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课程思政在《计算机网络实验》的探索与实践
张彦斌1,林萍2
(1.杭州电子科技大学,计算机学院,浙江杭州,310018;2.浙江理工大学,理学院,浙江杭州,310018)
[摘 要]:如何找到高校专业学科教学与思想政治教育的结合点,充分发挥专业学科育德、育人的功能,成为了新时代高等学校课程思政的核心问题之一。为贯彻落实国家网络安全观和课程思政的育人精神,本文对计算机网络实验的教学内容进行思政元素的挖掘与提炼,探索与实践了课程思政在计算机网络实验教学中的融合点,力求理论、实验、思政点三者的同一时空融合,实现“三全育人”格局。实践表明,思政教育能够融入网络实验教学中,增加了学生在课堂上的实践求证真理过程的趣味性,提升了学生的网络安全意识和法律法规常识,实现“立德树人”的教育目标,为高校课程思政教育教学提供了一种行之有效的参考方案。
[关键词]:课程思政;计算机网络实验;思政教育
[基金项目]:2019年度浙江理工大学“互联网+”课堂教学改革项目“基于超星泛雅平台的五星教学法的改革实践” (jxal201901)。
[作者简介]:张彦斌(1981-),男,福建龙岩人,博士,杭州电子科技大学计算机学院,讲师,研究方向:计算机网络和无线移动网络;林萍(1982-),女,福建龙岩人,博士,浙江理工大学理学院,特聘副教授,研究方向:凝聚态物理。
[中图分类号]:TP393,G641 [文献标识码]: A
2016 年12月 习近平主席在全国高校思想政治工作会议上强调“把思想政治工作贯穿教育教学全过程,开创我国高等教育事业发展新局面”[1],这为高等院校开展各个专业的思政教育指明了战略方向,课程思政本质上就是要坚持立德树人,在高校专业课程的培养过程中促进思政教育与专业课程相融合,推荐全过程全方位育人。教育部也印发《高等学校课程思政建设指导纲要》要求全面推进高校课程思政建设,该纲要指出高校要深化教育教学改革,充分挖掘各类课程思想政治资源,发挥好每门课程的育人作用,全面提高人才培养质量[2]。课程思政教育不是简单地在专业课教学过程中增加思政内容,而是要充分挖掘与专业课相关的思政元素,在教学过程中以潜移默化的方式将思政教育贯穿于整个专业课堂教学中。另一方面,2018年4月习近平主席在全国网络安全和信息化工作会议上的讲话“没有网络安全就没有国家安全”,指出了互联网安全是处于非常重要的国家战略位置。为贯彻落实网络安全普及和课程思政的育人精神,本文对《计算机网络实验》课程开展“课程思政”的教学设计,对课程教学内容进行思政元素的挖掘与探索实践,坚持以“立德树人,知行合一”为教学治学理念,充分发挥计算机网络实验课程对国家网络安全人才培养的关键作用,坚持德育教育、专业知识传授和实践创新能力三者的有机融合,把思政教育贯穿到专业教学的全过程,培养具有家国情怀的社会主义建设者和接班人。
针对目前计算机网络实验的课程现状,该实验课程存在如下四个方面的不足:
(1)计算机网络理论课程和实验课程在时空上是分离的。《计算机网络实验》是一门实践性强的技术,是对计算机网络理论知识的求证与应用实践,目前计算机网络理论教学和网络实验是安排两门课,在不同的时间、不同的空间来进行授课的,因此,网络实验课与理论课程在时空上的分离将不利于培养学生“知行合一”的治学理念。
(2)理论强而实践少。学生普遍学了许多计算机网络的基本原理,例如TCP/IP协议的工作原理,掌握了大量理论知识和网络实验的配置命令等,但是缺少实际网络应用场景的网络通信编程、网络安全维护、网络测试等应用实践能力。
(3)工科类专业学生的网络实验课程大都没有系统设计和规划网络知识专业教育和思想政治教育的融合。
(4)网络安全意识与法律意识薄弱。学生在掌握了网络技术的同时,缺少网络安全法律法规方面的知识,强烈需要思政教育的渗入和国家网络安全法的普及。
基于以上四个方面的不足,本文把思想政治教育有机融合在计算机网络实验教学过程中,进行计算机网络实验课程的教学改革,达到在传授网络技术的同时,潜移默化帮助学生树立正确的世界观、人生观与价值观,坚持“知行合一”的治学理念,培养学生成长为具有家国情怀的优秀通信人才,可以从以下几个方面展开:
(1) 树立执行课程思政理念,教师要先行
在网络实验教学过程中融入思政元素,在讲授网络专业知识的同时渗透思想政治教育和理念,首先要提高教师自己的育德意识和能力[3-5]。要从思想上改变思政课程与非思政课程的界限,思想政治教育也是我们非思政课程老师的一种责任,把专业知识传授好的同时还需要立德育人,引导学生健康成长。教师不忘初心,牢记使命,有效利用课堂这个教育平台,把思想政治教育贯穿网络实验课程教学全过程,不断提高学生的政治思想水平、道德品质、文化修养、网络安全意识,让学生成为德才兼备的复合型人才。其次教师要不断学习思想政治教育相关理论并积极参加课程思政专题培训会,同时业需要学习教师职业道德规范和提高教师职业道德修养;学习网络实验课程相关理论知识,加强教师自身的网络技术水平。只有老师自身的政治思想过硬、专业基础扎实,才能言传身教引导学生形成正确的治学理念、世界观与价值观。
(2) 明确课程思政的教育目标
