任江春　趙文濤　王勇軍　徐明　付紹靜

摘要：以作者親歷加拿大ISW和CDI教學培訓為切入點，對“以學生為中心”的教學模式進行研究和思考，闡述對信息安全導論課程進行小班教學并實施新教學模式的方法和具體舉措。

關鍵詞：教學模式；以學生為中心；教學改革；課程評價

0.引言

長期以來，“以教師為中心”的教學模式一味強調教師如何有效地傳授知識，忽視了學生的情感培養(yǎng)，更忽視了培養(yǎng)學生主動獲取知識的認知過程?！爸亟Y果、輕過程”是其根本弊病，導致目前教學存在如下突出問題：

（1）教學目標不夠明確，內容選擇不合理。大多數(shù)課程的教學目標簡單使用“熟悉”“理解”“掌握”或者“運用”等詞語，闡述模糊不清；有的教師將課堂教學目標設定過多、過空，重點不突出；還有的課程教學千篇一律，不會根據(jù)不同的教學對象對教學內容做出靈活調節(jié)。

（2）課堂教學過分強調教師的中心地位，缺乏學生深度參與的過程。教師負責教，學生負責學，教學成了教師對學生單向的“培養(yǎng)”活動。許多教師還希望學生能夠按照自己課前設計好的教學方案去展開教學活動，課堂就像“教案劇出演的“舞臺”，教師是主角，好學生是配角。

（3）教學效果的評價方式落后。多數(shù)課程評價由期末考試的分數(shù)決定，缺少對學生學習過程中的了解和監(jiān)控，更談不上及時補救和幫助；考試題目也大都屬于記憶或理解的認知層次，難以真正檢驗學生的運用和分析能力；部分改進的考核方式也存在評價標準不夠具體和細致，甚至缺乏合理性等問題。

隨著我國高校教育從發(fā)展學生數(shù)量到提升教學質量的轉變，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出，要以學生為主體，以教師為主導，充分發(fā)揮學生的主動性，把促進學生成長成才作為學校一切工作的出發(fā)點和落腳點。“以學生為中心”的教學模式符合我國高校教育發(fā)展轉變的需要，是提高教學質量的重要途徑。

筆者曾于2013年參加了加拿大“ISW（instructional skills workshop）和CDI（curriculum design institute）教學培訓”系列活動，對北美“以學生為中心”的教學模式有著深切感受。遂于2014年秋開始在本科信息安全導論課程小班教學中進行了許多改革嘗試。現(xiàn)將改革實踐和體會總結成文，希望為同行推進”以學生為中心”的教學模式改革提供有益參考。

1.以“學生為中心"的教學模式及相關培訓簡介。

“以學生為中心”由美國著名心理學家卡爾·羅杰斯于1952年在哈佛大學教育學院舉辦的“課堂教學如何影響人的行為”學術研討會中首次提出，曾引發(fā)教育界關于“從以教師為中心向以學生為中心轉變”的熱烈討論。1998年，聯(lián)合國教科文組織在巴黎召開的“世界高等教育大會”上正式指出：“在當今日新月異的世界，高校教育顯然需要‘以學生為中心的新視角和新模式?！?012年7月，在“院校研究——以學生為中心的本科教育變革”國際學術研討會上，國內外400余名學者對“以學生為中心”的本科教育變革將成為世界高等教育發(fā)展的必然趨勢予以高度肯定。

當前，西方發(fā)達國家都非常重視“以學生為中心”教學模式的研究和實踐，并將“以學生為中心”的理念貫徹到教師隊伍的培訓項目中。具代表性的培訓包括ISW和CDI項目。

