混合式教學模式建構及實證研究

楊陽

（浙江警察學院計算機與信息安全系，杭州 310053）

0 引言

教育部在《教育信息化“十三五規劃”》中指出，推動線上線下混合式教學改革，提高教育質量[1]。研究表明，隨著信息技術的發展以及教育改革的深化，混合式教學將成為未來教育的“新常態”[2]。混合式教學將傳統教學與在線教育的有機結合，區別于知識記憶的淺層學習，突出學習者個性化特征，強調深度學習，旨在培養學習者的自主學習、獨立思考、創新精神等高階能力[3-4]。當前，混合式教學研究正如火如荼進行，然而如何將信息技術與教育理念深度融合，有針對性地與學科特點緊密結合，提升教育效能，仍是研究者們關注的焦點問題。

基于此，為了提高混合式教學效果，促進公安院校學生高階思維及實戰能力全面發展，本研究以數據恢復技術課程為視野，從課前、課上、課后三個維度構建混合式學習模式，并且開展實證分析研究，以期為同類課程的混合式教學改革提供參考。

1 混合式教學模式建構

《數據恢復技術》課程是浙江警察學院計算機與信息安全系面向全校本科生開設的通識任選課程，同時也是網絡安全與執法專業本科生的專業核心課程，課程系統闡述了數據存儲機制和文件系統結構；重點論述數據恢復方法、原理和案例及其電子數據收集提取和審查判斷基本流程。

然而，傳統課程中教學方法單一，授課時間多局限于課堂，學生參與度不足，極大地限制了學生主動學習和拓展性思考的能力，無法平衡課程建設目標中知識與技能的綜合、理論與實戰的融合、價值與情懷的提升等關鍵問題。《數據恢復技術》課程在傳統課堂教學中突出的問題包括：第一，課程難度大，學生學習的興趣、熱情和積極度均不高，師生的互動有限；第二，專業課程中的思想政治教育元素不夠凝練，專業思想政治教育的結合點和切入點不夠自然；第三，傳統的犯罪偵查和電子取證模式已不能滿足復雜的犯罪案件調查能力訓練需求。

為此，如圖1 所示，本項目將研究聚焦教學，結合當前公安教育的新形勢，通過構建階梯式漸進分層體系、高質量課堂育人體系、多元化課程評價體系，從三個維度深化混合式教學改革。

圖1 研究路線圖

（1）三階漸進：構建階梯式漸進分層體系

利用大數據技術開展學情分析，對學生知識背景、興趣愛好、性格氣質等數據量化分析，按照懂、會、深、透、熟的目標要求，將學習者分層教學，設置不同階段與學習者相符的學習目標，從興趣喚醒，到激發自主探索，到知識體系的構建，因材施教，構建科學的階梯式分層體系。

初級階段針對非網絡安全與執法專業的本科生，開展通識教育，采用“知識講解+案例分析+MOOC 學習”的模式，重點理解數據存儲機制，規范電子取證流程；中級階段針對網絡安全與執法專業的本科生，開展專業核心教育，采用“MOOC 學習+案例剖析+小組討論”的模式，重點掌握全流程數據恢復技術；高級階段針對全校學生，開展實戰教育，選拔人才、定期集訓、組隊參加大賽，重點培養數據分析和調查取證實戰能力。

（2）四化融合：構建高質量課堂育人體系

從立德樹人的高度推進高質量課堂教學改革，打通線上線下，開展混合式教學模式，基于BOPPPS 方法從六個方面構建高質量課堂育人體系，包括采用經典案例、圖片視頻、時政熱點導入（Bridge-in）；制定知識技能、能力建設、情感學習目標（Objective）；利用釘釘、學習通等在線平臺發布測試題，思考題，小作業等開展前測（Pre-assessment）；通過案例剖析、小組討論、翻轉課堂、沉浸式實驗實訓加強參與式學習（Participatory Learning）；MOOC 復習、操作演示、競技獎勵方式開展后測（Post-assessment）；引導學生完成思維導圖或知識建構工作紙的方式歸納總結（Summary）。

基于BOPPPS 的教學方法能夠激發學生學習熱情，開展全方位有效互動，讓課堂活起來；面向實戰需求，匯編經典案例，建設涉網犯罪典型案例數據庫；依托網絡仿真靶場與模擬實戰平臺，突出沉浸化實驗感受；深入開展專業思政建設，整合凝練專業課程中的育人資源，潤物無聲地開展思政教育，提高教育成效，實現互動參與化、案例實戰化、實驗沉浸化和課程思政化有機融合，發揮課堂育人的主渠道作用。

