1、Creative Education Studies 创 新教 育研究,2023,11(5),1228-1234 Published Online May 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/ces https:/doi.org/10.12677/ces.2023.115188 文章引用:张鹏,马娟.面向 数 据科学 与大 数据 技术 专业 的课 程思政 教育 研究 与实 践J.创 新教育 研究,2023,11(5):1228-1234.DOI:10.12677/ces.2023.115188 面向数据科学与大数据技术专业的课程思政 教育研究
2、与实践 以Python 程序设计 为例 张 鹏*，马 娟 西南科技 大学数 理学院，四 川 绵阳 收稿日期：2023 年3 月28日；录用日 期：2023 年5 月22 日；发布 日期：2023 年5 月30 日 摘 要 随着大数据 的发展，“东 数 西算”工程 正式全 面启动，对技术能力 强思想 素质高 的 大数据专业 人才的 需求日益扩大，当前 在数据 科 学与大数据 技术专 业中开 展 课程思政教 育尤为 重要。本 研究分析了 大数据 专业课程思 政面临 的挑战，探 索了大数 据专业 实施课 程思 政教育的 有效路 径，并 根据 专业要求 与课程 标准，研究在 Python程序设计 课程
3、教学 全过程 中有效 融入 课程思政 教育的 教学模 式和 教学方法，改 变“重知识、轻素 质”的 传统教 学 观念，通过 课程思 政教学 案 例引导学生 树立正 确的价 值 取向和思想 观念，实现“育德 育人育 才”的 教学 目标，切 实落实 立德树 人的 根本任务。关 键词 数据科学 与大数 据 技术，课 程思政，Python程序设计，教学设 计 Exploration and Practice of Curriculum Ideology and Politics Education for Data Science and Big Data Technology Taking“Pyth
4、on Programming”as an Example Peng Zhang*,Juan Ma School of Mathematics and Physics,Southwest University of Science and Technology,Mianyang Sichuan Received:Mar.28th,2023;accepted:May 22nd,2023;published:May 30th,2023*通讯作者。张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188 1229 创新教育研究 Abstract With the development o
5、f big data and the launch of“Eastern Digital Computing and Western Computing”project,the demand for big data professionals with strong technical capabilities and high ideological quality is increasingly expanding.Currently,it is particularly important to carry out curriculum ideological and politica
6、l education in data science and big data technology majors.This study analyzes the challenges of the ideological and political education courses in the big data major,explores effective ways to implement ideological and political education courses.Based on requirements of the big data major and curr
