忧[13]。

案例1 量子计算机与制度自信

我国的量子计算机“九章”在进行科学计算时，处理5 000万个样本只需要200秒，而经典的超级计算机则需要6亿年[14]。我国的量子计算机“九章二号”在进行高斯玻色取样处理时比世界上最快的超级计算机快100万亿倍，同时我国的量子计算机“祖冲之二号”的计算复杂度比谷歌“悬铃木”提高了6个数量级[15]。

这既是我国现代化建设进程中取得的战略性成果，也是中华民族伟大复兴的中国梦，是近代以来我国科技工作者始终高擎的光辉旗帜。正如中国量子计算机科学家潘建伟所说：“量子科技发展关乎国家战略，心怀‘国之大者，唯有不断突破创新，要努力探索更加灵活高效、资源集约化的协同创新之路，使我国量子科技发展始终走在世界前列”[16]。作为青年学子，我们应该清楚地认识到这是我国社会主义制度所体现出的强大感召力、凝聚力和生命力[17]，我们应该为之自信、自豪。

案例2 二进制与文化自信

二进制的来源：二进制是计算机中处理和存储信息的方法，对当代信息科学领域具有十分重要的意义[18]。二进制是由德国数学家莱布尼茨提出的，他一直关注中国的《易经》，1679年3月15日莱布尼茨用拉丁文撰写了二进制算术（De Progressione Dyadicu）的论文草稿，初步提出了“二进制”的设想。经过与中国传教士白晋的多次信件交流，莱布尼茨对论文进行了修改并最终把论文题目改为《关于只用两个记号0和1的二进制算术的解释——和对它的用途以及它所给出的中国古代伏羲图的意义的评注》（Explication de L'arjthmétique binaire，qui se sert des seuls caracteres O et 1， avec des remarques sur son utilité，et sur ce qu'elle donne le sens des anciennes figures Chinoises de Fohy.）[19]，这篇论文是世界上第一次正式公开发表的关于“二进制”的阐述。

其实，早在近代，以易经为代表的儒家思想在欧洲及西方的传播对欧美部分学者的思维方式、哲学观和科学观产生了深远影响，进而影响着全人类的生产和生活，所以作为青年学子更应该对我们中国的传统经典文化树立文化自信。

案例3 超级计算机与使命担当

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现，其对国家安全、经济和社会发展具有举足轻重的意义。超级计算机是世界高新技术领域的战略制高点，是体现科技竞争力和综合国力的重要标志。

在该领域，我国的超级计算机“神威·太湖之光”连续四届折桂全球超级计算机500强榜单。另外“天河二号”“星云”等超级计算机也位于榜单前十。“神威·太湖之光”自2016年开始使用拥有自主产权的申威芯片[20]和麒麟操作系统，打破了西方国家对中国的技术封锁，使我国成为继美国之后第二个可以独立研制千万亿次超级计算机的国家[21]。启发学生树立为国家和社会奉献应用力量的决心，正如中国超级计算机科技工作者孟祥飞所描述的：我只是践行了一个党员应有的使命担当[22-23]。

案例4 邮件合并与原则

为积极参与翻转课堂，以“十个一”分享的同学制作奖状为例，所谓的“十个一”分享是借鉴北京大学朱郑州老师课程思政的做法。让学生在课堂上就对自己有深刻影响的一句话、一首诗、一张图、一段视频、一件事、一个物、一个人、一堂课、一个组织、一个活动、一次经历与同学们分享，以达到价值观传递的课程思政教学活动。

邮件合并功能可以高效地将主文档和数据源合并快速生成具有统一风格模版的奖状、请柬、信函和工资条等内容。主文档的样式不变，变化来自于数据源，以不变的主文档结合数据就可以为每位同学生成一张样式相同的奖状，符合以不变应万变的道理。启发学生无论环境怎么变，努力学习的态度不能变；无论环境怎么变，国家利益至上、遵守法律和道德底线的原则不能变。

（三）培养为人处事方法

为人处事方法有助于指导学生在生活、学习及未来工作过程中正确看待个人与工作、利益、道德、情绪和他人等关系。

案例1 学习过程与道

在介绍学习方法时将大学计算机基础课程的学习过程分为四个阶段：①课前认真预习线上资源，课中认真听讲；②将所学内容铭记并理解；③通过老师及自己的实践验证所学；④举一反三，探索本质，升华理论。

