田敬軍
計算機網(wǎng)絡課程思政的教學探索與研究
田敬軍
(唐山師范學院 計算機科學系,河北 唐山 063000)
從哲學思考、理論教學、實踐教學、工程倫理等方面研究如何體現(xiàn)、實施課程思政,提出在計算機網(wǎng)絡課程中融合課程思政的思路,通過理論教學各個知識點、實踐教學、工程倫理中課程思政的例子進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效果的作用。
課程思政;工匠精神;實踐教學;工程倫理
習近平總書記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、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”[1]。中共中央、國務院《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》指出,要加強對課堂教學和各類思想文化陣地的建設管理;充分發(fā)掘和運用各學科蘊含的思想政治教育資源,健全高校課堂教學管理辦法[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盡的責任,也是教好每一門課程應該履行的義務。《計算機網(wǎng)絡》是計算機專業(yè)學生一門重要的專業(yè)基礎課,在高校開設范圍廣、影響面大,如何在該課程各個環(huán)節(jié)融合課程思政,達到教書育人的真正效果是非常重要的。本文將從教學目標、理論教學、實驗教學、教學評價等幾方面論述課程思政的設計與融合。
網(wǎng)絡技術的產(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。人們在利用科學技術改造自然的過程中需要對網(wǎng)絡技術進行全面認識,在把握其客觀發(fā)展規(guī)律的同時,還需從哲學的高度來進行深刻的認識,不斷反省自身的行為,以利于人類社會向文明發(fā)展。同時,在計算機網(wǎng)絡課程的教學過程中,從科技哲學的角度向學生分析計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程及應用,也有利于學生對計算機網(wǎng)絡乃至一項新技術的認識[3]。
計算機網(wǎng)絡給廣大用戶展現(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)絡人們還可以做很多事情,這一切都建立在路由器、交換機、通信介質以及許許多多相關的網(wǎng)絡設備所構成的計算機網(wǎng)絡基礎上,人們看到、接收到的信息是網(wǎng)絡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,在電腦或者手機等設備輸入的信息也會通過網(wǎng)絡傳輸?shù)礁鞣N各樣的設備中處理、保存。因此網(wǎng)絡不是神秘的、虛幻的、無中生有的,是建立在物質基礎上的,網(wǎng)絡也不是法外之地,違反法律將會受到法律的嚴懲。
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思想,即在性能與復雜度間尋求平衡,比如網(wǎng)絡體系結構中層次數(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)絡緩沖區(qū)的設置等。引導學生理解這種設計理念所蘊含的哲學思想,并以此為基礎,能夠以全面綜合的視角客觀地看待生活學習中的問題,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。
計算機網(wǎng)絡從早期的面向終端的網(wǎng)絡到現(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一步提升[4]。
近十幾年來我國的計算機網(wǎng)絡有了飛速發(fā)展,與國家社會經(jīng)濟發(fā)展狀況是相統(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)應用從無到有、從弱小到強大,目前某些領域比如5G技術、移動支付、電子商務等領先世界,體現(xiàn)了量變到質變的積累、厚積薄發(fā)的過程[4-5]。
《計算機網(wǎng)絡》課程的專業(yè)目標是通過學習,學生能夠系統(tǒng)地了解以下概念和原理:計算機網(wǎng)絡基本概念;數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能;介質訪問控制;以太網(wǎng)的原理及擴展;IPv4協(xié)議的工作原理;路由器及IP數(shù)據(jù)轉發(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)絡安全基本知識;無線網(wǎng)絡基本原理;下一代因特網(wǎng)協(xié)議等。