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融入课程思政理念的搜索引擎技术课程设计与教

2020-07-09| 发布者: admin| 查看: |

0 引言

课程思政作为一种新的课程观,区别于集中式、系统化地对思想政治理论进行深入讲解的思政课程,提出将思想政治教育融入专业学习的各个环节,在专业知识的传授过程中倡导核心价值,引导学生树立正确的人生观、世界观[1]。在高校专业课教学中,如何将专业知识传授与思政价值引领有机融合,以实现高等教育传道授业的任务和立德树人的目标,是高校课程思政实践的核心问题。

1 搜索引擎技术课程现状

搜索引擎技术是计算机科学技术的核心课程之一,面向本科三年级学生开设,包含32学时的理论教学和32学时的实践教学。主要知识点包括信息检索关键技术、检索模型、索引机制、排序算法、文本分类聚类、查询相关性、搜索评估等。通过对该门课程的学习,要求学生能够深入理解搜索引擎体系结构中的各个组件,搭建满足特定需求的搜索引擎,并掌握对搜索引擎进行评估的方法;同时,掌握搜索引擎和信息检索的关键算法和模型,了解该领域的研究前沿,具备对相关研究课题进行深入探索的能力。

传统的教学过程中,以知识点讲授和学生实践能力培养为主要目标,理论课程中讲授搜索引擎各个组件的功能实现以及相关算法模型,实验课程则由学生动手编程实现相关算法模块。存在的主要问题是教学效果参差不齐,部分学生学习热情一般,主动性不足,理论学习不求甚解,项目实践敷衍了事,根本原因在于纯粹的知识传授很难唤起全体学生的学习迫切性以及严肃性,课堂教学在知识传授之外的功能没有得到体现。

2 融入思政元素的搜索引擎技术课程设计

课程思政不是简单的“课程+思政”,而是一种新的教育理念、课程观[2]。在课程思政理念指导下,对搜索引擎技术课程教学目标进行更全面具体的定义:一方面,通过思政教育的融入,帮助学生端正学习态度,提高学习热情,更好地掌握专业知识,提升实践探索能力;另一方面,通过核心价值在课堂教学中的渗透,引导学生树立正确的人生观、世界观,培养学生的科学精神和责任意识。

在教学内容设计上,针对课程特点和学情分析,挖掘思政教育中的相应元素和内涵,与专业知识点进行融合凝练。搜索引擎技术是一门应用性较强的课程,学生除了掌握搜索引擎相关模型算法外,还需要能够在实际项目中进行系统开发设计,因此,开发者的价值取向、责任担当、道德情操、团队合作意识等是思政教育的一个切入点。另外,该课程主要面向高年级学生开设,选课学生已完成专业必修课学习,具有一定的知识储备和较扎实的编程基础,且大多具有相关科研实践经历,因此,培养学生严谨求是的科学作风、主动探索的创新能力和锲而不舍的钻研精神也是思政教育的一个切入点。具体到各章节的教学内容设计,详细的思政教育元素融合见表1。

表1 课程内容设计及对应思政元素融入     

表1 课程内容设计及对应思政元素融入

3 融入思政教育的搜索引擎技术教学实践

为有效地实施融汇思政的课堂教学,可以从术、法、道3个层面对教学内容进行梳理、凝练和重塑,采取三位一体、有机结合的教学模式。术,即课程内容中涉及的具体知识点,在课程学习中学生需要掌握的专业知识,如搜索引擎架构、网络爬虫算法、搜索结果排序算法等;法,即通过教学,学生掌握的学习方法,应具备的态度和学以致用的能力,如辩证思维、批判思考能力、钻研精神、发散思维等;道,即在教学过程中引导学生对人生道义的思考和实践,如在科学实践中的求是严谨作风、技术转化上的价值取向、责任担当以及道德情操上的自省和养正。在具体的教学过程中,将从这3方面组织设计教学内容,选用合适的教学方法,以实现知识传授、能力培养和素质提升3方面的育人目标。

在术、法、道三位一体有机融合的总体框架下,可以综合采用案例教学、启发式教学和实践交互教学3种方法进行教学实践。

3.1 案例教学法

案例教学法是一种以案例为基础的教学方法[3,4]。在传统教学过程中,案例教学主要通过教学案例的编设,将相关知识点嵌入教学案例中,通过对案例的展开讨论,逐层深入传授教学内容。在课程思政指导下的案例教学,则是通过选择与课程主题相关的热点事件、社会现象、人文知识等,如电影“搜索”中利用搜索引擎进行隐私挖掘的故事情节,介绍系统推荐内容对用户信息摄取的影响、谷歌和百度创始人的学术经历等;通过场景导入的方式,引发学生在思政层面上的思考。场景浸入式的案例引导,一方面激发学生对后续教学内容的好奇和兴趣,为教学内容的展开做好铺垫;另一方面唤起学生的参与感和使命感,以饱满的精神状态、严谨的态度积极主动地进行学习探索。

3.2 启发式教学法

启发式教学法是一种以学生为主体,引导学生积极、主动、自觉掌握知识的一种教学方法[5]。在课程思政实践中,运用启发式教学方法,围绕课程内容设计环环相扣、逐层深入的一系列问题,以问题驱动的方式引导学生自主地进行探索;其主要目的不仅在于促进学生对知识的深入理解,还在于激发学生在主动思考过程中开拓思维,培养学生的触类旁通、辩证思考等能力以及精益求精、探究根本的科学精神,以润物无声的方式将钻研精神、求是作风等思政元素融入教学中。

