★ 国家出版署审批 ★ 河北教育出版社主办
★ 国内刊号:CN 13-1399/G4 ★ 国际刊号:ISSN 1674-9324 ★邮发代号 :18-219
高级计算机网络与课程思政融合方案设计与研究
万良田1,王 菲1,孙 璐2,王咸鹏3
(1.大连理工大学 软件学院,辽宁 大连 116622;2.大连海事大学 信息科学技术学院,辽宁 大连 116026;3.海南大学 信息与通信工程学院,海南 海口 570228)
[摘 要]课程思政是实现“全程育人、全方位育人”的有力保障,如何在高级计算机网络课程的教学中,挖掘课程知识点中的政治思政元素,将思政点融入到章节教学之中,是课程设计与研究的探重要问题之一。该文章以自底向上的计算机网络架构为课程设计主体,给出课程思政实例,结合高级计算机网络课程思政在实际教学中遇到的重点和难点问题,对高级计算机网络课程思政的建设方向进行深入分析与讨论,将思政点与教学内容有机结合,实现课程思政与专业教学的同向同行。
[关键词]课程思政;高级计算机网络;课程方案设计;思政方案研究
[基金项目]2019年,大连理工大学,大连理工大学研究生教改基金资助项目“《高级计算机网络》中的“思政元素”挖掘与融入思政教学方法研究”【JG_2019069】。
[作者简介]万良田,(1989-),男,辽宁省海城市,博士,大连理工大学软件学院网络工程系,副教授,主要从事数据科学研究;孙璐,(1990-),辽宁省大连市,博士,大连海事大学信息科学技术学院通信工程教学系,副教授(通信作者),主要从事资源分配研究。
[中图分类号]TP393.0 G641 [文献标识码]A
一、课程思政融入源动力
2016年,习近平总书记在全国高校思政会议上明确指出,高等教育要以思政课程及课程思政为手段,逐步完成“全程育人”以及“全方位育人”的总体目标[1]。课程思政有别于思政课程,相较于以思政为课程的核心内容,课程思政采用“润物细无声”的方式将思政内容或思政点在专业课程中加以体现,贯穿于高等教育的每个培养环节中,为祖国培养出思想觉悟高、社会主义核心价值观正、肩负国家发展理想与使命的接班人[2][3]。
21世纪的今天,随着网络的发展和兴起人,们的学习和生活方式已经逐渐被改变,网络的重要性不言而喻,作为网络相关专业的学生,学好高级计算机网络这门课至关重要[4],而将课程思政与高级计算机网络相融合会带来如下几点优势:
(一)高级计算机网络课程授课对象覆盖面较广,不仅是计算机科学与技术,软件工程,通信工程、电子信息工程等专业也会将本课程纳入学生培养方案中,更多的受众学生更利于思政点以及思政内容的传输[5]。
(二)学生群体将来的就业面较广,企业类型涵盖国企、民企、外企等各行各业,相关学生较好的思想觉悟以及政治素养不仅有利于在日常工作中的网络技术相关发展,对于日后的网络规范使用也起到至关重要的作用[6]。
(三)在学生求学期间让学生有努力和奋斗方向,虽然我国近些年在高科技尤其是网络方面的发展突飞猛进,但是距离网络强国还有一定差距,教师在授课过程中通过引入国内外技术差异、融合课程思政元素,让学生明确我国目前的优劣势,在未来的学习和工作过程中,有的放矢[7]。
二、思政点与知识点的融合设计方案
在融合思政点及知识点时需要注意的是,课程仍以高级计算机网络的专科知识为主,保证课程定位不变,在课程教学当中合理融入思政点[8],即重新进行课程设计、教学内容设计,并在设计过程中巧妙利用思政点,灵活调动学生积极性,提升学生的民族自豪感。本文内容主要以计算机网络五层架构为基础结构,从绪论、物理层、数据链路层、网络层、运输层及应用层,详细阐述思政点与知识点的融合方案设计。
(一)第一章:绪论。
知识点:互联网在我国的发展、计算机网络的主要应用、计算机网络参考模型。
思政点:互联网开始于20世纪60年代末,中国从1994年4月20日开始接入了全球网络,虽然由于计算机的网络技术起步较晚,但由于国家以及各企业对计算机行业的投入与支持,各级科研工作者对研究事业的辛勤投入,我国在计算机网络领域实现了快速的崛起与发展。1992年,清华大学的校园TUNET正式开始投入使用,这也是我国第一座完全投入使用TCP/IP这一体系网络结构的大学校园网,1994年5月,中科院高能物理研究院网站首次成功接入国际标准互联网,并建成中国第一个WWW网站[9]。随后建立的中国之窗等网页,宣传了我国的文化、政治等思想,促进我国与其他国家的行业交流。同时,高能所计算中心专家应邀开展专题,介绍网站栏目。该网站被中国互联网协会评价为中国最早的有影响的网站。网络改变了人们交流的方式,在新冠病毒的影响下,新的社会坏境迫使国家寻找新的出路。在腾讯会议、学习通等国产软件的助力下,在家庭中不仅能线上办公,还能线上授课,而且网络通畅,方便快捷。引导学生学会合作与分享,不能故步自封,技术的开放和共享往往能促进技术的发展,同时还要发挥创新的最大积极性,从而创造更大的社会价值。计算机网络参考模型与人类社会的运行机制更为相似,个人是社会中最基本的元素,几个人会构成家庭,几个家庭成为了一个社区,进而构成社会、国家。每个人都是至关重要的,只有实现自己的个人价值,提高社会责任感,才能更好的为家庭、社会、国家做出贡献,贡献自己的一份力量。
