張玉軍

（遼寧科技大學(xué)，遼寧 鞍山 114001）

1 課程思政的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 課程簡(jiǎn)介

《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)》是網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是專(zhuān)業(yè)核心課。本課程作為網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生大學(xué)期間學(xué)習(xí)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)編程理論知識(shí)的理解和掌握，更加注重學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)融入思政元素，高度契合國(guó)家所倡導(dǎo)的“思想引領(lǐng)”“協(xié)同育人”“資源共享”“能力培養(yǎng)”的新理念[1]。

1.2 課程目標(biāo)

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，確定本門(mén)課程的教學(xué)目標(biāo)。

學(xué)生學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)》課程，能夠?qū)++知識(shí)用于解決指定問(wèn)題，掌握計(jì)算機(jī)編程學(xué)習(xí)的相關(guān)方法、鍛煉學(xué)生的認(rèn)知能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、理想信念和終生學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。

1.3 課程內(nèi)容

本課程圍繞C++語(yǔ)言控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針、函數(shù)、類(lèi)與對(duì)象、繼承與派生、多態(tài)性、I/O流、異常處理等知識(shí)，并用于給定問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生程序調(diào)試能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、創(chuàng)新能力和自學(xué)能力，能夠編寫(xiě)結(jié)構(gòu)清晰、正確易懂，符合軟件工程規(guī)范的程序，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

1.4 課程思政融入教學(xué)

課程思政融入教學(xué)要做到水乳交融，思政元素與教學(xué)內(nèi)容要做到潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想的洗滌，獲得他們的情感共鳴。就像鹽要溶于水一樣，對(duì)生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴進(jìn)行挖掘，讓學(xué)生沒(méi)有陌生感，不能生搬硬套。結(jié)合計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，從以下幾個(gè)方面開(kāi)展課程思政[2]。

（1）通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際，挖掘生活的內(nèi)在內(nèi)涵。在本門(mén)課的教學(xué)中，需要讓具體的課程知識(shí)和課程內(nèi)容出發(fā)，具體深度挖掘蘊(yùn)含在課程知識(shí)和內(nèi)容深處的思維、價(jià)值和文化意義。

（2）通過(guò)舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)程序設(shè)計(jì)內(nèi)容的講解同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的精神，要學(xué)生把前期知識(shí)和后期知識(shí)相互聯(lián)系。讓學(xué)生注重在教師講解后進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)中掌握教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（3）通過(guò)具體實(shí)例，促進(jìn)學(xué)生的積極思考。通過(guò)典型程序?qū)嵗?，促進(jìn)學(xué)生積極思考并且分析案例，幫助學(xué)生感悟人生，培養(yǎng)良好的品質(zhì)，讓學(xué)生成為有理想有信念的新人。

（4）通過(guò)制造氛圍，引領(lǐng)榜樣力量。注重課堂內(nèi)外，實(shí)踐教學(xué)線(xiàn)上線(xiàn)下，真切熱愛(ài)學(xué)生，努力做到幫助學(xué)生解決具體的問(wèn)題，制造積極向上的學(xué)習(xí)氣氛，重點(diǎn)體現(xiàn)教師的人文關(guān)懷，目標(biāo)是要做有溫度的教學(xué)。

本課程積累了豐富的教學(xué)資源，完備的OJ程序在線(xiàn)測(cè)評(píng)系統(tǒng)，自編的案例貫穿始終的講義，在以往教學(xué)過(guò)程中已經(jīng)融入思政元素[3]。

2 課程章節(jié)的具體教學(xué)展示

2.1 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：能夠?qū)懗龈鞣N循環(huán)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法，講述各自的特點(diǎn)。能力目標(biāo)：能夠根據(jù)具體問(wèn)題描述進(jìn)行分析，選擇合適的循環(huán)結(jié)構(gòu)；使用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求的程序，并能在OJ系統(tǒng)中正確提交。課程思政目標(biāo)：能夠加強(qiáng)對(duì)學(xué)生信息安全意識(shí)的培養(yǎng)，讓學(xué)生明白日積月累、持之以恒對(duì)成長(zhǎng)成才的重要性。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

以中國(guó)的傳統(tǒng)教育說(shuō)法進(jìn)行引入，重點(diǎn)講解for、while以及do-while三種循環(huán)結(jié)構(gòu)的格式，特點(diǎn)和使用場(chǎng)景。利用實(shí)際案例項(xiàng)目對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多角度融合式教學(xué)。