除了明確課程知識目標,同時還要明確課程思政目標:(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,能充分認識科技改變?nèi)嗣裆睿煌瑫r面對日益嚴峻的國際環(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社會責任的專業(yè)態(tài)度;(2)專業(yè)素質方面,學生能夠擁有不畏艱苦、敢于突破的科學精神,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、嚴以律己學習專業(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、開拓進取的專業(yè)精神;(3)專業(yè)技能方面,理解相關知識點、重要協(xié)議的原理,為后續(xù)進一步的技術升級、職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎;形成較強的實操能力,填補人才市場中應用型人才空缺,在獲得立身之本的同時能夠更好地服務社會[6]。
計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術密切結合而形成的技術領域,是迅速發(fā)展并在信息社會中得到廣泛應用的一門綜合性學科。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:計算機網(wǎng)絡及因特網(wǎng)的發(fā)展,我國計算機網(wǎng)絡發(fā)展的現(xiàn)狀。計算機網(wǎng)絡的基本概念、組成、分類及結構;計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的體系結構、分層和工作原理。
思政點:通過對計算機網(wǎng)絡概念、組成以及發(fā)展過程的講解,讓學生了解到網(wǎng)絡起源自20世紀50年代的美國,而中國在20世紀80年代才進入網(wǎng)絡的研究試驗階段,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。科技的不斷發(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)黨的正確領導,結合此知識點對學生進行愛黨和愛國教育。
在講解計算機網(wǎng)絡體系結構時,通過對網(wǎng)絡層次結構模型的講解,讓學生了解到層次結構的特點與優(yōu)點,從而引出不同的學生掌握不同的知識與技能,組合在一起可以構成一個處理復雜事物的整體,培養(yǎng)學生的團隊合作意識。
實例2
知識點:物理層的基本概念、數(shù)據(jù)通信的基礎知識、物理層下面的傳輸媒體、信道復用技術等。
思政點:在傳輸媒體中,無線網(wǎng)絡在人們?nèi)粘>W(wǎng)絡使用中占據(jù)了極大比重,其中衛(wèi)星通信越來越重要。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主創(chuàng)新研發(fā)的全球衛(wèi)星導航服務系統(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可的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2020年7月31日,習近平總書記在人民大會堂莊嚴宣布:北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通,這標志著北斗事業(yè)進入到全球服務新時代。該系統(tǒng)開通以來,運行穩(wěn)定,持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質服務,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域發(fā)揮著重要作用;在服務經(jīng)濟社會發(fā)展方面,該系統(tǒng)為交通、海洋、水文、氣象、森林防火、通信、電力調度、防災減災等重要領域提供了相應的導航、定位、授時和短報文通信服務[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)的拓撲結構圖。這個拓撲結構圖在全網(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),使用路由算法構造出自己的路由表。通過這個知識點啟發(fā)學生未來進入職場要有相互合作意識,必須與他人進行良好溝通,要有團隊精神,秉持合作共贏的理念,與他人協(xié)調一致完成工作任務,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。
實例4
知識點:應用層協(xié)議DNS、FTP、Telnet、WWW、HTTP、DHCP。
思政點:各種網(wǎng)絡應用不勝枚舉,一些著名應用如騰訊QQ、微信、淘寶、京東等,還有各種移動支付應用,如支付寶、微信支付等,都在世界范圍內(nèi)廣泛應用并受到用戶的極大認可,這些領先的應用都向世界展示出中國科研工作者的非凡創(chuàng)新能力。以此鼓勵學生在大學期間盡可能拓展知識面、融入科研團隊,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)絡安全。
