趙玉娟
(河南工業(yè)大學(xué) 人工智能與大數(shù)據(jù)學(xué)院,河南 鄭州 450001)
OBE(Outcome-based Education)教育理念是一種以成果為目標(biāo)導(dǎo)向進(jìn)行課程體系建設(shè)的先進(jìn)教育理念,強(qiáng)調(diào)將學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)聚焦在學(xué)習(xí)成果上,以最終學(xué)習(xí)成果為起點(diǎn),反向進(jìn)行課程設(shè)計,開展教學(xué)活動。課程思政的根本任務(wù)是立德樹人,通過將思想政治教育元素融入各門課程中,潛移默化地對學(xué)生的思想意識、行為舉止產(chǎn)生影響,從而為中國特色社會主義事業(yè)培養(yǎng)合格建設(shè)者和可靠接班人[1]。黨的十八屆五中全會通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》明確提出實施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略以及“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。在這種形勢下,對“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的思政教學(xué)進(jìn)行積極的探索和實踐,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識。
河南工業(yè)大學(xué)軟件工程專業(yè)是國家級一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn),專業(yè)聚焦人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等新興產(chǎn)業(yè)對軟件人才的多樣化需求,著力培養(yǎng)滿足軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特色化高素質(zhì)復(fù)合型人才?!坝嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是我校軟件工程專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)類課程,在專業(yè)建設(shè)中具有非常重要的地位。針對我校軟件工程專業(yè)的人才培養(yǎng)特點(diǎn)和課程現(xiàn)狀,以產(chǎn)出為導(dǎo)向設(shè)計課程思政目標(biāo),通過有效挖掘和融入課程思政元素,采用案例、項目驅(qū)動和討論等教學(xué)方式,實現(xiàn)課堂育人效果和教學(xué)質(zhì)量的有效提升。
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程以Internet的TCP/IP體系結(jié)構(gòu)為主線,全面講授數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理和技術(shù)方法,使學(xué)生具備一定的網(wǎng)絡(luò)分析與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營與維護(hù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力,以及較好的工程素養(yǎng),為從事計算機(jī)與數(shù)據(jù)通信等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和工程應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生科技報國的使命感、求實的科學(xué)精神和底線思維能力,具體課程目標(biāo)如下。
思想政治:能夠辯證分析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的熱點(diǎn)問題和挑戰(zhàn),堅定“四個自信”,培養(yǎng)科技報國的使命感和責(zé)任感。科學(xué)精神:具有探索、求實和協(xié)作的科學(xué)精神,對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中遇到的難題,能夠迎難而上,開拓創(chuàng)新。安全法制:培養(yǎng)底線思維能力,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用與管理中具備較強(qiáng)的法律意識和國家安全意識。
基礎(chǔ)知識:掌握數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法,理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作機(jī)理、Internet的主要協(xié)議及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。
應(yīng)用:能夠應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理,選擇和使用恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)工具,對網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行合理的模擬或仿真,對常見網(wǎng)絡(luò)問題提供解決方案。綜合:能夠綜合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信等相關(guān)知識進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析設(shè)計、大型數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營維護(hù)等研究開發(fā)工作,培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)工程的職業(yè)素養(yǎng)。學(xué)習(xí):學(xué)會利用網(wǎng)絡(luò)獲取信息,跟蹤計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的新技術(shù)、新發(fā)展和新應(yīng)用,關(guān)注國際計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)意識和學(xué)習(xí)習(xí)慣。
在課程授課中,要明確每次課程的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和思政目標(biāo),將思政目標(biāo)分解,在每次的課堂教學(xué)目標(biāo)中以情感目標(biāo)的形式出現(xiàn),使得在課程中融入思政元素的方式比較貼近學(xué)生。
課程圍繞“培養(yǎng)學(xué)生科技報國的使命感,求實的科學(xué)精神和底線思維能力”的思政教學(xué)目標(biāo),梳理各章節(jié)知識點(diǎn),深入挖掘教學(xué)知識點(diǎn)所蘊(yùn)含的思政元素,在此基礎(chǔ)上搜集與教學(xué)知識點(diǎn)密切相關(guān)的材料,通過二者的有機(jī)融合,實現(xiàn)對課程思政目標(biāo)的支撐,在傳授知識的同時,進(jìn)行思想政治教育,實現(xiàn)價值引領(lǐng)、知識教育和能力培養(yǎng)有機(jī)統(tǒng)一[2]。具體示例如下。
