思政理念引領下的Python程序設計課程教學改革研究

梅雅欣 楊利 宛楠 潘媛媛 張亭亭

摘要：在大學教育中，計算機教育占據重要地位，是最重要的通識課程之一。傳統的計算機教育因其較強的專業性，更側重對學生專業技能的傳授，缺少對學生認知與觀念的引導。教師應以立德樹人為導向，將思政與專業教學相結合，幫助學生在學到本領的同時樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。以Python程序設計課程教學為例，深挖其中的思政元素進行課程改革。主要從理論教學、實驗教學、評價方式三個方面給出了具體的實施方法與案例，為計算機類課程提供參考。

關鍵詞： 計算機教育；立德樹人；思政；Python程序設計；課程改革

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）35-0163-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

2004年以來，我國先后出臺了關于加強學生思想政治教育的系列工作文件，以此為契機，2014年上海高校首次提出了課程思政的理念；2016年12月，在全國高校思想政治工作會議上，習近平總書記對課程思政理念給予了充分的肯定；2019年8月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》；2020年5月，教育部印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》[1]。多年來的探索，逐步推進著高校教育從思政課程向課程思政的轉變。各種文件和舉措都充分表明了思政教育在我國高等人才培養過程中的重要性，這是新時代背景下課程改革的必然趨勢[2]。

當前我們處于開放的多媒體時代，學生的主流價值觀和信仰教育不斷受到沖擊，教育者面臨著一個“為誰培養人，培養怎樣的人”的關鍵問題。將思政融入高校課程教育有助于學生認識國情，肩負起歷史的責任，成為美好生活中的合格繼承者與建設者[3]。

1 通識課程主要組成

縱覽高校人才培養體系，自20世紀80年代起，通識課程的地位不斷提升，成為培養學生綜合能力與素養的重要課程。如圖1所示，通識課程所涉及的領域主要包括三個模塊，分別為人文科學、社會科學和自然科學，而在自然科學中，計算機科學是其重要的組成部分[4-5]。

計算機技術的不斷發展使其對推動國民經濟與國家發展有著不可推卸的責任與不容置疑的作用。編程語言教學是計算機類課程的基礎，本文以Python程序設計教學為例，分析其在理論和實踐教學中的思政元素。Python語言是當下最流行的編程語言之一，如圖2所示，在近幾年的TIOBE排行榜中更是高居榜首，其在編程語言中有著舉足輕重的地位，同時也是各高等院校普遍開設的編程類課程之一。全球疫情肆虐期間，Python在獲取疫情數據、分析疫情走勢、數據可視化等工作中發揮了重要作用。為此，將思政元素融入Python課程教育既響應國家號召，也順應時代需求，它使計算機課程教育教學回歸到“育人”本身。

2 Python思政育人目標

Python程序設計是編程類基礎課程，區別于傳統思政教育課程，對學生的邏輯思維能力和動手實踐能力有著較高的要求。因此，對于該課程的思政改革更需要結合課程特征進行，使思政教育與專業教育齊頭并進，提高學生認識世界、理解世界以及利用專業知識改造世界的能力。具體來說，以遞進的方式培養學生四個方面的認知與能力，如圖3所示。

2.1 培養學生的課程自信與行業自信

科技是推動發展的第一生產力，近些年來國家的發展離不開“物聯網”“人工智能”“大數據”“云計算”以及“5G”等熱詞，這些技術的發展少不了Python的助力[6]。通過課程引入向學生介紹相關行業的發展趨勢及其對社會發展的重要性等內容，讓學生了解課程開設的意義，從而激發學生的專業學習興趣。

2.2 培養學生的求知精神與求精精神

與其他編程類語言不同，Python雖然沒有煩瑣的語法和復雜的語言規則，卻對代碼塊的格式要求極高，也因此被譽為最美麗的語言[7]。這就要求學生在代碼書寫過程中對細節高度把握，否則會導致一系列程序錯誤，如空格和Tab的錯誤使用會導致代碼運行的異常、單個字母的差別會導致運行出現不同的效果等。通過對Python語言的諸多細節學習可以培養學生的求知探索精神，而代碼的編寫規范可以培養學生的求精精神。

