“学问思辨行”五环教学模式改革

摘要：本文以多元化多层次的德才兼备的网络安全专业人才培养目标为基准点，从“Web安全基础”课程教学的三个痛点出发，五维度培育多元化人才，三举措实现基因式融入思政，并从“博学”“审问”“慎思”“明辨”“笃行”五个环节进行教学模式改革，重视学生实践素养培养和学习能力的提升。通过改革创新，学生学习积极性明显提高，实践创新能力和团队协作能力等不断提升，改革创新取得了良好的成效。

关键词：五环教学模式改革；Web安全基础；课程思政

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2024）08-0088-03

课程教学创新背景和教学痛点分析

1.课程教学创新背景

2015年6月，教育部公布最新的《学位授予和人才培养学科目录》，“网络空间安全”增补为国家一级学科，体现了国家对网络安全人才培养的关注。网络空间安全领域的竞争归根结底是人才的竞争，这就对网安人才的培养、队伍的建设提出了更高的要求。笔者认为，对于网络空间安全专业人才培养，高校应着力建设多元化、重实践的创新型工程人才培养环境，明确多层次、立体化的卓越专业人才培养要求，建立细粒度的网络空间安全专业教学质量评估体系。

“Web安全基础”课程是笔者所在学校网络空间安全专业的必修课程，课程的授课对象是网络空间安全专业或计算机科学与技术（网络安全方向）的大学三年级本科生。本课程的先导课程有网络空间安全导论、Web应用程序开发、数据库原理与应用、密码学、网络技术等。虽然大三的学生已经具有一定的程序设计与应用能力，但除了部分学生曾参与网络安全竞赛，具备一定的相关知识学习之外，大部分学生缺乏安全开发理念，不具备全面的Web系统的安全运维能力。因此，如何统筹考虑学生的差异化，提升学生安全开发的能力，是课程急需解决的问题。

2.课程教学痛点分析

①目前，课程在开展中对思政元素考虑不足，存在课程教学与思想政治教育功能脱节、专业技术知识与课程思政内容不同步的问题。究其原因，一方面是教师开展课程思政的意识和能力不足，授课只注重攻防知识的传授，忽视了安全课应承担的德育功能；另一方面是教师对课程的思政元素挖掘不够，思政元素与课程的深度融合方式较为生硬。

②“填鸭式”教学方式无法满足学生个体化差异要求。“Web安全基础”是一门综合化、重实操的课程，传统的以教师为主的课程教学模式，虽然在一定程度上能够帮助学生夯实基础，但忽视了学生的兴趣，不能满足学生的差异化学习需求，难以发挥学生在学习中的主体作用。

③教学效果的评价机制不科学。受传统教学思想的影响，目前课程在评估教学效果时仍以学生的考试成绩为主，虽然有各种实训作业分值的辅助，但仍没落实对学生学习情况的全面评价。

创新改革思路与实践

1.课程思政——“基因式”融入德育元素

（1）新的育人理念——五维度培育多元化人才

课程思政建设要以网络强国战略思想为根本指南，以新时代中国特色社会主义思想为基本准则，将“没有网络安全就没有国家安全，没有信息化就没有现代化”的精神贯穿始终，培养多元化多层次的德才兼备的网络安全专业人才。

网安人才培养目标的实现，主要从知识素养、实践素养、创新素养、通才教育、精英培育五个维度入手，突出教学中从侧重知识传授到重视能力培养的转变、从专业教育到通才教育及精英教育的过渡，既培养有一定技术素养的“尖兵”、交叉学科复合型的“通才”，也培育具有较高理论和技术水平的“奇才”，同时还需要不拘一格发掘安全领域的“怪才”，形成“以德为先、能力并重”的多类型、多层次人才培养体系。

（2）新的融入方式——三举措基因式融入思政

通过“网安时事5分钟”“沉浸式思政课堂”“体验式安全实践”等方式将思政教育贯穿于教学全过程，使得立德树人“润物无声”。

网安时事5分钟：课前教师或学生选取时下的热门网络安全事件，通过师生说时事、学生讨论分析等形式剖析安全事件，使学生以事为镜，提高思想觉悟。

沉浸式思政课堂：从课程设计、教学案例、课程作业、延展资料等多方面出发，无缝融入思政理念，以理想信念为目标，以法律为依据，以道德为根基，实现育人目标。

体验式安全实践：从攻方和防方两个角度进行体验式网安实践，明确“攻亦有道，守亦有方”，在提升专业技术能力的同时，更注重法律法规的学习和网安素养的提升。

2.教学实践——“学问思辨行”五环式教学理念

（1）博学——纵横两路，广博深厚

强调教与学的广博通达，与时俱进，以横向铺开式和纵向深入式两条路线创新优化教与学的内容。横向铺开式重在知识的广度，即立足教材，以Web的各种漏洞逐一展开，强调知识的系统性和完整性；纵向深入式重在知识的深度，是从安全漏洞的基础呈现、检测手段、编程防护、新型攻击和防护逐渐深入，不仅要有理论积淀，更要不断接触前沿的资讯和技术成果。

