基于OBE理念的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)研究

魏巍

【摘? 要】 新工科背景下，課程教學(xué)研究已成為網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。為加快實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)，在對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)改革的背景和需求分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合OBE理念，提出新的課程建設(shè)目標(biāo)，并從課程教學(xué)目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式等方面深入探索，對(duì)課程教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了創(chuàng)新研究。

【關(guān)鍵詞】 OBE；網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)；課程教學(xué)

一、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)改革背景和需求

教育部、工業(yè)和信息化部《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見》中明確提出要深入開展新工科研究與實(shí)踐，注重產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，全面落實(shí)“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome Based Education， OBE）、持續(xù)改進(jìn)”的新理念，創(chuàng)新工程教育教學(xué)組織模式。這意味著在專業(yè)建設(shè)中必須優(yōu)化課程體系，深化教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，空間安全專業(yè)必須具有明確、可衡量的培養(yǎng)目標(biāo)，符合學(xué)校的辦學(xué)理念，培養(yǎng)出的學(xué)生在畢業(yè)時(shí)必須達(dá)到專業(yè)基本要求。

網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)中有很多理論與實(shí)踐密切相關(guān)的課程，均要求學(xué)生能夠掌握有關(guān)的知識(shí)和技能，但在課程教學(xué)中存在一些問題，如課程設(shè)置不太合理、課程體系偏離課程目標(biāo)，導(dǎo)致不能有效支撐畢業(yè)要求；教學(xué)方法和教學(xué)模式陳舊，缺乏對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)，難以達(dá)成畢業(yè)要求；工程實(shí)踐不足、學(xué)生應(yīng)用能力有限，畢業(yè)后難以解決復(fù)雜工程問題；課程考核形式單一、評(píng)價(jià)機(jī)制不健全，無法科學(xué)衡量人才培養(yǎng)質(zhì)量等。在“新工科”教育背景下，將現(xiàn)代信息技術(shù)和OBE教育理念融入本專業(yè)課程的教學(xué)過程中，最大限度地保證教學(xué)目標(biāo)與結(jié)果的一致性，提高網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，從而促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)高層次人才培養(yǎng)，勢(shì)在必行。

二、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程建設(shè)目標(biāo)和實(shí)施方案

根據(jù)上述對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)改革背景和需求的分析，并結(jié)合應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)定位，網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)以O(shè)BE理念為指導(dǎo)，以“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)為中心，力爭(zhēng)達(dá)到“聚焦課程特色，優(yōu)化教學(xué)實(shí)施方案，構(gòu)建融合聚合思維的知識(shí)體系；結(jié)合多元化教學(xué)方式，培養(yǎng)應(yīng)用、思維和創(chuàng)新能力；采用多維度、全過程精準(zhǔn)考核，塑造具備信息化素養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全人才”的目標(biāo)。

按照OBE工程教育理念倡導(dǎo)的反向設(shè)計(jì)原則，從“需求”開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)改革總體設(shè)計(jì)，具體實(shí)施過程為：先進(jìn)行校內(nèi)外需求調(diào)研，然后明確專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，再確定課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)設(shè)計(jì)、制訂考核評(píng)價(jià)體系、確定行為目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)，最后對(duì)課堂教學(xué)實(shí)施質(zhì)量進(jìn)行診斷反饋。文章著重從課程目標(biāo)重構(gòu)、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)模式改革、考核方式創(chuàng)新等方面予以介紹。

（一）按培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求重構(gòu)課程教學(xué)目標(biāo)

在課程建設(shè)初期制訂的課程教學(xué)目標(biāo)，存在與學(xué)生畢業(yè)要求和教學(xué)內(nèi)容之間沒有緊密關(guān)聯(lián)性的情況；課程教學(xué)目標(biāo)主要以知識(shí)培養(yǎng)為主，缺少對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求，特別是缺乏對(duì)學(xué)生專業(yè)能力之外的培養(yǎng)要求，如素養(yǎng)能力的培養(yǎng)；另外，對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)的表述也往往不能體現(xiàn)出“以學(xué)生為中心”。遵照現(xiàn)階段工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，課程教學(xué)目標(biāo)要對(duì)本課程所要支撐的畢業(yè)要求的指標(biāo)全覆蓋。為此，要結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)一步分析課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度，明確課程教學(xué)目標(biāo)，以便制訂出課程教學(xué)大綱。

（二）以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容

通過分析現(xiàn)階段應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)需求，并結(jié)合課程教學(xué)目標(biāo)，調(diào)整和優(yōu)化課程內(nèi)容，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程體系。

1. 以應(yīng)用能力為核心重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)關(guān)系到課程對(duì)畢業(yè)要求能力指標(biāo)支撐的實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)堅(jiān)持“以學(xué)習(xí)效果為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)生發(fā)展為中心”的原則，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力為重點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容以學(xué)生感興趣的內(nèi)容為主，舍棄較難或不常用的內(nèi)容。可以依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行層級(jí)式模塊劃分，比如專業(yè)技術(shù)類課程，可以分為基礎(chǔ)應(yīng)用模塊、拓展應(yīng)用模塊、技能提高模塊等。

