龚玉清，梁艳春
（1.珠海科技学院 计算机学院，广东 珠海 519041；
2.澳门城市大学 教育学院，澳门 999078）
深入挖掘计算机专业课程知识蕴含的课程思政元素，使思政教育与专业知识教育相结合，而不是牵强附会，自说自话，是思政教育落实落地、自然而然地融入教学的关键。课程思政建设是一个系统工程，课程思政重在建设，教师是关键，教材是基础［1］。课程思政教学成效取决于多个因素，理科专业课程思政对教师的思想政治素养提出了更高要求［2-3］。以各学科知识所蕴含的思想政治教育元素为切入点［4］，挖掘课程的思想政治教育资源是实施课程思政教学的先决条件。挖掘课程思政元素，建立课程思政案例是课程思政真正有效融入教学的有效方法。
计算机专业课程思政案例建设是结合计算机专业课程特点和学生实际情况，通过思政案例设计，在课堂教学中探索如何将立德树人与教育教学有机结合，将知识传授、能力培养与价值引领有机统一，以利于构建与学校思想政治教育同向同行的课程生态共同体，在润心启智、铸魂育人上实现相互融合、互促互进。综合分析当前计算机专业课程思政建设及应用现状，存在的主要问题及提出的对策如下：
1.1 在思政内容设计上，思政德育元素融入专业教育“水土不服”
当前课程思政建设存在思政元素的随意选择弱化了课程思政的学理支撑的问题［5］，部分课程对思政元素的挖掘不够充分［6］。课程思政内容供给与专业课程教学的衔接成为课程思政建设的难点问题［7］，出现了课程思政整体构建的融合障碍［8］，进一步影响到课程思政能否实现润物无声、潜移默化、“盐溶于水”的育人成效。如何选取紧贴教学内容的思政元素，设计恰当的课程思政案例，使思政教育与专业知识教育相结合，而不是“两张皮”现象，是当前课程思政内容设计上存在的主要问题。
从思政素材提炼到思政教育效果引申，应当是自然而然的过程。思政设计应当将知识传授与价值引领融为一体，不牵强附会，不生搬硬套，自然而然，水到渠成。人工智能课程教学团队多法并用，展示了“挖掘→提炼→融合→应用”的过程。具体方法要领如下：一是采用类比、关联、联想、引申等方法，挖掘课程思政元素，建立与教学内容的内在联系。例如，1973年和1987年人工智能发展遭遇两次寒冬，人工智能学科在蛰伏之后出现跨越式发展，在失败之中孕育着新的突破与创新，培养学生不断突破、攻坚克难的创新精神，以及认识学科辩证发展的辩证思维；
二是提炼蕴含在专业特色思政元素中的精神品格。例如，科大讯飞自主研发、世界领先的智能语音技术是我国拥有自主知识产权的人工智能技术。自然语言处理被誉为“人工智能领域的皇冠”，科大讯飞的技术研发人员在语音技术方面的创新突破，为培养学生爱国主义精神提供了生动素材；
三是注重思政元素以小见大、见微知著。找到思政元素与专业课程内容的结合点，融合应用在教学实践中。短小精悍的思政元素，便于融入教学大纲、教案、课件和作业习题中，也便于课堂教学的形象化展示。
1.2 在教师作用发挥上，部分教师对课程思政的思想认识不够到位
教师是深入推进课程思政建设与应用的关键。但部分教师在思想认识上没有足够到位，认为理工科的课程内容不涉及到课程思政，觉得难以融入课程思政的内容。有些专业课教师和学生认为专业课程教学中没有开展思想政治教育的空间与可能性，部分专业课教师只熟悉自己专业，对思想政治教育理论认识不深，对当前形势政策学习不够，因此对课程思政工作无从下手［9］。上述认识是片面、错误的。
积极破除思维定势，深入推进课程思政，教师要发挥关键性的引领作用。本课程团队的主要做法如下：一是积极提升教师的思政教育意识和能力，让团队教师参加各类思政教学培训，如全国高校教师网络培训中心举办的高校教师课程思政教学能力培训；
参加本科高校课程思政教学大赛，以赛促教，以评促教；
通过“教学示范+实践反思”，从素质教育、中华优秀传统文化等角度，将育人要求和价值观教育内容融入专业教师的话语体系，强化专业课教师作为学生专业能力和价值观引领者的影响力［10］。二是在教师评价方面，增加对课程思政教学的相关评价内容，以促进专业课教师积极主动地强化课程思政建设与应用。同时，将专业课程思政纳入教师职业道德教育考核体系，作为评教评学、评奖评优、职称晋升的一个衡量指标。例如，学校制定的学生对教师课程教学的评价表中，第一条就是“授课教师能否通过这门课程帮助我树立正确的价值观，进行思想政治教育”。
1.3 在教学实施应用上，课程思政容易走入极端误区
课程思政的教学实施应用，是显性的专业知识教育与隐性的思想政治教育的结合。要避免走入极端误区：一是忽视思政元素的挖掘，对课程思政“视而不见”，对“价值引领”的课程目标重视不够；
