軍校機器學習課程思政教學模式研究

關鍵詞：課程思政；教學模式；教學設計；機器學習；軍隊院校

中圖分類號：G643.2" " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）18-0193-04

Abstract： Based on the teaching goal of \"cultivating virtue and nurturing talents through war\"， this paper proposes the curriculum ideological and political education concept， which ismerging theory and practice both in and out of class to lead to innovation， and growing professional teaching and ideological and political education to seek to nurture the talent. Taking Machine Learning and Network Security Applications as an example， innovative measures are proposed from five aspects： reconstructing teaching content， resetting teaching modes， reconstructing teaching methods， enhancing evaluation mechanisms， and practicing ideological and political education. Following the forefront of the current development of artificial intelligence and machine learning， machine learning theory is closely integrated with practical problems in the field of cyberspace security. Guided by national and military research projects， curriculum ideological and political education is perfectly integrated with teaching forms and methods. In the past few years， the effectiveness of education has been significant， and it also provides reference value for the ideological and political design of other professional courses.

Keywords： curriculum ideology and politics; teaching model; teaching design; machine learning; military academics

軍校作為高素質軍事人才的培養基地，在國防建設中擔負著重要使命。“如果思想政治建設這一條沒有抓好，軍隊院校建設從政治上、根本上說就不可能合格。”[1]師也者，教之以事而喻諸德者也。在以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，堅持立德樹人，強化示范引領，強化資源共享，全面推進課程思政高質量建設，將思政工作體系貫通人才培養體系全過程[2]，構建全方位育人大格局的大背景下，軍校專業課程如何打造“融入式”課程思政，于“潤物無聲”中激發獻身國防的職責使命感，實現價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”育人成效，成為目前專業課程建設的重要任務[3]。

本文以國防科技大學本科生課程機器學習及網絡安全應用為例，圍繞立德樹人、為戰育人的教學目標，提出“內外理實引創新，專思相長育人才”的思政設計理念，將思政元素和教學內容有機融合，從教學內容、教學模式、思政融入方法及評價機制四個方面分別設計具體的思政融入方法，讓學員學完本課程后既能收獲課程本身的理論知識，又能夠養成可貴的科學品質，樹立良好的人生觀、價值觀和世界觀[4]，為培養“既通曉戰爭的科技專家，又掌握科技的軍事專家”打下堅實的基礎。

一" 課程思政現狀

（一）" 課程簡介

機器學習及網絡安全應用課程起源于2001年面向所有研究生開設的機器學習課程，20多年來，培養了多名政治立場堅定、思想素質過硬的人工智能領域的精英人才。

當前，我國已是一個名副其實的“網絡大國”（網絡用戶多、網絡終端多、網絡應用需求大），隨之而來的在工業控制、智能技術應用、云計算和移動支付等領域面臨的網絡安全等風險也進一步加大，面臨黑客組織和網絡恐怖組織等非國家行為體發起的網絡威脅也持續增加，網絡空間的安全挑戰和國家級網絡沖突風險使得我國的網絡安全形勢日益嚴峻。習近平總書記強調“網絡空間的競爭，歸根結底是人才競爭”，足以說明網絡安全領域人才隊伍的建設對于國家網絡安全能力形成的重要性。

在這樣的形式下，課程教學團隊開設了機器學習及網絡安全應用本科課程，該課程理論與實踐緊密結合，旨在培養能夠借助人工智能技術賦能網絡空間安全領域的創新型研究人才。課程教學目標如圖1所示，其中思政目標是培養學員嚴謹求實的科學態度、不畏困難的科學精神；強化學員網絡安全意識，一絲不茍的工作作風；激發學員愛黨愛國愛軍情懷，增強網絡空間安全任重道遠的責任感和緊迫感。

機器學習及網絡安全應用屬于理工科的課程，授課內容理論性強、晦澀難懂，涉及概率論、數值分析、優化理論和代數等多方面知識，同時機器學習新算法、新模型層出不窮，技術更新較快，具有很強的前沿性[5]。學員的學習過程相對困難。因此對于課程的教學效果和思政效果的達成都是巨大的挑戰。

課程組成員每次在授課前都制定針對性的問卷，通過分析學情制定相應的教學方案和思政設計。

（二）" 學情分析

“00后”學員面臨的社會誘惑多，并且對于自己不認可的觀點有很強的抵觸情緒，因此如果思政元素融入不協調，會引來負面影響。現在的“00后”學員在學習方面普遍具有以下特點。

1" 信息獲取渠道廣，思維活躍

“00后”的學員成長在物質條件空前優越、移動互聯網大發展的一代，短視頻、社交媒體、各類APP使得大家獲取信息非常便捷。他們思維活躍，這為研究型人才的培養奠定了基礎。但是如果引導不好，對于生搬硬套的思政內容，很容易產生抵觸情緒。

2" 面臨誘惑多，不容易坐得住學習的“冷板凳”

