基于OBE理念的非計算機專業《網絡安全技術》課程教學改革初探

辛欣

摘 要：網絡安全技術的快速發展對非計算機專業《網絡安全技術》課程教學提出了更高的要求，教學改革迫在眉睫。本文將OBE教育理念引入該課程教學，以學習成果為導向，從教學模式、教學內容、考評方式幾方面進行探討，具體闡述了當前課程設置的一些弊端和改革方式方法，對未來課程教學改革發展方向進行了展望。

關鍵詞：網絡安全技術；OBE；教學模式

中圖分類號：G642.0? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）03-0102-04

1 引言

當前，網絡安全已上升為國家發展戰略，也越來越受到社會的重視，在新形勢下，網絡安全技術突飛猛進，網絡安全技術課程已在全國眾多高校非計算機專業中開設，但由于其課程內容較為新穎、知識更新速度快，以及理論與實踐結合要求度高等特點，給教學帶來了極大的挑戰。為了滿足非計算機專業學生最大限度地汲取知識需要，順應當前時代網絡安全技術的不斷發展變化，培養理論與實踐相結合的復合型人才，我們在教學實踐的過程中，不斷摸索與改革，探索以成果導向教育模式[1，2]（Outcomes-based Education，簡稱OBE）為基礎的綜合能力考核體系的教學模式。

2 網絡安全技術課程教學改革的必要性

2.1 豐富網絡安全技術課程內容

在網絡安全技術課程實際教學過程中，需要網絡環境的支持，通過使用互聯網環境，可以解除許多傳統教學的限制，在教學場地、教學內容、教學時間等方面，都能夠給予學生更好的學習體驗。傳統的網絡安全技術教材篇幅有限，教學資源不夠充足，而互聯網環境彌補了這種不足，能夠提供豐富的教學資源，這無論對學生思維的延展還是視野的開闊都創造了條件。同時網絡環境的開放性，為學生增強了自主意識和動手能力，他們能夠通過搜集和整理所需要的學習資源，包括電子教材、形式多樣的多媒體內容等，從多個角度、多個方面理解和學習網絡安全技術知識，增強了學生將網絡安全技術知識運用到實踐中的能力。

2.2 滿足網絡安全技術課程形式的個性化需要

在現代教學改革理念中，非常注重以學生為主，針對網絡安全技術課程的教學改革，也要更好地滿足學生對于課程形式上的個性化需要。在傳統的教學過程中，教師的教學方案往往是一成不變的，這使得學生學習方式較為單一，限制了學生的個性化發展和需要，不能實現較好的教學效果。在網絡安全技術課程教學改革中，網絡環境可以為學生提供更多的學習選擇，學生可以根據自身情況，如學習進度、興趣愛好、知識儲備水平和職業規劃等，有選擇性、針對性地進行學習，這使得傳統的被動接受學習轉化為體現學生主體地位的積極主動學習，增強了學生學習的主觀能動性，學習效果將大大提高。

2.3 實現網絡安全技術課程多維度評價

對于網絡安全技術課程的教學成效評價，傳統方式一直采用學生的考試成績作為評價指標，學生的日常表現和實踐運用能力得不到體現，由于這樣的評價方式，使得學生學習課程的目的單純變成了提高成績分數，學生對于很多知識點都是簡單背誦，不能深入理解和掌握，這也背離了課程教學的初衷。當前，信息系統發展已經較為成熟并得到了很好地應用，網絡安全技術課程教師完全可以通過這樣的信息系統，根據學生的日常表現、學習效果、科研成果、運用能力等制定多維度的評價體系，使得教學評價更加全面、更為有效。

3 非計算機專業《網絡安全技術》課程特點及教學現狀

網絡安全技術是一門綜合性學科，涉及計算機科學、網絡技術、信息安全技術、密碼技術、通信技術、應用數學等多種學科內容。課程內容涉及廣泛，知識不斷更新，想要學習好這門課程，不僅需要牢固掌握基本原理知識，還要具有一定的實踐應用能力。計算機網絡安全技術作為一門課程也就具有自身很多的特點。

