科技兴警背景下校局融合课程建设探索与实践

［摘 要］文章以制图模型与算法课程为例，探讨以科技兴警为研究目的的校局融合课程建设，将公安业务融入课堂知识模块中，引导学警带着问题学、理论指导实践，使学警对课程及专业有更深的认识。其具体措施主要有：优化课程内容，以模块为单位组织教学；改革教学模式，通过翻转课堂、小组互评以及小组讨论等多种方式提高学警学习积极性；根据新工科建设要求，结合公安部、科技部联合部署推进的科技兴警三年行动计划以及党的二十大报告等的相关要求完善课程思政内容，全方位提升学警的学习兴趣和学习效果。

［关键词］校局融合；科技兴警；课程建设；制图模型与算法；产教融合

［中图分类号］G642.3 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）02-0041-06

公安院校的制图模型与算法课程旨在根据公安院校人才培养目标和公安实战需求，结合目前网络安全与执法工作的特点和需求，通过教学给公安院校学警传授建模制图的基本知识、基本理论和方法，培养和训练学警的建模素质。自2021年以来，公安院校网络安全与执法、刑事科学技术专业增设了本课程，同时还开设了相关公共选修课程，以满足其他专业学警的建模学习需求。

一、制图模型与算法课程教学的主要任务

公安院校的公安技术类课程在新工科注重公安应用的背景下，要提高公安院校学警正确认识、分析并解决问题的能力，除了要注重科学思维的训练和科学伦理的教育，培养学警探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，还要注重学思结合、知行统一，增强学警勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。制图模型与算法课程的教学内容主要由一系列公安实际工作相关建模案例组合而成，以公安实际问题为载体，综合运用数学方法以及图形绘制和计算机的知识来解决实际问题，进而培养并提高学警运用所学解决实际问题的能力和创新思维能力。

制图模型与算法课程是公安院校网络安全与执法专业及刑事科学技术专业为提升学警现代理学方法和计算机基础平台实践应用能力以及培养和训练学警的建模素质而开设的一门课程。开展该课程的教学是理学学科联系公安实际工作的主要途径之一，要求学警在前期的学习中熟练掌握计算推导基本方法。教师通过模型相关概念、应用实例的教学，培养公安院校学警的双向翻译能力，推导计算和简化分析能力，熟练运用计算机能力，联想、洞察能力，综合分析能力，运用理学知识解决实际问题的能力，以及要求学警同时熟练掌握一两种软件，为适应日后公安工作需要奠定必要的基础。

根据公安部、科技部联合部署推进的科技兴警三年行动计划[1]，全面落实习近平总书记关于公安工作和科技工作的重要指示批示精神，充分发挥科技创新对公安工作的引领支撑作用，坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，制图模型与算法课程旨在引导学警充分利用科技及数据解决不断变化的、更具挑战性的公安工作实际问题。

教师根据《高等学校课程思政建设指导纲要》[2]，按照新工科专业课程思政建设的标准和要求，将制图模型与算法课程中涉及的逻辑思维、抽象推理和问题解决办法等方面，与公安院校学警思想观念和价值观念的培养紧密结合，引导学警树立正确的世界观、人生观、价值观，培养学警的创新精神和实践能力。将德育元素渗透到专业知识中，在教学过程中努力引导学警树立对党忠诚的理想信念，增强政治信仰和社会责任感，全面提高学警对党忠诚、服务人民、执法公正、纪律严明的能力。同时，引导学警正确认识理论与实践之间的辩证关系，学会利用所学知识建立模型，解决公安工作中遇到的实际问题，以实际行动落实科技兴警战略部署，树立数字警务、智慧公安的观念，努力为公安工作开展带来更智能化的方式方法。

二、制图模型与算法课程教学中存在的主要问题

制图模型与算法课程是公安院校根据公安技术类教学质量国家标准的要求，遵循公安专业人才培养规律，与公安业务对接融通，把实战内涵融入教学的各个环节，建设适应专业化及实战化要求的课程，同时是网络安全与执法、刑事科学技术等专业的专业基础课程。教师可以通过边充实教学案例等教学资源边优化授课内容和授课方式等方法来开展课程改革，但在这一过程中容易出现一系列短板及问题。

