摘要：為保證全面落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，本文對(duì)數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政建設(shè)進(jìn)行了探索與實(shí)踐。通過健全育人體系、改進(jìn)課程內(nèi)容、豐富教學(xué)手段、完善評(píng)價(jià)機(jī)制4個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)分析與挖掘課程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并在該課程三個(gè)階段及三個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行思政元素融入，在傳授知識(shí)的基礎(chǔ)上厚植愛國情懷，培養(yǎng)學(xué)生成為德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)數(shù)據(jù)人才。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)分析與挖掘；課程思政；思政元素；教學(xué)實(shí)踐；數(shù)據(jù)人才

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）22-0178-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

自黨的十八大將立德樹人作為教育工作的根本任務(wù)后，思政教育逐漸成為各級(jí)教育的重要工作內(nèi)容[1]。習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。[2]”這一論述進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了思政教育的重要性，為高校思政教育的發(fā)展指明了方向。為全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，把思想政治教育貫穿整個(gè)人才培養(yǎng)體系，教育部于2020年5月印發(fā)了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，明確了課程思政建設(shè)的目標(biāo)、任務(wù)和措施，為高校開展課程思政工作提供了有力的指導(dǎo)和支持[3]。在此背景下，各高校紛紛響應(yīng)黨和國家的號(hào)召，積極推進(jìn)課程思政建設(shè)。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與挖掘課程已有較為完善的教學(xué)設(shè)計(jì)，但在課程思政元素的挖掘與融入上尚顯不足。在當(dāng)前教育體系下，關(guān)于“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一根本問題，部分教師仍固守于培養(yǎng)成績優(yōu)異、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的數(shù)據(jù)人才，未能充分認(rèn)識(shí)到思政教育在教育工作中的核心地位。這種觀念導(dǎo)致教師在授課過程中不會(huì)積極主動(dòng)地穿插思政元素，使得課堂教學(xué)缺乏思想引領(lǐng)和價(jià)值觀塑造。同時(shí)，課堂上涉及的實(shí)踐案例往往與現(xiàn)實(shí)生活脫節(jié)，課程內(nèi)容未能緊密貼合社會(huì)實(shí)際，從而削弱了思政教育在實(shí)踐中的滲透力和影響力。這不僅阻礙了學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面理解和應(yīng)用能力的提升，也降低了思政教育的實(shí)效性。所以，針對(duì)數(shù)據(jù)分析與挖掘課程進(jìn)行全方位的課程思政建設(shè)探索，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生成為創(chuàng)新型數(shù)據(jù)人才，而且有助于提升學(xué)生的愛國情懷和社會(huì)責(zé)任感。

1 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政建設(shè)

1.1 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程介紹及特點(diǎn)分析

數(shù)據(jù)分析與挖掘課程作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的代表課程之一，已廣泛開設(shè)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)等專業(yè)。該課程主要圍繞數(shù)據(jù)分析與挖掘的流程和Python數(shù)據(jù)分析庫的應(yīng)用展開，涵蓋Numpy數(shù)值計(jì)算、Matplotlib數(shù)據(jù)可視化、Pandas數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)預(yù)處理、Scikit-learn庫的調(diào)用及建模等。課程較為全面地闡述了Python數(shù)據(jù)分析方法，通過對(duì)線性回歸、K-means函數(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型的學(xué)習(xí)與使用，使學(xué)生具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析的能力[4]。數(shù)據(jù)分析與挖掘課程是一門結(jié)合理論知識(shí)、編程實(shí)踐和工程實(shí)戰(zhàn)三部分內(nèi)容為一體的綜合式教學(xué)課程[5]。其中，理論知識(shí)部分著重教授學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)分析與挖掘的基本概念與原理的深入理解，能夠幫助學(xué)生掌握Python程序設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等諸多內(nèi)容的理論基礎(chǔ)；編程實(shí)踐部分旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析與挖掘的具體方法，注重提升學(xué)生的實(shí)踐能力；工程實(shí)戰(zhàn)部分可以使學(xué)生建立起對(duì)數(shù)據(jù)分析與挖掘全流程的整體認(rèn)知，通過解決工程應(yīng)用中遇到的實(shí)際問題以加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解與掌握。