根據(jù)不同部分知識(shí)特點(diǎn)、難易程度，學(xué)生狀態(tài)，采用多樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，注意將課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與學(xué)生的日常生活和氣場(chǎng)學(xué)習(xí)結(jié)合在一起，要明確的以學(xué)生為主，將傳授學(xué)習(xí)技能的思想貫穿教學(xué)過(guò)程的始終。利用線(xiàn)上線(xiàn)下相融合的教學(xué)手段，設(shè)置相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)講解for循環(huán)和while循環(huán)以及do-while循環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用特點(diǎn)。

2.3 教學(xué)過(guò)程

2.3.1 創(chuàng)設(shè)情境，精心導(dǎo)入

教學(xué)中引用《莊子》中的一句話(huà)“一尺之棰，日取其半，萬(wàn)世不竭”作為導(dǎo)學(xué)，需要引導(dǎo)學(xué)生積極思考，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性、主動(dòng)性。生活中有一些具有重復(fù)操作的問(wèn)題，具體的可以利用循環(huán)的知識(shí)點(diǎn)來(lái)解決，從而引出學(xué)生的哲學(xué)思考。強(qiáng)調(diào)成為有用之才，貴在持之以恒。引入周而復(fù)始的循環(huán)本質(zhì)內(nèi)容，形成從量變到質(zhì)變的結(jié)果。這個(gè)引例目的是讓學(xué)生對(duì)中國(guó)的歷史文化產(chǎn)生興趣，并且增加自己的自豪感。

2.3.2 知識(shí)講授，形成概念

在課堂教學(xué)的具體過(guò)程中要提出與生活有關(guān)的問(wèn)題，并且抽取出該問(wèn)題的核心內(nèi)容，進(jìn)行具體的建模過(guò)程，并根據(jù)結(jié)果選取合理的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)知識(shí)點(diǎn)編寫(xiě)代碼并進(jìn)行程序調(diào)試，然后把運(yùn)行的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。提出相似的問(wèn)題，由學(xué)生自行進(jìn)行選擇結(jié)構(gòu)進(jìn)行程序調(diào)試。通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的進(jìn)行分析，建模，編程，測(cè)試等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與到教學(xué)內(nèi)容的時(shí)間操作中來(lái)，當(dāng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生疑問(wèn)并想要尋找具體的解決路徑，教師傳授給學(xué)生的不只是教學(xué)內(nèi)容，讓他們被動(dòng)接受，而是更應(yīng)該充分相信學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的愿望，鼓勵(lì)學(xué)生要進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，要主動(dòng)地進(jìn)行交流，編程，測(cè)試，評(píng)價(jià)等教學(xué)活動(dòng)，并且要最終達(dá)到真正地提高自主實(shí)踐能力[4]。

首先講授循環(huán)語(yǔ)句的一般形式，并分析其原則，之后介紹循環(huán)的執(zhí)行過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到循環(huán)的本質(zhì)，達(dá)到掌握循環(huán)基礎(chǔ)知識(shí)的要求。

復(fù)習(xí)與回顧：復(fù)習(xí)上節(jié)課的分支結(jié)構(gòu)內(nèi)容，對(duì)于if語(yǔ)句和case語(yǔ)句的使用，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及使用格式進(jìn)行回顧。了解基本的程序設(shè)計(jì)步驟，提出選擇問(wèn)題的實(shí)際解決方案。

課程內(nèi)容：要更好地掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)，并學(xué)會(huì)運(yùn)用循環(huán)，我們要提煉出循環(huán)的要素，將抽象的問(wèn)題具體化、公式化，以幫助學(xué)生更好地分析、掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)。

第一要素：設(shè)置“循環(huán)變量”，并對(duì)其賦初值。首先要解決循環(huán)10000次的問(wèn)題，機(jī)器是如何知道10000次到?jīng)]到？這里需設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器，通常用一個(gè)變量作為計(jì)數(shù)器，在沒(méi)有循環(huán)使之前計(jì)數(shù)器為0，就是變量的初始值為0（即：i=0；），這里的“i”變量就是用來(lái)計(jì)循環(huán)次數(shù)的，我們也稱(chēng)它為“循環(huán)變量”。

第二要素：循環(huán)要有終止條件。要求輸出100行的“####”，循環(huán)不能超過(guò)100次，循環(huán)只能在100次以?xún)?nèi)，則循環(huán)的終止條件為i<100。

