徐奕奕,李威龍,趙 軍,曾 婧
(1.廣西科技大學(xué)電氣電子與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,廣西柳州,545006;2.廣西科技大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,廣西柳州,545006)
課程建設(shè)是當(dāng)前人才培養(yǎng)的主要方式,也是教育教學(xué)的核心目標(biāo)。2018年6月,教育部部長陳寶生明確指出:“我國還存在一些內(nèi)容陳舊、輕松易過的‘水’課?!盵1]高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度成為“金課”建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。所謂高階性,就是知識(shí)能力素質(zhì)的有機(jī)融合,旨在培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高階思維。所謂創(chuàng)新性,是指課程內(nèi)容要反映前沿性和時(shí)代性,教學(xué)形式要呈現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性,學(xué)習(xí)過程具有探究性和個(gè)性化。所謂挑戰(zhàn)度,是指課程有一定難度,需要跳一跳才能夠得著,對(duì)教師備課和學(xué)生課下學(xué)習(xí)有較高要求。[2]同時(shí),立德樹人一直是我國工程教育的根本任務(wù)。人才培養(yǎng)是育人和育才相統(tǒng)一的過程,其中育人是根本。[3]培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是每一位教師、每一堂課應(yīng)該明確的思想主線。另一方面,課程質(zhì)量本身對(duì)育人來說至關(guān)重要。在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中,如何在教授和培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)知識(shí)、工程能力的同時(shí),將思政元素融入課堂,幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀,如何更好地將授業(yè)解惑與立德樹人無縫融合來制訂“金課”建設(shè)規(guī)劃,成為課程建設(shè)需要思考的重要問題。[4-5]
“金課”建設(shè)對(duì)一線教師提出了更高的要求:首先,在高等教育理念上,教師需要樹立人才培養(yǎng)與課程質(zhì)量相通相融的觀念。教師應(yīng)該擁有更大格局,借助周詳?shù)囊?guī)劃與設(shè)計(jì)、卓有成效的實(shí)踐加以推進(jìn),來培養(yǎng)具有民族自信、專業(yè)自信和奉獻(xiàn)意識(shí)、工程能力的人才。其次,在課程建設(shè)上,要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)思政元素的融入。計(jì)算機(jī)專業(yè)課程建設(shè)和改革在知識(shí)點(diǎn)的提煉、動(dòng)手能力的培養(yǎng)等方面有較深入的研究和積累,而在如何提煉以及如何合理、自然地融入思政元素方面研究較少。在計(jì)算機(jī)類課程大綱等重要課程建設(shè)文件、標(biāo)準(zhǔn)中,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)課時(shí)、選用教材等都有清晰的指標(biāo),但在思政元素資源的挖掘與提煉上鮮有入大綱、入教材的清晰標(biāo)準(zhǔn)。最后,計(jì)算機(jī)類特別是編程類課程教學(xué)要走出“象牙塔”,積極將時(shí)代需求、市場(chǎng)案例、行業(yè)規(guī)則、用人標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)典型等及時(shí)、有效地引入課堂,保證課程內(nèi)容和形式與時(shí)俱進(jìn),促進(jìn)“金課”建設(shè),激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力。
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程被列為我國高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)體系中的一門主干課程。在“金課”標(biāo)準(zhǔn)的指引下,該課程從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式都在不斷改進(jìn)。本文以Java面向?qū)ο笳n程為例、基于廣西科技大學(xué)思政改革實(shí)踐,在“金課”建設(shè)和思政元素的融合上進(jìn)行探討。
