課程思政理念下IP地址概述的課堂教學(xué)設(shè)計

閆海英　應(yīng)文豪　錢振江　朱海霞　嚴(yán)衛(wèi)

摘要：以課程思政理念為指導(dǎo)，以常熟理工學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的一個知識點——“IP地址概述”為例，結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式，對如何在課堂教學(xué)中有效融入思政元素進(jìn)行了實踐與探索，旨在良好達(dá)成以知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領(lǐng)為一體的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：課程;思政;BOPPPS;課堂教學(xué);教學(xué)目標(biāo)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）07-0168-02

1 概述

作為新時代高校思想政治教育改革深化與創(chuàng)新的產(chǎn)物，課程思政以專業(yè)課程作為載體，將思政元素融入其中，通過專業(yè)知識與思政元素的有機融合，將思想政治教育工作貫穿于教育和教學(xué)的全過程，從而使各類專業(yè)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，最終實現(xiàn)“立德樹人”的教育目標(biāo)[1-4]。本文以課程思政理念為指導(dǎo)，以常熟理工學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的一個知識點——“IP地址概述”為例，結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式，對如何在課堂教學(xué)中有效融入思政元素進(jìn)行了實踐與探索，旨在良好達(dá)成以知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領(lǐng)為一體的教學(xué)目標(biāo)。

2 課堂教學(xué)背景

計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)是計算機學(xué)科各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)原理和技術(shù)的重要課程，是計算機學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程涉及計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和原理體系結(jié)構(gòu)、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層及網(wǎng)絡(luò)安全等方面的知識和內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地了解計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史、體系結(jié)構(gòu);了解網(wǎng)絡(luò)安全的研究內(nèi)容和應(yīng)用;熟悉數(shù)據(jù)通信的基本過程和原理;掌握計算機網(wǎng)絡(luò)各層的功能、工作原理和主要協(xié)議，培養(yǎng)學(xué)生運用計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理和技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析和應(yīng)用的能力。

“IP地址概述”部分屬于計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中網(wǎng)絡(luò)層的講授內(nèi)容，它既是本章節(jié)后續(xù)子網(wǎng)劃分、路由選擇、地址解析、NAT轉(zhuǎn)換等內(nèi)容學(xué)習(xí)的前提，也是學(xué)生理解計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸原理的基礎(chǔ)，因此，該部分內(nèi)容在整門課程的學(xué)習(xí)中具有十分重要的作用。同時，該部分內(nèi)容具備與思政元素有機融合的特點，可以引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，不斷發(fā)展提升自我能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、科技興國、強國意識。

3 課堂教學(xué)要求

3.1 教學(xué)目標(biāo)

通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解IP地址的概念及表示方法，體會IP地址在網(wǎng)絡(luò)中的重要地位;掌握IP地址的組成結(jié)構(gòu)及分類，能判斷給定IP地址的類型;掌握特殊IP地址的類型及計算方法，并能理解它們的特殊功用;了解IP地址短缺及分配問題;注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、科技興國、強國意識。

3.2 教學(xué)重點與難點

該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，重點是IP地址表示方法、分類、組成結(jié)構(gòu)、特殊IP地址類型及思政元素的融入，難點是如何在IP地址概念、表示方法及短缺和分配問題中合理融入思政元素。

3.3 教學(xué)方法

在該部分內(nèi)容的課堂教學(xué)中，我們通過應(yīng)用BOPPPS教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，另外通過類比、設(shè)疑啟發(fā)、討論思考、點評總結(jié)等教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并對學(xué)生進(jìn)行團(tuán)結(jié)合作、愛國強國教育。

