网络强国背景下基于OBE理念的信息安全与技术课程教学改革与实践研究

杨晔　谷宗运

关键词：网络强国；OBE理念；信息安全与技术；教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）03-0159-03

0 引言

信息安全是我国国家安全的重要组成部分，特别是数字经济、人工智能、大数据、云计算等新技术新应用的快速发展，更是不断增强网络和信息系统的基础性、全局性作用。培养具有较高信息安全素质的人才队伍，是我国实现网络强国战略的基础和保障[1]，也是高等教育人才培养的重要目标。OBE理念强调以成果为目标导向，以学生为本，关注学生能力的培养与提升的核心思想，故在人才培养过程中能够发挥重要作用。信息安全与技术课程是安徽中医药大学计算机类专业必修课，承担了信息安全方面能力和素质培养的重要任务，但在传统的教学模式下却存在学生“抬头率低”“获得感少”等痛点。本文针对信息安全与技术课程的特点，围绕OBE理念，探讨教学改革的途径，以培养和提升学生解决实际信息安全问题的能力。

2 OBE理念

2.1 OBE理念的定义

OBE（Outcome-based Education），是一种基于成果导向的教育理念，由“以学生为中心、成果导向、持续改进”三个核心组成[2]。在传统教育理念下，教师更多关注知识的传输，往往忽视了对学生能力的培养。而OBE理念与传统教学理念的根本区别在于强调“以学生为中心”，围绕学习成果来设计教学目标，再根据教学目标反向进行教学设计，使教学过程可持续发展，从而真正达到培养学生能力的目的。

2.2 OBE 理念的产生与发展

该理念最初是由美国学者Spady在20世纪末提出，随后一些学者将其应用于教学中以改进教学模式。比如，Acharya 提出了实施 OBE 理念的4 个环节，即定义学习产出、实现学习产出、评价学习产出，以及使用学习产出。国内学者则是从2012年起，主要从OBE理念的概念及应用方面开展研究。比如，李志义将OBE 理念应用于促进教学改革的实践研究层面[3]；柏晶通过把 OBE 理念与在线课程相结合，构建了学习者、资源与信息、学习产出三层次开放课程的结构模型[4]。从现有的研究成果来看，OBE 理念引入信息安全与技术课程的教学中，能够为教师提供更为灵活的教学思路，有效解决传统教学模式下存在的问题。

3 传统教学模式下信息安全技术课程的痛点及分析

信息安全技术是一门涉及计算机科学、网络通信原理、程序语言、密码学等多种学科知识交叉的课程。由于该课程涉及多种学科知识交叉，在实际的教学过程中学生会感到知识点散乱、概念晦涩难懂、部分章节内容非常抽象，加之现有教学条件和实验环境的限制，会导致传统教学模式下教学效果不理想。

3.1 教学目标更新不及时

目前，信息安全技术课程的教学目标仅仅是要求学生掌握设计和维护安全的网络及其应用系统的基本手段和常用方法，并未以成果为导向，导致课程结束后学生只掌握了知识并不知如何应用，并没有获得分析和解决实际信息安全问题的能力，培养的学生仍然是“应试型”而不是“应用型”，同时也影响了学生的学习积极性。

3.2 教学过程枯燥

信息安全与技术课程的理论教学仍是以单向传授和被动接受的方式，学生抬头率、参与率都很低，处于被动听课状态，无法提高学生知识内化、知识迁移及知识转化的能力。而实验教学则是以“概念释义+ 操作演示”的形式，在实验过程基本以模仿为主，无法培养学生主动思考的能力，也无法提高学生学习的主观能动性和实际动手能力。

3.3 考核方式单一

信息安全与技术课程的考评方式以“试卷+课程实验+作业”为主，无法全面体现学生对课程知识掌握情况和整合能力，不能客观地反映学生的学习效果。这就导致教师也无法掌握学生对知识的运用情況，无法实现课程教学的持续优化。

4 信息安全技术课程教学改革的探索

4.1 以学生为中心，更新课程教学目标

OBE理念强调“以学生为中心”，就是要把课程教学目标从“教师讲授哪些知识”转化为“培养学生哪些能力”上来。根据安徽中医药大学医药信息工程学院人才培养的要求，按照高、中、低三个层次，分解课程教学指标点，更新信息安全与技术课程教学目标（表1） ，培养具有良好信息安全防护意识，掌握信息安全实用技术，具备信息系统安全保障能力的应用型人才[5]。

4.2 以成果为导向，构建混合式教学模式

2019年，国家发布了《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》，在国家精品在线开放课程建设的基础上，启动了国家级一流本科课程建设，推动建设线上线下混合式、虚拟仿真实验等一流课程。继而，受新冠疫情影响引发的大规模在线学习，更进一步加速了教育数字化变革进程。经过数年发展，《教育部高等教育司2023年工作要点》中进一步提出，“要加快高等教育数字化转型，加强智慧教育平台建设，提高学生解决实际问题和知识转化能力”，肯定了线上线下混合式教学模式在高等教育发展中的重要地位，明确了以培养学生能力为目标，进行数字化转型的发展方向。因此，以培养学生能力为目标，围绕成果导向，将信息安全与技术课程由传统教学模式转变为线上线下混合式教学模式是提高学生解决实际问题和知识转化能力的重要途径。

