基于工匠精神的數據結構課程思政教學研究

程魯玉 達新民 安 思

（新疆農業大學計算機學院，新疆 烏魯木齊 830052）

1 引言

國外的通識課如公民課、歷史課在思政教育中承擔著重要地位。英國的高校課程融合品德、宗教、情感推動德育建設同時融合心理倫理等跨學科交流。一些學者研究發現美國的德育教育在內容建設、實施方法具有隱蔽性。

在我國，愛國是一種情懷，古往今來多少仁人志士憂國憂民為國家昌盛前仆后繼。高校教育要緊密圍繞為誰培養人，培養什么人，我們要培養出合格的社會主義接班人，單純依靠思政課程是遠遠不夠的，專業課課程思政勢在必行。2017年《高校思想政治工作質量提升工作實施綱要》發布，“課程思政”首次被寫入教育部文件。專業課教育也必須關注學生的核心素養。大學生的價值觀、社會責任感對社會的發展意義重大。課程思政可以培養學生掌握中國特色社會主義理論；讓學生們有正確的價值觀；培養職業精神，尊老愛幼等道德規范；幫助學生堅定信仰，增強社會責任感。

中華優秀傳統文化的宣傳教育和掌握，能夠促進高校各項教育工作更好地開展。通過課程思政，提高高校大學生的綜合素養與內在品質精神。我們的課程思政可以實現潤物細無聲的教育效果。立德樹人是我國教育之本，高校專業課程建設融入思政元素，實現“思政課程”向“課程思政”轉化，也迫在眉睫。為了踐行全方位育人的思想政治教育模式，在專業課堂教學中，如何潛移默化的實現課程思政的教育目標有待研究。針對專業課課時有限，如何合理抽取思政案例和相關知識點相結合又不影響專業知識點的教育成為首要解決的問題。

計算機類課程的課程思政多開展于計算機公共課或通識課，對專業課課程思政的開展較少。查閱資料發現僅集中在近幾年中。如湯琳等(2020)提出重構“數據結構”課程目標，通過實習實踐基地、社區體驗、校企合作等第二課堂引入思政元素。張新朝(2020)闡述了數據結構課程具體詳細設計的四個課程思政目標。杜雪飛(2020)提出了專業教師和思政老師合作的教學方法。曲超、盧安（2021）以“算法與數據結構”為例給出了思想政治元素與教學內容相融合的課程思政建設方案。王新宇(2021)采用任務驅動與情境式教學方法實現數據結構課程思政教學設計，用成績對比實現其教學成效。綜上所述，相關研究對課程思政的思政元素引入研究尚多，對課程思政教學方法的研究較少，對課程思政教學效果的評價不夠全面和準確。論述課程思政具體實踐中的得失與改進方法的文章較少。相關研究還處于探索階段。

本文著重對課程思政教學方法進行研究，探討項目設計和思政案例的融合和設計過程。

2 課程思政的方法及實踐

2.1 數據結構

我校數據結構課程共64學時，其中理論課程32學時，實驗32學時，采用混合式教學方法。選用的教材是機械工業出版社的裴宗燕主編數據結構與算法Python 語言版。作為計算機科學中一門重要的專業基礎課程，數據結構課程是語言類編程課程的基石。課程主要教學內容包括基本數據結構邏輯結構（線性表、棧和隊列、串、數組、樹、圖），物理結構和其上的基本運算算法，以及多種排序和查找算法。通過學習課程，旨在培養學生基本的、良好的程序設計技能，編制高效可靠的程序，為后續專業課程奠定基礎。學完課程，學生在軟件設計時應能采用恰當的數據結構，選擇數據的存儲方式，設計相應的算法。課程知識點多且相對枯燥，其中涉及的算法對初學者也有一定難度。

該課程在我校新農慕課的MOOC 網站已經建設了每周的小測驗和期末機試題庫，并已經使用但是題量有待更新和完善。為了實現新工科的要求課程設計了相應的六個項目和多個實驗內容，課程如何加入思政元素成為急待研究的問題。

2.2 強化專業課育人導向

雖然數據結構課程思政教育案例缺乏，而且該領域國外的專家學者較多，我們可以從以下幾個方面入手強化課程育人導向：（1）介紹人工智能和算法中涌現的中國學者，培養學生的專業自豪感和自信心；（2）算法思想和設計中介紹算法的實現和改進，融入創新改革以及挫折教育實現課程思政；（3）結合疫情期間我國社會生產生活應用的先進技術和大數據的挖掘算法精準防疫，觸發學生的愛國情懷和專業自豪感；（4）激發學生專業課程學習的熱情，推動工匠精神人才培養；（5）重視信息技術在“課程思政”人才培養中的應用。應用多媒體技術完成案例庫，如應用PPT 展示圖片及視頻；又如基于社區發現算法和自然語言處理技術，匹配和抽取人物關系，制作成動態的可以篩選過濾的人物關系挖掘工具，查詢古典文學作品中人物聯系情況。生成的人物關系圖可以激發學生學習算法的熱情同時培養學生對中華傳統文化和文學的喜愛。