7、iculum standards,this paper studies the teaching mode and methods of effectively integrating ideological and political education into the entire process of teaching the Python Programming course,changed the traditional teaching concept of“emphasizing knowledge but neglecting quality”.Through curricu
8、lum ideological and political teaching cases,students are guided to establish correct values and ideas,and the teaching goal of“cultivating morality and talents”is finished.Finally,the fundamental task of establishing morality and cultivating people is effectively achieved.Keywords Data Science and
9、Big Data Technology,Curriculum Ideological and Political,Python Programming,Instructional Design Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言 落 实立德树 人是高等
10、 院校教育 教学的根 本任务，正确处理 好育人与 育才之间 的关系是 摆在高等 院 校人才培养 过程中 的重要 课题。2020 年 5 月，教育部印发高等学 校课程 思政建 设指 导纲要，提 出全面推进课程 思政建 设是落 实立 德树人根 本任务 的战略 举措1。2022 年 12 月，习近平总书记在 党的二 十大报告中再 次强调“育人 的根 本在于立 德”，进一步 夯实 并深化了 立德树 人的科 学内 涵。随 着以大数 据、人工 智能等为 核心的新 一代信息 技术蓬勃 发展，我 国正逐步 从“数据 大国”向“数据 强国”稳 步迈进，亟需 大量 德才兼备 的大数 据人才。当 前，高校 在大数
11、据专业 人才 培养过程 中，仍 然面 临着在思 想政治 教育与专业 课程教育 之间“两张皮”的 问题，如 何有效 地开展 课程 思政是大 数据专 业教 师面临的 共同难 题。厘清大 数据专业 课程思 政教育面临 的挑战，摸清大 数据课 程思 政教育实 施路径，是在专 业课程 中有 机融入 课 程思政 教育前 提，是进行 课 程思政 教学改 革的 关键2。在大数 据专业 开展课程 思政教育，只有 在专业课程 的教学中 去落实，通过深度 挖掘专业 课程中 蕴含的 课程 思政元素，以教 师为 主导在课 程教学 中有机融入，采取多 样的教 学形式和教 学方法，让学生 潜移默 化中 接受思想 上和精 神
12、上的熏陶 与教育，从而 实现 润物细无 声的课 程思政 教育3。2.大 数据 专业 课程思政 面临 的挑战 2.1.专业课程与思政教育融合面临挑战 随 着技术的 进步和社 会发展，人们认识 世界和改 造世界的 水平不断 提高，唤 起人们对 专业知识 和 技Open Access张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188 1230 创新教育研究 术的重视，也 逐渐掩 盖了学 习知识的 初衷和 价值。专业 教育强调 知识传 授与能 力培 养，侧 重于知 识的“求真”；思 政教育 侧重素 质提 高与价值 塑造，要求 达到“真善美”的统 一。如何 实现 知识传授、能 力培养、