ISW（instructional skills workshop），即授課技能培訓。主要幫助受訓者從學生的角度組織教學內容，提高教學效果，并以mini，class（微課）的方式來展現(xiàn)授課技巧，mini-class的時間嚴格限制為10分鐘，包括課前準備（5-10分鐘）、正課（10分鐘）、學生書面反饋（5～7分鐘）和口頭反饋（13-15分鐘）四個環(huán)節(jié)（見圖1）。在正課講座中，要求受培訓者實踐一個包含六個階段的BOPPPS教學模型（bridge-in、objective/outcome、pre-assessment、participatony learning、post-assessment、summary）。每個環(huán)節(jié)所設置的目標集中體現(xiàn)了以學生為中心的教學理念，并且給出了可操作性很強的實施方法。這個培訓解決的是“如何上好一堂課”的問題。

CDI（curriculum design institute），即課程設計培訓。培訓內容是課程設計的方法和技巧，包括課程的知識體系、教學目標、教學活動以及教學評價四個方面，四個方面均圍繞“以學生為中心”來開展（見圖2）。每位學員都需按照課程要求設計自己課程的教學目標（outcomes）、教學活動（activities）和評價方法（assessment）等要素，并就自己設計課程的各個部分做陳述報告。通過大家充分討論，汲取好的經(jīng)驗，并認識自身在課程設計上的不足。該培訓項目解決的是“如何設計好一門課”的問題。

2.“以學生為中心”的教學改革思路

信息安全導論課程是筆者所在學校三個本科專業(yè)（計算機科學與技術、軟件工程、信息安全）共同的學科基礎課程。課程開設時，適逢單位提倡小班教學改革。由于三個專業(yè)對信息安全.知識和技能的要求不盡相同，因此筆者根據(jù)不同專業(yè)開設了不同小班，各小班的教學目標、教學內容、教學活動和評價方式都不一樣?？紤]到軟件工程專業(yè)更具特殊性，下面以軟件工程專業(yè)小班為例，闡述改革思路。

在軟件工程專業(yè)小班的課程體系中，信息安全導論的前導課程有大學計算機基礎、程序設計和數(shù)據(jù)結構與算法設計。筆者認為信息安全導論課程應該為軟件工程專業(yè)學生著重解決“未來如何設計安全可靠的軟件，以及如何保護和加固傳統(tǒng)的軟件”這兩個問題。同時，筆者設想課程著重培養(yǎng)學生三個方面的能力：（1）自主提出和解決問題的能力。學生通過查閱文獻資料，收集大量與上述問題相關的信息，培養(yǎng)學生自主解決問題的能力。（2）團隊協(xié)作能力。組織學生以小組為基本形式進行合作學習，通過合作互助，相互啟發(fā)、相互借鑒、相互學習，從而達到共同進步的目的；同時培養(yǎng)學生與人交往、與人溝通的能力。（3）分析和應變能力。要求每個小組和成員給其他同學闡述自己的觀點和方法，并解答大家提出的疑問，與此同時，也要在聽取別人報告后，積極提出問題，以此鍛煉學生的分析和應變能力。

為此，課程基于問題和項目牽引教學?？傮w思路如圖3所示：首先，教師根據(jù)教學目標，選擇合適的教學內容，進而設計出相關的問題，布置給學生探索研究。學生根據(jù)教師設計的問題，充分開展自主學習，包括課本自學、文獻查閱、分組討論、調查實踐、數(shù)據(jù)分析等；同時開展組內成員間、不同小組間的相互學習、相互評價，并及時歸納和總結，形成自己的觀點和答案。在此過程中，教師也以學生的角色參與其中，與學生共同研究和討論。最后，教師組織學生開展評價和反饋，教師可以對大家共同研究的結果進行點評，指出學習活動中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點和不足；學生之間進行點評，甚至學生對老師也可以點評，以便教師改進教學方法，調整教學內容和問題設計等。

3.具體改革措施

1）采用“三要素法”細化教學目標。

所謂“三要素法”是指教學目標的描述中必須包括三個關鍵要素：①條件（conditions）：什么條件下學習者能夠達到該目標；②行為（perforl/lances）：學習者能做什么；③標準（criteria）：學習者多大程度上能做到，如何衡量。

