0 引 言
高校作为人才培养基地，在宏观层面上的主要任务是帮助青年学子建立大局观，将个人发展与国家发展紧密相连，从而促进我国科技事业的发展。在微观层面上的主要任务是让青年学子掌握扎实的基础理论功底，培养大学生独立思考能力和创新精神，最终能够学以致用，投入各项研究领域中。因此，思政课程和课程思政的关系并不是简单的包含关系，而是基于相同任务目标，但有着不同的职能和方式的辩证关系 [1]。文献 [2]中明确提出了课程思政是全面实现专业课程与思政课程协同发挥的重要举措。在此课程思政研究的大背景下。文献 [3] 中就思政价值体系提出了多维度的课程思政价值体系建构思想，树立起“课程思政 + 思政课程”的协同育人大格局 [4]，制订以价值塑造、能力培养、知识传授为一体的课程思政教学目标 [5]。此外，文献 [6] 中针对不同学科专业，进一步深化“课程思政”和“专业思政”，文献 [7] 提出专业教育课、综合素养课和课程思政的三位一体的思路。可见，课程思政与思政课程相辅相成，且与专业课程紧密相连，构成多方位的教学方法。文献 [8] 中在混合教学方式的层面建立大学计算机基础课程思政体系，对课程思政的离散元素进行了挖掘，但缺少融合课程思政案例设计体系。综上所述，应从课程思政的宏观理念和微观协同的全方位角度，明确课程思政案例的选取思路，探索课程思政案例体系的具体设计方法，使课程思政与教学内容紧密结合。
1 课程思政案例体系化构架方法
课程思政案例作为可以将理论学习与国家科技发展需要进行有机结合的重要教学方法，不仅需要具有社会主义核心价值观的导向性，还需要能够将科技前沿映射到专业知识中，这就要求本门课程中所应用的课程思政案例需要形成明确的体系架构，能够系统化地与专业课程密切结合，在提高学生对课程的理解程度同时，还能清晰地建立该课程所属学科的发展脉络，更好地激发学生对学习的兴趣及对该领域前沿的好奇心。
1.1 明确课程的服务对象
由于不同专业对通识课程学习的要求不尽不同，不同专业的学生对课程的关注点也会有所差别。因此，需要先确定培养对象，以挑选有不同侧重点的课程思政案例。以信息类专业为例， 5G基站建设、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等领域的先进技术都可以作为该专业学生的课程思政案例。
1.2 确定课程教学方法
目前先进的教学模式是以混合式教学为主，通过构建协同育人模式 [9]，不仅涵盖线上慕课、线下课程、课堂翻转、课程竞赛的立体思政体系 [10]，还进一步丰富线上参与式研讨型教学 [11]。因此，系统化课程思政案例体系在能够辅助线下教学内容的同时，还需要能够配合混合教学方法，实现线上线下课程思政案例体系的建立。
1.3 合理选择思政案例
已有的课程思政案例的资源路径和不足之处如下。
（1）现有教材中的思政案例会因为编订时间与教学时间的不同步，造成课程思政响应速度的延迟。
（2）以 MOOC 为代表的线上课程中，思政环节相对较少，课后阅读和辅助内容缺乏与线下教学案例的有效结合。
（3）单章节教学内容中穿插的思政案例离散化，章节思政案例之间的黏合度低，与教学内容系统框架设计脱节。
综上所述，若能建立混合教学课程思政案例体系，使所选取的思政案例之间不管在线上教学还是在线下教学中都能够形成连贯性和系统性，便可有效提升课程思政案例与教学内容的黏合度。系统的课程思政案例体系不仅能够提高学生的学习效率，更能加强学科间交叉融合的准确认识和及时把握。
2 基于大学计算机基础的课程思政案例系统化设计
2.1 课程思政案例体系总框架设计
目前，我国正大力推进的基于科技端的智能交通基础设施部署需要，通过构建城市交通大脑及智慧停车云平台，拉动新一轮经济的高质量发展。根据智慧交通的政策导向，设计“未来智慧交通”课程思政案例作为大学计算机基础课程思政案例体系的总框架，有 4 个组成部分：“车”“路”“云”“互联”。围绕这 4 个部分的研究涉及交通运输、通信、计算机、大数据、人工智能等多个前沿领域。首先，明确该案例体系的服务学生群体是通信与电子信息专业的学生；其次，明确该案例体系应用于混合教学方法；再次将大学计算机基础的主要教学内容分为计算思维、计算机硬件结构、计算机软件平台、计算机网络与大数据、计算算法与人工智能应用 5 个主要部分。因此，在所涉及的研究领域中选择与上述教学内容相关的 4 种前沿技术：量子计算机、卫星导航、第五代移动通信和人工智能作为子案例体系。
基于“未来智慧交通”的总框架，是以“车”“路”为主体，通过“互联”“云数据”实现“车车互联”“车路互联”，体现了运用计算思维的解决大型系统问题的全过程，如图 1 所示。
2.2 基于混合教学的课程思政子案例体系设计
针对总框架的 4 种关键技术，结合大学计算机基础的主要教学内容，构建的 4 个混合教学课程思政子案例体系中，不仅包含教学内容中的主要知识点，还设计了与线下思政案例对应的线上教学思政案例，作为线下教学的延伸阅读。
1）基于“车”的部分，设计基于无人驾驶“车”的关键技术——人工智能（ArtificialIntelligent, AI）混合教学课程思政子案例体系。