（一）往往重理论教学轻公安实战教学

制图模型与算法课程是将“制图基础”与“模型、算法基础”内容整合而成的一门小众课程。目前暂未找到非常符合公安院校需求的相关教材，因此大部分公安院校仍然选用《计算机常用算法与程序设计案例》等相关教材来作为该课程的教材，同时根据课程教学大纲要求添加部分章节如制图、建模等充实该教材的不足之处。课程主要讲授数学建模与算法实现的概念和基本问题，通过精选线性规划、图形的可视化、图与网络模型、拟合、多元分析、数字图像处理等常用模型与算法，注重算法设计与程序模型实现，力求理论与实际相结合，算法与程序模型、图形相统一，相当于将三门相关课程融合在一起，其涉及的内容多、范围广，教与学的任务都重。基于此，教师往往只讲解理论内容，还没有充足时间完成实践教学就得开始下一个专题的讲解，这就容易出现重理论教学轻公安实战教学的现象，从而在一定程度上影响了公安院校学警学习此课程的积极性和效果。

（二）有时课程思政融入不贴切、不全面

为了全面贯彻《高等学校课程思政建设指导纲要》，必须将思想政治内容贯穿制图模型与算法课程教学始终，抓好本课程的思政内容建设，杜绝专业知识与思政内容“两张皮”现象的出现。目前制图模型与算法课程中的思政案例大多融入工匠精神、道德观念、法律责任等，但因课程性质等方面的原因，教师在融入的时候往往比较生硬，难以恰到好处地将其融会贯通到专业知识的讲授中，而且往往仅能梳理出一些常见的、易于获取的课程思政内容 [3]。如何让这门课程的思政内容更好地与公安工作实际相结合，如何将科技兴警与专业内容相结合，构建一套具有公安行业特色的能反映制图模型与算法课程教学目标要求的思政内容体系，是任课教师当前急需解决的重要问题。

（三）部分学警学习主观能动性不够

制图模型与算法课程因涉及的内容多、知识点琐碎，理论知识讲授需要大部分课时。学习这门课程需要足够的数理思维及计算能力，这容易使学警在学习理论知识时产生一定的畏难情绪，削弱了他们的学习主观能动性。此外，教师在教学实施过程中发现，有部分学警不习惯自主思考，完全依赖教师的递进式讲解，因此难以达到案例教学的理想效果。部分学警的学习积极性不高、课堂与教师的互动不多，学习氛围不够浓厚。实践教学所花课时占总课时的比例小，这使得理论联系实际不紧密。部分学警主动思考问题解决问题的方式方法有限，往往是教师讲什么学警就听什么学什么，对其他深层次拓展性的学习缺乏计划与兴致[4]。出现以上种种现象，归根结底还是教学方法、教学手段、教学内容安排不够合理，因此需要教师多措并举，充分调动学警学习的主观能动性。

三、校局融合下制图模型与算法课程改革路径

为了突出制图模型与算法课程在公安院校公安技术类专业中的重要作用，教学团队在近两年的教学过程中，不断总结经验、取长补短、研究公安工作实际需要，优化课程设置，在课程内容与公安实际业务之间搭建桥梁，形成为公安业务服务的良性机制。在开展理论讲授与实操训练时，充分挖掘潜在的课程思政内容，并将其合理地融入课程讲授过程中。所涉及的每个案例须经过精心筛选、加工和设计，既要有较高的教学价值，还要贴合公安工作实际。教学过程需综合运用讲授法、案例分析法、讨论法等多种方法，注重培养学警自主思考的能力。

（一）注重将理论知识与公安实际业务相结合

公安院校的制图模型与算法课程涉及三大内容，如何将其有效衔接并使其服务于统一的教学目标，需要精心规划。课程教学团队以公安实际业务需求为导向，以教学案例的形式将课程划分成不同模块。比如随着我国国际地位的不断提高，国际合作的加强，具有中国特色的大国外交取得了重大进展，在我国举办的国际会议也逐渐增多。这些大型会议召开期间会对交通等进行一定的管理控制，这多多少少会影响到相关路段沿街的商铺，给其周边百姓的生活带来诸多不便。为了最大限度地减少此类安保工作对民众日常生活的影响，最优安保路线也是需要公安部门精心规划的。教学团队向科技要警力、向数据要战力，用最短路算法帮助公安民警选择一条最优路线。还有许多这样的优化问题，如有限警力出警问题、公安网架设问题、公安岗亭的布局问题等等，都可按照最短路算法问题来解决，从而达到举一反三、活学活用的效果。

1.将安保路线的选择融入图与网络模型及方法中

以公安实际工作中碰到的安保路线选择为案例引出图中相关知识，通过生成赋权无向简单图后进行Dijkstra标号算法，找到图中两顶点之间所经商铺数量最少的路径，以便将安保工作对沿街商铺可能带来的经济损失降到最小，真正体现人性执法与科技兴警。