13、价 值塑造三 维一体 的教学目标，是任何 一门专 业课程需要 面临的首 要问题。在传 统专 业人才培 养中，专业 课程以传 授学生 专业知识和 培养学生 专业能 力为主要目 标，而使 学生树 立正确 的价 值取向和 思想观 念主 要由思想 政治课 程来完成，能力的培 养与价 值的塑造几 乎是完全 隔离的，如何 在专 业课程教 学中有 效开 展课程思 政教育 是当前大数 据专业面 临的主 要难点之一。同时，数据科 学与大 数据 技术专业 本身就 是一 门跨学科 的新专 业，融合了 数学学科、计算 机学科与统 计学科；大多数 专业课 程正 处于飞速 发展期，已经给专 业课程 教学带 来了 巨大困难
14、，也为 有机融 入课 程思政教 育带来 了挑战4。2.2.专业教师开展课程思政教育能力不足 在大数据 专业人 才培养 中，专业课教 师讲授 的专业 课程 超过总课 程的 80%以 上，是 进行专业 人才培养的主力军5。通常，专业 课教师具有深厚的学术背景，但是部分教师(尤其是青年教师)存在教育教学能 力不足、缺乏教 学实践的磨 练、脱离 专业实 践等问题，导致在专 业课程 教学效 果方 面大打折 扣，使 得学 生在知识 掌握和 能力培养方 面存在欠 缺。部 分专业课教 师通常缺 乏对课 程思政 教育 的研究和 实践，使得育人观 念错位，导致 重“才”而轻“德”、重“教”而轻“育”。2.3.当代
15、大学生对课程思政教育认知不清 新时代大 学生主 体主要 是“00 后”，受中国经 济的快 速 发展和复 杂多变 社会环 境影 响，其思 想意识与价值取 向呈现 出新特 征6。受社会环 境和家 庭教育 的 影响，“00 后”大学生 通常 兴趣广泛、特长众 多，具有较高 综合素 质；但是，“00 后”大学 生经常 以自我 为中心，自我 意识强 烈，在 学习过程 中受自 我主观影响较 多，追求自 我成功 而忽略团 队发展，合 作意识 相对薄弱。新 时代“00 后”大学生思 想活跃，具有 强烈的求 知欲，善于接收新 事物，但 是缺乏 足够的生活 阅历和社 会经验，看待 问题 容易陷入 简单化 和片面化
16、。“00 后”大学 生自 信张扬、充满 活力，但是 对 待复杂问 题的认 知不足，容 易抗挫能 力较弱；由于认知偏 差，少 数大学 生容 易产生困 惑与迷 茫。由 于“00 后”大学生的 思想特 点，专业学生 对价值 引领的 认识模糊，对树 立正确的价 值取向和 思想观 念缺乏清晰 的认知，对思想 政治教 育缺 乏积极性，从而 导致在专业 课程中 开展课 程思 政教育效 果不显。3.大 数据 专业 课程思政 实施 路径 课 程思政是 一种教育 理念，也 是一种教 育方法，要求专业 教师帮助 学生实现 知识传授、能力培 养 和价 值塑造三 维一体 的教学目标，充分发 挥专业 课程与思想 政治课程
17、 的协同 效应，在提 高学生专 业技能 的同 时引导学 生的价 值取向和思 想观念，实现育 人育才的教 育理念。数据科 学与大 数据 技术专业 开展课 程思 政教育需 要从专 业、课程、教师、学 生等角 度，不断完 善教学机 制，深 度挖掘 课程 思政资源，提高 教师队伍的 课程思 政教学 水平，构建以 学生为 中心的 课程 思政教学 模式。3.1.以专业建设为契机，完善课程思政教学机制 随 着大数据 建设提高 到国家战 略，“东 数西算”工程正式 全面启动，数据科 学与大数 据技术专 业 正处于黄金发 展期。为更好地培 养德智体 美劳全 面发展的大 数据专业 人才，明确大 数据 专业课程 思
18、政建 设指 导思想、目标任 务、重点内 容、工作 举措、评价机制等，对全面 推进课 程思政 建设 做出系统 安排，确保 各项工作 任务落 地见效。同 时，对大 数据人 才培养方案 进行针对 性地修 订，要 把立 德树人融 入人才 培养方案，推进 专业课 程教学 与思政教 育紧密 结合，积极 构建“思政课 程+课程思 政”大 格局，推进全 员、全过程、全方位“三全 育人”，实现 价值塑 造与能 力培 养的有机 统一。张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188 1231 创新教育研究 3.2.以专业课程为载体，挖掘课程思政教学内容 深 度挖掘专 业课程，明确专业 课程育人