2.3 培養學生的溝通能力與合作能力

Python作為一門面向對象的語言，十分適合大型程序開發，將開發任務分為多個模塊交由小組分工合作完成，能大大提高開發效率。然而，模塊內的代碼書寫規范與模塊間的接口設計卻是一個較大的考驗。通過實驗課程將學生分組，要求其共同完成項目任務，有利于培養學生的溝通能力與合作能力。

2.4 培養學生的人生觀念和價值觀念

教育是國之大計、黨之大計。Python技術就像一把雙刃劍，合理地利用有助于學生走向正確的職業道路或求學道路，為國家做貢獻；而錯誤地使用不僅可能給他人帶來傷害，甚至會觸及國家紅線，危害國家安全。堅持以立德樹人為導向，在給學生傳授知識的同時，潛移默化地結合科學精神，做到“術道融合”，有助于引導學生正確地利用所學所知，樹立正確的人生觀念和價值觀念。

3 理論課程內容中的思政設計

Python語言的設計并非單一的，它結合著其他編程語言的優勢而誕生，其中的語法設計蘊含了豐富的思政元素。這些元素與課程的有機結合有助于激發學生的家國情懷、奉獻精神與創新精神等。這里以“面向對象程序設計”這一章節為例，淺談教學過程中的思政設計。作為面向對象的語言，Python具有三大特性：繼承性、封裝性、多態性，這三大特性有著不同的思政體現。

3.1 繼承性中的家國情懷

繼承性允許類在創建時多重繼承，子類既能繼承父類的屬性與行為，也能擁有自身的特性，這使得開發過程中代碼冗余度大大降低，從而提高開發效率。繼承的理念與國家的發展不謀而合，一代代中國共產黨人繼承了先輩的優秀品質，帶領歷盡艱辛的人民走出了最黑暗的時期，迎接黎明，最終找到了專屬的中國特色社會主義道路。正如著名學者辜鴻銘在《中國人的精神》系列講座中提到的：“中國人最大的品質是溫良”[8]。共產黨人繼承了這份溫良，因為這份溫良得以深入群眾，得以發展壯大，得以使國家蓬勃發展。而現在，一代又一代共產黨人繼承了先輩的品質與精神，才使得國家少走了許多彎路，才使得中華民族能夠屹立在世界民族之林，長青不倒。

在課程講授繼承性概念時，可以以黨的傳承為例。在Python中，繼承性允許新的類繼承并擴展原有類的功能，同時保留原有類的特性。類比黨的傳承就是指新一代黨員在前輩黨員的基礎上發展壯大，繼承和發揚共產黨的優良傳統和作風。共產黨通過代代相傳的方式，保持著自身的穩定性和凝聚力。通過這個案例教導學生延續老一輩共產黨人的優良傳統，樹立正確的家國情懷。

3.2 封裝性中的奉獻精神

封裝性將數據與基于數據的操作封裝在一起，使其構成一個不可分割的獨立對象。這種特性使得對象的實現細節盡可能地隱藏在內部，而對外只保留一些可用的接口[9]。正因為封裝性的特點，第三方人員在使用對象時無需理解其實現邏輯便可直接利用。封裝性與社會生活中所有在崗位上付出的人們有著相似的屬性。疫情時，醫護人員迎難而上，投身一線；鐘南山院士等不畏病毒，掛帥出征；火災時，消防員戰士身負使命，逆向前行；科研中，研究人員奉獻青春，投身事業……哪有什么歲月靜好，之所以能享受美好的生活，只是因為有人負重前行。這些奉獻者的付出過程對大眾是不可見的，卻是構建美好生活的不可忽略的一份力量。

在課程講授封裝性概念時，以新冠疫苗為例，提問學生是否接種過新冠疫苗、是否了解該疫苗的用途以及研發過程。通過三個問題引導學生思考，生活中有許多類似新冠疫苗的例子，我們不了解其背后的故事，但是享受到了相應的紅利，這是因為有人在背后默默奉獻，這就是封裝性的體現。