第三要素：循環(huán)內(nèi)容的實(shí)際?！把h(huán)體”是什么，如何找出循環(huán)體。“循環(huán)體”就是不斷重復(fù)的動(dòng)作用程序描述出來(lái)。如何找出循環(huán)體，是學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)。上例中：第一次要執(zhí)行輸出“####”，第二次要執(zhí)行輸出“####”，第三次還要執(zhí)行輸出“####";”，這句就是一個(gè)循環(huán)體。

第四要素：循環(huán)變量要趨向于終值而改變。經(jīng)過(guò)循環(huán)之后i的值要改變，使之不斷趨向于終止值，也就是要有步長(zhǎng)的變化“i++/i--”，否則程序就成為一個(gè)死循環(huán)。

講解循環(huán)結(jié)構(gòu)的類(lèi)別：for循環(huán)，while循環(huán)以及dowhile循環(huán)。

重點(diǎn)講解各種循環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)。以for循環(huán)為例：

格式為：for（初始條件；結(jié)束條件；增量）

循環(huán)體；

實(shí)踐環(huán)節(jié)安排：

講解練習(xí)實(shí)現(xiàn)思路。

設(shè)計(jì)意圖：講解思路，旨在讓學(xué)生理解程序邏輯。

案例實(shí)訓(xùn)：

在演示操作環(huán)節(jié)結(jié)束后，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行編程分析。分為4個(gè)訓(xùn)練階段：

分配任務(wù)：首先由每組的組長(zhǎng)分配任務(wù)。

編碼任務(wù)：按小組進(jìn)行討論，共同解答問(wèn)題，并進(jìn)行編碼。

過(guò)程管理：教師負(fù)責(zé)巡查與指導(dǎo)。

提交程序：以小組為單位進(jìn)行具體的程序提交。

設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)生為中心，主要鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與編程能力，并重點(diǎn)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和學(xué)生的溝通能力。

（1）引經(jīng)據(jù)典，增加興趣。在課程講授之初，利用經(jīng)典古文導(dǎo)入中本節(jié)課需要解決的問(wèn)題，同時(shí)激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，思考“取10日后，棰余幾何？”通過(guò)老師的具體分析，在重點(diǎn)重申循環(huán)結(jié)構(gòu)的“三要素”——初始值，增長(zhǎng)步長(zhǎng)以及終止條件，解釋問(wèn)題需要編寫(xiě)循環(huán)來(lái)具體求解棰長(zhǎng)度。在教學(xué)過(guò)程中教師主要采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，重點(diǎn)需要啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考并且要明確問(wèn)題中循環(huán)的終止條件是什么，特別注重對(duì)學(xué)生探究能力、思維拓展以及實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（2）舉一反三，解決難點(diǎn)。對(duì)階乘問(wèn)題的求解，需要仔細(xì)觀(guān)察和分析數(shù)列，具體尋找發(fā)現(xiàn)階乘計(jì)算的具體規(guī)律，完成主要的循環(huán)結(jié)構(gòu)中循環(huán)體。在對(duì)階乘問(wèn)題本質(zhì)的探索基礎(chǔ)上，需要經(jīng)過(guò)循環(huán)變量的具體變化，明確對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解，最終能舉一反三，解決難點(diǎn)的目的。

（3）注重實(shí)踐，培養(yǎng)安全意識(shí)。利用生活中學(xué)生經(jīng)常遇到的問(wèn)題，進(jìn)行問(wèn)題提問(wèn)：“注冊(cè)對(duì)于密碼設(shè)置一般會(huì)有什么樣的要求？”讓學(xué)生對(duì)于身邊事，生活事有共鳴。試想密碼設(shè)置具體情景，增加討論熱度和對(duì)于學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，引發(fā)學(xué)生相關(guān)討論。結(jié)合具體情境因?yàn)槿绻O(shè)置的密碼過(guò)于簡(jiǎn)單，被電腦黑客利用攻擊，導(dǎo)致自己的重要信息泄露，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息安全的意識(shí)培養(yǎng)。

（4）完成任務(wù)，總結(jié)重點(diǎn)。完成各小組的編程任務(wù)后，提出學(xué)生思考的問(wèn)題：需要學(xué)生掌握while和do-while兩者循環(huán)結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的具體的區(qū)別？學(xué)生可以分別利用 do-while循環(huán)和 for循環(huán)兩個(gè)不同的訓(xùn)話(huà)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？學(xué)生自己總結(jié)for循環(huán)的具體特點(diǎn)？

