以学生为中心的教学模式研究与实践

任江春　赵文涛　王勇军　徐明　付绍静

摘要：以作者亲历加拿大ISW和CDI教学培训为切入点，对“以学生为中心”的教学模式进行研究和思考，阐述对信息安全导论课程进行小班教学并实施新教学模式的方法和具体举措。

关键词：教学模式；以学生为中心；教学改革；课程评价

0.引言

长期以来，“以教师为中心”的教学模式一味强调教师如何有效地传授知识，忽视了学生的情感培养，更忽视了培养学生主动获取知识的认知过程。“重结果、轻过程”是其根本弊病，导致目前教学存在如下突出问题：

（1）教学目标不够明确，内容选择不合理。大多数课程的教学目标简单使用“熟悉”“理解”“掌握”或者“运用”等词语，阐述模糊不清；有的教师将课堂教学目标设定过多、过空，重点不突出；还有的课程教学千篇一律，不会根据不同的教学对象对教学内容做出灵活调节。

（2）课堂教学过分强调教师的中心地位，缺乏学生深度参与的过程。教师负责教，学生负责学，教学成了教师对学生单向的“培养”活动。许多教师还希望学生能够按照自己课前设计好的教学方案去展开教学活动，课堂就像“教案剧出演的“舞台”，教师是主角，好学生是配角。

（3）教学效果的评价方式落后。多数课程评价由期末考试的分数决定，缺少对学生学习过程中的了解和监控，更谈不上及时补救和帮助；考试题目也大都属于记忆或理解的认知层次，难以真正检验学生的运用和分析能力；部分改进的考核方式也存在评价标准不够具体和细致，甚至缺乏合理性等问题。

随着我国高校教育从发展学生数量到提升教学质量的转变，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确指出，要以学生为主体，以教师为主导，充分发挥学生的主动性，把促进学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚点。“以学生为中心”的教学模式符合我国高校教育发展转变的需要，是提高教学质量的重要途径。

笔者曾于2013年参加了加拿大“ISW（instructional skills workshop）和CDI（curriculum design institute）教学培训”系列活动，对北美“以学生为中心”的教学模式有着深切感受。遂于2014年秋开始在本科信息安全导论课程小班教学中进行了许多改革尝试。现将改革实践和体会总结成文，希望为同行推进”以学生为中心”的教学模式改革提供有益参考。

1.以“学生为中心"的教学模式及相关培训简介。

“以学生为中心”由美国著名心理学家卡尔·罗杰斯于1952年在哈佛大学教育学院举办的“课堂教学如何影响人的行为”学术研讨会中首次提出，曾引发教育界关于“从以教师为中心向以学生为中心转变”的热烈讨论。1998年，联合国教科文组织在巴黎召开的“世界高等教育大会”上正式指出：“在当今日新月异的世界，高校教育显然需要‘以学生为中心的新视角和新模式。”2012年7月，在“院校研究——以学生为中心的本科教育变革”国际学术研讨会上，国内外400余名学者对“以学生为中心”的本科教育变革将成为世界高等教育发展的必然趋势予以高度肯定。

当前，西方发达国家都非常重视“以学生为中心”教学模式的研究和实践，并将“以学生为中心”的理念贯彻到教师队伍的培训项目中。具代表性的培训包括ISW和CDI项目。

ISW（instructional skills workshop），即授课技能培训。主要帮助受训者从学生的角度组织教学内容，提高教学效果，并以mini，class（微课）的方式来展现授课技巧，mini-class的时间严格限制为10分钟，包括课前准备（5-10分钟）、正课（10分钟）、学生书面反馈（5～7分钟）和口头反馈（13-15分钟）四个环节（见图1）。在正课讲座中，要求受培训者实践一个包含六个阶段的BOPPPS教学模型（bridge-in、objective/outcome、pre-assessment、participatony learning、post-assessment、summary）。每个环节所设置的目标集中体现了以学生为中心的教学理念，并且给出了可操作性很强的实施方法。这个培训解决的是“如何上好一堂课”的问题。

CDI（curriculum design institute），即课程设计培训。培训内容是课程设计的方法和技巧，包括课程的知识体系、教学目标、教学活动以及教学评价四个方面，四个方面均围绕“以学生为中心”来开展（见图2）。每位学员都需按照课程要求设计自己课程的教学目标（outcomes）、教学活动（activities）和评价方法（assessment）等要素，并就自己设计课程的各个部分做陈述报告。通过大家充分讨论，汲取好的经验，并认识自身在课程设计上的不足。该培训项目解决的是“如何设计好一门课”的问题。

2.“以学生为中心”的教学改革思路

信息安全导论课程是笔者所在学校三个本科专业（计算机科学与技术、软件工程、信息安全）共同的学科基础课程。课程开设时，适逢单位提倡小班教学改革。由于三个专业对信息安全.知识和技能的要求不尽相同，因此笔者根据不同专业开设了不同小班，各小班的教学目标、教学内容、教学活动和评价方式都不一样。考虑到软件工程专业更具特殊性，下面以软件工程专业小班为例，阐述改革思路。

