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“互联网+”背景下教学模式的构建研究—以高校网络安全类课程为例
2020-04-21 20:21
中文题目:“互联网+”背景下教学模式的构建研究—以高校网络安全类课程为例
英文题目:Construction of Teaching Mode Against the Background of “Internet +”— Taking the network security courses as an example
论文来源:本职称论文来自作者,御用学术网提供下载阅读
论文语种:中文
论文字数:8736字
论文作者:王亚娟
作者单位:新疆警察学院信息安全工程系
论文专业:网络安全专业
论文层次级别:副高级职称论文
刊登期刊:辽宁警察学院学报
研究方向:网络信息安全研究
论文用途:职称评审
论文数据处理要求:全文无数据处理。
论文解决关键点:本职称论文首先论述网络安全类课程教学中存在的问题和“互联网+”行动计划为网络安全类课程带来的机遇之后,然后围绕学生、教师双主体,以课前、课堂和课下为主线详细阐述了网络安全类课程教学模式的运行方式、实现条件及评价机制。
文目前状态:论文已修改刊登。
其他补充说明:本文版权归作者所有,转载请注明。
论文部分内容:
摘要:为了满足互联网强国战略下网络安全人才的迫切需要,培养大学生的网络安全意识、网络安全产品研发能力、管理水平和创新能力,网络安全类课程的教学需要突破传统的教学模式和方法,重新构建新的教学模式。在分析目前网络安全类课程教学中存在的问题和“互联网+”行动计划为网络安全类课程带来的机遇之后,将微课、慕课及翻转课堂等教学模式进行融合,以充分发挥学生的自主性为出发点构建了网络安全类课程多元自主开放式教学模式。并围绕学生、教师双主体,以课前、课堂和课下为主线详细阐述了网络安全类课程教学模式的运行方式、实现条件及评价机制。
关键词:互联网+;网络安全;教学模式
Abstract:In order to meet the urgent need of network security personnel under the Strategy of Network Power and cultivate students' awareness of network security, network security product research and development ability, management level and innovation ability, the network security courses teaching need to break the traditional teaching models and methods, re construct the new teaching mode. After analyzing the existing problems in the teaching of network security courses and "Internet +" action plan for network security courses opportunities, in order to give full play to students' autonomy as a starting point, the micro courses, MOOCs and flipped classroom were fused to construct the multielement, autonomously and open teaching mode of network security courses. And centering on students and teachers ,introduces the operation mode, realization condition and evaluation mechanism of the network security course teaching mode under the main line of before class, classroom and after class.
Keywords:“Internet +”;Network Security;Teaching Mode
一、引言
