數據結構課程思政案例的設計探析

段群 李紅 王曉妮

摘要：數據結構作為計算機類專業的核心基礎課程，在整個專業中占據著承上啟下的重要地位。同時，“立德樹人”是高校培養人才的根本目標，課程思政則是實現該目標的有效途徑之一。文章以數據結構課程為研究對象，通過分析該課程所有知識單元所蘊含的思政內容，設計了多個相應的思政案例。這為教師在教學過程中有效融入課程思政內容，提升課程學習效果提供了一定的幫助。

關鍵詞：計算機類專業；數據結構；課程思政案例；立德樹人

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）10-0150-03

0 引言

我國高等教育學校培養的是有理想信念、有知識、有想象力和創造力的大學生，其中有理想信念是最基本目標，也就是要有正確世界觀、人生觀、價值觀，即“立德樹人” [1]。為實現這一目標，各高校均開設了相關的思政課程，如馬克思主義基本原理、思想道德修養與法律基礎、中國現代史綱要、毛澤東思想與中國特色社會主義概論、習近平新時代中國特色社會主義思想等。2020年5月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》[2]。該綱要指出，要把思想政治教育貫穿人才培養體系，全面推進高校課程思政建設，發揮好每門課程的育人作用，專業課教育也必須關注學生的核心素養。

我國大部分高校都開設了計算機類專業，并為社會培養了許多優秀的計算機類畢業生。為實現計算機類專業的“立德樹人”培養目標，必須深入研究計算機類專業的教育體系和學生心理，將思政教育內容融入計算機類專業課程，把馬克思主義哲學、社會主義核心價值觀、創新創業教育貫穿教學全過程[3]，培養具有社會責任感和扎實專業技能的人才，為社會主義建設添磚添瓦。

1 數據結構課程融入思政內容的必要性與現狀

數據結構課程是計算機類專業極為重要的一門基礎核心課程，其前導課程包括C語言、Python語言、C++語言等計算機語言類課程，后續課程則包括算法分析與設計、數據庫原理與應用、軟件工程、計算機網絡等。數據結構課程對于前導和后續課程具有承上啟下的重要作用。當前，人工智能、物聯網、大數據、云計算、網絡安全等技術代表了我國計算機技術的發展方向，而數據結構課程正是這些技術的核心基礎課程。這些領域均需要培養具有理想信念、專業知識、想象力和創造力的人才。

傳統的數據結構教學內容主要聚焦于課程理論知識，包括算法與程序設計中常用的一些數據結構，如線性表、棧和隊列、串、數組和廣義表、樹和二叉樹、圖等，以及常用的查找和排序方法。通過學習，學生能夠學會分析問題數據對象的特性，掌握數據組織的基本方法，并初步具備分析和解決現實世界問題在計算機中的表示和處理能力。然而，由于該課程內容繁多且難度較大，任課教師通常是計算機類專業的理工科教師，他們擁有扎實的專業知識和強大的教學能力，但可能缺乏文科素養。在授課過程中，教師可能過分強調課程知識的重要性[4]，而由于課堂時間有限，很少涉及學生社會主義核心價值觀、創新創業教育等人文素養方面的內容。學生因此可能無法將課堂知識與新時代中國特色社會主義理想信念相結合，缺乏為國家奉獻的激情、學習興趣和崇高志向。

因此，研究如何在數據結構課程的每個知識單元中融入相應的思政內容，對于實現計算機類專業“立德樹人”人才培養目標具有重要意義。

2 數據結構知識單元蘊含的思政內容

目前，雖然本課程教師已經意識到在課堂中融入思政內容的重要性，但對于具體哪個知識單元應該與哪部分思政內容相結合，尚不甚明確。另外，教師還存在一些誤區，例如，有的教師認為課程思政必須體現當前的時事政治，在課堂上實時向學生介紹國際國內的時事政治，導致在實際的教學過程中，由于缺乏對思政元素的甄選和鑒別，生搬硬套地融入思政內容，造成課程知識單元與思政元素內容不相干，教學效果適得其反。

要有效融入思政課程內容，必須以本課程的教學目標為出發點。本課程的教學目標是通過分析具體問題，構建高效的數據組織方式，設計解決問題的計算機算法，并最終通過計算機語言編程程序解決問題。在明確了課程的教學目標后，制定相應的課程思政教學目標。在新時代，要培育和踐行社會主義核心價值觀，在課程所具備的知識目標、能力目標和素質目標中嵌入相應的課程思政目標，從本課程教學的各個環節來培養學生的道德品質、愛國情懷和人文素養等。本課程教學過程中涉及從現實世界到數據邏輯世界、從數據邏輯世界到計算機世界的轉換，這種思維轉換的模式可以通過設定思政目標來實現。另外，培養學生良好、規范的編程習慣和邏輯思維，也可以融入馬克思主義的科學觀、社會主義核心價值觀和大學生創新創業教育等思政內容。