將思想政治教育內(nèi)容中的“培養(yǎng)科技報國的使命感和責(zé)任感”融入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識技能教育內(nèi)容第一章《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述》中的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性”。
1.專業(yè)知識:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性。信息化時代的到來,已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)成為信息社會的命脈和知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)對社會生活和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了不可估量的影響。
2.補(bǔ)充內(nèi)容:我國目前存在的問題。與網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國相比,我國還有較大差距,主要表現(xiàn)是中國在全球信息化排名中處于70名之后。作為網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國重要標(biāo)志的寬帶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)明顯滯后,人均寬帶與國際先進(jìn)水平差距較大;關(guān)鍵技術(shù)受制于人,自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
3.思想政治教育的融入:習(xí)近平總書記始終強(qiáng)調(diào)“關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器”[3],“要加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),牽住自主創(chuàng)新這個‘牛鼻子’”[4]。當(dāng)代大學(xué)生要勇于承擔(dān)歷史使命和社會責(zé)任,不斷夯實科學(xué)文化知識基礎(chǔ),提高創(chuàng)新能力,在推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新和國產(chǎn)化、關(guān)鍵技術(shù)自主可控等方面貢獻(xiàn)一份力量。
將科學(xué)精神教育內(nèi)容“具有探索、求實和協(xié)作的科學(xué)精神,對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中遇到的難題,能夠迎難而上,開拓創(chuàng)新”融入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識技能教育內(nèi)容第四章《網(wǎng)絡(luò)層》中的“實驗二路由協(xié)議”的配置中。
1.專業(yè)知識:網(wǎng)絡(luò)層實驗。該實驗主要是組建一個至少包含三個路由器的簡單網(wǎng)絡(luò),給該網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)和路由器規(guī)劃端口并配置IP地址,在路由器上配置路由協(xié)議,保證全網(wǎng)絡(luò)的互通,在此基礎(chǔ)上分析路由協(xié)議的運(yùn)行原理。
2.補(bǔ)充內(nèi)容:科學(xué)家的故事。在國外對我國實行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)科技產(chǎn)品禁運(yùn),并且沒有辦法接觸到任何實際的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的情況下,吳建平院士自行設(shè)計和研制出國內(nèi)最早的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原型。1986年在清華大學(xué)搭建了中國第一個校園網(wǎng)絡(luò),吳建平院士用研制的設(shè)備搭建起中國人自己的網(wǎng)絡(luò)。
3.思想政治教育的融入:該實驗是一個分組實驗,考核方式是小組答辯,答辯問題難度系數(shù)呈階梯狀上升,答辯問題之間聯(lián)系性較強(qiáng),需要學(xué)生具有團(tuán)隊合作意識和挑戰(zhàn)精神。通過科學(xué)家的故事,激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的探究精神,勇于挑戰(zhàn),勇于實踐。
將安全法制教育內(nèi)容“培養(yǎng)底線思維能力,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理與使用中具備較強(qiáng)的法律意識和國家安全意識”融入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識技能教育內(nèi)容第四章《網(wǎng)絡(luò)層》中的“ICMP協(xié)議”的知識傳授中。
1.專業(yè)知識:ICMP協(xié)議。在網(wǎng)際層與IP協(xié)議配套使用的ICMP協(xié)議中有一個重要應(yīng)用就是分組網(wǎng)間探測PING,用來測試兩臺主機(jī)之間的連通性。
2.補(bǔ)充內(nèi)容:安全法制教育內(nèi)容。《中華人民共和國刑法》第二百八十六條:破壞計算機(jī)信息系統(tǒng)罪和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瀆職罪,違反國家規(guī)定,對計算機(jī)信息系統(tǒng)功能進(jìn)行刪除、修改、增加、干擾,造成計算機(jī)信息系統(tǒng)不能正常運(yùn)行,后果嚴(yán)重的,處五年以下有期徒刑或者拘役,后果特別嚴(yán)重的,處五年以上有期徒刑。
3.思想政治教育融入:網(wǎng)絡(luò)不是法外之地,切莫以身試法。隨著網(wǎng)安法的發(fā)布,以網(wǎng)安法為核心的法律法規(guī)體系框架基本建立,網(wǎng)絡(luò)等級保護(hù)的定級管理更加規(guī)范,網(wǎng)絡(luò)安全法律體系也逐漸趨于完善。
思政教育目標(biāo)和能力目標(biāo)的實現(xiàn)不是一蹴而就的,需要長時間、潛移默化的培養(yǎng)。在網(wǎng)絡(luò)化時代,利用網(wǎng)絡(luò)交互性的特點(diǎn),將現(xiàn)代教育技術(shù)視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具等應(yīng)用于日常教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)基于信息共享的相互交流、合作學(xué)習(xí)的新型教學(xué)環(huán)境,打破時空壁壘,實現(xiàn)師生、生生互動[5]。
在實驗課中采用PBL(Project-based Learning)教學(xué)法,以項目為驅(qū)動,安排學(xué)生分組,指導(dǎo)學(xué)生查閱教科書、參考書,以小組形式討論并完成任務(wù),由小組代表匯報結(jié)果。平臺和工具的使用大大地提高了教學(xué)效率,對學(xué)生思政教育和能力的培養(yǎng)落到了實處。具體的教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計如下。
1.專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:第一章《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述》第一節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用:(1)網(wǎng)絡(luò)是信息社會的命脈。(2)網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。