1.2 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政建設(shè)目標(biāo)

數(shù)據(jù)分析與挖掘課程以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，秉承立德樹人的教學(xué)理念，在知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)中進(jìn)行價(jià)值觀引導(dǎo)[6]。通過深挖思政元素并融入課程內(nèi)容，將思想政治工作貫穿教學(xué)全過程，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)概念、代碼撰寫、模型調(diào)用等專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，也應(yīng)提高學(xué)生的政治素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的數(shù)據(jù)思維、健全的人格品質(zhì)，形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

1.3 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政建設(shè)要點(diǎn)

1） 構(gòu)建育人體系，共建思政資源。深化任課教師的思政載體作用，發(fā)揮思政教育在課程中的效能，以思政教師、輔導(dǎo)員、學(xué)生黨員為依托打造全員全過程全方位的育人體系。緊緊圍繞思想政治工作規(guī)律、教書育人規(guī)律和學(xué)生成長規(guī)律，通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)集體備課，集思廣益、相互學(xué)習(xí)，做到課程思政與思政課程同向同行[7]。根據(jù)數(shù)據(jù)人才培養(yǎng)要求，與思政課教師協(xié)同共建課程思政資源，讓學(xué)生不僅學(xué)會(huì)如何利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)解決實(shí)際問題，也能理解這些技術(shù)是如何服務(wù)于國家的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的過程中保持獨(dú)立思考，能夠主動(dòng)將個(gè)人發(fā)展與國家命運(yùn)相結(jié)合。同時(shí)，堅(jiān)持“學(xué)以致用”的原則，增加實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容及課時(shí)，利用計(jì)算機(jī)高效、便捷的特性用新方法解決老問題，增加學(xué)生的獲得感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生開拓創(chuàng)新的精神和主動(dòng)探索的意識(shí)，拓寬其學(xué)習(xí)的深度和廣度。

2） 改進(jìn)課程內(nèi)容，挖掘思政元素。數(shù)據(jù)分析與挖掘課程在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)將理論知識(shí)、編程實(shí)踐和工程實(shí)戰(zhàn)三部分內(nèi)容相結(jié)合，逐層挖掘思政元素。課程內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)前國家發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)保持同步，課堂上采用與國家發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步緊密相關(guān)的案例，如國家發(fā)展歷程中的重大歷史事件和杰出人物的典型故事，通過提煉思政元素、樹立榜樣，激勵(lì)學(xué)生追求遠(yuǎn)大理想。同時(shí)，建立并更新與社會(huì)發(fā)展、國民經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中用于實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)應(yīng)具備一定的時(shí)效性，避免數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)內(nèi)容過于老舊而無法反映現(xiàn)階段國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r。在教學(xué)過程中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn)，以學(xué)生易于接受的方式植入思政元素，注重與其他課程內(nèi)容相結(jié)合，找準(zhǔn)專業(yè)知識(shí)與思政內(nèi)容的契合點(diǎn)，將理想信念元素、大國工匠元素、工程理論元素、職業(yè)精神元素等思政元素分批次融入教學(xué)全過程。通過思政元素與知識(shí)點(diǎn)的交錯(cuò)融合，使思政元素自然無痕地融入課程教學(xué)中。

3） 豐富教學(xué)手段，強(qiáng)化思政教育。在授課過程中應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并對(duì)學(xué)習(xí)程度不同的學(xué)生進(jìn)行分類培養(yǎng)。在理論教學(xué)部分，需要加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)思政元素的理解。具體可以通過案例研討、角色扮演、小組討論等形式來實(shí)施教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂，主動(dòng)思考問題。在授課過程中還應(yīng)善用多媒體技術(shù)，將文字性概念以動(dòng)畫、視頻、思維導(dǎo)圖等方式進(jìn)行呈現(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升其學(xué)習(xí)效果。在實(shí)踐實(shí)戰(zhàn)教學(xué)部分，要合理利用考核機(jī)制激發(fā)學(xué)生的探索欲望和創(chuàng)造潛能，并培養(yǎng)他們解決復(fù)雜問題的能力。根據(jù)不同章節(jié)的內(nèi)容特點(diǎn)，制定多元化思政教學(xué)計(jì)劃，著重培養(yǎng)學(xué)生間的團(tuán)隊(duì)合作能力?？梢怨膭?lì)實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生參與多個(gè)集體項(xiàng)目，鼓勵(lì)實(shí)踐能力稍弱的學(xué)生專注于解決具體問題，使他們?cè)跍贤▍f(xié)作中共同提高。

