陳南平

（湖北大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430062）

新時代新征程，迫切要求廣大青年學(xué)生提高服務(wù)意識和責(zé)任意識，積極關(guān)注和回應(yīng)社會現(xiàn)實問題。通過在專業(yè)課程中融入思政教育，可積極引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識專業(yè)課程學(xué)習(xí)與服務(wù)社會的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀，人生觀和價值觀，實現(xiàn)課程育人[1]。深度挖掘提煉專業(yè)知識體系中所蘊含的思想價值和精神內(nèi)涵，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生探索未知，追求真理，攀登科學(xué)高峰的責(zé)任感與使命感，還能激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)[2]。

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機相關(guān)專業(yè)的核心課程，具有很強的知識屬性，能力屬性和價值屬性。把這門專業(yè)課程作為課程思政建設(shè)的基本載體，根據(jù)其獨特知識內(nèi)容和特點，將科學(xué)思維方法和人文價值理念有機融入課程教學(xué)，達(dá)到潤物細(xì)無聲的育人效果[3]。本文進行了計算機網(wǎng)絡(luò)課程思政教學(xué)改革的探索和實踐。教學(xué)研究著重立足于課堂與實驗室教學(xué)方法，在教學(xué)過程中把注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練與科學(xué)人文精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，積極引導(dǎo)大學(xué)生提升理論聯(lián)系實際的能力和服務(wù)社會的本領(lǐng)。

課堂和實驗室是教學(xué)活動的主陣地。教師在課堂和實驗室教學(xué)中要堅持以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動的理念，強化學(xué)生綜合素質(zhì)和技術(shù)能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具備適應(yīng)社會的能力和后續(xù)成長空間。本文以教學(xué)實踐的探索和創(chuàng)新為基礎(chǔ)，從改革課堂和實驗室教學(xué)方式的五個方面展示如何把“課程思政”融入計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)實踐中。通過在教學(xué)過程中啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，同時將知識學(xué)習(xí)和德育教育有機結(jié)合起來，達(dá)到教書育人的目標(biāo)。

1 引入典型行業(yè)精英案例塑造學(xué)生正確的職業(yè)價值取向和良好職業(yè)道德操守

工科專業(yè)課課程學(xué)習(xí)時，由于學(xué)生對工程實際中的許多問題不了解，加之其理論知識十分抽象，導(dǎo)致不少學(xué)生對教師的講解似懂非懂，覺得課堂學(xué)習(xí)興味索然，注意力難以持續(xù)集中。在教學(xué)中以故事的形式恰當(dāng)引入一些行業(yè)精英的生動實例可以有效地使課堂擺脫索然無味的氛圍，讓學(xué)生脫離疲憊厭學(xué)的情緒，重新喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而且，在技術(shù)超速更新，競爭相當(dāng)激烈的IT行業(yè)，先驅(qū)們的故事有助于年輕的學(xué)子明確學(xué)習(xí)方向，進行職業(yè)定位。借助這些故事，教師可以對學(xué)生進行專業(yè)規(guī)范和職業(yè)道德教育，從而幫助學(xué)生形成正確的職業(yè)價值取向，保持良好的職業(yè)道德操守。

在課堂教學(xué)講授應(yīng)用層的http協(xié)議時，除了解釋該協(xié)議規(guī)定客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸通信規(guī)則之外，還會提到CGI腳本。用CGI腳本編寫的程序在涉及遠(yuǎn)程用戶從瀏覽器中輸入表單或進行檢索時，會給Web主機系統(tǒng)造成安全隱患。這些安全漏洞可能被網(wǎng)絡(luò)黑客發(fā)現(xiàn)并加以利用。講到此處引入我國著名黑客汪正揚的實例進一步說明。汪正揚從8歲起開始自學(xué)編程，11歲在瀏覽多家大公司的網(wǎng)頁時發(fā)現(xiàn)了360的一個安全漏洞，他將問題以及漏洞修復(fù)方案寫成了一個郵件，發(fā)給了360公司。到2014年，他成為那一年度中國互聯(lián)網(wǎng)安全大會上年齡最小的黑客。汪正揚選擇做白帽黑客維護網(wǎng)絡(luò)安全的事例使學(xué)生們明白：高超的專業(yè)技能必須用于推動技術(shù)進步，自身的聰明才智必須以正義和忠誠護航，才不負(fù)這份職業(yè)賦予IT人無比神圣的責(zé)任和使命。

