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分别针对编程实践课、专业课以及导引课对思政素材的挖掘进行梳理。
一、编程实践课
（1）挖掘思路
l 编程基础模块中各课程都涉及大量的程序编码和算法实现，很多学生在学习中都会遇到巨大的困难。不付出巨大的努力，就无法突破瓶颈，形成计算思维习惯。因此，在理论教学和实践教学中，应着力塑造学生“沉”和“潜”的气质 ，培养学生一丝不苟、持之以恒的工匠精神 。
l 在案例实践教学中融入一些新技术、新工具、时事要闻，展现我国在国际舞台上的一些突出贡献，增强学生的四个自信，进一步激发学生的民族自豪感和家国情怀；也可以挖掘本学科与课程相关的一些具有代表性的名人轶事或者先进典型，用他们的感人事迹激励学生勇攀科学高峰、学成报效祖国。
l 进一步加强多学科交叉融合，在课程知识讲授时，可以结合中国传统文化、哲学、社会心理学等学科知识，既加深对专业知识的理解和内化，又能丰富学生的思想内涵。
l 在课程中介绍与技术相关的职业道德和法律法规，以培养学生的法治意识。
（2）案例举例
1. 程序中（科学精神）
l 挖掘的思政元素理论：厚积薄发
l 思政元素的融入过程：最后运行程序，分析函数的执行过程。在输入数据时，特别计算出1.05365和0.95365的结果（365自然想到一年，暗示和“时间”相关联），让同学们分析运行结果，1.05365等于5.42118×107，这是一个很大的数，0.95365等于7.39803×10-9，这是一个很小的数，进而引出1.05与0.95的天壤之别，问同学们有何感言？并让学生扫二维码输入感言。
2. 编程元素（民族情怀）
l 挖掘的思政元素理论：课程内容中融入爱国、敬业、无私奉献的精神。
l 思政元素的融入过程：在学习完图文展示网页设计的知识点后，要求学生使用 HTML5常用图像标签、CSS背景设置、阴影和渐变等知识点制作一个图文并茂的抗击新冠疫情英雄介绍网页。在学生搜集 抗疫英雄的资料的过程中，可以让学生感受到抗疫英雄们的爱 国，敬业，无私奉献的精神。教师教育学生在今后的工作中，要爱岗敬业。
3. 循环结构a（科学哲理）
l 挖掘的思政元素理论：发扬钉钉子精神。钉钉子往往不是一锤子就能钉好的，而是要一锤一锤接着敲，直到把钉子钉实钉 牢，钉牢一颗再钉下一颗，不断钉下去，必然大有成效。
l 思政元素的融入过程：循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。它由循环体中的条件来判断继续执行某个功能还是退出循环，通过循环结构来解决需要不断重复处理的任务，一次循环不行，就再次循环，直到解决任务为止。中主要涉及两种循环结构，一种是 while循环，另一种是for循环。其 中，while循环依据判断条件是否 为真，来决定是否要继续循环，for 循环是通过指定循环次数来决定 循环执行的轮数。循环结构的目的就是通过一次次的重复执行，直到完成预定的目标。
4. 循环结构b（科学精神）
l 挖掘的思政元素理论：精益求精、与时俱进、追求极致的工匠精神
l 思政元素的融入过程：在课堂教学过程中，以穷举法求解并优化百钱百鸡等经典问题为基础，首先介绍三重循环求解的基本思路，逐步优化到二重循环求解，最终优化到一重循环求解，通过算法分析与对比，使学生体会逐步优化、提高代码质量和效率的乐趣，感受并接受精益求精地追求性能极限的工匠精神。通过分析历史上典型的代码异常和bug所造成的灾难，提升学生对代码中异常处理和容错能力的关注。在课内实践教学环节中，结合异常处理实习任务，引导学生全面分析可能的异常点和处理策略，感受不断提升代码可用性、可靠性与容错纠错等方面代码质量的工匠精神。在课外实践教学环节中，引导学生完成STL中集合容器的模拟开发，循序渐进完成接口设计、内存管理、数据结构与算法实现、泛型容器、通用算法、异常处理等方面的设计开发，理解在实现高可用通用工具开发过程中反复调试、精雕细琢、持续完善的工匠精神。
5. 模块（法治意识）
