工程教育專業認證的計算機網絡課程探索與實踐

張凱 李紅嬌 王亮亮 畢忠勤 王靜

[摘 要] 計算機網絡課程是計算機類專業的一門專業必修課程，目前在具體教學實踐過程中存在著不足以滿足當前工程教育專業認證要求和“立德樹人”教育根本任務的內涵要義的問題。為對接工程教育專業認證要求，融合課程思政教學理念，提出以強調工程實踐的課程大綱修訂、以強調案例引入的教學方案修訂、以強調課程思政的教學過程修訂的教學探索思路。通過課程建設，提高學生的工程實踐能力，提高學生的德育素質，提升教學質量和效果。

[關鍵詞] 計算機網絡;課程思政;工程教育專業認證

[基金項目] 上海高校青年教師培養資助計劃（ZZsdl19006，ZZsdl18006）;上海市重點課程（計算機系統安全）;上海電力大學2018課程思政建設項目（20181204）;上海電力大學2019課程思政建設項目（20191206）

[作者簡介] 張 凱（1990—），男，山東臨沂人，工學博士，上海電力大學計算機科學與技術學院講師，主要從事網絡信息安全研究;王 靜（1992—）， 江蘇太倉人，女，法學碩士，上海電力大學計算機科學與技術學院助教（通信作者），主要從事思想政治教育研究。

[中圖分類號] TP393 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0034-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-12

一、引言

工程教育專業認證是當前工程教育領域內國際互相承認的一項重要教育質量保證制度，旨在對工程專業的高等教育水平提出一種專業的合格評價認證，同樣也是工程教育質量的一項重要保障制度[1]。當前，國際上普遍認可的本科工程教育學位的互認協議為《華盛頓協議》。我國于2006年啟動了與國際工程教育專業認證具有等價效用的相關試點工作，2013年加入《華盛頓協議》成為預備成員，并于2016年成為正式成員[2]。開展相關工程教育專業認證工作，可有效支撐我國“中國制造2025”強國戰略、“一帶一路”倡議和新工科專業建設等為我國提供大量得到國際認可的工程領域人才[3]。

計算機類專業是當前新工科專業建設中的一類重要前沿專業，包括了人工智能、云計算、大數據、物聯網等新一代的信息網絡服務技術，如何保障計算機類新工科專業滿足新時代工程實踐的要求，所培養的本科生滿足卓越工程師的要求，工程教育專業認證具有重要的指導意義。計算機網絡課程，是計算機類專業的一門重要專業必修課，是“計算機網絡安全”“網絡編程與實踐”“物聯網工程”等課程的前序課程，同樣在云計算、物聯網等網絡服務以及依賴網絡服務的大數據、人工智能技術等領域具有重要作用。因此，為對接工程教育專業認證對工程師的能力要求，計算機網絡課程需要面向工程教育專業認證進行探索與實踐，而面向工程教育專業認證的計算機網絡課程建設對新工科建設和“中國制造2025”戰略具有重要的意義。

在風云變幻的國際新形勢下，中共中央總書記習近平同志在全國高校思政政治工作會議上強調要“落實立德樹人根本任務”，注重對學生實現“三全育人”，積極回答實現全程育人、全方位育人的途徑。“課程思政”則是高校思想政治教育與專業課程積極融合、同向同行的一種重要探索[4]。計算機網絡課程與當代信息技術發展密切相關，日常所碰到的網絡服務所依賴的便是計算機網絡課程內的計算機網絡技術。這就需要通過增加和講解鮮活的思政案例，將結合有課程思政意義的計算機網絡課程與時俱進地在課堂上進行呈現，使思政教育理念創新與工程實踐理念協同前行[5，6]。

在課程思政背景下，如何更好地完成對接工程教育專業認證需求的計算機類專業課程建設成為一項具有重要意義的課題。計算機網絡課程作為計算機類的重要專業基礎課程，一方面包含計算機網絡的系統性基本理論，培養學生的邏輯思維能力，引導后續課程的建設思路;又強調計算機專業的實驗實踐教育，培養學生在CICSO模擬器和新華三網絡交換設備的真機操作能力，為工程教育專業認證提供實踐教育基礎[7]。因此，基于“立德樹人”教育根本任務，對標工程教育專業認證的要求，筆者打造出“三強調、三修訂”的課程建設實現路徑，即：以強調工程實踐的課程大綱修訂、以強調案例引入的教學方案修訂、以強調課程思政的教學過程修訂。

