基于慕課的公安院校計算機網絡教學模式研究

袁得崳，黃淑華，蘆天亮

（中國人民公安大學 信息技術與網絡安全學院，北京 100038）

0 引 言

隨著互聯網的快速發展，以網絡為載體，以慕課（MOOC）、微課、翻轉課堂為代表的新型教育形態、教學方法和教育資源不斷出現。慕課是當前網絡教育最重要的載體之一，由于互聯網的開放性，慕課使得知識成為每個人都可以獲得的公共財富。2012 年，Udacity、Coursera 和edX在美國相繼成立，并迅速發展成為最具影響力的課堂平臺，國內外高等院校紛紛跟進加入[1]。隨著MOOC 等新型大型在線開放課程和學習平臺的迅速興起，高等教育教學改革也面臨著新的機遇和挑戰。對于公安院校來說，如何在新的背景下理性分析和積極應對教育生態的新變化，利用互聯網的創新成果，提高學校教育和課堂教學質量，緊跟國內外頂級院校的步伐，是一個值得深思和精心規劃的重要問題。研究具有公安特色的慕課課程建設及應用，對于推進公安院校實戰化教育教學改革、深化人才培養模式改革具有重要意義。

1 當前公安院校計算機網絡課程現狀

計算機網絡是公安院校網絡安全與執法專業的重要專業基礎課，其教學內容、教學方法和教學效果直接影響學生對網絡攻防、網絡犯罪偵查取證等專業特色課程的理解和掌握。基于慕課的課程體系建設不僅能夠提高網安專業學生對于知識體系的理解，還可以作為非網安專業的重要輔助內容。然而，當前在教學過程中，仍然面臨著以下問題。

1.1 欠缺適應公安應用型人才培養目標的知識體系

當前，雖然國內外專家學者早已構建成熟的網絡知識體系，但是網絡原理深奧難懂、知識體系過于龐大繁雜，產業界、高等院校、職業學校、社會培訓機構的計算機網絡課程設置過程中教學內容、教學方法也各不相同。公安院校采取的是“準職業型”的培養模式，學生培養具有明確的導向性，大部分的畢業生將步入警察的職業道路。然而，目前公安院校使用的計算機網絡教材，教學方法、教學模式和普通高校區分度并不大，無法較好地滿足網絡偵查、網絡管控、取證勘驗、網絡攻防等實際工作需求。為適應公安機關的需求，努力培養一支現代化、正規化、實戰化的高素質網絡警察隊伍，構建適應公安應用型人才培養的網絡知識體系，注重課程教學改革的內涵與質量建設，實現“教、學、練、戰”一體化人才培養，是公安院校的計算機網絡課程需要努力追求的目標。

1.2 缺少靈活多樣的課堂教學和期末考核方式

目前，公安院校的課堂教學方式仍然以講授式為主，即便信息化基礎設施升級，也僅僅是簡單地將板書替換成課件、將粉筆替換成鼠標，課堂教學過程沒有發生根本變化[2]。教師依然占據主導地位，學生只能被動接收，師生間缺乏廣泛互動，課堂反饋效果一般，學生的自主性、創新性無從發揮。此外，為了迎合本科教學評估，期末考試方式逐漸趨于單一化，教師缺乏創新動力，多謹慎地采取試卷考試方式。本來是偏向于應用的計算機網絡課程，卻忽略了對于學生應用能力和創新意識的考量。學生疲于應付，且形成的是“淺學習”，多體現在思維學習方面，不利于學生對于知識的消化吸收和實際應用。因此，公安院校的課堂教學和考核方式，都應努力適應教學理念的革新。

1.3 缺乏公安慕課創新實戰教學模式的應用研究

公安院校教育導向性強、專業應用性高，基于校局合作，各級公安實戰部門為公安院校提供了豐富的案例和素材，面向公安業務的學習資源豐富；然而，相對于普通院校多年來在通識教育中深厚的成果積淀，公安院校的課程、課件、參考資料的數量和質量都有待進一步的提高。此外，雖然國內外高校積極推進“慕課”的研究和應用，但是公安院校受限于經費以及公安專網和互聯網的邊界約束，對此領域的研究起步較晚，應用進程相對滯后。教學改革研究多集中于教學方法改革、師資隊伍建設、學生培養模式等傳統內容的討論，針對慕課對公安教育的影響缺乏深入探索。對公安慕課的概念、原理、應用缺乏梳理，同時對于利用慕課創新面向警務實踐的教學模式以及構筑計算機網絡慕課平臺缺少實踐經驗[3]。