按照“金課”的“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)和課程思政目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)可細(xì)化、分解如下:
表1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)分解
由表1可知,“金課”標(biāo)準(zhǔn)下的高階性,可拓展為基礎(chǔ)知識(shí)、高級(jí)技術(shù),并懂規(guī)范、會(huì)調(diào)試、善溝通;創(chuàng)新性主要著眼問題發(fā)現(xiàn)、分析、解決能力,要求學(xué)生具備小型項(xiàng)目開發(fā)的能力以及計(jì)算思維能力。挑戰(zhàn)度即在工程拓展、過程管理與控制上要求學(xué)生有一定知識(shí)積累,促進(jìn)學(xué)生適應(yīng)闖關(guān)式學(xué)習(xí)。課程思政目標(biāo)也應(yīng)納入面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué),將愛國主義精神、傳統(tǒng)文化、職業(yè)道德、責(zé)任意識(shí)和人文素質(zhì)等培養(yǎng)目標(biāo)列入課程大綱。
要實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo),應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行教學(xué)改革:第一,創(chuàng)新教學(xué)案例。案例內(nèi)容包括思政案例、科研案例、產(chǎn)學(xué)研案例等,其中,思政案例分為哲學(xué)思想、國家政策、發(fā)展現(xiàn)狀三類。第二,創(chuàng)新資源庫。包括該領(lǐng)域內(nèi)經(jīng)典論文、著作,有吸引力和學(xué)習(xí)價(jià)值的視頻,相對(duì)較難、值得討論的知識(shí)點(diǎn)(觀點(diǎn)),現(xiàn)階段Java語言程序設(shè)計(jì)中涉及的“卡脖子”問題等。此外,教師可以收集往屆學(xué)生的優(yōu)秀作品、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)范例,展示給學(xué)生。第三,創(chuàng)新教學(xué)方法。比如,在案例組織形式上,除了案例的單獨(dú)引入,還包括案例貫穿式展示和迭代式、挑戰(zhàn)式引入方法。其中,案例貫穿式展示是把已有成品項(xiàng)目分階段進(jìn)行展示;迭代式方法是在一個(gè)案例上不斷提出新的問題;挑戰(zhàn)式方法則是把上述案例的學(xué)習(xí)做成游戲通關(guān)式輔助學(xué)習(xí)軟件,設(shè)計(jì)任務(wù)、闖關(guān)激勵(lì),啟發(fā)學(xué)生思考、激發(fā)學(xué)生興趣(圖1)。
思政元素可以融入課程改革的方方面面。比如,前沿案例中包括中國北斗三號(hào)衛(wèi)星的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì),特斯拉汽車控制等案例,能激發(fā)學(xué)生的民族自信,培養(yǎng)學(xué)生精益求精的精神;將疫情防控、扶貧政策、黨的百年發(fā)展史等深度融入教學(xué)內(nèi)容,能在無形中提高學(xué)生對(duì)國家方針政策的把握程度;將操作系統(tǒng)在代碼設(shè)計(jì)時(shí)的“卡脖子”問題提出來,能激發(fā)學(xué)生的愛國主義情懷和使命擔(dān)當(dāng)。
圖1 “金課”標(biāo)準(zhǔn)下的課程思政改革要點(diǎn)
本文通過具體案例設(shè)計(jì)來展示在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中如何把“金課”標(biāo)準(zhǔn)和思政元素統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來。案例圍繞第一章第一節(jié)面向?qū)ο蟮幕靖拍钫归_。從思政元素融入的角度,課堂設(shè)計(jì)可以分成以下幾步:
