農林院校《計算機科學基礎》課程思政改革研究與實踐

宇海萍，黃鋒華，王建偉

（山西農業大學 信息科學與工程學院，山西 太谷）

2020年5月，教育部在《高等學校課程思政建設指導綱要》中提出培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題，立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準[1]。習近平總書記指出要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿到教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[2]。《計算機科學基礎》是面向非計算機專業大一學生開設的通識必修課，具有受眾面廣、專題知識多、影響范圍大等特點。隨著課程思政建設的開展和大數據、云計算、物聯網時代的到來，農林類院校計算機科學基礎課程面臨著全新的改革和實踐。開展信息化背景下《計算機科學基礎》與“課程思政”融合的教學改革意義重大。

一 《計算機科學基礎》課程思政的設計

《計算機科學基礎》課程思政的理論教學改革主要從教學大綱、思政元素發掘、特色教材、教學資源建設等方面入手。

（一） 課程教學大綱的修訂

教學大綱的課程思政部分以立德樹人為根本，以培養具有強農興農為己任的新型人才為目標。

為了做好計算機科學基礎的思政教育工作，將立德樹人的思政目標梳理為一主義和三意識：愛國主義教育、計算思維意識、科研意識和合作意識，并將課程思政的育人目標列為教學目標的首位，其次是知識目標和能力目標[3]。

1.育人目標：對學生進行愛國主義教育、增強學生的專業認同和自信，培養學生的計算思維意識、科研意識和合作意識。

2.知識目標：掌握計算機工作的基本原理，理解計算思維、計算機體系結構、數據庫、軟件開發等概念、原理和方法；理解與掌握數字圖像處理、數字音頻處理、數據通信、網絡技術、虛擬現實技術、人機交互技術、3S技術等的原理與應用；了解計算機發展的前沿技術，掌握移動互聯、物聯網、人工智能、大數據與云計算的基本工作原理和應用。

3.能力目標：具備使用計算機解決實際問題的能力；了解所學技術在本專業的應用，能夠運用計算機研究與解決本專業中的問題。

（二） 課程思政元素發掘

做好大學計算機基礎的課程思政，首先要做的就是挖掘課程的思政元素[4]。圍繞教學目標和教學內容，《計算機科學基礎》課程可以從信息技術與農牧業結合的案例、高科技展示和科研精神三方面挖掘課程思政的元素。

1.以與農業和畜牧業結合案例作為融入點，引導學生關注國家智慧農業的發展，培養學生的專業認同和自信。數字圖像處理技術專題中引入農作物監測、病蟲害識別、豬臉識別作為案例；虛擬現實技術專題中引入城市規劃應用的案例；3S技術專題中引入精準農業、環境監測、城市規劃應用案例；移動互聯網專題中引入農產品電子商務的應用案例；物聯網專題中引入農產品溯源、設施種植、智能畜牧養殖等應用；人工智能專題中引入了智能農業機械和采摘機器人等應用。

2.以高科技技術講解和展示作為融入點，引導學生關注國家高科技發展，增強民族自信心，激發愛國情懷。通過技術講解和視頻展示的方式讓學生了解如下高科技技術：數據通信技術中的5G通信技術；人機交互技術中的觸摸技術，傳感器技術，指紋、人臉、語音識別技術，手勢控制、視線跟蹤、意念控制等；虛擬現實技術中的交互設備如數據手套、數據衣等；3S技術中的遙感技術、中國北斗衛星定位導航技術；物聯網技術和人工智能在智能物流、交通、醫療、家居等領域的應用；大數據在購物推薦和智慧校園中的應用。

3.以科研精神作為融入點，在3S技術專題中，通過中國北斗衛星的研發，以視頻、故事等形式引入航天精神、北斗精神等科研精神，引導學生在學習中要學習科學家們的求實精神、創新精神、協作精神和自律精神。

（三） 特色教材

教材是課程思政育人功能的重要依托[5]。在細致研究專題內容，深入挖掘思政元素的基礎上，計算機科學基礎的配套教材《大學信息技術概論》于2020年1月出版。教材分為專題基礎知識和實踐應用兩條主線，內容分為基礎篇、技術篇和拓展篇三篇共16個專題，內容如表1所示。