4.2.1 细分学习成果，优化教学设计

由于在传统的教学模式下，容易出现学生对理论知识的掌握很充分，但对于实际操作以及处理实际问题缺乏一定的能力的情况。因此，通过分析课程知识单元及教学目的，将学生学习成果细分为知识成果、技术成果以及能力成果[6]，并按照知识单元进行细化，确定每个知识单元的预期成果（表2） ，教师则根据预期成果有针对性的对不同知识单元进行教学设计。知识成果是指学生掌握与该课程相关的基础概念、理论知识的程度；技术成果是指学生在实验课堂上，运用所学知识进行实际操作的熟练程度；能力成果则是指学生能够综合运用知识成果和技术成果，解决实际问题[6]。

4.2.2 融入OBE 理念，重構教学过程

本研究将OBE理念融入整个教学过程，反向设计教学过程，即将预期学习成果作为课程的开始，以学生为中心，以混合式教学为手段，设计整个教学过程（图1） 。将课程分为课前、课中和课后，采取线上与线下相结合的方式组织教学[7]。课前，授课教师将章节内容相关的教学资源以PPT、视频等形式上传至线上知识分享平台；同时布置线上测试题，要求学生在预习章节内容后，完成线上预习测试。课中，教师根据线上预习测试的情况，针对问题或者难点，对课程进行精讲，或者采用翻转课堂的形式，以小组讨论、案例分析汇报、互动交流、经验分享等多种形式来完成本次课程[8]。课后，线下采用情景模拟案例，要求学生提出解决办法，并进行实验模拟，培养学生的实践能力和解决实际问题的能力；线上对知识进行拓展，增加教学内容的开放性以及课程思政的融入[9]，激发学生学习的积极性，培养自主思考思维和自主学习的能力。

例如，“防火墙”这个知识点的教学中，教师根据分解得出的知识成果、技术成果和能力成果的要求，进行反向设计，正向实施。课前，按照知识成果的要求，可以先将防火墙的分类以及工作原理的相关知识，上传至线上平台供学生预习，布置预习测试题要求学生完成，并提出思考题“防火墙除了防护个人电脑，还有哪些用途”。课中，教师根据预习测试的情况，对不同类型的防火墙工作原理等难点进行精讲，并组织学生围绕“包过滤防火墙和应用代理型防火墙的区别”进行思考和讨论，以巩固知识成果。课后，要求学生完成模拟实现防火墙原理的实验报告，达到并深化技术成果。最后，对知识进行延伸和拓展，要求学生综合运用知识成果和技术成果，分析“不同应用场景下遭遇DDos攻击时，应使用哪一种防火墙进行防护”，以检验是否达到了能力成果。根据三个成果的达成情况，分析教学过程的不足之处，持续改进提高。

4.2.3 开展课程群建设，提升综合素养

由于信息安全与技术课程是一门多学科知识交叉的课程，可以将其涉及的计算机网络、操作系统等相关课程的知识点进行梳理，并把培养要求分解到这些相关课程中（表3） ，再将这些课程整合建设成课程群[10]。课程群的教师可以共同讨论沟通课程之间的关联性，并根据各自的培养要求，持续优化授课方式。比如，“常用网络命令”这一节课程内容，信息安全与技术课程中会频繁使用网络命令去测试连通性，分析网络通讯情况，那么在计算机网络课程的讲授中就可以适当深入讲解网络命令，提高学生的熟练程度。

4.3 建立多元化评价体系，持续推动教学活动改进

基于OBE理念，对标和课程教学目标，结合线上线下的课程教学数据，从预习测试情况、课堂参与度、在线学习达成情况以及期末考试情况等多维度，建立较为科学、客观的评价体系，对学生的预期学习成果达成度进行综合分析，并将结果用于后期持续改进课程教学活动。这种多元化的评价方式，不仅有利于发现课程教学的短板，还能够较为清晰地了解到学生个体的课程目标达成情况，精准找出帮扶对象。例如，在2021-2022年第二学期信息安全与技术课程中存在的自主学习报告完成质量不高，主动学习意识不强等问题，在2022-2023年第二学期信息安全与技术课程教学中基于OBE理念进行了初步探索，更新了教学目标，设计了情景案例，建设了部分线上学习资源。通过对比两个年度课堂互动参与率和线上资源自主学习率的变化（图2） ，能够初步反应教学效果有所改进，但仍没有达到期望水平。因此，在教学改革的后续实践和探索中，要通过建立和完善多元化评价体系，持续改进教学活动，以促进预期学习成果的达成。

5 结束语

在网络强国背景下，计算机类相关专业的人才培养面临着新的挑战。为了适应这一变化，本文结合OBE理念，以学生为中心，对信息安全与技术课程的教学目标和教学模式进行了改革探索，并取得了初步成效。首先，本研究更新并明确了课程的教学目标。在OBE理念的指导下，将培养学生的信息安全能力和素养作为首要目标，强调学生在实际工作中能够运用所学知识解决实际问题。同时，本研究还关注学生的创新能力、团队协作能力和终身学习能力的培养。其次，本研究以成果为导向构建混合式教学模式。在教学过程中采用了项目驱动、案例分析等多种教学方法，激发学生的学习兴趣和积极性。此外，本研究还建立多元化评价体系，持续推动教学活动改进。通过这些改革措施，学生的学习兴趣和积极性得到了提高，学生的实际操作能力和创新能力也得到了锻炼。在今后的信息安全与技术课程教学改革中，还需要不断改进教学方式，提高课程教学目标达成度，以培养更多具备信息安全能力和素养的人才。

【通联编辑：王力】