课程思政示范课 之 软件技术基础

建设思路

《软件技术基础》“课程思政”的总体思路是在课程中融入思政元素,突出立德树人导向,使得专业课程上出“思政味”;发挥课程的本色,将社会责任感、人文精神、爱国主义以及社会主义核心价值观融入到教学中,固化到教学大纲里。注意课堂形式的多样性和灵活性,引发学生的知识和认知共鸣。为实现“课程思政”教育过程的科学化、规范化建设,本课程的课程思政建设思路是从教师个体素质提升课程思政资源挖掘教学目标优化教学设计思政调整构建多元化的考核评价体系等全方位地进行改革建设,如图1所示。

图1 课程建设思路

1. 教师个体素质提升,做好知识储备

教师是“课程思政”生成的关键因素,课程思政的效果取决于教师的育人意识和育人能力,教师必须自觉树立牢固的育人意识,时时处处体现育人的职责,扭转偏重传授知识与培养能力、忽视价值传播的倾向。课程组每一位老师都积极投入、认真思考、精心备课,对专业课程知识背后的历史文化进行学习和深度剖析;并持续更新自己的知识结构,追踪本学科领域的前沿技术,做到在课堂中立德树人,不照本宣科。在课程思政的视域下,教师也需要让自己拥有满满的“一桶水”,才能给学生“一杯水”。

2. 深入挖掘课程思政教学内容

数字世界是现实世界的虚拟化,现实世界中的世界观、人生观、价值观都可以在数字世界中找到映射物。中华五千年文明蕴含了数不清的智慧,深入挖掘传统文化,并融入到课程教学当中,不仅激发了学生的学习兴趣,同时培养了学生爱国、爱党、爱家的情怀;通过吸取优秀传统文化中的智慧、经验和教训,可以有效的充实学生的内心世界,帮助学生形成文化自信,增强抵御不良思想侵蚀的抵抗力。针对本课程涉及到的计算机系统概述、操作系统、数据结构和软件工程几个主要部分,进行了深入的思政内容挖掘,并设计了相应的思政教学形式,如表1所示。

表1 软件技术基础思政内容挖掘及教学法设计

序号 课程内容 思政内涵挖掘 教学法设计
第一部分 概论,2学时
1 计算机发展简史:从算盘开始,谈计算技术的发展,并讨论大型计算全球500强,引出我国的天河计算机和神威太湖之光计算机 1)爱国主义;
2)民族自信;
3)文化自信
1)MOOC在线学习;
2)案例教学
2 基于二进制的信息表述:从易经八卦谈到二进制,并引领同学们思考在二进制基础上,如何表述各种媒体信息 1)爱国主义;
2)民族自信和自豪;
3)文化自信;
4)独立思考及探索精神
1)案例教学;
2)PBL;
3)小组讨论
第二部分 操作系统,8学时
3 操作系统发展历史:介绍我国操作系统发展历史,重点讨论自主产权操作系统问题,并由此引出操作系统的功能和核心技术 1)家国情怀;
2)危机意识;
3)知识产权问题;
4)科研报国理想
1)案例教学;
2)辩论;
3)PBL
4 进程管理:CPU是计算机内部最重要的硬件资源,对CPU的管理本质就是为并发进程分配CPU资源。讨论各种不同类型的调度算法,每一种的关注点和侧重点不同,实际操作系统中使用的调度算法是综合了先来先服务、时间片和优先级等因素在内的多级调度算法 1)全面的、辩证思维方法;
2)公平和效率;
3)价值观;
4)勇于创新的精神
1)MOOC在线学习;
2)小组讨论;
3)头脑风暴
5 虚拟存储技术:从应用程序的视角来看,主存的容量是不够的。在主存容量有限的情况下,如何允许更多的应用程序装入内存并获得CPU进而运行?让学生们给出解决方案。 1)创新精神——虚拟存储技术就是在分区管理技术基础上的一种创新,得出“创新是引领发展的第一动力”这样自然的结论;
2)用于探索和创新思维能力;
1)PBL;
2)小组讨论
第三部分 数据结构,16学时
6 队列:队列的先进先出逻辑特征,队列的顺序和链式存储两种物理实现 1)公平和秩序,先来后到;
2)辩证法的思想;
3)取舍之道
1)MOOC在线学习;
2)实验上机;
3)小组讨论
7 二叉树及递归:二叉树的定义和遍历操作都广泛的用到了递归的思想,递归极大的简化了代码的复杂度,提高了编码的效率;与此同时,递归的执行过程比较复杂,值得研究 1)脚踏实地,自我调动,迭代优化;
2)探索未知、追求真理
1)MOOC在线学习;
2)实验上机;
3)小组讨论
第四部分 软件工程,2学时
8 软件工程概述:软件工程的概念,为什么会产生这样一门学科,软硬件开发成熟度的差异 1)勇攀科学高峰的责任感、使命感;
2)知识产权意识;
3)道德意识
1)案例教学;
2)小组讨论
9 软件危机:软件危机的产生原因,软件危机引发的思考,软件工程科学的内涵 1)危机意识;
2)使命感;
3)挑战精神
1)案例教学;
2)小组讨论;
3)问卷
10 软件测试:软件测试在软件生命周期中的重要性;软件测试方法 1)批判精神;
2)精益求精的科研精神;
3)追求卓越的精神
1)MOOC在线学习;
2)小组项目
第五部分 数据库及小组项目,4学时
11 小组项目:同学们按分组的形式利用本课程习得的所有知识,完成一个软件项目涵盖需求分析、软件设计、编码实现及测试整个生命周期的活动,并提交源代码和相关文档 1)团结协作;
2)精益求精的工匠精神;
3)奉献精神;
4)使命担当;
5)诚实守信
1)小组项目;
2)项目汇报