在网络课程的教学过程中,要将价值导向与知识传授相融合,明确课程思政的教学目标,在知识传授、能力培养过程中弘扬社会主义核心价值观,传播爱党、爱国、积极向上的正能量,将思想价值引领贯穿网络实验教学计划、实验标准、实验内容、教学评价等主要教学环节。思想政治教育对内要进行坚定“四个自信”的教育,抓好马克思主义理论教育,为学生一生成长奠定科学的思想基础。
(3) 提升网络安全意识
通过网络协议分析、网络流量分析和网络性能检测,培养学生掌握网络错误和故障诊断能力,增强学生网络安全分析能力与防御能力,普及学生国家网络安全的法律法规,提升学生网络安全自我防范意识和自觉遵守网络安全的法律法规。
(4) 设计“课程思政”教学改革方案
明确了思想政治教育的任务与国家网络安全相关法律法规,结合课程相关知识点,计算机网络实验的思政教学改革方案将围绕立德树人来进行设计。首先要明确计算机网络实验课程带育人功能的教学目标,然后根据教学目标,选取网络相关知识点和可融合的思政元素,最后设计思政教育的教学内容,实现在传授专业技术的同时,提高学生的思想政治水平。
基于如上课程思政改革思路,融合思政教育的课程观,旨在将思想政治教育功能融入计算机网络实验教学各环节,突破原有思政课与非思政课的界限,深挖计算机网络实验课程所蕴含的思政教育元素,对网络实验教学大纲16个实验项目进行思政内容设计,如下表格 1所示。
计算机网络实验课程思政内容设计 |
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网络实验项目 |
实践能力培养 |
思政教育的目标 |
思政的元素 |
网络实验的概述; 1、基本报文分析实验 |
网络协议分析 网络流量分析 |
1.激发学生的爱国意识,树立正确的家国情怀、热爱自己专业情怀。 2.增强学生的专业自信力。
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1、2016 国家网络安全法公布,引出学生专业特别是网络安全专业相关的就业前景非常好,使学生对自己的专业充满信心。 2.介绍网络技术在物联网、智慧交通、智慧家居、智慧大脑、智慧城市中的应用,特别是华为5G技术的推广应用,增强学生中华民族自豪感,提高学生为自己、社会、国家建立起安全防护线的意识。 |
2、ARP协议分析 |
网络安全分析 |
1、培养学生遵纪守法。 2、激发学生维护祖国网络安全使命感和责任心。 |
1、介绍窃听、重传、篡改、拒绝服务攻击、电子欺骗、非授权访问、病毒等常见安全问题,加强同学们的防范意识,了解基本的预防和检测技术。 2、通过讲述ARP协议的发展历史与原理,展示我们国家在网络通信协议方面一开始是很薄弱的,还经常受到国外的黑客攻击,是受攻击次数最多的国家之一,从而引导学生自强不息,努力学习网络安全防护知识,增强学生维护祖国网络安全的使命感和责任心。 |
3、Apache Web服务器安装配置
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网络安全分析 网络错误和故障诊断 |
1、培养学生遵守Web相关的法律法规。 2、培养学生遵守网络道德,成为网络空间的正能量。 |
1、介绍与Web紧密相关联的数据爬虫技术,禁止贩卖与兜售数据、入侵别人网站等违法行为,培养学生遵守网站的相关法律法规。 2、在讲述Web密钥机制时,通过钓鱼网站、网贷、网络直播等案例引导学生在电子购物、网上交易转账、网络博客等方面要注意自己的个人安全。 |
4、DNS 域名服务器安装配置 |
网络安全分析 网络错误和故障诊断 |
1、培养学生网络强国战略思想。 2、树立正确的网络安全观。 |
从IPv4发展到IPv6,我们国家从无到有迎头赶上,在IPv6体系内,总共有25台DNS根服务器,3台主根分别在中美日,其中我国1主3辅,主根服务器在北京,三台辅根分别在上海、成都、广州。根域名服务器是互联网的核心系统与关键基础设施,理解域名系统结构,帮助学生以辩证的、战略的思维理解网络域名服务对于国家信息化的重要意义。 |
5、SOCKET 网络程序设计; 6、TCP协议分析 |
网络通讯监视 网络性能检测 |
1.树立坚定网络安全的信念。 2.培养严谨的科学态度和团队协作能力。 |
1、通过组队进行python网络套接字编程实践,理解并掌握TCP/IP层次模型,共同完成通信App的开发,培养学生团队合作精神。 2、通过网络数据传输的原理求证实验,进行网络安全的法律法规教育,不能在网上编辑和传播病毒,树立正确网络安全观。 |
7、DHCP基本配置与原理过程 |
网络流量分析 网络协议分析 |
培养学生敢于担当、迎难而上的勇气。 |
互联网起源于美国,因此美国在 IPv4 地址、技术、产业、应用方面占据垄断地位。IPv4互联网向 IPv6 的演进为我国建设网络强国迎来了难得的机遇。我国迎难而上建立起基于IPv6的网络,引导并鼓励学生要奋发图强、敢于担当、迎难而上,把我国建设成为一个网络强国。 |
8、网线与水晶头制作 |
网络错误和故障诊断 |
培养学生的工匠精神
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通过双绞线与水晶头的制作,培养学生的工匠精神、实践和理论紧密结合理念,继承老一辈革命家实事求是的优良传统,做到“知行合一”的治学理念。 |
