辛向麗
如何在專業(yè)課程的實踐教學(xué)中引入課程思政教學(xué)設(shè)計,并能夠?qū)嵤┯行Ч?,是值得研究的課題。2019-2021年,北京政法職業(yè)學(xué)院信息媒體學(xué)院開展系列工作,如“2019年院級教改課題”“教育部十三五規(guī)劃教材建設(shè)”“我的專業(yè)我來說”,都明確提出“課程思政建設(shè)”,基于這些工作經(jīng)驗,作者對專業(yè)課程進行了深入思考和研究,進行了專業(yè)課程的課程思政教學(xué)設(shè)計,并重新修訂了課程標(biāo)準(zhǔn),重新設(shè)計了課堂教學(xué)。
在萬物互聯(lián)、萬物智聯(lián)ABC(AI人工智能,Big date大數(shù)據(jù),Cloud云服務(wù))的科技背景下,教育部修訂專業(yè)大類,新增“嵌入式應(yīng)用開發(fā)”和“人工智能技術(shù)應(yīng)用”專業(yè)。尤其,在教育部發(fā)布“職教20條”,重點啟動1+X證書制度試點,“雙師型”教師隊伍建設(shè)和專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂與實施工作,使信息媒體學(xué)院教學(xué)改革方向更明確。信息媒體學(xué)院依據(jù)服務(wù)行業(yè)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,在專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂中,使“C語言程序設(shè)計”課程成為專業(yè)基礎(chǔ)課程,并將這些專業(yè)課程與公共基礎(chǔ)課程共同安排在大一學(xué)年的第一學(xué)期,在教學(xué)進度上與公共思政課程“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”“思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)”“軍事理論課”同期。 因此,C語言程序設(shè)計課程承載著思想政治教育功能,將思想政治教育與技術(shù)技能培養(yǎng)緊密結(jié)合,是信息媒體學(xué)院專業(yè)課授課教師,立德樹人具體體現(xiàn),推動專業(yè)課教學(xué)與思想政治理論課同向同行。
信息媒體學(xué)院計算機語言類課程歷經(jīng)多年,在課程資源、技能大賽上積累了豐富的教學(xué)資源,并擁有了專業(yè)技術(shù)和職業(yè)素質(zhì)過硬的教學(xué)團隊。
課程資源:C語言、Python語言、Java語言等語言課程資源體系整齊完善,包括課程標(biāo)準(zhǔn)、課件、教案、微課、實訓(xùn)過程化考核方案、工程項目活頁手冊、課程思政設(shè)計與實施方案、職業(yè)技能大賽試題庫和全國計算機等級考試(NCRE)試題庫、校本教材和公開出版教材。
技能大賽:信息媒體學(xué)院自2013年開始,參加全國職業(yè)院校技能大賽。在教育部“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改、以賽促建”目標(biāo)指導(dǎo)下,歷經(jīng)10年,技能大賽對專業(yè)建設(shè)和課程改革促進作用。例如,“高職組嵌入式技術(shù)應(yīng)用開發(fā)”賽項、“高職組物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用”賽項, 藍橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽“高職組C/C++程序設(shè)計”賽項、“高職組Java程序設(shè)計”賽項,這些大賽對專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程C語言、Java語言課程改革積累了豐富教學(xué)成果。
