［摘 要］課程思政要在專業課程中融入思想政治教育內容，找準關鍵、突出重點。本文探討在大數據與智能時代如何引導學生構建數據科學思維體系，以重塑數據科學思維體系的「心」「腦」「體」為著力點，實現專業課教學向理想信念教育、學術能力培養、社會責任培育等多向度的延伸。
［關鍵詞］思想政治教育；課程思政；數據科學思維體系
習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調指出：「要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。」推進課程思政建設，是守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思政課同向同行，形成協同效應的重要舉措，要求我們在專業課程中融入思想政治教育內容，找準關鍵、突出重點。本文以東北大學計算機技術專業碩士研究生必修課「數據科學思維與大數據智能分析技術」的課程思政建設為例，探討了在大數據與智能時代如何引導學生構建數據科學思維體系，如何實現專業課教學向理想信念教育、學術能力培養、社會責任培育等多向度的延伸，回應了高等教育「培養什麼人、怎樣培養人、為誰培養人」這一根本問題。
將知識內含的精神和價值外化為教學實踐，內化為學生的精神涵養和價值追求
在科學技術發展史中，數據一直起著關鍵作用，探其本質，是科學思維賦予了數據智能，無論是在以牛頓、麥克斯韋為代表的「機械思維」時代，還是在以AlphaGo、自動駕駛等人工智慧應用為代表的「大數據思維」時代，思維方式都勝於數據本身。思維方式是看待事物的角度、方式和方法，對人的言行起決定性作用，即擁有不同世界觀、人生觀、價值觀的人，其行為呈現出明顯的差別。以數據科學思維為例，數據科學思維的分析過程包含三個由低到高階段：描述性分析、預測性分析、執行性分析。描述性分析對數據進行統計，是客觀結果的數據呈現，一般比較容易實現。預測性分析則是較高級分析，要基於「洞見」對統計結果進行分析，而「洞見」又與個人知識水平密切相關。執行性分析是最高級分析，是根據預測結果給出有價值的可行性決策，在該階段，作為決策主體的「人」的主觀作用被發揮到極致，即人的世界觀、人生觀、價值觀對決策起決定作用。
由此可見，思想政治意識對人和社會的發展影響巨大，也從側面證明了高校開展課程思政建設的必要性。東北大學在計算機技術專業碩士研究生必修課「數據科學思維與大數據智能分析技術」教學中，大膽推進教育改革，大力加強課程思政建設。課程充分挖掘了數據科學知識背後所蘊含的思政元素，並據此從「心」「腦」「體」三方面重塑了數據科學思維體系，在努力使學生成為卓越數據科學家的同時，還注重培養學生的對信仰堅守精神、對社會責任擔當意識、辯證思考問題能力、「洞見」式分析推理能力、批判性思考能力等。
在課程思政建設過程中，教師要立足課程自身的特點，把深藏於知識表層符號、結構之下的人文精神與價值意義發掘出來，在對知識的解釋中、對世界的描述中，將內含的精神和價值外化為教學實踐，內化為學生的精神涵養和價值追求，實現價值引領、知識教育、能力培養的有機統一。
挖掘思政元素：教師只有真正領悟思政元素所含價值精髓，才能成功建設課程思政
在推進課程思政建設的過程中，要著力促進思想政治教育內容和專業知識密切結合，避免兩者形成「兩張皮」。一方面，各門課程的教師要在對課程思政建設高度認可、形成共識，積極自覺地投入課程思政中；另一方面，教師要對課程中的思想政治教育內容加深理解，避免生搬硬套、生硬灌輸。因此，要讓思政元素與課程內容有機融合，就需要教師深入挖掘和領悟思政元素背後所蘊含的價值精髓。