(二)第二章:物理层。
知识点:信道中的数据传输、三种管道通信方式、光纤通信的基础知识。
思政点:克劳德香农是信息论与人工智能领域的主要奠基人,从电子工程学跨界到生物遗传学,再到密码学的研究,他被认为是20世纪最伟大的科学家之一[10]。而且他爱好骑独轮车、下棋、杂耍等,生活得非常有趣。这鼓励学生对生活永不满足,要充满好奇心、注重实践。华为公司作为中国的民企,近年来被美国采取各种手段打压制裁。究其原因是美国担心华为威胁其通讯行业的核心地位。华为近年来在信息通信领域发展迅速,平均每月把总销售收入的10-15%投入研发,不断探索前沿技术领域,同时注重基础研究,并且华为5G的研究已经走在世界的前列。自从华为5G面世以来,美国更加忌惮华为公司,还拉拢其他国家打压华为。但也正是因为美国的屡屡打压,华为自主研发了芯片,推出了智能手机的鸿蒙系统,拥有要打赢这场仗的魄力与勇气。华为给国人提供了优秀的正面典范,弘扬了中华民族自信心,激励着广大学生的爱国热情和历史责任心,使广大学生意识到自力更生的重要性,努力学习知识才能立足,少年强才能国强的责任感。有着“光纤之父”的称号的高锟,在一开始提出光纤理论的时候并不被广泛接受,即使被媒体嘲笑是痴人说梦,但高锟仍然继续研发和改进,并最后通过该技术获诺贝尔物理学奖。这号召学生们向“光纤之父”学习,努力做有突破性有创造性的科研。
(三)第三章:数据链路层。
知识点:介质访问控制协议、以太网、无线通信的远近效应。
思政点:高通作为美国的移动芯片巨头之一,其两大主营业务为专利授权与芯片设计生产和营销,不过在2015年因高通反垄断案被重判近十亿美元的罚金。高通公司收受了不公正的高额专利许可费,并且滥用了其在芯片市场的支配地位,将其芯片与专利捆绑销售并存在交叉补贴。这说明企业应承担相应的社会责任,不能滥用自己的市场地位,国家设立反垄断法和反对不正当竞争的必要性,建立良性竞争下的市场体系。中国古代的烽火台是古人解决远距离通信问题的智慧,算是最早的通信协议。在需要传达重要信息时,点燃烽火、狼烟。“幽王烽火戏诸侯”的这个寓言,讲的是周幽王为了赢得博褒姒一笑,曾多次随意用火引燃烽火台,诸侯一开始严肃小心对待,但发现被戏耍后按兵不动,最终真的面临大敌的时候没有人来救驾,最终灭国。这提醒学生们不能贪图玩乐,不要乱用通信协议,否则将带来严重的后果。中国古代有诗句:“近水楼台先得月”。可见古人已经对远近效应有了深刻的认识。因此教导学生要提升文化自信,主动积极地创造正确的校园文化,从而树立民族自豪感与认同感。
(四)第四章:网络层。
知识点:网络层的功能、IP协议、路由、最短路径算法。
思政点:我国古代的驿站,是官府专门设置的、供传递重要情报和文书的官吏进行休息、更换马匹等的地点,在中国已有三千余年的邮驿史,驿站管理的工作特别像路由的工作原理,即完成路由工作的路由器在某个端口上获得数据包,之后再按照数据包的目的地址进行分组转发,选取最佳路线并转发至另外的端口上的过程。由此教导学生继承传统文化中的精华,借鉴世界优秀文化,提高民族自豪感。2021年我国最新的网络发展报告公布,陈述了以习近平总书记关于互联网强国战略的重大思路为指引而获得的新进展新成果,深入分析了网络在各应用领域的发展状况,并评价了全国31个省份从数字经济发展、互联网管理等维度的网络发展情况。该报道还认为,我国的网络产业在抵御世界新冠肺炎疫情、疫病常态化防治以及全面复工复产过程中起到了难以取代的作用,我国在2020年网络产业高速发展,互联网基础设施全面覆盖,对网络强国的建设取得了历史性成就。这启示学生们发挥创造力,在新的社会环境下承担时代新人的社会责任,为我国实现网络强国贡献自己的一份力量。夏培肃先生是目前我国现代计算机信息事业的奠基人之一,被誉为“中国计算机之母”。新中国成立后,夏培肃在国外取得博士学位,之后带着建设新中国的热情与对祖国的热爱回到祖国,然后参与研制我国电子计算机,并培养了我国首批计算机人才。这又一次对学生强调了祖国的重要性,要时刻将祖国放在第一位,不论身在何处都要心系祖国。埃兹格迪科斯彻是1992年图灵奖的得主,他给年轻人的忠告是:只做只能你做的事,强调在科学研究中把一件事做到极致的重要性,从而培养更多领域中的高精尖人才。
(五)第五章:运输层。
知识点:传输控制协议TCP、TCP的流量控制和拥塞控制。
