梁　中, 陳　波, 于　泠, 于浩佳

(1. 南京師范大學(xué) 信息化建設(shè)管理處, 江蘇 南京　210023； 2. 南京師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京　210023； 3. 南京師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京　210023)

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基于手機(jī)微信的信息安全翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)實(shí)踐

梁中1, 陳波2, 于泠3, 于浩佳2

(1. 南京師范大學(xué) 信息化建設(shè)管理處, 江蘇 南京210023； 2. 南京師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京210023； 3. 南京師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京210023)

以信息技術(shù)與教育深度融合理論為指導(dǎo),以體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位為核心,以移動(dòng)互聯(lián)為改革落腳點(diǎn),探索基于手機(jī)微信的信息安全課程實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。闡述了翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂的基本理論、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)環(huán)境和教學(xué)評估方法；介紹了基于手機(jī)微信構(gòu)建新型人機(jī)交互環(huán)境下進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)的細(xì)節(jié)。

翻轉(zhuǎn)課堂； 移動(dòng)學(xué)習(xí)； 手機(jī)微信； 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革； 信息安全教學(xué)

目前,我國開設(shè)信息安全類專業(yè)的高等院校已超過100所。信息安全專業(yè)是一個(gè)面向工程、面向應(yīng)用的專業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是信息安全專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信息安全課程的教學(xué)既要重視理論的講授,更要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生解決安全問題的綜合應(yīng)用能力。本文在江蘇省高等教育教學(xué)改革重點(diǎn)課題等研究項(xiàng)目的支持下,應(yīng)用微信平臺(tái)進(jìn)行了信息安全翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)改革的探索和實(shí)踐。

1　信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的新問題

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,在校大學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)習(xí)慣發(fā)生了很大的變化,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能很好適應(yīng)這些變化,主要存在3個(gè)矛盾。

(1) 傳統(tǒng)教學(xué)模式與學(xué)生對手機(jī)高度依賴的矛盾。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代開創(chuàng)了以智能手機(jī)為載體、以開放應(yīng)用平臺(tái)搭載各種應(yīng)用為延伸的移動(dòng)互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng),學(xué)生對手機(jī)產(chǎn)生高度依賴[1]。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要與手機(jī)等學(xué)生最熟悉的設(shè)備相結(jié)合,也要讓學(xué)習(xí)內(nèi)容在短時(shí)間內(nèi)引起學(xué)生的興趣,使學(xué)習(xí)者主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)。

(2) 傳統(tǒng)教學(xué)模式與學(xué)生追求社會(huì)化學(xué)習(xí)的矛盾。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟、甚至實(shí)驗(yàn)時(shí)間都是教師設(shè)計(jì)好的,學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中不可能單獨(dú)進(jìn)行全部實(shí)驗(yàn)操作；也有些實(shí)驗(yàn)無法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成,而在課外完成的過程中缺乏教師的指導(dǎo)和學(xué)生間的充分交流[2]。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,學(xué)生更希望能夠按照自己的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)。對于完整的學(xué)習(xí)過程來說,社會(huì)化的學(xué)習(xí)成為必選項(xiàng)。

(3) 能力培養(yǎng)不符合學(xué)生對即用性的追求。學(xué)生對即用性的追求更甚于對系統(tǒng)性學(xué)習(xí)的追求,這就要求實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要以解決問題為主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),而不是以流行的能力模型或職業(yè)技能模塊為主線?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)講究內(nèi)容、體系完整,面對不斷發(fā)展變化的安全問題,學(xué)生的興奮點(diǎn)也在發(fā)生變化,需要不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、及時(shí)滿足學(xué)生的興趣點(diǎn)和對即用性的追求。

2　信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革思路

為了解決上述矛盾、提高教學(xué)質(zhì)量,信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革就是要實(shí)施一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[3-7]。

首要目標(biāo)是促使學(xué)生有效學(xué)習(xí)行為的產(chǎn)生,也就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠配合教學(xué)設(shè)計(jì)真正動(dòng)起來——手動(dòng)起來、耳動(dòng)起來、嘴動(dòng)起來、腦動(dòng)起來。

其次是打造新型師生、生生、人機(jī)交流環(huán)境。通過充分的交互,讓師生間、生生間產(chǎn)生認(rèn)同感,形成一個(gè)全新的交流合作平臺(tái),提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的參與程度,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問題并能進(jìn)行深入討論。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容要更有針對性,能夠最大限度地解決每個(gè)學(xué)生表現(xiàn)出的個(gè)性化問題，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)、培養(yǎng)和提高動(dòng)手能力。

