基于OBE理念的網絡空間安全專業課程教學研究

魏巍

【摘? 要】 新工科背景下，課程教學研究已成為網絡空間安全專業建設中的一項重要內容。為加快實現網絡空間安全領域卓越工程師培養目標，在對網絡空間安全專業課程教學改革的背景和需求分析的基礎上，結合OBE理念，提出新的課程建設目標，并從課程教學目標、課程內容、教學模式、考核方式等方面深入探索，對課程教學方法和評價方式進行了創新研究。

【關鍵詞】 OBE；網絡空間安全專業；課程教學

一、網絡空間安全專業課程教學改革背景和需求

教育部、工業和信息化部《關于加快建設發展新工科實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見》中明確提出要深入開展新工科研究與實踐，注重產業需求導向，全面落實“學生中心、產出導向（Outcome Based Education， OBE）、持續改進”的新理念，創新工程教育教學組織模式。這意味著在專業建設中必須優化課程體系，深化教學改革，提高人才培養質量，空間安全專業必須具有明確、可衡量的培養目標，符合學校的辦學理念，培養出的學生在畢業時必須達到專業基本要求。

網絡空間安全專業中有很多理論與實踐密切相關的課程，均要求學生能夠掌握有關的知識和技能，但在課程教學中存在一些問題，如課程設置不太合理、課程體系偏離課程目標，導致不能有效支撐畢業要求；教學方法和教學模式陳舊，缺乏對學生的能力培養，難以達成畢業要求；工程實踐不足、學生應用能力有限，畢業后難以解決復雜工程問題；課程考核形式單一、評價機制不健全，無法科學衡量人才培養質量等。在“新工科”教育背景下，將現代信息技術和OBE教育理念融入本專業課程的教學過程中，最大限度地保證教學目標與結果的一致性，提高網絡空間安全專業的教學質量，從而促進網絡空間安全專業高層次人才培養，勢在必行。

二、網絡空間安全專業課程建設目標和實施方案

根據上述對網絡空間安全專業課程教學改革背景和需求的分析，并結合應用型大學的辦學定位，網絡空間安全專業課程教學應以OBE理念為指導，以“應用型”人才培養為中心，力爭達到“聚焦課程特色，優化教學實施方案，構建融合聚合思維的知識體系；結合多元化教學方式，培養應用、思維和創新能力；采用多維度、全過程精準考核，塑造具備信息化素養的網絡空間安全人才”的目標。

按照OBE工程教育理念倡導的反向設計原則，從“需求”開始進行網絡空間安全專業課程教學改革總體設計，具體實施過程為：先進行校內外需求調研，然后明確專業人才培養目標和畢業要求，再確定課程教學目標和教學設計、制訂考核評價體系、確定行為目標和學習內容設計，最后對課堂教學實施質量進行診斷反饋。文章著重從課程目標重構、課程內容設計、教學模式改革、考核方式創新等方面予以介紹。

（一）按培養目標和畢業要求重構課程教學目標

在課程建設初期制訂的課程教學目標，存在與學生畢業要求和教學內容之間沒有緊密關聯性的情況；課程教學目標主要以知識培養為主，缺少對學生能力培養的要求，特別是缺乏對學生專業能力之外的培養要求，如素養能力的培養；另外，對課程教學目標的表述也往往不能體現出“以學生為中心”。遵照現階段工程教育專業認證的要求，課程教學目標要對本課程所要支撐的畢業要求的指標全覆蓋。為此，要結合專業人才培養目標進一步分析課程對畢業要求的支撐程度，明確課程教學目標，以便制訂出課程教學大綱。

（二）以學生為中心設計教學內容

通過分析現階段應用型網絡安全人才培養需求，并結合課程教學目標，調整和優化課程內容，重構網絡空間安全專業課程體系。

1. 以應用能力為核心重構教學內容

課程教學內容的設計關系到課程對畢業要求能力指標支撐的實現，在設計課程教學內容時堅持“以學習效果為中心、以學生學習為中心、以學生發展為中心”的原則，以培養學生運用知識和技術解決網絡空間安全領域中復雜工程問題的能力為重點，教學內容以學生感興趣的內容為主，舍棄較難或不常用的內容。可以依據課程教學目標將教學內容進行層級式模塊劃分，比如專業技術類課程，可以分為基礎應用模塊、拓展應用模塊、技能提高模塊等。

