基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设论文

2025-04-15 14:49:40 来源: 作者:xuling
摘要:文章首先分析了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设需求,然后介绍了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例选择的原则及内容确定,接着论述了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设,最后说明了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库的应用及效果。
摘要:文章首先分析了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设需求,然后介绍了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例选择的原则及内容确定,接着论述了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设,最后说明了基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库的应用及效果。
关键词:计算机工程伦理素养;案例库;大学生
计算机技术催生了互联网、大数据、人工智能等新技术和新理论,带领人类进入信息社会。它的应用发展一方面重塑了人们的世界观、价值观和社会观;另一方面也带来了众多的伦理问题和挑战[1]。信息的准确性、数据安全、算法偏见等问题成为研究热点和亟待解决的问题[2-3]。技术发展的同时,人类作为技术的承载者和推动者也必须将自身修养提升到与之匹配的程度,这样社会才能持续健康发展[4]。培养造就大批德才兼备的高素质人才,是国家和民族长远发展大计。2020年,教育部颁布了《高等学校课程思政建设指导纲要》,特别强调要注重强化学生工程伦理教育,以有效提高受教育者的道德伦理素质,增强其道德伦理意识。
案例教学是各类教学过程中广泛使用的教学方法,其“真实性”和“故事性”等特质大大缩短了教学情境与实际生活情境之间的差距,它是以学生为中心,以任务为驱动,通过提供真实、模拟或重现事件的方式呈现问题,以交流讨论为主要形式的教学方法[5-6],在引导学生识别和分析问题、参与课堂教学过程、培养解决问题的能力方面有着显著优势。案例库是将教学案例按照一定的目标和原则,编辑、组织和总结后形成的一个教学资源系统[7]。计算机类毕业生就业面广,在工作中会遇到多种伦理抉择问题,各类媒体近些年报道的计算机类伦理案例也越来越多,一些典型案例成了社会传播的热点。搜集计算机从业者工作和社会传播中具有代表性的伦理案例构建案例库,将其用在教学中,能够提升学生的工程伦理意识,使其了解相关伦理规范,具备一定的计算机工程伦理问题辨识能力和伦理自觉能力,从而提高其分析和解决问题的能力[8]。同时,还可以缓解教学资源紧张和学时有限的问题,提高教学的自动化程度。
一、基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设需求分析
计算机技术已经深入人们生产生活的方方面面,随之带来了众多值得辨析和回答的伦理问题。然而网络和媒体中各类计算机伦理案例虽然很多,但由于网络的自由性,导致案例的真实性难以考证,案例相关的详细素材也很难准确收集。为保证案例库中案例的科学组织、典型性和针对性,笔者面向计算机类相关行业从业者和在校计算机类大学生开展问卷调查。
针对计算机类行业从业者,问卷主要内容包括三个大项共31个具体问题:第一项为受访者的基本自然属性,包括性别、最高学历、从事行业、从业时间等;第二项为受访者对计算机工程伦理教育的认识和了解,是否接受过相关的教育或培训等;第三项是在以往工作过程中遇到的计算机伦理问题,对计算机伦理问题的理解和关注点。对于在校计算机类大学生,只选择研一计算机类专业研究生(101人)及计算机专业大四学生(240人)进行问卷调查。调查内容主要包括两个方面:一是受访者的基本属性,包括学历、是否具备项目经历、实习情况等;二是受访者对工程伦理的了解和自身关注的计算机伦理问题等。
对计算机行业从业者的问卷调查以电子问卷的形式通过网站、朋友圈、E-mail等方式发放,剔除重复及无意义问卷后,共回收有效问卷2 048份。针对在校计算机类大学生的电子问卷在QQ课程群及课程网站发放,共计收回有效问卷327份。受访的计算机行业从业者学历为大专以上,从业时间1—3年的人数占1/3左右,其余为3年以上。其所属行业集中在IT、电商、医疗、金融、工业等领域。从对受访者遭遇的伦理问题的调查分析可知:2/3的受访者对现行的计算机行业法律法规有一定的了解,但几乎从未仔细阅读过,不了解具体内容,也未专门受过相关教育或培训,一般为项目开发前了解计算机伦理相关知识的说明。在互联网时代人们价值观认识方面,绝大多数人认为诚实守信最重要;对前沿技术中与计算机技术有关联的问题进行调查,受访者普遍认同在“大数据处理与分析技术”的应用中遇到的计算机伦理问题最多,而在遇到伦理问题的解决方式上普遍为“听从雇主”。