表1 教材專題內容

（四） 教學資源建設

計算機科學基礎課程依托“超星學習通”平臺進行線上資源的建設，共分為兩個模塊，“課程資源模塊”和“思政育人模塊”。課程資源模塊包括16個專題共60個視頻任務點，以及相關專題的教學資料、討論、作業等；思政育人模塊主要包括計算機科學家、先進科研成果、人工智能（大數據）在農業方面的應用、優秀農林院校人才等視頻或文檔資料。課程資源模塊能方便地實現線上線下混合式教學、師生互動和作業的發布和批閱；思政育人模塊的設立不僅能提高學生的學習興趣，增加專業了解和自信，拓寬知識面，更能讓學生感受科學精神和激發其愛國情懷。

二 計算機科學基礎課程思政教學實踐

（一） 教學團隊的實踐教學培訓

《計算機科學基礎》課程團隊的教師將近20位，每學期有12位教師參與課程教學，每位教師負責一個專題模塊，這樣更有利于教師從教材、教學內容、教學設計、課程思政融入、教學方法等方面對相應專題進行深入改革研究和探索。

團隊教師多次參加省級以上課程思政教學培訓；聘請課程思政大賽獲獎教師傳授課程思政改革的經驗和方法；團隊教師一起探討課程思政的融入點、教學設計、教學方法等，以此提高教師的德育素養，保證課程的思政改革效果。

另外，團隊教師還多次赴革命勝地接受愛國主義教育，集體觀看愛國影片，參觀智慧農業基地，以此來激發教學靈感，提取教學素材，使教學更加生動具體。

（二） 教學模式的改革

《計算機科學基礎》課程的教學采用課堂教學為主、線上教學為輔、翻轉課堂相結合的混合教學模式，課程思政貫穿其中。課堂教學以講授、視頻展示、討論、提問為主，同時借助超星學習通平臺進行簽到、討論、擴展知識學習、思政模塊學習、作業、測試等活動。個別專題教師采用翻轉課堂教學模式，課前安排學生觀看相關視頻任務點了解相關知識、技術和應用，課堂以討論、提問、總結為主，真正實現“學在線上，思在課堂”。

（三） 課程思政教學設計和教學方法改革

教學設計和教學方法的改革是保證課程思政教學效果的重要保障。以專題12：3S技術為例，課堂思政教學設計如表2所示。

表2 專題12課程思政教學設計

（四） 考試方式和課程評價體系的改革

《計算機科學基礎》課程采用過程性考核和期末考核相結合、線上考核和線下考核相結合的教學評價方式。將思政內容以討論、課外閱讀、線上線下作業、期末考試等形式融入教學評價中，提高學生的學習積極性。

課程期末考試以系統隨機抽題的機試形式進行，題庫的錄入和組卷工作全部由課程組教師完成，一方面省去了每年出卷和閱卷的繁瑣工作，另一方面由于題庫題目眾多，避免了學生考試作弊。

考試總成績由平時成績和期末成績兩部分組成，平時成績由簽到、視頻任務點、討論、作業、測試幾部分成績組成。這種評價方式不僅考察學生對知識的掌握程度，也注重學生在課前、課中、課后的表現情況，是較綜合的考核方式。

三 課程思政教學效果

為了解學生對《計算機科學基礎》教學效果的體驗情況，課題組于2021秋季學期末對全體上課學生發布了“課程思政滿意度”調查問卷，收回1180份有效問卷。其中對線上資源的滿意度調查項結果顯示：66.53%的學生非常滿意，認為資源很豐富，能對課堂教學做到有效補充；31.53%的學生較滿意，認為資源較豐富，還可以更好。對課程思政融入的滿意度調查項結果顯示：74.66%的學生很滿意，認為教師注重言傳身教，注重正能量；24.15%的學生較滿意，僅有1.19%的學生認為不滿意，沒什么作用。另外，學生對課程教學提出了許多中肯的建議和意見，如：增加時事內容、教學手段多樣化、教學過程更生動有趣等，在以后的教學中將適當采納學生的意見和建議，達到更滿意的教學效果。

四 結語

課程思政建設是一項系統工程，將通識教育課堂作為學生德育教育的主戰場，能加快“立德樹人”目標的實現，提升教學效果[6]。《計算機科學基礎》作為眾多通識課程中的一門，其課程內容涉及眾多高科技技術，這些技術和我們的生活關系密切，能快速抓住學生的興趣點，有利于引起師生共鳴，保證課程思政改革的順利開展。通過課程思政的引入，能激發學生的愛國熱情和民族自豪感、增強學生的專業認同和自信，進而反饋到專業知識的學習中，使課程思政與專業學習形成相輔相成、互為補充的良性教學氛圍。