基于工作過程的信息技術資源共享課程建設研究

李鋒

摘要：以建設省級資源共享課程“網絡攻防與安全”為例，對高職院校資源共享課程建設現狀、難點和不足進行專題分析，并提出相應解決方案。課程基于企業真實、典型的工作任務，并結合多媒體和多種虛擬技術構建立體化教學資源，并建立通用、統一的課程建設平臺，促進資源共享課程建設，加大課程受眾范圍和深度，充分發揮其示范作用和輻射作用。

關鍵詞：工作過程；精品資源共享課程；虛擬技術；虛擬實驗室

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）09-0160-05

精品資源共享課程建設意義

信息技術資源共享課程以其開放學習、資源共享、知識公益的理念特色和基于互聯網和多媒體信息技術的綜合應用，逐漸成為國內外教育發展和改革的趨勢。在高職院校中推動資源共享課程建設，建立統一開放資源共享平臺，充分運用多媒體和多種虛擬技術重構立體化教學資源，擴大優質教學資源共享范圍和深度，促進優質教學資源的合理利用與均衡發展，具有十分重要的理論價值和研究意義。

（一）有利于整合多方優質資源，發揮資源最大利用效益

在高職院校中加大資源共享課程建設，構建優質教學資源開放與共享機制，有利于整合多方優質資源，促進資源合理分配，發揮資源最大利用效益。高職院校教學資源分散性、孤立性和不規范性將直接影響到資源的使用效益。通過構建統一的信息技術資源共享課程建設平臺，實現教學資源開放與共享機制，可以將不同高職院校、行業企業之間的優質資源進行合理化組織、標準化建設和規范化管理，通過云搜索和云共享技術擴大優質資源共享范圍和深度，實現優質教學資源的有效聚集與廣泛共享，促進資源合理分配，提高高職院校資源的組織性、共享性和利用率。

（二）有利于促進校企合作

通過與企業構建優質教學資源，共建資源共享課程，有利于加強校企雙向互動，促進校企合作，體現高職教育與企業需求的一致性。職業院校與行業企業之間由于缺乏溝通時間和渠道，行業高速技術革新難以及時準確地反映到職業教學之中，很難實現職業教學與企業工作任務的匹配。通過與行業企業共建優質教學資源，將企業真實、典型的工作任務融合于資源共享課程建設之中，可以消除職業教育與企業之間的隔閡與距離，實現職業教育人才培養與企業人才需求的無縫銜接。

（三）有利于消除學校之間觀念孤島、信息孤島、資源孤島和市場孤島效應

在高職院校中加大資源共享課程建設，有利于消除學校之間觀念孤島、信息孤島、資源孤島和市場孤島效應，縮小地區教學資源貧富差距，提升整體辦學實力。目前，各高職院校經過教材建設、課程建設、教學資源庫建設等，都各自積淀了部分優質教學資源，但由于閉關自守和標準不一，在信息化網絡中反而成為資源信息孤島。通過推動資源共享課程建設，建立資源共享統一平臺，整合共享學校間優質教學資源，可以縮小地區間教學資源貧富差距，消除信息孤島效應，提升高職院校整體辦學實力。

資源共享課程建設現狀和問題

我國資源共享課程建設大體經歷兩個階段。第一階段：國家級精品課程建設。2003年啟動國家級精品課程建設，形成了國家級、省（市）級、校級三級精品課程體系。為提高精品課程教學資源使用率，監督精品課程運行情況，2008年建立國家精品課程資源中心，涵蓋文化、科學、歷史、藝術等各個領域。第二階段：國家級資源共享課程建設。“十二五”期間，教育部計劃支持建設350門左右精品資源共享課程，將分兩批開展教育部批準建設的原精品課程轉型升級為精品資源共享課評審遴選工作。2012—2014年，通過立項建設方式，重點建設200門適應教改發展需要和反映教改成果的精品資源共享課程。2014—2015年，通過遴選準入方式，選拔100門能夠反映區域特點并具有教師教育特色的新課程。