3.1 知識面廣、更新快

當前，計算機技術和網絡安全技術都得到了突飛猛進的發展，網絡攻擊方式變化多樣，相應的防范技術也持續應對更新，網絡安全技術日新月異，網絡安全技術課程的內容正是隨著不斷變化的技術而隨時跟進變化的。網絡安全技術課程知識面廣，涉及數學、密碼學、計算機原理、操作系統、數據結構、現代通信技術和防火墻應用配置等，因此想要學好這門課程，需要較為廣泛的知識儲備。

3.2 學習主體特殊性

目前我校有計算機專業和非計算機專業兩種網絡安全技術課程設置，因此針對不同的學習主體，在課程設置和要求上要有一定差異。計算機專業的學生，畢業后大部分要成為這個行業的主要技術力量，因此他們的網絡安全技術課程設置，要更加深入和具有實踐性。而非計算機專業的學生，其只需掌握計算機網絡安全技術的一些基本原理，能夠進行簡單的實際應用即可，因此他們的網絡安全技術課程設置，相對要簡單明了一些。

3.3 注重實踐

計算機網絡安全技術課程的理論知識學習較為枯燥和“晦澀難懂”，如果只通過課堂學習，不但會讓學生失去學習興趣，更是會“一頭霧水”。因此，通過實驗實訓的方式輔助理論學習，讓學生在實踐中領會理論知識顯得尤為重要，比如防火墻配置等，這樣才能達到真正的理解和運用。

3.4 規范實驗課程

計算機網絡安全技術實驗課程在安排上需要設計相應制度來規范，因為在實驗過程中，需要模擬一些具體安全防范場景，應用到一些黑客軟件通過網絡漏洞進行模擬攻擊，進而提高學生們對網絡安全技術課程知識的理解和掌握。然而由于黑客軟件具有實際的攻擊性，需要設置一些制度要求來規范。比如，對網絡安全技術實驗室需要專人專用，建立實名使用機制，對需要使用黑客軟件的實際使用人采用登記制度，明確時間和用途，嚴禁將黑客軟件帶出實驗室，避免造成不良后果。

目前，我校非計算機專業《網絡安全技術》課程設置方式依然以理論學習為主，課程講解主要是基本原理知識，貫穿一些實踐應用案例，但由于硬件設施、場地、實驗器材等方面的諸多限制，在實際應用教學方面缺乏實驗課程，導致學生動手能力不強，缺乏實踐經驗。

通過研究發現，我校網絡安全技術課程設置主要存在以下幾方面問題：

3.4.1 教學模式單一

《網絡安全技術課程》一直采用課堂學習、理論學習為主的教學模式，缺乏創新性與實踐性，難以激發學生的學習興趣，增強學生的動手實踐能力。在教師進行課堂教學的過程中，可以發現一個明顯的特點，那就是一直采用PPT的方式進行課程知識講授，這種方式的確是一種比較有效果的教學方式，能夠一定程度上提高教學效率。在教學初期，會讓學生因為這種大屏幕的講解方式而參與到學習中去，但是隨著教學進度不斷推進，學生開始難以集中注意力，學習效果始逐漸降低。如此單一的知識講授方式，學生學習變得十分枯燥，慢慢失去興趣，長此以往，教學目標難以實現。因此，對于教學方式的改革是十分必要的，必須提高學生的主體意識，讓學生積極參與到課堂學習中來，不能使課堂教學過于僵化。

3.4.2 教學內容固定

教學內容僅依賴于教材，對于非計算機專業的同學沒有前序課程作為理論支撐，無法構建完整的知識體系，無法全面掌握知識點，從目前來看，很多計算機網絡安全技術教學教材與當前技術發展嚴重脫節，與社會實際應用缺乏聯系。另外教材更新慢，技術更新滯后，教學內容相對固定、陳舊。由于網絡安全技術的更新迭代速度之快，教材內容難以及時跟進，導致教學內容滯后，造成了學生學習內容相對陳舊，未來的實際應用情況并不樂觀。

3.4.3 教學方法簡單

我校非計算機專業的《網絡安全技術》課程一直采用黑板板書和PPT講解的教學方法，這種傳統的教學方式存在一定的局限性，難以避免造成課程的枯燥無趣，不能有效帶動學生學習的積極性，也難以讓學生形象理解教學內容。在教學過程中，教師總是占據主導地位，個人內容輸出占據絕大部分，與學生交流溝通不多，機械學習較為嚴重。老師并沒有關心學生學習效果和學生學習感受，一味追求學習進度，這種現象要求我們要對計算機網絡安全技術教學進行必要改革。