2 通過拓寬專業(yè)知識樹立學(xué)生正確的網(wǎng)絡(luò)安全觀念，提高社會公德意識與國家安全意識

學(xué)生的專業(yè)知識面反映其專業(yè)能力和文化素養(yǎng)。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)通過自身廣博的知識視野，摘取與課程知識點相關(guān)內(nèi)容，穿插在任教的學(xué)科知識中，有針對性地填補學(xué)生在本專業(yè)領(lǐng)域的知識空缺。運用得當(dāng)?shù)闹R拓廣不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)，還能開闊學(xué)生專業(yè)視野，引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通。在講授網(wǎng)絡(luò)知識的同時介紹我國在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時代網(wǎng)絡(luò)安全治理方面的政策和措施，不僅能提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全意識和水平，還能提高其社會公德意識和國家安全意識。

在講解網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議IP的報文格式與封裝機制時，會提到IP地址欺騙技術(shù)：即可以通過修改IP包的源地址再重新封裝隱藏發(fā)送方的身份，使用這種技術(shù)可以對目標(biāo)設(shè)備發(fā)動DDos攻擊。這時可出示一份網(wǎng)上下載的最新我國DDos攻擊資源分析報告，帶領(lǐng)學(xué)生一起學(xué)習(xí)。從報告中不僅能拓展諸如僵尸主機節(jié)點、肉雞、反射服務(wù)器和偽造來源路由器等大量相關(guān)專業(yè)術(shù)語，還可以利用所學(xué)IP協(xié)議的原理進一步思考攻擊事件監(jiān)測數(shù)據(jù)如何采集、IP地址定位如何實現(xiàn)等問題。最后，借此介紹我國網(wǎng)絡(luò)安全治理情況。國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦早在2016年就發(fā)布了《國家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略》，積極防御潛在危險、有效應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊。近年來我國不斷加強網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急能力建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險得到有效控制。通過這些介紹，學(xué)生被引導(dǎo)核心技術(shù)要用于網(wǎng)絡(luò)安全的正面影響，同時也了解了我國網(wǎng)絡(luò)安全治理的政策法規(guī)，增強了網(wǎng)絡(luò)安全意識。相關(guān)知識的拓寬無形中強化了學(xué)生的社會公德意識和國家安全意識。

3 在問題引導(dǎo)教學(xué)法中把科學(xué)思維方法的訓(xùn)練與科學(xué)人文精神的培養(yǎng)融為一體

教學(xué)過程也是啟迪思維的過程。問題引導(dǎo)教學(xué)法以學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的問題為媒介，使學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的過程從“感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程”轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主探究的“再發(fā)現(xiàn)”“再創(chuàng)造”的過程。在教學(xué)活動中以“問題”為線索，基于問題情境發(fā)現(xiàn)探索知識能培養(yǎng)學(xué)生解決問題的意識和科技創(chuàng)新精神?！皢栴}”中蘊含的獨立自主與開放包容的科技創(chuàng)新精神是對學(xué)生進行科學(xué)人文精神的培養(yǎng)的最佳素材。

在進行用交換機組建虛擬局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)實驗課上，有一位學(xué)生建立VLAN后，在進行其連通性的測試時觀察到：在不同VLAN中ping不通的兩個PC切換到同一個VLAN中后再進行連通性測試時，ping命令會先顯示超時，再顯示正常收到回應(yīng)。為什么會有丟包情況導(dǎo)致的超時出現(xiàn)？這個問題并不是來自理論知識，而是源自實驗操作，因而特別有價值。當(dāng)他提出問題時，我沒有直接回答，而是告訴他應(yīng)當(dāng)從數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實現(xiàn)的角度和交換機的工作原理進行分析。經(jīng)過仔細(xì)分析交換機的VLAN功能