盡管我國高職院校信息技術資源共享課程建設取得了突飛猛進發展，但同時也存在一些問題。一是大多數高職院校對如何整合、共享、管理和監督這些課程，如何發揮其示范性和輻射作用，企業如何參與共建優質教學資源，課程如何利用多媒體和虛擬化技術，如何實現教學資源云共享等缺乏清晰思路和實踐經驗。二是目前資源共享課程建設水平參差不齊，可共享的教學資源形式簡單，課程開放共享范圍和深度不夠，低水平重復開發現象嚴重。三是資源共享課程建設缺少行業企業參與，學校獨自開發的教學資源與企業實際脫節，沒有基于真實的工作過程，導致培養的學生不能適應企業發展和需求，難以有效發揮資源共享課程示范性和輻射作用。

鑒于此，精品資源共享課程建設應立足企業，面向師生，服務社會，以基于企業真實、典型的工作任務融合于課程建設之中，并結合多媒體和多種虛擬技術構建立體化教學資源，并由點帶面，從個性到共性中探索資源共享課程建設通用平臺、理論架構和技術路線，形成可操作方案，促進社會優質教學資源均衡發展與合理分配。

基于工作過程的設計思路

現以“網絡攻防與安全”課程為例介紹基于工作過程的課程改革思路。本課程經過多年改革和實踐，在教學模式、教學內容、教學方法等方面進行了深入探索和嘗試，完成了學科系統化教學向基于工作過程的課程改革，設計思路如圖1所示。

首先，由IT行業為引領，配合銳捷網絡大學和企業制定的“網絡安全工程師職業標準”，并與專家座談，進行職業分析，準確把握企業對網絡安全技術人員的要求。

然后，對具體崗位進行分析，確定“崗位職業標準”，并確定典型工作任務，把網絡安全管理崗位細分為網絡風險評估、網絡安全管理、數據備份恢復、入侵檢測與定位、網站安全配置、系統漏洞分析。

在確定工作崗位后，對典型工作任務進行細化，制定“人才培養質量標準”，確定網絡攻防課程的學習領域。

按照基于真實工作過程的教學模式，由行業專家和相關企業共同指定課程標準和課程設計。在具體課程開發中以實際工程項目為導向組織教學，結合企業實習、頂崗鍛煉方式，走工學結合、工學交替之路。

本課程全面采用理實一體化教學模式，以實際工作任務為載體，以網絡入侵為手段，以安全防范為目的，靈活采用多種教學方法對課程內容進行整合，再現公安機關偵察網絡犯罪和網絡管理人員排除安全隱患，優化監控網絡的實際工作過程。

建設平臺與課程資源開發

資源共享課程建設平臺由實訓平臺、虛擬課本、原理仿真、虛擬實驗室、在線考試和虛擬社區六大模塊組成。

（一）基于工作過程的實訓平臺

實訓平臺模塊基于ASP.Net和SQL Server，界面設計采用DIV+CSS+Flash。學生在實訓平臺可以在線瀏覽工作任務，下載工作軟件，模擬工作環境，瀏覽全課程錄像，進行在線遠程實訓、提交實驗報告等。實訓平臺資源與銳捷網絡公司共同開發，基于企業真實的工作過程，采用攻防角色轉換式教學，設計“先攻再防，攻中有防，攻防結合”的工作情境，讓學生在攻擊中尋求解決方案，由攻擊中掌握防范策略，從攻擊中汲取管理經驗，起到舉一反三的作用。每個完整工作任務都以課程為主線，以學生為中心，由任務感知、技能目標、技術理論、技術實踐、技能拓展、任務評價六個環節組成，培養學生分析處理問題的能力。基于工作過程的實訓平臺如圖2所示。

（二）虛擬課本與原理仿真

虛擬課本和原理仿真模塊采用Flash動畫實現。Flash是Macromedia公司推出的交互式矢量圖和Web動畫的標準，廣泛應用于網頁動畫設計。虛擬課本將現實中的課本制作成Flash動畫，利用鼠標和數據庫模擬翻頁效果和電子書簽，可以實現在線瀏覽，快速定位，網上傳閱等功能；原理仿真將晦澀理論以生動形象的Flash動畫展現，仿真網絡運行機制，闡述工作原理，再現網絡安全維護過程。虛擬課本與原理仿真動畫效果如圖3所示。

（三）虛擬實驗室

實驗模塊 虛擬實驗室模塊包含“系統安裝與維護實驗室”、“思科PIX防火墻安全實驗室”、“思科虛擬專網安全實驗室”、“DOS入侵命令虛擬平臺”等七大虛擬仿真實驗。虛擬設備采用與現場設備一致的配置內容，基于企業真實、典型的工作任務讓學生迅速掌握現場工程要求。