19、 要素，建 设立体化 课程体系。系统梳 理各类课 程教学内 容，深 入挖掘思 政教育 元素，明确 课程思政 建设的 重点和要求，不断优 化以思 想政治 理论 课为引领、以专 业课 程为核心、以通 识课程为拓 展、以实 践类课 程为补充的 思政教育 体系，促进知 识传 授与价值 引领融 为一体，努 力构建“课程 门门 有德育，教师人 人讲育 人”的良好局 面。3.3.以专业教师为主导，提升课程思政教学水平 专业教师 作为专 业课程 教育 的主力军，要充分 发挥专 业 教师“课程 思政”工 作的主 体作用，要 把“教书”与“育 人”放 在同等重要 的位置，自觉主 动在课程教 学中发挥 育人职 责。
20、坚 持课 程思政集 体备课、评 课和教研 活动。以“体验式”、“互 动式”等方式定期 开展思想 政治理 论专题 培训，邀请校 内外专 家开 展针对性 强、时 效性好的思 政理论专 题讲座。充分发挥 思政课骨 干教师 辐射带 动作 用，开展 结对子 活动，为青年 教师提 供优质教学 指导和丰 富教学 资源。积极 组织专业 教师参 与各类 课程 思政教学 竞赛，开展校际间 的互学 互鉴，以赛 促教，不 断提升 思政教 师业 务能力和 职业素 养。3.4.以专业学生为中心，构建课程思政教学模式 针 对“00 后”大学 生思想 活 跃、接 受力强 等特点，积极 开展第二 课堂学 习活动，包 括学科前
21、沿研究、技 术报告会、学术 论坛等课外 活动，带 领学生 关注社会热 点、拓展 视野、探索学 科特 色，培养 学生的 创造 性思维和 创新能 力。通过开 展课程实 验、项 目实践和社 会实践等 教学环 节，让 学生 深入了解 和掌握 行业 知识和技 能，同 时认识到数 据科学和 大数据 技术对社会 发展的影 响，引 导学生 形成 以人为本、负责 任的 实践态度。针对 社会上具有 示范性、典型性 的案例，如 疫情防控、环境 保护等，通 过案例分 析的方 式让 学生更深 入地了 解案例内涵，认识到 数据科 学与大数据 技术的应 用意义，以及 作为 有知识、有思想、有担当的 人所应 负担的 社会 责
22、任。同时，充分借 助互联 网平台优 势，加强 与学生 的 思想碰撞 与学业 交流。4.面 向大 数据 专业的课 程思 政教学 案例 西南科技 大学数 据科学 与大 数据技术 专业于 2020 年设立，由数理 学院开 办，授予 理学学位。本专业与信息与 计算科 学、数 学与 应用数学 等专业 进行数 学大 类招生，学生大 二时进 行专 业分流。Python 程序设计 是数学 大类的 核心 基础课程，面向 数学大 类本 科一年级 开设。本课程共 48 学时，其中，理论课32 学时，实践 课 16 学时。教材选用 安徽理 工大学 周华 平教授等 编著的 Python 语言 程序设 计，该教材属于“课
23、 程思 政+互联 网+教育 形 态立 体化 规划教 材”，具 有知 识点 编 排合理、有 机融 入课 程思政等突 出特点。4.1.教学理念与教学模式 在 教学中，采用西南 科技大学“育人为 本、育德 为先”的 教育理念，围绕“立德树人”这一根 本 任务，以知识 传授为 基础，以能 力培养为 主体，以价值塑造 为灵魂，从而实 现“育 德育 人育才”的教育 目标，使学生 达到“厚德、博学、笃行、创新”。根据教学 理念，结 合课程 特征，本课 程以教室、实验 室等线下场 所为主 阵地，教师 言传身教，帮助 学生重 构知 识体系，强化创 新实践 能力；以学习 通、PTA 等线 上平台为 主战场，开展思
24、想 碰撞、学 业交流，拓宽教育 渠道；充 分融合 线下场 地和 线上平台 的优势，构建多端 融合的 线上线 下混 合教学模 式(如图 1 所示)。在课程思 政教育 方面，通过 深度挖掘 Python 程 序设计 课程知 识点蕴 含的课 程思 政资源，结合时代 精神、传 统文化、先进思想，结合学 科、行 业、专业，构建以工 程意识、创新 实践 为主线，以科学 精神、传统文 化等为 结合点的课 程思政资 源库。在课程教学 中，灵活 运用案 例驱动、项 目驱动等 多种教 学张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188 1232 创新教育研究 方 法，将课 程思政 元素有机融
