1. 引言
2020年,教育部发布《高等学校课程思政建设指导意见》,明确提出“使各类课程与思政课程同向同行,形成协同效应”的要求[1]。作为计算机类课程体系的重要组成,程序设计类课程不仅承担知识传授与能力培养的职责,更肩负着塑造学生科学精神、职业素养与社会责任感的育人使命。C语言程序设计作为计算机、电子信息类专业的核心基础课,以其语法严谨、实践性强、应用广泛的特点,其教学内容天然蕴含程序设计逻辑、工程化开发思想、开源文化伦理等丰富思政教育资源。
当前,C语言课程思政建设仍存在显著挑战:(1) 思政元素挖掘零散,多局限于“诚信编程”等单一维度,缺乏系统性构建;(2) 融合方式生硬,思政内容与专业知识简单叠加,缺乏内在逻辑关联;(3) 评价机制单一,仍以知识考核为主导,对价值目标达成度关注不足[2]。鉴于此,本文基于C语言课程的教学实践,探索构建“目标–内容–实施–保障”一体化的课程思政育人路径。
2. C语言程序设计课程思政目标体系构建
ACM/IEEE联合发布的《计算机科学课程指南(CS2023)》将“职业素养与社会责任”列为核心能力指标,要求学生掌握“伦理决策、隐私保护、技术普惠”等内容。与国际标准相比,本文框架的创新在于:(1) 本土化导向,将“科技报国”“服务民生”等家国情怀融入教学,呼应我国科技自立自强需求;(2) 学科适配性,针对C语言底层开发特性,挖掘“指针调试–攻坚精神”“内存管理–系统思维”等专属思政元素,弥补国际标准对具体编程语言适配性的不足。
课程思政的核心在于实现“知识传授、能力培养、价值引领”的有机统一[3]。结合C语言课程的教学大纲与学生的认知发展规律,本文构建了“知识–能力–价值”三位一体的目标体系,明确各维度的具体内涵及其内在关联。
2.1. 目标体系的构成维度
C语言课程思政目标体系需紧密围绕“程序设计能力”与“综合素养”的双重培养需求,具体分解为:
(1) 知识目标:系统掌握C语言核心语法(变量、指针、函数等)、程序控制结构(顺序、分支、循环)及模块化开发方法,理解其在底层开发、嵌入式系统等领域的应用原理。
(2) 能力目标:具备独立进行程序设计与调试的能力,能够拆解并解决复杂问题,在团队协作中完成工程实践,运用C语言解决实际应用问题。
(3) 价值目标:培育严谨求实的科学精神、精益求精的工匠精神、规范诚信的职业操守,树立科技报国的责任意识与开源协作的创新理念。
2.2. 目标体系的内在逻辑
三者呈现递进式协同关系:知识目标是根基,为能力培养提供理论支撑;能力目标是桥梁,通过实践将知识转化为解决问题的实际本领;价值目标是灵魂,在知识与能力的培养过程中自然渗透价值引领,最终达成“学代码、练能力、塑品格”的育人统一(表1)。
Table 1. The goal system of “knowledge ability value” for ideological and political education in C language programming course
表1. C语言程序设计课程思政“知识–能力–价值”目标体系
目标维度 |
核心内容 |
达成路径 |
知识目标 |
语法规则、程序结构、模块化思想 |
理论讲授、案例分析、代码解读 |
能力目标 |
程序设计、调试优化、团队协作 |
实验操作、课程设计、项目开发 |
价值目标 |
科学精神、职业操守、责任意识 |
情境讨论、行业案例、实践反思 |
3. C语言课程思政元素的挖掘与融合逻辑
本研究基于建构主义学习理论与情境认知理论,强调知识、能力与价值观的协同发展应依托真实情境与社会文化背景。根据Vygotsky的“最近发展区”理论,学生在解决具有挑战性的真实问题(如算法优化、工程协作)时,更易在教师引导下实现“价值内化”。例如,在“递归算法”教学中,通过引入“汉诺塔”问题,不仅训练逻辑思维,更在“分治”策略中引导学生理解“复杂问题可拆解为可控子任务”的工程哲学,进而迁移至“面对社会责任问题亦需系统分解、协同解决”的价值认知。此种教学设计通过认知冲突与反思机制,促使学生在“做中学”中实现价值观的自然生成,而非被动接受道德说教。