将这四个过程对应中国经典文化悟道的四重境界，即：初为闻道，次为知道，再为见道，终为得道。启发学生了解学习中必经的阶段，掌握学习规律、理清思路。同时，如果说学习过程与得道相符，那么认真、努力、刻苦就是学习须遵守的“术”。

案例2 节与坚韧

节是Word中最大的逻辑单元，不同的节可以设置不同的页面格式，节与节之间可以既独立又统一。类似于如图3所示竹子的节，可以独立于其他节制作笔筒、杯子等，也可以和其他节相统一制作竹筏、盖房子等。竹子是一种品洁高尚的植物，被誉为花中四君子之一，正如郑板桥的诗描述“千磨万击还坚劲，任尔东西南北风”。启发学生在学习中要学习竹子坚韧的品质，要不怕困难，并且在困难中磨砺自己，使自己成为对国家和社会的有用之材。

案例3 公式与努力

在介绍如图4所示的公式概念时，通过“天才是百分之一的灵感加百分之九十九的汗水”。这个著名的公式引出爱迪生，爱迪生一生拥有1 000多项发明专利，当他的发明工作受阻时，他会拿着钢球坐在椅子上打盹。当他开始入睡、肌肉放松时，球就会落在地板上——这便会唤醒他[24]。启发学生作为青年人应该将更多的精力投入到学习中，为自己的理想付出汗水和努力。

案例4 函数与职责

在介绍完函数的概念后，向学生举例说明每个函数只专注一项任务，各司其职，像老师教书育人，像医生治病救人，像军人保家卫国一样。正如三字经所描述的“犬守夜，鸡司晨。苟不学，曷为人。蚕吐丝，蜂酿蜜。人不学，不如物”。作为学生我们的主要职责是学好本领，否则我们如何成为一个对家庭、对社会、对国家的有用之人？如果我们不认真學习，努力适应社会和科技的发展，也许我们会被机器代替。

案例5 POW函数与态度

在讲到pow函数时，引入公式（1），询问学生如果每天在前一天的基础上进步0.01倍，1年以后会进步多少？相反地，如果因为懒得每天比前一天退步了0.01，1年以后会是什么结果？让学生利用pow函数计算结果，通过数据启发学生坚持不懈、精益求精等道理，正如习近平总书记所说的“只有奋斗的人生才称得上幸福的人生”。再通过公式（2）启发学生，如果“三天打鱼两天晒网”，将会半途而废。

四结束语

课程思政是信息化及中华民族伟大复兴背景下的时代选择，而思政价值的实现是课程思政的落脚点[25]。课程思政的落实教师是首要环节[26]，挖掘并将课程思政元素巧妙融入大学计算机基础课程中，将树立正确的家国情怀，将四个自信等价值观塑造，将坚韧和底线等为人处事方法融入课程，塑造有信仰、有知识、有能力、有方法的社会主义接班人，实现育人育才统一并举。

参考文献：

[1] 何钦铭，王浩.面向新工科的大学计算机基础课程体系及课程建设[J].中国大学教学，2019（1）：39-43.

[2] 习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[EB/OL].https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm.

[3] 中华人民共和国教育部.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].（2020-06-01）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t20200603_462437.html.

[4] 李改霞，张国鹏，常小红，等.军队院校大学计算机基础课程教学方式改革与探索[J].计算机工程与科学，2019，41（S1）：43-46.

[5] 吴宁，薄钧戈，崔舒宁，等.大数据时代计算机基础教学改革实践与思考[J].中国大学教学，2020（Z1）：42-45.

[6] 吕洁，李瑛，杜晶.以计算思维为导向的大学计算机基础课程改革的实践与探索[J].计算机工程与科学，2019，41（S1）：1-5.

[7] 张玉宏，蒋玉英，侯惠芳.可持续发展的思政工科课程探索与实践——以机器学习课程为例[J].计算机教育，2021（11）：93-96，105.

[8] 以生为本突出特色落实“四个相统一”[EB/OL].（2020-06-08）.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/moe_2082/zl_2020n/2020_zl29/2 02006/t20200608_463725.html.

[9] 家国情怀最动人[N].人民日报，2021-11-15（005）.

[10] 许涛.构建课程思政的育人大格局[EB/OL].（2020-10-18）.https：//m.gmw.cn/baijia/2019-10/18/33242834.html.

[11] 陈望衡，张文.论中国传统文化中的家国情怀[J].天津社会科学，2021（6）：125-130.