2 面向實戰導向的課程體系建設

“互聯網+”時代，公安執法空間從傳統的物理空間擴展到網絡空間，具備基本的網絡知識和技能是適應網絡社會發展的需要。公安院校在計算機網絡課程實踐過程中應該緊緊圍繞“面向公安需求、提高業務能力”的人才培養目標，構建適合公安院校的計算機網絡課程體系，指導計算機網絡課程教學工作。

2.1 建立面向網警實戰需求的網絡知識體系

公安院校的計算機網絡課程組教師應對各級公安機關網絡安全執法部門展開廣泛調研，總結民警從事網絡安全執法工作所需具備的計算機網絡專業理論與實戰技能。基于網絡安全執法專業崗位的實際工作過程，由崗位實際工作任務確定計算機網絡的授課重點。根據實際工作崗位的知識、技能及素質要求，加強對學生相關能力的培養，提高學生的實際操作能力[4]。依據教學規律，本著“應用、實用、夠用”的原則，完善教學體系，并且依照網絡安全與執法專業工作崗位確定計算機網絡的典型工作任務。根據典型工作任務，確定專業學習領域。根據調研，網絡安全與執法專業典型工作任務和崗位職業能力要求見表1。因此，計算機網絡的授課應緊扣實戰需求，將相關知識講通講透。

與此同時，還應分析其他公安院校計算機網絡課程教學內容及存在的問題，構建適應網絡安全執法實戰需求的網絡知識體系，以應對新技術與新應用對網絡安全執法提出的新挑戰，如精通網絡體系結構和精通協議通信處理過程，熟悉網絡設備組件特性，能夠進行網絡規劃、設計、建設及運維，并利用TCP/IP 參考模型知識指導解決網絡安全監察、攻防滲透、網絡犯罪偵查、電子數據檢驗鑒定工作中碰到的疑難問題。

表1 網絡安全與執法專業典型工作任務和崗位職業能力要求

2.2 構建基于工作過程導向的課程內容

以工作過程為導向的課程體系需要從網警實際工作出發，以取證勘驗、網絡攻防、網絡管控等實際工作任務為抓手，將其轉化為學習性任務的過程，幫助學生于在校學習期間獲得將來從事網絡安全執法部門某一工作崗位所需的能力，保證學生一畢業就能上手，因此，計算機網絡課程需打破抽象的、籠統的、理論性的局限，以圍繞具體工作所需技術能力而設置的教學單元取而代之。基于工作過程導向的課程體系建設流程如圖1 所示。

圖1 基于工作過程導向的課程體系建設流程

建設基于工作過程的課程體系，應強調學習和工作的連貫性；強調專業能力、方法能力的培訓融為一體；強調工作過程的完整性。基于工作過程導向的計算機網絡課程建設前后包含5 個步驟，如圖2 所示。

圖2 基于工作過程導向的計算機網絡課程建設步驟

2.3 建設與知識、素質、能力相適應的知識庫、案例庫、在線試題庫

課程組教師應用思維導圖繪制知識、素質、能力結構圖，構建基于多知識點的案例，并基于知識點訓練，建設與三級等級考試中網絡技術相適應的在線和離線題庫。基于公安業務的案例庫建設主要用于計算機網絡課程組在課堂上進行輔助教學講解及書本知識的擴充講解，也可用于學生利用課余時間對自己以后工作中會碰到的案例進行學習，在提升自己知識面的同時發現自己的興趣所在，為以后的工作做準備[5]。基于知識庫、案例庫的教學方式通過對學生的啟發、引導等專門訓練，可以達到培養并提高學生計算機獨立實踐的能力。

此外，在建設知識庫、案例庫和在線試題庫的基礎上，可以組織實施基于過程的考試改革。采取在線習題測試、實驗考核、期中測試+期末上機測試等多階段考核方式和指標，強化過程考核，及時把握學生掌握程度，以調整課堂教學內容和方式。

3 基于慕課的教學方法改革

因在線課堂開放性、自主性、及時性的特點，慕課的引入豐富了在線教育資源。計算機網絡課程在公安院校圍墻之外，應充分發揮“校園”教育與“網絡”教育的互動，形成一種新的“校網結合”的教育新生態。就公安院校目前的教育環境而言，學生需要一個學期的時間去公安部門實習，課程緊、任務重，學習強度大。借助于慕課平臺，學生可以根據自身條件決定學習的快慢和深度。因此，公安院校應深入挖掘慕課的資源優勢，并將其適當地融入課堂教學系統，將有助于豐富課程內涵，優化教學模式。

