基于超星泛雅的SPOC《網絡安全》混合式教學模式研究

摘要：《網絡安全》課程所涉及的知識量多、范圍廣，涉及的數字、計算機網絡、編程算法等基礎知識，且網絡安全技術實訓需要用到大量的網絡安全事件虛擬場景。傳統的教學模式搭建網絡安全事件場景較為困難，教師課前準備耗時較多，知識量大學生往往處于被動學習狀態，缺乏獨立思考能力，不善于提出、分析并解決實際應用問題。結合360網絡攻防和超星教學平臺在應用型本科院校網絡工程專業《網絡安全》采用SPOC教學模式，彌補傳統教學模式的缺陷，促進“一流”課程建設，有效提高了教學質量。

關鍵詞：網絡安全;SPOC;教學平臺

一、引言

《網絡安全》是網絡工程專業的一門必修核心課程。在廣州工商學院2016級、2017級、2018級網絡工程專業大四第一學期開設了本門課程，為了滿足珠三角服務粵港澳大灣區的社會經濟發展培養高級應用型人才的需要，我院根據社會發展人才需求自2019年級對網絡工程專業增設網絡空間安全方向，《網絡安全》課程作為專業必修課，將其修改為在大二第一學期完成本課程的學習，為提高應用型本科院校教學質量，學校一直鼓勵建設“一流”課程的建設，申報一批培育一批的推進課程教學改革，經過多年的摸索，我們教學團隊《網絡安全》課程進行了SPOC教學模式改革。

二、在線教學平臺的選擇分析

教育技術與強大的互聯網技術結合，形成在線學習系統[1]。在線教學是中國教育技術發展較快的領域，與傳統線下教學相比，在線教育在時效和靈活性有明顯的優勢，特別是手機終端的快速普及，網絡學生得到了很大的改善，學生可以不受時間、空間的限制地學習，獲得知識的途徑變得更便利和多樣化。傳統的教育模式的不足促進了在線教育快速發展，特別是2020年新型冠狀病毒在全球范圍內蔓延，國內高校幾乎全部應用了在線教育方式，促進國內在線教育技術不斷成績，在線教育不僅僅在校學生受益，同時也吸引了很多社會人員加入了在線學習的大軍。

目前國內在線教育的主要方式有三種[2]：一是將傳統線上課堂教學直接利用QQ課堂、會議、釘釘等方式在線直播授課，除了學習場所不同外，其它方面沒有做何改變，這種方式對任課老師的要求并不高，只要網絡環境正常就能開展，但這種方式無法發揮在線教學的優勢。雖然有回放功能，但沒法做到與學生即時互動，不利于知識點較多較難的章節學習;二是采用小規模限制性在線課程（即SPOC）方式[3]，學生課前通過在線學習平臺完視頻教學后再回到線下課堂教學，這種方式對任課教師要求較高，特別是課前的準備工作要比傳統教學模式付出得更多，課前的視頻、學習內容的選定直接影響到學生在線下學習的效果，完成線上視頻學習之后方能保障線下課堂學習質量。課前課后學生都可能通過線上平臺與教師隨時互動，教師根據教學內容將無法線上完成的教學內容搬到課堂教學，線上線下混合式教學模式有效提高教學質量;三是采用慕課模式，這是一種“純線上”的教學方式，學生通過教學平臺完成了學習、測驗等全部線上自主完成，可充分發揮網絡教學自主安排，但這種方式要依靠學生自主學習，對在校生來講，約束力不夠，無法保障每一位學生的學習質量[4]。近幾年來，這種教學模式多數應用于公共通用課程，比如計算機文化基礎、計算機網絡等課程，這種課程建設平臺也比較多，常用的有中國大學MOOC（慕課）_國家精品課程在線學習平臺，清華大學的雨課堂等[5]。

結合和線上和線下教學的優勢，對不同課程選擇合適的方式尤為重要[6]，《網絡安全》課程涉及的理論知識面較廣和多，在線上課堂教學之前可以讓學生通過線上平臺完成部分理論知識的學習，而實訓部分需要用到大量的網絡安全事件場景，無法使用線上平臺完成，可采用線下課堂教學的方式進行，所以教學團隊將《網絡安全》課采用了SPOC教學模式。