2. 引入前沿知識和技術，培養學生的創新應用能力

為了更好地培養學生解決“計算機領域復雜工程問題”的能力，需不斷調整和補足專業知識結構體系。在實際教學中，可以引入前沿技術，討論應用案例，以此激發學生的學習興趣，提高學生的自主性和積極性，更重要的是真正讓學生系統地把技術知識與工程應用相結合，潛移默化地提升學生解決專業領域中復雜工程問題的能力。

3. 注重課程之間的聯系，實現課程群融會貫通

網絡空間安全領域的復雜工程問題須運用多學科的綜合技術來解決，由此突顯出將更多維度的知識與課程結合起來的必要性。圍繞某門專業課程，厘清其先修課和后續課程，以該門課程為核心建立課程群，囊括相關的原理、技術以及技術工具的應用等多方面的內容，科學、合理地整合課程群中各門課程的教學內容和目標，以為學生能夠綜合運用所學知識解決網絡空間安全問題提供條件。

另外，OBE理念強調課程教學的協同性，因此需要承擔不同課程的教師能夠進行長期交流、協同合作、及時反饋，共同完善構建網絡空間安全專業課程體系，以實現幫助學生取得學習成果的教學目標的達成。

（三）基于OBE理念探索創新教學模式

推進從“知識傳授型”向“能力培養型”的過渡，科學設計教學方案，強化產教融合，將OBE理念中基于學習產出的教育模式融入課程實踐教學過程中，通過創造學習環境、訂制合作學習策略、融合知識性與實戰性教學等多種教學方法和手段，激發學生內在學習動機，真正從以教師教為主轉變為以學生學為主，幫助學生提高綜合素質和創新應用能力，同時促進課程教學目標的達成。

1. 以學為中心探索實踐翻轉課堂教學模式

翻轉課堂顛覆了傳統教學中教與學的順序，將課堂教學由傳統的“教師教—學生學”改變為“學生學—教師導”。 網絡空間安全專業課程教學應以“以學為中心，以培養學生能力為目的”為指導思想，完善課程教學設計。“以學為中心”主要通過課程思政激發學生的學習興趣、線上課程自學、線下課程參與式學習等方式來達到；“培養學生能力”包括政治思維、聚合思維、邏輯思維、動手實踐、自主學習、團隊協作、自由表達等能力，主要通過課程思政融入、項目驅動式實踐、線上課程學習、積極參與線上線下問題討論等多種方式來達成。翻轉課堂教學可以滿足學生差異化學習需求，同時可以鍛煉和提高學生的自主學習能力。

2. 以培養應用型人才為目標構建校企融合教學模式

積極對接企業崗位需求，構建協同育人機制，開展網絡空間安全專業校企融合的教學模式。針對網絡空間安全人才須具備較強實踐創新能力的培養要求，結合專業特色和學生個性化需求，邀請具有豐富實踐經驗的企業專家為學生授課或開展培訓講座，通過案例研討和交流，以及在實踐應用方面給予指導，使得學生能夠更好地了解與行業相關的發展動態，為將來向社會輸送具有創新應用能力的網絡空間安全專業人才奠定基礎。

（四）利用過程性多元化考核方式

課程考核是評價課程教學成效的重要手段，也是促進教學持續改進的重要依據。傳統單一的期末考試成績不能全面、客觀、合理地反映學生的學習情況，也背離了課程的教學目標，偏離了OBE的目標，在一定程度上阻礙了學生解決實際問題能力、動手能力和團隊協作能力的提高。OBE理念下的新型教學模式包含更多的過程性學習活動，因此要將課程評價環節融入整個教學過程中，考核形式的多元化是綜合衡量學生能力的一個重要手段。課程學習總評成績可以由過程性評價和總結性評價兩部分按一定權重比例構成。其中，過程性評價包含線上自主學習成績、線下成績和作業三部分：線上學習成績由章節在線學習次數、在線測試和討論等項目構成，線下學習成績由簽到、課堂活動參與度、隨堂測驗成績等課堂學習情況構成，作業包括習題、實驗報告等；總結性評價主要指試卷或其他形式的期末評測。通過這樣的多元評價方式對學生的學習狀況和綜合素質進行客觀、真實和全方位的評價。