互联网的普惠、便捷、共享等特性,使互联网已经渗透到人们生活的各个领域,正深刻的改变着人们的生产、生活方式。自十八大以来,习近平总书记先后14次对互联网相关问题作出重要讲话,特别是2015年12月在浙江乌镇召开的第二届世界互联网大会开幕式上,习近平总书记在开幕式上发表主旨演讲,他强调:“十三五”时期,中国将大力实施“网络强国战略”[1]。这些都说明我国正在从互联网大国迈向互联网强国。但是随着网络强国战略的不断推进,网络安全已经成为互联网发展的重大课题:一方面,先进技术在推动互联网深度应用的同时,也被用来危害网络安全。目前除针对移动互联网、工业互联网以及大型服务器、智能设备等的恶意程序攻击、分布式拒绝服务攻击、智能硬件蠕虫等频繁出现。另一方面,随着“互联网+“计划的推行,我国已有相当一部分企业已经踏入“互联网+”深度融合发展的进程。企业经营活动的全面网络化意味着企业对网络安全的重视程度日益提高、对网络活动安全保障的需求迅速增长。面对日益复杂严峻的网络安全形势和急剧增加的网络安全保障需求,网络安全人才出现大量缺口,网络安全人才的培养刻不容缓。必须加快网络安全学科建设,从教学入手扎实提高人才培养质量,为社会不断输送能力素质高,结构合理的网络安全人才。
2015年3月十二届全国人大三次会议上,李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划,同年7月国务院印发了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》[2],“互联网+”作为行动计划已然成为国家网络强国战略的一项重要举措。“互联网+”行动计划实施以来,互联网对于整体社会的影响进入到新的阶段,“互联网+金融”及“互联网+商务”等新模式的应用已经使民众切实的感受到“互联网+”带来的深刻变化[3]。“互联网+”和教育的深度融合已经成为新形势下的必然选择。从基础教育到高等教育,从学历教育到职业培训都在寻求“互联网+”与教育融合的新路径。网络安全教育也必须搭上“互联网+”这趟快车,使网络安全人才的培养打破原有的学用不一致的尴尬局面,将微课、慕课、翻转课堂等多种新的教学方式有机地与网络安全教育相融合,逐步形成一种适合网络安全人才培养的新的教学模式,在保证学生知识架构体系完整的前提下,引导学生提升职业能力,快速适应岗位需求,为毕业后顺利与工作岗位对接打下良好基础。
二、“互联网+”为网络安全教学变革带来机遇
目前,网络安全领域正面临就业市场人才缺口大,但毕业学生就业困难、专业人才流失等一系列问题,这归根结底是因为网络安全人才培养并没有适应新形势下网络安全人才的根本需求,导致人才需求与人才培养之间出现断层,要想弥补这一断层,实现网络安全人才培养与人才需求之间的无缝对接,网络安全的教学就面临着要变革。在变革之前首先要厘清目前网络安全教学中存在的问题,理性看待“互联网+”为网络安全教学带来的挑战和机遇,将“互联网+”与网络安全教学进行深度融合。
(一)网络安全教学中存在的问题
网络安全是一门涉及到计算机、通信、数学、物理、法律、管理学等多门学科的交叉学科[4],截止至目前年我国共有136所高校开设了信息安全、信息对抗、保密管理、网络安全与执法及网络空间安全等和网络安全相关的本科专业,每年专业毕业人数不足1.5万人,每年毕业的学生本来就不多但大部分毕业生还存在知识深度不够、系统性不强,综合分析能力欠缺和动手实践能力薄弱能问题,这从一定程度上反映了网络安全教学存在课程设置不合理,课程设置更新相对较慢无法适应网络安全发展的需求。且随着网络安全人才的需求量激增,网络安全教师也出现了人员不足的问题,一方面网络安全教师疲于应付日常教学,没有时间深入到企业一线去了解行业发展动向,掌握网络安全的实际需要;另一方面部分教师也存在知识结构老化,思维僵化的现象,这都不利于网络安全教学的实施。
教学实验环境的匮乏是网络安全人才培养的主要障碍,由于经费支持有限且教育资源分配不均等原因,不是所有开设网络安全相关专业的高校都能建设一流、高端的网络安全实验室,大部分高校目前的实验环境只能让学生掌握网络安全基本技能,真正的高级安全技术、技能由于环境受限,学生往往无法体验与实现。绝大多数高校还不具备开展相关云计算安全、大数据安全等新兴领域实验的条件。从课堂教学来看,目前网络安全类个别课程存在内容交叉重复的现象,传统的教学模式还是以授课或演示为主,在教学过程中缺乏对学生自学能力和创新思维的培养,虽然慕课、翻转课堂等新的教学模式也已经开始进入网络安全教学,但传统的教学结构依然未打破,大部分学生处于被动听课状态,缺乏学习的兴趣和动力,且对学生的评价还是统一标准,统一形式,造成学生仍然以应付考试为主,没有时间和精力去提升自己的知识和综合应用能力。
(二)网络安全教学面临新的机遇与挑战
尽管互联网对高等教育造成了巨大的冲击, 但对于网络安全教学而言,更多的是为传统的教学模式注入了新的活力,也为教学模式的变革带来了新的机遇。