優越的物質條件、社會環境，也使得如今的“00后”學員擁有獨特的價值觀和全新的主張。對于自己不認同的觀點，往往有很強的排他情緒。因此能否坐得住學習的“冷板凳”，對于他們挑戰很大。

3" 不存在找工作的壓力，一些學員擺爛、混學分

深處特殊的軍營環境，使得當代軍校學員不需要為是否找到工作而煩惱，部分學員存在“旱澇保收”的躺平思想。同時，受到嚴格紀律的約束，也使得一些學員存在許多消極情緒，延伸影響到對于知識的求索欲望不強。

4" 高強度的體能訓練占據大量時間

軍人的職責使命要求軍校學員需要每天堅持體能訓練，保持強健的體魄。早起就出操的生活節奏，使得習慣晚睡的青年學員在白天上課時難免存在精力不集中的現象，如果課程內容死板不生動更容易引起學員在課堂上的濃濃困意。

（三）" 制約教學效果與思政效果的根源

基于多年的教學經歷及通過對學員的調查與分析，梳理總結制約課程教學效果和思政效果的痛點問題包括以下四點。

1" 學員學習目的性強、急于求成，缺乏毅力和堅持

如今互聯網上存在諸多與機器學習相關的博客、視頻、論文等不同風格、不同深度的學習資源，作為移動互聯網浪潮影響下的新一代青年人，習慣了“吃快餐”，做事情往往急于求成，缺乏嚴謹求實的科學態度，遇到困難容易退縮。

2" 教學內容抽象，學員學習興趣不濃

課程屬于理工科，理論基礎中涉及線性代數、概率論等理論性較強的內容，公式推導、算法模型等抽象晦澀，對于易產生躺平思想、易打瞌睡的軍校學員，很難激發其興趣，因此無論理論知識還是思政元素，都很難滲透。

3" 單純的思政灌輸，難以激起學員共鳴

“你講我聽”的灌輸式教學，使得老師在進行課程思政的時候，難免存在“簡單粗暴”的硬塞式思政，思政方法不夠靈活多樣，一味的心靈雞湯往往適得其反，不能和學員之間產生同頻共振，導致學員“學以致用”的感受較弱。

4" 授課過程重理論、輕實訓，難以體會肩負的責任

傳統機器學習課程重理論、輕實訓的授課方式，使學員對于知識的掌握僅僅停留在理論層面。當面臨網絡安全實際問題時，會陷入無從下手的困境，不能切身體驗借助機器學習方法解決實際任務的成就感，也體會不到學習的快樂，更不懂網絡空間到底需要什么樣的戰士，也就感受不到深深的責任。

二" 課程思政模式設計

課程教學團隊提出“內外理實引創新，專思相長育人才”的思政設計創新理念，將思政元素和教學內容有機融合，從教學內容、教學模式、思政融入方法及評價機制四個方面分別設計具體的創新舉措，讓學員學完本課程后既能收獲課程本身的理論知識，又能夠養成可貴的科學品質，樹立良好的人生觀、價值觀和世界觀，為培養“既通曉戰爭的科技專家，又掌握科技的軍事專家”打下堅實的基礎。課程思政教學設計如圖2所示。

（一）" “緊跟前沿、理實耦合”的教學內容重構，以任務驅動激發學習興趣

課程緊跟當前人工智能和機器學習領域發展的前沿，將機器學習理論與網絡空間安全專業領域實際問題緊密融合[6-7]，構建了思政資源庫，編寫了專門的課程思政教材。在課程實施過程中，以國家和軍隊的重點科研項目為導向，通過知識植入與支架式教學方式，將科研任務與前沿技術融入教學內容，以網絡空間測繪、異常行為監控等多類型網絡安全實際任務需求為驅動，依托網絡教學平臺，將網絡安全案例通過簡化處理轉變為教學內容中的示例。如神經網絡一節，以國家重點研發計劃為牽引，將其中的公害網站識別作為教學內容中的案例，既鍛煉了學員應用機器學習方法解決網絡安全問題的工程實踐能力，也增強了學員的課程獲得感和專業自信心。如在深度學習教學內容中，通過卷積神經網絡識別對網絡空間造成負面影響的“網絡水軍”案例，激發學員對專業的熱愛和科學的濃厚興趣，通過思政元素和教學內容的有機融合，將價值塑造、知識傳授和能力培養緊密融合，提升課程在“鑄魂育人”中的貢獻率。課程思政元素設計如圖3所示。