4） 構(gòu)建評(píng)價(jià)機(jī)制，完善思政考核。為確保課程思政建設(shè)落地落實(shí)，應(yīng)建立以學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)為主，考試成績?yōu)檩o的多元化評(píng)價(jià)考核體系。在考核中可采取學(xué)生評(píng)價(jià)、教師自評(píng)、教師互評(píng)與督導(dǎo)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，多角度對(duì)課程教學(xué)提出意見和建議，提升課程思政教育效果。具體而言，學(xué)生評(píng)價(jià)可以在學(xué)期結(jié)束后學(xué)生通過教學(xué)系統(tǒng)完成課程評(píng)價(jià)問卷，可以檢驗(yàn)教師在課程中思政元素的融入情況；教師自評(píng)可以采用定期召開研討會(huì)的形式，讓教師對(duì)自身教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，互相分享在課程思政實(shí)踐過程中的得失；教師互評(píng)可以在教學(xué)過程中以互改教案的方式，使教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員對(duì)授課教師的教學(xué)內(nèi)容及課程思政實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；督導(dǎo)評(píng)價(jià)可以通過隨堂聽課的方式，由督導(dǎo)組專家對(duì)授課教師備課是否充分，對(duì)思政案例分析是否深入提出具體意見。

2 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政教學(xué)實(shí)施

如何保證課程思政的實(shí)施是課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，在數(shù)據(jù)分析與挖掘課程中應(yīng)根據(jù)課程設(shè)計(jì)在教學(xué)過程中采用分階段進(jìn)行思想政治引領(lǐng)，分環(huán)節(jié)進(jìn)行思政元素融入來保證課程思政的實(shí)施。

在理論知識(shí)、編程實(shí)踐和工程實(shí)戰(zhàn)三個(gè)教學(xué)階段中，首先，基礎(chǔ)知識(shí)講授階段側(cè)重理論講述，可以更多地融入與國家政策相關(guān)的元素，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的認(rèn)知與理解。其次，在編程實(shí)踐階段，可以分組讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，通過學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)意識(shí)和互助精神。最后，在工程實(shí)戰(zhàn)階段，可以通過聯(lián)系實(shí)際案例讓學(xué)生理解工程理論并培養(yǎng)其職業(yè)精神。

在課程的不同階段中可以在背景介紹及概念講解、實(shí)踐與應(yīng)用、總結(jié)與展望三個(gè)環(huán)節(jié)分別融入課程思政元素。1） 背景介紹及概念講解環(huán)節(jié)：引入思政案例，通過聯(lián)系身邊人、身邊事導(dǎo)出課程主要內(nèi)容，在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)講解的過程中穿插講述國內(nèi)外計(jì)算機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)算機(jī)信息技術(shù)是如何影響我們的生活。2） 實(shí)踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)：以代碼演示的形式對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行講解，以分組學(xué)習(xí)的形式展開實(shí)踐練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生互相協(xié)作，共同解決問題。通過隨機(jī)抽取學(xué)生進(jìn)行提問，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，杜絕其在學(xué)習(xí)過程中“等、靠、要”的僥幸心理。3） 總結(jié)與展望環(huán)節(jié)：通過回顧歷史，講述我國各行業(yè)發(fā)展的坎坷歷程及老一輩科學(xué)家對(duì)祖國繁榮富強(qiáng)的執(zhí)著追求，讓學(xué)生明白如今生活的來之不易。結(jié)合國家發(fā)展規(guī)劃對(duì)信息技術(shù)相關(guān)政策進(jìn)行講解，幫助學(xué)生明確當(dāng)前所處的歷史機(jī)遇，促使學(xué)生主動(dòng)將自身發(fā)展與國家發(fā)展相結(jié)合。通過設(shè)置閱讀材料及課后問題，使學(xué)生在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行鞏固的同時(shí)主動(dòng)思考國家政策制定的深層次原因，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)國家的認(rèn)同感。

