融入課程思政理念的搜索引擎技術課程設計與教學實踐

朱凡微，吳明暉，顏 暉

（浙江大學城市學院 計算機科學與工程學系，浙江 杭州 310015）

0 引言

課程思政作為一種新的課程觀，區(qū)別于集中式、系統(tǒng)化地對思想政治理論進行深入講解的思政課程，提出將思想政治教育融入專業(yè)學習的各個環(huán)節(jié)，在專業(yè)知識的傳授過程中倡導核心價值，引導學生樹立正確的人生觀、世界觀[1]。在高校專業(yè)課教學中，如何將專業(yè)知識傳授與思政價值引領有機融合，以實現(xiàn)高等教育傳道授業(yè)的任務和立德樹人的目標，是高校課程思政實踐的核心問題。

1 搜索引擎技術課程現(xiàn)狀

搜索引擎技術是計算機科學技術的核心課程之一，面向本科三年級學生開設，包含32 學時的理論教學和32 學時的實踐教學。主要知識點包括信息檢索關鍵技術、檢索模型、索引機制、排序算法、文本分類聚類、查詢相關性、搜索評估等。通過對該門課程的學習，要求學生能夠深入理解搜索引擎體系結構中的各個組件，搭建滿足特定需求的搜索引擎，并掌握對搜索引擎進行評估的方法；同時，掌握搜索引擎和信息檢索的關鍵算法和模型，了解該領域的研究前沿，具備對相關研究課題進行深入探索的能力。

傳統(tǒng)的教學過程中，以知識點講授和學生實踐能力培養(yǎng)為主要目標，理論課程中講授搜索引擎各個組件的功能實現(xiàn)以及相關算法模型，實驗課程則由學生動手編程實現(xiàn)相關算法模塊。存在的主要問題是教學效果參差不齊，部分學生學習熱情一般，主動性不足，理論學習不求甚解，項目實踐敷衍了事，根本原因在于純粹的知識傳授很難喚起全體學生的學習迫切性以及嚴肅性，課堂教學在知識傳授之外的功能沒有得到體現(xiàn)。

2 融入思政元素的搜索引擎技術課程設計

課程思政不是簡單的“課程+思政”，而是一種新的教育理念、課程觀[2]。在課程思政理念指導下，對搜索引擎技術課程教學目標進行更全面具體的定義：一方面，通過思政教育的融入，幫助學生端正學習態(tài)度，提高學習熱情，更好地掌握專業(yè)知識，提升實踐探索能力；另一方面，通過核心價值在課堂教學中的滲透，引導學生樹立正確的人生觀、世界觀，培養(yǎng)學生的科學精神和責任意識。

在教學內容設計上，針對課程特點和學情分析，挖掘思政教育中的相應元素和內涵，與專業(yè)知識點進行融合凝練。搜索引擎技術是一門應用性較強的課程，學生除了掌握搜索引擎相關模型算法外，還需要能夠在實際項目中進行系統(tǒng)開發(fā)設計，因此，開發(fā)者的價值取向、責任擔當、道德情操、團隊合作意識等是思政教育的一個切入點。另外，該課程主要面向高年級學生開設，選課學生已完成專業(yè)必修課學習，具有一定的知識儲備和較扎實的編程基礎，且大多具有相關科研實踐經歷，因此，培養(yǎng)學生嚴謹求是的科學作風、主動探索的創(chuàng)新能力和鍥而不舍的鉆研精神也是思政教育的一個切入點。具體到各章節(jié)的教學內容設計，詳細的思政教育元素融合見表1。

表1 課程內容設計及對應思政元素融入

3 融入思政教育的搜索引擎技術教學實踐

為有效地實施融匯思政的課堂教學，可以從術、法、道3 個層面對教學內容進行梳理、凝練和重塑，采取三位一體、有機結合的教學模式。術，即課程內容中涉及的具體知識點，在課程學習中學生需要掌握的專業(yè)知識，如搜索引擎架構、網(wǎng)絡爬蟲算法、搜索結果排序算法等；法，即通過教學，學生掌握的學習方法，應具備的態(tài)度和學以致用的能力，如辯證思維、批判思考能力、鉆研精神、發(fā)散思維等；道，即在教學過程中引導學生對人生道義的思考和實踐，如在科學實踐中的求是嚴謹作風、技術轉化上的價值取向、責任擔當以及道德情操上的自省和養(yǎng)正。在具體的教學過程中，將從這3 方面組織設計教學內容，選用合適的教學方法，以實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質提升3 方面的育人目標。