思政元素的挖掘必须遵循“学科契合性”原则,即从C语言的教学内容与实践场景中自然提炼,避免脱离专业背景的空泛说教。依据教学进度与知识点特性,可将思政元素归纳为以下五类。
3.1. 语法规范层面:渗透规则意识与严谨精神
C语言对语法规范性的严苛要求,意味着语法错误(如分号遗漏、指针未初始化)可能导致程序编译失败甚至系统崩溃,这与工程实践中“规则至上”的逻辑高度契合。教学中,通过“错误案例对比”引导学生深刻理解规则的重要性。例如,展示因数组越界导致工业控制程序故障的实例,阐明“一行代码的疏忽可能引发重大安全事故”,进而引申至“工程领域必须以严谨态度对待每一个细节”[4]。同时,通过变量命名规范、代码注释等训练,培养学生“为他人着想”的协作意识——规范的代码不仅是“自己能懂”,更是“团队能续”,体现了程序设计中的责任担当。
3.2. 算法与数据结构层面:培育创新思维与攻坚精神
指针、递归、内存管理是C语言的教学难点,也是锤炼学生思维能力的核心载体。在递归算法教学中,以“汉诺塔问题”为例,深入剖析“分治思想”的本质在于“将复杂问题拆解为简单子问题”,引导学生迁移此思维方法解决现实问题。在指针教学中,结合“指针是C语言的灵魂”这一特性,介绍程序员攻克指针难题的典型案例,强调“面对难点不回避、拆解问题求突破”的攻坚精神。此外,通过“算法优化实践”(如将冒泡排序优化为快速排序),让学生亲身体验“精益求精”的工匠精神——程序“能运行”仅是基础,“高效、稳定、简洁”才是终极追求,这与理工科“追求极致”的科学态度高度一致。
3.3. 工程化开发层面:强化团队协作与系统思维
C语言的多文件开发、函数接口设计是工程化思想的入门内容,可通过“项目驱动”实现思政元素的有机融合。在“学生成绩管理系统”、“校园图书借阅系统”等课程设计中,采用分组协作模式:明确“数据结构设计、功能模块开发、系统测试优化”的角色分工。项目完成后组织“复盘会”,深入讨论“如何通过即时沟通避免重复开发”,让学生在实践中领悟“团队协作并非简单分工,而是责任共担、利益共享”[5]。同时,通过项目需求分析、可行性论证等环节,培养学生的“系统思维”——程序设计需兼顾功能、性能、安全性等多维度需求,如同工程建设必须统筹全局。
3.4. 开源与库函数层面:树立知识产权意识与共享理念
C语言的发展与开源文化密不可分,标准库函数的应用、Linux内核的开发等均体现了开源协作的理念。教学中可从两方面渗透思政元素:一是知识产权教育,清晰对比“合理引用库函数”与“抄袭开源代码”的界限,明确“编程诚信是职业底线”,并引用《计算机软件保护条例》说明代码抄袭的法律风险;二是开源精神培育,介绍林纳斯·托瓦兹开发Linux内核的历程,阐释“开源并非无版权,而是‘开放、协作、迭代’的创新模式”[6]。组织学生浏览GitHub上的C语言开源项目,引导其思考“如何在尊重版权的前提下参与开源协作”,培养“贡献社区、共享成果”的创新意识。
3.5. 应用场景层面:厚植科技报国情怀与社会责任感
C语言广泛应用于嵌入式系统、工业控制、航天设备等关键领域,是突破“卡脖子”技术的重要工具。教学中可结合具体应用场景渗透家国情怀:介绍我国航天器底层控制程序采用C语言开发的案例,强调“代码的稳定性直接关系航天任务的成败”;分享华为鸿蒙系统中C语言驱动开发的技术突破,引导学生理解“基础编程语言的掌握是科技自立自强的基石”[7]。同时,设计“服务民生”的实践项目,如“乡村医疗数据统计程序”、“校园节能控制模拟系统”,让学生在编程实践中深刻体会“技术的价值在于解决实际问题”,增强“科技为民”的社会责任感。
4. C语言课程思政的多元实施路径
基于“理论–实践–延伸”的教学逻辑,构建“课堂教学为主、实践教学为辅、课外延伸为补”的多元实施体系,实现思政教育的全程覆盖。
4.1. 理论课堂:情境化教学实现价值引领
采用“案例导入–知识讲解–价值升华”的三段式教学法,将思政元素自然融入理论讲授。
案例导入:每节课以真实案例开篇。例如,讲解“函数”时,以“航天程序中函数模块的可靠性设计”为切入点,提出核心问题:“为何函数接口需严格定义?”