3. 教学方法改革——“三位一体”线上线下混合、思政教学翻转模式

依托课程建成并在中国大学慕课上线的《软件技术基础》MOOC,课程教学采取“课堂教学+SPOC+慕课堂”三位一体的线上线下混合模式,旨在提升学生的学习积极性,提高学生的投入度,增强教学粘性,如图2所示。

图2 三位一体的教学模式

课堂教学活动的主旨遵循“价值引领、以学为主、激发兴趣、鼓励创新”的核心,以小班研讨的模式展开;着眼于充分培养学生的学习兴趣、调动学习积极性并鼓励学生创新思维。实施形式包括在线学习、案例教学、个人发言、小组研讨和分组项目等。SPOC线上平台则充当了课前学习和课后知识巩固的角色。学生们在课堂小班研讨之前,需要通过SPOC学习相关知识,在视频资料中,有意识的安排了思政元素的内容,同学们观看后进行讨论,深刻挖掘其中的内涵,自发的进行思政讨论,真正实现思政教学的翻转、思政教学的入脑入心。课后,学生们还可以利用SPOC平台的单元测试和单元作业来巩固所学知识。慕课堂是中国大学慕课配合MOOC推出的课堂教学智慧辅助工具。支持签到、问卷调查、随堂练习、小测验、点名和讨论等功能,它可以很好的促进教学过程中的师生交互。更重要的是,该工具可以收集上述活动相关的数据,供授课教师进行教学分析,以便有针对性的改进教学活动。

4. 考核方式调整

课程的成绩构成期末考试占30%,实验成绩10%,平时成绩占60%,并将思政内容的考核纳入到考核中。期末卷面考试采用传统的试卷,其在总成绩中的占比为30%,试题内容改革着眼于增加非标准化试题,避免学生刷题应付考试,考察学生的知识运用、创新思维能力。平时成绩则由5部分构成:研讨成绩(15分)、报告文档成绩(5分)、SPOC单元作业(10分)、SPOC单元测试成绩(10分)及最终小组项目(20分)。思政元素的考察可以灵活的纳入到期末试卷的非标准化试题和平时教学过程中的每一个环节,做到思政教育的无声润物,入脑入心。

通过上述几个方面的思路调整和重新设计,力争将思政教育融汇到《软件技术基础》课程的教学活动中,实现让学生喜闻乐见的思政教育,切实为祖国建设和发展培养出德才兼备、正能量满满的建设者和接班人。