在術、法、道三位一體有機融合的總體框架下，可以綜合采用案例教學、啟發(fā)式教學和實踐交互教學3 種方法進行教學實踐。

3.1 案例教學法

案例教學法是一種以案例為基礎的教學方法[3-4]。在傳統(tǒng)教學過程中，案例教學主要通過教學案例的編設，將相關知識點嵌入教學案例中，通過對案例的展開討論，逐層深入傳授教學內容。在課程思政指導下的案例教學，則是通過選擇與課程主題相關的熱點事件、社會現(xiàn)象、人文知識等，如電影“搜索”中利用搜索引擎進行隱私挖掘的故事情節(jié)，介紹系統(tǒng)推薦內容對用戶信息攝取的影響、谷歌和百度創(chuàng)始人的學術經歷等；通過場景導入的方式，引發(fā)學生在思政層面上的思考。場景浸入式的案例引導，一方面激發(fā)學生對后續(xù)教學內容的好奇和興趣，為教學內容的展開做好鋪墊；另一方面喚起學生的參與感和使命感，以飽滿的精神狀態(tài)、嚴謹?shù)膽B(tài)度積極主動地進行學習探索。

3.2 啟發(fā)式教學法

啟發(fā)式教學法是一種以學生為主體，引導學生積極、主動、自覺掌握知識的一種教學方法[5]。在課程思政實踐中，運用啟發(fā)式教學方法，圍繞課程內容設計環(huán)環(huán)相扣、逐層深入的一系列問題，以問題驅動的方式引導學生自主地進行探索；其主要目的不僅在于促進學生對知識的深入理解，還在于激發(fā)學生在主動思考過程中開拓思維，培養(yǎng)學生的觸類旁通、辯證思考等能力以及精益求精、探究根本的科學精神，以潤物無聲的方式將鉆研精神、求是作風等思政元素融入教學中。

3.3 實踐交互教學法

上述兩種教學方法主要是以教師為主導來實施既定的教學方案。為了更好地掌握學生的思政動向，在教學實施中還可以采取一種以學生為主導、動態(tài)交互的實踐教學法，即在實踐教學中，教師針對教學目標設定一個實踐主題，提供相關資源，由學生以小組合作方式進行專題討論和應用實現(xiàn)。在實踐教學中，教師深度參與各小組的討論協(xié)作，通過學生在頭腦風暴中或項目開發(fā)中的具體表現(xiàn)，深入了解學生的真實觀點、思維特點、行為規(guī)范等，有針對性地進行引導，以實現(xiàn)個性化、差異性的思政教育。另外，實踐交互教學過程也兼具教學效果評估的功能，在與學生交互的過程中可以根據(jù)實時反饋，綜合評估學生的知識掌握情況、實踐能力和素質情操。

4 教學案例分析

PageRank 算法是教學大綱第4 章的內容，是通過全網(wǎng)鏈接分析來計算網(wǎng)頁重要性、權威度的經典算法，也是谷歌、百度等主流商業(yè)搜索引擎中搜索結果排序的一個核心要素。傳統(tǒng)的教學過程主要側重術的層面上的知識傳授，即介紹PageRank 算法的應用背景、算法框架、偽代碼表示、具體實現(xiàn)及應用等。在課程思政教學改革實踐中，綜合上述3 種教學法，將思政教育與知識傳授有機融合，具體課程實施如下。

