课程思政背景下网络工程特色专业建设探索
——以智能网络与优化调度课程为例
2023-12-23李亦卿
李亦卿,姜 淼
(1.广东工业大学 计算机学院,广州 510006;2.广东工业大学 信息工程学院,广州 510006)
近年来,思政课在高等教育课程体系中扮演着极其重要的角色,是进行社会主义核心价值观教育以及落实“立德树人”根本任务的关键课程。考虑到课程思政不是一门简单的课程,其本质是综合教育理念的灌输,需要授课教师采用创新型手段把专业课知识讲深、讲透、讲活。
在互联网时代,网络服务已经成为人们生活和工作不可或缺的一部分。网络工程作为信息技术领域的重要分支,其专业人才的培养质量对于整个行业的发展有着至关重要的影响。然而,传统的网络工程教学模式往往过于注重技术知识的传授,而忽视了学生的思想道德教育和职业素养培养。因此,如何在网络工程特色专业的建设中融入思政教育,提高学生的综合素质,已成为当前亟待解决的问题。
基于此,本文以广东工业大学计算机学院新开设专业选修课程——智能网络与优化调度为例,在思政课程背景下探索网络工程特色专业课程的建设路径,对于培养出更多具备创新能力和良好职业道德的网络工程专业人才具有重要现实意义。
一 探索特色专业选修课思政建设的必要性
2016 年12 月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中强调,要把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人[1]。2019 年9 月,习近平总书记在《求是》杂志发表重要文章指出,思政课是落实立德树人根本任务的关键课程,思政课作用不可替代,思政课教师队伍责任重大[2]。2020 年5 月,教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》,指出要将课程思政融入课堂教学建设全过程,发挥好每门课程的育人作用[3]。2021 年3 月,《教育部办公厅关于开展课程思政示范项目建设工作的通知》强调,要加快形成“校校有精品、门门有思政、课课有特色、人人重育人”的良好局面[4]。由此可见,随着党中央和教育部一系列政策指导性文件的出台,国家对高等教育机构课程思政的建设也提出了更高要求。
伴随着我国数字化、信息化产业的高速发展,我国各级政府在关键信息基础设施、工业互联网、车联网及物联网等多个领域密集出台了多条政策性文件[5]。为了顺应新工科的发展浪潮,广东工业大学计算机学院于2023 年春季新开设了一门特色专业选修课——智能网络与优化调度,其中包含24 学时的理论课以及12 学时的实验课,以培养出兼备网络工程专业理论与专业技术知识的高素质工程技术人才。该课程的授课对象是广东工业大学计算机学院网络工程专业的大三第二学期本科生,与大一、大二本科生授课模式不同的是,该阶段的本科教学将从侧重于夯实专业基础知识学习转变到侧重于前沿技术的分享介绍以及培养学生的探索性思维。
从思政教育的角度看,无论是本科必修课抑或是选修课,课程思政需要突破课程界限,覆盖到各类课程之中[6]。此外,在理工科领域,高校教师应当积极倡导包括必修、选修在内的专业课与思政教育相结合,在引领学生学习前沿科技知识的同时,融入国家科研强国战略思想。通过科技前沿的相关真实问题案例分析,可以实现思政元素融入课堂的显性与隐性教育的统一[7]。伴随着科学技术的迅猛发展,我国在理工科领域对具备良好创新素质、较强工程能力、较好人文社会科学素养与国际化视野以及德才兼备的高素质工程技术人才需求不断增加。因此,在课程中融入德育元素,可以培养道德意志,帮助大学生树立正确的职业道德观,对培养德才兼备的高素质人才具有深远影响[8]。
二 特色专业学科思政建设改革总体框架与路径
(一)教学内容的创新
智能网络与优化调度课程主要阐述智能网络的基本概念与优化调度的基本原理。该课程详细介绍了5G及人工智能时代的新型网络架构和优化设计方案,包括物联网、车联网、5G 移动通信网络及无人机网络等各类新型智能网络,使学生从整体上对现有的智能网络优化技术有一个较为全面和系统的认识。