思政点:1986年,美国的太空挑战者号载人航天飞机于升空73秒后发生突发意外,飞机爆炸失事,究其原因是设备中一个O型封环突然失效,之前有工程师对发射的过冷天气进行警告,但由于各种原因没有得到重视。由此带给学生们的启示是科学研究是严谨的也是致命的,不能放过万分之一的可能性,要做到百分之百的可靠。在汽车使用率高、人口密集的大城市,交通堵塞的现象往往发生在上下班或假日期间,这时需要对交通进行控制疏导,尽量缩短行车时间,便利居民的同时减少燃料损耗。同样在互联网中发送信息的时候,大量信息涌入线路,也需要进行流量控制和拥塞控制。对于交通堵塞来说,可以采取限制车辆驶入的方式,比如限制单双号出行,或者从根本上限制车辆的注册情况,比如摇号限购或者对车牌号竞拍等。可以联系到流量控制和拥塞控制。这引导学生在学习学科知识的时候注重其与现实世界的联系,有助于对学科知识的理解。
(六)第六章:应用层。
知识点:简单邮件传送协议SMTP、万维网WWW。
思政点:从1997年率先开发业内的第一个个人电子邮箱系统至今,网易就一直把电子邮箱业务视为最基本的战略业务。自2003年开始至今,网易邮箱在国内的占有率,始终高居国内首位。网易CEO丁磊曾在2020网易未来会议上指出:科技企业要从学习和模仿,走向以真正的技术创新为主;推动新科技真正的落地应用,脚踏实地关注对用户、对社会最有价值的事物。正是由于中国互联网人在困境中的不断探索,勇于创新,在科技浪潮中有自己的坚持与担当,最终才创造了众多的科技成果。必须引导学生意识到创新的重要性,养成发散思维的习惯,拥有创新的热情,扩展自己知识面,为未来的就业打下良好基础。百度的创立改变了中国人获取信息的方式,同时也提高了信息获取的速度。“百度一下,你就知道”的标语也预示着百度的强大之处。1999年,应邀返乡的李彦宏惊叹于国内高速发展的经济,随着网络的发达,抓住了创业机遇的人也非常多,搜狐、网易、京东等,李彦宏毅然放弃了硅谷著名搜索引擎企业Infoseek的丰厚待遇,选择回到中国,开启自己的创业路。选择中文搜索引擎的创业方向,为国内互联网时代奉献自己的力量。中国社会科学院社会学研究所公布的一项权威报道称,百度培训的五十多万人工智能的技术人才,相当于全国十个人工智能的重点高校。李彦宏的创业经历诠释了一个中国人的时代当担,所以青年学子也应该担负起新时期的责任和担当,志存高远,发掘自身价值,承担起共创美好未来的历史使命。
三.高级计算机网络课程思政建设方向
高级计算机网络课程思政点的提炼效率、优劣以及最终的讲授成果有关整个课程思政建设,关于建设方向的研究下文给出了三个努力的方向。
(一)教师队伍的思政建设
高级计算机网络课程内容复杂繁多,这就需要教师队伍在;理解课程内核的基础上进行不断提炼,找到其中蕴含的思政精神和观念,因此教师队伍的思政建设是课程思政能否有效实施的关键。
在专业课中,由于教师基本从事的就是自身研究范围内的,所以教学资质自然不会产生问题,而在新时期课程思政的课程建设下,非思政课堂添加了思政知识,非思政教师对于这一部分可能会出现能力不足的问题。那么,在建设课程思政的体系中非常重要的一点就是教师队伍的思政建设。首先,课程思政是国家在培养新时代社会主义接班人的重要方法,但不限于对青年大学生的培养,教师队伍的思政观念培养也尤为重要;其次,专业课程中的思政点与课程的结合不能是一蹴而就的,特别是在教育中,需要柔性结合、潜移默化,即“润物细无声”的效果。
高级计算机网络这门课的授课内容多为计算机网络协议、OSI网络架构、网络通信等理工科理论知识,如果将思政点生搬硬套,不乏会产生低下的教学效果。这里我们要求教师对思政点进行深入理解并合理结合课程知识进行授课,以达到真正的课程思政建设。
(二)课程思政的实践性落实
纵观以往的课程思政建设,从起步阶段到如今的全面改革,均存在思政点探索难、课程建设不科学、学生掌握不牢固等顽疾。但其实,这就是理论教学的劣势。我国自古以来重视实体操作,古代许多伟大的哲学与理学理论均是来自切身实践,即实践决定认识,这也与马克思的唯物主义观念不谋而合。理论教育是人类所探索出的,使后代进行全面学习的捷径,但认识的决定者只能是实践。
在高级计算机网络课程中,教师准确把握施教点后,让学生在理论课堂或者是实验课堂上进行合理的实践性操作,即对思政点的实践或者对古老探索的还原,更能加深学生对知识的掌握,也自然而然地、潜移默化地接受了课程中的思政点,如此实践性操作也将成为我国课程思政教育改革的关键成功点。
(三)建立健全教学反馈方案
对于一个传统的教学效果完美的课堂,至少要有三个教学步骤,那就是课前预习、课堂教学和课后复习。在普通课堂亦是如此,但新时期课程思政建设要面对更加困难的问题,那就是思政知识与课程知识相结合,另外,由于是非思政课,在专业课的课程考核中缺少对于思政知识的考核,所以教师和学生对其重视程度存在一定的不确定性,那么适当的反馈机制需要被考虑。