教學(xué)團隊:信息媒體學(xué)院的多位教師都是技能大賽的優(yōu)秀指導(dǎo)老師。通過技能大賽和企業(yè)掛職鍛煉,一線教師不僅“會知識”,更具備“懂技術(shù)”“熟項目”,做到真正的“能說會做”。同時,又不會“舍本”,教師們不斷加強教學(xué)能力和課堂管理能力。例如,“C語言程序設(shè)計”課程的“角色扮演之函數(shù)功能”,榮獲北京市職業(yè)院校教學(xué)能力三等獎,“精巧的指針”榮獲北京市青年教師教學(xué)基本功大賽理工B組三等獎?!癑ava程序設(shè)計”課程的“智能小車回傳模塊的實現(xiàn)-Handle類和Message類”,獲北京市職業(yè)院校教學(xué)能力三等獎,“Java的繼承性”榮獲學(xué)院微課大賽一等獎。
在研究計算機語言類課程教學(xué)現(xiàn)狀研究和教學(xué)成果的基礎(chǔ)上,在學(xué)院“立德明法、重能強技”辦學(xué)定位下,在以服務(wù)“行業(yè)發(fā)展和企業(yè)崗位需求,培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才”專業(yè)培養(yǎng)模式下,重新修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案,重新構(gòu)建課程內(nèi)容,重心任務(wù)是課程思政建設(shè)。本課程授課對象高職一年級學(xué)生,本門課程承載著專業(yè)課程思政建設(shè)首要任務(wù)和引領(lǐng)作用。如何將技術(shù)能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合課程思政元素,潤物無聲融入在課堂中,一直是信息媒體學(xué)院教師團隊破解的問題,并努力實現(xiàn)。從“三言兩語”回味悠長的課堂思政,師生情感共鳴,到理性思考、系統(tǒng)性、理論性方法總結(jié),本課程的思政整體設(shè)計和三級目標(biāo)的科學(xué)方法,不僅在該門課程中可以應(yīng)用,也可以遷移和輻射到其他專業(yè)課程中。
課程思政教學(xué)設(shè)計總體思路是以“項目分解,任務(wù)驅(qū)動”的職業(yè)教育理念進行設(shè)計?;贑語言的基礎(chǔ)和傳統(tǒng)地位,依托C語言各章節(jié)的知識體系,重新整合,設(shè)置六個教學(xué)模塊,落實六個教學(xué)工程項目。模塊一、二不僅是C語言的基礎(chǔ)部分,也為其它編程語言課程奠定堅實基礎(chǔ)。模塊三:順序、分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)和模塊四:數(shù)組的算法和函數(shù)調(diào)用,數(shù)據(jù)傳送,是歷屆專升本考核要點和技能大賽應(yīng)用最多的知識點,是C語言的重點內(nèi)容。模塊五、六是C語言的特色,也是難點。針對這六個知識模塊,落實六個工程項目,項目命名與知識模塊一一對應(yīng),整齊劃一。每個項目,設(shè)定多個工作任務(wù)。依據(jù)問題規(guī)模大小,問題難易程度、各界學(xué)生情況,學(xué)生技能大賽,可以進一步分解為子任務(wù)。任務(wù)可以分為基本任務(wù)和高級任務(wù)兩大類型,基本任務(wù)必須完成,高級任務(wù),動態(tài)靈活調(diào)整,用以選拔大賽選手(如圖1)。
圖1
選取典型項目和任務(wù),依據(jù)教學(xué)三級目標(biāo):知識目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo),將三級具體落地,即將技術(shù)技能點,結(jié)合職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),設(shè)計思政主題,并確定行之有效的實現(xiàn)方法。項目名稱和思政主題如圖1所示。
表1