在软件工程专业小班的课程体系中，信息安全导论的前导课程有大学计算机基础、程序设计和数据结构与算法设计。笔者认为信息安全导论课程应该为软件工程专业学生着重解决“未来如何设计安全可靠的软件，以及如何保护和加固传统的软件”这两个问题。同时，笔者设想课程着重培养学生三个方面的能力：（1）自主提出和解决问题的能力。学生通过查阅文献资料，收集大量与上述问题相关的信息，培养学生自主解决问题的能力。（2）团队协作能力。组织学生以小组为基本形式进行合作学习，通过合作互助，相互启发、相互借鉴、相互学习，从而达到共同进步的目的；同时培养学生与人交往、与人沟通的能力。（3）分析和应变能力。要求每个小组和成员给其他同学阐述自己的观点和方法，并解答大家提出的疑问，与此同时，也要在听取别人报告后，积极提出问题，以此锻炼学生的分析和应变能力。

为此，课程基于问题和项目牵引教学。总体思路如图3所示：首先，教师根据教学目标，选择合适的教学内容，进而设计出相关的问题，布置给学生探索研究。学生根据教师设计的问题，充分开展自主学习，包括课本自学、文献查阅、分组讨论、调查实践、数据分析等；同时开展组内成员间、不同小组间的相互学习、相互评价，并及时归纳和总结，形成自己的观点和答案。在此过程中，教师也以学生的角色参与其中，与学生共同研究和讨论。最后，教师组织学生开展评价和反馈，教师可以对大家共同研究的结果进行点评，指出学习活动中发现的优点和不足；学生之间进行点评，甚至学生对老师也可以点评，以便教师改进教学方法，调整教学内容和问题设计等。

3.具体改革措施

1）采用“三要素法”细化教学目标。

所谓“三要素法”是指教学目标的描述中必须包括三个关键要素：①条件（conditions）：什么条件下学习者能够达到该目标；②行为（perforl/lances）：学习者能做什么；③标准（criteria）：学习者多大程度上能做到，如何衡量。

举例来说，课程中有一个教学目标，修改前后的描述如图4所示。

2）通过“概念图”选择和优化教学内容。

所谓概念图，是CDI课程设计中组织和优化教学内容的一个有力工具。课程设计者通过知识方框和方框间连线将不同知识单元按一定思路组织在一个“网状”的图中，进而帮助老师和学生更清晰地掌握课程的知识点及其内部关系。图5所示为软件工程专业小班信息安全导论课程的概念图。由图5可见，信息安全概念、核心安全机制和安全相关的其他问题是课程的三大组成部分。其中核心安全机制是重点，课程将通过安全技术讲解和综合项目实践来强化目标的达成。

3）用综合项目同步推进知识学习和实践锻炼。

为了让学生对课程中常见安全机制有一个切身体会，并掌握其应用背景，课程让学生按每四个人为一个小组自由组队，然后以小组形式完成一个综合性实践项目。在综合项目中，小组成员须先从互联网下载一个开源的小游戏，对其进行编译和测试，确定其存在的安全隐患后，小组内充分研讨，结合所学知识提出其改进方案，最终编程实现，向其他小组展示改进成果并撰写实验报告。改进的要求与所学知识的对应关系见表1。

3）让学生实践自己感兴趣的小项目。

为激发学生兴趣，课程还选择一些好玩且容易人手的实验项目，安排学生进行源码分析和改进。如课程中选择了“连连看”小游戏，并提供带源码的外挂（代码在100行左右），学生完全可以看懂并根据自己的想法进行改进。图6是“连连看”游戏及外挂的界面。

4）改革课程考核方法。

课程成绩由作业、实验、笔试三大部分构成，各部分所占最终成绩的比例分别为5%、45%、50%。对各部分的具体要求又进行了具体设计（见表2）。

4.改革效果分析

课程实施改革后，笔者从教师观测情况、课代表反馈情况和学生自我反馈调查3个方面分析了改革效果。

从教师观测情况看，以学生为中心的教学模式明显提高了学生的学习兴趣，激发出了他们的学习动力。上课打瞌睡、看小说的现象几乎为零，课堂气氛整体活跃。笔者还发现，学生其实比较喜欢实践设计和修改自己能够掌控的软件，如修改外挂源码、设计综合实验项目等环节，学生们都无一例外地投入了大量热情，最终的效果也超出了自己的预期，不少同学甚至利用课余时间自学起了外挂制作。

从课代表反馈情况看，少数学生一开始很不适应，因为教材根本用不上，担心自己的考试成绩；但随着教学活动的推进，大多数学生认为自己的能力确实得到了锻炼，好几个学生还成功恢复了自己电脑误删除的文档数据。

从不记名问卷调查反馈看，全班21个学生中，5个学生认为自己对教学目标达成非常好，15个认为比较好，1个认为一般；12个学生认为考核方式非常合理，8个认为比较合理，1个学生认为合理；15个学生表示非常喜欢这种全新的探索和研讨型课程组织模式。另外，有4个学生表示希望老师能带领他们体验攻破软件的黑客技术。

5.结语

笔者亲历了加拿大“以学生为中心”的教学模式培训，借鉴国外教学改革经验，对自己承担的信息安全导论课程进行了改革尝试，并推出了系列改革举措。结果表明：只要将“以学生为中心”确实落到实处，就能够激发学生的学习热情和动力，促进其对知识探索，提高认知层次，明显改观课堂气氛和提升教学效果。