舉例來說，課程中有一個教學目標，修改前后的描述如圖4所示。

2）通過“概念圖”選擇和優(yōu)化教學內容。

所謂概念圖，是CDI課程設計中組織和優(yōu)化教學內容的一個有力工具。課程設計者通過知識方框和方框間連線將不同知識單元按一定思路組織在一個“網(wǎng)狀”的圖中，進而幫助老師和學生更清晰地掌握課程的知識點及其內部關系。圖5所示為軟件工程專業(yè)小班信息安全導論課程的概念圖。由圖5可見，信息安全概念、核心安全機制和安全相關的其他問題是課程的三大組成部分。其中核心安全機制是重點，課程將通過安全技術講解和綜合項目實踐來強化目標的達成。

3）用綜合項目同步推進知識學習和實踐鍛煉。

為了讓學生對課程中常見安全機制有一個切身體會，并掌握其應用背景，課程讓學生按每四個人為一個小組自由組隊，然后以小組形式完成一個綜合性實踐項目。在綜合項目中，小組成員須先從互聯(lián)網(wǎng)下載一個開源的小游戲，對其進行編譯和測試，確定其存在的安全隱患后，小組內充分研討，結合所學知識提出其改進方案，最終編程實現(xiàn)，向其他小組展示改進成果并撰寫實驗報告。改進的要求與所學知識的對應關系見表1。

3）讓學生實踐自己感興趣的小項目。

為激發(fā)學生興趣，課程還選擇一些好玩且容易人手的實驗項目，安排學生進行源碼分析和改進。如課程中選擇了“連連看”小游戲，并提供帶源碼的外掛（代碼在100行左右），學生完全可以看懂并根據(jù)自己的想法進行改進。圖6是“連連看”游戲及外掛的界面。

4）改革課程考核方法。

課程成績由作業(yè)、實驗、筆試三大部分構成，各部分所占最終成績的比例分別為5%、45%、50%。對各部分的具體要求又進行了具體設計（見表2）。

4.改革效果分析

課程實施改革后，筆者從教師觀測情況、課代表反饋情況和學生自我反饋調查3個方面分析了改革效果。

從教師觀測情況看，以學生為中心的教學模式明顯提高了學生的學習興趣，激發(fā)出了他們的學習動力。上課打瞌睡、看小說的現(xiàn)象幾乎為零，課堂氣氛整體活躍。筆者還發(fā)現(xiàn)，學生其實比較喜歡實踐設計和修改自己能夠掌控的軟件，如修改外掛源碼、設計綜合實驗項目等環(huán)節(jié)，學生們都無一例外地投入了大量熱情，最終的效果也超出了自己的預期，不少同學甚至利用課余時間自學起了外掛制作。

從課代表反饋情況看，少數(shù)學生一開始很不適應，因為教材根本用不上，擔心自己的考試成績；但隨著教學活動的推進，大多數(shù)學生認為自己的能力確實得到了鍛煉，好幾個學生還成功恢復了自己電腦誤刪除的文檔數(shù)據(jù)。

從不記名問卷調查反饋看，全班21個學生中，5個學生認為自己對教學目標達成非常好，15個認為比較好，1個認為一般；12個學生認為考核方式非常合理，8個認為比較合理，1個學生認為合理；15個學生表示非常喜歡這種全新的探索和研討型課程組織模式。另外，有4個學生表示希望老師能帶領他們體驗攻破軟件的黑客技術。

5.結語

筆者親歷了加拿大“以學生為中心”的教學模式培訓，借鑒國外教學改革經(jīng)驗，對自己承擔的信息安全導論課程進行了改革嘗試，并推出了系列改革舉措。結果表明：只要將“以學生為中心”確實落到實處，就能夠激發(fā)學生的學習熱情和動力，促進其對知識探索，提高認知層次，明顯改觀課堂氣氛和提升教學效果。