“學(xué)問(wèn)思辨行”五環(huán)教學(xué)模式改革

摘要：本文以多元化多層次的德才兼?zhèn)涞木W(wǎng)絡(luò)安全專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)，從“Web安全基礎(chǔ)”課程教學(xué)的三個(gè)痛點(diǎn)出發(fā)，五維度培育多元化人才，三舉措實(shí)現(xiàn)基因式融入思政，并從“博學(xué)”“審問(wèn)”“慎思”“明辨”“篤行”五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)模式改革，重視學(xué)生實(shí)踐素養(yǎng)培養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的提升。通過(guò)改革創(chuàng)新，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性明顯提高，實(shí)踐創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等不斷提升，改革創(chuàng)新取得了良好的成效。

關(guān)鍵詞：五環(huán)教學(xué)模式改革；Web安全基礎(chǔ)；課程思政

中圖分類(lèi)號(hào)：G434" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" 論文編號(hào)：1674-2117（2024）08-0088-03

課程教學(xué)創(chuàng)新背景和教學(xué)痛點(diǎn)分析

1.課程教學(xué)創(chuàng)新背景

2015年6月，教育部公布最新的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》，“網(wǎng)絡(luò)空間安全”增補(bǔ)為國(guó)家一級(jí)學(xué)科，體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)的關(guān)注。網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)，這就對(duì)網(wǎng)安人才的培養(yǎng)、隊(duì)伍的建設(shè)提出了更高的要求。筆者認(rèn)為，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)空間安全專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)，高校應(yīng)著力建設(shè)多元化、重實(shí)踐的創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)環(huán)境，明確多層次、立體化的卓越專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求，建立細(xì)粒度的網(wǎng)絡(luò)空間安全專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系。

“Web安全基礎(chǔ)”課程是筆者所在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)空間安全專(zhuān)業(yè)的必修課程，課程的授課對(duì)象是網(wǎng)絡(luò)空間安全專(zhuān)業(yè)或計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)安全方向）的大學(xué)三年級(jí)本科生。本課程的先導(dǎo)課程有網(wǎng)絡(luò)空間安全導(dǎo)論、Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。雖然大三的學(xué)生已經(jīng)具有一定的程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，但除了部分學(xué)生曾參與網(wǎng)絡(luò)安全競(jìng)賽，具備一定的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)之外，大部分學(xué)生缺乏安全開(kāi)發(fā)理念，不具備全面的Web系統(tǒng)的安全運(yùn)維能力。因此，如何統(tǒng)籌考慮學(xué)生的差異化，提升學(xué)生安全開(kāi)發(fā)的能力，是課程急需解決的問(wèn)題。

2.課程教學(xué)痛點(diǎn)分析

①目前，課程在開(kāi)展中對(duì)思政元素考慮不足，存在課程教學(xué)與思想政治教育功能脫節(jié)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)與課程思政內(nèi)容不同步的問(wèn)題。究其原因，一方面是教師開(kāi)展課程思政的意識(shí)和能力不足，授課只注重攻防知識(shí)的傳授，忽視了安全課應(yīng)承擔(dān)的德育功能；另一方面是教師對(duì)課程的思政元素挖掘不夠，思政元素與課程的深度融合方式較為生硬。

②“填鴨式”教學(xué)方式無(wú)法滿足學(xué)生個(gè)體化差異要求。“Web安全基礎(chǔ)”是一門(mén)綜合化、重實(shí)操的課程，傳統(tǒng)的以教師為主的課程教學(xué)模式，雖然在一定程度上能夠幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，但忽視了學(xué)生的興趣，不能滿足學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)需求，難以發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。

③教學(xué)效果的評(píng)價(jià)機(jī)制不科學(xué)。受傳統(tǒng)教學(xué)思想的影響，目前課程在評(píng)估教學(xué)效果時(shí)仍以學(xué)生的考試成績(jī)?yōu)橹鳎m然有各種實(shí)訓(xùn)作業(yè)分值的輔助，但仍沒(méi)落實(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全面評(píng)價(jià)。

創(chuàng)新改革思路與實(shí)踐

1.課程思政——“基因式”融入德育元素

（1）新的育人理念——五維度培育多元化人才

課程思政建設(shè)要以網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略思想為根本指南，以新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為基本準(zhǔn)則，將“沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)安全就沒(méi)有國(guó)家安全，沒(méi)有信息化就沒(méi)有現(xiàn)代化”的精神貫穿始終，培養(yǎng)多元化多層次的德才兼?zhèn)涞木W(wǎng)絡(luò)安全專(zhuān)業(yè)人才。

