促进深度学习的CCVSP 教学模式研究与实践

陈 波，于 泠

（1.南京师范大学 计算机科学与技术学院，江苏 南京 210023；2.南京师范大学 数学科学学院，江苏 南京 210023）

0 引 言

各高校经过多年的教学信息化建设，教师们提升了信息素养，研究实践了一些教学模式，积累了大量教学资源，但是抗疫期间的在线教学还是存在一些固有问题[1]。根据一些学校不久前进行的在线教学情况问卷调查[2-3]，以及全国10 多个教学微信群等不同途径获取的信息，总结出抗疫期间在线教学存在的两个突出问题。

问题1：将在线教学简单等同于“直播课堂”。不少教师对于“直播课堂”这个新事物还是非常热衷的，不过，他们只是将原来的线下课堂讲授转变成对着镜头直播讲授，讲授内容、讲授方式和教学要求还是一成不变的。一些在线教学研讨群里，教师更多纠结的是选择哪个直播平台，讨论和抱怨的是直播功能的使用，而忽略了线上教学实质的东西——内容。

事实上，将在线教学简单等同于“直播课堂”不仅造成了大量直播平台的瘫痪，也极大影响了学生、家长对在线教学的认识。“众多学生党评价一星报复钉钉软件”一类的新闻就说明了这一问题。

问题2：将在线教学简单等同于“网上打卡”。不少教师在线教学时还是按部就班地上课下课，认为准点开始准点结束就完成教学了。学生的学习状态怎样，学生的学习效果如何，因为远隔千里无从掌握也就不用考虑，可以说，这样的在线教学只能是流于形式。

事实上，在线教学一方面对教学提出了更高要求，如何以学生为中心，如何促进学生深度学习应成为重点考虑的问题；另一方面也为教学实施提供给了更好的环境和条件，诸如更加丰富的在线教学资源，更加多样的资源展现形式，更大范围的“师—生—平台”的互动空间等。那么，如何充分利用已有的教学环境和条件促进学生的深度学习，疫情期间的教学采用什么样的模式以及如何实施，应重点研究。

1 CCVSP教学模式研究

1.1 深度学习理论

与近几年在人工智能领域出现的名词——深度学习不同，在教育领域，1976 年深度学习（Deep Learning）与浅层学习（Surface Learning）这两个相对的概念就被提出了[4]。

美国学者布卢姆（F.S.Bloom）将学习目标分为“记忆”“理解”“应用”“分析”“评估”及“创造”6 个层次，其中“记忆”和“理解”这两个层次是对知识的机械记忆，处于较低的认知水平，属于浅层学习范畴；“应用”“分析”“评估”和“创造”这4 个认知层次更加注重知识的深度理解和迁移应用，处于较高级的认知水平，属于深度学习范畴[5]。

深度学习是学生在理解学习的基础上，能够批判地学习新知识和新思想，将它们融入原有的认知结构中，同时也能够将已有的知识迁移到新的应用情境中，从而解决新问题[6]。深度学习的目的是发展高阶思维能力，这一理论为当前“金课”的建设[7]提供了理论支撑。

1.2 促进深度学习的CCVSP 教学模式

为了达到深度学习的内在认知层次，可以从外在的知识供给方式[8]和环境[9-10]、知识内化等角度寻求途径。

David Radcliffe 等人于2008 年提出了融合教学法（Pedagogy）、学习空间（Space）与技术（Technology）的PST 框架[11]。该框架为深度学习的达成提供了思路，可以在新一代信息技术的支持下，通过构建具有信息内容富媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化、学习环境沉浸化等特征的智慧学习空间系统，提供更加丰富的教学供给，促使学生更多地投入学习，促进由浅层学习向深度学习的知识内化过程，以获取最佳学习效果，实现对学习者的知识素养、认知发展和高阶思维技能的培养。

由此，对PST 框架进行细化和扩充，可以采用新技术支撑下的深度学习达成教学模式，如图1 所示，模式由5 个部分组成：内容（Content）为王，实现知识的有效传送；能力（Capacity）强化，发展高阶思维；价值观（Value）塑造，启迪深度反思；学习空间（Space）重构，创设师—生—平台三方互动的新型学习空间；五步翻转教学法（Pedagogy），促进知识内化。该教学模式简称为CCVSP。

2 CCVSP教学模式实践

抗疫期间笔者在中国大学慕课开设了第4 期在线开放课程“移动互联网时代的信息安全防护”，同时该课程作为SPOC 面向南京师范大学全校本科生以及南京仙林大学城五校联盟本科生开设，CCVSP 教学模式得到了很好的实践。