3 數(shù)據(jù)分析與挖掘課程思政教學(xué)實(shí)踐

以數(shù)據(jù)分析與挖掘課程中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)章節(jié)為例，具體分析該課程思政教學(xué)實(shí)踐過程。

本章節(jié)以我國糧食安全戰(zhàn)略作為課程思政的切入點(diǎn)。首先，通過介紹我國耕地資源現(xiàn)狀及智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念。其次，通過代碼演示人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)用及訓(xùn)練方式，以鳶尾花數(shù)據(jù)集作為訓(xùn)練集，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的識(shí)別預(yù)測(cè)。最后，通過介紹袁隆平、楊守仁等老一輩農(nóng)業(yè)專家的貢獻(xiàn)，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展及實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要意義。

1） 背景介紹及概念講解環(huán)節(jié)：首先，以當(dāng)前國際形勢(shì)及我國耕地使用率為背景，通過對(duì)比國內(nèi)不同年代對(duì)進(jìn)口農(nóng)作物的依賴程度展開講述我國發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的必要性。其次，簡(jiǎn)要介紹我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，闡明人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在數(shù)據(jù)分析中的顯著優(yōu)勢(shì)。最后，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在目前機(jī)器學(xué)習(xí)中的重要地位，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與之前學(xué)習(xí)的有監(jiān)督學(xué)習(xí)模型進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)講授人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元、感知模型、激活函數(shù)等相關(guān)概念。

2） 實(shí)踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)：首先，通過講述人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在無人駕駛汽車、地震分析、動(dòng)畫設(shè)計(jì)等生活中的應(yīng)用，引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)業(yè)中的常見應(yīng)用之一——植物種類識(shí)別。其次，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)踐操作，每個(gè)小組推舉一名組長對(duì)組內(nèi)成員進(jìn)行分工，通過組長的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，使小組成員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)鳶尾花數(shù)據(jù)集的預(yù)測(cè)，以預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率來判斷調(diào)參是否成功。教師在實(shí)踐過程中除進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)外還要通過抽查提問的方式，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況。最后，各小組組長應(yīng)對(duì)實(shí)踐與應(yīng)用環(huán)節(jié)中完成情況進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)組內(nèi)成員進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3） 總結(jié)與展望環(huán)節(jié)：首先，回顧老一輩科學(xué)家為解決我國糧食短缺問題做出的杰出貢獻(xiàn)，激勵(lì)學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身肩負(fù)的歷史使命。其次，探究當(dāng)前農(nóng)業(yè)工作者如何運(yùn)用科技手段克服自然條件的限制提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，以實(shí)例向?qū)W生展示機(jī)械化、智慧化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中發(fā)揮的重大作用。最后，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)與傳統(tǒng)行業(yè)結(jié)合的重要性，鼓勵(lì)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，同時(shí)引導(dǎo)他們響應(yīng)國家號(hào)召，將所學(xué)知識(shí)有效地應(yīng)用于國家建設(shè)中，以此促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)束語

數(shù)據(jù)分析與挖掘課程作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的重要課程，以其深厚的理論基礎(chǔ)與廣泛的應(yīng)用前景而成為實(shí)現(xiàn)課程思政教育的有效載體。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握數(shù)據(jù)分析的方法，還能夠加深對(duì)社會(huì)主義核心價(jià)值觀的認(rèn)識(shí)，為成為具有高度社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神的專業(yè)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在未來的教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)持續(xù)探索并優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)，以多元化的課程思政內(nèi)容確保每位學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)的過程中都能不斷提升思想政治素養(yǎng)，成為能夠擔(dān)當(dāng)時(shí)代重任的數(shù)據(jù)人才。

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【通聯(lián)編輯：王 力】