（1）魏則西事件導入。在課程開始時，引入網(wǎng)絡熱點魏則西事件。在事件回顧中，圍繞一個核心問題組織學生展開討論，即魏則西事件中搜索引擎起到什么樣的作用。在學生討論過程中，繼續(xù)引導學生思考：①搜索結果對用戶的信息攝取、選擇決策甚至價值取向會產生什么樣的影響；②作為搜索引擎的開發(fā)者，我們希望給用戶展示什么樣的搜索結果；③理想的搜索結果應具備哪些特點，搜索結果排序的客觀性、科學性和哪些因素有關。

通過一系列問題的思考討論，學生切身體會到在本堂課中要學習的排序技術在實際應用中會產生不可估量的社會影響，從而喚醒學生的責任感、敬畏心，讓學生在思想上做好準備，以客觀求是、科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對待將要學習的排序算法設計；同時引出課程的核心知識點——計算網(wǎng)頁重要性、權威度的PageRank 算法。

（2）級聯(lián)問題設計。進入課程主體內容，針對PageRank 算法理論、模型和應用3 部分內容，融入相應的思政元素，設計環(huán)環(huán)相扣的級聯(lián)式問題，以問題為核心，啟發(fā)學生層層深入、主動探索、自主學習。以問題為中心的教學設計細節(jié)見表2。

（3）實踐交互評估。實踐教學部分，分主題探討和項目實踐2 個模塊進行。首先，在主題探討模塊，針對課前提供給學生閱讀的PageRank 算法相關文獻，圍繞預留的兩個問題進行頭腦風暴。

PageRank 算法為何如此經典？該問題的目的在于引導學生探究PageRank 算法背后的強大理論體系，知其然且知其所以然。結合論文中闡述的數(shù)學模型以及相關工作比較，引導學生深挖經典算法所具備的特點，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和探究根本的鉆研精神。

PageRank 算法是否還存在潛在問題，如何優(yōu)化？針對該問題的討論目的在于使學生明白科研是個不斷深入、創(chuàng)新優(yōu)化的過程。通過引導學生聯(lián)系實際，討論PageRank 算法在實際網(wǎng)絡應用中存在的問題，思考如何對模型進行優(yōu)化以解決實際應用中存在的問題。

表2 級聯(lián)問題設計與教學示例

其次，項目實踐模塊通過小組合作的方式，結合PageRank 及相關算法設計實現(xiàn)網(wǎng)頁的綜合排序功能。在項目實踐中，要求學生明確表述所設計的排序算法的核心要素、形式化的數(shù)學模型以及可量化的評估標準，并通過實驗進行結果評估和優(yōu)化。

在主題探討和項目實踐中，教師深入學生的頭腦風暴和開發(fā)實踐中，不僅可以根據(jù)學生的動態(tài)表現(xiàn)、個體差異有針對性地進行引導，同時還可以從術、法、道3 個層面對學生的知識掌握、學習能力、科學作風等進行全面評估，即評估學生對知識點是否深入理解掌握，并能熟練應用；在學習過程中是否能主動思考、探索、創(chuàng)新，是否具有科學嚴謹?shù)膽B(tài)度和實事求是的作風；能否意識到技術對社會的影響，是否有承擔責任、擔當?shù)懒x、傳播正能量、宣揚真善美的自覺性和主動性。

5 結語

思政融合的搜索引擎技術課程設計在教學實踐中取得了較好的成效，學生的課堂參與度、活躍度明顯提高，尤其在專題討論中，體現(xiàn)出濃厚的興趣和有深度的思考；項目實踐的創(chuàng)新性和完成質量也有明顯提升。課后還有不少學生主動要求參與課程相關的科研課題研究中，并在大學生科研、實踐創(chuàng)新競賽等活動中取得了較好的成績，體現(xiàn)了思政教育的價值引領作用。另外，在一系列隨堂測試、項目階段考核中，學生總體成績也有穩(wěn)步提升，符合在知識傳授、能力培養(yǎng)層面的預期，但思政融合的教學成效全面評估還需結合學生的綜合表現(xiàn)、發(fā)展軌跡、社會貢獻等因素，在“大思政”教學體系中系統(tǒng)化地進行，是一項長期、持續(xù)的工作。