3.4.4 教學設施不足

《網絡安全技術》課程對實踐應用和動手能力的要求較高，不僅需要理論知識上的學習，更需要與實踐相結合，以便深入理解技術原理和具體實際應用，更好地掌握所學知識內容。網絡安全技術課程的知識點較多，要想深入理解和學習離不開實際操作，然而我校在這方面的實驗場地和實驗器材等還較為匱乏，導致學生即使想要動手實踐，但缺乏實驗設備等硬件支持，想要實踐仍然是不可能的事情。因此教學設施的完善是十分必要的，需要學校方面引起重視，這將是開展教學改革的重點之一。

4 基于OBE理念的非計算機專業《網絡安全技術》課程建設

目前一些教學改革[3-6]已經展開，為適應就業要求，結合我校應用型大學建設及人才培養目標，本文謀求一種新的非計算機專業《網絡安全技術》課程教學模式。通過調整教學內容，豐富教學形式，改變教學模式，優化考核方式，將傳統的以“教師為主、講授為主”教學模式向“學生為主、成果導向為主”的教育模式轉變，以期獲得教學質量和學生能力的雙提升。

4.1 教學成果目標設定

制定合適的教學成果目標是實施OBE理念的關鍵環節，使得學生學習成果及專業能力可量化，可評價。設置教學目標前需要對學生知識體系建立有理性定位，對就業環境有明確認識，設置的學習成果及專業能力標準可操作。將教學成果目標貫穿在教學過程中，將更加有利于對學生能力的培養。

4.2 豐富課程內容

豐富教學內容對于網絡安全技術課程學習是十分重要和必要的，教師需要根據講授知識的難易程度對教學內容進行詳細而有層次的劃分。例如，對于網絡安全技術的基礎知識，需要學生建立起基本概念的認識；然后從攻擊防御相互較量的思路，從計算機基本原理和網絡攻防技術入手，逐步過渡到整體安全技術體系的介紹，包括安全技術的實際運用以及所有網絡安全系統如何發揮作用；最終將所有專項安全技術和系統進行整體融合，提出系統性的網絡安全解決方案，讓學生以一個整體系統的視角加強對網絡安全技術系統整體框架的認知。

同時，在教師的指導下，教學內容的設定可以加入更多的案例進行講解，這樣有利于學生更好地理解和學習相關知識，同時創造了一個虛擬的教學實踐場景，讓學生直觀感受到現實中的典型問題，可以讓學生身臨其境地進行問題分析、討論、思考，極大地激發了學生的學習興趣，拓展了學生的思維方式，提高了學生的創造創新能力。當然，對于教學案例的選擇是十分重要的，一個好的案例可以達到預期的教學效果，讓學生真正有所收獲，相反，學生不但學不到相關知識，反而更加困惑。因此在選擇案例時，需要注意以下幾點：一是注重實效性。網絡安全技術更新快，案例必須跟住形勢，這樣才能讓學生學到最新的知識，更能有效結合當前發生的網絡安全事件，提高學習興趣和效果。例如：在進行網絡協議講解時，對于已經過時的協議就不要過多闡述了；二是注重趣味性。學生畢竟處于校園學習階段，還沒有真正步入社會具備更多實踐經驗，因此所舉案例應更加通俗、更加生動、更加有趣，同時不能超出學生的接受水平。這樣學生才更能夠接受和理解，更好地掌握相關知識。例如在講解ARP協議時，可以針對目前ARP攻擊的實際案例輔以原理加以講解；三是注意準確性。引用案例時，一定是真實存在的，切勿胡編亂造，這樣才更具說服力；四是注意難度。案例同樣存在理解難度的問題，難度過大，學生不易理解，喪失信心，難度過小，容易失去興趣，以偏概全，影響教學效果。