通过问卷调查及新闻媒体的报道可以看出,对计算机技术带来的伦理问题,多数从业者并不陌生。但是由于雇主公司更多地关注经济效益而弱化社会责任,从业者也从未受到过专门的教育,因此他们对可能引发的伦理问题重视程度不够,工程伦理意识也较薄弱。另外,他们作为社会人,普遍关注数据时代的隐私问题,对由计算机算法、系统测试等计算机系统引发的伦理问题有一定的认识。
受访的在校计算机类大学生中,研一计算机类专业研究生与有过实习经历,计算机专业大四学生听说过计算机伦理,但均未受到过相关的教育和培训,其对日常生活中使用各类APP导致的个人信息泄露和网络诈骗等情况最为担心。
二、基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例选择的原则及内容确定
结合案例教学的目标及前期调研情况,笔者确定了案例选择的原则和主要内容,具体如下。
(一)案例选择的原则
案例是案例库的重要组成实体,案例的选择直接关系到案例库的质量和应用性。案例选择应遵循以下三个原则。
1.全面性。案例的选择首先需满足教学要求,应与教学理论内容相一致。要围绕理论教学知识点内容组织案例,以保证学生通过具有实践特征的案例,能够加深对理论知识的理解和掌握,因此案例选择上要覆盖各知识点。工程伦理问题主要包括责任伦理、技术伦理、利益伦理和环境伦理,故而案例库应按照这些伦理种类有目的地搜集不同行业、不同技术背景,以及正负面的案例。结合教学内容和调研情况,可围绕工程师责任、大数据与隐私、人工智能、计算机算法、计算机系统、知识产权等具体内容组织整理相关案例,并按照不同的应用方向对案例类型进行细化,以便进行查阅和学习。
2.典型性与时效性。案例选择应具有典型性[9]。选择的案例应具有代表性,特别是产生过重大影响的,能够反映计算机行业或领域及工程特点的,由传统技术引发的具有一般性和普适性的典型案例。这类案例一般具有很高的复杂性,有助于训练学生的思维逻辑。计算机行业发展速度快,选择案例时还应该考虑具有时代特征的符合当前社会及行业环境特点的热点案例,尤其是符合我国国情及我国道德伦理认知的具有代表性的案例。这样的案例更能够引发学生的共鸣,激发学生的参与热情。
3.真实性与保密性。应选择真实的案例。真实的案例是在社会生活中实际发生过的案例,这种案例虽然因目的性太强、结果确定导致案情简单,讨论提升空间不大,但由于其真实性,缩小了教学情境与实际生产生活情境的差距,反而更能引起学生的关注。网络的发展使获取和传播信息更加容易,为保护当事者的合法权利,在收集计算机伦理案例时应以保护个人隐私和企业商业机密为前提,若未得到当事者同意,应隐去个人、企业能够确定其身份或标志的各类信息。
(二)案例内容的确定
案例教学的意义在于通过案例了解事件产生的原因和如何解决更有利,因此其内容不应只是案例发生的时间、地点、人物和故事情节的描述,而应是对课程知识建构的表达,且应注意要以培养大学生计算机工程伦理素养为目的。在案例内容的构建上,除了对事件的描述,还应从案例产生的技术及行业背景出发,挖掘出故事背后深层次的丰富信息,以使读者通过这些信息进行逻辑判断和思考,在确定案例内容时要注意以下要点。
1.案例内容要反映明确的教学目标。教学案例为专业理论、教育目标服务,案例内容应该主题鲜明,与教学目标一致。教学案例类型的设计来源于课程教学计划,因此应首先明确针对教学理论原理须达成的教学目标,然后选择和构建具体案例。教学案例的内容应呈现出其中包含的理论观点,对理论知识应客观描述,表明相关理论和所隐含的多元化问题。
2.案例内容的表达。教学案例与普通的课堂范例、一般的事例不同,它是教育实践中典型问题客观描述的内容载体[10],案例内容的阐述和表达应反映出案例的特性。在真实性方面,案例内容应有具体的时间、地点和相应的人物,以及事件发生的故事脉络情境;在典型性方面,案例内容的主题应具有一定深度,能反映一类事件或现象的本质,有进行理论分析的空间和价值。教学案例还应具有问题性,能反映多方面、多角度的问题,且不应有标准答案,需要学生通过不同角色进行思考,运用专业知识、逻辑和批判性思维分析问题并进行相对更有利的决策。
3.案例的属性。案例是案例库的实体。为了构建通用案例库,保证案例使用的效率且便于管理,须为每个案例设定统一的属性。具体包括标题、所属章节、关键词、案例发生时间、案例类型、案例背景、案例内容、案例分析、案例讨论等。
三、基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库建设