三、基于SPOC教學模式解決的問題

（一）傳統教學模式的主要問題

《網絡安全》課程內容較多，如對稱與非對稱加密、Hash函數、數字簽名、網絡安全協議、網絡攻擊與防范技術等，涉及的數字、計算機網絡、編程算法等基礎知識，這就要求學生要具備數學功底、編譯原理和編程等知識儲備。課程既要講解清楚理論原理，還要培養實際的應用能力。傳統教學模式以老師為中心，學生處于被動學習狀態，缺乏獨立思考能力，不善于提出、分析并解決實際應用問題，教師艱難的教，學生吃力的學。理解算法思想倒是能達到的要求，但在實際應用能力的培養上，存在難度。本門課程只有48學時，根據應用型本科生的特點，隨著知識的深入，學生會越來越難以理解，勢必會對學習缺乏興趣。

傳統教學模式的考核評價體系主要由期末考試成績、期中考試成績、平時成績（含平時作業和上課出勤率）三部分。這樣評價方式過于簡單，特別是平時成績方面，在校生出勤率高，出勤的差異性不大，作業又存在抄襲的情況，這樣評價方式過于單一無法體現公平性和差異性。

（二）學生思想重視不夠，語言能力以及自主協作較差

學生思想意識上不重視這些難度偏深、偏向理論的課程，隨著課程教學的深入，所涉及的知識增多和難度加大，學會生慢慢失去學習興趣、信心和耐心。雖然根據人才培養方案學習《網絡安全》課程已經完成了計算機網絡、高等數學等一些關聯課程，但學生本身掌握理論知識不牢靠，再加上不能自覺地進行學習，不懂得利用網絡或參考書進行知識的拓展，也沒有形成協作學習的氛圍，師生、同學間的交流不夠，這些因素都是影響《網絡安全》課程的教學質量。

四、基于SPOC教學模式解決方案

SPOC 即小規模限制性在線課程，通過線上和線上下相結合，有效提高教學質量。線下教學方面，采用了360網絡安全學院攻防演練創新實訓平臺，該平臺具有基礎課程資源和網絡安全課程資源。基礎課程資源包含安全導論、安全發展趨勢、安全法律法規、操作系統應用、腳本語言、密碼學等課程，網絡安全課程資源包括防火墻與VPN技術、DDOS攻擊與防御、態勢感知、Web攻擊與防御、數據包分析實戰等課程。課程資源包括講義、視頻、實驗靶場等。該平臺較大的亮點是可以提供給教師快速建立虛擬網絡安全事件場景，為線下課堂教學過程中構造實訓場景工作節省了很多寶貴的時間和精力，同時有效保證了《網絡安全》的線下課堂教學質量。

線上教學方面，本課程選擇使用超星泛雅教學平臺，該平臺包括多個模塊，主要有網絡教學門戶，教學資源庫，學習空間、慕課課程建設、教學活動等，并且具有手機端學習通App無縫銜接，有利于學生打破空間和時間完成線上平臺的學習任務。

五、SPOC混合教學模式設計案例

教學團隊根據《網絡安全》課程的理論知識面廣、多、實驗場景較難構造等情況，為達到課程教學目標和大綱要求，結合我院目前所具備的教學軟、硬件資源，對《網絡安全課程》進行了360實訓教學平臺的SPOC混合式教學模式的改革，對《網絡安全》課程教學分為個流程，如圖1所示。

（一）線下課堂教學前的準備工作

基于SPOC的教學模式相對傳統的教學模式任課老師在課前做的準備工作更多，除了需要準備課堂教學的PPT、教案等相關資源外，還需要對各章節錄制或選取相應的理論知識的教學視頻，做好相應的學習任務清單，預設好課前學生討論的主題。教學視頻主要針對《網絡安全》課程涉及知識面廣的特點，提前為學生準備好需要學習的理論知識，以確保線下課堂教學的效率和質量，任務清單是為明確學生線上學習的目標。主題討論主要為課堂教學引入新知識做準備，以便學生快速進入知識學習。

（二）線下課堂教學過程

課程內容與資源建設圍繞網絡工程專業方向人才培養要求，根據《計算機網絡安全》教材的章節框架的重點難點為選題點。在360攻防演練創新實訓平臺挑選了WannaCry勒索病毒樣本、永恒之藍漏洞利、PC$密碼、John破解Linux登錄密碼等17個網絡安全事件場景的實訓項目，線下項目清單及難易度如表1所示。