2.1 内容为王

互联网时代内容为王，对于互联网的原住民——高校学生，需要将知识进行精炼、包装、表达，以强力吸引学生，完成知识的有效传送。

“精炼”是指课程的知识和理论体系要完整、系统。所任教的课程内容围绕构建信息安全体系结构的技术、管理和人3 个关键方面展开，其中，信息安全技术围绕网络空间的4 要素载体、资源、主体和操作，介绍7 个方面：设备与环境安全、数据安全、身份与访问安全、系统软件安全、网络系统安全、应用软件安全和信息内容安全，涵盖从硬件到软件、从主机到网络、从数据到信息内容等不同层次的安全问题及解决手段。信息安全管理介绍信息安全管理体系，涵盖法律法规和标准等管理制度，等级保护，风险评估等重要环节，将安全意识教育、知识介绍和技能培养贯穿全课程。

“包装”是指课程的教学内容要有趣，要吸引学生。该课程中精选了斯诺登曝光“棱镜门”事件、“震网”病毒与伊朗核设施的瘫痪事件、“碟中谍4”“速度与激情8”等影视作品中的安全桥段以及抖音视频等30 多个案例。以这些经典性和代表性的案例为基本教学素材，将学习者引入安全实践的情景中分析问题和解决问题，培养学习者的反思能力、分析及应用能力。案例教学法具有鲜明的实践性，是教育教学中对学生能力培养的一种不可替代的重要方法，因而非常适用于信息安全这门实践性很强的课程。

图1 新一代信息技术支撑的深度学习达成教学模式

“表达”是指讲授形式上采用直播+录播的方式。在线的直播保持了传统课堂面对面交流互动、实时反馈的优点，制作精良的微课视频比线下课堂讲解更具视觉冲击，也让00 后的学生体验到类似于抖音平台的生动活泼。

2.2 能力强化

每一讲构建“知”“会”“行”3 个能力培养层次，为有高阶性、创新性和挑战度的教学提供帮助。表1 为“网络安全”这一讲的能力层次设计。

表1 “网络安全”一讲的能力层次设计

高级持续性威胁APT 攻击既是已有网络攻击技术的综合，又是当前攻击技术发展的典型代表。这类攻击暴露了当前BYOD（Bring Your Own Device，携带自己的设备办公）使得传统安全边界模糊，传统安全防护技术力不从心的局限性，因此，这一讲从APT 攻击事件引入，让学生在学习传统安全防护技术的基础上，进一步思考这些技术的局限性，深入讨论安全防护边界模糊甚至消失的情况下如何重构信任基础。

2.3 价值观塑造

教学通常具有3 个层次：最低层次是完成本课程的教学目标，让学生得到一个好成绩；中级层次是所学习的知识有助于学生掌握技术技能，体验岗位职责，帮他们找到满意的工作；高级层次是帮助学生养成健全的人格、高尚的道德、良好的素质、强烈的社会担当和责任意识以及人文情怀，能够为国家和社会无私奉献自己的知识和力量，而不仅仅是一名在举国上下抗击疫情期间埋头读书、两耳不闻窗外事的精致利己主义者。

为了实现最高教学层次，需要充分挖掘蕴含于课程中的显性及隐性思政教育资源。通过热点事件剖析和讨论引导，帮助学生透过现象看本质，提高辨别能力，建立正确的思想价值体系，践行社会主义核心价值观。

这次疫情提供了很多很好的教学素材。例如，笔者重新制作了介绍学习意义和重要性的第一讲，给学生介绍电脑版“新型冠状病毒”、冒充国家卫健委的钓鱼攻击，以及毕燕雯网络欺凌事件、湖北返乡人员隐私泄露、网络谣言等疫情期间突出的信息安全问题，让学生认识到除了抗击疫情保护生命安全的战场以外，学习信息安全防护知识也是保卫国家安全的一个重要战场，以此增强学生对学习这门课程意义和价值的认识。

此外，在信息安全概述一讲中，介绍习近平总书记关于网络空间治理的新理念、新思想、新战略。在密码与数据安全一讲中用了“阴书”与“阴符”、王小云与王氏攻击等案例，将中华优秀传统文化、网络与信息安全领域的科学人物和科学精神、当代中国优秀相关科技成果等，充分融入课程教学中。在信息内容安全一讲中，针对疫情期间公民隐私泄露问题，请学生在学习了解《网络安全法》《传染病防治法》《医务人员医德规范及实施办法》等相关法律法规的基础上，结合《信息安全技术 数据安全能力成熟度模型》（GB/T 37988—2019）、《信息安全技术个人信息安全规范》（GB/T 35273—2020）等标准或规范，从公民个体和管理者的角度分别谈谈技术上和管理上如何保护隐私。学生对这类现实问题的在线讨论非常热烈，通过讨论，学生的法律法规意识得到了增强。

