基于工匠精神的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教學(xué)研究

程魯玉 達(dá)新民 安 思

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

1 引言

國(guó)外的通識(shí)課如公民課、歷史課在思政教育中承擔(dān)著重要地位。英國(guó)的高校課程融合品德、宗教、情感推動(dòng)德育建設(shè)同時(shí)融合心理倫理等跨學(xué)科交流。一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)美國(guó)的德育教育在內(nèi)容建設(shè)、實(shí)施方法具有隱蔽性。

在我國(guó)，愛國(guó)是一種情懷，古往今來多少仁人志士憂國(guó)憂民為國(guó)家昌盛前仆后繼。高校教育要緊密圍繞為誰(shuí)培養(yǎng)人，培養(yǎng)什么人，我們要培養(yǎng)出合格的社會(huì)主義接班人，單純依靠思政課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，專業(yè)課課程思政勢(shì)在必行。2017年《高校思想政治工作質(zhì)量提升工作實(shí)施綱要》發(fā)布，“課程思政”首次被寫入教育部文件。專業(yè)課教育也必須關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)。大學(xué)生的價(jià)值觀、社會(huì)責(zé)任感對(duì)社會(huì)的發(fā)展意義重大。課程思政可以培養(yǎng)學(xué)生掌握中國(guó)特色社會(huì)主義理論；讓學(xué)生們有正確的價(jià)值觀；培養(yǎng)職業(yè)精神，尊老愛幼等道德規(guī)范；幫助學(xué)生堅(jiān)定信仰，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的宣傳教育和掌握，能夠促進(jìn)高校各項(xiàng)教育工作更好地開展。通過課程思政，提高高校大學(xué)生的綜合素養(yǎng)與內(nèi)在品質(zhì)精神。我們的課程思政可以實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的教育效果。立德樹人是我國(guó)教育之本，高校專業(yè)課程建設(shè)融入思政元素，實(shí)現(xiàn)“思政課程”向“課程思政”轉(zhuǎn)化，也迫在眉睫。為了踐行全方位育人的思想政治教育模式，在專業(yè)課堂教學(xué)中，如何潛移默化的實(shí)現(xiàn)課程思政的教育目標(biāo)有待研究。針對(duì)專業(yè)課課時(shí)有限，如何合理抽取思政案例和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合又不影響專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的教育成為首要解決的問題。

計(jì)算機(jī)類課程的課程思政多開展于計(jì)算機(jī)公共課或通識(shí)課，對(duì)專業(yè)課課程思政的開展較少。查閱資料發(fā)現(xiàn)僅集中在近幾年中。如湯琳等(2020)提出重構(gòu)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程目標(biāo)，通過實(shí)習(xí)實(shí)踐基地、社區(qū)體驗(yàn)、校企合作等第二課堂引入思政元素。張新朝(2020)闡述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程具體詳細(xì)設(shè)計(jì)的四個(gè)課程思政目標(biāo)。杜雪飛(2020)提出了專業(yè)教師和思政老師合作的教學(xué)方法。曲超、盧安（2021）以“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為例給出了思想政治元素與教學(xué)內(nèi)容相融合的課程思政建設(shè)方案。王新宇(2021)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)與情境式教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)，用成績(jī)對(duì)比實(shí)現(xiàn)其教學(xué)成效。綜上所述，相關(guān)研究對(duì)課程思政的思政元素引入研究尚多，對(duì)課程思政教學(xué)方法的研究較少，對(duì)課程思政教學(xué)效果的評(píng)價(jià)不夠全面和準(zhǔn)確。論述課程思政具體實(shí)踐中的得失與改進(jìn)方法的文章較少。相關(guān)研究還處于探索階段。

本文著重對(duì)課程思政教學(xué)方法進(jìn)行研究，探討項(xiàng)目設(shè)計(jì)和思政案例的融合和設(shè)計(jì)過程。

2 課程思政的方法及實(shí)踐

2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

我校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程共64學(xué)時(shí)，其中理論課程32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)32學(xué)時(shí)，采用混合式教學(xué)方法。選用的教材是機(jī)械工業(yè)出版社的裴宗燕主編數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法Python 語(yǔ)言版。作為計(jì)算機(jī)科學(xué)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是語(yǔ)言類編程課程的基石。課程主要教學(xué)內(nèi)容包括基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)（線性表、棧和隊(duì)列、串、數(shù)組、樹、圖），物理結(jié)構(gòu)和其上的基本運(yùn)算算法，以及多種排序和查找算法。通過學(xué)習(xí)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生基本的、良好的程序設(shè)計(jì)技能，編制高效可靠的程序，為后續(xù)專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)。學(xué)完課程，學(xué)生在軟件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)能采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，選擇數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法。課程知識(shí)點(diǎn)多且相對(duì)枯燥，其中涉及的算法對(duì)初學(xué)者也有一定難度。