本文通過研究分析本課程的教學目標和教學內容，挖掘出每個知識單元所蘊含的思政內容，使得教師在教學過程中可以將專業知識與思政內容有機結合，并使得學生在學習專業知識的同時具有切實的榮譽感、成就感、主人翁精神，以實現“立德樹人”的根本任務。

本課程第一章：緒論，主要內容介紹本課程的教學內容、學習方法，所蘊含的思政內容是“萬事要善于規劃，然后按計劃行事”，即“萬事預則立，不預則廢”。這就是培養大學生做事情要養成提前做好規劃、嚴謹、認真、堅持等敬業的好習慣。第二章：線性表，主要內容介紹按照元素從前到后排列順序操作的線性表，根據線性表前后相鄰元素之間一對一（除了開始元素和結束元素之外，其余元素有且僅有一個直接前驅元素和一個直接后繼元素）的關系特點。蘊含著“凡事必須按照預先規則，不以規矩，不成方圓”的思政內容，培養學生做事要遵守自然規律和國家法規的人文素養。第三章：棧和隊列，主要內容介紹插入、刪除僅在一端（棧頂）操作的受限性線性表，這種數據結構具有先進后出（或后進先出）的操作特點，在計算機網絡等方面應用中特別廣泛，讓學生體會所學即所用，提升學生的職業價值認同和專業自豪感；隊列是插入在一端（隊尾），刪除在另一端（隊頭）操作的受限線性表，描述了先到先服務的排隊概念，培養學生養成按序排隊接受服務的好習慣，遵守社會公共秩序的自由、平等、友善道德修養。第四章：數組和廣義表，數組一般表示固定長度的線性表，可以培養學生與人交往要誠實守信、法治社會做事要有契約精神等優秀道德品質；廣義表是元素可以是線性表的線性表，是線性表的擴展，這可以鼓勵大學生積極參與各類創新創業項目，培養他們勇于開拓的創新意識。第五章：字符串，字符串是元素類型是字符型的特殊線性表，是網絡中常見處理的數據類型，讓學生體會專業優勢，激發科技報國的愛國精神。第六章：樹和二叉樹，樹結構描述了從根結點到葉子結點的上下層級結構概念，充分體現了國家、集體、個人的組織結構，培養學生愛國、愛人民、愛家的家國情懷。第七章：圖，圖結構描述了鄰接結點的網絡互聯概念，表達了宇宙萬物互聯的特點，培養學生具備海納百川的大國工匠精神和文化素養。第八章：查找，介紹了常用的查找算法以及時空效率，現代各項高新技術迅猛發展，知識爆炸，大學生在學習工作過程中，不能盲目跟從，要做好甄別選擇，培養學生處事不亂、沉著應對的良好修養。第九章：排序，介紹了常用的排序算法以及時空效率，人生是場馬拉松，而不是倉促的短跑，引申出大學生要規劃好人生每個階段，從容有序地步入人生每個賽場。

3 數據結構課程思政參考案例的設計

在挖掘出數據結構每個知識單元所蘊含的思政內容之后，將在實際的教學過程中，結合精心設計的思政案例，講解某個知識點。這樣做旨在引導學生培養愛國愛家、辯證思維、開拓創新、遵紀守法以及遵守社會公德等素養，深層次激發學生為實現中國夢而努力學習的動力，從而幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。本文設計的數據結構課程知識單元對應思政案例表如表1所示[5-7]。

4 結束語

本文緊跟新時代需求，針對計算機類專業課程數據結構，挖掘了課程中每個知識單元的思政內容，并設計了多個思政案例。這些案例被巧妙地融入本課程知識點的教學過程中，實現了專業課程細節與思政內容之間的完美結合，有效激發了學生的社會責任感、愛國愛家情懷、時代使命感以及科技創新意識。通過這種方式，學生能夠明確個人學習目標與國家發展目標之間的內在統一，有效提升了學習的主動性，增強了對枯燥、難懂專業知識學習的興趣，從而提高了專業課程學習的效果，達到了“立德樹人”的目標。這為計算機類及其他專業課程開展課程思政建設提供了一定的參考價值。

參考文獻：

[1] 習近平. 在北京大學師生座談會上的講話[N]. 人民日報，2018-05-03（2）.

[2] 教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL]. （2020-05-28） [2021-02-13]. http：//www. gov. cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

[3] 王學儉，石巖.新時代課程思政的內涵、特點、難點及應對策略[J].新疆師范大學學報（哲學社會科學版），2020，41（2）：50-58.

[4] 淡海英.高職計算機類專業數據結構課程思政建設與研究[J].濟源職業技術學院學報，2021，20（2）：42-44.

[5] 宋歌.后疫情時代《數據結構》思政建設的探索實踐[J].電腦與信息技術，2022，30（6）：106-109.

[6] 曲超，盧安.計算機課程中的思政教育探索——以“算法與數據結構”為例[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2021（4）：74-76.

[7] 王燕，羅佳琪，潘曉英，等.課程思政視域下數據結構課程線上線下混合教學模式探索[J].計算機教育，2022（9）：63-67.

【通聯編輯：謝媛媛】