1.网络强国战略的实施提供了政策支持。2015年6月11日,国务院学位委员会、教育部正式发文,在“工学”门类下增设“网络空间安全”一级学科。2016年6月,中网办、发改委、教育部等六部门联合印发了《关于加强网络安全学科建设和人才培养的意见》,意见中明确提出:“在已设立网络空间安全一级学科的基础上,加强学科专业建设。发挥学科引领和带动作用,加大经费投入,开展高水平科学研究,加强实验室等建设,完善本专科、研究生教育和在职培训网络安全人才培养体系[5]”。这些举措为系统化、科学化开展网络安全人才的培养提供了政策支持,也是网络安全教学模式构建的重要先决条件。
2.“互联网+”计划的推行给予了行动保障。随着“互联网+”计划的不断推行,让网络安全教学模式的构建从梦想变为现实。首先宽带“光进铜退”、“提速降费”的实施大大提高了高校的网络速率,将课堂从现实搬到网络上成为可能,为教学模式的实施奠定了良好的基础;其次,随着大规模在线开发课程(MOOC)的兴起,在教育部的积极引导下,“爱课程网”的“中国大学 MOOC”、清华大学“学堂在线”、上海交通大学“好大学在线”等各种类型大规模在线开放课程平台纷纷上线[6],使学生可以不出校门就可以获得许多优质的教育资源,对教学模式的构建实现了资源上的保障;最后,微课、慕课、翻转课堂等新的教学模式的出现并快速应用于各个学科,形成了多篇研究成果,这些成果为网络安全教学的实施带来了许多新的思考,同时也为教学模式的构建提供了有价值的借鉴。
3.学生的需求激发了实施动力。学生作为教学的主体,其需求是不容忽视的,现阶段社会为90后大学生赋予了缺少理想、功利心强、过于自我、追求个性等带有色彩的标签,我国2016年1月发布的第37次互联网统计报告显示目前我国网民人数已经过半,其中90.1%的网民都会通过手机上网。而在手机上网人群中学生所占比例最大。由于大学学习和信息传递方式的改变、校园生活更加开放和丰富。大学生的大部分业余时间都用在上网或其他娱乐上,在毕业时他们将面临着巨大的就业压力,就业时岗位期望值太高和知识能力储备不够是大学生就业困难的主要原因。
从学生角度来看,社会公众为他们贴上的“标签”并不公平,绝大多数大学生并不是不想学习,只是不知道如何学习,对现在的学习不感兴趣,对于网络安全专业的大学生来说更是如此,学习内容高、精、尖,让他们一时无法适应,渐渐就失去了学习的兴趣[7]。因此学生的学习兴趣和对本专业的关注度推动了网络安全类课程教学模式的构建,成为了教学模式运行的主要动力。
三、网络安全类课程多元自主开放式教学模式的构建
(一)理论依据
一个好的教学模式必须有强有力的理论做支撑,它由教师的教学模式和学生的学习模式组合而成,而从教学的本质来看,网络安全类课程教学模式应当将关注点投放在学生的“学”上面,构建出符合学生身心发展特点和规律的教学模式。从教育心理学尊重学生的认知发展过程和教学理论中形成学生的有效学习两方面考虑选择建构主义理论作为网络安全类课程教学模式构建的理论依据。建构主义理论是一种关于知识和学习的理论,它源自于瑞士心理学家皮亚杰关于儿童认知发展的理论,建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得[8]
按照建构主义理论的指导结合网络安全人才的实际需求,网络安全类课程教学模式在构建时必须完成以下几项工作:首先为了实现情景设置的真实性和任务的可操作性,教师在设计情景时必须通过实地调研、网络调研等多种形式,收集网络安全事件、案例,为教学模式的运行做准备;其次为了帮助学生实现有意义的建构,教师不能仅依靠学生去收集教学资源,教师应当帮助或协助学生去完成资源的收集过程;最后教师必须要转变自身意识,提升自己的专业能力和职业素养,才能做好学生的指导者、帮助者,不但要对教学过程有个全面把握还要能不断应对教学过程中出现的各种状况。
(二)教学目标
教学模式是为了完成特定的教学目标而服务的,教学目标又是指导教学模式构建的核心要素,它既决定了教学活动中各要素之间的组合关系,又决定了教学评价的标准和尺度,因此在教学模式的构建过程中,教学目标处于核心地位[9]。在确定教学目标之前首先要以职业为导向,明确职业定位,才能制定出科学、合理、可操作的教学目标。目前社会对网络安全人才的需要分为一般人才和高级人才,本教学模式立足普通高等院校,面向信息安全相关本科专业网络安全类课程,因此教学目标的定位限定在毕业后能承担企事业单位和行政管理部门网络安全方面的技术开发及管理工作的人才,高级网络安全研究人才的培养在此不予考虑。
