田敬軍
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程思政的教學(xué)探索與研究
田敬軍
(唐山師范學(xué)院 計算機(jī)科學(xué)系,河北 唐山 063000)
從哲學(xué)思考、理論教學(xué)、實踐教學(xué)、工程倫理等方面研究如何體現(xiàn)、實施課程思政,提出在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中融合課程思政的思路,通過理論教學(xué)各個知識點、實踐教學(xué)、工程倫理中課程思政的例子進(jìn)一步明確課程思政的現(xiàn)實意義,以及課程思政對提高課程教學(xué)效果的作用。
課程思政;工匠精神;實踐教學(xué);工程倫理
習(xí)近平總書記2016年在全國高校思想政治工作會議上指出:“做好高校思想政治工作,要因事而化、因時而進(jìn)、因勢而新?!盵1]除了思想政治課程之外,“其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。中共中央、國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢下高校思想政治工作的意見》指出,要加強(qiáng)對課堂教學(xué)和各類思想文化陣地的建設(shè)管理;充分發(fā)掘和運(yùn)用各學(xué)科蘊(yùn)含的思想政治教育資源,健全高校課堂教學(xué)管理辦法[2]。高校每一門課都是思想政治教育的陣地,專業(yè)知識融合課程思政是每一位高校教師應(yīng)盡的責(zé)任,也是教好每一門課程應(yīng)該履行的義務(wù)?!队嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)》是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在高校開設(shè)范圍廣、影響面大,如何在該課程各個環(huán)節(jié)融合課程思政,達(dá)到教書育人的真正效果是非常重要的。本文將從教學(xué)目標(biāo)、理論教學(xué)、實驗教學(xué)、教學(xué)評價等幾方面論述課程思政的設(shè)計與融合。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展有其自身的客觀規(guī)律性,它改變著人類的生產(chǎn)、生活和思維方式。人們在利用科學(xué)技術(shù)改造自然的過程中需要對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行全面認(rèn)識,在把握其客觀發(fā)展規(guī)律的同時,還需從哲學(xué)的高度來進(jìn)行深刻的認(rèn)識,不斷反省自身的行為,以利于人類社會向文明發(fā)展。同時,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過程中,從科技哲學(xué)的角度向?qū)W生分析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程及應(yīng)用,也有利于學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)乃至一項新技術(shù)的認(rèn)識[3]。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給廣大用戶展現(xiàn)了一幅幅精彩紛呈的畫面,一個電腦屏幕甚至是小小的手機(jī)都能讓人們看到目不暇接、瞬息萬變的外部世界。通過網(wǎng)絡(luò)人們還可以做很多事情,這一切都建立在路由器、交換機(jī)、通信介質(zhì)以及許許多多相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所構(gòu)成的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,人們看到、接收到的信息是網(wǎng)絡(luò)另一端由自然人輸入或者由人工智能等各種算法處理生成的信息,在電腦或者手機(jī)等設(shè)備輸入的信息也會通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鞣N各樣的設(shè)備中處理、保存。因此網(wǎng)絡(luò)不是神秘的、虛幻的、無中生有的,是建立在物質(zhì)基礎(chǔ)上的,網(wǎng)絡(luò)也不是法外之地,違反法律將會受到法律的嚴(yán)懲。
任何事物都包含對立統(tǒng)一的兩個方面,也包含折中與平衡的哲學(xué)思想,即在性能與復(fù)雜度間尋求平衡,比如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中層次數(shù)劃分多還是少就涉及到這個問題;還包括時間換空間與空間換時間的折中,比如網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)的設(shè)置等。引導(dǎo)學(xué)生理解這種設(shè)計理念所蘊(yùn)含的哲學(xué)思想,并以此為基礎(chǔ),能夠以全面綜合的視角客觀地看待生活學(xué)習(xí)中的問題,使其能夠懂得天下沒有完美的事物,解決問題時,把握一定的尺度而不絕對。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從早期的面向終端的網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng),其發(fā)展經(jīng)歷了“集中到分散再到集中”“不對等到對等再到不對等”的螺旋式上升過程,體現(xiàn)了“分久必合,合久必分”的思想。這些變化過程蘊(yùn)含了否定之否定的規(guī)律,揭示發(fā)展總要經(jīng)歷曲折的過程,只有不斷努力與改變才能進(jìn)一步提升[4]。