3.3 多態性中的創新精神

多態性體現在向不同的對象發送同一個消息時，不同的對象會產生不同的行為（即方法）[10]。多態性與繼承性密切相關，子類繼承了父類的各種方法，卻又保持自身的特性，在調用父類方法時會把子類本身當成參數傳遞給方法，最終產生與父類不同的結果。這種一脈相承卻又百花齊放的核心思想與科技的進步、文化的更迭具有相同的內核。在繼承中學習，在多態中創新，單一地固守舊傳統、舊思想、舊方法，無法帶來進步；取其精華，棄其糟粕，不斷創新才會帶來新的民族希望。

在課程講授多態性概念時，以春秋戰國時期百家爭鳴為例。在思想方面，荀子是儒家學派的代表人物，而韓非子和李斯作為荀子的徒弟，卻是法家的代表人物。韓非子和李斯都可以看作是荀子思想的繼承者和發展者，他們基于荀子的思想基礎進行了擴展和創新。在荀子的思想觀念中，認為天道自然、人性本惡、隆禮尊賢而王，重法愛民而霸，因此即使禮法并重也要以禮為本，這樣才能避免國家陷入暴政?；跁r代背景，韓非子與李斯雖然繼承了這樣的思想，但也進一步結合實際社會情況提出了新的方法與理論，成為杰出的法家代表人物。此外，雖然都遵循法家思想，韓非子與李斯的主張仍有差別，這就是繼承后的多態性。

除“面向對象程序設計”這一章節有諸多思政融合點外，Python程序設計其他章節還存在很多可以融合思政元素的地方，經過梳理匯總，一些典型的融合點如表1所示。

4 實驗課程內容中的思政設計

Python程序設計是一門實踐性要求較高的課程，除理論基礎要打牢外，還需要有相應的實驗課程進行輔助?；谛〗M討論法和項目教學法，根據班級人數對學生進行分組，3～4名學生自由組隊，共同完成實驗內容。通過這種形式，讓學生檢查自己對所學知識的掌握情況，查缺補漏，鍛煉組員之間的協作能力，培養自身的責任意識。同時，提高組與組之間的競爭意識，從而不斷地提升自我，增強綜合知識應用能力與動手實踐能力。

在具體的教學實施過程中，教師可以結合實際的社會問題來發布實驗任務，例如在實驗課中要求學生開發一個警匪追擊小游戲。學生需要對游戲進行模塊分解，如在設計類和對象時需要考慮警察類和匪徒類這兩個父類下有哪些子類，即在真實案件中會出現的匪徒有哪些，追擊不同匪徒需要出動的警種有哪些，不同警種的特性有哪些等。這都需要學生通過各種工具搜集資料來豐富游戲的設計，在搜集資料的同時可以增加學生對現實問題的了解。

5 評價方式改革

在傳統Python程序設計的評價方式中，通常以“評學”為主，表現為期末考試與上機實驗，這主要是對學生編程能力與技術掌握的考核。然而，將思政元素融入其中就需要對評價方式進行改革，以幫助學生更加全面地發展思維。

與評價學生的知識掌握程度不同，課程思政教學目標較為宏觀抽象，大多屬于意識形態和價值塑造的范疇，缺乏具體的量化指標。這就需要在評價時，將“評學”（基于學生知識與能力的掌握程度評價）與“評教”（基于學生認知、情感領域的學習體驗評價）相結合，具體實施方式如圖4所示。

6 總結

計算機類課程作為高校人才培養中最重要的通識課程之一，雖然專業性較強，但其中所蘊含的思政元素卻豐富多彩，需要努力挖掘出專業課程與思政的最佳融合點。本文以Python程序設計教學為例，列舉了其中蘊含的典型思政元素，這對“智育”和“德育”都起到了很好的教學引導作用，實現了它們的有機結合。在接下來的教學中還需進一步地豐富優化案例，從而實現思政與Python的交織，給學生帶來更好的學習體驗。

參考文獻：

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[8] 俞祖華，楊玉好.審視中國民族性格的兩種目光——史密斯《中國人的性格》與辜鴻銘《中國人的精神》及其在啟蒙思潮中的影響[J].煙臺師范學院學報（哲學社會科學版），2000，17（4）：46-51，60.

[9] 賈艷平.計算機軟件開發中Java編程語言的應用體會[J].電子技術與軟件工程，2020（23）：44-45.

[10] 趙學武.面向對象程序設計中的多態性[J].電腦知識與技術，2014，10（21）：5036-5039.

【通聯編輯：王 力】