互動參與化，是指構筑學習模式，培養學習興趣，激發積極情感，從“要我學”轉變為“我要學”。工科類課程的困境是課程內容比較抽象，需要一定邏輯思維能力，學習風格為分析型和思考型的學生具有一定優勢，而學習風格為想象型和經驗型的學生學習較吃力。構建高質量課堂育人體系的前提是進行學情分析，因材施教、精準施策，通過積極引導學生在課堂上參與有效互動，可以促使學習者深度思考，進行知識內化吸收，提高課堂教學質量。常見的模式有分組討論、小組匯報、上臺實操等。同時在互動過程中教師要重視反饋的力量，采用以精神獎勵為主、物質獎勵為輔的快速獎勵方法讓參與者及時獲得滿足感，以增加參與的趣味性。

案例實戰化，是指以實戰化需求為指引，重構教學內容，使教學貼近實戰場景。公安院校推進實戰化教學改革是公安教育發展的必然要求。通過深入基層調研，收集鮮活實戰案例，將前沿理論轉化成課堂素材，為教學活動高質量開展提供智力支撐。同時精心研發實戰講座，打造精品專題模塊，通過講座服務實戰，同時加強與基層的交流合作，共同開發高水平科研項目，以科研反哺教學。

實驗沉浸化，是指依托虛擬化仿真實驗平臺，突出沉浸化實驗感受，強化實驗實訓。目前學院教學還是使用較為原始的課本、視頻等方式，傳統教學方式仍較為普遍。在電子取證現場執法類課程實訓教學中，教師需要在現實空間搭建各種涉網案件現場實景課堂，運用虛擬仿真、虛擬現實（VR）等新技術，建立現場執法仿真教學與案件辦理模擬訓練平臺，定制更加貼近實戰化、實景化、規范化需求的相關訓練科目，師生可以通過該系統平臺，采用場景仿真、虛擬化重建、在線協同學習等方式，在各種逼真的環境中開展在線虛擬仿真教學和沉浸式VR 仿真訓練。對于學生學習課堂知識，提高學習興趣，培養實戰能力，都會產生比較明顯的效果。

課程思政化，是指深度挖掘網絡安全與執法專業課程思想政治元素，提升思政融入專業課程內容的深度和廣度。深入開展專業思政建設，整合凝練專業課程中的育人資源，潤物無聲地開展思政教育，提高教育成效。公安院校要立足學科及公安行業領域，培養學生忠誠可靠的鮮明特質，厚植行業情懷和家國情懷，在實際教學活動中，通過取證流程的講解和數據恢復技術案例剖析，培養學生國家安全大局觀念，構建網絡安全綜合執法知識體系，錘煉智勇雙全的本領。

（3）三省量規：構建多元化課程評價體系

針對不同專業學生的學習需求和培養目標，構建相對公平合理的多元化的課程評價體系和詳細量規。實行一課三省，即過程評價、結果評價和效果反饋三個過程，考核與評價不同階段的學習和教學效果，及時調整教學進度和方式。過程評價依據釘釘、學習通等線上平臺發帖交流，課堂討論，發言互動，采用定性與定量相結合的方法，分析學生在學習過程中的學習情況，如參與度、活躍度、預習率、到課率等重要參數，最后進行綜合考量；結果評價依據實驗報告、思維導圖、小論文、小測試，通過成績等級、分數分布、標準方差等參數定量分析學生階段性成績特征，總結學生知識掌握與能力培養情況，驗證學生學習情況和老師教學效果；教學反饋依據線上線下調查報告、問卷統計、量規表等，在教學活動結束后展開反思和拓展，在保證量表的信度和效度的前提下，合理設計問卷調查內容，通過多維度分析量化結果，微調下次課教學模式及教學內容。

2 混合式教學模式實證研究

（1）學習風格

根據Kolb 的體驗學習理論，體驗學習可以闡釋為一個周期循環，包括具體經驗（Concrete Experience，CE）、反思觀察（Reflective Observation，RO）、抽象概括（Abstract Conceptualization，AC）和主動實驗（Active Ex?periment，AE）[5-6]。所謂學習風格指學習者在體驗學習循環中的個體偏好與自然習慣。具體經驗表現在從經驗深度參與中發現意義所在；反思觀察表現在借由持續的反思連接經驗和想法；抽象概括表現在嚴謹投入抽象思維進行邏輯性思考；主動實驗表現在對于目標導向的整合與行動有著強烈的動機。

學習風格實證研究采用Kolb 量表。量表是由十二個情景項目組成，每一個情景有四個自陳式問題構成，問題有最符合、第一符合、第二符合、最不符合共四個量化選項。研究對象為19 年級專業學生，共回收問卷70 份。研究工具使用SPSS 20.0 軟件。分析可知，信度系數值α為0.950，大于0.9，因而說明研究數據信度質量很高；KMO 系數為0.696，表明效度達標。

