《计算机网络与通信技术》国家级思政示范课程教学设计

本文分享了国家级课程思政示范课程《计算机网络与通信技术》，供各位老师学习借鉴。

工科课堂的课程思政教学设计

完成人：刘彪

审核人：王喜莲

一 课程和案例的基本情况

课程名称：计算机网络与通信技术

授课对象：电气类专业三年级本科生

课程性质：专业限选课

课程简介：“计算机网络与通信技术”是电气类专业课程。主要内容以五层协议的原理参考模型为基础，以TCP/IP协议族中的IP和TCP为核心，讲授计算机网络及通信领域的基本技术，同时涵盖网络技术的一些最新成果。

2020年学校一流线上课程，课程负责人：刘彪，教学团队成员：王保华、黄彧、聂晓波

课程简介：第四章 网络层，围绕IP层概述及IP地址展开教学。

（一）知识传授

1）掌握电气工程及其自动化领域专业相关的网络通信基础知识。

2）理解虚电路和数据报的技术区别，掌握数据报使用网络层的原因。

3）掌握MAC地址和IP地址的联系与区别。

4）了解解决IP地址耗尽问题的几种方法。

（二）能力培养

1）培养学生的科研前瞻性意识。

2）培养面向工科课程的学习热情，强化学生跟踪学习新技术、新知识的能力。

3）培养主动思考能力，强化开放性思维，让学生养成举一反三的主动思维习惯。

（三）价值塑造

1）让学生认识到看似“神秘”、复杂的计算机网络系统，其实是由多个设计精巧的功能模块组成，从而对科学研究产生兴趣，消除畏惧感；进一步体会科技发展中从无到有、从有到优的设计心路历程。

2）培养学生批判性思维能力，意识到随着年龄和阅历的增加，有意识地提升鉴别力。

3）增强学生的社会认同感，强化人类命运共同体的意识，进一步提升学生的社会责任感。

二 案例蕴含的思政元素分析

本单元教学从6方面入手，其思政元素融入主要体现如下：

（一）提升工科学习热情和批判性思维

从虚电路和数据报发展中的交锋对比，结合电气工程专业特点，扩展引出科学史上类似的发展历程——特斯拉交流电和爱迪生直流电之争，从两方面引入育人元素：1）伟大科学家事迹让同学感受到激励，增强对于工程技术学习的热情；2）技术纷争能够更好地促进社会发展，科技进步欢迎不同声音，让学生们敢于科学试错，有意识地提升自己的批判性思维。

（二）培养团队合作意识

IP层概述中，提到其中占主导地位的IP协议和其他配套协议如ICMP、IGMP、ARP等，介绍其各自在整个通信过程中的作用和重要性，强调IP协议虽然起主导作用，但是也需要其他协议的支持才能完成整个通信流程，介绍团队合作的重要性，剧中并非只有“男一号”、“女一号”才是需要努力的，更不能作“孤胆英雄”，借此培养学生的团队合作意识。

（三）培养主动思考意识

IP地址和MAC地址具有的特性类型一致，表现上各有不同，适用于对比教学方法，讲完该单元后，对比总结，引导同学们“知同”而“辨异”，提醒学生可以在适用场合采用对比分析方法，平时主动思考，面对具体问题还可以扩展出更多的分析方法，如分解法、带入法、扩展法等。

（四） 解决学习畏难情绪，提升创新意识

通过IP地址查询MAC地址需要用到ARP协议，看似抽象的协议，掌握之后并不复杂，但却解决了实际问题，此处从两方面入手：1）面对一个貌似神秘的未知领域，不要畏难，踏实做事，庖丁解牛，最终可以将其掌握；2）学习设计思路比学习协议本身更重要，作为要成为工程师或者科学家的工科同学，要领会这种从无到有、从有到优的心路历程，提升创新意识，不要满足于现有事物的重复。

（五）培养科研前瞻意识，增强国家认同，体会人类命运共同体

IP地址的耗尽问题，这是一个全球需要共同面对的问题。该问题外行看来有些悲观，但是业内科研工作者已经提前部署，引申到现在面对全球性气候和能源问题的电动汽车的发展，提及影片《流浪地球》。进一步从两方面达到育人效果：1）科技发展的前瞻性非常重要，往往对于社会发展、人类命运的具有决定性；2）重大问题下的全人类通力合作，提及“一带一路”战略和“3060双碳目标”，提升国家认同感，增强对于人类命运共同体的思考意识。

（六）培养主动思考和鉴别力，提升批判性思维能力

通过课后思考的方式，从两方面提升学生主动性思考和批判性思维：1）扩展到网络攻击、物联网、IPv6场景下，IP地址和MAC地址都有哪些对应变化？2）现在出现了一个IPv9的概念，大家通过查阅资料，独立深入思考，判断IPv9到底是一个自主创新的新技术还是科技投机的国际玩笑？强调要有意识地提升对事物的判断力，人生关键十字路口的选择可能会对人生产生重大影响。

三 案例教学整体设计

（一）教学设计

总体教学框架如图1所示。

图1 单元课程讲授框架

（二）教学实践

表1单元课程教案

（三）教学反思

针对本教学案例，设计层面科学合理，操作性强。深度对标“盐溶于水”，没有长篇大论，经过深入精简、选择、挖掘，实现每个思政点知识点向三个育人层次的自然延伸。思政育人元素丰富，形式多样，效果良好。

发现的问题及改进措施 ：1）部分思政元素点还需要进一步凝练，提升学生内心触动，避免占用过长时间。进一步引入科研实例，在更高层次的人类命运共同体意识强化方面进一步挖掘，增强对于培养学校的自信心和认同感的内容；2）育人效果反馈机制仍需探索。扩展多种反馈方式，提升问卷质量。持续改进计划：1）在保证课堂教学生动的同时，凝练思政元素表述方式；2）提升育人层次，进一步挖掘能够强化国家认同与社会责任感的元素；3）继续在多个维度推广本成果；4）探索反馈机制，提升问卷质量。