知识讲解:围绕案例展开语法与逻辑分析,阐明函数的封装性、复用性等核心特点。
价值升华:自然延伸至“工程领域的责任分工”——每个函数模块对应具体岗位责任,模块可靠是系统安全的基础,进而强调“职业岗位中的责任担当”。
同时,适时穿插“科学家故事”:介绍C语言发明者丹尼斯·里奇的探索历程,讲述王选院士开发汉字激光照排系统的攻关故事,用科学家的“创新精神、家国情怀”感染学生[8]。
4.2. 实践教学:项目化育人强化能力与品格
实践教学是课程思政的关键载体,通过“实验规范–课程设计–企业实践”的层级递进,实现“做中学、学中悟”。
实验课:规范先行。制定《C语言实验教学规范》,要求实验报告包含“代码注释、调试过程、错误分析、反思总结”四部分。教师评分时,将“代码规范性”、“调试态度”纳入考核,对抄袭行为实行“一票否决”,强化“诚信编程”意识。
课程设计:真题真做。采用“校企协同”模式设计项目。例如,与本地企业合作开发“工业设备运行数据采集程序”,要求学生运用C语言串口通信知识完成数据读取与存储,在实践中深刻理解“代码需满足工业级可靠性要求”。
企业实践:素养培育。组织学生赴嵌入式企业参观实习,观摩工程师进行C语言驱动开发、代码评审的过程。邀请企业导师分享“项目开发中的伦理困境”(如“如何平衡代码效率与数据安全”),让学生直观感受行业的职业操守要求。
4.3. 线上平台:碎片化渗透拓展思政边界
依托慕课、学习通等线上平台,构建“泛在化”思政教育场景。
资源建设:上传“C语言与科技史”、“开源伦理案例”等短视频(5~10分钟),配套“思考题库”(如“如何看待AI生成代码的版权问题?”)。
互动讨论:设置“每周思政话题”,如“程序员是否应为代码漏洞引发的事故负责?”,鼓励学生结合专业知识发表见解。
代码互评:建立“学生代码互评”机制,要求互评时不仅点评语法错误,更要评价“可读性、规范性、创新性”,强化“为他人负责”的协作意识。
4.4. 课外延伸:实践活动深化价值认同
通过“公益 + 科研”的课外活动,让学生在实践中践行价值理念。
编程公益活动:组织学生为社区设计“老年人健康数据统计工具”,让学生在服务中体会“技术向善”。
开源社区实践:引导学生参与GNU项目中的C语言工具开发,如提交bug修复、编写中文文档,培养“共享协作、贡献社会”的意识。
科技讲座:邀请不同领域专家讲解最新技术成果,结合我国科技领域取得的辉煌成就,激发学生“科技报国”的使命感。
5. C语言课程思政建设的保障机制
课程思政的落地成效,离不开“师资、考核、反馈”三位一体的保障体系支撑,避免“重设计、轻落实”。
5.1. 师资队伍建设:提升思政育人能力
教师是课程思政的实施主体,其“思政素养”与“专业能力”直接决定育人效果。可通过以下措施强化师资建设。
集体备课机制:组建C语言课程思政教学团队,定期开展“思政元素挖掘专题会”,系统梳理知识点与思政元素的对应关系,形成《C语言课程思政元素清单》。
师资培训计划:鼓励教师参加课程思政研讨会,赴高校、企业调研学习,了解行业伦理前沿与思政教学先进经验。
企业实践锻炼:安排教师到企业挂职锻炼,参与实际项目开发,将鲜活的行业案例与思政元素融入教学,避免“纸上谈兵”。
5.2. 考核评价改革:实现知识–价值双重考核
传统考核以“期末笔试 + 实验报告”为主,难以有效评价价值目标的达成度。需构建“过程性评价 + 终结性评价”相结合的考核体系(各占50%):
过程性评价(50%):涵盖“课堂讨论参与度(10%)、实验规范执行情况(15%)、团队项目贡献度(15%)、代码互评质量(10%)”,重点评价学生的协作能力、诚信意识与反思能力。