網(wǎng)安人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，主要從知識(shí)素養(yǎng)、實(shí)踐素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)、通才教育、精英培育五個(gè)維度入手，突出教學(xué)中從側(cè)重知識(shí)傳授到重視能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變、從專(zhuān)業(yè)教育到通才教育及精英教育的過(guò)渡，既培養(yǎng)有一定技術(shù)素養(yǎng)的“尖兵”、交叉學(xué)科復(fù)合型的“通才”，也培育具有較高理論和技術(shù)水平的“奇才”，同時(shí)還需要不拘一格發(fā)掘安全領(lǐng)域的“怪才”，形成“以德為先、能力并重”的多類(lèi)型、多層次人才培養(yǎng)體系。

（2）新的融入方式——三舉措基因式融入思政

通過(guò)“網(wǎng)安時(shí)事5分鐘”“沉浸式思政課堂”“體驗(yàn)式安全實(shí)踐”等方式將思政教育貫穿于教學(xué)全過(guò)程，使得立德樹(shù)人“潤(rùn)物無(wú)聲”。

網(wǎng)安時(shí)事5分鐘：課前教師或?qū)W生選取時(shí)下的熱門(mén)網(wǎng)絡(luò)安全事件，通過(guò)師生說(shuō)時(shí)事、學(xué)生討論分析等形式剖析安全事件，使學(xué)生以事為鏡，提高思想覺(jué)悟。

沉浸式思政課堂：從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)案例、課程作業(yè)、延展資料等多方面出發(fā)，無(wú)縫融入思政理念，以理想信念為目標(biāo)，以法律為依據(jù)，以道德為根基，實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)。

體驗(yàn)式安全實(shí)踐：從攻方和防方兩個(gè)角度進(jìn)行體驗(yàn)式網(wǎng)安實(shí)踐，明確“攻亦有道，守亦有方”，在提升專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力的同時(shí)，更注重法律法規(guī)的學(xué)習(xí)和網(wǎng)安素養(yǎng)的提升。

2.教學(xué)實(shí)踐——“學(xué)問(wèn)思辨行”五環(huán)式教學(xué)理念

（1）博學(xué)——縱橫兩路，廣博深厚

強(qiáng)調(diào)教與學(xué)的廣博通達(dá)，與時(shí)俱進(jìn)，以橫向鋪開(kāi)式和縱向深入式兩條路線創(chuàng)新優(yōu)化教與學(xué)的內(nèi)容。橫向鋪開(kāi)式重在知識(shí)的廣度，即立足教材，以Web的各種漏洞逐一展開(kāi)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性；縱向深入式重在知識(shí)的深度，是從安全漏洞的基礎(chǔ)呈現(xiàn)、檢測(cè)手段、編程防護(hù)、新型攻擊和防護(hù)逐漸深入，不僅要有理論積淀，更要不斷接觸前沿的資訊和技術(shù)成果。

（2）審問(wèn)——師生合作，互助釋疑

講究師生合作、互助釋疑的教學(xué)方式。課程采用以生為本的PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)法，教師以學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，由易到難、由淺入深地設(shè)定“問(wèn)題”，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題來(lái)建構(gòu)知識(shí)體系。而且“問(wèn)”是雙向的，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，并將不同問(wèn)題加以整合，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源、相互討論、分組合作、實(shí)戰(zhàn)操作等方式解決問(wèn)題。

（3）慎思——全思反思，細(xì)膩謹(jǐn)慎

重在通過(guò)反思解決問(wèn)題，運(yùn)用全方位思考完成知識(shí)的建構(gòu)。在“Web安全基礎(chǔ)”的教學(xué)中，組建攻方小組和防方小組進(jìn)行紅藍(lán)對(duì)抗，在攻防雙方解決問(wèn)題的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)他們站在對(duì)立面去思考問(wèn)題，逆向驅(qū)動(dòng)自己的思維，找到解決的方案。

全方位思考就是多角度多層次地分析Web安全漏洞的各種繞過(guò)技術(shù)，以構(gòu)建一個(gè)盡可能完善的防護(hù)思路，實(shí)現(xiàn)最終知識(shí)建構(gòu)的目標(biāo)。

（4）明辨——以辯促辨，剖析建構(gòu)

通過(guò)以辯促辨、討論展示、合作對(duì)抗等教學(xué)活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的解決方案進(jìn)行判別、辨析、整理，形成相對(duì)系統(tǒng)與完整的Web安全攻防知識(shí)體系，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。例如，課程引入導(dǎo)師制紅藍(lán)對(duì)抗機(jī)制，團(tuán)隊(duì)教師分擔(dān)紅藍(lán)雙方導(dǎo)師，學(xué)生分為紅藍(lán)兩方進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗演練，攻防對(duì)抗，攻防雙方的結(jié)局不限定且不唯一。攻擊不怕受阻，防守不怕潰敗，在實(shí)踐中辨析并制訂較完善的安全防護(hù)策略。

