融入思政元素的现代交换技术课程建设实践

摘  要：该文从课前导学、课中互学、课后研学和考评反馈4个阶段精心设计现代交换技术课程的教学过程，对融入思政元素的现代交换技术的教学目标、教学内容、实验内容、教学方法和考核评价方式进行综合改革。采用“四个一”的案例教学法，实行线上/线下混合式教学，不断调整教学内容和实验内容，突出重点，与时俱进，以期实现知识传授、能力培养和价值塑造三者有机融合的教学目标，将思想政治教育贯穿于课程教学的全过程。通过多年的教学实践，取得良好的教学效果。

关键词：现代交换技术；课程思政；课程建设；教学改革；人才培养

中图分类号：G641      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）01-0116-04

Abstract： We carefully design the teaching process of Modern Switching Technology course from four stages of pre-class guidance， mutual learning in class， post-class research and evaluation feedback， and comprehensively reform the teaching objectives， teaching contents， experimental contents， teaching methods and assessment modes of the curriculum integrated with ideological and politics elements. The "Four Ones" case teaching method is adopted， online/offline hybrid teaching is implemented， and the teaching and experimental contents are constantly adjusted to keep pace with the times. They can achieve the integrated teaching objectives with knowledge teaching， ability training and value shaping， and run ideological and political education through the whole process of curriculum teaching. Through years of teaching practice， good teaching results have been achieved.

Keywords： Modern Switching Technology; curriculum ideology and politics; curriculum construction; teaching reform; talent cultivation

2020年教育部进一步推动高校加快创新步伐，做好创新领军人才的培养。同年，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》提出，“要深入梳理专业课教学内容，结合不同课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学，达到润物无声的育人效果”[1]。当前，我国高校教育发展的一个主要趋势是“课程思政”逐步融入大学所有课程[2]。通过将思政教育元素有机融入专业课程中，使得学生的专业知识与思想素质齐头并进，培养根红苗正、德才兼备的社会主义建设者和接班人[3]。胡荣等[4]以材料类专业物理化学课程为探索和实践对象，以目标导向、学生中心和产出导向为课程思政的出发点，在专业知识讲授的过程中融入祖国传统文化、我国著名科学家事迹与贡献及马克思主义哲学世界观和方法论，以增强大学生的爱国情怀，提升学生的学习能力和解决实际问题的能力。为此，开展课程思政，实现知识传授、能力培养和价值塑造有机融合的教学目标，已成为高校人才培养的共识。

一  融入思政元素的现代交换技术课程教学设计方法

融入思政元素的现代交换技术课程教学设计方法如图1所示。

首先，第一个需要回答的问题就是“为什么要开设现代交换技术课程”，这个问题必须给学生讲清楚。其次，现代交换技术课程的教学目标与内容是什么？融入思政元素后，不仅有知识目标和能力目标，还包括价值目标。教学内容如何为教学目标服务？第三，教师如何教？如何在教学内容中融入思政元素？学生如何学？最后一个问题是学生学的怎么样？

因此，围绕现代交换技术课程的教学设计方法，本文将从开设现代交换技术课程的原因，现代交换技术课程的教学目标与内容，现代交换技术课程的教学方法与手段，现代交换技术课程的考核评价与效果分析四个方面进行介绍。

二  开设现代交换技术课程的原因

现代交换技术是通信网的核心技术之一，交换技术的发展决定了整个通信网的发展。现代交换技术作为电子信息类专业的必修课程，覆盖了现代通信网络的多种交换技术，经历了电路交换、分组交换、ATM交换和IP交换等，后期又融入了光交换、移动交换、软交换、IMS等新技术。本课程全面、系统地介绍了现代通信网中各种交换技术的基本概念、特点和工作原理，并通过典型范例分析，加深理解交换与传输、交换与路由、交换与网络的关系[5]。以层层深入的方式和对比分析的观点讲解交换原理、交换系统和交换网络，使学生对现代通信网的认识由点、线、面的平面视图，进一步升华到分层的立体视图，为培养学生解决复杂工程问题的能力奠定基础。

三  现代交换技术课程的教学目标与内容

（一）  现代交换技术课程的教学目标

曾孝平等[6]基于面向产业、面向技术发展和未来的教育理念，突破学科专业壁垒，引入知识图谱，构建以学生为中心的知识、能力、素养协调发展的人才培养体系，开展了新时期电子信息类工程人才培养模式的探索与实践。借鉴以上经验，给出现代交换技术课程的教学目标如下。

1  知识目标

使学生深刻理解和牢固掌握各种交换技术的基本概念和工作原理。掌握交换系统的构成及其接口技术和信令技术。了解各类通信网的基本构成、组网技术和工作原理。掌握现代交换技术的发展趋势，有自主学习和终身学习的能力，能够运用信息资源和文献工具自主学习知识，以适应社会发展需求。