25、入到课程 知识点 的教学中，引导学生 树立正 确的价 值取 向和思想 观念，使学生坚定 理想信 念、增 强文 化自信、践行职 业精神，从 而实现价 值塑造 的教学 目标。Figure 1.Online and offline mixed teaching mode with multi places 图 1.多端融合的线上线下混合教学模式 4.2.教学目标 Python 程序设 计作为 数据科 学与大数 据技术 专业的 核心 基础课程，是算 法设计 与分 析、机器 学习、深 度学习、自然语 言处理等后 续课程的 基础。从学生专业 发展方面 考虑，对本课 程提 出了相应 的具体 要求，包括培 养
26、学生 逻辑思维、计算思维 与数据 思维，培养 学生分析 问题、解决问 题的 实践能力。为适 应新 时代发展 的需要，还要培养 学生工程 意识、创新意识与 团队精神，同时 引导学 生树 立正确的 价值取 向和 思想观念，落实 立德树人这 一根本任 务。根 据专业要求 和课程标 准，确 定本课 程知 识、能力、素质 三维一体的 教学目 标，如 表 1 所示。Table 1.Teaching objectives of Python Programming 表 1.Python 程序设计教学目标 类别 课 程目标 知识目标 1)了解 Python 发展历程以及 常用第三方包，理解算法、程序等相关概念
27、；2)掌握 Python 语法基础、流 程控制、函数、类、对象等相关知识；3)理解软件设计与开发流程，理解模块化编程思想和面向对象编程思想。能力目标 1)培养学生采用计算思维分析 问题解决问题的能力，具备运用 Python 语言编写程序解决 实际问题的能力。2)培养学生的自主学习能力，具备灵活运用网络开展学习的能力。素质目标 培养学生职业素养和工匠精神，培养学生的团队合作精神和创新精神，引导学生树立正 确的价值观和人生观。张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188 1233 创新教育研究 4.3.Python 课程思政教学设计 在 教学实施 过程中，我们始终 坚持在理
28、 论教学与 实践教学 中课程思 政不断线，采用多 端融合的 线 上线 下混合教 学模式，灵活运用 情境教学 法、项 目教学法、任务驱动 法、分 组讨论 法、案例教学 法等多 种教 学方法，帮助学 生实现知识、能力、素质三 维一体的教 学目标，引导学 生积极 思考、乐于实 践，提 高教 学效果。在教学 之前，深度 挖掘本课 程蕴含 或涉及的课 程思政元 素，融 入先进 思想、传统文 化和时 代主体，结合专 业、行业与 学 科，形 成以爱 国情怀、社 会 责任、职业道 德等 10 余个 思政元素，在 课前、课中和课后 三环节 中深入 开展“课程思 政”教 育。本 课程 融入课程 思政元 素如表 2
29、 所 示。Table 2.Curriculum ideological and political teaching design of Python Programming 表 2.Python 程序设计课程思政教学设计 思 政元素 知 识点 融 入点 教 学方法 爱国情怀 绪论 讲解我 国计算 机发 展史，适度 引入我 国在计 算机 领域取 得的 成就以及先进人物事迹，激发学生的报效祖国的爱国情怀。情境教学法 社会责任 程序调试 融入“两弹一 星”元勋周 光召 事迹与 第一颗 原子 弹“九次”计算的故事，“两弹一星”精神、报效祖国的案例。任务驱动法 职业道德 标识符与变量 以标识 符与变
30、量的 规范，融入 计算机 软件开 发标 准和规 范，为学生树立初步的职业规范和职业道德。任务驱动法 人文关怀 程序交互 在进行 软件设 计时，既要 符合 工程标 准，又 要提 倡人文 情怀，以人为本。任务驱动法 法治教育 循环结构 在讲解“死循 环”时，尤 其是 死循环 可能会 带来 的计算 机安 全问题，希望学 生能 对软硬 件安 全有正 确的理 解。说明计 算机 病毒自我 复制的 特点 与循环 语句 的关系，介绍“熊 猫烧香”病毒自动感 染硬盘 文件 特性，以及 该病毒 设计者 最后 承担的 法律 责任。告 诫学生 须正 确利用 科学 知识为 社会发 展做 积极贡 献，坚决抵制一切危害社会
