数据结构课程思政案例的设计探析

段群 李红 王晓妮

摘要：数据结构作为计算机类专业的核心基础课程，在整个专业中占据着承上启下的重要地位。同时，“立德树人”是高校培养人才的根本目标，课程思政则是实现该目标的有效途径之一。文章以数据结构课程为研究对象，通过分析该课程所有知识单元所蕴含的思政内容，设计了多个相应的思政案例。这为教师在教学过程中有效融入课程思政内容，提升课程学习效果提供了一定的帮助。

关键词：计算机类专业；数据结构；课程思政案例；立德树人

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）10-0150-03

0 引言

我国高等教育学校培养的是有理想信念、有知识、有想象力和创造力的大学生，其中有理想信念是最基本目标，也就是要有正确世界观、人生观、价值观，即“立德树人” [1]。为实现这一目标，各高校均开设了相关的思政课程，如马克思主义基本原理、思想道德修养与法律基础、中国现代史纲要、毛泽东思想与中国特色社会主义概论、习近平新时代中国特色社会主义思想等。2020年5月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]。该纲要指出，要把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，专业课教育也必须关注学生的核心素养。

我国大部分高校都开设了计算机类专业，并为社会培养了许多优秀的计算机类毕业生。为实现计算机类专业的“立德树人”培养目标，必须深入研究计算机类专业的教育体系和学生心理，将思政教育内容融入计算机类专业课程，把马克思主义哲学、社会主义核心价值观、创新创业教育贯穿教学全过程[3]，培养具有社会责任感和扎实专业技能的人才，为社会主义建设添砖添瓦。

1 数据结构课程融入思政内容的必要性与现状

数据结构课程是计算机类专业极为重要的一门基础核心课程，其前导课程包括C语言、Python语言、C++语言等计算机语言类课程，后续课程则包括算法分析与设计、数据库原理与应用、软件工程、计算机网络等。数据结构课程对于前导和后续课程具有承上启下的重要作用。当前，人工智能、物联网、大数据、云计算、网络安全等技术代表了我国计算机技术的发展方向，而数据结构课程正是这些技术的核心基础课程。这些领域均需要培养具有理想信念、专业知识、想象力和创造力的人才。

传统的数据结构教学内容主要聚焦于课程理论知识，包括算法与程序设计中常用的一些数据结构，如线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树和二叉树、图等，以及常用的查找和排序方法。通过学习，学生能够学会分析问题数据对象的特性，掌握数据组织的基本方法，并初步具备分析和解决现实世界问题在计算机中的表示和处理能力。然而，由于該课程内容繁多且难度较大，任课教师通常是计算机类专业的理工科教师，他们拥有扎实的专业知识和强大的教学能力，但可能缺乏文科素养。在授课过程中，教师可能过分强调课程知识的重要性[4]，而由于课堂时间有限，很少涉及学生社会主义核心价值观、创新创业教育等人文素养方面的内容。学生因此可能无法将课堂知识与新时代中国特色社会主义理想信念相结合，缺乏为国家奉献的激情、学习兴趣和崇高志向。

因此，研究如何在数据结构课程的每个知识单元中融入相应的思政内容，对于实现计算机类专业“立德树人”人才培养目标具有重要意义。

2 数据结构知识单元蕴含的思政内容

目前，虽然本课程教师已经意识到在课堂中融入思政内容的重要性，但对于具体哪个知识单元应该与哪部分思政内容相结合，尚不甚明确。另外，教师还存在一些误区，例如，有的教师认为课程思政必须体现当前的时事政治，在课堂上实时向学生介绍国际国内的时事政治，导致在实际的教学过程中，由于缺乏对思政元素的甄选和鉴别，生搬硬套地融入思政内容，造成课程知识单元与思政元素内容不相干，教学效果适得其反。

要有效融入思政课程内容，必须以本课程的教学目标为出发点。本课程的教学目标是通过分析具体问题，构建高效的数据组织方式，设计解决问题的计算机算法，并最终通过计算机语言编程程序解决问题。在明确了课程的教学目标后，制定相应的课程思政教学目标。在新时代，要培育和践行社会主义核心价值观，在课程所具备的知识目标、能力目标和素质目标中嵌入相应的课程思政目标，从本课程教学的各个环节来培养学生的道德品质、爱国情怀和人文素养等。本课程教学过程中涉及从现实世界到数据逻辑世界、从数据逻辑世界到计算机世界的转换，这种思维转换的模式可以通过设定思政目标来实现。另外，培养学生良好、规范的编程习惯和逻辑思维，也可以融入马克思主义的科学观、社会主义核心价值观和大学生创新创业教育等思政内容。

本文通过研究分析本课程的教学目标和教学内容，挖掘出每个知识单元所蕴含的思政内容，使得教师在教学过程中可以将专业知识与思政内容有机结合，并使得学生在学习专业知识的同时具有切实的荣誉感、成就感、主人翁精神，以实现“立德树人”的根本任务。