教學(xué)方式采用“知行合一,學(xué)以致用”的教學(xué)模式和“習(xí)技能、學(xué)技能、用技能、展技能”的學(xué)習(xí)模式。在各知識模塊中,引入技能大賽任務(wù),采用“雙引雙學(xué)雙解雙用”的教學(xué)流程,讓學(xué)生成為課堂主陣地的主角。在任務(wù)準(zhǔn)備、任務(wù)分析、任務(wù)解決、任務(wù)拓展的整個工作流程中,將價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的育人目標(biāo),通過問道、博術(shù)和執(zhí)器三個維度進行巧妙結(jié)合,直擊學(xué)生內(nèi)心,喚醒探索科學(xué)和不斷科技創(chuàng)新的精神,立德樹人可有道,勵學(xué)敦行亦無聲,讓學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程體驗深刻(如圖2)。
圖2
如何挖掘課程的課程思政元素,關(guān)鍵點在于教學(xué)設(shè)計中,尋找與技術(shù)技能相符合的切入點,進行較好地融合,并采用多種呈現(xiàn)方法,做到不突兀,令人信服,實現(xiàn)專業(yè)課程的思政觀(如圖3)。
圖3
基本任務(wù):開發(fā)工具選擇。技術(shù)技能切入點:本課程開發(fā)工具的選擇從最初TC2.0發(fā)展到美國微軟VC++6.0使用,而近5年,國內(nèi)技能大賽官方推廣自主研發(fā)開發(fā)工具,切入思政主題,融合“科技創(chuàng)新,自強不息”,鼓勵大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè),培養(yǎng)獨立自主精神氣質(zhì)。技術(shù)技能切入點:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新聞時事熱點,在中美貿(mào)易戰(zhàn)的“中國芯”,華為“鴻蒙”操作系統(tǒng)。切入思政主題,融合“科技創(chuàng)新,自強不息”。大到家國情懷,小到教師和學(xué)生作者,自強自立,刻苦努力,在專業(yè)技術(shù)技能上過硬,具備競爭實力,從而在職業(yè)技能大賽和專升本考試和就業(yè)面試中脫穎而出。
基本任務(wù):基本語法。技術(shù)技能切入點1:學(xué)生應(yīng)用開發(fā)工具,編寫三個簡單的小程序,在實際操作,讓剛剛接觸程序類的學(xué)生,融合“規(guī)范意識”,在第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程中,養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,程序結(jié)構(gòu)格式,編碼縮進方式,編輯器editor保持整齊簡潔風(fēng)格。技術(shù)技能切入點2:編寫程序語句,重點引出,語句結(jié)束標(biāo)志“;”分號的書寫,必須規(guī)范,必須區(qū)分大小寫,在實操中,讓學(xué)生在編碼時候,進行中英文切換,程序編譯結(jié)果不同,一個小小的“;”分號,決定著編譯運行結(jié)果的走向,要么編譯通過,要么編譯失敗,引出是非價值觀,“公德意識”。并強調(diào)在職業(yè)素養(yǎng)中,強調(diào)習(xí)慣的力量。
高級任務(wù):算法繪制和算法分析。技術(shù)技能切入點1:三個基本算法思想和算法流程圖,流程圖表示使用國際通用符號,算法流程圖標(biāo)準(zhǔn)化,自頂向下,逐步細化,模塊化設(shè)計,結(jié)構(gòu)化編碼的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法,切入思政主題,融合“規(guī)范意識”。技術(shù)技能切入點2:運算符優(yōu)先級、算法優(yōu)劣評價指標(biāo)、時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度 ,必須在時間和空間尋找合適點,“魚和熊掌不可兼得”。切入思政主題,融合“公德意識”。
基本任務(wù):順序結(jié)構(gòu)。技術(shù)技能切入點:賦值語句擴展應(yīng)用,例如,“=”“+=” “-=” “*=” “/=”“%=”。輸入和輸出操作函數(shù)printf()和scanf()應(yīng)用方法,輸入和輸出格式控制符號,進行大量上機練習(xí),基本格式符“%d”“%c”“%f”“%s”,轉(zhuǎn)義字符“ ”“ ”“d”以及擴展的各種格式符合的隨機組合,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成有耐心,腳踏實地和一絲不茍的工作風(fēng)格習(xí)慣,才能掌握符號的內(nèi)在規(guī)律,才能應(yīng)用起來得心應(yīng)手。切入思政主題,融合“實事求是,嚴謹細致”的編程人員的基本工作素質(zhì)要求。