终结性评价(50%):期末考试增设“思政情境题”,例如:“某企业要求你修改C语言程序以隐瞒产品缺陷,请从职业伦理与法律风险角度分析该行为的危害,并写出拒绝方案。”;课程设计考核增设“社会价值维度”,对解决民生、科研问题的项目给予适当加分。
5.3. 教学反馈与迭代:动态优化育人体系
建立“多元反馈–动态调整”机制,确保课程思政的持续实效。
学生反馈:通过问卷调查、座谈会、学习日志等方式,系统收集学生对思政案例、教学方法的意见与建议。
同行评价:邀请思政课教师、专业督导听课评课,从“融合度、针对性、实效性”三个维度提出专业改进建议。
企业评价:通过企业导师对学生实习表现的反馈,了解学生职业素养的实际达成情况。依据反馈结果,定期更新思政案例库、优化教学方法,形成“设计–实施–反馈–迭代”的闭环优化机制。
6. 实践成效
本文所述课程思政体系已在我校软件工程专业2023级、2024级《程序设计基础》课程中实践,通过对比实验班级与传统班级的教学效果,发现以下成效。
学生职业素养提升:实验班级学生的代码规范性评分(平均82分)显著高于传统班级(平均68分),抄袭率从15%降至3%以下;在“团队项目”中,85%的学生能主动承担责任、配合协作,较传统班级提升30%;
学习动机更趋正向:问卷调查显示,实验班级中“为解决实际问题而学习C语言”的学生占比72%,较传统班级(45%)显著提升,“科技报国”“服务社会”成为学生提及的主要学习动机;
教学评价反馈良好:90%的学生认为“思政元素自然融入,不生硬”,88%的教师认为“课程思政提升了学生的学习主动性与责任感”。
7. 实施挑战与应对策略
尽管本研究框架在实践中取得初步成效,但在推广过程中仍面临以下现实挑战。
7.1. 教师思政素养不足
部分教师对思政教育理解不深,存在“内容植入生硬”或“回避价值讨论”的现象。
对策:建立“课程思政导师制”,由马克思主义学院教师与专业课教师结对共建课程;定期举办“课程思政教学设计工作坊”,提升教师教学转化能力。
7.2. 学生“审美疲劳”风险
若思政内容重复、案例雷同,易引发学生抵触情绪。
对策:建立“动态案例库”,引入时事热点(如国产操作系统突破、AI伦理争议),每学期更新30%以上案例;鼓励学生自主挖掘思政素材,提升参与感。
7.3. 考核改革难点
部分教师担忧“思政考核”主观性强、操作复杂。
对策:开发“课程思政评价量规”,从“反思深度”“价值迁移”“行为意向”等维度设定可观察指标;引入AI文本分析工具辅助评估学生课程报告中的价值观表达。
8. 结论
C语言程序设计课程思政的核心在于“立足学科特性、挖掘隐性元素、实现协同育人”。本文构建的“目标–内容–实施–保障”体系,通过“知识–能力–价值”协同发展的目标定位明确方向,依托五大类思政元素实现内容融合,借助“课堂–实践–线上–课外”多元路径落地实施,最终通过师资、考核、反馈机制确保实效。实践证明,该体系有效破解了理工科课程思政“两张皮”难题,实现了“学代码”与“塑品格”的有机统一。
展望未来,理工科课程思政建设需进一步强化“学科交叉”与“校企协同”:一方面,结合人工智能、大数据等新兴技术拓展思政元素的广度与深度;另一方面,深化校企合作,将行业标准、职业伦理更紧密地融入教学全过程,着力培养适应新时代需求的“技术过硬、品格高尚”的理工科人才。
基金项目
2025年江苏本科高校“人工智能通识课程、基础课程教学改革研究”专项课题(2025ZNT-51)、江苏理工学院课程思政示范课程建设项目(11210312502)、江苏理工学院教学改革与研究项目(11610312503)。
NOTES
*通讯作者。