的實現(xiàn)過程，學(xué)生得出超時是因為交換機處理VLAN標(biāo)簽導(dǎo)致的結(jié)果。當(dāng)他再次找我求證其結(jié)論時，我仍然沒有給出肯定回答，而是提示可以使用抓包軟件用實驗驗證結(jié)論。經(jīng)過抓包工具對數(shù)據(jù)幀的分析處理，學(xué)生最終確認(rèn)他的結(jié)論是正確的。在尋求問題答案中，我引導(dǎo)學(xué)生一步步分析問題，思考探索，再實驗求證，讓學(xué)生通過科學(xué)思維方法解決實際問題。之后，我把這個問題及解答的全過程在課堂上向全班同學(xué)展示，并借機講述了華為公司研發(fā)我國第一臺自主產(chǎn)權(quán)的數(shù)字程控交換機的坎坷之路。中國通信企業(yè)打破國外壟斷，自主創(chuàng)新的過程正是立足于科學(xué)實踐和探索的精神突破關(guān)鍵技術(shù)難題，打破了西方世界所謂的“中國自己造不出程控交換機”的預(yù)言，從根本上扭轉(zhuǎn)了我國電信網(wǎng)現(xiàn)代化建設(shè)受制于人的被動態(tài)勢，同時也樹立起中國人用自主知識產(chǎn)權(quán)高技術(shù)產(chǎn)品自主建設(shè)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的信心和決心。

4 利用啟發(fā)討論式教學(xué)方法訓(xùn)練學(xué)生判斷分析、歸納綜合的理性認(rèn)知方式，培養(yǎng)學(xué)生探索未知，追求真理，勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感與使命感

科學(xué)認(rèn)識過程是一個在邏輯基礎(chǔ)上進行創(chuàng)造的過程。邏輯思維方法是理性認(rèn)知方式的基本特征。在啟發(fā)討論教學(xué)方式中，教師依據(jù)知識點設(shè)計一系列互相聯(lián)系而又不斷深化的啟發(fā)性問題，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，并在此基礎(chǔ)上進一步組織學(xué)生深入討論。這種學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進行的有意識的抽象邏輯思維活動，不但能鞏固和強化學(xué)生對相關(guān)知識點的理解，而且能幫助學(xué)生把理性認(rèn)知方式內(nèi)化為一種思維習(xí)慣，使其終身受益。

啟發(fā)討論式教學(xué)方法從預(yù)先設(shè)定的具體問題展開討論，逐漸引出事物的本質(zhì)規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，契合“從特殊到一般，從具體到抽象”的理性認(rèn)知過程。在討論過程中，教師應(yīng)適時參與講解與評論，把握討論方向。在講授網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三要素的課堂教學(xué)過程中，并沒有機械導(dǎo)入語法、語義和同步的概念，而是從“通信雙方節(jié)點如何互通消息”的提問為切入點，并以日常生活中相隔異地的人們?nèi)绾位ネㄏ⒓右詥l(fā)，引導(dǎo)學(xué)生展開討論。從漢代長城垛口上的烽火狼煙到云中誰寄錦書來的鴻雁傳書，從近代郵政系統(tǒng)的書信往來到當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時代的網(wǎng)絡(luò)通信，學(xué)生們在人類通信史的絢麗圖景中深入思考并歸納總結(jié)出通信的核心目標(biāo)──消息內(nèi)容的傳遞，從而引出通信協(xié)議的語義這一要素。然后進一步提問：語義呈現(xiàn)的基礎(chǔ)是什么？同時提示學(xué)生回憶自身語言學(xué)習(xí)的經(jīng)歷。經(jīng)過再次討論，得到語義是通過語言內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化表示的結(jié)論，即語法這一要素。在此基礎(chǔ)上假設(shè)通信的一方未收到消息或遲遲沒有回應(yīng)，那通信過程能順利進行嗎？啟發(fā)學(xué)生深入討論通信過程的細(xì)節(jié)，最后得出正常通信必須按規(guī)定節(jié)拍進行，從而導(dǎo)出通信協(xié)議的同步這一要素。最后在對討論進行總結(jié)時進一步指出：網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的協(xié)同運作構(gòu)筑起網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的大廈。而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體實現(xiàn)十分復(fù)雜，需要通過實際應(yīng)用環(huán)境反復(fù)求證，數(shù)次修訂。當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的RFC文檔協(xié)議集從草案到正式標(biāo)準(zhǔn)的形成印證著互聯(lián)網(wǎng)專家和科技人員探索求真的足跡，體現(xiàn)著網(wǎng)絡(luò)先驅(qū)們敢為天下先的開拓精神。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的探索和創(chuàng)新即是一個富有挑戰(zhàn)性的學(xué)術(shù)研究問題，又是一個擁有大規(guī)模應(yīng)用場景的工程問題，是未來的科技工作者和工程師值得付出畢生精力為之努力的事業(yè)和使命。