思政點:隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展,網(wǎng)絡的安全問題也日趨重要。當網(wǎng)絡的用戶來自社會各個階層與部門時,大量在網(wǎng)絡中存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就需要保護。結合此知識點,教師要引導學生規(guī)范使用網(wǎng)絡,防范網(wǎng)絡詐騙和網(wǎng)絡成癮,加強學生的用網(wǎng)道德意識和防范意識。對學生進行網(wǎng)絡安全法律法規(guī)的宣傳普及,教育他們要知法、懂法、守法,教學中結合網(wǎng)絡泄密案件等,強調網(wǎng)絡安全的重要性,培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡安全意識[6]。
教學評價是衡量教學效果的主要手段,也是提升課程思政質量的重要組成部分。構建合理、科學、長效的評價系統(tǒng),是推動課程思政持續(xù)高效發(fā)展的目標之一。課程思政的教學效果評價需要由單一的專業(yè)維度,即根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)等剛性因素的評價,及期末考試側重的理論知識的考查,轉向學生精神風貌、理想信念及課堂獲得感等多個維度,加入基于團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,對學生開展調查,聽取學生對“課程思政”的評價,感受學生思想政治學習效果,了解思政元素在具體工作中的應用效果,進而不斷改進教學方式、優(yōu)化教學內(nèi)容,促進課程思政的建設[10-11]。
對《計算機網(wǎng)絡》實驗課程大綱、授課環(huán)節(jié)進行梳理,可以發(fā)現(xiàn),理工科實踐類專業(yè)課程其實也蘊含著豐富的德育資源,任課教師要結合專業(yè)教學內(nèi)容深入挖掘,從價值觀、責任感、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)學生樹立工匠信心和工匠自覺,提升學生的創(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導致線纜制作失敗,可以此教育學生在學習、工作中要注意細節(jié)、精益求精,培養(yǎng)學生的工匠精神、敬業(yè)精神[13]。
對于計算機網(wǎng)絡專業(yè)的學生來說,思政教育更多是體現(xiàn)職業(yè)道德、職業(yè)品質的“匠人精神”的教育,這里包含的品質有三個:一是敬業(yè),計算機網(wǎng)絡的工作環(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;三是專注,就是內(nèi)心篤定而著眼于細節(jié)的耐心、執(zhí)著、堅持的精神[14]。
目前計算機網(wǎng)絡模擬實驗平臺很多,也很成熟,在應用Boson NetSim、Packet Tracer、eNSP等模擬軟件時,應進行網(wǎng)絡設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、配置VPN、訪問控制列表等項目;VirtualPC、VMware等虛擬軟件應用過程中可進行配置Windows服務器的實驗;利用GN3來實現(xiàn)配置Linux網(wǎng)絡設備。模擬軟件不但能夠進行多種實驗,也能夠對試驗項目進行搭建,學生可以獨立操作完成預定項目,不需要分析實驗成本[15]。
基于模擬實驗平臺的專業(yè)訓練,教師要加以正確引導,同時鼓勵學生大膽嘗試、努力創(chuàng)新,讓學生融入個人對各種網(wǎng)絡設計的理解和創(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、挖掘學生的想象力和創(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備完全等同。在模擬軟件平臺設計完成后還要去網(wǎng)絡工程實驗室在實際的網(wǎng)絡設備上實現(xiàn),對設計中用到的網(wǎng)絡命令、參數(shù)進行充分的檢測,以便驗證當初的設想。
網(wǎng)絡工程實驗室中的網(wǎng)絡實驗應用物理的真實的網(wǎng)絡設備,已經(jīng)比較接近實際網(wǎng)絡應用,但是距離真正的網(wǎng)絡工程項目還有差距,要創(chuàng)造機會安排學生了解、參與真實的網(wǎng)絡工程項目,引導學生開展大量的實地調研,了解用戶需求、現(xiàn)代人日常的用網(wǎng)習慣、未來的網(wǎng)絡拓展及可能存在的安全風險等。教師要讓學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]。
