【课程思政大家谈】欣赏“代码之美”和“算法之美——《数据结构》课程思政建设实践

【编者按】近年来，我校以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，按照《高等学校课程思政建设指导纲要》要求，紧紧围绕立德树人根本任务，突出思想引领、品行养成、知识传授、能力培养、思维创新五位一体培养理念，深化学校课程思政教学改革，寻找专业课程与思政元素的交集，通过以点带面、示范带动的方式，涌现出一批优秀的“课程思政”示范课程。

党委宣传部、教务处推出“课程思政大家谈”专栏，深入开展“课程思政”优秀课程建设经验分享，陆续展示我校各类课程开展课程思政工作的经验和做法，带我们走进课程思政的第一课堂，走近传道授业解惑的老师们。第二期推出的是我校市级高校新时代“课程思政”改革精品课、信息技术工程学院罗梅的《数据结构》课程思政经验分享。

一、课程简介

我校计算机相关专业自1985年和1992年起分别开设专科和本科层次的《数据结构》专业基础课程，之后于1996年、1999年、2005年、2017和2019年先后五次修改了教学大纲，旨在优化教学内容和知识结构等，以更好地适应我校学生的学习和就业需要。

目前，我院计算机科学与技术专业、软件工程专业、网络工程专业、数字媒体专业及数据科学与大数据专业均于二年级上学期开设《数据结构》课程，每届选修人数计12~13个班，约380人。

在课程教学中，最早融入思想政治元素的是刘光然老师，他提出“数据结构就是人生哲学”，以“田忌赛马”的故事进行课程导入等。之后，其他老师也都自觉学习《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》《习近平谈治国理政》《马克思 恩格斯 列宁 斯大林 论德育》等文献，积极挖掘课程中的育人元素，将思想政治内容与专业教学有机结合起来，使知识传授与价值引领相结合，发挥了专业课程育人作用。

该课程于2000年被评为校级优秀课程，2003年和2005年被复评为校级精品课，2019年被评为校级新时代“课程思政”改革精品示范课，2019年被评为市级线下一流本科建设课程。2021年成功获批天津市高校课程思政示范课程。

2009年4月出版教材《数据结构实践训练教程》（刘光然主编，徐棣、罗梅、李典蔚编著，南开大学出版社，ISBN：9787310031139），师生使用后反馈较好。

团队开发的数据结构在线开放学习平台拟于下学期投入运行，该平台的功能主要包括在线学习、提交作业、在线测试和答疑交流等。上学期，教学团队录制的44学时的课堂理论教学录像，将上线到平台供师生观摩学习。

其它配套教学资源包括浅显易懂的Flash动画、排序算法舞蹈视频、课程思政配套教案和讲义、题型丰富的习题集、思政图片和视频等。

二、教学设计

（一）学情分析

 

学生知识经验分析	学生在学习本课程之前，已掌握C语言和离散数学的专业基础知识，编写过简单的验证型程序，具备基本的数学抽象能力。
学生学习能力分析	学生在学习本课程之前，已形成一定的自主学习能力。通过本课程的学习，要综合之前所学，培养计算思维，锻炼独立思考和解决实际问题的高阶能力。
学生思想状况分析	学生已进入大二下学期，思想政治状况总体良好，多数具有一定的是非判断和分析能力，但在职业素养和专业认同感方面还需得到提升。少数学生价值观受现实冲击较大，部分学生存在务实功利思想和行为，一些学生对思想政治理论课主渠道作用感受不深。

 

（二）课程目标

 

知识目标	理解数据结构的基本概念、数据结构与算法的关系，熟练掌握常用数据结构及其基本运算的实现，熟练掌握常用查找和排序算法的思想及其实现，能够运用时间复杂度对算法进行分析。
能力目标	提高分析数据、组织数据的能力，培养分析问题和灵活运用所学知识解决实际问题的能力。掌握编写效率高、结构好的算法的基本技巧，能够根据实际问题选择合适的数据结构设计有效的算法。
价值目标	提升文化素养、职业道德、就业能力、专业兴趣及创新创业能力；激发对算法设计的热爱之情，增强学好专业的使命感和责任感；强化工科思想素养和行为习惯，提高缘事析理、明辨是非的能力和工程伦理意识；培养精益求精的大国工匠精神，激发科技报国的家国情怀和使命担当，成为德才兼备、全面发展的技能型人才

 

（三）课程思政内容

 

主线：坚定学生理想信念，教育学生爱党、爱国、爱社会主义、爱人民、爱集体。  

重点：  

1. 政治认同：习近平新时代中国特色社会主义思想教育；  

2. 家国情怀：社会主义核心价值观教育；  

3. 文化素养：中华优秀传统文化教育；  

4. 宪法法治：宪法法治教育；  

5. 道德修养：职业理想和职业道德教育。

（四）思政元素设计思路

总体来说，就是以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以历史上的今天和专业知识为载体，以社会主义核心价值观为基本准则，以学生实际和专业特点为出发点，以培养德才兼备、全面发展的技能型人才为目标导向，做好“六个结合”，聚焦“引大道，启大智”，注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，实现如盐入水、春风化雨、润物无声、育人有情。

具体来说，就是分析编程工作对人的基本要求，如自觉的规范意识、良好的团队精神、强烈的求知愿望、认真的学习态度，通过观点、故事、对比、讨论、现身说法、严肃规章等多种方式，寓道于教，寓德于教，寓教于乐。在教学中建设课程之魂，即帮助学生树立正确的科学观，提高美学素养，学会欣赏“代码之美”和“算法之美”，夯实知识储备，激活思维技巧，并最终冲破阻碍编程能力提升的障碍。

 

 