9、交换机的基本配置实验 10、生成树STP的配置实验 |
网络安全分析 网络错误和故障诊断 |
提升学生网络安全意识和技能 |
帮助学生认识到建设网络强国,要有自己过硬的技术,才能提供丰富全面的信息服务,需要完善的信息基础设施。
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11、VLAN 间路由配置 12、静态路由的配置 13、RIP 路由协议基本配置 14、OSPF路由协议基本配置 |
网络错误和故障诊断 网络性能检测
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1、树立条条大路通罗马的成功理念。 2、培养网络故障检测与排除,增强网络防御能力。 |
通过路由协议原理与实验配置,了解人生实现自我价值的道路也类似路由协议一样有很多选择,从事网络安全相关的各种不同行业,教育学生加强专业技术知识的学习,从而掌握网络的核心技术,实现每个学生不同的自我价值,把我国发展为网络强国。 |
15、静态和动态 NAT配置 16、ACL网络访问控制 |
网络安全分析 |
树立网络安全观 |
通过配置实验掌握防火墙的配置原理,守卫局域网的安全。没有网络安全就没有国家安全,网络战争已成为对国家安全的下一个威胁。网络安全为人民,网络安全靠人民,努力提高学生网络安全意识,遵守网络空间的法律法规,树立正确的网络安全观。 |
1、课程思政实施
基于如上课程思政的教学设计,把课程思政精神融入《计算机网络实验》课程教学中,在教学实践中采用基于华为网络虚拟仿真软件eNSP(Enterprise Network Simulation Platform)辅助网络实验教学,让思政教育贯穿教学的全过程。利用超星泛雅平台开展线上线下混合式实验教学,课堂上充分运用eNSP分析网络协议、实验任务驱动、互相讨论式教学等方法,实现了学生“知行合一”实验求证教学的同时又有效的进行思想教育。
2、效果评价
课程思政育人效果嵌入在期末成绩里,是通过教师和学生两边评价的总评分得出。学生针对每一个实验项目内容进行实验内容、思政融入、知识传授、价值引领四个方面的自我评分,教师相对应也给出实验项目、思政融入和学生实践能力的评分,如下表格 2和表格 3所示。
学习效果评价(上课学生评教) |
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类别 |
内容描述 |
得分 |
总评分 |
实验内容 |
教学重/难点 |
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思政融入 |
融入元素、结合途径 |
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知识传授 |
学到新知识、开阔新视野 |
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价值引领 |
理念有感悟,行为有执行 |
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学习效果评价(上课学生评教) |
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类别 |
内容描述 |
得分 |
总评分 |
实验内容 |
教学重/难点 |
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思政融入 |
融入元素、结合途径 |
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实践能力 |
提高网络技能,增加网络维护本领 |
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基于思政教育的教学模式在2020-2021第一学期计算机网络实验课程中运用,与没有采用该教学模式的2019-2020第一学期作对比,教学实践结果表明教学成效显著。学生的期末平均成绩显著提高。从图1可以看到,优秀、良好的学生比例明显提高。从成绩分析可以得出,融入思政元素的教学模式确实可以提高教学质量,改变传统灌输式教学模式,将理论教学、实验教学、思政元素在时空上紧密结合在一起,更加注重培养学生的自主求证与实践创新能力,达到思政元素潜移默化的融入网络实验课程效果。
图 1期末成绩对比
本文针对高校《计算机网络实验》课程的教学大纲内容进行思政元素的挖掘与梳理,提供一种可行的课程思政与专业课相融合的教学设计,树立强烈的课程思政意识,始终围绕政治认同、家国情怀、网络安全法律法规、道德修养等重点内容优化网络实验教学内容供给,将网络强国战略思想融入教学过程中,激发了学生对网络实验课程的求证学习兴趣,提高了学生的主动学习积极性,培养学生树立科学的国家网络安全战略观,构建起有效的“三全育人”格局,形成良好的育人效果。作为专业教师,唯有在实践中不断探索,提高自身的政治素养和思政教育能力,才能成为合格的育人者,为实现中国的伟大复兴而不断培养建设者和接班人。