考虑到该课程涉及较多的最优化计算以及人工智能相关基础知识,内容丰富但理论学时有限,授课教师在讲授时应掌握尺度,避免深陷于繁复的技术细节中。在教学内容安排上,不仅要求学生重点掌握最优化计算、人工智能神经网络的基本概念和相应的求解器等相关专业知识,而且要求教师注重学科课程思政精神层面的引导。具体体现在,教师可以在教学内容上多加穿插与智能网络相关的实际网络设计案例,并和学生探讨我国相关技术的研发历史,帮助学生了解中国企业在核心科技领域从追赶到反超的艰辛崛起之路,激起学生们的家国情怀。
(二)教学方法的创新
鉴于智能网络与优化调度这门课是一门同时具有理论和实验的专业选修课,可以灵活地将传统单一的教师讲授课程模式调整为教师讲授基础理论部分,其中涉及到的智能网络建模设计可适时进行任务分配,并以小组PPT 展示的形式进行智能网络模型的建模与分析讨论。同时,在进行课程实验任务布置时,加入思政案例并将思政内容自然融入课程实验报告中。例如,可以介绍老一辈科学家在探索网络搭建中遇到的重重困难并集智攻关的真实案例,也可以在实验课教学活动中穿插我国优秀企业如华为技术有限公司是如何将通信网络中的5G 标准推向全世界的。这种对课程内容编排的优化设计可以赋予每堂课更强的思想政治教育意义。
此外,还应当丰富教学渠道[9],可以引入微课、慕课等网络高质量教学资源,满足学生的差异化学习需求;还可以利用微助教等课堂互动轻应用平台,通过开通线上讨论板块,增进学生与教师间的移动交流互动。
(三)教学考核评价的创新
有效的课程考核能够在一定程度上提升学生的学习效果,并给予教师正向的教学反馈。然而在课程考核评价方面,传统的考核方式多以出勤率、课程报告以及期末考试成绩为主,这种评判方式不仅较为单一,而且缺乏学生与教师间以及学生与学生间的有效互动。
因此,需要根据特色专业课特点,进行新型教学考核形式改革的探索。利用现有信息化教学手段和方法,并结合创新的线上线下混合式教学设计方案[10],教师可以多维度评估学生的知识掌握情况。例如:在线上学习方面,通过线上课程视频以及相关任务的发布,让学生养成自主学习以及独立探索的学习习惯,可以将学生在微助教、慕课等教育平台上的参与度表现设置为总成绩的25%;在线下学习方面,可以将学生的考勤以及在课堂中进行小组PPT 讨论展示表现设置为总成绩的25%;考虑到该课程是面向大三第二学期的高年级大学生开设的一门专业选修课,可以适当在教学考核的实验设计报告中增加简单的文献阅读要求,为后续的大四毕业设计以及今后的科学研究打下坚实基础,可以设置该部分成绩占总成绩的50%。这种线上与线下相互补充的教学模式更加注重过程考核,可以有效打破填鸭式教学的弊端,并实现学生学习主动性、能动性和创造性的充分挖掘。
三 特色专业学科思政融合建设设计方案
(一)课程教学内容与课程思政知识点设计
该课程将坚持“立德树人”的原则,立足于当前智能网络科学技术的前沿性研究,引导学生在追求科学真理的同时进行文化自信教育。课程思政知识点设计思路见表1。
表1 智能网络与优化调度课程思政知识点设计
(二)课堂教学设计示例
1 课堂思政案例一:我国的5G 移动通信网络技术发展
首先介绍并强调在通信网络领域,以美国为代表的西方国家对我国实行了最为严格的技术封锁,这促使我们必须自力更生,自主研发。然后以中国5G 移动通信网络技术的探索与应用实践为例,进行“如盐入水,润物无声”的课程思政教育,达到如下思政目标。
1)培养学生的民族自豪感和自信心:中国5G 技术的发展取得了举世瞩目的成就,成为全球5G 技术的领跑者之一。在课程中,可以介绍中国在5G 技术领域的突破和贡献以及中国企业为我国的智能化网络事业提供的核心技术支持,例如,可对不同业务的传输需求进行个性化定制支持的SPN 电力通信网由华为技术有限公司提供技术支持,我国现建有的超过210 万个基站由中国铁塔股份有限公司负责建造,我国现建有的5G 网络、IPv6 和自智网络由中国移动、中国联通、中国电信三大移动通信运营商协作制造等。让学生了解中国在5G 技术领域的领先地位和创新能力,从而培养学生的民族自豪感和自信心。