基本任務(wù):分支結(jié)構(gòu)。技術(shù)技能切入點:if 、if…else 語句,if 語句嵌套關(guān)系,配對原則,正確應(yīng)用關(guān)系運算符、邏輯運算符、條件運算符。引導(dǎo)學(xué)生做一個凡事有條理的人,懂得按照事情的計劃和順序來做,懂得統(tǒng)籌管理,節(jié)約時間,提高效率。切入思政主題,融合“務(wù)真求實,嚴謹細致”精神。養(yǎng)成良好的邏輯思維,腳踏實地的工作作風(fēng)。
基本任務(wù):循環(huán)結(jié)構(gòu)。技術(shù)技能切入點:掌握循環(huán)三種語句掌握while、do…while 和for 語句異同及其執(zhí)行流程。求解實際問題案例,編寫程序?qū)崿F(xiàn)求100以內(nèi)自然數(shù)之和。用三種循環(huán)語句求解同一個問題。培養(yǎng)學(xué)生由淺入深的思維方式和反復(fù)推敲代碼的習(xí)慣。通過應(yīng)用循環(huán)語句解決的實際問題,切入思政主題。培養(yǎng)學(xué)生的自信心及勇于自我表現(xiàn)的良好素質(zhì)。
基本任務(wù):數(shù)組定義和數(shù)組元素引用。技術(shù)技能切入點:通過數(shù)組定義和數(shù)組元素引用實例,通過求解實際問題:遍歷數(shù)組,查找滿足條件的數(shù)組元素,按照要求進行輸入和輸出。學(xué)生設(shè)計算法和編寫程序,進行分組教學(xué),在編寫代碼中,嚴格遵循數(shù)組定義格式規(guī)范要求,方括弧[],是數(shù)組的標(biāo)志。注意書寫格式,不可以寫成圓括號(),定義數(shù)組時候,[]里面是必須是常量表達式,這些規(guī)范要求,讓學(xué)生在實際操作反復(fù)訓(xùn)練。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,養(yǎng)成程序有結(jié)構(gòu),編碼有縮進,養(yǎng)成整齊簡潔的編碼風(fēng)格。切入思政主題,融合“誠實守信,團結(jié)協(xié)作”。告誡學(xué)生物以類聚、人以群分,近朱者赤、近墨者黑,要多跟具有正能量的朋友交往,因為交友能在很大程度上影響一個人的發(fā)展軌跡。正反方面舉現(xiàn)實生活中的實例。通過數(shù)組引用方法的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生要有團隊精神,要有看齊意識。
高級任務(wù):數(shù)組排序算法應(yīng)用。技術(shù)技能切入點1:繪制流程圖,學(xué)生應(yīng)用繪圖工具繪制冒泡法和選擇法排序算法流程圖。嚴格遵循算法流程圖標(biāo)準(zhǔn)化的要求,使流程圖國際通用符號,體現(xiàn)算法思想“自頂向下,逐步細化,模塊化設(shè)計,結(jié)構(gòu)化編碼的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法”。引導(dǎo)學(xué)生,算法優(yōu)劣評價指標(biāo)、時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度 ,必須在時間和空間尋找合適點,“魚和熊掌不可兼得”。融合“規(guī)范意識,公德意識”的思政目標(biāo)。技術(shù)技能切入點2: 冒泡法和排序法兩種排序算法在編寫代碼過程中,都采用for語句嵌套循環(huán),在講解for語句嵌套關(guān)系,配對原則,正確應(yīng)用關(guān)系運算符、邏輯運算符、條件運算符這些技術(shù)技能點的時候,引導(dǎo)學(xué)生做一個凡事有條理的人,懂得按照事情的計劃和順序來做,懂得統(tǒng)籌管理,節(jié)約時間,提高效率。融合“務(wù)真求實,嚴謹細致”的思政目標(biāo)。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的邏輯思維,要有腳踏實地和一絲不茍的工作習(xí)慣,具備編程人員的基本職業(yè)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生由淺入深的思維方式和反復(fù)推敲代碼的習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生的自信心及勇于自我表現(xiàn)的良好職業(yè)素質(zhì)。