l 挖掘的思政元素理论：打造共建共治共享的社会治理格局；增强忧患意识，防范风险挑战。社会治理是国家治理的重要领域，社会治理的重心必须移向基层，落实到城 乡社区。
l 思政元素的融入过程：代码中的模块能够有逻辑地组织代码段。把相关的代码分配到一个模块里能让代码更好用、 更易懂。但同时需要学生认识到，目前绝 大多数第三方模块的开发者以及 维护者是国外社区成员，我国在社区中开发的第三方模块较少，需要学生不断努力创新，提升国家在该领域的话语权。
6. 函数的设计（职业操守与道德）
l 挖掘的思政元素理论：爱岗敬业、无私专注
l 思政元素的融人过程：通过讲授函数结构化的程序特点—1个函数功能模块对应完成1个分解任务，以此培养学生的工程项目分析能力和管理能力，在函数功能模块的教学中结合函数共享调用的知识，进一步说明团结协作、避免重复劳动的重要性。通过介绍优秀程序员的工匠精神激发学生的学习热情，培养学生热爱劳动和工作岗位的敬业精神。
7. 指针（应用及发展前沿）
l 挖掘的思政元素理论：从创新进取、高效灵活
l 思政元素的融人过程：通过讲授指针的相关知识，培养学生高效处理问题的能力，使学生学会灵活支配信息，较好地掌握选择信息、拒绝信息的技能；使学生无论面对何种情境，都能够充满自信地运用各类信息解决问题，培养学生的创新意识和进取精神。
8. 编程基本语法（法治意识）
l 挖掘的思政元素理论：产权意识、遵纪守法
l 思政元素的融人过程：课堂讲授第一个 C 语言程序时，带领学生在 C 语言编译环境下编写代码、调试代码、输出“Hello World ！”的结果。在课堂设计中，教师通过类比手段，启发学生思考程序设计与生活和学习的关系。例如：在讲解“#include用或取得授权，不能使用他人成果。讲解“printf（“HelloWorld ！ \n”）; ”语句时，介绍 C 语言中必须按照标识符规则定义函数、变量、数组及指针名，否则编译会出错，程序无法正常运行，同时教育学生在学习、生活和工作中要遵守规定，遵守规章制度，遵守国家各种法律法规。讲解 main函数体结尾的“return 0; ”语句时，着重说明除非函数的返回值类型为 void，否则函数必须有 return 语句，教育学生要培养闭环反馈思维，做到“凡事有交待、件件有着落、事事有回音”。
9. 计算阶乘（民族情怀，职业发展）
l 挖掘的思政元素理论：团队合作、工匠精神
l 思政元素的融人过程：课堂讲授函数的定义、调用形式，利用实践训练编写和 调用函数计算 n 的平方根和阶乘。模块化程序设计中函数的 运用，体现了分而治之的思想，讲究的是合作，把自己不擅 长的拿给别人做。同学之间要相互帮助，各取所长，从而使 学习效率更高，进度更快。工作中团队各司其职，增强团结，养成合作意识。程序代码由主函数 main 和库函数 sqrt 和自 定义函数 fac 组成，讲解 main 是所有 C 程序的入口，在程 序中具有“核心”的决定性作用，其它的函数或模块都必须 围绕这个核心，服从这个核心。n 阶乘的核心算法思想是进行 累计乘的计算，需要使用循环语句，for 循环语句蕴含了做事 要日积月累、持之以恒的道理。模块化程序设计中，变量、 函数名、以及代码行数较多，在带领学生编写代码的实践训 练中，通过标识符的命名规则、代码的缩进控制、注释等各 种规范，培养学生养成良好的编程风格，并在编译调试时， 要不断改进，精益求精，培养工匠精神。
10. 代码规范a（职业操守与道德）
l 挖掘的思政元素理论：使纪律真正成为带电的高压线。加强纪律建设是全面从严治党的治本之策。 党要管党，从严治党，靠什么管?凭什么治?就要靠严明纪律和规矩。
l 思政元素的融入过程：只有严格遵守代码明确的规范，才能编写出正确高效的代码，统一的编码规范可以提高开发效率。每个学生都希望自己编写的代码能正确、高效地在计算机上执行，但是一些危险的编程风格，不仅会影响程序的正确性，更容易成为代码效率的瓶颈。在编程过程中，只要严格遵守编码规范，编写出的代码通常都很健壮，可移植性也很高。因此，学生需要将严格遵守代码规范作为编程的高压线，培养自己遵守代码规范的习惯。