课程思政蜻蜓点水，浮于表面，没有深入引申挖掘内在的精神要义；
二是过度强化突出思政内容，拖沓冗长，喧宾夺主，偏离专业教育，把专业课上成了思政课；
三是课程思政存在单向灌输倾向，路径比较片面狭隘［11］，因此要创新教学手段和教学载体［12］。
基于思政元素的教学实施应用，本课程团队一方面拓展了计算机专业应用领域的思政元素来源，从中国领先计算机技术发展、共和国勋章获得者事迹、国家重大工程、大国工匠等方面深入挖掘，同时专业课教师关注到专业技术最新发展及应用的时事新闻，敏锐捕捉到课程思政的相关元素；
另一方面将思政育人目标明确列入教学大纲、教案中，集中专业课教师团队的集体智慧，逐步建设面向课程甚至专业的系列化课程思政案例，明确课程教学目标，提供适用的线上线下混合教学模式。
1.4 在育人效果评价上，隐性潜在的课程思政育人效果难以量化
隐性的课程思政育人效果不易通过量化指标来评价确认，没有有效的反馈则课程思政容易流于形式。针对该问题，课程思政的评价应坚持效率与目标、激励与约束结合，建立完善的考评机制，做到职责清晰、制度规范、管理严格、奖惩适当，充分调动教师的积极性和创造性［13］。
具体到评价实施层面，本文进行了初步探索：一是建立评价量表，采用观察法、比较法、数据分析等方法，细化层级指标，考核隐性的育人目标达成度，并纳入课程总体评价中；
二是借助在线教学平台，实施线上线下结合的课程思政教学效果评价方式，线下采用课堂作业、雨课堂弹幕等方式，收集学生的评价反馈意见。线上可以通过平台互动功能，教师发布评价任务，学生在线完成评价。还可以发挥计算机专业特长，利用人工智能及自然语言处理等技术对问卷进行分析，通过词云技术可视化展示反馈中的核心关注点［14］，以便于教师随时改进课程思政教学。
针对“青岛港：亚洲首个中国创造的无人码头”案例，结合中央电视台时政新闻，挖掘与人工智能教学内容相关联的思政元素，提炼其中蕴含的自主创新的精神品格，从教学目标确立、教学素材选取、教学活动组织，到教学评价和思政育人目标考核评价，将课程思政贯穿教学全过程。
2.1 教学目标
通过人工智能绪论课程的学习，使学生达到以下学习目标：
（1）知识传授。了解人工智能的定义、学派、研究领域及最新发展；
结合个人生活体验，设想人工智能可能的应用前景。
（2）能力培养。通过人类智能与人工智能的对比，培养学生比较分析的能力和对新技术的理解应用能力。
（3）价值引领。通过中国创造性地应用人工智能建设无人码头的案例，激发学生学习中国科技工作者打破垄断、勇于攻关、自主创新的精神，同时将这种精神贯穿到学习和未来的职业生涯中。
2.2 思政素材
青岛港：亚洲首个中国创造的无人码头。央视晚间新闻报道，山东青岛，亚洲首个全自动码头今天启用［15］。在青岛港5月11日启用的一个新码头上空无一人，来来回回的机器人承担了卸载、分配、运送等繁重工作。那么它们是如何工作的呢？原来，中国自主研发的全自动码头操作系统，根据即将停靠码头的船舶信息，自动生成有条不紊的作业计划，并对一群机器人下达操作指令。整个过程不需要人工操控，无人码头因此得名。
（1）研发历程。在青岛港的无人码头上，由操作系统控制的几十台自动导引车仿佛拥有自主意识，来回穿梭，井然有序地工作着，其控制系统过去国际上只有一家公司掌握，青岛港项目团队历时3年，经过5万多次测试，终于研发出新一代控制系统，可实现100台以上导引车同时高效工作［16］。
（2）创新成效。青岛港的全自动化码头还与互联网、物联网、大数据平台深度融合，形成“超级大脑”，使自动化码头设计作业效率达到每小时40自然箱，相比传统码头提升了30%，同时所需的工作人员减少了70%，成为当今世界装卸效率最高的自动化码头［10］。
（3）价值引领。始建于1892年的百年老港青岛港是世界第七大港，中国第二大外贸口岸，通过人工智能创新改造，实现了凤凰涅槃。中国创造的亚洲首个无人码头，是人工智能技术服务人类的典范，同时也彰显了中国科技工作者打破垄断、勇于攻关、自主创新的精神。我们要学习这种精神，并贯穿到未来的学习和职业生涯中。
2.3 教学活动组织
本讲共4学时，以学习者为中心的理念为导向，采用混合式教学，实现“线上+线下”多时空维度的混合。其中，课堂教学融入BOPPPS模式，设计了导言（Bridge-in）、学习目标（Objectives）、前测（Pre-test）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-test）和总结（Summary）6个教学环节，课前、课中和课后各项教学活动如图1所示。