31、的违法行为7。情境教学法 四个自信 数据分析 在项目 案例 中融入 改革 开放 40 年以来我 国在经 济领 域取得 的伟大成就，提高学生的自信心和自豪感 项目教学法+分组讨论法 国家战略 Python 应用 适度引 入我国 在大 数据、人工 智能相 关领域 的国 家战略，分 析并理解 这些战 略的 重大意 义，引导学 生积极 投身 并服务 于国 家战略中。项目教学法+分组讨论法 时事政策 文件处理 在讲解“文件 综合 应用”时，在知识 点钟融 入党 和国家 在新 时代发布的各类文件(例如，二十大的政府工作报告的词云分析，二十大通过的 中国共产党章程 等)，学生通过自主学习了解国内实 事动态，
32、让 学生在 学习 专业知 识的同 时自 主学习 党的 思想和国 家的重 要文 件，引 导学 生的思 想意识 和价 值取向，逐 步使学生达到思想认同和政治认同。项目教学法+分组讨论法 国家安全 函数使用 引入软 件著作 权以 及相关 的知 识产权 问题，未经 允许擅 自使 用他人设计的软件或者相关 API 函数接口时需要注意是否存在侵犯知识 产权问 题。同时，让学 生了解 采用第 三方 函数库 或者 软件存在 一定风 险 无法 实现 自主与 可控，让学 生了解 党和 国家对发展自主可控软件的期待与要求7。项目教学法+分组讨论法 张鹏，马娟 DOI:10.12677/ces.2023.115188
33、 1234 创新教育研究 Continued 辩证唯物 类和对象 以类和对象的关系，引导学生理解“抽象和具体，一般与特殊”等唯物主义方法论。情境教学法+分组讨论法 工匠精神 实型 融入我 国航天 事业 发展过 程中，在程 序设计 中遇 到的数 据精 度问题，培养学生追求精益求精的大国工匠精神。情境教学法 创新精神 列表 融入杨 辉三角 等案 例，使 学生 了解我 国古代 在数 学等领 域取 得的优秀成果；同时利用 Python 语言编写程序，重新计算杨辉三角，使 学生了 解解 决杨辉 三角 的新方 法；从 而使 学生增 强文 化自信，树立创新意识。任务驱动教学法 5.总结 在 新时代背 景下，
34、在 数据科学 与大数据 技术专业 开展课程 思政教育，有利于 培养满足 国家战略、服务 于地方经 济的德 智体美劳全 面发展的 大数据 人才。结合 当前西南 科技大 学大数 据专 业课程思 政建设 的需要，在现 阶段将 继续从 教 学机制、教 学内容、师资队 伍、教学方 法、教学 模式等 方面进行 探索与 改革，在 课程思想 教育落 实到专业课 程的课堂 教学中。在下一阶 段，将结 合前期 大数据 专业 课程思政 教育的 不足，主要从 课程实 验、科研 项目等实 践教学 方面深 度融 入课程思 政教育；同时，充 分将中国 科技城 的“两弹一星”精神融 入到大 数据 专业教学 中。基金 项目 西
35、 南科技大 学 2019 年 度校级 本科教育 教学改革 与研究项 目新 工科背景 下数据科 学与大数 据技术专业人 才培养 方案研 究(项目编号：19xn0037)；西南科技大 学 2021 年度第二 批校级“课程思 政”示范课程建设 项目(项目 编号：21szkc37)；教育部 高等教 育 司 2019 年第二批产 学合作 协同育人 项目 新工科背景下 的Python 程 序设 计课程 教学改 革研究(项 目编号：201902084035)。参考 文献 1 教育部关于印发高等学校课程思政建设指导纲要的通知EB/OL.http:/肖哲,刘国亮,刘强,王鑫.课 程思政 在Python 程序 设
36、计 教 学 中的 应用 实践J.创 新教 育研究,2021,9(4):823-827.https:/doi.org/10.12677/ces.2021.94135 3 王丽丽,方贤 文.新 工科背景 下的大数 据专业课 程思政 建设J.安 徽理工大 学学报(社 会科学 版),2022,24(3):104-108.4 梅红岩,周军,佟玉军.数据科 学与大数据技术导论课程思政建设J.计算机教育,2022(5):59-63.5 曹立群,刘德阳.计算机学科 教育中的课程思政建设探究 以数据科学与大数据技术专 业为例J.电脑知识与技术,2022,18(22):115-117.6 霍广田,杨婷婷.“00 后”大学生 思想政治认同新态势及引导策略J.中共济南市委党校学报,2023(1):46-50.7 杨晓贤,翁雯.程序设计课程思 政的教学研究初探J.计算机 时代,2021(3):100-103.