3.3 实践交互教学法

上述两种教学方法主要是以教师为主导来实施既定的教学方案。为了更好地掌握学生的思政动向,在教学实施中还可以采取一种以学生为主导、动态交互的实践教学法,即在实践教学中,教师针对教学目标设定一个实践主题,提供相关资源,由学生以小组合作方式进行专题讨论和应用实现。在实践教学中,教师深度参与各小组的讨论协作,通过学生在头脑风暴中或项目开发中的具体表现,深入了解学生的真实观点、思维特点、行为规范等,有针对性地进行引导,以实现个性化、差异性的思政教育。另外,实践交互教学过程也兼具教学效果评估的功能,在与学生交互的过程中可以根据实时反馈,综合评估学生的知识掌握情况、实践能力和素质情操。

4 教学案例分析

PageRank算法是教学大纲第4章的内容,是通过全网链接分析来计算网页重要性、权威度的经典算法,也是谷歌、百度等主流商业搜索引擎中搜索结果排序的一个核心要素。传统的教学过程主要侧重术的层面上的知识传授,即介绍PageRank算法的应用背景、算法框架、伪代码表示、具体实现及应用等。在课程思政教学改革实践中,综合上述3种教学法,将思政教育与知识传授有机融合,具体课程实施如下。

(1)魏则西事件导入。在课程开始时,引入网络热点魏则西事件。在事件回顾中,围绕一个核心问题组织学生展开讨论,即魏则西事件中搜索引擎起到什么样的作用。在学生讨论过程中,继续引导学生思考:(1)搜索结果对用户的信息摄取、选择决策甚至价值取向会产生什么样的影响;(2)作为搜索引擎的开发者,我们希望给用户展示什么样的搜索结果;(3)理想的搜索结果应具备哪些特点,搜索结果排序的客观性、科学性和哪些因素有关。

通过一系列问题的思考讨论,学生切身体会到在本堂课中要学习的排序技术在实际应用中会产生不可估量的社会影响,从而唤醒学生的责任感、敬畏心,让学生在思想上做好准备,以客观求是、科学严谨的态度对待将要学习的排序算法设计;同时引出课程的核心知识点——计算网页重要性、权威度的PageRank算法。

(2)级联问题设计。进入课程主体内容,针对PageRank算法理论、模型和应用3部分内容,融入相应的思政元素,设计环环相扣的级联式问题,以问题为核心,启发学生层层深入、主动探索、自主学习。以问题为中心的教学设计细节见表2。

(3)实践交互评估。实践教学部分,分主题探讨和项目实践2个模块进行。首先,在主题探讨模块,针对课前提供给学生阅读的Page Rank算法相关文献,围绕预留的两个问题进行头脑风暴。

PageRank算法为何如此经典?该问题的目的在于引导学生探究PageRank算法背后的强大理论体系,知其然且知其所以然。结合论文中阐述的数学模型以及相关工作比较,引导学生深挖经典算法所具备的特点,培养严谨的科学态度和探究根本的钻研精神。

PageRank算法是否还存在潜在问题,如何优化?针对该问题的讨论目的在于使学生明白科研是个不断深入、创新优化的过程。通过引导学生联系实际,讨论PageRank算法在实际网络应用中存在的问题,思考如何对模型进行优化以解决实际应用中存在的问题。

表2 级联问题设计与教学示例     

表2 级联问题设计与教学示例

其次,项目实践模块通过小组合作的方式,结合PageRank及相关算法设计实现网页的综合排序功能。在项目实践中,要求学生明确表述所设计的排序算法的核心要素、形式化的数学模型以及可量化的评估标准,并通过实验进行结果评估和优化。

在主题探讨和项目实践中,教师深入学生的头脑风暴和开发实践中,不仅可以根据学生的动态表现、个体差异有针对性地进行引导,同时还可以从术、法、道3个层面对学生的知识掌握、学习能力、科学作风等进行全面评估,即评估学生对知识点是否深入理解掌握,并能熟练应用;在学习过程中是否能主动思考、探索、创新,是否具有科学严谨的态度和实事求是的作风;能否意识到技术对社会的影响,是否有承担责任、担当道义、传播正能量、宣扬真善美的自觉性和主动性。

5 结语

思政融合的搜索引擎技术课程设计在教学实践中取得了较好的成效,学生的课堂参与度、活跃度明显提高,尤其在专题讨论中,体现出浓厚的兴趣和有深度的思考;项目实践的创新性和完成质量也有明显提升。课后还有不少学生主动要求参与课程相关的科研课题研究中,并在大学生科研、实践创新竞赛等活动中取得了较好的成绩,体现了思政教育的价值引领作用。另外,在一系列随堂测试、项目阶段考核中,学生总体成绩也有稳步提升,符合在知识传授、能力培养层面的预期,但思政融合的教学成效全面评估还需结合学生的综合表现、发展轨迹、社会贡献等因素,在“大思政”教学体系中系统化地进行,是一项长期、持续的工作。


 
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