高級任務(wù):角色扮演之函數(shù)功能。技術(shù)技能切入點1:掌握函數(shù)定義的完整性、獨立性、封裝性和重用性;技術(shù)技能切入點2:掌握函數(shù)調(diào)用的實參,形參,返回值的應(yīng)用;技術(shù)技能切入點3:掌握程序運行時,函數(shù)存儲空間的分配和釋放。
教學(xué)實際案例:編程求三個整數(shù)中最大數(shù)和最小數(shù)的差值程序。教學(xué)實施過程:以學(xué)生為主體,進行角色分配和角色扮演;引入工程實踐設(shè)計理念,模擬一個組織(公司研發(fā)部門),該部門由1名產(chǎn)品經(jīng)理和多個開發(fā)小組組成,依據(jù)學(xué)生能力設(shè)置不同角色,模擬功能進行角色扮演。在整個任務(wù)完成過程中,切入思政主題,融合“誠實守信,團結(jié)協(xié)作”。培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范意識,養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣和嚴謹和細致的工作態(tài)度。培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題能力,適應(yīng)研發(fā)和測試的崗位需求。培養(yǎng)學(xué)生團隊意識,逐步提高學(xué)生的合作開發(fā)能力。
角色扮演。以學(xué)生為主體,虛擬一個組織(類似公司的研發(fā)部門),該部門構(gòu)成:1名產(chǎn)品經(jīng)理和3個開發(fā)小組。每個開發(fā)小組包括一名組長及多個組員。
總體組,由產(chǎn)品經(jīng)理和各個組長組成,在程序?qū)崿F(xiàn)上,負責(zé)架構(gòu)設(shè)計??傮w組的產(chǎn)品經(jīng)理負責(zé)主函數(shù)main的算法實現(xiàn),對外接口規(guī)范說明等,包括數(shù)據(jù)從控制臺的讀入。
max組,設(shè)計并完成max函數(shù)的邏輯結(jié)構(gòu),在角色扮演中由組長代表max組接受外部的輸入(實際參數(shù)),并返回外部運行結(jié)果。組長指定組內(nèi)成員扮演運行中的變量,內(nèi)部邏輯是PK大者勝。
min組,設(shè)計min函數(shù)的邏輯結(jié)構(gòu),在角色扮演中由組長代表min接受外部的輸入(實際參數(shù)),并返回外部運行結(jié)果。組長指定組內(nèi)成員扮演運行中的變量。
diff組,設(shè)計diff函數(shù)的邏輯結(jié)構(gòu),在角色扮演中由組長代表diff接受外部的輸入(實際參數(shù)),并返回外部運行結(jié)果。組長指定組內(nèi)成員扮演運行中的變量。
功能分析
max組分析 - 1
輸入:求三數(shù)最大值,因此需要定義三個參數(shù),類型為整型作為形式參數(shù)。
輸出:根據(jù)請求輸入求三數(shù)最大值。返回類型必然與輸入數(shù)值相同,因此定義為整型。名稱:求數(shù)最大值,max(對應(yīng)英文maximum)。
函數(shù)聲明如下
int max(int x, int y, int z)
max組分析 - 2
邏輯分析,在max組的功能角色扮演過程中,劇情是通過角色所代表的數(shù)值之間的比較(PK)來進行的,因此,在程序具體實現(xiàn)中,我們可能需要用到操作符符 ’〉’或’〈’ 。
代碼實現(xiàn),可以寫成如下的形式:
diff組分析 - 1