2. 引入前沿知識(shí)和技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生解決“計(jì)算機(jī)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題”的能力，需不斷調(diào)整和補(bǔ)足專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。在實(shí)際教學(xué)中，可以引入前沿技術(shù)，討論應(yīng)用案例，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主性和積極性，更重要的是真正讓學(xué)生系統(tǒng)地把技術(shù)知識(shí)與工程應(yīng)用相結(jié)合，潛移默化地提升學(xué)生解決專業(yè)領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力。

3. 注重課程之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)課程群融會(huì)貫通

網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題須運(yùn)用多學(xué)科的綜合技術(shù)來解決，由此突顯出將更多維度的知識(shí)與課程結(jié)合起來的必要性。圍繞某門專業(yè)課程，厘清其先修課和后續(xù)課程，以該門課程為核心建立課程群，囊括相關(guān)的原理、技術(shù)以及技術(shù)工具的應(yīng)用等多方面的內(nèi)容，科學(xué)、合理地整合課程群中各門課程的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，以為學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決網(wǎng)絡(luò)空間安全問題提供條件。

另外，OBE理念強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)的協(xié)同性，因此需要承擔(dān)不同課程的教師能夠進(jìn)行長(zhǎng)期交流、協(xié)同合作、及時(shí)反饋，共同完善構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程體系，以實(shí)現(xiàn)幫助學(xué)生取得學(xué)習(xí)成果的教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

（三）基于OBE理念探索創(chuàng)新教學(xué)模式

推進(jìn)從“知識(shí)傳授型”向“能力培養(yǎng)型”的過渡，科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)方案，強(qiáng)化產(chǎn)教融合，將OBE理念中基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式融入課程實(shí)踐教學(xué)過程中，通過創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境、訂制合作學(xué)習(xí)策略、融合知識(shí)性與實(shí)戰(zhàn)性教學(xué)等多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，真正從以教師教為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生學(xué)為主，幫助學(xué)生提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新應(yīng)用能力，同時(shí)促進(jìn)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

1. 以學(xué)為中心探索實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中教與學(xué)的順序，將課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的“教師教—學(xué)生學(xué)”改變?yōu)椤皩W(xué)生學(xué)—教師導(dǎo)”。 網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)以“以學(xué)為中心，以培養(yǎng)學(xué)生能力為目的”為指導(dǎo)思想，完善課程教學(xué)設(shè)計(jì)。“以學(xué)為中心”主要通過課程思政激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、線上課程自學(xué)、線下課程參與式學(xué)習(xí)等方式來達(dá)到；“培養(yǎng)學(xué)生能力”包括政治思維、聚合思維、邏輯思維、動(dòng)手實(shí)踐、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自由表達(dá)等能力，主要通過課程思政融入、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐、線上課程學(xué)習(xí)、積極參與線上線下問題討論等多種方式來達(dá)成。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)可以滿足學(xué)生差異化學(xué)習(xí)需求，同時(shí)可以鍛煉和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2. 以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)構(gòu)建校企融合教學(xué)模式

積極對(duì)接企業(yè)崗位需求，構(gòu)建協(xié)同育人機(jī)制，開展網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)校企融合的教學(xué)模式。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全人才須具備較強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求，結(jié)合專業(yè)特色和學(xué)生個(gè)性化需求，邀請(qǐng)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)專家為學(xué)生授課或開展培訓(xùn)講座，通過案例研討和交流，以及在實(shí)踐應(yīng)用方面給予指導(dǎo)，使得學(xué)生能夠更好地了解與行業(yè)相關(guān)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，為將來向社會(huì)輸送具有創(chuàng)新應(yīng)用能力的網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

（四）利用過程性多元化考核方式

課程考核是評(píng)價(jià)課程教學(xué)成效的重要手段，也是促進(jìn)教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)。傳統(tǒng)單一的期末考試成績(jī)不能全面、客觀、合理地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也背離了課程的教學(xué)目標(biāo)，偏離了OBE的目標(biāo)，在一定程度上阻礙了學(xué)生解決實(shí)際問題能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提高。OBE理念下的新型教學(xué)模式包含更多的過程性學(xué)習(xí)活動(dòng)，因此要將課程評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)融入整個(gè)教學(xué)過程中，考核形式的多元化是綜合衡量學(xué)生能力的一個(gè)重要手段。課程學(xué)習(xí)總評(píng)成績(jī)可以由過程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)兩部分按一定權(quán)重比例構(gòu)成。其中，過程性評(píng)價(jià)包含線上自主學(xué)習(xí)成績(jī)、線下成績(jī)和作業(yè)三部分：線上學(xué)習(xí)成績(jī)由章節(jié)在線學(xué)習(xí)次數(shù)、在線測(cè)試和討論等項(xiàng)目構(gòu)成，線下學(xué)習(xí)成績(jī)由簽到、課堂活動(dòng)參與度、隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)等課堂學(xué)習(xí)情況構(gòu)成，作業(yè)包括習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等；總結(jié)性評(píng)價(jià)主要指試卷或其他形式的期末評(píng)測(cè)。通過這樣的多元評(píng)價(jià)方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和綜合素質(zhì)進(jìn)行客觀、真實(shí)和全方位的評(píng)價(jià)。