2.将案件数量预测融入拟合分析中

根据实际案件数量生成散点图，再根据散点图的分布规律选择多项式函数进行拟合，并通过最小二乘法确定拟合函数的系数，最后利用拟合优度找出拟合程度最高的三次多项式函数，以此预测近几年可能出现的案件数量，为下一步工作重点及警力分配提供借鉴。

3.将再次犯罪人员的共性融入聚类分析中

对再次犯罪人员相关犯罪数据进行分析研究，首先通过欧几里得距离实现样本间即犯罪人员两两间的相似性度量，然后通过最短距离完成类与类间的相似性度量，最终找到再次犯罪人员的共性数据。分析再次犯罪人员的共性特点，以便后续分范围有针对性地对其进行心理疏导，并以此完善现有再次犯罪刑事政策，做到科技兴警。

4.将定量测评警务人员综合能力融入主成分分析中

为完成警务人员综合能力测评，通过计算相关系数矩阵的特征值确定主成分的个数，然后通过特征值对应的特征向量得到各主成分的权重，并以此得到警务人员综合能力的测评结果，真正落实人才强警、科技兴警的要求。

5.将定量判断最优抓捕方案融入层次分析中

为了确定案件侦破的方案，可根据1-9标度表构建判断矩阵，计算最大特征值及特征向量，通过一致性检验后确定权重向量，并根据权重大小选择最佳方案，真正落实用数据科学指导公安业务有效开展的要求。

比如，为了使制图模型与算法课程与公安业务实现有机融合，相关公安院校有计划地组织一线教师利用寒暑假时间，梳理教学过程中亟待解决的与公安业务密切相关的问题线索，带着问题到公安实战一线学习交流，高效完成了校局合作工作。同时，聘请实战教官到公安院校教学一线，进入学警课堂，面对面传授实战经验。课程教学团队同实战教官互通有无、取长补短、共同进步。良好的互派机制，拓展了校局融合的深度和广度，使学警们在校园里、课堂中就能接触到公安实际业务，增强了他们的专业认同。

（二）加大课程思政融入力度

以模块为单位建设相关课程思政内容，各模块结合公安业务相关实际问题，强化落实立德树人的根本任务，增强本课程的实用性和针对性。

1.运用最短路算法优化出警路线，增强法治获得感

遵循党的二十大报告提出的全党要坚持全心全意为人民服务的根本宗旨，为了使安保行动对沿街商铺产生的影响降到最小，需运用最短路算法选择一条所经商铺数量最少的安保路线，以此培养学警的同理心，使其树立以人民为中心的发展思想，体现为民服务没有终点的要求。引导学警学习在工作中推行更多的人性化执法、柔性执法，以让人民群众享受到越来越多的法治获得感。坚持以马克思主义为指导是中国共产党坚定理想信念的根本所在。将安保地图生成规则的图，以便进一步完成后续最优路线的选择，将各条路的交点标记为顶点，并通过民警的摸排走访，将各条路线上的商铺数量记为权重，生成赋权无向简单图，以此体现实践和理论的辩证关系。实践是理论的主要来源、是检验真理的唯一标准，理论对实践有能动的作用。以微电影《坚守》、党的二十大报告、马克思主义等为思想载体，引导学警正确认识与把握理论与实践之间的辩证关系，并能够利用所学知识建立模型，解决公安工作中遇到的实际问题。

2.拟合预测各类案件数量，树立科技兴警理念

公安部和科技部从习近平总书记的科技兴警战略部署出发，制定了科技兴警三年计划。公安院校的制图模型与算法课程教学要引导学警树立数字警务、智慧公安的思想，打好专业基础，努力为公安工作创造出更智能化的方式方法。可根据以往的案件数量预测今年可能发生的案件数量，以此确定工作重点及警力的分配。按照习近平总书记在全国公安工作会议上强调的坚持政治建警、改革强警、科技兴警，公安机关根据近年来公安机关受理和查处的各类案件数量，通过拟合建立分析和趋势预测模型，用以预测犯罪趋势，以此指导重点工作及警力的分配，切实做到打防结合、防范在先、精准防范。