開發平臺和架構 虛擬實驗室平臺采用B/S三層架構。B/S是一種基于 Web 的三層體系架構，是一種“瘦客戶端胖服務器”模式。它由瀏覽器、Web 服務器和數據庫服務器組成。服務端虛擬件提供編寫好的Java類文件用于仿真網絡設備配置算法，如生成樹算法、路由選擇、防火墻過濾規則等。算法組件經JavaBean封裝，后存放在服務端設備組件數據庫。服務端設備組件庫存儲JavaBean組件注冊的XML文件，用于存儲虛擬實驗的XML文件。客戶端通過Web瀏覽器嵌入Java Applet和Flash模擬人機互動配置過程，調用JavaBean組件生成實驗配置結果和報告提交給客戶端瀏覽器。虛擬實驗室三層體系架構如圖4所示。

虛擬場景繪制 系統前臺采用VRML結合3D Max繪制虛擬實驗場景。VRML是一種三維造型和渲染圖形描述語言，具有分布性、通用性、交互性和易擴展性等優點。它用文本信息描述三維場景，文本信息通過Web傳輸由瀏覽器解釋生成三維場景。VRML使用純文本描述場景，生成的數據量很小，適合網絡傳輸，但是在描述復雜三維物體時，VRML執行效率和可靠性低，因此在繪制復雜場景（如桌椅、網絡設備等）和其他實驗器材時采用3DMAX建模，生成*.wrl文件，再用文本對 VRML場景進行描述，結合Flash在瀏覽器中輸出虛擬場景。用戶可以通過鍵盤在封閉場景內以第一人稱視覺進行虛擬實驗，如開啟服務器、設備接線、敲擊桌面鍵盤等。虛擬場景效果如圖5所示。

虛擬設備的人機交互過程 Flash作為交互式矢量圖和 Web 動畫的標準，其腳本語言開發出的動畫效果具有很強的交互性，特別適合模擬網絡設備配置過程中的人機互動過程。用戶通過瀏覽器配置界面對虛擬設備進行配置，輸入的配置命令經JavaBean組件返回計算結果，并經Flash制作成圖形元件。圖形元件既可以是靜態圖像，也可以是可重復使用的動畫片段（重復使用的片段如用于模擬網絡設備的啟動過程）。在Flash中，用戶輸入命令和執行按鈕元件本質上是一樣的，通過對影片剪輯添加動作腳本實現人機交互操作，從而仿真網絡設備人機交互的配置過程，如圖6所示。

虛擬實驗室優點 虛擬實驗室相對傳統實驗室而言，具有以下優點：（1）虛擬實驗室能模擬真實設備工作過程，能極大地解決實驗室設備匱乏、建造維護成本過高等問題。（2）虛擬實驗室不受時間、地點、實驗設備限制，為學生自主學習提供仿真實驗平臺，激發學生興趣，提高動手能力。（3）用戶只要通過瀏覽器接入即可進行在線實驗，如定制網絡拓撲、模擬網絡入侵、配置實驗設備、查閱幫助信息、保存實驗數據等，圖形化實驗結果使得虛擬實驗具有良好的交互性、實時性和靈活性。

（四）在線考試模塊

在線考試子模塊針對每個教學情境建立測試系統，能有效及時地檢驗學生知識技能掌握的程度，促進學生學習積極性。題庫涵蓋網絡安全、網絡攻防、網絡架構，并將行業考證納入最新題庫。

（五）社區論壇模塊

社區論壇為學生提供在線提問、發表見解、交流互動的社區平臺，提高學生自主學習的積極性和創新思維，也讓教師可以更深入地了解學生，接觸學生。用戶注冊賬號后可以在相關版面發布帖子，進行回復，并與其他學生或教師進行私下交流。

我們通過建設省級精品資源共享課程“網絡攻防與安全”，由點帶面，從個性到共性探索基于工作過程的信息技術資源共享課程建設平臺、理論架構和技術路線，形成可操作方案，擴大課程受眾范圍和深度，充分發揮其示范作用和輻射作用，促進社會優質教學資源均衡發展與合理分配，為高職院校建設資源共享課程提供參考和借鑒。

參考文獻：

[1]許曉安.國家精品課程建設對網絡教育發展的啟示[J].電化教育研究，2007（8）.