网络安全类课程的教学目标表述为:在网络安全类课程的学习过程中,通过各种真实网络安全案例的分享交流,学生能建立起基本的网络安全意识,较学习之前有明显的网络安全防范意识,面对突发的网络安全问题有迎难而上的精神和决心;通过对网络安全理论的系统学习,能复述出网络安全领域核心的理论,能把握网络安全领域发展的现状和前沿;通过网络安全基本技能的综合训练,为了保证网络安全、应用安全和系统安全,能够及时发现网络安全威胁,解决网络安全隐患,做好涉及网络安全的各种防范工作,在此基础上能够完成基本网络安全产品的设计和开发任务,能够安全地对网络及其周边设备实施设计、维护、运行和管理工作。
(三)操作程序
网络安全类多元自主开放式教学模式是在建构主义理论的指导下,在“互联网+”行动计划提出的背景下构建的一种新的教学模式,模式中的“多元”指的是将传统建构主义教学模式与“互联网+”计划孕育出的翻转课堂、微课、慕课等新教学模式相融合,形成一个符合网络安全类课程需要的教学模式;模式中的“自主”是将更多的自主权下放给学生,学生从入学参加完入学教育后,就在教师的帮助下选择自己未来想要从事的职业方向,在职业方向选定的条件下,在给定的课程框架中按照自己的知识结构和兴趣选择课程,选择教师,然后进行学习;模式中的“开放”是指网络安全类课程的教学既要面向社会开放,积极邀请从事网络安全产品开发的厂商和公司进入学校为学生介绍先进理念和技术,同时进入有网络安全需求的国家行政机关、企事业单位和公司,聆听他们的网络安全需求,及时调整课程设置和教学内容,又要面向教师和学生开放,允许教师在运行教学模式时根据实际情况加以调整,允许学生在学习过程中发现并提出模式运行时的不足并及时给予反馈。在融合多元、自主、开放等多个特性后形成的网络安全课程类教学模式如图1所示。
 


1  网络安全类课程多元自主开放式教学模式
网络安全类课程多元自主开放式教学模式既是一种基于课堂教学实际情境的理论构建,表述了教学中课前、课上和课后间的关系以及教学主体间的互动关系,也是一种教学设计方法,帮助教师进行教学活动设计提供思路。下面从课前、课上和课后三个环节详细阐述教学模式的运行程序。
1.进入课堂前的准备工作。网络安全类课程教学模式在不否认课堂仍然是教学主阵地的前提下进行构建,与传统教学模式不同的是,课前准备不再是教师自己的事情,学生作为教学的主体不再是坐在教室听课那么简单,更要有准备地进入课堂。进入课堂前学生已经知道自己未来将要从事什么职业,首先学生需要在既定职业的框架下安排好自己的学习进度,提前通过网络学习平台或手机APP阅读课程的规划和各门课程的信息,在阅读过程中可以就感兴趣的课程与开课教师进行在线的发问和讨论,经过沟通后选定课程;其次在选定课程后需要通过观看教师提前发布的教学资源,列出本门课程自己最想了解的问题列表,并与教师在线沟通确定最终的问题列表(任务列表);最后每次上课前根据教师发布的任务观看微课资源为进入课堂做好最后的准备。
教学模式对教师的课前准备也有了新的要求。首先,教师要按照教学计划的安排结合自己的专业方向提前选择要开设的课程,限定课程的选课人数,在网络教学平台或手机APP上发布课程的信息和规划,并在学生选课过程中随时做好与学生的沟通交流工作,回复学生有关选课的所有疑问;其次,教师需要提前准备课程所需的微课,这里既可以选择网络上现有的微课也可以根据教学需要自己录制微课,同时搜集、发布和课程相关的教学资源;最后教师还要根据学生提交的最想了解的问题列表,与学生协商确定课程的最后安排,并在每次上课前提前发布每次任务,给学生时间做准备。
2.课堂上完成的工作。学生进入课堂后要做的第一项工作就是参加课前测验由此来检验学生的课前准备工作做的是否充分,然后根据任务需要可以自主选择是否加入小组,在教师的指导下由学生独立或小组协作完成任务,最终在课堂上完成成果的汇报。而教师要做的就是根据任务指导学生实践,协助学生解决在完成任务时遇到的问题,观察学生在任务完成过程中的表现,按照不同的任务用不同的方式在课堂上组织测评。
3.课后进一步学习。离开课堂并不意味着学习的结束,学生在课后可以继续完成课堂上未完成的任务,在任务完成后向教师提交本次课的小结,在课程即将结束时,根据课程要求,向教师提交课程考核材料。另外学生如果对教师给出的考核意见有质疑时,可以通过在线申述的方式与教师沟通并得到解决。在结束本门课程的学习后,学生又开始进入到下一门课程的学习,重复以上的过程。教师在每次课结束的时候要结合学生课前准备情况、课堂任务完成情况以及课后总结等多方面因素给出每个学生的评测意见,并在每次课结束以后,针对学生的学习反馈及时做出教学反思,认真思考本次课是否达到了既定的目标,学生在完成任务的同时是否进行了知识或技能层面的有意义建构。教师课程结束时综合每次课的表现给出本门课程的考核意见,对于提出申述的学生,教师要及时反馈,说明原因并妥善解决问题。在完成课程的考核评测后,教师又要开始准备新的课程,重复以上的教学过程。