（5）篤行——用知驗(yàn)知，知行合一

通過(guò)靶場(chǎng)實(shí)踐、虛擬仿真、競(jìng)賽培訓(xùn)等方式讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)用知、驗(yàn)知與充知的統(tǒng)一。課程給學(xué)生提供了多層次的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，供不同層次學(xué)生實(shí)現(xiàn)不同層次的任務(wù)。第一層，虛擬仿真平臺(tái)供學(xué)生完成基礎(chǔ)評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)；第二層，Web安全滲透測(cè)試靶場(chǎng)實(shí)現(xiàn)課程綜合設(shè)計(jì)；第三層，企業(yè)攻防平臺(tái)進(jìn)行攻防演練。創(chuàng)造開(kāi)放結(jié)局的實(shí)踐環(huán)境，以開(kāi)放性的思維實(shí)現(xiàn)更可靠的安全方案。在實(shí)踐過(guò)程中，重要場(chǎng)景實(shí)時(shí)體現(xiàn)，把虛擬世界中的攻防對(duì)抗以“實(shí)體”方式呈現(xiàn)，讓學(xué)生獲得更深刻的學(xué)習(xí)印象。此外，課程通過(guò)考試或比賽的方法，激發(fā)學(xué)生潛能，引導(dǎo)學(xué)生參加各種和課程相關(guān)的比賽或活動(dòng)（如尋夢(mèng)亞運(yùn)安全衛(wèi)士選拔等），在選拔比賽中增強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能。

總之，博學(xué)，與興趣形成了學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力；審問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生敢于懷疑；慎思，內(nèi)心進(jìn)行深度思考；明辨，作品展示和互評(píng)，從辯到辨，實(shí)現(xiàn)總結(jié)歸納；篤行，踐行知識(shí)，磨煉意志，提升素養(yǎng)。這五個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，教師充當(dāng)引導(dǎo)者角色，以學(xué)生為主體實(shí)施教學(xué)和實(shí)踐，在攻防對(duì)抗中建構(gòu)知識(shí)體系，最后雙方在課堂上和全班分享匯報(bào)他們的實(shí)戰(zhàn)過(guò)程和建構(gòu)的知識(shí)，其他小組成員可以補(bǔ)充或糾錯(cuò)或攻破對(duì)方的防御等，這樣就使學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解更加深入和系統(tǒng)。最后的教師評(píng)價(jià)和總結(jié)，能使學(xué)生的認(rèn)知更加系統(tǒng)和完善。

3.多元化綜合性課程評(píng)價(jià)體系

課程評(píng)價(jià)采用多元化的綜合評(píng)價(jià)方式，從四個(gè)維度對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面、系統(tǒng)的客觀評(píng)價(jià)（如上表）。①利用教學(xué)平臺(tái)和期末測(cè)試進(jìn)行知識(shí)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)；②利用仿真評(píng)測(cè)平臺(tái)和靶場(chǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐素養(yǎng)的評(píng)價(jià)；③利用攻防對(duì)抗、分組互評(píng)等方式進(jìn)行學(xué)生能力素養(yǎng)的評(píng)價(jià)；④利用網(wǎng)安時(shí)事5分鐘的活動(dòng)和漏洞實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)等進(jìn)行道德素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。

同時(shí)，改進(jìn)“成績(jī)論”的結(jié)果評(píng)價(jià)，增加學(xué)生在教學(xué)平臺(tái)中的學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)，在實(shí)踐活動(dòng)中，強(qiáng)化過(guò)程評(píng)價(jià)，在分組活動(dòng)中，從個(gè)人、團(tuán)隊(duì)、教師三個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，達(dá)到多方位評(píng)價(jià)反饋的目的。多元的評(píng)價(jià)體系提高了教學(xué)效率，提升了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

結(jié)語(yǔ)

“學(xué)問(wèn)思辨行”五環(huán)教學(xué)模式，在工科教學(xué)中融合人文理念，符合新工科的教育理念，具有科學(xué)性、創(chuàng)新性和可操作性，可以在相關(guān)專(zhuān)業(yè)或?qū)W科課程中大力推廣。未來(lái)，筆者將在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步整合教學(xué)平臺(tái)資源，深化實(shí)踐素養(yǎng)和能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，不斷提升“Web安全基礎(chǔ)”課程教學(xué)效率，進(jìn)一步提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。