11. 代码规范b（职业操守与道德）
l 挖掘的思政元素理论：无论是学习还是将来进入工作岗位，需要保持良好的职业规范，要规范操作，规范言行。
l 思政元素的融入过程：讲解程序例题时，示范因标点和拼写错误导致程序编译时报错，无法正常运行。引导学生思考是什么原因导致程序无法正常运行，它们之间有什么关系，对我们人类有什么启示。通过教师的讲解，使学生明白一个标点或一个拼写错误可能会导致整个程序崩溃。生活和工作亦是如此，“千里之堤，毁于蚁穴”平时工作或者生活中一个不起眼的小错误，最终可能酿成大后果。
12. 语言程序设计的发展（历史使命）
l 挖掘的思政元素理论：从爱国奉献、榜样引领谈。
l 思政元素的融人过程：在讲解概述部分时，通过介绍C语言的发展史，引出中国在程序开发方面的现状，以及软件发展对国力的重要性。为学生点明，我国近年来所实现的一系列项目突破、重大工程进展，都离不开信息技术的支持。教学过程中引入科学榜样人物的经典故事，激发学生的爱国主义情怀及为国争光的精神。
13. 语言程序设计的发展（历史使命）
l 挖掘的思政元素理论:从爱岗敬业、职业精神谈。
l 思政元素的融人过程：讲解编程语言简介与发展历程时，引导学生思考科技对我们人类的作用，编程可以怎样改变我们的生活。结合当下的“新冠肺炎”疫情，让学生明白 5G 建设与软件开发（钉钉、学习通等）在防疫工作与日常生活中的作用，了解相关企业的社会责任和担当。使学生明白任何时候坚守自己的岗位，爱岗敬业就是爱国的表现，同时更应该努力学习理论知识，争取在以后的工作岗位上，可以有所建树与创新，进一步夯实职业精神，为推动国家发展贡献力量。
14. 算法流程图（科学哲理）
l 挖掘的思政元素理论：认真严谨、精益求精谈。
l 思政元素的融人过程：讲解算法流程图表示时，引导学生做事有条理，懂得按照事情的计划和顺序统筹管理，节约时间，提高效率。调试程序时，让学生体会任何一个简单的错误都可能导致整个程序无法运行。让学生通过总结在程序设计、调试中碰到的种种问题，培养细心专研、精益求精的敬业精神。
15. 网络爬虫实践（法律意识）
l 挖掘的思政元素理论：法律法规
l 思政元素的融人过程：设计并实现一个基于编程语言的网络爬虫系统，通过对于爬虫技术和反爬虫技术的不断运用，让学生理解互联网安全和网络安全的重要性，认识到网络行为也要受到法律法规的约束和限制，掌握《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》《中国公用计算机互联网国际联网管理办法》 和《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》相关法规条 文。在这部分教学过程中，重点在于引导学生牢固正确树立国 家法制基本观念，深化对法制的基本理念、基本原则和重要法 律体系的整体认知，提高运用法律思维和法律工具的能力。
16. 编程工具的选择（民族情怀）
l 挖掘的思政元素理论：民族自豪感、社会主义核心价值观
l 思政元素的融人过程：在实现基于Python语言的网络安全、大数据技术和人工智能等课程项目的过程中，会涉及多种编程工具的选择和使用。在保证课程内容质量的前提下，可以优先考虑选择国内开发的或者开源的语言编程工具，让学生能够体验到国内的工具或者开源的工具同样可以实现国外商业软件实现的功能。例如：腾讯、华为、阿里巴巴和百度在大数据、云计算和人工智能领域提供的多种开源软件。选择上述国产或者开源的软件，既能够为国内的Python软件开发环境贡献力量，同时也能够让学生在未来的工作中推广国内软件和开源软件，从技术开发的角度培养学生的民族自豪感和民族自信心，将中国特色社会主义的核心理想价值观转化为精神实质追求和自觉实践的动力。
17. 大数据编程（职业操守与道德）
l 挖掘的思政元素理论：职业道德、伦理