該課程在我校新農(nóng)慕課的MOOC 網(wǎng)站已經(jīng)建設(shè)了每周的小測(cè)驗(yàn)和期末機(jī)試題庫(kù)，并已經(jīng)使用但是題量有待更新和完善。為了實(shí)現(xiàn)新工科的要求課程設(shè)計(jì)了相應(yīng)的六個(gè)項(xiàng)目和多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課程如何加入思政元素成為急待研究的問題。

2.2 強(qiáng)化專業(yè)課育人導(dǎo)向

雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教育案例缺乏，而且該領(lǐng)域國(guó)外的專家學(xué)者較多，我們可以從以下幾個(gè)方面入手強(qiáng)化課程育人導(dǎo)向：（1）介紹人工智能和算法中涌現(xiàn)的中國(guó)學(xué)者，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)自豪感和自信心；（2）算法思想和設(shè)計(jì)中介紹算法的實(shí)現(xiàn)和改進(jìn)，融入創(chuàng)新改革以及挫折教育實(shí)現(xiàn)課程思政；（3）結(jié)合疫情期間我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)生活應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)和大數(shù)據(jù)的挖掘算法精準(zhǔn)防疫，觸發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷和專業(yè)自豪感；（4）激發(fā)學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的熱情，推動(dòng)工匠精神人才培養(yǎng)；（5）重視信息技術(shù)在“課程思政”人才培養(yǎng)中的應(yīng)用。應(yīng)用多媒體技術(shù)完成案例庫(kù)，如應(yīng)用PPT 展示圖片及視頻；又如基于社區(qū)發(fā)現(xiàn)算法和自然語(yǔ)言處理技術(shù)，匹配和抽取人物關(guān)系，制作成動(dòng)態(tài)的可以篩選過濾的人物關(guān)系挖掘工具，查詢古典文學(xué)作品中人物聯(lián)系情況。生成的人物關(guān)系圖可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)算法的熱情同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)中華傳統(tǒng)文化和文學(xué)的喜愛。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政教學(xué)探討

3.1 案例教學(xué)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在思政

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政建設(shè)過程中要結(jié)合課程章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行具體設(shè)計(jì)及完善。課程思政建設(shè)主要有基于科學(xué)精神教育維度的設(shè)計(jì)；基于價(jià)值觀導(dǎo)向的設(shè)計(jì)；基于個(gè)人品德養(yǎng)成；基于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承等等。結(jié)合課程自身特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)時(shí)通過選取適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)，來進(jìn)行“課程思政”教育的引入。

首先要強(qiáng)調(diào)工匠精神。早在春秋時(shí)期，孔子就主張人在一生中始終要“執(zhí)事敬”“事思敬”“修己以敬”。敬業(yè)是中國(guó)人的傳統(tǒng)美德，也是當(dāng)今社會(huì)主義核心價(jià)值觀的基本要求之一。工匠精神是一種職業(yè)精神，它是職業(yè)道德、職業(yè)能力、職業(yè)品質(zhì)的體現(xiàn)；工匠精神是從業(yè)者的一種職業(yè)價(jià)值取向和追求完美和極致的行為表現(xiàn)。敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新等是“工匠精神”的基本內(nèi)涵。工匠們對(duì)細(xì)節(jié)有很高要求，對(duì)精品有著執(zhí)著的堅(jiān)持和追求?！肮そ尘瘛睂⒊蔀槠毡樽非?。精益求精體現(xiàn)在編碼的規(guī)范化，算法的設(shè)計(jì)提高和改進(jìn)。宣傳創(chuàng)新為核心的時(shí)代精神，讓學(xué)生們?cè)诘谝徽聦W(xué)習(xí)算法時(shí)間復(fù)雜度、算法改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)例子中體會(huì)算法時(shí)間復(fù)雜度，挫折教育、工匠精神。講授計(jì)算機(jī)算法介紹圖靈、祖沖之、九章算術(shù)、張丘建算經(jīng)讓學(xué)生體會(huì)創(chuàng)新精神、體會(huì)傳統(tǒng)文化教育。