首先,引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)認(rèn)知概念。傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)一般將程序看作一系列函數(shù)的集合,或者是一系列對(duì)電腦下達(dá)的指令。[6]面向?qū)ο缶幊淌蔷哂袑?duì)象概念的編程典范,它將對(duì)象作為程序的基本單元,將程序和數(shù)據(jù)封裝其中,以提高軟件的重用性。因此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā),把握好面向?qū)ο蟮谋举|(zhì),實(shí)事求是。以國家支持的扶貧政策為案例,在課程中提出如何設(shè)計(jì)一個(gè)“實(shí)事求是、因地制宜、分類指導(dǎo)、精準(zhǔn)扶貧”的扶貧系統(tǒng),從扶貧系統(tǒng)的需求分析開始,講解“類”與“對(duì)象”的關(guān)系。比如,對(duì)“貧困戶”和“具體幫扶對(duì)象”兩個(gè)主體,工作人員無法對(duì)“貧困戶”進(jìn)行“家訪”這一操作,但是可以對(duì)“具體幫扶對(duì)象”進(jìn)行“家訪”。這樣,學(xué)生能更好地理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)“類”是概念上的抽象,“對(duì)象”是具體的、實(shí)際存在的類的特定個(gè)體。
其次,理解抽象和具體的映射時(shí),引入屬性的概念。例如,在扶貧設(shè)計(jì)案例中引入“屬性”和“方法”的概念符合人的自然思維習(xí)慣(表2)。通過展示原始的、客觀的幫扶對(duì)象數(shù)據(jù)表,學(xué)生能很好地理解屬性的概念,如扶貧系統(tǒng)中的姓名、性別、身份證號(hào)、出生日期等。而方法是一種行為,是對(duì)象可執(zhí)行的操作,如獲取幫扶對(duì)象的家庭類型、脫貧狀態(tài)、勞動(dòng)技能等。進(jìn)一步地,教師可以演示扶貧信息系統(tǒng)的完整流程,從開發(fā)方法上和展示類、對(duì)象的定義進(jìn)一步理解方法和屬性的概念。這樣,學(xué)生觀察和理解實(shí)例(即對(duì)象)變量的值定義了單個(gè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài),而方法定義了它能提供的功能。方法是編寫在已命名并具有調(diào)用能力的類中的一段源代碼。方法可以看作類的一部分,用于修改從類實(shí)例化后的對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。
表2 扶貧信息系統(tǒng)中具體幫扶貧困對(duì)象的“屬性”和“方法”
最后,教師和學(xué)生一起總結(jié),使學(xué)生理解面向?qū)ο蠓椒ǖ淖饔煤鸵饬x絕不局限于編程技術(shù),而是一種新的程序設(shè)計(jì)范型。該類方法是遵循一般的認(rèn)知方法學(xué)的基本概念(有關(guān)演繹—從一般到特殊和歸納—從特殊到一般的完整理論和方法體系)而建立的面向?qū)ο蟮姆椒?。學(xué)生從演示的實(shí)例中可以體會(huì)面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)勢(shì),但不能很好地進(jìn)行描述。因此,教師可以布置課外作業(yè),讓學(xué)生進(jìn)一步思考、理解三大面向?qū)ο蟮奶匦裕悍庋b、繼承和多態(tài),并思考這些特性具體來說有哪些正面效應(yīng)。
可見,在這樣的課堂中,思政元素可以被充分挖掘,并作為案例導(dǎo)出,真正做到了把“家事國事天下事”搬進(jìn)課堂,讓“風(fēng)聲雨聲讀書聲”更具時(shí)代性。此外,學(xué)生在課堂上就有機(jī)會(huì)接觸到完整的項(xiàng)目和系統(tǒng)設(shè)計(jì),避免了在理解基本概念時(shí)陷入“只見樹木,不見森林”的窘境,對(duì)提升課堂成效和學(xué)生參與度有積極作用。
“金課”標(biāo)準(zhǔn)下面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程在改革的實(shí)施上,需要面向全體教師,強(qiáng)化基礎(chǔ)、建立規(guī)范。然而,形成全員、全程、全方位的改革格局不是一蹴而就的。因此,課題組的成員都參與教學(xué)內(nèi)容的改革,教學(xué)成果全員共享,堅(jiān)持“分組共構(gòu)、接力共贏”的理念。課程組將所有一線的程序設(shè)計(jì)授課教師分為三隊(duì),每隊(duì)都有自己的明確任務(wù)。比如,案例創(chuàng)意組負(fù)責(zé)思政元素案例庫的挖掘,微視頻制作組負(fù)責(zé)修改課件并制作微視頻,另一部分教師則進(jìn)行示范教學(xué)或者實(shí)踐教學(xué)。
在改革管理方面,課題組借鑒了敏捷開發(fā)理念,以課程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化為引領(lǐng),將傳統(tǒng)改革線性開發(fā)模式,改變?yōu)槁菪J?圖2)。[7]
圖2 課程改革的敏捷開發(fā)迭代模式