（二）" “內化于心，外化于行”的教學模式重設，調動學習主動性

教學素養是影響教學效果的重要因素之一。課程團隊非常重視教風、教態、教學基本功的培養。優美的課件、漂亮的板書、輕松愉快的課堂氛圍、淵博的知識體系、清晰的知識邏輯，親其師信其道。同時，采用線上線下混合式、課堂實戰式、分組研討式等不同方法，充分調動學員學習主動性；圍繞實際項目，通過分組討論、動手實戰，樹立學員正確的價值觀。使得課程思政真正做到“如春在華，如鹽入水，潤物無聲”，才能讓其信服，真正做到內化于心，外化于行。如邏輯回歸一節，其中的梯度下降算法是重難點內容，按照“是什么—為什么會這樣—我們應該怎么做”的邏輯進行教學，通過課堂實戰，引導學員自己尋找影響算法的因素，不僅調動了學習積極性，鍛煉了動手能力，也大大增強了學員的學習主動性。

（三）" “顯隱結合、專思相長”的教學方法重建，潛移默化中鍛造優良科學品質

結合專業，顯隱結合，打造“融入式”課程思政，注重從生活中眾所周知的事例中尋找元素，通過設情景、講故事、做游戲，將機器學習蘊含的自然辯證法思想（辨證唯物主義自然觀、辨證唯物主義科學方法論和辨證唯物主義科學技術觀）和敢于提出疑問、不輕言放棄、敢于坐“冷板凳”的科學精神等思政元素，有機融入到教與學的全流程、各環節，同時于“潤物無聲”中激發學員獻身國防的職責使命感，實現價值塑造、能力培養、知識傳授“三位一體”的育人效果。如在講BP反向傳播算法一節時，提到該算法的提出者Hinton，如今依然會站在質疑該算法的角度，并在Nature Reviews Neuroscience上發表了對BP算法的最新思考的論文，通過這個事跡，反問學員“如果是你，你會怎么做？”注入終身學習、不怕被質疑的科學態度[8-10]。

（四）" “多措混合，貫穿流程”評價機制加持，因材施教，培養健全的人格

課程教學團隊專門設計了基于線上線下多種手段、問卷調查和交流談心多種途徑、課程實施和后續跟蹤相結合的課程思政效果評價方案[4]。該方案從開課起實施，通過問卷調查了解學員的思想情況，授課過程中基于雨課堂平臺隨時接受學員的專業和其他問題反饋，上課過程中注重觀察學員的聽課狀態，發現有問題及時進行處理，授課結束時再通過問卷調查了解學員對本門課的授課情況和對老師的情感認同度，了解學員思想狀態的變化情況。全部課程結束后，仍然與學員保持課程交流群的活躍狀態，從而形成對本課程思政效果的綜合評價方法。

（五）" “以賽代練，以賽促學”的實訓化思政，實踐中錘煉品質

機器學習相關理論知識在時效性上往往落后于技術的更新速度，為開闊學員的視野，提高對新技術新方法的敏感度，課程組積極組織學員參加人工智能與網絡安全相關領域的高水平賽事，培養學員發現問題、解決問題的能力，使學員從被動學習轉為主動學習，全面提升網絡空間安全創新型人才培養能力，在實踐中錘煉不畏困難的探索精神和迎難而上的拼搏品質。截至目前，課程組老師已經指導40余名學員參加國家、省部級和軍隊高水平賽事9項，累積獲得一等獎4項，二、三等獎7項。

三" 結束語

區別于地方高校，軍事院校存在環境相對封閉、政策指引性強、軍事應用需求大等特點。機器學習及網絡安全應用課程在授課過程中，一直將思想政治建設擺在首位，在遵循軍人成長過程的培養中，全面推進專業課程思政建設，思政目標更加重視軍事科技和軍事應用，著重培養學員深刻的家國情懷和職責使命感。該課程的課程思政在多方面取得了顯著成效，為其他專業課的課程思政提供了借鑒意義。

探索德技相長教學內容，激發學員學習動力，培養學員創新意識。如在深度學習部分，通過AlphaGo的案例講解，引導學員探討人工智能會給未來軍事和戰場帶來什么樣的可能，討論科技對社會和軍事的改變，啟發學員對人工智能領域的濃厚興趣與熱愛，激發學員學習動力，培養學員科技創新意識。

結合我國技術優勢、千年文化、科技進步及軍人職業特點，培養學員文化自信，增強學員家國情懷和自我認同感。如在緒論部分，通過講述我國人工智能領軍人才及我國人工智能技術在世界的領先地位，討論我軍相關技術的相關報道，引導學員從我做起，發展自主知識產權，培養學員的家國情懷，奮發圖強、自主創新的意識。

參加人工智能領域競賽，結合課程所學知識，提高學員人工智能前沿意識，把行業精神和核心價值觀無縫融入專業建設中，在價值引領貫穿的專業課、實踐課教育中，形成課程教學大格局。如2021年第五屆“強網杯”全國網絡安全挑戰賽人工智能挑戰賽中，學員組成的HFBOT和BOI-AI兩支參賽隊伍分別斬獲“網絡自動滲透測試”和“口令密碼智能破解”兩個賽道的一等獎和二等獎。拓展學員視野的同時樹立了“沒有網絡安全就沒有國家安全”的網絡安全觀。

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