4 課堂教學(xué)設(shè)計

BOPPPS教學(xué)模式【5-8】是近年來在北美眾多院校被廣泛推廣應(yīng)用的一種教學(xué)模式，它將教學(xué)過程劃分為六個步驟，分別是導(dǎo)言、目標(biāo)、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測和總結(jié)。其中，導(dǎo)言主要是拋磚引玉，吸引學(xué)生的注意力，并簡要介紹即將學(xué)習(xí)的知識單元內(nèi)容;目標(biāo)是明確告知學(xué)生學(xué)習(xí)完知識單元內(nèi)容后應(yīng)達(dá)到的目標(biāo);前測是衡量學(xué)生目前對知識單元內(nèi)容的掌握情況，幫助任課教師適時調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度與深度;參與式學(xué)習(xí)是設(shè)計有效的教學(xué)環(huán)節(jié)，方便及促進(jìn)學(xué)生深度參與知識單元內(nèi)容的學(xué)習(xí);后測是檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行評價;總結(jié)是對知識單元內(nèi)容學(xué)習(xí)情況進(jìn)行回顧、總結(jié)及反饋等。

依據(jù)前面的教學(xué)要求，并結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式，將“IP地址概述”部分的教學(xué)過程設(shè)計如下：

4.1 導(dǎo)言

此部分主要是吸引學(xué)生的注意，引發(fā)學(xué)生的思考，幫助學(xué)生專注于即將學(xué)習(xí)的新內(nèi)容。

1） 教師設(shè)疑啟發(fā)

（1） 展示一張身份證圖片，提問學(xué)生它是什么？有什么用？

（2） 展示一張計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，提問學(xué)生網(wǎng)絡(luò)中的不同計算機如何標(biāo)識？

2） 學(xué)生討論思考

3） 教師點評總結(jié)

通過將身份證與計算機進(jìn)行類比，引出本次課的講授內(nèi)容。

4.2 目標(biāo)

此部分主要目的在于幫助學(xué)生明確授課的知識點及對相關(guān)知識點的把握程度。

1） 掌握獲取本機IP地址的方法;

2） 了解IP地址的概念及表示方法;

3） 掌握IP地址的組成結(jié)構(gòu)及分類;

4） 掌握特殊的IP地址類型及其用途;

5） 能判斷IP地址的類型及進(jìn)行特殊IP地址的求解運算;

6） 了解IP地址分配及短缺問題。

4.3 前測

此部分主要目的在于了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)，調(diào)整課堂內(nèi)容的深度和進(jìn)度。

1） 教師設(shè)疑啟發(fā)

（1） 如何獲取本機的IP地址？IP地址是怎么表示的？

（2） 56.168.15.1是什么類型的IP地址？如何判斷的？

（3） 請列舉出幾種特殊的IP地址類型，并簡要說明下其用途。

2） 學(xué)生討論思考

3） 教師點評總結(jié)

4.4 參與式學(xué)習(xí)

該部分主要采用教師操作演示、直面講授、設(shè)疑啟發(fā)、討論思考、點評總結(jié)等綜合方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容講解，引導(dǎo)學(xué)生深度參與，提高學(xué)習(xí)效果。下面以IP地址概念、表示方法及短缺和分配問題為例來具體說明一下：

1） 教師操作演示

查看本機的IP地址（ipconfig）。

2） 教師講解

IP地址是網(wǎng)絡(luò)上任意一個設(shè)備用來區(qū)別于其他設(shè)備的唯一可標(biāo)識的地址。通俗來說就是主機在網(wǎng)絡(luò)上的地址標(biāo)識符。

思政融入1：詢問學(xué)生自己區(qū)別其他同學(xué)的地方是什么？與學(xué)生進(jìn)行互動并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展自身特長。

TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IPv4地址是由32個比特位組成的，為了提高IP地址的可讀性，便于記憶，把32位的二進(jìn)制數(shù)每8位一組，分成4組，每組中間用點分隔開來，每組8個二進(jìn)制數(shù)再轉(zhuǎn)換成1個十進(jìn)制數(shù)表示，這就是“點分十進(jìn)制”表示法。

思政融入2：每個同學(xué)都是班級中的一份子，班級好離不開每個同學(xué)的努力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作意識。

3） 教師設(shè)疑啟發(fā)

IP地址中每個十進(jìn)制數(shù)的取值范圍是否有限制？如果有，其取值范圍是多少呢？

4） 學(xué)生討論思考

5） 教師點評總結(jié)

IP地址中每個十進(jìn)制數(shù)都是由8位二進(jìn)制數(shù)組成的，所以它的取值范 圍應(yīng)介于 00000000～11111111之間，即0～255之間。