4.3 改善教學模式

打破老師傳統的一概式的教學模式，即課堂上不論學生接受能力如何，已知曉多少相關知識，是否存在諸多疑惑，只按自己的計劃安排，抱著講完就算完成教學任務的心態去教學。相反，在高校計算機網絡安全技術課程教學過程中，既要遵循教學任務，又要符合學生學習的實際客觀情況，采取形式多樣的教學模式，充分調動學生學習的積極性，啟發學生學習思維，多角度理解和參與操作，更全面的進行知識學習。例如，在講解一些具體攻擊方式時，可以借助網絡上一些專業的動畫短片介紹，將具體攻擊方式的講解分析貫穿到整個短片播放之中，這將引起學生足夠的學習興趣，集中注意力高效學習，學生不斷進行自主思考、理解、分析，更好地掌握相關原理內容。同時，通過教師提出問題，學生圍繞問題展開自主學習，以此形式來開展課堂學習。第一步，提前把知識點及輔助材料發送給學生，讓學生帶著問題展開自主學習，對想要了解的重點和不懂的難點進行記錄；第二步，對學生進行課堂教學，此時，學生對已經掌握的知識進行學習，既可以加深自己的理解，也更有利于知識體系的建立，另外，老師指出學生講述過程中的不足，并解答學生遇到的問題和理解難點，讓學生學習地更深入和全面；第三步，加強網絡安全技術實驗課程教學，增強學生動手操作能力的同時，也加深了對網絡安全技術實際應用的理解，能夠將自己所學的理論知識結合到實踐中來，最后需要學生提交實驗報告，對自己的所學所想進行總結，提高理論學習能力和實踐能力。

4.4 明確教學導向

及時更新教學內容。網絡安全技術是知識內容更新較快的一門學科，新的木馬、病毒等危險程序不斷變異出現，新技術、新產品的實際應用不斷跟進應對，呈現出一種快速發展的態勢。需要學生及時了解我國及國際網絡安全技術方面的前沿技術和發展態勢，把握網絡安全技術發展方向，開拓視野，獲取更多最新的網絡安全技術知識。

激發學生興趣。傳統的課堂教學，教師往往占據主導地位，一味地“注入式”講解知識，學生只能被動地接收，缺乏主動思考和探究。這種長期被動式地學習，使得學生缺乏學習主動性，缺少發現問題的能力和創新思維的培養，逐漸地失去了學習興趣。因此，需要在有限的課堂學習時間內，通過合理安排教學內容、采用有效教學方法、優化課堂教學結構等多方位手段激發學生興趣，將大大提高教學質量和課堂效率。

注重學生就業需求。在我校，大多數學生畢業后將面臨直接就業，因此，注重培養學生將學習到的知識運用到實際工作中的能力十分必要。在教學過程中，教學內容需要緊密聯系學生將來實際工作中可能遇到的實際問題，鍛煉學生解決實際問題的能力，通過講解、實踐、總結，反復地以解決實際問題為導向，提高學生就業水平，在競業擇業中能脫穎而出。

4.5 優化考評方式

在傳統考評過程中，我們往往只通過試卷考試來考察學生的學習情況，這只是考察了學生的理論學習情況，并不能體現出學生的全面綜合能力，這也讓學生只注重理論學習，而忽略了實踐和其他方面能力的學習和培養。在《網絡安全技術》實際教學過程中，通過OBE模式，學生不但能夠學到專業知識，同時還能增強溝通表達、團隊協作、專業知識運用和理論聯系實際的能力。在OBE模式中，通過對學生獨立思考能力、創新能力、積極活躍程度、思維拓展能力和實際解決問題的能力等學習效果多樣化的評價方式，將課前、課中、課后的表現進行綜合考量，不僅考察了學生的專業學習成績，也反映出學生的整體學習效果。通過最后的考察結果與最初制定的預期目標相比對，查找差距，分析原因，為做好今后的教學具有指導意義。

5 教學改革展望

隨著網絡安全問題的日益突出，國家和地方都不斷加大重視程度，網絡安全技術得到了快速發展，網絡安全技術課程也在不斷更新改進。根據《網絡安全技術》課程特點，教師需要不斷加強理論知識學習，及時更新所學知識內容，時時關注當前網絡安全技術發展前沿，跟進熱點技術話題，提高自身知識水平和教學水平。結合我們教學的課程內容，改善教學模式、優化教學內容、改進教學方法、完善教學設施。今后，課堂教學+實驗室教學+網絡多媒體輔助教學的新型教學模式將被廣泛應用，我們也將在網絡安全技術課程的教學實踐過程中不斷總結、改革與探索，尋求一種符合當前時代特點，適應當前時代發展潮流的教學新模式。

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收稿日期：2023-01-22

基金項目：內蒙古自治區高等學校科學研究項目（NJZY22130）；赤峰市自然科學科研課題（SZR2022023）