根据课程内容、案例选取原则及要求,开发了计算机工程伦理案例库。该案例库用户包括管理员、教师和学生。管理员负责系统用户的维护;教师对案例进行管理和维护,并依据教学内容和进度向学生发布案例;学生按照教师的要求查看指定案例、搜索感兴趣的案例,同时参加讨论。案例库与课程在线网站一同构成课程的电子资源辅助教学。计算机工程伦理案例库系统功能模块架构如图1所示。
案例库系统为web模式,前端采用Javascript+JQuerY+HTML/css、后端采用Java+springBoot等技术开发,数据库采用MYsQL。只要网络畅通,本系统可以供教师和学生随时随地进行访问。
在图1中的虚线框中,“登录”模块为所有用户可执行模块,其余为学生执行模块。学生在未登录时只能浏览案例内容,登录成功后才能够查看和提交案例的分析和讨论,执行课程内容学习模块。课程内容学习模块主要包括课程知识点、计算机类国家及行业的法律法规等内容,该模块可对学生学习情况进行记录。实施中要求学生提前预习,课上讨论,课后提交观点。案例按照不同的领域和方向分类别发布,方便学生查找自己感兴趣领域的相关案例进行自学。对必读和讨论的案例,要求每位学生发表自己的观点并参与线上讨论,学生参与度达到100%。案例库的使用提高了学生的课程参与程度,学生能够对计算机工程伦理案例的发生、情节、案例所涉及相关人物、对环境的影响、背后隐藏的问题等进行全面的了解和深度分析,从而增强工程伦理意识,提高工程伦理素养。
图1中的实线框内为教师用户执行模块。在案例库管理模块,教师可以向学生发布案例,也可以布置作业、查看并批阅学生提交的讨论内容。同时,教师也可以及时删除过时或因时间的发展内容不恰当的案例,添加最新案例。教师通过系统能够掌握学生学习情况,了解学生最感兴趣的案例,及时搜集材料更新案例库,提升系统的功能和科学性。参考资料管理模块,除了发布和更新与信息技术相关的国家法律法规,还可以将当前计算机领域研究热点,如人工智能、大数据、个人信息泄露、计算机算法等方面专家学者发表的伦理论文提供给学生,以开阔其视野,引发其深入思考。
四、基于大学生计算机工程伦理素养培养的案例库的应用及效果
完成计算机工程伦理案例库系统开发后,笔者在2022年、2023年春季学期为2021级、2022级电子信息类专业硕士研究生讲授“工程伦理”课程和在2022年秋季学期为2019级本科生讲授必修课“IT职业道德与素养”时均使用了该系统。
两门课程的计划学时都是16学时,使用案例库辅助教学既提升了学生的参与度,也弥补了学时的不足。课前教师将学生名单导入系统,并按照课程内容适时向学生发布学习或讨论内容。案例库中针对学生的模块只要学生登录便可随时访问。面向研究生的案例教学,重点在于计算机领域当前和未来发展中的热点问题,如人工智能、大数据挖掘、信息与知识产权保护等方面的相关案例;面向本科生的案例教学,则更关注工程师的工程责任、职业道德、个人数据保护,以及计算机系统设计开发过程中发生的系统问题等方面。
如图2所示,这是2021级电子信息类专业硕士研究生上课期间案例库访问情况(2022级与此情况类似,此处略);本科生上课期间案例访问情况如图3所示。两类学生每日均有一定数量的人员访问系统,但在教师发布作业后或是上课前后访问量更高,与预期一致。2022年度春季学期,课程为线上授课,学习总人数为101人。虽然案例讨论受到一定的影响,但从图2能够看出,研究生访问参与度较高,部分时间段访问人数超过80%。图3为194名计算机专业本科生9月份案例访问情况的统计,表明随着课程的进行本科生访问次数逐渐增加。教学四周后,教师为学生布置了后期讨论作业,作业讨论结束前访问人数突增。同时,案例库应用后,学生主动或被动参与度达到100%。
授课完成后,对学生进行教学效果问卷调查,所有学生均反映,通过案例库了解到更多计算机技术在社会生活应用中产生的伦理问题,增强了工程伦理意识。学生通过案例库中案例分析、同学间的案例讨论,对工程伦理问题的识别、分析和认识水平均有提升。从课程考试成绩来看,2021级和2022级研究生的客观题部分在题型未变、难易度相当的情况下,成绩相较未使用案例库时均有较大的提高。2019级本科生提交的各类考核作业的质量也有了显著提高。
五、结语
我国工程技术教育多重视专业技能的培养,忽视了工程伦理素养培养,加之对经济效益的片面追求,因工程师在工程实践中社会责任感缺失而引发的案件层出不穷。工程伦理教育对于工程师的工程伦理意识、职业素养和社会责任感的提升具有重要意义,它能引导工程人员从专业的角度审视科学技术在工程实践应用中对社会产生的影响。案例教学从真实案例出发,以学生为中心,通过提出问题、推进讨论,引发学生关注和思考。案例事件的复杂性,参与者不同视角的辩论,能够快速提升学生的经验值。计算机工程伦理案例库系统的构建,实现了对案例的自动化管理,方便了教师案例作业的布置和学生的查阅及预习。与以往比较,学生的参与度更高,工程伦理素养有效提升。
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