l 思政元素的融人过程：设计并实现一个基于Python语言的推荐系统， 通过推荐系统让学生理解大数据对社会公平性的影响，从而建 立数据伦理观念。推荐系统的作用在于根据已有的用户行为， 判断和预测用户可能的偏好或者行为。因为推荐系统本身既 是一种预测同时也是一种引导，所以用户的行为可以影响推荐 系统的计算结果，同时推荐系统的推荐结果也会对用户产生巨 大的诱导作用。这种诱导既能发觉用户之前没有注意到的实 物良好的一面，也能产生一种“信息茧房”让用户沉溺于某种喜 好而无法自拔。此外，推荐系统的计算结果也会受到商业利益 的影响，例如："大数据宰熟"和"竞价排名"现象。在这部分教 学过程中帮助学生了解数据伦理的概念和意义，增强职业责任 感，教育引导学生准确理解并自觉践行计算机行业的职业精神 和职业规范。
18. 其他编程案例
二、专业课
（1）挖掘思路
1、伟人事迹追踪法
l 追踪重要物理定理；
l 定律发现者的事迹；
l 追踪重要经典算法提出者的人物事迹；
l 追踪重要计算机理论创立者的人物事迹；
l 追踪重要实验实施者的相关人物与故事；
l 追踪重要仪器 、设备发明者的故事与人物。
2、知识应用联系法
l 联系重大经济建设工程；
l 联系重大技术成就；
l 联系重大科研项目；
l 联系应用相关的人物事迹。
3、人文内涵拓展法（跨学科）
对计算机专业理论课知识体系中的算法、概念、规律、原理等的作类比分析，可揭示“专业理论”中所蕴 含的“事之道”，拓展物理知识的人文内涵，挖掘出能对大学生进行人生教育与指导的一些思政素材。这种素材挖掘方法称为人文内涵拓展法。该方法的实质就是在物与人、在自然与社会、在科学与人文之间搭起一座桥梁，用计算机专业理论来揭示或类比人或社会的相关问题 ，拓展计算机专业理论类课程的的思政育人功能 。
（2）案例举例
1. 编程基本语法（法治意识）
l 挖掘的思政元素理论：产权意识、遵纪守法
l 思政元素的融人过程：课堂讲授第一个 C 语言程序时，带领学生在 C 语言编译环境下编写代码、调试代码、输出“Hello World ！”的结果。在课堂设计中，教师通过类比手段，启发学生思考程序设计与生活和学习的关系。例如：在讲解“#include用或取得授权，不能使用他人成果。讲解“printf（“HelloWorld ！ \n”）; ”语句时，介绍 C 语言中必须按照标识符规则定义函数、变量、数组及指针名，否则编译会出错，程序无法正常运行，同时教育学生在学习、生活和工作中要遵守规定，遵守规章制度，遵守国家各种法律法规。讲解 main函数体结尾的“return 0; ”语句时，着重说明除非函数的返回值类型为 void，否则函数必须有 return 语句，教育学生要培养闭环反馈思维，做到“凡事有交待、件件有着落、事事有回音”。
2. 原理介绍（科学精神）
l 挖掘的思政元素理论：科学精神，创新意识
l 思政元素的融人过程：在《计算机组成原理》课程中，介绍计算机科学中的冯．诺依曼原理时，可以趁势引入世纪天才冯．诺依曼的生平故事及他在计算机、应用数学等方面的杰出贡献，来感染和激励学生。在 计算机知识讲授中自然融入理想信念层面的精神指引，达到润物细无声的德育效果。
3. 理论介绍（科学精神）
l 挖掘的思政元素理论：创新意识
思政元素的融人过程：当前世界正在经历一场全球化的信息和信息技术革命，人类跨进第三次浪潮文明的信息社会，信息技术成了社会发展的主要动力，信息和信息技术的本质特点也使社会和经济发展形成全新的格局，高技术产业成为新经济的支柱产业，而发展高技术又离不开信息技术的发展。因此，在给学生讲授计算机理论时，要不失时机地介绍其在高科技中的应用，并介绍此项科技在国内外的真实发展状况。让学生为我国一些处于领先地位的科技而自豪，而对于某些我国处于劣势的科技，教师要鼓励学生勤奋学习、奋发图强、迎头赶上，学生的责任感和使命也感油然而生，同学们在这种春风化雨的科学技术介绍气氛中，用身边事、身边理帮助学生树立文 化自信，增强民族自豪感和责任心。
三、导引课
1. 专业介绍
（国内外时事热点/应用及发展前沿/时代责任）