2.思政教育內(nèi)容:(1)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略。(2)我國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國相比,還有較大差距。(3)存在差距的原因:關(guān)鍵技術(shù)受制于人。
第一步,討論式教學(xué)。專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:基于線上學(xué)習(xí)平臺發(fā)布主題討論。第二步,講授式教學(xué)。思想政治教育內(nèi)容:講授與網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國之間的差距。第三步,啟發(fā)式教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略,引導(dǎo)學(xué)生思考大學(xué)生可以做些什么。
具有探索、求實和協(xié)作的科學(xué)精神,對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中遇到的難題能夠迎難而上,開拓創(chuàng)新。
1.專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:第四章《網(wǎng)絡(luò)層》中“實驗:路由協(xié)議的配置”。要求學(xué)生通過虛擬仿真實驗平臺實現(xiàn)組建網(wǎng)絡(luò),并在此基礎(chǔ)上分析路由協(xié)議的運(yùn)行機(jī)制。
2.思政教育內(nèi)容:在國外對我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高科技產(chǎn)品施行禁運(yùn)的艱難條件下,吳建平院士帶領(lǐng)團(tuán)隊研制出國內(nèi)最早的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原型,搭建了中國第一個校園計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
第一步,講授法教學(xué)。思想政治教育內(nèi)容:吳建平院士研制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,搭建了中國人自己的網(wǎng)絡(luò)。第二步,任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)。專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:下發(fā)路由協(xié)議實驗任務(wù)書。第三步,PBL教學(xué)。分組實驗,用科學(xué)精神鼓勵學(xué)生勇于探索,迎難而上。
培養(yǎng)底線思維能力,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理與使用中具備較強(qiáng)的法律意識和國家安全意識。專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:第四章《網(wǎng)絡(luò)層》第四節(jié)《網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP》,基于ICMP協(xié)議的攻擊,例如死亡之PING。思想政治教育內(nèi)容:《中華人民共和國刑法》第二百八十六條:破壞計算機(jī)信息系統(tǒng)罪;網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瀆職罪。
第一步,演示法教學(xué)。專業(yè)教學(xué)內(nèi)容:ICMP協(xié)議和ping命令。第二步,講授法教學(xué)。思想政治教育內(nèi)容:相關(guān)法規(guī)。第三步,討論式教學(xué)。給出一些網(wǎng)絡(luò)行為讓學(xué)生討論是否違法。
構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的,涵蓋診斷性評價、過程性評價、終結(jié)性評價的全過程與多元化的課程評價體系,實現(xiàn)學(xué)生數(shù)據(jù)收集和分析。在此基礎(chǔ)上挖掘數(shù)據(jù)背后的規(guī)律,辨別不同學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的差異,為教師施教提供及時、準(zhǔn)確、立體的信息。使教師快速地對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行動態(tài)、實時的診斷、評價和反饋,有效地對學(xué)生進(jìn)行個性化指導(dǎo),實現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)[6]。
思政教育強(qiáng)調(diào)如鹽入水、潤物無聲。而傳統(tǒng)的考核方式偏重于檢測學(xué)生知識的掌握情況和知識的應(yīng)用能力,考核方式相對較為單一,綜合成績通常由課后作業(yè)和期末考試成績構(gòu)成,期末考試成績占比較大。傳統(tǒng)的考核方式不適用于思政目標(biāo)的達(dá)成性評價。
基于此,借助課程平臺和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具,設(shè)計并實施多種形式、多個階段、多種類型、多個維度的線上線下考核方式,包括單元測試、課堂討論、成果匯報、實驗報告、作品展示、答辯等多種形式,成績評定方式包括教師評定、學(xué)生參與評定、組內(nèi)互評等。針對不同的思政目標(biāo),設(shè)置不同的考核內(nèi)容,分別融入日常主題討論、隨堂測試、實驗等,將思想政治方面的考核融入主題討論,將網(wǎng)絡(luò)安全法制方面的考核融入隨堂測試,將關(guān)于科學(xué)精神方面的考核融入實驗答辯等。通過分析平時考核獲得的數(shù)據(jù),及時掌握課程思政的教育情況,將結(jié)果反作用到課程教學(xué)改進(jìn)中,形成反饋和閉環(huán),真正發(fā)揮考核評價的作用。
通過平時考核和過程監(jiān)控發(fā)現(xiàn),83%以上的學(xué)生能夠客觀看待網(wǎng)絡(luò)相關(guān)熱點(diǎn)問題,90%以上的學(xué)生具有一定的法制安全意識,80%以上的學(xué)生對于學(xué)習(xí)中的挑戰(zhàn)和困難能夠迎難而上。另外,科學(xué)家的故事、網(wǎng)絡(luò)犯罪案例的引入,也提高了學(xué)生對“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的學(xué)習(xí)興趣。
“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是計算機(jī)類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)必修課程,在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中進(jìn)行課程思政的探索與實踐很有必要。本課程通過在課程平臺構(gòu)建課程,課堂前發(fā)布PPT課件、授課微視頻、案例、在線自測等資源,課堂上使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具發(fā)布隨堂測試、主題討論,課后通過布置作業(yè)、分組項目任務(wù)等,實現(xiàn)思政元素從“課前—課中—課下”到“學(xué)習(xí)資源—教學(xué)內(nèi)容—測試”的線上線下全過程融入,實現(xiàn)課程思政如鹽入水,達(dá)到潤物無聲的育人效果。