輸入:求三數(shù)差值,因此需要定義三個參數(shù),類型為整型作為形式參數(shù)。
輸出:根據(jù)請求輸入求三數(shù)差值。返回類型必然與輸入數(shù)值相同,因此定義為整型。名稱:求數(shù)最大值,diff(對應(yīng)英文differencce)。
函數(shù)聲明如下
int diff(int x, int y, int z)
diff組分析 - 2
邏輯分析,在diff組的功能角色扮演過程中,劇情是通過角色所代表的數(shù)值之間作差(減法)來進行的,因此,在程序具體實現(xiàn)中,我們需要用到操作符符 ’-’,由于需要請求max和min計算最大最小值,因此需要調(diào)用max和min函數(shù) 。
代碼實現(xiàn),可以寫成如下的形式:
int diff(int x, int y, int z){
int v = max(x, y, z) – min(x, y, z);
return v;}
基本任務(wù):指針變量定義和引用。技術(shù)技能切入點:通過具體任務(wù)中的應(yīng)用程序設(shè)計與編寫,完成 “知行合一,學(xué)以致用” 的課程思政主題。例如,在取地址運算符&與指向運算符*應(yīng)用程序設(shè)計和實現(xiàn)中,引導(dǎo)學(xué)生,“要做一棵樹,站成永恒,沒有悲傷的姿勢。一半在土里安詳,一半在風(fēng)里飛揚;一半灑落陰涼,一半沐浴陽光”,根植學(xué)院的教育沃土,為學(xué)為人,有德有才,謙虛感恩,腳踏實地, 掌握技能,才能青春飛揚。通過應(yīng)用指針數(shù)組,解決多個字符串的問題,使字符串的處理更加方便靈活,設(shè)計實現(xiàn)圖書書目的排序和查詢的應(yīng)用程序設(shè)計中,引導(dǎo)學(xué)生多讀書,讀好書,轉(zhuǎn)化在實際行動中,多去學(xué)校的圖書館和運動場,而不是宅在宿舍玩手機。
高級任務(wù):日歷程序和統(tǒng)計候選人應(yīng)用程序。技術(shù)技能切入點:通過日歷程序和統(tǒng)計候選人程序應(yīng)用程序設(shè)計與編寫,完成 “追求真理,勇于擔(dān)當(dāng)” 的精神涵養(yǎng)和價值追求。結(jié)合中美貿(mào)易摩擦的國際形勢,美國特蘭普和拜登總統(tǒng)大選的時事熱點,進行時間數(shù)據(jù)和候選人結(jié)構(gòu)體算法設(shè)計。在指針和結(jié)構(gòu)體的專業(yè)知識點中,潤物無聲的引導(dǎo)學(xué)生樹立法治思維,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點、難點和痛點問題,培養(yǎng)學(xué)生家國情懷,責(zé)任擔(dān)當(dāng)精神品質(zhì)。
信息媒體學(xué)院教學(xué)團隊在計算機語言類課程的教學(xué)中,成功引入思政目標(biāo)設(shè)計,并通過多種方式進行呈現(xiàn),具體實在,實用見效,對其它類型的專業(yè)課程起到引領(lǐng)和示范的作用。作者任教的2017級計算機應(yīng)用技術(shù)(移動互聯(lián)軟件開發(fā)),在第一學(xué)期,“C語言程序設(shè)計”課程進行了思政設(shè)計與實施,該班整體班風(fēng)、學(xué)風(fēng)都有很大改善,班級領(lǐng)軍人物參加職業(yè)技能大賽,取得優(yōu)異成績,榮獲2019年北京市優(yōu)秀班級集體。該班學(xué)生無論是在課堂的學(xué)習(xí),還是學(xué)校社團活動,時刻踐行著“規(guī)范意識,公德意識”的優(yōu)秀品質(zhì)和“務(wù)真求實,嚴謹細致”的工作作風(fēng)。培養(yǎng)學(xué)生大到家國情懷,小到自強自立、刻苦努力的優(yōu)秀品質(zhì),是每位教師肩負的責(zé)任。身為理工類的一線教師,我們在傳授學(xué)生專業(yè)技術(shù)技能的同時,更應(yīng)樹立課程思政觀,在實際教學(xué)中,立德樹人,言傳身教,擔(dān)負起這份育人的責(zé)任,為社會提供更多品質(zhì)優(yōu)秀、技術(shù)業(yè)務(wù)過硬的人才。