本课程第一章：绪论，主要内容介绍本课程的教学内容、学习方法，所蕴含的思政内容是“万事要善于规划，然后按计划行事”，即“万事预则立，不预则废”。这就是培养大学生做事情要养成提前做好规划、严谨、认真、坚持等敬业的好习惯。第二章：线性表，主要内容介绍按照元素从前到后排列顺序操作的线性表，根据线性表前后相邻元素之间一对一（除了开始元素和结束元素之外，其余元素有且仅有一个直接前驱元素和一个直接后继元素）的关系特点。蕴含着“凡事必须按照预先规则，不以规矩，不成方圆”的思政内容，培养学生做事要遵守自然规律和国家法规的人文素养。第三章：栈和队列，主要内容介绍插入、删除仅在一端（栈顶）操作的受限性线性表，这种数据结构具有先进后出（或后进先出）的操作特点，在计算机网络等方面应用中特别广泛，让学生体会所学即所用，提升学生的职业价值认同和专业自豪感；队列是插入在一端（队尾），删除在另一端（队头）操作的受限线性表，描述了先到先服务的排队概念，培养学生养成按序排队接受服务的好习惯，遵守社会公共秩序的自由、平等、友善道德修养。第四章：数组和广义表，数组一般表示固定长度的线性表，可以培养学生与人交往要诚实守信、法治社会做事要有契约精神等优秀道德品质；广义表是元素可以是线性表的线性表，是线性表的扩展，这可以鼓励大学生积极参与各类创新创业项目，培养他们勇于开拓的创新意识。第五章：字符串，字符串是元素类型是字符型的特殊线性表，是网络中常见处理的数据类型，让学生体会专业优势，激发科技报国的爱国精神。第六章：树和二叉树，树结构描述了从根结点到叶子结点的上下层级结构概念，充分体现了国家、集体、个人的组织结构，培养学生爱国、爱人民、爱家的家国情怀。第七章：图，图结构描述了邻接结点的网络互联概念，表达了宇宙万物互联的特点，培养学生具备海纳百川的大国工匠精神和文化素养。第八章：查找，介绍了常用的查找算法以及时空效率，现代各项高新技术迅猛发展，知识爆炸，大学生在学习工作过程中，不能盲目跟从，要做好甄别选择，培养学生处事不乱、沉着应对的良好修养。第九章：排序，介绍了常用的排序算法以及时空效率，人生是场马拉松，而不是仓促的短跑，引申出大学生要规划好人生每个阶段，从容有序地步入人生每个赛场。

3 数据结构课程思政参考案例的设计

在挖掘出数据结构每个知识单元所蕴含的思政内容之后，将在实际的教学过程中，结合精心设计的思政案例，讲解某个知识点。这样做旨在引导学生培养爱国爱家、辩证思维、开拓创新、遵纪守法以及遵守社会公德等素养，深层次激发学生为实现中国梦而努力学习的动力，从而帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观。本文设计的数据结构课程知识单元对应思政案例表如表1所示[5-7]。

4 结束语

本文紧跟新时代需求，针对计算机类专业课程数据结构，挖掘了课程中每个知识单元的思政内容，并设计了多个思政案例。这些案例被巧妙地融入本课程知识点的教学过程中，实现了专业课程细节与思政内容之间的完美结合，有效激发了学生的社会责任感、爱国爱家情怀、时代使命感以及科技创新意识。通过这种方式，学生能够明确个人学习目标与国家发展目标之间的内在统一，有效提升了学习的主动性，增强了对枯燥、难懂專业知识学习的兴趣，从而提高了专业课程学习的效果，达到了“立德树人”的目标。这为计算机类及其他专业课程开展课程思政建设提供了一定的参考价值。

参考文献：

[1] 习近平. 在北京大学师生座谈会上的讲话[N]. 人民日报，2018-05-03（2）.

[2] 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]. （2020-05-28） [2021-02-13]. http：//www. gov. cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[3] 王学俭，石岩.新时代课程思政的内涵、特点、难点及应对策略[J].新疆师范大学学报（哲学社会科学版），2020，41（2）：50-58.

[4] 淡海英.高职计算机类专业数据结构课程思政建设与研究[J].济源职业技术学院学报，2021，20（2）：42-44.

[5] 宋歌.后疫情时代《数据结构》思政建设的探索实践[J].电脑与信息技术，2022，30（6）：106-109.

[6] 曲超，卢安.计算机课程中的思政教育探索——以“算法与数据结构”为例[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2021（4）：74-76.

[7] 王燕，罗佳琪，潘晓英，等.课程思政视域下数据结构课程线上线下混合教学模式探索[J].计算机教育，2022（9）：63-67.

【通联编辑：谢媛媛】