在「數據科學思維與大數據智能分析技術」課程中，數據科學研究的「非獨立同分布」關係是很好的思政元素。現有理論和商業系統大都假設數據是獨立同分布的（IID），而大數據/複雜數據本質上卻是非獨立同分布的（non-IID），即一個對象的屬性和行為，或多或少地會影響另一個對象，比如推薦系統中用戶之間存在的夫妻關係、父子關係等都會對推薦商品產生一定程度的影響，因此需要納入評分公式以提升推薦質量。非獨立同分布中存在耦合關係，即共現關係、近鄰關係、依賴關係、連結關係、相關關係或因果關係等，也正是世界各國關係的真實反映，與習近平總書記提出的「人類命運共同體」理念也有著很多內在的契合性和外在的協同性。一個國家是不能獨立於世界之外的，各國彼此之間應該相互理解、互相尊重，才能合作共贏。
以新冠肺炎疫情防控為例，我國政府採取了一系列措施阻止疫情向國外擴散，甚至以不惜封城為代價，其目的就是要杜絕病毒的「輸入和輸出」，力爭實現「武漢勝則湖北勝，湖北勝則中國勝」，通過一系列科學有效的措施，終於控制住了病毒的蔓延。目前，這場無硝煙的疫情之戰已經取得了階段性勝利，我國為保護全世界人民生命健康安全貢獻了中國力量和中國智慧，其背後遵循的正是「人類命運共同體」思想。因此，教師只有真正領悟思政元素所含價值精髓，才能成功建設課程思政。
重塑數據科學思維體系：從「心」「腦」「體」三方面科學構建，實現知識傳授與價值引領的有機結合
思維是一個過程，也是一個體系。本課程將思政元素「心」「腦」「體」三個方面進行科學建構，以重塑數據科學思維。
第一，重塑思維體系之「心」。數據科學思維之「心」引導思維的方向，反映家國情懷、社會責任、倫理道德等，表現出持之以恆的堅守精神和永無止境的奮鬥精神。例如，深度學習是大數據智能分析技術的核心，作為深度學習之父的傑夫·辛頓由於疾病困擾已經很長時間不能坐下了，每天只能站著工作和學習，但這恰是辛頓經歷和決心的寫照。幾十年來，從「感知機」誕生，到明斯基提出單層神經網絡無法求解「異或」問題，到辛頓提出可解「異或」問題的多層神經網絡，再到辛頓將深度網絡成功應用於圖像和語音識別，深度學習的發展可謂是歷盡坎坷。在人工神經網絡幾十年發展歷程中，辛頓歷盡艱辛和困難依然堅持，體現出他對信仰的堅守精神。「數據科學思維與大數據智能分析技術」課程把這種持之以恆的堅守精神延展到課堂教學和現實生活中，強調青年學生應對真理保持執著追求，不要讓信念的堅守被噪音淹沒。比如，新冠肺炎疫情發生以來，在以習近平同志為核心的黨中央統一領導、統一指揮下，各地各部門各司其職、協調聯動，緊急行動、全力奮戰，彰顯出中國特色社會主義制度集中力量辦大事的巨大優勢。在課程思政建設中，要引領青年學生深刻認識我國的制度優勢，並把科學精神、社會責任、倫理道德等有機融入課程內容，引導學生明白要為誰學習、為誰建設、為誰貢獻力量。
第二，重塑思維體系之「腦」。數據科學思維之「腦」是對思維本質的認知，體現價值觀和理想信念。思維類型包括辯證思維、創新思維、批判性思維、關聯思維等。「數據科學思維與大數據智能分析技術」課程在引導學生認知數據科學思維本質時，將育人理念貫穿始終，力求從思政元素的角度延展思維的內涵。以辯證思維為例，在數據科學中，數據本身是客觀的，但研究數據科學的人具有主觀性，因此，通過數據產品展現出的數據力量就凸顯出了正、負兩種特徵。大數據蘊含規律，對其挖掘可以獲取價值，這是其正面力量；但是，大數據也存在「偏見」，在研發數據產品時，研究者的主觀性會自然融入到產品中，從而使得產品具有了「偏見」，這是其負面力量，因此，對數據進行辯證思考就顯得尤為重要。通過延展數據科學的辯證思維方法，讓學生懂得知識和技術本身具有兩面性，所謂絕對的「客觀、中立與價值無涉」在現實中是不存在的。實際上，每一門學科的發展都反映著勇於追求真理的探索精神，每一個科學發現都反映著敢於質疑權威的創新精神，每一項技術發明都反映著推動社會發展進步的責任意識。為實現中華民族偉大復興，課程思政要堅持把社會主義核心價值觀與課程知識相統一，引導學生們歷史、辯證、唯物地研究問題。
