湖南大学课程思政示范课程——计算与人工智能概论
湖南大学课程思政示范课程
计算与人工智能概论
“计算与人工智能概论”课程是面向全校大一学生开设的通识必修课程，自2004年来，学校计算机基础教学经历了两轮较大改革，一直走在全国前列，探索国内计算机基础教学改革的重要方向，出版了一系列国家级规划教材。
图1 课程发展历程
课程由罗娟教授担任课程负责人，授课团队由人工智能与基础教学两个梯队共30位教师组成，其中教授10人，副教授14人，讲师6人，协作完成课程设计和讲授。人工智能梯队拥有具备良好科研背景的知名教授；基础教学梯队大部分为具有15年以上教龄的资深教师。通过名师引领，将人工智能的前沿技术植入课程案例教学内容中。
课程围绕立德树人根本任务，结合教育部《高等学校人工智能创新行动计划》，从计算思维的角度出发，以人工智能相关问题为引导，培养学生形成由问题、到算法、再到程序的专业问题计算系统求解的思维模式，掌握构造算法并模拟算法执行的初步能力。
课程强调产学融合、专业交叉融合、多学科项目实践融合内容，体现新工科、新文科的建设要求。促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合形成复合型思维，培养人工智能创新发展理念。采用线上线下混合教学方式，以问题求解的案例式教学，引导学生学习知识、培养思维，提高实践能力，为学生今后设计、构造和应用各种计算系统，求解本学科问题奠定基础。
课程先后获评国家精品课程（2009）、国家精品资源共享课程（2016）、湖南大学课程思政示范课程（2019）、湖南省线上线下混合式一流本科课程（2020）。
团队共主持省部级教改项目12项，教育部产学合作协同育人项目11项，发表教改论文20多篇，出版规划教材14本。获湖南省微课大赛一等奖1项，湖南省高校教师信息化教学竞赛获奖3项（含一等奖），湖南大学优秀共产党员2名，湖南大学“创新创业”优秀指导教师4名，指导学生参加多个A类学科竞赛，获全国一等奖15项，其他奖项近百项。
课程设计
本课程将计算思维与人工智能相结合，强调“问题求解、知识植入、以练促教”，主要内容包括计算与计算思维、程序设计与算法、人工智能与智能计算、网络与大数据四个部分。因材施教，课程案例设计、实验设计横跨全校各个专业，在统一知识点内容授课基础上，设置“数学与自然科学、工程技术、人文与社会科学、工商经管”四个不同方向进行案例化教学，体现产业技术与学科理论融合、跨专业能力融合和多学科项目实践融合。课程围绕立德树人根本任务，贯彻落实“显性教育和隐性教育相统一”的要求，价值塑造、能力培养、知识传授三位一体的育人理念，重点从“历史文化、科学素养、社会责任、社会发展、合作创新”5个方面进行有机融合，传播爱党、爱国、积极向上的正能量，宣传社会主义核心价值观，强化学生工程伦理教育，培养精益求精的工匠精神、科技兴国的民族使命感和理论联系实际的能力。
图2 课程设计
课程思政开展情况
1.从计算发展历程、学科前沿的重要人物的重要贡献、重大事件、典型案例中挖掘思政元素，激发爱国精神，培养积极投身科技发展、社会发展、合作创新精神。
2.从优秀历史文化中挖掘思政案例，传承优秀历史文化，树立文化自信、制度自信、绿色发展理念。
3.从社会热点、实时话题、时政要闻、身边事件发掘思政元素，树立社会主义核心价值观，培养社会责任感。
4.从课程内容、学科专业特点挖掘必备的科学素养案例，培养工匠精神、探究精神、实事求是精神、职业道德。建立因章节、因内容、因专业不同的思政课堂教学案例库和思政实践项目库。
图3 课程思政总体设计
课程思政融入点：
（1）课程教学获得学生一致好评。案例驱动法客观上将学生从死记硬背中解放出来，培养学生利用计算思维解决实际问题的能力。通过阶段性的问卷调查，学生反馈在分析解决问题、自主学习、动手能力上大有收获。
（2）成果获得同行认可。课程的改革和实践成果在中国计算机大会、计算机教育研究会创新创业人才培养模式会议上做主题报告，组织计算机基础教学论坛，得到了计算机教学同行的认可和肯定。发表多篇教改论文，其中《“慕课+翻转课堂”混合教学模式驱动程序设计基础课程改革》获2020湖南省计算机教育年会论文二等奖。
1.立足国家需求，创新“知行”结合教学体系
课程围绕国家科技兴国、人才强国、创新驱动发展战略需求，将计算思维与人工智能相结合，将赋能与产出相结合，强化各专业人工智能应用能力的培养，以适应人工智能时代各类专业的科学研究和实际工作的需要。
教学向“以学生为中心”转变。采用线上线下混合式教学授课方式，线上提前预习，线下课堂案例教学任务驱动，依托“头歌”在线实验平台完成实验闯关。课堂中讲练结合，“知行”结合，在做中学、学中练，训练学生问题求解能力；课程案例设计、实验设计体系与专业融合，既关注个人能力，又强调团队综合实训，培养学生团队意识合作精神。
2. 课程全面融入思政，发挥通识协同育人作用
深入落实课程思政建设，发挥通识必修课程受众多，影响面广的特点，将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体，将思政元素融入知识点讲解案例中，达到润物无声的育人效果。例如数理专业知识结合的案例包括公式的计算、简单数学物理问题的求解、哥德巴赫猜想问题等；文商专业案例包括回文诗词、苏轼词统计、存款利率计算、信用卡号真伪识别等。通过大量与实际应用结合的实训案例培养学生编程解决实际问题的能力。课堂练习、实训项目和课后练习中，以启发式探究式情景式为主，运用微课视频、案例讲解、情境教学、课堂讨论多种教学方法，提升教学的生动性和有效性、增强学生参与感和获得感，在培养学生科学素养和工程认知水平的同时做到在潜移默化中立德树人，坚定理想信念，增强大学生的志气、骨气和底气，培养堪当时代重任的接班人。
编辑|张冬月、王 莹
审核|张 琳、刘 杰