2)培养学生的创新意识:5G 技术是创新最为活跃的领域之一,中国在5G 技术方面的成就离不开国内众多企业和研究机构的创新努力。在授课中,教师可以介绍国内在5G 技术领域的创新实践和成果,如华为、中兴、中国移动等企业在5G 关键技术(毫米波通信、大规模多天线通信、网络切片以及极化码等)研究和应用方面的创新实践。同时,也可以引导学生关注最新的5G 技术趋势和创新研究成果,激发学生的创新意识和科研探索精神。
3)培养学生的社会责任感:5G 技术具有广泛的应用场景,如智能制造、智慧城市、车联网以及自动驾驶等。在授课中,教师可以组织学生进行关于5G 技术应用的讨论,如5G 技术在智能交通、医疗健康以及教育等方面的应用。通过讨论,培养学生的社会责任感和关注科技发展的习惯,让学生了解5G 技术的发展对社会的推动作用以及面临的挑战。
4)培养学生的网络空间安全意识:5G 技术的发展带来便利和机遇的同时,也带来一些新的道德伦理问题,如数据隐私、信息安全以及电信网络诈骗等。在授课中,教师可以引入一些相关的真实案例,让学生了解这些问题的严重性以及应对方法,从而提醒学生保护个人隐私,谨防电信诈骗,同时培养学生的网络空间安全意识以及责任感。
5)培养学生的国际视野[11]:5G 技术的发展是全球性的,各国都在积极推进5G 技术的研发和应用。在授课中,教师可以介绍美国高通、欧洲爱立信、日本NTT以及韩国三星等公司关于5G 技术的最新研究成果和应用实践,让学生了解全球在5G 技术领域的发展现状和趋势。同时,也可以引导学生比较各国在5G 技术领域的发展特点和优劣,培养学生的国际视野和跨文化交流能力。
2 课堂思政案例二:“东数西算”国家发展战略工程中的算力网络构建
首先向学生介绍国家的“东数西算”发展战略,即通过构建数据中心、云计算以及大数据一体化等新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动,共同发展[12]。随后以“东数西算”中的算力网络构建为例进行课程思政教育,达到如下思政目标。
1)培养学生的爱国精神和社会责任感。通过讲解、案例分析等形式向学生介绍国家“东数西算”发展战略的重要性和意义,让学生了解国家在数字经济和信息产业方面的战略布局和目标;同时也可以邀请相关领域的专家或从业者进行经验和见解分享,让学生了解行业最新动态和发展前景以激发学生的爱国热情和社会责任感。
2)培养学生的创新意识。通过引导学生了解算力网络构建的技术原理和应用场景,让学生了解科技创新对于国家战略的重要性,培养学生的创新意识。可以引入最新的技术趋势和创新成果,如人工智能、大数据、云计算等,让学生了解这些技术在算力网络构建中的应用和前景。
3)培养学生的协作精神。通过组织学生进行小组讨论和合作实践,让学生了解协作在算力网络构建中的重要性,培养学生的团队协作精神。可以进行案例分析,让学生了解东西部的相关政府部门以及企业如何通过协作实现算力网络构建。
4)培养学生的可持续发展观念。通过引导学生了解算力网络构建中的能源消耗和环保问题,让学生了解可持续发展对于国家战略的重要性,培养学生的可持续发展观念。通过引入环保主题的案例分析,如介绍数据中心的节能技术和绿色能源的应用,让学生了解可持续发展的实践价值。
四 结束语
随着网络信息化产业的蓬勃发展以及对高素质工程技术人才需求的不断增加,我国对高校在人才培养上提出塑造学生家国情怀、行业自信、自强自立和科学精神等多层次需求。为实现这一目标,高校教师需要在提升专业知识的同时进行行业特色思政、科技报国情怀导入等多方位的课程思政教育。本文详细介绍了智能网络与优化调度这门特色专业课的思政教学设计内容,并在此基础上提出了“润物无声”的思政实施方法,有助于学生们了解中国智能网络技术从落后到领先,从追赶到反超的崛起之路,提升学生爱国主义情操,实现“立德树人”的教育目标。