與傳統(tǒng)盡可能詳盡和完美的方法相反,敏捷開發(fā)的管理方式一開始并不需要教師提交完整的、詳細(xì)的計(jì)劃、教案或者課件等,而是要求快速交付、迭代反饋,從而確保改革進(jìn)一步深化。如圖3所示,整個(gè)課程改革分為6個(gè)環(huán)節(jié):教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度分析/細(xì)化,教師隊(duì)伍分組/輪訓(xùn),教學(xué)案例挖掘/拓展,課件、微視頻制作/更新,教師課堂示范/實(shí)踐,經(jīng)驗(yàn)總結(jié)/反思。最后一個(gè)環(huán)節(jié)是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和反思,這保證了改革過程中可以定期審視該輪過程的表現(xiàn),以便持續(xù)改進(jìn)。這樣,通過小而頻繁的增量,教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)過程可以達(dá)到優(yōu)化契合??焖俚姆椒梢员WC教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果的高效同步,具有可行性。
如何基于“金課”標(biāo)準(zhǔn)在課程中融入思政元素是一個(gè)亟待破解的難題。有以下幾個(gè)問題值得進(jìn)一步觀察和研究。
首先,計(jì)算機(jī)專業(yè)課教師的思想政治素養(yǎng)普遍需要繼續(xù)培訓(xùn)提高。因此,開展常態(tài)化培訓(xùn)是必要的手段,可以促進(jìn)教師掌握思想政治教育內(nèi)容體系,這也是計(jì)算機(jī)專業(yè)教師勝任思政教育的前提。同時(shí),展示思政教育的話語系統(tǒng),幫助一線教師在課堂上更嚴(yán)謹(jǐn)、更準(zhǔn)確地表達(dá)思政內(nèi)容,是提高思政元素融入質(zhì)量的基礎(chǔ)。
其次,從廣度、力度、效度上下功夫挖掘面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的各環(huán)節(jié)隱藏的資源,是思政教育要突破的“點(diǎn)”。思政元素在面向?qū)ο笳n程中廣泛分布,比如鉆研精神、愛國主義情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和技術(shù)操守等,但需要教師進(jìn)行有機(jī)整合。因此,教師應(yīng)該靈活采用情境式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)等多元化的教學(xué)手段,熟練掌握教學(xué)內(nèi)容,并具備扎實(shí)的教學(xué)基本功。
最后,思政元素融入課程后,需要對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行不同角度的考核與評(píng)價(jià)?!敖鹫n”標(biāo)準(zhǔn)下教學(xué)效果的考核往往會(huì)注重教學(xué)成果。而對(duì)思政元素的融入效果考查,應(yīng)該更注重教學(xué)過程。學(xué)生的發(fā)展是一個(gè)“合力”的過程。思政元素的融入能夠促進(jìn)學(xué)生主體性的發(fā)揮,因此,課程考核也應(yīng)在橫向比較的基礎(chǔ)上關(guān)注學(xué)生的縱向自我發(fā)展,這需要更高層次的理論指導(dǎo)和更多的實(shí)踐總結(jié)。
“金課”建設(shè)背景下的面向?qū)ο笳n程融入思政元素,是“育人為本、徳育為先”的大思政背景下的該類課程教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。本文以廣西科技大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)“金課”建設(shè)為試點(diǎn),將思政元素融入課堂教學(xué),并進(jìn)行了具體實(shí)踐。這種教學(xué)模式將“兩性一度”和思政元素進(jìn)行了融合,教學(xué)改革引入了軟件管理中的敏捷開發(fā)機(jī)制,在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度獲得保證的情況下,有效縮短了教學(xué)研發(fā)的時(shí)間,能很好地吸引學(xué)生的注意力和課外投入。面向?qū)ο笳n程思政方法包括規(guī)劃與設(shè)計(jì)總體目標(biāo)、深度開發(fā)思想政治教育內(nèi)容資源等。課程除了著眼于學(xué)生專業(yè)知識(shí)傳授和能力培養(yǎng),也在進(jìn)行價(jià)值引領(lǐng),不僅能有效實(shí)現(xiàn)“金課”目標(biāo),而且能在潤物無聲中引領(lǐng)未來的軟件工程人才定位好精神坐標(biāo)。