[1] 吴晶, 胡浩. 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面 [J]. 中国高等教育, 2016, 24): 5-7.
[2] 教育部等八部门关于加快构建高校思想政治工作体系的意见 [J]. 中华人民共和国教育部公报, 2020, 04): 23-7.
[3] 周融. 高校开展课程思政专题教师培训的必要性分析 [J]. 教育教学论坛, 2021, 11): 65-8.
[4] 林丹丹. 新时期高校课程思政建设的优化路径研究 [J]. 教育教学论坛, 2020, 21): 61-2.
[5] 章德玉. 思政教育融入专业课程的教改路径与对策研究 [J]. 教育教学论坛, 2020, 21): 74-5.
Exploration and practice of "Ideological and political elements" in computer network experiment course
Yanbin Zhang1, Ping Lin2
(1. Department of Computer Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, 310018 2.Department of Physics, Zhejiang Sci-tech University, Hangzhou, Zhejiang, 30018)
How to find the combination point of professional subject teaching and ideological and political education in colleges and universities and give full play to the function of professional subject to cultivate morality and people, has become one of the core problems of ideological and political education in colleges and universities in the new era. In order to implement the national network security concept and the spirit of ideological and political education of the Ministry of education, this paper excavates and refines the ideological and political elements in the teaching content of computer network experiment course, explores and practices the integration point of ideological and political education in computer network experiment teaching, and strives for the integration of theory, experiment and ideological and political education in the same time and space, so as to realize the pattern of "three complete education". Practice shows that the ideological and political education can be integrated into the network experimental teaching, which increases the interest of students in the process of practice in the classroom, improves the students' network security awareness and common sense of laws and regulations, and realizes the educational goal of "cultivating morality and cultivating people", which provides an effective reference scheme for the ideological and political education in colleges and universities.
Keywords: Curriculum Ideological and Political Education, Computer Network Experiment, Ideological and Political Education.