三、实施过程

1.牢记“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的根本问题，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体。提升科学、人文素养和课程思政建设的意识和能力，深入挖掘课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源，培养学生的创造力，塑造学生的世界观。

2.精心设计第一课。教育是人点亮人，老师是火种，要点燃学生的心灵之火，而第一课就是第一把火。有些同学将第一次课当作试听课，如果喜欢第一课（老师），就会端正后续学习的态度，即“亲其师，信其道”。否则，可能就会厌听厌学，放弃这门课。

3.学生往往对没有生命的符号和枯燥的理论学习缺乏兴趣，从而导致不能熟练掌握教学内容，所以在教学中注重运用自然贴切、生动形象、轻松幽默、拓展性强且前后联系的实例来激发学生的学习兴趣。

4. 针对学生抽象思维能力不强的特点，在教学过程中运用循序渐进的教学思想，主要采用启发式教学方法，如比喻启发、设疑启发、类比启发等，促进学生的好奇心和想象力。

5. 通过板书、动画、视频和多媒体课件的动态演示，对不同方法的对比，归纳和总结，帮助学生理解并熟练掌握教学内容。

6. 设置问题链，通过问题引导使学生成为教学的主体。以“为什么”“是什么”“怎么办”的基本问题链为线索推进课堂教学，提升学生的自学能力和思维能力，让学生充分参与到教学，真正成为教学主体。

7. 以人为本，尊重学生个性，观察学生情绪，了解其遇到的困难，及时调整节奏，给予帮助指导，并帮助学生树立学习信心，努力达到师生在情感上的共鸣和思维上的同频共振。

8. 用教材教，而不是教教材。精加工教材，补充新成果，融汇贯通，将知识点连成线、线连成面、面构成体。引导学生由一点而及全貌，构建完整的知识体系。

9. 深度挖掘提炼专业知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性。

10. 实验实践课和布置作业时，注重学思结合、知行统一、融合创新，增强学生的勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力。

 

 

 

四、教学特色与创新

（一）创新点

1.思路清晰，方向明确

本质上，课程思政不是“加法”，而是“方法”，甚至可以是“减法”，实施时要如盐化水、春风化雨、润物无声。

挖掘思想政治教育元素时，坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以历史上的今天和专业知识为载体，以社会主义核心价值观为主线，以学生实际和专业特点为出发点，聚焦、把握两个重点：引大道——引导价值追求、激发四个自信；‚启大智——培育科学精神、树立行业信心。

具体来说，针对该课程对软件开发人员的重要性，重点分析编程工作对人的基本要求，如自觉的规范意识、良好的团队精神、强烈的求知愿望、精益求精的工作态度，通过观点、故事、对比、讨论、现身说法、严肃规章等多种方式，强化学生的相关思想素养和行为习惯，让技术技能和思政素养协同提高。

2.教学评价方式多样

雨课堂答题：利用成人注意力曲线在注意力分散的临界点，设置雨课堂答题，及时对所学知识进行巩固，促进学生思维持续活跃，也便于老师了解学生的情况，把握课堂节奏。

非标准答案考试：根据不同学生学习需求和规律，在QQ群分享文本和优秀课程视频，为学生自主学习提供丰富多样的教育资源。每一个月利用QQ群作业功能布置一次非标准答案考试，注重考查学生运用知识分析、解决问题的能力。老师及时进行批阅和反馈。

反思报告：每个星期，要求同学们反思在学习的过程中遇到的问题，提出自己的建议，便于老师了解学生的困难，有针对性地进行教学调整。

学习档案袋：运用信息技术手段记录和展示学生在学习过程中关于学习目的、学习活动、学习成果、学习业绩、学习付出、学业进步、学习反思的主要信息，并描绘其成长轨迹。便于老师了解学生的学习需求，及时地提供有针对性的指导。

（二）特色

1.强调学生的中心主体地位，让学生掌握学习的主动权

课堂教学基本采用BOPPPS教学模式及其变式。带着明确的教学目标，在前测的基础上灵活把握教学节奏，引导学生自主探究，参与学习，并通过后测检查教学效果。

在实验教学和综合课程设计环节，鼓励学生自主组队，调查研究，确定项目，设计解决方案。通过师生和生生交流、合作，学生学会分析和思考，理解和宽容，形成对社会和自我的准确认知，发展良好的情感、态度和价值观。

积极组织指导学生参加各类教学和技能竞赛，在实战中提高学生的师范能力和解决问题的能力，巩固长期教学效果。

   

 

 

2.提出“三有两化一平台”的课程思政实现路径

“三有”即教师在教学过程中要有意识地对学生进行思想政治教育，并将思想政治教育与专业发展教育有机结合，提炼专业课程中蕴含的文化基因和价值范式，将其转化为社会主义核心价值观的有效教学载体，在润物细无声的知识学习中融入理想信念层面的精神指引。“两化”即教师要善于观察生活，善于挖掘生活实例与课程间的联系，以做到案例生活化，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，进而达到思政教育自然化。“一平台”即充分运用在线开放教学平台，提供更多资源，加强沟通等。

3.采用多种思政元素挖掘方法

追踪技术热点，实时更新课程内容。将我国科学技术飞速发展的新技术、新成果与课程相关内容自然衔接，展示新时代新成就。

将中国优秀传统文化、以人民为中心的发展理念、绿色节能发展理念等与课程相关内容有机融合，坚定道路自信和文化自信。

将马克思主义哲学、习近平新时代中国特色社会主义思想等与课程相关内容有机融合，强调问题分析与评价，从哲学角度来分析相关知识，利用矛盾论、发展观、辩证法等分析和解决问题，锻炼学生哲学思维，提高解决问题的能力。

注重科学能力、职业素养、工匠精神的培养，提高学生专业技能，注重理论联系实际，培养学生求真务实的科学精神。