[2]李銀芳.高校精品課程建設中應注意的幾個問題[J].中國高教研究，2007（1）.

[3]張會杰，龍世立，王仁卿.我國精品課程建設工程存在的問題與改進建議[J].中國遠程教育，2008（11）.

[4]任為民.網絡精品課程建設的標準要求與開發策略[J].現代遠程教育研究，2009（4）.

[5]趙鳳梅，胡勇.網絡教學中認知思維發展探析[J].中國教育信息化，2008（10）.

[6]吳美嬌，項國雄.國家精品課程網絡教學資源現狀分析與優化[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[7]謝幼如，姜淑杰，張艷虹.教育技術支持國家精品課程建設的分析報告[J].中國遠程教育，2008（1）.

[8]黃德群.廣東高校精品課程建設狀況分析與評價[J].現代遠距離教育，2011（4）.

[9]劉川川，寧玉文，高嶺，馬力，高東懷.國家精品課程網站運行和資源更新保障機制探析[J].現代教育技術，2009（12）.

[10]楊琳，杜中全.國家精品課程的可持續發展：教學共享應用模式研究[J].中國電化教育，2011（11）.

[11]仇曉春.三維虛擬學習環境的特點及教學潛能[J].中國遠程教育，2012（8）.

[12]張宇光.馬里蘭學院大學教師隊伍建設與發展案例研究[J].中國遠程教育，2012（8）.

[13]劉鳳艷.《現代教育技術》網絡課程的設計與開發[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2008（4）.

[14]郝耀軍，王建國，趙青杉.網絡智能教學系統中雙層學生模型的設計[J].中國遠程教育，2011（12）.

[15]曾海軍，范新民.關于網絡教育公共服務模式及支撐平臺的架構設計[J].中國電化教育，2007（7）.

[16]周彩霞，張宇，賈換鋒.網絡教育精品課程功能欄目調查研究[J].中國遠程教育，2009（2）.

[17]李林曙，趙堅，陳衛宏.網絡教育精品課程建設的原則和方法[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[18]馬鳳霞，張展.精品課程網絡管理與開發平臺建設[J].中國成人教育，2007（20）.

[19]王欣，陳錫寶.我國精品課程評審工作現狀及存在問題[J].教育發展研究，2007（20）.

[20]許坦，石長征.精品課程發展現狀綜述[J].中國電化教育，2007（5）.

[21]許曉安.國家精品課程建設對網絡教育發展的啟示[J].電化教育研究，2007（8）.

[22]廖宏建，吳濤，莊琪.精品課程中優質網絡教學資源建構策略的研究與實踐[J].中國電化教育，2006（3）.

[23]黃寶玉，項國雄.國家精品課程建設現狀分析及思考[J].中國高教研究，2007（9）.

（責任編輯：謝良才）

[2]李銀芳.高校精品課程建設中應注意的幾個問題[J].中國高教研究，2007（1）.

[3]張會杰，龍世立，王仁卿.我國精品課程建設工程存在的問題與改進建議[J].中國遠程教育，2008（11）.

[4]任為民.網絡精品課程建設的標準要求與開發策略[J].現代遠程教育研究，2009（4）.

[5]趙鳳梅，胡勇.網絡教學中認知思維發展探析[J].中國教育信息化，2008（10）.

[6]吳美嬌，項國雄.國家精品課程網絡教學資源現狀分析與優化[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[7]謝幼如，姜淑杰，張艷虹.教育技術支持國家精品課程建設的分析報告[J].中國遠程教育，2008（1）.

[8]黃德群.廣東高校精品課程建設狀況分析與評價[J].現代遠距離教育，2011（4）.

[9]劉川川，寧玉文，高嶺，馬力，高東懷.國家精品課程網站運行和資源更新保障機制探析[J].現代教育技術，2009（12）.

[10]楊琳，杜中全.國家精品課程的可持續發展：教學共享應用模式研究[J].中國電化教育，2011（11）.

[11]仇曉春.三維虛擬學習環境的特點及教學潛能[J].中國遠程教育，2012（8）.

[12]張宇光.馬里蘭學院大學教師隊伍建設與發展案例研究[J].中國遠程教育，2012（8）.