線下課堂教學過程與傳統的課堂教學模式類似，但教學流程要根據線上課堂教學前準備進行相應的調整，組織有效的課堂教學活動，讓學生能融到SPOC的教學活動中了，以此提高學生學習質量。授課老師先根據前一節課的學習清單提出問題了解學生真實學習的情況。在理入新章節學習之前，老師根據線下課程教學前的主題討論收集到的學生個性答案進行分析，從而引入理論知識的講授，完成重難點學習，采用現在的360網絡教學平臺完成虛擬網絡安全事件虛擬場景的實驗。在課堂教學中，教師可充分使用超星平臺多樣化教學手段，學生可通過學習通App與教師完成互動。

（三）線上下課后教學

在傳統的課堂教學模式中，教師一般完成了課堂教學任務后就“下班”了，沒有跟學生太多互動，采用超星教學平臺正好彌補了這一缺陷。每個學生都有差異性，在完成課堂學習后總會有小部分同學沒有完全掌握重難點的知識，學生除了可通過網絡教學平臺的資源“重復“學習后，還可通過該平臺向教師提問，教師可根據問題是否典型性問題來決定個人回應還是全班回復，最后教師可根據學生學時進度，完成情況進行大數據分析，對本輪教學活動進行總結和反思。

六、課程教學組織實施情況

（一）教學模式應用情況

根據培養方案要求，本課程教學內容包括2個模塊的9個章節，共計48學時。課程組織實施過程中，采用線上18學時+課堂30學時的線上線下混合式教學模式，線上課程占比37.50%，線下課程占比為62.50%。線上課程包括視頻學習、單元作業，期中考試和課程討論等，線下課程內容包括專題研討和期末考試，課程評定方面成績評定采用線上線下相結合的考核方法，總成績=線下期末考試（60%）+線上期中考試（20%）+線上課程成績（20%），其中，線上課程成績=線上平時成績（50%）+章節測試成績（50%）。

本課程教學改革已在我院運行了2個完整的教學周期，PV訪問量接近10萬，累計選修學生485人，其中第一個教學周期是在2019年9月-12月期間，2016年網絡工程開設了《網絡安全》課程，課程團隊首次采用360實訓教學平臺和超星泛雅教學平臺雙平臺教學，第二個教學周期 是在2020年9月-12月期間，2017級和2019級開設了《網絡安全》課程。

（二）教學成效

教學團隊經過兩輪的SPOC教學，總結了很多行之有效的教學方式方法，同時得到了學生的一致好評，在兩輪的教學周期學生網絡教學評價均在優秀以上。學生通過本門課程的學習，加強了對網絡安全的學習興趣，多次組織學生參加“紅帽杯”、“世安杯”等網絡安全大賽，期中2016級的學生參加廣東省網絡安全大賽“世安杯”榮獲二等獎的好成績，廣州工商學院校內網絡安全大賽兩屆都是網絡工程專業的學生榮獲一等獎。

七、結束語

通過教學團隊的建設，校級質量工程項目的立項，我們在《網絡安全》課程教學付出了不少努力，但網絡安全課程資源隨著技術的快速發展，現有的在線資源逐漸成為“過時”，比如勒索病毒的體驗仍采用的是windows xp操作系統，現如今windows xp系統已經很少使用，這樣勢必導致學生所學知識沒法在實戰，嚴重打擊了學生的學習積極性，這就需要教師團隊及時更新教學資源，與時俱進。

作者單位：鐘百勝? ? 廣州工商學院

參? 考? 文? 獻

[1]湯明璐，李萬濤，王思媛，等.基于“互聯網+”技術的大學生在線學習系統設計與開發實踐[J].大學教育，2021（05）：173-176.

[2]秦浩，汪傳雷，劉蘭鳳，等.基于SPOC的在線教學理論與實踐[J].物流工程與管理，2021，43（08）：183-185.

[3]漢田，唐若涵，王殿宇，等.“MOOC+SPOC”混合式教學模式下課程思政建設探析[J].現代職業教育，2021（40）：224-225.

[4]安瑞鑫，閆曉霖.基于優慕課的物理化學線上線下混合式教學初探[J].廣州化工，2021，49（17）：165-166.

[5]張靜，韓映雄.中國大學MOOC課程學習交互狀況調查[J].開放教育研究，2021，27（05）：73-80.

[6]國紅軍，陳黎黎，宋啟祥.基于SPOC的《信息與網絡安全》混合式教學模式研究[J].福建電腦，2018，34（10）：56-57.