二、以強調工程實踐的課程大綱修訂

依據計算機科學與技術工程教育專業認證的要求，對計算機網絡課程大綱進行重新修訂，對課程目標進行重新梳理。

筆者對工程教育專業認證對計算機網絡課程中學生的畢業要求進行梳理理解。

指標點要求1：能夠將相關工程專業知識運用到對計算機領域的復雜工程問題解決方案的設計、分析和改進。

指標點要求2：針對計算機領域的復雜工程問題的解決方案，能夠進行滿足特定軟硬件系統或組件需求的開發。

指標點要求3：能夠對計算機工程實踐中節能與綠色計算技術進行理解，并理解相關技術在環境和社會可持續發展中的影響。

依據工程教育專業認證對計算機網絡課程中學生的畢業要求中的三項具體指標點要求，對課程大綱內的課程目標進行重新梳理，具體有如下幾點：

課程目標1：理解計算機網絡體系結構、分層原理、數據通信、網絡協議、點對點網絡、廣播網絡、差錯控制、流量控制、擁塞控制等基本概念或主要算法，初步掌握使用這些網絡技術對計算機工程實踐中的復雜問題進行建模描述、技術提煉和問題表達方法。

課程目標2：掌握常用網絡協議或主要算法的工程實踐，能夠對計算機工程實踐中的復雜問題進行問題抽象和邏輯推理，給出合理解決方案，并能夠基于用戶需求對問題的解決方案進行良好的開發。

課程目標3：了解計算機網絡對計算機學科及其他工科學科的科學研究意義等內容，樹立良好的世界觀，能夠用理性的思維意識對自然和社會中的問題進行例行判斷。

三、以強調案例引入的教學方案修訂

當前，大量生活中的網絡現象蘊藏著計算機網絡課程的重要概念及其應用。如何將鮮活、與時俱進的案例引入，充分調動起學生對每次課堂知識點的學習興趣，這需要在每堂課的教學方案中突出教學案例引入的適用性、趣味性與創新性。筆者就所采用上海電力大學周林副教授主編的《計算機網絡與應用》（第二版）教材中前10章，給出10個可參考的課程引入案例。這里需要指出的是，課程引入案例主要是采用嵌入在PPT電子教案內的視頻、動畫、圖片等多媒體文件，輔助以文字進行說明。

四、以強調課程思政的教學過程修訂

在專業課程中，融入課程思政，融入德育內容。把思政思想和專業知識有機融合，將德育教育和專業教育有機融合，培養學生科學的世界觀、人生觀和價值觀。“立德樹人”的根本教育任務既要“立德”也要講求“樹人”，既要培養愛國主義也要注重育人。

例如以下三個案例：（1）以美國以及西方七國的“高速信息網絡技術研究計劃”為切入點，講授世界場域的科技技術競爭正在進行，我國正在加大科技投入，在關鍵領域尋求突破。（2）以最早寫出以太網草稿的梅特卡夫為例，引申互聯網三大定律“摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律”都是三位科學家在年輕的時候努力工作的成果，“青春正當時”為切入點，鼓勵大家把握現在的青春學習時光。（3）以“TCP連接中的兩軍問題與區塊鏈技術中的拜占庭錯誤”為切入點，鼓勵大家跟進計算機科學前沿概念和技術，并從本質上抽象核心問題，仔細比較和學習。

五、總結

計算機網絡課程，作為計算機等相關工科專業的專業必修課程，以及新工科專業的重要基礎課程，需要結合新時代工程教育認證的具體要求，因此需要經過良好的課程建設。筆者在課程思政背景下對照工程教育認證的內涵要義，對計算機網絡課程進行了一定程度的教學實踐與探索，重在強調學生理論學習與動手實踐的能力，并注重培養學生的德育品德。近兩年，正在結合慕課平臺完成線上線下的課程建設;筆者主講的課程獲得了學校教學競賽一等獎，并承擔了相關的課程思政和重點教改等省部級和校級教改項目，取得了一定的成效。

參考文獻

[1]中國工程教育質量報告（摘要）[N].中國教育報，2016-04-08.

[2]李永華，林家儒.《華盛頓協議》工程教育專業認證中培養目標的合理性評價研究——以信息工程專業為例[J].中國校外教育，2019（18）：68-70.

[3]唐燈平，凌興宏，魏慧.新工科背景下的計算機網絡類課程實踐教學模式探索[J].計算機教育，2019（1）：72-75.

[4]李焦明.如何實施“課程思政”[N].中國科學報，2019-09-04.

[5]王令群，袁小華，張天蛟，王振華.融入思政教育的計算機網絡課程教學[J].教育教學論壇，2019（30）：30-31.

[6]耿麗娟.“課程思政”在計算機基礎課程中的探索[J].通訊世界，2019，26（8）：347-348.

[7]周林.計算機網絡與應用（第二版）[M].北京：中國電力出版社，2017.