近十幾年來我國的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有了飛速發(fā)展,與國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r是相統(tǒng)一、相互印證的。2005年我國IPv4地址數(shù)量只有0.74億,2021年IPv4地址數(shù)量已經(jīng)達(dá)到3.45億,增長了4.6倍,IPv6地址數(shù)量從零到62 023塊/32,數(shù)量位居世界第一。與此同時,我國互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用從無到有、從弱小到強(qiáng)大,目前某些領(lǐng)域比如5G技術(shù)、移動支付、電子商務(wù)等領(lǐng)先世界,體現(xiàn)了量變到質(zhì)變的積累、厚積薄發(fā)的過程[4-5]。
《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的專業(yè)目標(biāo)是通過學(xué)習(xí),學(xué)生能夠系統(tǒng)地了解以下概念和原理:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念;數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能;介質(zhì)訪問控制;以太網(wǎng)的原理及擴(kuò)展;IPv4協(xié)議的工作原理;路由器及IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)原理;RIP協(xié)議原理;OSPF協(xié)議原理;TCP與UDP協(xié)議原理;DNS、HTTP、SMTP、POP3、DHCP、Telnet、FTP協(xié)議及原理;網(wǎng)絡(luò)安全基本知識;無線網(wǎng)絡(luò)基本原理;下一代因特網(wǎng)協(xié)議等。除了明確課程知識目標(biāo),同時還要明確課程思政目標(biāo):(1)思想道德方面,秉持高尚的道德情操,形成正確的價值取向,能充分認(rèn)識科技改變?nèi)嗣裆?;同時面對日益嚴(yán)峻的國際環(huán)境以及國外某些勢力對中國科技的圍剿之勢,能夠形成科技興國意識并勇于承擔(dān)社會責(zé)任的專業(yè)態(tài)度;(2)專業(yè)素質(zhì)方面,學(xué)生能夠擁有不畏艱苦、敢于突破的科學(xué)精神,面對專業(yè)難點,不怕困難,勇于攀登知識高峰;面對浮躁的社會環(huán)境,能夠腳踏實地、嚴(yán)以律己學(xué)習(xí)專業(yè)知識錘煉專業(yè)技能;在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的時代浪潮中,能夠逐步形成自主創(chuàng)新、開拓進(jìn)取的專業(yè)精神;(3)專業(yè)技能方面,理解相關(guān)知識點、重要協(xié)議的原理,為后續(xù)進(jìn)一步的技術(shù)升級、職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ);形成較強(qiáng)的實操能力,填補(bǔ)人才市場中應(yīng)用型人才空缺,在獲得立身之本的同時能夠更好地服務(wù)社會[6]。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)密切結(jié)合而形成的技術(shù)領(lǐng)域,是迅速發(fā)展并在信息社會中得到廣泛應(yīng)用的一門綜合性學(xué)科。該課程所涉及的專業(yè)知識點較多,大多都能融入課程思政因素,下面舉例說明。
實例1
知識點:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及因特網(wǎng)的發(fā)展,我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)狀。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、組成、分類及結(jié)構(gòu);計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、分層和工作原理。
思政點:通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念、組成以及發(fā)展過程的講解,讓學(xué)生了解到網(wǎng)絡(luò)起源自20世紀(jì)50年代的美國,而中國在20世紀(jì)80年代才進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的研究試驗階段,1994年接入互聯(lián)網(wǎng),起步比歐美國家晚,目前卻已迎頭趕上??萍嫉牟粩喟l(fā)展離不開科技工作者創(chuàng)造性的工作,更離不開中國共產(chǎn)黨的正確領(lǐng)導(dǎo),結(jié)合此知識點對學(xué)生進(jìn)行愛黨和愛國教育。
在講解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)時,通過對網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型的講解,讓學(xué)生了解到層次結(jié)構(gòu)的特點與優(yōu)點,從而引出不同的學(xué)生掌握不同的知識與技能,組合在一起可以構(gòu)成一個處理復(fù)雜事物的整體,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識。