根據學習風格理論，計算可得CE=34.27±8.62，RO=37.40±6.75，AC=39.54±6.63，AE=38.34±7.39。其中啟動型占 14.29%，想象型占 38.57%，決定型占12.86%，分析型占34.29%。男生中分析型學習風格約占30.6%，女生中啟動型學習風格約占50%。本數據表明，學習風格與性別存在一定關聯，男生學習風格以分析型偏多，女性學習風格以啟動型與想象型偏多，學習風格受學校專業等因素影響，也有研究表明學習風格與性別的相關性不高。

值得注意的是，學習風格無所謂好和壞，每一種學習風格都要自身獨特優勢，同時學習風格也不是一成不變的。學習者學習風格測量服務于教學活動，教師需要根據教學目標尋找學習效果最好的學習風格特征，營造適合這種特征的學習環境，精準實施教學活動[7]。例如偏愛想象型學習風格的學生需要更多依賴經驗，教師需要增加立體化信息傳遞，讓學生在反思中深化知識記憶；偏愛分析型學習風格的學生擅長邏輯分析，教師需要引導學生勇于表達，培養溝通協作能力。

（2）知識掌握

本研究學習者的知識掌握主要包括數據恢復技術課程基本知識點的理解及掌握。根據數據恢復技術教學大綱的目錄綱要，基本知識點包括計算機硬件、硬盤結構、分區原理、FAT32 文件系統，NTFS 文件系統，數據恢復軟件基本操作等內容。

研究內容為兩輪實驗操作題。實驗操作題的形式為電子實驗報告。通過對實驗操作題的完成情況對學生基本知識點的知識掌握進行分析。從第一輪測試題分數來看，平均分為70.63 分，標準差為15.69，方差為246.25，說明大部分學生認真復習，能夠掌握數據恢復技術基本知識點。但存在個體偏差較大的情況。從第二輪測試題分數來看，平均分為74.69 分，標準差為15.54，方差為241.5，說明學生對磁盤分區與文件系統等基礎知識掌握有一定程度提高，發揮了主觀能動性，課后預習效果顯著。從定量角度來看，經過兩輪測試后，學生在第二輪的知識掌握情況得分均值高于第一輪得分均值，且存在顯著性差異，t=-0.690。從定性角度看，學習者在實驗報告撰寫完整性及規范性良好，數據恢復基本流程及文件分區知識掌握牢固，但數據分析不夠深入，創新性有所欠缺。

（3）能力培養

能力培養包括學習者自主思考問題能力、分析問題及解決問題能力[8]。自主思考能力包括自主學習的主動性、自控性和理解力，分析問題能力包括思維、流程及規范，解決問題能力包括實戰素養和實操能力。

本研究采用綜合實驗測試的方法對學生的能力進行分析。綜合實驗測試結果體現了學生對課程總體的把握度、實戰案例綜合分析精準度以及實操技能的完成度。從綜合測試分數看，平均分為75.19 分，標準差為10.06，極小值為60，極大值為90，中位數為77.50，方差為101.23。研究表明，學生對數據恢復技術課程總體把握度較高，較上次測試進步明顯，對數據恢復技術與電子取證基本流程已經熟識，必要的取證規范已經掌握；綜合測試中的案例分為兩大類型，意在考察學生分析問題的能力，通過試卷分析可知學生的案例綜合分析框架構建能力基本完善，能夠以審判為中心的法律視角開展調查取證，具有很強的證據意識；學生的實操技能完成度良好，但需要繼續深化，在綜合測試中，學生能夠熟練運用常見的數據恢復工具，根據磁盤及文件系統的特點開展數據分析與恢復，針對一般性技術問題完成度較高，但是遇到綜合性較強需要深入的底層硬件知識儲備的問題的時候往往束手無策，這說明需要進一步加深專業知識傳授，培養學生養成獨立思考習慣以及面對復雜問題的應對策略。

3 結語

本研究以培育復合應用型創新警務人才為指導，從構建階梯式漸進分層體系、高質量課堂育人體系、多元化課程評價體系三個層面，分課前、課上及課后三個階段構建了混合式教學模式，該模式關注學生的學習風格與學習情感，更加注重高階思維養成以及實戰化能力提升，將專業教育融入公安忠誠教育體系，達到潤物細無聲的效果。最后從學習風格、知識掌握和能力培養三個方面實證分析，驗證了該模式的有效性。由于數據恢復技術混合式教學模式的設計仍有待完善，未來將繼續深化教學改革，促進信息技術與公安教育融合，為混合式教學改革積累經驗。