3.1 “微課10 分鐘、課堂40 分鐘”的教學單元設置

“微課10 分鐘、課堂40 分鐘”教學單元的設置[1]應準確掌握慕課在課堂教學中的適用性，研究計算機網絡慕課的內涵和功能定位，并在此基礎上，提高慕課的制作能力，突出“問題焦點”“多維呈現”和“同步反饋”的特點，使其成為一種新的共享教學資源，更好地滿足學生自學和探究學習的個性化需求。在慕課課程建設過程中，還需推進基于仿真平臺的案例教學法，將“虛擬”實驗室“搬入”教室、宿舍，調動學生主觀能動性。

在慕課開展的同時，應結合基于過程反饋的考核方法，教師應采取在線習題測試、實驗考核、上機測試等多階段考核方式和指標，強化多階段、多過程考核，并通過及時的閉環反饋機制，調整課堂教學內容、方法和手段。以慕課建設、過程反饋為主線，為公安院校開設計算機網絡理論與實踐課程提供可參考的完整范例，同時推進翻轉課堂教學改革實踐，借助慕課課程建設推動公安院校關于計算機網絡教學的“結構性變革”。

3.2 基于混合式教學的“校—網”教學模式

慕課的線上學習能夠充分調動學生的主觀能動性，有效緩解公安院校課時有限、教師教學任務繁重等問題。采用“先學后教”模式，教師可以在課前布置學習討論內容，學生使用智能終端等設備，在課下觀看慕課視頻完成學習任務，在線提交作業和參與討論。在公安院校教學課堂之外，應充分發揮“校園”與“網絡”教育的互動，形成一種值得期待的新“校網結合”教育新生態。要使互聯網技術真正成為教育發展和創新的新引擎，必須明確校園和網絡的各自優勢，實現校園與網絡的融合與共贏。對于新形勢下的課堂教學，一方面要以開放的態度面對網絡化教育技術，通過網絡引擎注入新的生命；另一方面，要緊貼教學實際，預防“技術第一”和“行政法至上”，尊重教育規律。

此外，教師可以利用網絡廣泛觀察公開課、慕課和微課視頻，進行比較和分析，參考有借鑒價值的內容；對學生進行抽樣，建立個人檔案，進行后續調查，及時了解其對于混合式課程教學模式的理解及其在實踐過程中的發展變化；根據公安院校師生的特點，設計切實可行的教學計劃，不斷糾正課程考試中的行動策略，形成混合式課程教學模式的準備策略和評價方法；定期或不定期地對實踐研究進行回顧，對優秀教學案例進行不斷總結，最終形成公安院校課程混合式教學的優化模型[6]。

3.3 基于仿真平臺的案例教學方法

“理論與實踐并重”一直是計算機網絡課程教學的難點，目前社會類網絡工程師水平認證考試的教學模式、方法和手段具有借鑒意義，可以構建計算機網絡的“虛擬”實驗室，將實驗室“搬入”教室、宿舍，如基于Packet tracer 仿真工具、Wireshark 分析工具開發仿真案例。與此同時，課堂教學中，教師應該采用案例驅動、任務驅動式教學方法，學生在課堂上規劃設計網絡，運用“虛擬”交換機、路由器、服務器等組建網絡，分析ARP、IP、ICMP、TCP、UDP、HTTP、DNS等協議通信過程，還原用戶的網絡行為。

通過將實驗室“搬入”教室，開展案例教學，一方面能夠調動學生主觀能動性，可以生動展示原本對用戶不透明的網絡協議，提升教學效果；另一方面，“虛擬”實驗室也可以拓展學生實驗場所，不受時間、地點和硬件限制，并允許學生進行多種方案設計和嘗試，更有利于發現問題、解決問題，培養學生的創造性思維。

4 結 語

公安慕課的建設能夠解決傳統課堂中存在的問題，將慕課適當地融入課堂教學系統，有助于豐富課程內涵，優化教學模式。然而，公安院校面向實戰導向的課程體系建設以及慕課教學仍處于摸索階段，如何利用慕課平臺創新面向警務實踐的計算機網絡教學模式、培養學生的創新能力和應用能力，仍有待進一步的研究。