實例2
知識點:物理層的基本概念、數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識、物理層下面的傳輸媒體、信道復(fù)用技術(shù)等。
思政點:在傳輸媒體中,無線網(wǎng)絡(luò)在人們?nèi)粘>W(wǎng)絡(luò)使用中占據(jù)了極大比重,其中衛(wèi)星通信越來越重要。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主創(chuàng)新研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng),是繼美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之后的又一套成熟且被世界認(rèn)可的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2020年7月31日,習(xí)近平總書記在人民大會堂莊嚴(yán)宣布:北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通,這標(biāo)志著北斗事業(yè)進(jìn)入到全球服務(wù)新時代。該系統(tǒng)開通以來,運(yùn)行穩(wěn)定,持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),開啟全球化、產(chǎn)業(yè)化新征程[7]。
從國家安全層面看,北斗定位系統(tǒng)已經(jīng)為國防、公共安全、能源、電力和金融等重要領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用;在服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面,該系統(tǒng)為交通、海洋、水文、氣象、森林防火、通信、電力調(diào)度、防災(zāi)減災(zāi)等重要領(lǐng)域提供了相應(yīng)的導(dǎo)航、定位、授時和短報文通信服務(wù)[8]。
實例3
知識點:OSPF協(xié)議。OSPF協(xié)議最主要的特征就是使用分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議,各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息,因此所有的路由器最終都能建立一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,這個數(shù)據(jù)庫實際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。這個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的,每一個路由器根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),使用路由算法構(gòu)造出自己的路由表。通過這個知識點啟發(fā)學(xué)生未來進(jìn)入職場要有相互合作意識,必須與他人進(jìn)行良好溝通,要有團(tuán)隊精神,秉持合作共贏的理念,與他人協(xié)調(diào)一致完成工作任務(wù),沒有合作意識的人在職場生存很困難,這一點也是建立和諧社會的基礎(chǔ)。
實例4
知識點:應(yīng)用層協(xié)議DNS、FTP、Telnet、WWW、HTTP、DHCP。
思政點:各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不勝枚舉,一些著名應(yīng)用如騰訊QQ、微信、淘寶、京東等,還有各種移動支付應(yīng)用,如支付寶、微信支付等,都在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用并受到用戶的極大認(rèn)可,這些領(lǐng)先的應(yīng)用都向世界展示出中國科研工作者的非凡創(chuàng)新能力。以此鼓勵學(xué)生在大學(xué)期間盡可能拓展知識面、融入科研團(tuán)隊,有意識地提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為將來的就業(yè)擇業(yè)甚至創(chuàng)業(yè)積累經(jīng)驗[9]。
實例5
知識點:網(wǎng)絡(luò)安全。
思政點:隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的安全問題也日趨重要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的用戶來自社會各個階層與部門時,大量在網(wǎng)絡(luò)中存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就需要保護(hù)。結(jié)合此知識點,教師要引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范使用網(wǎng)絡(luò),防范網(wǎng)絡(luò)詐騙和網(wǎng)絡(luò)成癮,加強(qiáng)學(xué)生的用網(wǎng)道德意識和防范意識。對學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī)的宣傳普及,教育他們要知法、懂法、守法,教學(xué)中結(jié)合網(wǎng)絡(luò)泄密案件等,強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全的重要性,培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全意識[6]。