（2）审问——师生合作，互助释疑

讲究师生合作、互助释疑的教学方式。课程采用以生为本的PBL（Problem-Based Learning）教学法，教师以学生原有知识结构为基础，根据教学目标创设教学情境，由易到难、由浅入深地设定“问题”，启发学生根据问题来建构知识体系。而且“问”是双向的，教师要引导学生学习如何发现问题，提出问题，并将不同问题加以整合，引导学生深入思考，通过网络资源、相互讨论、分组合作、实战操作等方式解决问题。

（3）慎思——全思反思，细腻谨慎

重在通过反思解决问题，运用全方位思考完成知识的建构。在“Web安全基础”的教学中，组建攻方小组和防方小组进行红蓝对抗，在攻防双方解决问题的过程中，教师要引导他们站在对立面去思考问题，逆向驱动自己的思维，找到解决的方案。

全方位思考就是多角度多层次地分析Web安全漏洞的各种绕过技术，以构建一个尽可能完善的防护思路，实现最终知识建构的目标。

（4）明辨——以辩促辨，剖析建构

通过以辩促辨、讨论展示、合作对抗等教学活动引导学生对问题的解决方案进行判别、辨析、整理，形成相对系统与完整的Web安全攻防知识体系，最终实现知识的内化。例如，课程引入导师制红蓝对抗机制，团队教师分担红蓝双方导师，学生分为红蓝两方进行实战对抗演练，攻防对抗，攻防双方的结局不限定且不唯一。攻击不怕受阻，防守不怕溃败，在实践中辨析并制订较完善的安全防护策略。

（5）笃行——用知验知，知行合一

通过靶场实践、虚拟仿真、竞赛培训等方式让学生实现用知、验知与充知的统一。课程给学生提供了多层次的实验环境，供不同层次学生实现不同层次的任务。第一层，虚拟仿真平台供学生完成基础评测实验；第二层，Web安全渗透测试靶场实现课程综合设计；第三层，企业攻防平台进行攻防演练。创造开放结局的实践环境，以开放性的思维实现更可靠的安全方案。在实践过程中，重要场景实时体现，把虚拟世界中的攻防对抗以“实体”方式呈现，让学生获得更深刻的学习印象。此外，课程通过考试或比赛的方法，激发学生潜能，引导学生参加各种和课程相关的比赛或活动（如寻梦亚运安全卫士选拔等），在选拔比赛中增强专业技能。

总之，博学，与兴趣形成了学习的内驱力；审问，鼓励学生敢于怀疑；慎思，内心进行深度思考；明辨，作品展示和互评，从辩到辨，实现总结归纳；笃行，践行知识，磨炼意志，提升素养。这五个环节环环相扣，教师充当引导者角色，以学生为主体实施教学和实践，在攻防对抗中建构知识体系，最后双方在课堂上和全班分享汇报他们的实战过程和建构的知识，其他小组成员可以补充或纠错或攻破对方的防御等，这样就使学生对问题的理解更加深入和系统。最后的教师评价和总结，能使学生的认知更加系统和完善。

3.多元化综合性课程评价体系

课程评价采用多元化的综合评价方式，从四个维度对学生的学习效果进行全面、系统的客观评价（如上表）。①利用教学平台和期末测试进行知识素养的评价；②利用仿真评测平台和靶场实训平台进行实践素养的评价；③利用攻防对抗、分组互评等方式进行学生能力素养的评价；④利用网安时事5分钟的活动和漏洞实验心得体会等进行道德素养的评价。

同时，改进“成绩论”的结果评价，增加学生在教学平台中的学习过程评价，在实践活动中，强化过程评价，在分组活动中，从个人、团队、教师三个角度出发进行表现性评价，达到多方位评价反馈的目的。多元的评价体系提高了教学效率，提升了学生的专业素养。

结语

“学问思辨行”五环教学模式，在工科教学中融合人文理念，符合新工科的教育理念，具有科学性、创新性和可操作性，可以在相关专业或学科课程中大力推广。未来，笔者将在此基础上，进一步整合教学平台资源，深化实践素养和能力素养的培养，不断提升“Web安全基础”课程教学效率，进一步提升学生的专业核心竞争力，实现专业人才培养目标。