正如高级计算机网络中某些协议的反馈机制,在进行部分思政点的结合后,对学生进行一定程度的课程考察,不限于考试等应试模式,但至少要了解学生自身的想法与理解,并让学生学会自我掌握、思考和领悟,由此课程思政的潜移默化效果才能达到。
4 结论
通过本文中思政点与知识点的融合设计方案,教师在授课专业知识过程中将思政点与之巧妙融合,以“润物细无声”的方式,调动学生积极性,让学生心中充满民族自豪感,给学生以正确的引导。融合思政点及知识点的过程中需要避免生搬硬套、强加思想或者搞错重点,严格把握课程思政与思政课程的区别,在恰当的地方引入恰当的案例,激发学生独立思考、提升学生理想信念以及爱国热情,为高校专业教育以及思政教育提供新思路,为祖国培养出思想觉悟高、社会主义核心价值观正、肩负国家发展理想与使命的接班人。
[参考文献]
Advanced computer network and ideological and Political Course
Design and research of fusion scheme
Wan Liangtian 1 Wang Fei 1 sun Lu 2 Wang Xianpeng 3
(1. School of software, Dalian University of technology, Dalian 116622, Liaoning; 2. School of information science and technology, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning; 3. School of information and communication engineering, Hainan University, Haikou, Hainan 570228)
Abstract: curriculum ideological and political education is to realize "whole process and all-round education" In the teaching of advanced computer network course, how to excavate the political ideological and political elements in the course knowledge points and integrate the ideological and political points into the chapter teaching is one of the important problems in the course design and research. This paper takes the bottom-up computer network structure as the main body of the course design, gives the course ideological and political examples, combines with the key and difficult problems encountered in the actual teaching of the ideological and political of the advanced computer network course, conducts an in-depth analysis and discussion on the direction of the ideological and political construction of the advanced computer network course and organically combines the ideological and political points with the teaching content, realize the same direction of Ideological and political education and professional teaching.
Key words: curriculum ideological and political; advanced computer network; curriculum scheme design; ideological and political Scheme Research