5 將知識點的講授融入特定情境，營造生動的課堂教學(xué)氛圍，在潛移默化中熏陶青年學(xué)生的民族擔(dān)當(dāng)精神和愛國主義情懷

教師在教學(xué)過程中有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定積極情緒色彩的生動具體場景，可以引起學(xué)生情感共鳴和知覺體驗，從而幫助學(xué)生理解相關(guān)知識點。情境教學(xué)法的核心在于挑選與教授內(nèi)容相關(guān)的素材，在課堂上適時嵌入知識點的講解，從而營造一種具有特定情感傾向的課堂氛圍，通過靈魂深處的撞擊喚起學(xué)生心靈的激蕩和共鳴。較之傳統(tǒng)工科專業(yè)課的課堂中枯燥的邏輯推理和呆板的知識記憶，情境教學(xué)法可以在輕松愉悅的氣氛中引導(dǎo)學(xué)生掌握知識，獲得“潤物細(xì)無聲”的良好教學(xué)效果。

在講授物理層無線通信媒體──微波這一傳輸介質(zhì)時，同時介紹了無線移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。但知識點的傳授并沒有就此止步，而是繼續(xù)提問：在地球上我們可以用微波進行無線通信，那么地球與別的星球，比如火星，又該如何互通信息？即在太空中又該如何正常通信？這個問題把學(xué)生的視角瞬間由地球拉到浩瀚太空，一時間激起大家強烈的興趣。我立刻借機播放了“從天問到嫦娥”的視頻短片，并要求大家從短片的介紹中尋找答案。短片回顧了中國航空航天的輝煌成就：從載人航天、北斗導(dǎo)航到嫦娥探月，天問探火，中國航天科技專家獨立自主地完成了對關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)公關(guān)，以實際行動實現(xiàn)了中國人探索行星，征服太空的夢想。從短片的介紹中，學(xué)生們了解到目前我國航天技術(shù)中是使用VLBL測控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離行星的通信，該系統(tǒng)使用多個超遠(yuǎn)距離望遠(yuǎn)鏡接收同一天體的無線電波信號，進行干涉處理運算，最后得到射電圖像，可保證遠(yuǎn)距離太空行星通信的精度。在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，同學(xué)們深深被短片中呈現(xiàn)的我國航天專家們征服茫茫太空，探索浩瀚宇宙的精神所感染，為航天科技人熱愛祖國、無私奉獻、建設(shè)航天強國的壯舉所折服。一種以報效祖國為神圣職責(zé)的愛國主義情懷連同尋求宇宙奧秘，實現(xiàn)飛天夢想的科學(xué)探索精神一起久久回蕩在課堂，感召和鼓舞著每一位年輕的學(xué)子。那次課給所有學(xué)生都留下深刻的印象。課后，大家紛紛在課程學(xué)習(xí)群里發(fā)言，表示要以自強不息、勇于創(chuàng)新的精神對待專業(yè)課程的學(xué)習(xí)；要用智慧、汗水乃至生命奉獻祖國和人民，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興。

三尺講臺，萬里江山。融合了課程思政教學(xué)元素的課堂不僅能圓滿完成專業(yè)知識傳遞，更能因時制宜地做到對學(xué)生開創(chuàng)精神的培育，人格心靈的喚醒和道德情操的升華。作為一名人民教師，必要以匠心育人，以恒心銘志，以初心奮楫，在傳道授業(yè)解惑中弘揚師者風(fēng)范，在塑造生命的歷程中對年輕的一代培根鑄魂。大思政背景下計算機網(wǎng)絡(luò)課程改革的道路即艱且長，我們應(yīng)牢記為黨育人，為國育才的莊嚴(yán)使命，在課程思政改革的道路上不斷探索和前行。