教學(xué)評價是衡量教學(xué)效果的主要手段,也是提升課程思政質(zhì)量的重要組成部分。構(gòu)建合理、科學(xué)、長效的評價系統(tǒng),是推動課程思政持續(xù)高效發(fā)展的目標(biāo)之一。課程思政的教學(xué)效果評價需要由單一的專業(yè)維度,即根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)等剛性因素的評價,及期末考試側(cè)重的理論知識的考查,轉(zhuǎn)向?qū)W生精神風(fēng)貌、理想信念及課堂獲得感等多個維度,加入基于團(tuán)隊成員配合程度和個人素養(yǎng)等方面的思政素養(yǎng)評價,以形成新的多元化綜合評價方式。此外,對學(xué)生開展調(diào)查,聽取學(xué)生對“課程思政”的評價,感受學(xué)生思想政治學(xué)習(xí)效果,了解思政元素在具體工作中的應(yīng)用效果,進(jìn)而不斷改進(jìn)教學(xué)方式、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)課程思政的建設(shè)[10-11]。
對《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實驗課程大綱、授課環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理,可以發(fā)現(xiàn),理工科實踐類專業(yè)課程其實也蘊(yùn)含著豐富的德育資源,任課教師要結(jié)合專業(yè)教學(xué)內(nèi)容深入挖掘,從價值觀、責(zé)任感、審美能力、道德、人文素養(yǎng)等角度入手,將二者融合起來,于潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生樹立工匠信心和工匠自覺,提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、專業(yè)技能和愛國主義精神[12]。
在制作雙絞線的實驗中,學(xué)生需要經(jīng)過剝線、理線、切線、連接、壓線、測線等一系列的工序才能完成一根雙絞線的制作,在此過程中很容易由于粗心失誤等原因?qū)е戮€纜制作失敗,可以此教育學(xué)生在學(xué)習(xí)、工作中要注意細(xì)節(jié)、精益求精,培養(yǎng)學(xué)生的工匠精神、敬業(yè)精神[13]。
對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生來說,思政教育更多是體現(xiàn)職業(yè)道德、職業(yè)品質(zhì)的“匠人精神”的教育,這里包含的品質(zhì)有三個:一是敬業(yè),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境通常較為艱苦,從業(yè)者對職業(yè)的敬畏和熱愛而產(chǎn)生的全身心投入、不怕苦不怕累、盡職盡責(zé)的職業(yè)精神狀態(tài)尤為重要;二是精益求精,即從業(yè)者對工作凝神聚力、追求極致的職業(yè)品質(zhì);三是專注,就是內(nèi)心篤定而著眼于細(xì)節(jié)的耐心、執(zhí)著、堅持的精神[14]。
目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬實驗平臺很多,也很成熟,在應(yīng)用Boson NetSim、Packet Tracer、eNSP等模擬軟件時,應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置和理論驗證等實驗,例如劃分VLAN、ARP協(xié)議、配置交換機(jī)、配置VPN、訪問控制列表等項目;VirtualPC、VMware等虛擬軟件應(yīng)用過程中可進(jìn)行配置Windows服務(wù)器的實驗;利用GN3來實現(xiàn)配置Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。模擬軟件不但能夠進(jìn)行多種實驗,也能夠?qū)υ囼烅椖窟M(jìn)行搭建,學(xué)生可以獨立操作完成預(yù)定項目,不需要分析實驗成本[15]。
基于模擬實驗平臺的專業(yè)訓(xùn)練,教師要加以正確引導(dǎo),同時鼓勵學(xué)生大膽嘗試、努力創(chuàng)新,讓學(xué)生融入個人對各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的理解和創(chuàng)意,點燃他們創(chuàng)造的火花,最后利用眾多模擬軟件實現(xiàn),最大限度地發(fā)揮、挖掘?qū)W生的想象力和創(chuàng)造力,提升其專業(yè)實操的技能。
另一方面,模擬平臺終究不能與實際設(shè)備完全等同。在模擬軟件平臺設(shè)計完成后還要去網(wǎng)絡(luò)工程實驗室在實際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上實現(xiàn),對設(shè)計中用到的網(wǎng)絡(luò)命令、參數(shù)進(jìn)行充分的檢測,以便驗證當(dāng)初的設(shè)想。