在第三章棧和隊(duì)列章節(jié)中重點(diǎn)介紹隊(duì)列的先進(jìn)先出、先到先服務(wù)特點(diǎn)，從中結(jié)合文明禮儀的介紹。宣傳個(gè)人品德養(yǎng)成。在品德塑造中講道德修養(yǎng)和社會(huì)文明。魯迅說過：“中國(guó)欲存爭(zhēng)于天下，其首在立人，人立而后凡事舉。”文明禮儀的培養(yǎng)也體現(xiàn)了立德樹人的教育理念。有對(duì)他人的善意，有根植于內(nèi)心的修養(yǎng)，有無(wú)需提醒的自我意識(shí)，有基于克制的自由。我校Python 程序設(shè)計(jì)里設(shè)計(jì)了弟子規(guī)游戲競(jìng)賽環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)課程思政，事實(shí)證明也取得較好效果。本課程具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目例子中應(yīng)用到雙端隊(duì)列判定是否是回文聯(lián)?；匚穆?lián)的判斷和學(xué)習(xí)讓學(xué)生們可以體會(huì)中國(guó)傳統(tǒng)文化。除了專業(yè)技術(shù)知識(shí)的掌握，傳統(tǒng)文化的引入為當(dāng)代大學(xué)生的思想政治教育提供了營(yíng)養(yǎng)。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)并理解中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中講仁愛、守誠(chéng)信的思想精華和時(shí)代價(jià)值，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)思政教育目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生感悟中華文化，擁有中國(guó)心，弘揚(yáng)愛國(guó)主義精神。

Kmp 算法中應(yīng)用字符串檢索算法讓學(xué)生檢索中國(guó)特色社會(huì)主義的文字出現(xiàn)位置。緊跟當(dāng)前學(xué)習(xí)黨史的熱點(diǎn)問題，讓學(xué)生明白堅(jiān)持中國(guó)特色社會(huì)主義不動(dòng)搖。在第五章樹和二叉樹中介紹樹結(jié)構(gòu)讓學(xué)生體會(huì)家譜樹結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)尊老愛幼、愛家愛國(guó)的品德，體會(huì)家國(guó)情懷。樹的章節(jié)項(xiàng)目中介紹踐行胡楊精神即扎根邊疆、艱苦奮斗、甘于奉獻(xiàn)的精神。學(xué)習(xí)胡楊樹身上的不服輸?shù)木?，文化?rùn)疆。

3.2 課程思政建設(shè)的關(guān)鍵

通過項(xiàng)目教學(xué)法和案例教學(xué)法的綜合應(yīng)用，研究大學(xué)生理論及應(yīng)用能力的培養(yǎng)和思政育人相結(jié)合的方法，培養(yǎng)全面人才。在解決項(xiàng)目問題時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)，在項(xiàng)目實(shí)踐中體會(huì)創(chuàng)新和職業(yè)精神，在潛移默化的熏陶中感受中國(guó)傳統(tǒng)文化和社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

課程思政建設(shè)的基礎(chǔ)是尊重課程，搞好課程建設(shè)，創(chuàng)新教學(xué)方法，做好課程管理。教師是思政執(zhí)行的載體，加強(qiáng)專任課教師對(duì)課程思政價(jià)值的認(rèn)同尤為重要，進(jìn)行滲透式教學(xué)實(shí)現(xiàn)育才和育德的目標(biāo)，教師自身要深入體會(huì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的精髓。專業(yè)課教師的思想品德、學(xué)識(shí)、氣質(zhì)都潛移默化地熏陶著大學(xué)生的思想和行為。學(xué)校也需引導(dǎo)培訓(xùn)專業(yè)課教師以提高其對(duì)課程思政的教學(xué)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

課程體現(xiàn)了知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)課程承載思政，思政寓于課程。本文介紹了我國(guó)高校數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政建設(shè)的現(xiàn)狀，闡述了該門課程結(jié)合思政的方法及實(shí)踐，總結(jié)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政的必要性和課程思政與專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的融合。提出應(yīng)推動(dòng)“課程思政”數(shù)字資源庫(kù)建設(shè)，重視信息技術(shù)在“課程思政”人才培養(yǎng)中的應(yīng)用；通過項(xiàng)目教學(xué)法和案例教學(xué)法的綜合應(yīng)用找到專業(yè)課和思政的結(jié)合點(diǎn)；不斷提升教師自身的信息素養(yǎng)和思政教學(xué)能力。為推進(jìn)課程思政改革，課題組進(jìn)行了教學(xué)嘗試，通過總結(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程思政建設(shè)過程中的經(jīng)驗(yàn)力求為其他相似專業(yè)課程思政提供參考。