Fig.1 Outline of "introduction to artificial intelligence" teaching activities图1 人工智能绪论教学活动概要
教学活动设计如下：
（1）课前导学（线上1学时）。学习单元导学，内容包括本章概述、学习目标、学习重难点、知识导图；
观看教学微视频；
课程线上答疑讨论，反馈疑难点。
（2）课堂教学（线下2学时）。具体按照“新课导入—明确目标—前测温习—实例演示—后测检验—总结反思”环节，贯穿“案例教学+问题导向+互动参与”的核心理念组织展开。
课堂教学活动1：新课导入，理论精讲。以人工智能棋手AlphaGo在围棋比赛以3：0击败柯洁为例，引入新课内容，引导学生思考人工智能比人类智能强在何处。2017年5月23日，围棋峰会在乌镇举行，人工智能围棋程序“阿尔法狗（AlphaGo）” 与中国九段棋手柯洁展开人机对弈，经过4个多小时，最终“阿尔法狗击败了当时世界排名第一的柯洁。
课堂教学活动2：明确目标，要点提示。利用课程的知识点思维导图（见图2），展示并讲解课程内容的知识点逻辑层次关系。同时明确学习目标及要求，即：①掌握人工智能的研究学派及研究领域；
②掌握人工智能的技术应用案例。
Fig.2 Mind map of knowledge points in this lesson图2 课程知识点思维导图
课堂教学活动3：前测复习，温故知新。课前学生已经观看学习了人工智能相关的教学微视频，向学生提问并要求思考：①人工智能与人类智能相比，优势体现在哪些方面？②人工智能技术如何更好地为人类服务？
课堂教学活动4：实例展示，环环提问。通过人工智能应用案例的演示与提问，引发学生深入思考，激发头脑风暴。本例播放央视晚间新闻“山东青岛，亚洲首个全自动码头今天启用”微视频（时长2min），介绍中国人自主建设青岛港的创新突破，并组织课堂讨论：①人工智能能不能超越人类智能？②青岛港作为亚洲首个中国创造的无人码头，你从中学到了什么？
课堂教学活动5：后测提问，检验效果。通过课堂问答或小测，检验学生对知识的掌握程度。提问：以人脸识别为例，简述人脸识别过程及关键算法。
知识要点：人脸识别过程包括几个步骤：人脸检测和图像采集（人脸框坐标）、人脸图像预处理（五官特征点坐标）、人脸图像特征提取（几何特征、统计特征、运动特征）、人脸匹配与识别。人脸检测算法是“扫描+判别”的过程，广泛应用于身份识别。
课堂教学活动6：总结反思，布置作业。总结本课的要点，布置作业：举例生活当中人工智能应用的实例，并分析其关键技术。
（3）课后环节（1学时）。完成作业并提交至在线学习平台。参观展示，邀请学生走进IT党建体验馆，体验馆设置人工智能产品科技体验、党史学习、浸入式VR、军事主题、学院荣誉展示等功能区。通过体验式学习，让学生感受计算机技术的迅速发展和实际应用，从中汲取积极向上、蓬勃发展的精神力量。
2.4 课程考核及思政育人目标考核评价
课程团队设计了“学习数据过程性评价+作品设计个性化评价”“基础知识能力（客观题）+综合创新设计（主观题）”的学习评价考核方式，采用形成性评价与结果性评价相结合的方式，线上、线下两种考核方式各占最终成绩的50%，如表1所示。
Table 1 Course assessment and evaluation methods表1 课程考核评价方式
思政育人目标考核评价按照5个指标、3个层级来考核隐性的育人目标达成度，纳入课程总体评价的“课堂表现”分项成绩。具体如表2所示。
Table 2 Assessment and evaluation of ideological and political education objectives表2 思政育人目标考核评价
2.5 课程思政育人效果
本课程通过播放新闻视频和图片，展示中国创造的亚洲首个无人码头的工作过程和原理。亚洲首个中国创造的无人码头自主研发控制系统，摆脱了国外的长期垄断，是人工智能技术服务中国人民的典范，是中国人在人工智能领域的创造性应用，极大地提高了生产作业效率。通过本案例的教学，激发了学生学习中国科技工作者打破垄断、勇于攻关、自主研发、不畏艰辛的创新精神，同时将这种精神贯穿到学习和未来的职业生涯中。