2.4 学习空间重构

通常的在线教学平台都能提供师生互动、生生互动的功能，在此基础上更加重视构建平台与学生的互动功能。疫情在线教学期间，学生虽然没有纸质教材，但是仍可以借助信息化教学平台、工具和资源开展教学互动。

我们在5 年前就探索构建了以中国大学慕课“移动互联网时代的信息安全防护”为在线开放课程，以《信息安全案例教程：技术与应用》（江苏省高校重点教材，第2 版将于2020 年上半年出版）一书为配套教材的书网一体开放课程资源云。学习者可以直接访问在线平台课程中的丰富资源，也可以使用移动设备的相关软件（如微信），扫描教材中的二维码，与在线开放课程资源无缝衔接，在线观看微课视频，阅读文档资料等教学资源。

在线平台在资源应用上具有优势，可以充分利用全媒体资源，即课本资料+课本外资料、校内资源+校外精品资源、文字资料+富媒体资料，享有比传统的线下课堂更高质量的内容体验。在线平台的在线自测、学习行为记录与评估等功能也为实现学生的自主学习、自主探究提供了帮助；同时，我们还推广应用了自主开发的“信息安全素养自测软件”“手机版安全头条软件”“在线学习行为深度感知”等APP，延伸了在线学习平台功能，这样，除了实现师生互动、生生互动以外，平台的教学资源以及智慧功能还可以提供与学生的互动，由此构建师—生—平台三方的新型学习互动空间。疫情期间在线教学运用的平台和工具见表2。

2.5 “五步”翻转教学

基于上述确立的教学理念、建设的教学资源，把居家学习和在线指导切实结合起来，以“学生为中心”进行翻转教学设计，实施“五步”翻转教学法，如图2 所示。

步骤1：教师资源聚合、制作、发布。课前，将资源制作发布给学生，创设合理的学习情境，布置适度的学习任务，通过案例引导学生开展思考。

步骤2：学生自主阅读在线学习资料。学生能够根据自己的步调控制各自的学习，真正做到学习向学生的回归，体现学生学习的主体性。教师可以充分利用一些在线教学平台的学习行为记录功能，督促学生由被动的接受者变成主动的探究者。

表2 “五步”教学法过程中软件工具的运用

图2 “五步”教学法

步骤3：教师直播，师生互动。直播课上教师对学生课前在线学习存在的问题和困惑点进行阐释，教师提出新的问题并进行阐释引导，促进学生知识内化。

步骤4：生生互动，协作学习。充分利用在线平台的社交功能，鼓励学生开展自主探究学习、网上小组协作学习、班级同学互评互助等丰富多样的在线教学活动，教师可依托在线教学平台进行及时、精准的教学评价和学习辅导，切实提升在线教学的质量和效果，真正实现教育教学模式的创新，而不是简单的课堂搬家。

步骤5：总结评估，拓展提优。对学生的作业进行批阅评价，课后提供的资料包括已完成的讨论题总结、优秀作业展示等。学生可以通过查看优秀报告，对比总结，查找自身的不足，了解尚待解决的问题，激发积极向上、继续深入研究的兴趣。

在“五步”教学法中，传统的知识传授到知识内化的教学模式发生了颠覆性的变化。知识传授是通过富媒体资源在课前完成的，知识内化则是在课堂中经过讨论、交流，以及在课后更高层次的知识探究中完成的，深度学习的“应用”“分析”“评估”“创造”等内在认知层次的达成成为可能。

2.6 持续评价

以深度学习特征作为评价依据和准绳，基于学习过程、态度、方法和成果，构建五维评价模型，进行深度学习达成效果的持续评价。模型中包括20 多个显性或隐性行为指标（限于篇幅未列出），关于这一部分的工作将另文详细介绍。

3 结 语

通过所使用的在线平台及APP（见表2）获取相关数据（指标见表3），进行分析表明，在线教学新模式取得了很好的实践效果。目前，本学期在线教学（第4 期）的选课人数有了很大增长，对应表3 的各项指标本期同比均优于前3 期。江苏电视台、江苏荔枝新闻网对疫情期间的在线教学改革及实施情况也进行了报道。

表3 深度学习达成效果评价模型

CCVSP 教学模式以新一代信息技术为支撑，依托创设的外在知识供给方式和环境，达成深度学习的内在认知层次，为培养学生的问题解决能力、高阶思维能力和高尚人文素养，提升人才培养质量提供了新思路和新方法。