l 挖掘的思政元素理论：中国特色社会主义进入新时代，新时代需要新担当，新担当需要新作为。当前世界正在经历一场全球化的信息和信息技术革命，人类跨进第三次浪潮文明的信息社会，信息技术成了社会发展的主要动力，信息和信息技术的本质特点也使社会和经济发展形成全新的格局，高技术产业成为新经济的支柱产业，而发展高技术又离不开信息技术的发展。面对外部环境的快速变化，青年人需要紧跟时代脚步，持续学习，敢于创新，勇于承担时代责任。
l 思政元素的融入过程：在讲授计算机专业相关理论和进行专业介绍时，可以引入5G，观看视频《5G是中国科技产业的希望》，从专业课程角度出发，鼓励学生们学好基础知识，在未来工作实践基础上进行创新，引领行业发展，勇担时代责任，帮助学生树立文化自信，增强民族自豪感和责任心。
（职业操守与道德）
l 挖掘的思政元素理论：社会责任感和职业道德
l 思政元素的融入过程：可以通过引入计算机专业最高奖项——ACM“图灵奖”和 IEEE“先驱奖”获奖者的事迹为切入点，学习领会计算机类专业的先驱者所具有的高度社会责任感和职业道德。通过讨论当下信息社会隐藏的数字风险等社会性问题，进一步明确作为计算机类专业从业者所应具备的技术责任、职业道德与行业规范。通过科技下乡、企业参观、实习实训、社会调查、志愿服务等活动，在实践教学中进一步深化职业理想和职业道德教育。从而在未来生涯中遵循基本职业道德规范时，用干劲、闯劲、钻劲争做新时代的建设者和奋斗者。
（科学哲理）
l 挖掘的思政元素理论：崇尚科学、实事求是、尊重知识、勇于创新、 知识共享、科学协作、诚信正直、社会责任。
l 思政元素的融入过程：通过引入钱学森、袁隆平、黄大年、屠呦呦等科学道德榜样的实例，致力于形成热爱科学、崇尚创新的浓厚氛围。
（学科史与名师）
l 挖掘的思政元素理论：理想信念。
l 思政元素的融入过程：在介绍计算机科学中的冯．诺依曼原理时，可以趁势引入世纪天才冯．诺依曼的生平故事及他在计算机、应用数学等方面的杰出贡献，来感染和激励学生。在计算机知识讲授中自然融入理想信念层面的精神指引，达到润物细无声的德育效果。
1. 职涯规划
（应用及发展前沿/行情省情校情/职业发展/行业动态）
l 挖掘的思政元素理论： 通过将职业发展与专业知识点进行关联，使学生产生强烈的学习动机与兴趣。（厚积薄发）
l 思政元素的融入过程：在对专业的职涯规划进行讲解时，本校优秀毕业生的一些案例等等，用身边事、身边理使学生们更加了解现在学习的知识能够从事哪些方面的工作，在什么样的企业就职，技能水平与薪酬的对应关系等等，增加学生的学习积极性。
（国内外时事热点/民族情怀）
l 挖掘的思政元素理论： 爱国主义
l 思政元素的融入过程：虽然计算机技术发端于美国，但近年来，我国在移动支付、电子商务、超级计算、量子通信等众多领域已走在世界前列，计算机类人才必须在贡献社会进步和经济社会发展中具有坚定的“魂”。通过引入后疫情时代直播带货的发展（李佳琦）相关内容，既要引导学生深刻认识中国与西方国家之间存在的优势与差距，又要理解信息化在未来国家发展战略中的重要地位，培养学生的民族自豪感和文化自信心。
实施建议
l 计算机专业理论课程的内容体系构建只有努力做到显性教育与隐形教育相统一，才能切实增强课堂效果，提升教学质量。
l 显性教育指通过直接的、明显的教育方式影响受教育者的教育活动。其最大特点就是教育目的明确，是思想政治教育的主要手段。但如果在教学中单一坚持显性教育，着眼于激烈的爱国热情和高扬的人生理想，而脱离了课程内容实际，割裂了学生生活实际，在革命底色淡化、世俗化倾向明显的当代背景下，很难引起学生共鸣，导致起不到预期的教育效果。
l 隐性教育是指间接的、内隐的教育方式使受教育者收受到影响的教育活动。即“潜移默化”“润物细无声”式的教育。在教学过程中，教师应创新教学方法，注重将显性教育与隐形教育相结合。如在计算机专业理论类课程中，把思政素材引入只是其中一部分，还应注重提高学生在课堂中的参与性，调动学生的主动性和参与性，使其在实践中在情感体验中得到教育。在课堂之外丰富的校园实践活动也是隐性教育的重要渠道，教育者要能够从中提炼有价值的思政元素从而起到教育目的。