本课程以立德树人为指引，基于应用型、技术型人才培养定位，按照“学为中心、思政育人、应用导向、案例实践”的创新理念和思路，设计全课程的思政案例，体现人工智能课程的思想性、实践性、创新性、挑战度等特点，突出“思政教育+专业课程”融合、“线上+线下”混合、“过程性评价+结果性评价”结合的课程特色，能够较好地解决思政内容设计、教师作用发挥、教学实施应用和育人成效评价等方面存在的问题。
3.1 系列化案例实现“思政教育+专业课程”深入融合
本课程从学科的发展历史、代表人物、经典故事、技术创新、时事要闻中挖掘提炼课程思政元素，将价值引领与知识传授、能力培养相结合，设计了15个鲜活的课程思政案例，培育学生的爱国主义精神、创新精神、工匠精神、科学精神、法制精神等精神品格，实现了课程思政与专业教育的融合（见表3），体现了案例系列化和全课程覆盖的特点，克服了思政元素挖掘不充分、不深入、不系统的问题。
Table 3 List of ideological and political cases in AI course表3 人工智能课程思政案例一览表
2021-2022学年第1学期，珠海科技学院计算机科学与技术专业2020级的328名学生参与了课程评价，认为“授课教师能通过这门课程帮助我树立正确的价值观，进行思想政治教育”的占比为98.78%。该数据表示，课程思政案例的设计与教学应用，对于学生的思政教育效果显著。
3.2 多维度推进“线上+线下”混合教学
课程通过腾讯会议、微信、XMind思维导图软件、“学堂在线”学习平台等多种数字化学习工具，设计“线上+线下”“理论+实践”“课内+课外”的混合教学模式，将教学聚焦到人工智能应用水平的提高和创新能力培养上。
例如，采用腾讯会议进行在线辅导答疑，通过面对面答疑解惑、针对性辅导作业，弥补课堂教学时间的不足。该方式增进了师生之间的互动，深受学生欢迎，收效良好。指导学生掌握思维导图等学习工具，使学生学会站在全局角度搭建课程知识结构，理清整体脉络，抓住课程核心，将基础知识与技能融会贯通。利用长江雨课堂微信小程序，实现移动互联、泛在学习。教师在课堂里组织点名、小测，调动学生的积极性，学生在实验教学中或课外利用手机完成作业或者微视频学习。
课程共有48个学时，其中线下和线上教学环节的学时分配如表4所示。
Table 4 Artificial intelligence course hour allocation表4 人工智能课程学时分配
3.3 “过程性评价+结果性评价”有机结合
本课程注重数据的过程性评价和量表的结果性评价相结合。通过在线学习平台搜集整理学生学习数据，评估学生学习目标和思政育人目标的达成度。一是数据反馈覆盖教学全过程。利用数据及可视化呈现，让数据“开口说话”，增进师生教学互动的有效性和时效性。在课前，教师明确学生的学习任务和要求及时限；
在课中，教师利用平台记录的数据进行学生学习进度和作业完成情况的统计分析，即时调整教学策略，有针对性地组织重点讲解、课堂小测等教学活动；
在课后，及时批阅学生作业，反馈在线测试或作业的批阅情况。二是通过数据分析帮助查找薄弱点。教师能够利用数据判断出学生学习的“盲点”，掌握哪个知识点学生普遍掌握不好，或者哪个学生存在哪些短板弱项等，从而能够有针对性地进行教学辅导或答疑，并对学生的学习动机、学习态度、学习积极性、思想状况等进行评价，有利于调整改进教学方法策略。
人工智能课程根据工科专业大学生的理性思维特点，参考 “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《人工智能导论》［17］《人工智能之路》［18］等专业教材或参考书，通过构建系列化的课程思政案例，将感性的思政元素与理性的学科知识相互交融，设计了课程思政育人效果评价量表，建立了课程思政从设计到实施，再到评价的完整闭环，润物无声地进行思政教育，取得了较好的课程思政育人效果。本课程的系列思政案例为其他计算机专业课程思政建设提供了很好的示范参考。
本课程通过深度挖掘提炼人工智能课程蕴含的思政元素，设计和推进了课程思政案例的教学应用，逐步培养学生解决实际问题的计算思维，更重要的是培养服务祖国、服务人民的精神品格，提升了人工智能课程的温度，涵养了学生的道德情操。这种专业知识性与思想教育性合二为一的课程特质，可以使得学生在未来的工作岗位或职业道路上走得更远、更稳。尽管本课程在课程思政案例建设及教学应用方面作了一些探索和尝试，但后续仍需要进一步丰富课程思政元素，完善思政教学手段，动态调整思政育人目标考核评价指标，以形成更加完善、持续改进的课程思政教学过程。
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