3.警务数据标准化处理，彰显社会公平正义

社会公平正义是保障和促进国家繁荣昌盛的前提条件，要在同一把尺子、同一个标准下行事，做数据分析时也需要遵循这样的原则。在处理数据的过程中，如果各字段的量纲不同，测量值的变异范围相差悬殊，则需要先进行数据的标准化处理，然后再进行后续的计算分析。Z⁃Score标准化是数据处理的一种常用方法。通过数据的标准化引出公平公正、统一标准，这是推进法治中国建设、维护社会公平正义的客观要求，是公安机关执法活动必须始终坚守的核心价值追求，也是人民警察的基本职业操守。公安院校的制图模型与算法课程教学要根据党的二十大精神以及党中央相关重要论述的要求，将公平正义植根于学警心中，使其牢固树立严格规范公正文明执法、法律面前人人平等、任何人都不能凌驾于法律之上的思想观念[5]。

4.采取主成分分析法选拔公安人才，助力人才强国战略实施

公安院校的制图模型与算法课程教学要从习近平总书记从人才强国到人才强警的要求以及科技兴警战略部署出发，引导学警树立数字警务、智慧公安的思想。要引导学警学习运用主成分分析的方法优化用人方式，拓宽选人用人渠道，科学创新选拔机制，努力开创新时代公安人才工作新局面。要引导学警掌握利用降维的思路找到主成分，在减少变量个数的同时还能解释大部分变异，学会根据实际问题提取有价值的信息，并抓住主要矛盾，合理利用这些信息科学解决公安实际工作中的问题，同时提高辩证思维能力以及善于抓住关键、找准重点、洞察事物发展规律的能力。

5.用层次分析法确定抓捕方案，提高学警风险应对能力

党能在艰难险阻中披荆斩棘，一步步走到今天，需要不断地总结经验、增强自身本领，不断提高应对风险、迎接挑战、化险为夷的能力。在优化抓捕方案中，比较两个可能具有不同性质的因素对上一层某个因素的影响时，运筹学家托马斯·塞蒂等人经过多次实验证明1-9标度法最合适。公安院校的制图模型与算法课程教学要在构建相关判断矩阵后，计算自己构建的判断矩阵的一致性比率，观察是否通过检验，并总结经验。教师可以习近平总书记在党史学习教育动员大会上的讲话为指导，引导学警养成工作完成后及时总结经验的习惯，厘清公安工作中引导事情发展的逻辑关系，优化办案流程，迭代更新认知，形成具有系统性和个性化的工作方式方法。

（三）多措并举，提高学警学习主观能动性

兴趣是最好的老师，作为公安技术类专业课程，公安院校的制图模型与算法课程在新工科背景下要善于通过校局融合着力开展好教学。要通过细化优化考核方案实现教学过程全方位考核，理论与实践有机结合，采用多样化的教学形式及教学方式方法，让学警变被动学习为主动学习，使其带着兴趣和爱好完成课程的学习，学有所获。

1.全过程细化优化课程考核方案

以提高学警学习兴趣为导向，构建多元化、动态化相结合的过程性考核机制，建立一套科学、合理、有效、规范的考核体系，打破“一考定成绩”的评定模式。在评定学生平时成绩时纳入其在课堂互动、小组任务完成、参加竞赛、线上学习等多种学习活动中的表现成绩，丰富平时成绩的构成要素，切实减少过程性考核流于形式的现象。可以依托在信息技术、移动互联网和大数据技术支持下的智慧教学工具，比如雨课堂，为所有教学过程和学警学习过程提供数据化支持，使过程性考核更准确、更便捷。课前借助雨课堂教学平台发布预习小视频并穿插检测型题目，组织学生进行科学分组后对每个学习小组安排课前学习任务，让其分工合作完成。课中利用题目随时检测学警听课情况；根据教学安排由相应小组进行汇报讲解，教师采用案例教学等方法完成授课。课后借助雨课堂教学平台安排相关练习题目，检测学警学习成效，并发布合适的短视频为学警查漏补缺，提升学警学习效果。学警必须全过程主动、认真学习，并在学习的过程中接受考核，真正实现从以教为中心向以学为中心的转变[6]。

2.将理论教学与实操教学进行有机结合，提高学警学习的主观能动性

现阶段部分公安院校学警理论功底相对比较薄弱、对学习的热情不高，尤其对理论知识学习有一定的抗拒心理。鉴于此，公安院校在开展制图模型与算法课程教学时，应结合学警实际情况，将理论教学与实操教学有机结合起来，做到讲授完毕理论知识后立即安排相关实操环节，让学生尽可能做到边学边练边懂。在实操过程中，可以借助软件对模型进行求解并制图；在传统的二维三维可视化绘图的基础上，进一步进行数字图像处理；利用软件直观地将最优巡航路线、最佳分类方式、最适合的抓捕方案等科学定量且直观地展示出来，帮助学警克服相关理论知识学习的畏难心理，在一定程度上降低了学习难度，使得学警对制图模型与算法课程的学习兴趣有了提升，进一步增强了其分析问题、建立模型、解决现实问题的综合能力。尤其在利用软件得到想要的结果后，学警的学习主观能动性就有了大大提升。