網(wǎng)絡(luò)工程實驗室中的網(wǎng)絡(luò)實驗應(yīng)用物理的真實的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,已經(jīng)比較接近實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,但是距離真正的網(wǎng)絡(luò)工程項目還有差距,要創(chuàng)造機(jī)會安排學(xué)生了解、參與真實的網(wǎng)絡(luò)工程項目,引導(dǎo)學(xué)生開展大量的實地調(diào)研,了解用戶需求、現(xiàn)代人日常的用網(wǎng)習(xí)慣、未來的網(wǎng)絡(luò)拓展及可能存在的安全風(fēng)險等。教師要讓學(xué)生意識到一項工程的社會價值在于最大限度地去滿足人們的需要,包括功能維度和時間維度[13]。
中國科學(xué)院研究生院人文學(xué)院李伯聰教授強(qiáng)調(diào):“沒有與倫理無關(guān)的工程,所有的工程活動不但涉及人與自然的關(guān)系,而且必然涉及到人與人、人與社會的關(guān)系問題,因此其內(nèi)就必然存在著各種各樣的倫理問題?!币虼耍嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中開展工程倫理教育是必然的、緊迫的。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實踐課中應(yīng)增加一些關(guān)于工程倫理案例、倫理學(xué)方面的教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生深入了解科學(xué)技術(shù)所帶來的社會問題,喚起學(xué)生的責(zé)任感。要充分利用校內(nèi)外實訓(xùn)環(huán)境,模擬真實的生產(chǎn)場景,讓學(xué)生參與到企業(yè)真實的工程倫理案例當(dāng)中。通過實踐,重點引導(dǎo)學(xué)生提高防范工程倫理風(fēng)險的意識,當(dāng)面對倫理抉擇時,能實事求是、堅持原則,做出客觀理智的選擇[16]。
比如,作為網(wǎng)絡(luò)管理人員,從事某個公司或單位的網(wǎng)絡(luò)管理工作,必然會掌握工作單位的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),熟知關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)置參數(shù),深知網(wǎng)絡(luò)攻擊的弱點所在,能接觸到企業(yè)大量的核心機(jī)密,如果離職也必須保守商業(yè)和技術(shù)秘密,不可因泄私憤或獲得利益而泄密,這是從業(yè)人員應(yīng)該具有的基本職業(yè)操守和必須遵循的工程倫理。
《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程各個教學(xué)環(huán)節(jié)及其蘊(yùn)含的哲學(xué)原理、教學(xué)目標(biāo)的確定、理論教學(xué)中的各個知識點、教學(xué)評價、實踐教學(xué)、工程倫理等諸方面均可挖掘課程思政的因素,將該課程的基本原理、專業(yè)知識、技術(shù)與人文情懷、思辨哲學(xué)、邏輯思維等有效結(jié)合起來,經(jīng)由教師的教育引導(dǎo),學(xué)生可在掌握專業(yè)知識、形成專業(yè)技能的同時,形成正確的價值觀,成長為德才兼?zhèn)?、三觀正確、為社會主義事業(yè)努力奮斗的有為青年。
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The Exploration and Research of Ideological and Political Education in Computer Network Curriculum
TIAN Jing-jun
(Department of Computer Science, Tangshan Normal University, Tangshan 063000, China)
How to implement and embody ideological and political education through curricula is studied from the aspects of philosophical thinking, theoretical teaching, practical teaching and engineering ethics. The idea of integrating ideological and political education in computer network curriculum is put forward. The practical significance and its role of ideological and politicaleducation through curricula are clarified by analyzing examples.
ideological and political education through curricula; craftsman spirit; practical teaching; engineering ethics
G641
A
1009-9115(2021)06-0107-05
10.3969/j.issn.1009-9115.2021.06.025
唐山師范學(xué)院精品在線開放課程(《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》)
2021-06-15
2021-09-10
田敬軍(1968-),男,河北遵化人,碩士,副教授,研究方向為分布式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能。
(責(zé)任編輯、校對:高俊霞)