人工智能包括 5 个主要研究方向：机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统，与计算科学章节中的 3 个主要知识点进行有机融合，引入线下课堂教学中。此外，结合我国在上述 4 个主要领域的智能制造企业以及世界领先的研发产品，设计出 5 个线上思政案例，建立了基于 AI 技术的混合教学课程思政子案例体系，如图 2 所示。
以基于“AI”技术的混合教学课程思政子案例体系为切入点，计算科学—人工智能发展过程宏观主线，说明了从算法程序到深度学习的主动学习的过程，引入以神经网络为代表的黑盒学习方法，让学生理解“计算算法—程序设计—人工智能算法”三者的基本概念和内在关系，树立起清晰的计算科学发展脉络。
2）基于“路”的部分，设计基于用户导航的关键技术——“北斗”全球卫星导航系统混合教学课程思政子案例体系。
2020 年 7 月 31 日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。目前，北斗在中国及周边地区，提供地基增强、区域短报文通信、星基增强、精密单点定位 4 种服务，引入计算软件平台中的 4个主要知识点，作为线下课堂教学的思政案例，并围绕这 4 种服务设计 4 个线上思政案例，设计基于北斗卫星导航系统的混合教学课程思政子案例体系，如图 3 所示。
以基于“北斗”卫星导航系统的混合教学课程思政子案例体系为切入点，让学生理解计算机软件平台提供的服务体系。其中，操作系统是底层硬件与用户之间的桥梁，主要功能是数据存储管理、程序管理和人机交互等，以北斗导航系统为代表的应用软件是建立操作系统之上，可以满足用户的各种应用需求。
3）基于“云”的部分，设计基于云控制平台的关键硬件设备——“九章”量子计算机混合教学课程思政子案例体系。
2020 年 12 月 4 日，中国科技大学潘建伟团队成功构建 76 个光子的量子计算原型机“九章”，这一突破牢固确立了我国在国际量子计算研究领域的领先地位。由于量子计算的特殊性，待处理信息量越多，就越能确保运算具备精准性，非常适合解决云平台中的大体量计算问题。将“九章”的硬件构成与计算机硬件部分中的 2 个主要知识点相结合，作为线下课堂课程思政教学案例，并将超导计算机、纳米计算机、智能计算机的相关介绍作为线上课程思政案例，设计基于“九章”的混合教学课程思政教学子案例体系，如图 4所示。
以基于“九章”量子计算机的混合教学课程思政子案例体系为切入点，引入以逻辑元器件发展为基础的计算机体系结构，帮助学生更立体地了解计算机的发展过程，并树立起计算机硬件体系结构的概念。
4）基于“互联”的部分，设计基于“万物互联”的首要条件—“5G”移动通信技术混合教学课程思政子案例体系。
5G 移动通信网络技术是具有高速率、低时延特点的新一代带宽移动通信技术，已成为“数字经济新引擎”，即无人驾驶、智慧交通、人工智能、物联网、云计算、区块链、视频社交等新技术新产业的基础。从我国 5G 技术和基站设施建设方面，说明物联网实现的网络架构，引入计算机网络参考模型的知识点；从我国 5G 手机销售和市场占有率的方面，说明 5G 技术的市场前景，引入有关大数据的知识点，作为线下课堂课程思政教学案例，并结合这 4 个方向的相关延伸数据指标，设计 4 个线上思政案例，建立基于 5G 移动通信技术的混合教学课程思政子案例体系，如图 5 所示。
教师以基于“5G”移动通信技术的混合教学课程思政子案例为切入点，说明计算机网络参考模型在移动通信技术的发展过程中物理层和网际层发生的重大变化。学生需要将计算机网络和计算机参考模型进行对比学习，建立对计算机网络的认知。大数据的应用是 5G 通信的主要市场需求之一，学生要从数据处理、数据挖掘、数据查询等方面理解怎样建立大数据的数据库。
3 结 语
以首批国家线上线下混合式一流课程大学计算机基础为例构建的基于“未来智慧交通”的混合教学课程思政案例体系，不仅能够与教学内容体系紧密融合，增加线下课堂的生动性，还能充分利用线上教学平台，对课程知识点进行进一步延伸，引发学生的积极思考和广泛讨论。课程思政作为推进中国特色社会主义一流大学进程中的一项根本举措，通过拓展系统性课程思政案例在专业课中的协同应用，将有助于更好地提高教学效果，为培养富有首创精神的大学生奠定良好的基础。
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[11] 张策, 吕为工, 李剑雄. 计算机体系结构类课程的线上参与式研讨型教学[J]. 计算机教育, 2021(1): 8-12.
基金项目： 全国高等院校计算机基础教育研究会教学研究项目 (2020-AFCEC-437,2022-AFCEC-387)；兰州交通大学“百名青年优秀人才培养计划”( 兰交人发 [2017]150 号）；兰州交通大学“天佑青年托举人才培养计划”（兰交大人发 [2019]175 号）。
作者简介： 周文颖，女，兰州交通大学副教授，研究方向为计算电磁学，zhouwy29@126.com；李敏之（通信作者），女，兰州交通大学副教授，研究方向为智能信息处理，mzh@mail.lzjtu.cn。
周文颖，李敏之，董绪伟，等. 课程思政案例体系化设计方法探索
引文格式：蔡建华，张凌立. 新文科计算机基础课程思政教学实施路径探索[J].计算机教育,2022(9):68-71,76.
转自：“计算机教育”微信公众号
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