3.教学形式多样化，充分调动学警学习积极性

首先，组织开展翻转课堂教学。制图模型与算法课程属于新开的一门专业课程，教学团队较新、教学资料较少、大纲教案较新，整体教学处在一个初步探索的状态。教师往往采用最传统的教学方式即讲授法来开展教学，部分学警主动学习动力不强，教师讲什么学警学什么。优化教学方法后，教师将课程模块当中的一部分抽出来，组织学生以学习小组为单位完成任务。在下达任务时，教师需将任务进行细分，确保小组中的每位成员都有事可做，避免出现表面上是团队合作实际上是一人完成的现象。各小组用一周左右的时间准备相关模块内容的讲解，可通过查阅图书馆纸质书籍、慕课平台中相关课程讲解的视频等进行学习，制作课件形象地向其他同学演示，并结合软件进行实操演练。在课堂教学环节中由负责讲解的小组成员为其他同学讲解，小组其他成员负责补充及答疑解惑。采取翻转课堂教学的方式可以使学警对知识点有较深的研究与理解，同时能从自身理解的角度出发，将新知识讲解得更易懂。教师在这一过程中也能收获一些新鲜的方式方法、观点，在一定程度上拓宽了教师的认识视野。

其次，组织开展小组互评。在组织翻转课堂的基础上，由其他小组对授课小组的授课方式、教学课件准备情况、授课效果等进行评价，提出值得本小组学习的地方以及授课小组需要改进的方面，最后由其他小组对授课小组的本次授课情况进行打分，并将分数计入平时考核中的“小组授课、讨论汇报”环节中。

最后，组织开展小组讨论。教师根据课程内容安排小组讨论式教学。以拟合模块教学为例，可引导学警通过图像找出已有数据的分布趋势，从直观上判断应选用什么样的拟合函数。教师在介绍完具体的拟合方法后，由学警以小组为单位观察图形走势，选择合适的拟合函数进行拟合。这样会产生不止一种拟合函数，就可以以小组为单位进行讨论并验证，以此选择出最佳的拟合函数。这样不仅能够帮助学警掌握知识点，还能推动他们积极参与讨论，带着兴趣学习，从而提升他们的学习效果。

四、结语

制图模型与算法课程教学在初步实施的这几年逐步呈现出教学内容多、知识点分散、部分学警学习主动性不强、理论教学与实践教学结合不紧密、课程思政教育效果不理想等有待改善之处。因此，课程教学团队通过优化课程内容，以模块为单位组织教学；多样化改革教学模式，通过翻转课堂教学、小组互评以及小组讨论等多种形式，提高学警学习积极性和学习效果；根据新工科建设要求，将公安业务有机融入课程教学模块中，让学警带着问题学习，用理论指导实践，使学警对课程及专业有更深的认识，明确自己的学习研究方向；结合公安部和科技部联合部署推动的科技兴警三年行动计划、党的二十大报告的有关要求等完善课程思政内容，全方位提升学警的课程学习兴趣和学习效果。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 邬春阳.公安部科技部联合印发通知" 部署推进科技兴警三年行动计划[N].人民公安报，2023-02-15（1）.

[2] 中华人民共和国教育部.高等学校课程思政建设指导纲要[EB/OL].（2020-06-01）[2024-06-03].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202006/t202 00603_462437.html．

[3] 郭艳燕，娄兰芳，卢云宏，等.工程认证背景下的软件工程专业课程思政教学设计：以统一建模语言 UML课程为例[J].计算机教育，2023（9）：20-25.

[4] 陈俊君，徐冰，刘振国，等.“画法几何与机械制图”课程改革与实践[J].南方农机，2023，54（19）：177-181.

[5] 《人民公安报》评论员.严格公正执法" 维护公平正义" 贯彻落实全国公安系统英雄模范立功集体表彰大会精神系列评论④[N].人民公安报，2022-05-30（1）.

[6] 戴靓，丁子军，范业婷，等.空间分析方法类课程思政建设路径与教学探索[J].高教学刊，2023，9（31）：185-188.

［责任编辑：庞丹丹］