(四)实现条件
网络安全类课程多元自主开放式教学模式得以实现是需要教师、学生、教学内容、教学手段、教学环境以及教学时间等多种条件支持的,缺一不可。在众多的因素中,学校政策的支持、教学环境的保障和教师激励机制是尤为重要的。
1.学校政策的支持。网络安全类课程教学模式试图打破传统的年级、班级的限制,让每位学生能根据自身的认知水平自行选择课程,在课堂教学实施时由教师的教转变为学生的学,那在评价教师教学水平方面摒弃传统的评价方式,采用多元评价方式和在评价学生时试图突破唯分数论高低、统一标准、统一笔试考试方面都需要强有力的学校政策做支持。学校政策的支持是教学模式得以运行的基本条件。
2.教学环境的保障。由于融合了“互联网+”计划中的若干新的教学模式,传统的教学环境已经无法保障网络安全类课程教学模式的实施,教学模式中许多环节都需要网络教学平台或者手机APP的支持,师生之间的互动也有传统的课堂互动转变为线上、线下的互动。新的教学环境的搭建既需要有一个综合的网络教学平台帮助学生课前学习资源,课后提交总结;也需要有一个专门的手机APP,帮助学生完成课程的选择和与教师的实时互动。因此,良好的教学环境的保障是教学模式得以运行的核心要素。
3.教师激励机制的落实。网络安全类课程多元自主开放式教学模式中学生的主体地位得分充分的发挥,但主体地位的发挥并不意味着对学生的放任,对学生的过度放任只会让学生无所事事,一无所获。因此,在教学模式的运行过程中教师仍然处于核心地位,教师对学生科学的指导至关重要,新教学模式对教师专业能力的要求更高了,教师需要付出更多的时间和精力去应用新的教学模式,教师的职业素养配合能切实落实的激励机制,是激励教师推动新教学模式运行的根本动力。
(五)评价机制
教学评价一般是对教学过程中教师、学生、教学内容、教学手段、教学环境和教学管理等诸多因素的评价,但最主要的还是对学生的学习效果的评价[10]。根据网络安全类课程的特点和教学目标的要求,在评价过程中,学生的成绩不再以传统的期末考试为主要评价方式,而是将教学过程中的多个环节纳入评价考核中。评价的主体也不再仅是教师,而是将学生的自评与互评引入考核。具体的评价方式见表1。
表1 网络安全类课程多元自主开放式教学模式学生成绩构成表
考核时间 考核环节 考核形式 考核主体 所占比例
平时 课前 微课学习 教师 10%
其他资源学习 教师 10%
课前测验 教师 10%
课堂 任务完成 教师+学生 5%+5%
小组协作 教师+学生 5%+5%
汇报交流 教师+学生 5%+5%
课下 课后小结 教师 10%
在线交流 教师 10%
期末 期末 理论考试/论文写作/综合实训 教师 20%
合计   100%
 
 
期末考核可以根据课程的特点采取理论考试、论文写作或综合实训等多种方式进行考核,考核的成绩只占总成绩的20%,其余的80%都取决于学生日常的学习表现,学生从选定这门课程开始,从课前的准备工作到课下的总结都将纳入到考核中,其中微课学习与其他教学资源的学习主要考量学生是否会利用网络进行资源的筛选和自学,通过在线学习时长及学习内容进行考量;课前测验和任务完成主要考查学生对知识和技能的掌握程度,通过测验的结果和任务完成的情况进行考量;小组协作和汇报交流主要考查学生的团队协作能力和语言表达能力,通过教师的观察和学生的自评、互评进行考量;课后小结和在线交流主要考查学生的反思总结能力和沟通协调能力,通过学生提交的小结报告和与师生沟通的次数、时间和内容等进行考量;最后对学生网络安全意识的考量将贯穿于考核的全过程,如在学习过程中因为缺乏网络安全意识而出现失误,将在总成绩上扣除相应的分数。
四.总结
目前网络安全人才的稀缺成为影响网络安全发展的主要因素,培养网络安全人才成为各高校必须承担的重要责任,在“互联网+”与教育快速融合的今天,传统的网络安全类课程的教学模式迫切需要变革来重新激发网络安全类课程的活力。网络安全类课程教学模式是在反思传统教学的基础上,以“互联网+”为背景,融合并发展了微课、慕课及翻转课堂等多种教学模式,并以充分发挥学生的自主为出发点,以包容的态度面向社会及师生开放而形成的课前准备、课堂建构,课下反思为核心的多元自主开放式教学模式,目的在于促进知识和技能的构建、关注思维的发展和创新。网络安全类课程多元自主开放式教学模式的具体实施还有赖于互联网资源、教学平台和技术的支持,随着互联网资源的不断丰富,教学模式也应该随之更新才能不断为教学服务,不断为网络安全领域输送合格的人才。
参考文献
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