三、網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)方法與教學(xué)評(píng)價(jià)創(chuàng)新

在課程教學(xué)實(shí)施過程中，可以結(jié)合章節(jié)內(nèi)容的難易程度和學(xué)生自身特點(diǎn)采用多種教學(xué)方法。對(duì)學(xué)生初次接觸的內(nèi)容或難理解的抽象理論知識(shí)，主要以教師講授為主，并結(jié)合歸納法、演繹法等教學(xué)方法講授；對(duì)實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、討論課主要基于“以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”的原則，采用自主探究、討論交流、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)方法。比如，對(duì)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單但理論和實(shí)踐內(nèi)容卻不少的部分章節(jié)，采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施教學(xué)，分為線上和線下兩個(gè)環(huán)節(jié)，線上部分包括觀看教學(xué)視頻及學(xué)習(xí)相關(guān)資料、在線討論、在線測(cè)試等，線下包括課堂講授、線下答疑、案例討論、項(xiàng)目實(shí)踐等，先由教師在線上給學(xué)生提供相關(guān)學(xué)習(xí)資料，布置學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)以及在線測(cè)試習(xí)題，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成，同時(shí)教師監(jiān)督學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況并進(jìn)行在線討論和答疑。對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)問題較集中或存在疑惑的知識(shí)點(diǎn)，可以在線下著重講解或者在課堂上列舉應(yīng)用案例進(jìn)行深入討論，還可以在課堂上以項(xiàng)目的形式驅(qū)動(dòng)學(xué)生多實(shí)踐，通過實(shí)踐將課程知識(shí)串起來，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。另外，經(jīng)過多年教學(xué)發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生存在講授的內(nèi)容對(duì)其產(chǎn)生很大吸引力才會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，因此，一門課程要順利地開展教學(xué)，必須先讓學(xué)生感興趣，那么課程導(dǎo)學(xué)至關(guān)重要。將課程思政融入課堂教學(xué)中，通過講一些名人事跡、科學(xué)故事、網(wǎng)絡(luò)安全案例等，讓學(xué)生在每門課程的第一堂課中就要明確“為什么學(xué)”“學(xué)什么”和“怎樣學(xué)”，同樣后續(xù)各個(gè)章節(jié)甚至每一堂課的教學(xué)中要明確“為什么學(xué)”“學(xué)哪些”以及“學(xué)會(huì)什么”，分別從職業(yè)道德、集體主義、人生觀和價(jià)值觀以及科學(xué)精神等多方面進(jìn)行德融教學(xué)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，樹立學(xué)習(xí)信心，同時(shí)還能在一定程度上加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，增強(qiáng)自身的社會(huì)責(zé)任感和使命感，從而更好地促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

OBE模式的教學(xué)評(píng)價(jià)聚焦在學(xué)習(xí)成果上。網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)基于OBE理念的課程教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)從學(xué)生學(xué)習(xí)成果達(dá)成的角度采取多維度的綜合評(píng)價(jià)，除了構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系包括教學(xué)督導(dǎo)制、學(xué)生評(píng)教制、教師評(píng)學(xué)制。此外，還要實(shí)行長(zhǎng)遠(yuǎn)育人策略，從質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進(jìn)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。有效的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制應(yīng)在培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程教學(xué)活動(dòng)三個(gè)方面予以體現(xiàn)：1. 通過及時(shí)了解社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全人才的需求變化，持續(xù)地改進(jìn)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以保障其始終與內(nèi)外部需求相符合；2. 掌握用人單位對(duì)往屆畢業(yè)生的評(píng)價(jià)與反饋，持續(xù)地改進(jìn)專業(yè)人才的畢業(yè)要求，以保障其始終與培養(yǎng)目標(biāo)相符合；3. 平時(shí)經(jīng)常與當(dāng)代大學(xué)生接觸交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的新變化、新特點(diǎn)和新需求，持續(xù)地改進(jìn)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，以保障其始終與本專業(yè)畢業(yè)要求相符合。由此進(jìn)一步完善課程教學(xué)體系，推進(jìn)課程的持續(xù)改進(jìn)，更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果的達(dá)成。

四、結(jié)語

文章涉及的課程教學(xué)改革方案與創(chuàng)新研究已在我校網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)課程教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用，確立了以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的課程教學(xué)體系，使得學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新能力得到提高，有力地促進(jìn)了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。今后，將基于OBE理念繼續(xù)持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)方法，不斷探索創(chuàng)新。

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