設(shè)計(jì)任務(wù)意圖：類(lèi)別學(xué)習(xí)，利用同一任務(wù)案例使用不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序具體實(shí)現(xiàn)，這樣做不僅可以助于學(xué)生拓展自己的思維，而且又符合培養(yǎng)軟件開(kāi)發(fā)人員崗位對(duì)發(fā)散思維和邏輯思維能力的要求[5-6]。

學(xué)生在本節(jié)課中，要求對(duì)三種不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)有深刻的認(rèn)識(shí)，特別是三要素在不同結(jié)構(gòu)的具體使用和設(shè)計(jì)，是本節(jié)課的重點(diǎn)，需要學(xué)生深入理解和掌握。在此基礎(chǔ)上，能夠就任務(wù)進(jìn)行解決，利用不同的循環(huán)結(jié)構(gòu)，體會(huì)同一問(wèn)題不同解決方式的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行類(lèi)比學(xué)習(xí)。從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，具體到方法選擇，將編程思維、優(yōu)化選擇、信息安全意識(shí)等思政元素融入具體的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，課堂活動(dòng)豐富，提升學(xué)習(xí)興趣。

3 課程思政教學(xué)反思

3.1 修改完善教學(xué)大綱和教案，充分體現(xiàn)思想政治教育元素

將課程思政元素融入計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)際教學(xué)中，修改課程教學(xué)大綱和教案，增加專(zhuān)業(yè)課思政學(xué)習(xí)目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)及其對(duì)畢業(yè)要求的支撐，在課程內(nèi)容與基本要求中明確增加思政預(yù)期成果，考慮到思政目標(biāo)定量考核難度大的問(wèn)題，在課程考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定辦法中主要考核能力，從而間接檢測(cè)思政育人效果。

3.2 將思政元素融入課程教學(xué)

仔細(xì)斟酌，反復(fù)提煉課程本身的知識(shí)內(nèi)容與其中蘊(yùn)含的思政育人素材，在C++簡(jiǎn)介學(xué)習(xí)中引申出我國(guó)信息化發(fā)展現(xiàn)狀，鼓勵(lì)同學(xué)為實(shí)現(xiàn)“中國(guó)夢(mèng)”努力學(xué)習(xí)；在標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則學(xué)習(xí)中注重法紀(jì)觀(guān)念的培養(yǎng)；在主函數(shù)學(xué)習(xí)中注重核心意識(shí)的培養(yǎng)；在運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性學(xué)習(xí)中讓學(xué)生明白做事要分清主次，有輕重緩急；在選擇結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生明確個(gè)人的選擇要服從國(guó)家、集體利益；在循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生明白成為有用之才，貴在持之以恒；在數(shù)組學(xué)習(xí)中，注重集體主義思想的培養(yǎng)，要有看齊意識(shí)；在函數(shù)學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)管理、調(diào)度的基本思想；在指針的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生明白做事要注重效率，如何提高做事效率，中國(guó)能取得當(dāng)前的國(guó)際地位，廣大人民能過(guò)上幸福安康的生活，都是在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下取得的；在類(lèi)與對(duì)象的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生明白在學(xué)習(xí)新知識(shí)的時(shí)候，與舊知識(shí)的類(lèi)比，能夠很好地解決對(duì)新知識(shí)的運(yùn)用和理解；在文件的學(xué)習(xí)中，養(yǎng)成代碼、數(shù)據(jù)要及時(shí)整理保存并定期維護(hù)的好習(xí)慣，努力成為精益求精的“工匠”。

3.3 形成“課程思政”典型案例，注重教師教學(xué)能力提升

注重與學(xué)生日常生活相結(jié)合，形成典型案例3個(gè)。教師能夠以“課程思政”課程建設(shè)立項(xiàng)為契機(jī)，加強(qiáng)時(shí)政學(xué)習(xí)，提升教學(xué)水平；不斷挖掘思政元素，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容；主動(dòng)運(yùn)用信息技術(shù)，改進(jìn)教學(xué)方法；根據(jù)課程目標(biāo)，改進(jìn)課程評(píng)價(jià)，不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)課程思政經(jīng)驗(yàn)交流，推廣改革成果

基于《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)》課程的課程思政經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步分析和挖掘網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)其他專(zhuān)業(yè)課程尤其是專(zhuān)業(yè)核心課在課程思政方面的共性，切實(shí)做到以學(xué)生為中心，同時(shí)也為申請(qǐng)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證做好準(zhǔn)備。