2  能力目标

以交换技术的演进为主线，通过“用户需求→交换技术→交换系统→交换网络”的思路将各种交换技术串联起来，使学生充分体会技术进步与日常生活需求紧密相连，鼓励学生在学习和工作中一定要脚踏实地，技术的目标就是创造社会存在物，为人民的健康和福祉服务。通过本课程的学习，提高学生理论联系实际的能力和解决复杂工程问题的能力，培养学生的创新意识和创新精神。

3  素质目标

采用线上/线下混合式教学和“四个一”的案例教学方法，将工程思维和思政元素有机地融入课堂教学全过程，实现思政教育与专业教育的协同推进，更好地培养学生以建设网络强国为己任，做爱岗敬业的新时代人才。以能力培养和素养提升为导向，将知识目标、能力目标与素质目标有机融合，并与思政育人目标相衔接，科学合理地拓展其广度、深度和温度，重构课程教学目标，培养学生具备工匠精神、爱国精神、担当精神和包容精神等核心价值观，如图2所示。

（二）  现代交换技术课程的教学设计过程

融入思政元素的现代交换技术课程教学设计创新坚持以学生为中心，尊重学生的主体地位，根据学生的思维特点、学习规律、行为习惯等因素，激发学生的学习自觉性，培养学生自主学习和终身学习的能力。该课程的教学设计过程如图3所示。分为课前导学、课中互学、课后研学和考评反馈四个阶段[7]。

课前导学阶段：首先确定教学目标，然后分析教学内容和教学对象的特点，设计相应的教学思路，挖掘思政融合要素，找准切入点，并依此设计课程教案。

课中互学阶段：通过问题导入，课堂讲授与互动、随堂测验，实现本节课的学习目标。

课后研学阶段：针对工程导论课的学时数少，但非技术要素有很多的矛盾，开展学生课后在线自学、课后预习等。

考评反馈阶段：通过课程作业、随堂测验、专题研究报告等手段分析是否达到预期目标及存在的问题，实现持续改进。

最终达成课程的教学目标。

（三）  现代交换技术课程的教学内容

1  不断调整教学内容，突出重点，与时俱进

目前在通信网中所采用的或曾出现的交换方式主要有以下几种：电路交换、多速率电路交换、快速电路交换、报文交换、分组交换、帧交换、帧中继、ATM交换、IP交换、光交换、软交换、IP多媒体子系统（IMS）和软件定义网络（SDN）等，如图4所示。

图4直观地解释了各种交换技术出现的先后顺序和演进方向，树立学生系统的思维观。为什么首先出现的交换技术是“电路交换”？这是由于用户对语音通信的强烈需求，促使电路交换技术的出现。同时，用户对数据通信的强烈需求促使分组交换出现，二者相辅相成。其实，技术的发展与人们的生活需求密切相关，而且技术也是为提高人们的健康和福祉服务的。引导同学们深刻理解交换技术的演进是由用户的需求驱动的，不能脱离实际需求去研究技术。

同时，从唯物辩证法角度来教学，让学生了解交换技术之间的矛盾、联系、发展的主基调，从而帮助学生塑造积极的人生观、价值观、世界观。例如，现有通信网络中有的采用电路交换，有的采用分组交换，而电路交换与分组交换从原理上和技术特点（如同步时分复用与统计时分复用、面向连接与面向无连接、固定分配带宽与可变带宽等）上来说完全是两类不同的技术，它们各自有自己的应用场合：电路交换应用于语音通信，分组交换应用于数据通信，从这个意义上说，电路交换与分组交换就是一对矛盾。但这两种技术又不是完全对立的，电路交换与分组交换之间又可以通过软交换技术或IMS技术实现融合，软交换技术或IMS技术就是这对矛盾联系的桥梁。此外，在交换技术的发展过程中，还出现了软交换向IMS的发展、网络控制单元从分散到集中的发展（软件定义网络SDN技术）、网络功能从硬件向软件的发展（网络功能虚拟化NFV技术）等趋势。

自2008年北京科技大学电子信息类专业学生开设现代交换技术课程以来，从最开始的以电路交换、分组交换、ATM交换为教学重点，调整为目前重点围绕分组交换、IP交换、软交换以及IMS进行讲解，而对于电路交换、程控交换、ATM交换等内容适当减少学时，课上只讲解技术的核心部分，细节内容可以通过在线课程学习平台、作业以及实验的形式安排学生课下自学，让学生自己去查找文献资料，增加了学生的参与热情并积极思考。

2  进一步拓展实验教学内容，有效进行实验教学改革

2017年，对实验设备进行了更新换代，由于实验学时数有限且当时软交换的实验设备价格昂贵，因此，借助在线实验平台搭建了虚拟的软交换网络，学生对软交换网络设备进行参数配置，能进一步了解软交换网络中不同模块之间的联系以及各种协议，达到理论联系实际的目的。不但节省了大型设备的购置经费，而且加深了学生对软交换理论知识的理解。

四  现代交换技术课程的教学方法与手段

（一）  采用“四个一”的案例教学法