中國科學院研究生院人文學院李伯聰教授強調:“沒有與倫理無關的工程,所有的工程活動不但涉及人與自然的關系,而且必然涉及到人與人、人與社會的關系問題,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網(wǎng)絡課程中開展工程倫理教育是必然的、緊迫的。在計算機網(wǎng)絡實踐課中應增加一些關于工程倫理案例、倫理學方面的教學內(nèi)容,讓學生深入了解科學技術所帶來的社會問題,喚起學生的責任感。要充分利用校內(nèi)外實訓環(huán)境,模擬真實的生產(chǎn)場景,讓學生參與到企業(yè)真實的工程倫理案例當中。通過實踐,重點引導學生提高防范工程倫理風險的意識,當面對倫理抉擇時,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)絡管理人員,從事某個公司或單位的網(wǎng)絡管理工作,必然會掌握工作單位的網(wǎng)絡拓撲結構,熟知關鍵設備的設置參數(shù),深知網(wǎng)絡攻擊的弱點所在,能接觸到企業(yè)大量的核心機密,如果離職也必須保守商業(yè)和技術秘密,不可因泄私憤或獲得利益而泄密,這是從業(yè)人員應該具有的基本職業(yè)操守和必須遵循的工程倫理。
《計算機網(wǎng)絡》課程各個教學環(huán)節(jié)及其蘊含的哲學原理、教學目標的確定、理論教學中的各個知識點、教學評價、實踐教學、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、技術與人文情懷、思辨哲學、邏輯思維等有效結合起來,經(jīng)由教師的教育引導,學生可在掌握專業(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)洹⑷^正確、為社會主義事業(yè)努力奮斗的有為青年。
[1] 張爍.把思想政治工作貫穿教育教學全過程開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報,2016-12-09(1).
[2] 中共中央、國務院.關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見(中發(fā)〔2016〕31號)[EB/OL].(2017-02-27)[2021–08–24].http://www.gov.cn/xinwen/2017-02/27/content_5182502.htm.
[3] 許金普.計算機網(wǎng)絡技術在產(chǎn)生、發(fā)展及應用中的哲學思考[J].計算機教育,2014,12(2):82-84.
[4] 帥小應.”德智融合”的”計算機網(wǎng)絡”課程思政教學探索[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2019,74(10):1-3.
[5] 中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心.第48次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》[EB/OL].(2021-8-27)[2021-09-05].http:// www.yidianzixun.com/article/0X3E9UdY?s=op398&appid=s3rd_op398&from=groupmessage&ivk_sa=1024320ul.
[6] 張婧.計算機網(wǎng)絡技術課程思政改革探究[J].計算機產(chǎn)品與流通,2020,37(11):72-73.
[7] 北斗網(wǎng).北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)開啟建設發(fā)展新征程[EB/OL].(2021-03-04)[2021–08–27].http://www.beidou. gov.cn/yw/xwzx/202103/t20210304_22009.html.
[8] 錢文進.北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析研究[J].科技經(jīng)濟導刊,2021(29):39-40.
[9] 楊美艷.基于課程思政的計算機網(wǎng)絡課程教學內(nèi)容設計方案探討[J].黑龍江科學,2021,12(9):112-113.
[10] 王霞.Python語言程序設計課程思政的探討[J].江蘇師范大學學報(自然科學版),2021,39(2):66-68.
[11] 劉秀倫.理工科院校“課程思政”推行的若干問題及解決思路[J].成都大學學報(社會科學版),2021,41(4):102- 110.
[12] 石休令.“課程思政”在高校實踐教學中的探索與實踐——以浙江郵電職業(yè)技術學院為例[J].現(xiàn)代職業(yè)教育, 2021,7(35):22-23.
[13] 王曄嬌.課程思政教學探索與實踐——以計算機網(wǎng)絡基礎課程為例[J].電腦知識與技術,2021,28(1):193-194.
[14] 蔣斕.高職計算機網(wǎng)絡實驗課程思政的探索與實踐[J].電腦知識與技術,2021,28(6):120-122.
[15] 薛亮.基于模擬軟件計算機網(wǎng)絡實驗課程的改革與實踐探索[J].信息與電腦(理論版),2016,10(11):243-244.
[16] 劉學鋒.電子信息專業(yè)“工程倫理”教學設計與實踐[J].電氣電子教學學報,2021,43(2):37-41.
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
唐山師范學院精品在線開放課程(《計算機網(wǎng)絡》)
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。
(責任編輯、校對:高俊霞)