6） 教師講解

IPv4地址的長度為32位，大約可提供40億個地址，但其分配嚴(yán)重失衡，比如美國人均可擁有9個IP地址，而中國每個人只有0.06個地址。尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，用戶不斷增多，IPv4地址短缺問題越來越嚴(yán)重，影響也越來越大。

7） 學(xué)生討論思考

8） 教師點評總結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)起源于美國，美國掌握著IP地址的分配和管理權(quán)。

思政融入3：俗話說“少年強則國強”，引導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科技興國、強國意識。

4.5 后測

此部分主要目的在于了解學(xué)生學(xué)習(xí)成效，看其是否達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

1） 隨堂練習(xí)

現(xiàn)給定一個標(biāo)準(zhǔn)IP地址為202.67.12.8，請完成下列計算：

（1） 判斷該IP地址是什么類型的？

（2） 求其直接廣播地址、受限廣播地址、網(wǎng)絡(luò)地址、主機地址和回送地址分別是什么？

2） 學(xué)生解答

3） 教師講評

4.6 總結(jié)

此部分主要目的在于總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生反思內(nèi)容，并預(yù)告下次教學(xué)內(nèi)容。

5 結(jié)論

課程思政是我國高校思政教育改革深化的產(chǎn)物，是實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人的創(chuàng)新途徑。本次課通過類比身份證的方法引入新課內(nèi)容，并在教學(xué)過程中應(yīng)用了BOPPPS教學(xué)模式，將授課過程分為導(dǎo)言-教學(xué)目標(biāo)-前測-參與式學(xué)習(xí)-后測-總結(jié)六大部分，另外在參與式學(xué)習(xí)部分又結(jié)合設(shè)疑啟發(fā)、討論思考、點評總結(jié)等方式進(jìn)行授課，有效調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時，充分挖掘思政元素，積極進(jìn)行了思政融入，并在課前、課中、課后針對重點內(nèi)容設(shè)置了測試或練習(xí)，幫助教師把握授課內(nèi)容的深度和進(jìn)度，同時輔助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪一心，張明.課程思政理念下計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革探索[J].江西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2020，22（2）：86-90.

[2] 謝兆輝，焦德杰，李學(xué)貴，等.課程思政理念下糖酵解途徑的教學(xué)設(shè)計[J].生命的化學(xué)，2021，41（1）：192-196. （下轉(zhuǎn)第171頁）

（上接第169頁）

[3] 范天娥，謝昊飛，黃慶卿.“課程思政”在《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的建設(shè)與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（39）：65-66.

[4] 原變青，劉穎，袁禮.高職計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程思政實施路徑探究[J].中國教育技術(shù)裝備，2020（12）：87-88，91.

[5] 鄧娜，王春枝，葉志偉，等.工程認(rèn)證環(huán)境下基于Boppps模型的數(shù)據(jù)挖掘課程教學(xué)設(shè)計[J].計算機教育，2017（12）：113-115.

[6] 曹丹平，印興耀.加拿大BOPPPS教學(xué)模式及其對高等教育改革的啟示[J].實驗室研究與探索，2016，35（2）：196-200，249.

[7] 梁艷，陳贛浪，丁美榮.基于BOPPPS模型的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)研究[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（49）：261-263.

[8] 袁恩，劉鵬，齊望東，等.基于BOPPPS模式的計算機網(wǎng)絡(luò)原理教學(xué)改革[J].計算機教育，2015（6）：26-29.

【通聯(lián)編輯：王力】

收稿日期：2021-05-16

基金項目：教育部人文社科項目（18YJCZH229）;江蘇省教育科學(xué)十三五規(guī)劃項目重點資助課題（X-a/2018/08）;江蘇省高等教育教改研究課題（2019JSJG582）;江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度重點課題（C-b/2020/01/29）;教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目（201901032007）;常熟理工學(xué)院“課程思政”示范課程項目（JXKC2019008）

作者簡介：閆海英（1978—），女，講師，碩士，主要研究方向為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機應(yīng)用;應(yīng)文豪，副教授，博士;錢振江，副教授，博士;朱海霞，助理研究員，碩士;嚴(yán)衛(wèi)，助理研究員，碩士。