三、網絡空間安全專業課程教學方法與教學評價創新

在課程教學實施過程中，可以結合章節內容的難易程度和學生自身特點采用多種教學方法。對學生初次接觸的內容或難理解的抽象理論知識，主要以教師講授為主，并結合歸納法、演繹法等教學方法講授；對實驗課、習題課、討論課主要基于“以學生學習為中心”的原則，采用自主探究、討論交流、項目驅動式等教學方法。比如，對內容相對簡單但理論和實踐內容卻不少的部分章節，采取翻轉課堂教學模式實施教學，分為線上和線下兩個環節，線上部分包括觀看教學視頻及學習相關資料、在線討論、在線測試等，線下包括課堂講授、線下答疑、案例討論、項目實踐等，先由教師在線上給學生提供相關學習資料，布置學習任務點以及在線測試習題，由學生自主學習完成，同時教師監督學生的線上學習情況并進行在線討論和答疑。對學生線上學習時出現問題較集中或存在疑惑的知識點，可以在線下著重講解或者在課堂上列舉應用案例進行深入討論，還可以在課堂上以項目的形式驅動學生多實踐，通過實踐將課程知識串起來，從而加強學生對課程內容的系統性學習。另外，經過多年教學發現，很多學生存在講授的內容對其產生很大吸引力才會主動學習的現象，因此，一門課程要順利地開展教學，必須先讓學生感興趣，那么課程導學至關重要。將課程思政融入課堂教學中，通過講一些名人事跡、科學故事、網絡安全案例等，讓學生在每門課程的第一堂課中就要明確“為什么學”“學什么”和“怎樣學”，同樣后續各個章節甚至每一堂課的教學中要明確“為什么學”“學哪些”以及“學會什么”，分別從職業道德、集體主義、人生觀和價值觀以及科學精神等多方面進行德融教學，從而激發學生的學習興趣，提高學生學習的主觀能動性，樹立學習信心，同時還能在一定程度上加強網絡安全意識，增強自身的社會責任感和使命感，從而更好地促進網絡空間安全專業人才培養目標的達成。

OBE模式的教學評價聚焦在學習成果上。網絡空間安全專業基于OBE理念的課程教學評價應從學生學習成果達成的角度采取多維度的綜合評價，除了構建教學質量監控體系包括教學督導制、學生評教制、教師評學制。此外，還要實行長遠育人策略，從質量監控向持續改進轉變，構建持續改進機制。有效的持續改進機制應在培養目標、畢業要求、課程教學活動三個方面予以體現：1. 通過及時了解社會對網絡空間安全人才的需求變化，持續地改進本專業人才培養目標，以保障其始終與內外部需求相符合；2. 掌握用人單位對往屆畢業生的評價與反饋，持續地改進專業人才的畢業要求，以保障其始終與培養目標相符合；3. 平時經常與當代大學生接觸交流，及時發現學生的新變化、新特點和新需求，持續地改進設計教學活動，以保障其始終與本專業畢業要求相符合。由此進一步完善課程教學體系，推進課程的持續改進，更好地促進學生學習目標和學習成果的達成。

四、結語

文章涉及的課程教學改革方案與創新研究已在我校網絡空間安全專業課程教學中實踐應用，確立了以學習成果為導向的課程教學體系，使得學生實踐應用與創新能力得到提高，有力地促進了專業培養目標的達成。今后，將基于OBE理念繼續持續改進課程教學方法，不斷探索創新。

參考文獻：

［1］ 彭義春，金寶慧，喻學才. 工程教育認證背景下的數據庫原理課程教學改革［J］. 計算機教育，2021（11）：128-133.

［2］ 張翠平，趙暉. 基于“學習成果導向”理念的教學研究：以C語言程序設計課程為例［J］. 計算機教育，2020（03）：153-156 +161.

［3］ 孫一鳴，劉葳. “雙萬計劃”背景下一流本科課程建設的探索研究：以網絡信息安全專業課程為例［J］. 長春大學學報，2023，33（06）：95-98.