3 數據結構課程思政教學探討

3.1 案例教學和項目設計的重點在思政

數據結構課程思政建設過程中要結合課程章節和知識點，進行具體設計及完善。課程思政建設主要有基于科學精神教育維度的設計；基于價值觀導向的設計；基于個人品德養成；基于中華優秀傳統文化傳承等等。結合課程自身特點實現時通過選取適當的章節，來進行“課程思政”教育的引入。

首先要強調工匠精神。早在春秋時期，孔子就主張人在一生中始終要“執事敬”“事思敬”“修己以敬”。敬業是中國人的傳統美德，也是當今社會主義核心價值觀的基本要求之一。工匠精神是一種職業精神，它是職業道德、職業能力、職業品質的體現；工匠精神是從業者的一種職業價值取向和追求完美和極致的行為表現。敬業、精益、專注、創新等是“工匠精神”的基本內涵。工匠們對細節有很高要求，對精品有著執著的堅持和追求。“工匠精神”將成為普遍追求。精益求精體現在編碼的規范化，算法的設計提高和改進。宣傳創新為核心的時代精神，讓學生們在第一章學習算法時間復雜度、算法改進的實驗例子中體會算法時間復雜度，挫折教育、工匠精神。講授計算機算法介紹圖靈、祖沖之、九章算術、張丘建算經讓學生體會創新精神、體會傳統文化教育。

在第三章棧和隊列章節中重點介紹隊列的先進先出、先到先服務特點，從中結合文明禮儀的介紹。宣傳個人品德養成。在品德塑造中講道德修養和社會文明。魯迅說過：“中國欲存爭于天下，其首在立人，人立而后凡事舉。”文明禮儀的培養也體現了立德樹人的教育理念。有對他人的善意，有根植于內心的修養，有無需提醒的自我意識，有基于克制的自由。我校Python 程序設計里設計了弟子規游戲競賽環節來實現課程思政，事實證明也取得較好效果。本課程具體的實驗項目例子中應用到雙端隊列判定是否是回文聯。回文聯的判斷和學習讓學生們可以體會中國傳統文化。除了專業技術知識的掌握，傳統文化的引入為當代大學生的思想政治教育提供了營養。引導學生體會并理解中華優秀傳統文化中講仁愛、守誠信的思想精華和時代價值，實現相應思政教育目標，引領學生感悟中華文化，擁有中國心，弘揚愛國主義精神。

Kmp 算法中應用字符串檢索算法讓學生檢索中國特色社會主義的文字出現位置。緊跟當前學習黨史的熱點問題，讓學生明白堅持中國特色社會主義不動搖。在第五章樹和二叉樹中介紹樹結構讓學生體會家譜樹結構，學習尊老愛幼、愛家愛國的品德，體會家國情懷。樹的章節項目中介紹踐行胡楊精神即扎根邊疆、艱苦奮斗、甘于奉獻的精神。學習胡楊樹身上的不服輸的精神，文化潤疆。

3.2 課程思政建設的關鍵

通過項目教學法和案例教學法的綜合應用，研究大學生理論及應用能力的培養和思政育人相結合的方法，培養全面人才。在解決項目問題時學習知識，在項目實踐中體會創新和職業精神，在潛移默化的熏陶中感受中國傳統文化和社會主義核心價值觀。

課程思政建設的基礎是尊重課程，搞好課程建設，創新教學方法，做好課程管理。教師是思政執行的載體，加強專任課教師對課程思政價值的認同尤為重要，進行滲透式教學實現育才和育德的目標，教師自身要深入體會社會主義核心價值觀的精髓。專業課教師的思想品德、學識、氣質都潛移默化地熏陶著大學生的思想和行為。學校也需引導培訓專業課教師以提高其對課程思政的教學能力。

4 結語

課程體現了知識傳授與價值引領，實現課程承載思政，思政寓于課程。本文介紹了我國高校數據結構課程思政建設的現狀，闡述了該門課程結合思政的方法及實踐，總結了數據結構課程思政的必要性和課程思政與專業知識點的融合。提出應推動“課程思政”數字資源庫建設，重視信息技術在“課程思政”人才培養中的應用；通過項目教學法和案例教學法的綜合應用找到專業課和思政的結合點；不斷提升教師自身的信息素養和思政教學能力。為推進課程思政改革，課題組進行了教學嘗試，通過總結數據結構課程思政建設過程中的經驗力求為其他相似專業課程思政提供參考。