第三，重塑思維體系之「體」。數據科學思維之「體」指的是思維所採取的行動，主要通過「分析的洞見」進行原理捕捉，以「可交付的洞見」的數據產品形式來呈現。數據科學中的洞見（即數據洞見），以兩種形式呈現：分析的洞見和可交付的洞見。「分析的洞見」提供了適當的觀點來有效地捕捉反映於數據世界中的根本機制、動態、原理與驅動因素，形成「分析的洞見」，必須結合和利用社會複雜性、環境複雜性、行為複雜性等。「可交付的洞見」是指對業務問題中的內在的、根本的、真實的和完整的機制、動態、原理和驅動力的深刻理解和適當表達，並被反映在所獲得的數據交付物中。在數據科學中最有價值和最困難的事情是從數據中形成洞見，並在數據科學交付物中反映出這些洞見，即形成可交付的洞見。比如，阿里達摩院2020年研發的新冠肺炎全基因組檢測分析技術，可將原本數小時的疑似病例基因分析縮短至半小時，其效率提升主要受益於將確定的核酸檢測轉變為對不確定的變異病毒進行全基因組序列分析比對的方法，詮釋了通過「洞見」將具有行為複雜性的病毒數據轉化為治病救人知識和智慧的科學實踐過程。因此，「數據科學思維與大數據智能分析技術」課程圍繞培養什麼人、怎樣培養人、為誰培養人這一根本問題，力求將數據科學思維的實踐方法拓展到宏觀層面，讓學生深刻領悟，在實現兩個一百年奮鬥目標、實現中華民族偉大復興的中國夢的進程中，習近平新時代中國特色社會主義思想正是彰顯中國智慧最深刻的洞見所在。
實施「潤物無聲」教學方法：在化育無形的過程中增強思想政治教育實效
2019年8月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關於深化新時代學校思想政治理論課改革創新的若干意見》，要求「深度挖掘高校各學科門類專業課程和中小學語文、歷史、地理、體育、藝術等所有課程蘊含的思想政治教育資源，解決好各類課程與思政課相互配合的問題，發揮所有課程育人功能，構建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程體系，使各類課程與思政課同向同行，形成協同效應。建成一批課程思政示範高校，推出一批課程思政示範課程，選樹一批課程思政教學名師和團隊，建設一批高校課程思政教學研究示範中心」。
課程思政要努力實現知識傳授與價值引領的有機結合。因此，融入思政元素的專業課，在授課方法上要採用一種精細的、浸潤式的隱性教育，而不是粗放的、漫灌式的顯性教育。在這一過程中，要堅守「一棵樹搖動另一棵樹，一朵雲推動另一朵雲，一個靈魂喚醒另一個靈魂」的教育情懷，以情動人、以理服人，以對教育的熱愛和對學生的關愛拉近與學生之間的情感距離，在潤物無聲、化育無形的過程中增強思想政治教育實效。
為讓學生在形成數據科學思維精神和研究態度的同時，成為「價值理性視野下人格健全、品行端正的『自由人』」，「數據科學思維與大數據智能分析技術」課程創新性地設置了「批判性思考」翻轉課堂小組討論環節，鼓勵學生以「批判性思考」的方式闡述自己的觀點。所謂批判性思考，是指通過信息和批判來進行合理判斷的能力。批判應該是有根據的、有充分理由的、有充分判斷的，是建立在對信息的詳細分析、評估和評價的基礎之上的。比如，在大數據和人工智慧時代，「相關關係」和「因果關係」二者孰輕孰重，能否彼此兼顧，這是一個頗具爭議性的話題，尤其是如果讓機器具有人類思維能力的話，因果關係推斷就更是必不可少，但數據科學和統計學不強調對因果關係的研究，在一定程度上限制了「思維機器」順利發展。為此，在翻轉課堂上以「大數據的相關與因果」作為辯論主題，讓學生進行批判性分組討論，有效培養了他們的反思能力，從而在潤物無聲、化育無形的過程中增強課程思政的實效。
【作者於亞新 丁義浩，單位：東北大學】
原載2020年第8期《中國高等教育》雜誌