[13]劉鳳艷.《現代教育技術》網絡課程的設計與開發[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2008（4）.

[14]郝耀軍，王建國，趙青杉.網絡智能教學系統中雙層學生模型的設計[J].中國遠程教育，2011（12）.

[15]曾海軍，范新民.關于網絡教育公共服務模式及支撐平臺的架構設計[J].中國電化教育，2007（7）.

[16]周彩霞，張宇，賈換鋒.網絡教育精品課程功能欄目調查研究[J].中國遠程教育，2009（2）.

[17]李林曙，趙堅，陳衛宏.網絡教育精品課程建設的原則和方法[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[18]馬鳳霞，張展.精品課程網絡管理與開發平臺建設[J].中國成人教育，2007（20）.

[19]王欣，陳錫寶.我國精品課程評審工作現狀及存在問題[J].教育發展研究，2007（20）.

[20]許坦，石長征.精品課程發展現狀綜述[J].中國電化教育，2007（5）.

[21]許曉安.國家精品課程建設對網絡教育發展的啟示[J].電化教育研究，2007（8）.

[22]廖宏建，吳濤，莊琪.精品課程中優質網絡教學資源建構策略的研究與實踐[J].中國電化教育，2006（3）.

[23]黃寶玉，項國雄.國家精品課程建設現狀分析及思考[J].中國高教研究，2007（9）.

（責任編輯：謝良才）

[2]李銀芳.高校精品課程建設中應注意的幾個問題[J].中國高教研究，2007（1）.

[3]張會杰，龍世立，王仁卿.我國精品課程建設工程存在的問題與改進建議[J].中國遠程教育，2008（11）.

[4]任為民.網絡精品課程建設的標準要求與開發策略[J].現代遠程教育研究，2009（4）.

[5]趙鳳梅，胡勇.網絡教學中認知思維發展探析[J].中國教育信息化，2008（10）.

[6]吳美嬌，項國雄.國家精品課程網絡教學資源現狀分析與優化[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[7]謝幼如，姜淑杰，張艷虹.教育技術支持國家精品課程建設的分析報告[J].中國遠程教育，2008（1）.

[8]黃德群.廣東高校精品課程建設狀況分析與評價[J].現代遠距離教育，2011（4）.

[9]劉川川，寧玉文，高嶺，馬力，高東懷.國家精品課程網站運行和資源更新保障機制探析[J].現代教育技術，2009（12）.

[10]楊琳，杜中全.國家精品課程的可持續發展：教學共享應用模式研究[J].中國電化教育，2011（11）.

[11]仇曉春.三維虛擬學習環境的特點及教學潛能[J].中國遠程教育，2012（8）.

[12]張宇光.馬里蘭學院大學教師隊伍建設與發展案例研究[J].中國遠程教育，2012（8）.

[13]劉鳳艷.《現代教育技術》網絡課程的設計與開發[J].牡丹江師范學院學報（自然科學版），2008（4）.

[14]郝耀軍，王建國，趙青杉.網絡智能教學系統中雙層學生模型的設計[J].中國遠程教育，2011（12）.

[15]曾海軍，范新民.關于網絡教育公共服務模式及支撐平臺的架構設計[J].中國電化教育，2007（7）.

[16]周彩霞，張宇，賈換鋒.網絡教育精品課程功能欄目調查研究[J].中國遠程教育，2009（2）.

[17]李林曙，趙堅，陳衛宏.網絡教育精品課程建設的原則和方法[J].現代遠程教育研究，2009（2）.

[18]馬鳳霞，張展.精品課程網絡管理與開發平臺建設[J].中國成人教育，2007（20）.

[19]王欣，陳錫寶.我國精品課程評審工作現狀及存在問題[J].教育發展研究，2007（20）.

[20]許坦，石長征.精品課程發展現狀綜述[J].中國電化教育，2007（5）.

[21]許曉安.國家精品課程建設對網絡教育發展的啟示[J].電化教育研究，2007（8）.

[22]廖宏建，吳濤，莊琪.精品課程中優質網絡教學資源建構策略的研究與實踐[J].中國電化教育，2006（3）.

[23]黃寶玉，項國雄.國家精品課程建設現狀分析及思考[J].中國高教研究，2007（9）.

（責任編輯：謝良才）