2.1以翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)理論作為改革行動(dòng)的指導(dǎo)

美國教育部在《美國2010教育技術(shù)計(jì)劃》中提出了以“應(yīng)用技術(shù)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)”作為促進(jìn)美國教育系統(tǒng)變革的路徑,其關(guān)鍵是以使用技術(shù)轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式為起點(diǎn),讓學(xué)生掌握信息時(shí)代的學(xué)習(xí)方式方法,從而促使課程、教師、學(xué)校、政策等教學(xué)要素做出相應(yīng)的變化。

2012年3月,我國教育部發(fā)布的《國家教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》中倡導(dǎo)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的全面“深度融合”,以信息化引領(lǐng)教育理念和教育模式的創(chuàng)新,促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法現(xiàn)代化。

事實(shí)上,當(dāng)前教師在很大程度上仍在維持傳統(tǒng)的教學(xué)模式,課堂上只是利用計(jì)算機(jī)來展示多媒體課件,沒有為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和理想的認(rèn)知工具,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生根本性的變化。

文獻(xiàn)[8]提出信息技術(shù)與課程深層次整合理論:通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程來營造信息化教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)既能充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,又能突出體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以自主、探究、合作為特征的新型教學(xué)方式,從而把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來,由以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)-主體相結(jié)合的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

要將課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的變革真正落到實(shí)處,只有通過任課教師在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)并實(shí)施相關(guān)的課程及相應(yīng)的教學(xué)模式才有可能。為此,應(yīng)實(shí)施能夠有效變革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的微課程建設(shè)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

2.2以學(xué)生為中心來思考和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代是用戶至上的時(shí)代,這一趨勢同樣也體現(xiàn)在教育教學(xué)工作中,因?yàn)閷W(xué)習(xí)者的地位在持續(xù)提升。學(xué)校不能僅以硬性的考核等管理要求去推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí),而是要兼用軟性吸引的方式去拉動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)。這就需要教師在教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)考核等多個(gè)方面進(jìn)行改革。

2.3以移動(dòng)互聯(lián)為實(shí)驗(yàn)課程改革的落腳點(diǎn)

雖然移動(dòng)學(xué)習(xí)專用App是一種最佳形式,但是其開發(fā)周期長,開發(fā)和維護(hù)成本高。然而,微信已經(jīng)被許多企業(yè)用來搭載移動(dòng)學(xué)習(xí),并且嘗試微信學(xué)習(xí)的企業(yè)和學(xué)習(xí)者還在不斷增加[9]?，F(xiàn)在的學(xué)習(xí)者本身就是微信的用戶,可以直接進(jìn)入微信上的學(xué)習(xí)公眾號。微信本身使用體驗(yàn)確實(shí)較好,其社交互動(dòng)的各種功能也能夠滿足移動(dòng)學(xué)習(xí)的一些基本要求,因此微信學(xué)習(xí)顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。

基于以上的分析,本課程組探索和實(shí)踐了建立于微信平臺(tái)上、基于微課程的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)新模式。

3　信息安全翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式探索

3.1教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)是翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂的重點(diǎn)[10]。教學(xué)活動(dòng)都要圍繞學(xué)生展開,既要充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,也要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。學(xué)生主體地位體現(xiàn)在他們的參與度。

本文以驗(yàn)證碼實(shí)驗(yàn)為例，介紹翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)(見圖1)。

圖1　翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1.1實(shí)驗(yàn)課前給學(xué)生準(zhǔn)備的資料

(1) 背景資料。通過實(shí)際案例闡明實(shí)驗(yàn)意義,例如提供“春運(yùn)搶票大戰(zhàn)中12306網(wǎng)站的驗(yàn)證碼被吐槽”的新聞、“驗(yàn)證碼的由來”技術(shù)貼等。

(2) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求。提出需要實(shí)驗(yàn)解決的問題并給出實(shí)驗(yàn)思路。例如,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1——驗(yàn)證碼的作用分析；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2——驗(yàn)證碼安全問題分析,分析驗(yàn)證碼被失效的方法(提示:不刷新直接繞過、暴力破解、機(jī)器識(shí)別、打碼平臺(tái))；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3——驗(yàn)證碼資源被濫用問題分析,例如短信驗(yàn)證碼接口沒有限制獲取驗(yàn)證碼次數(shù)和時(shí)間間隔,導(dǎo)致可以不斷被調(diào)用和發(fā)送；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4——設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)更加健壯的驗(yàn)證碼功能。

(3) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo):對實(shí)驗(yàn)過程給予指導(dǎo),減少完成實(shí)驗(yàn)的困難。例如無線網(wǎng)環(huán)境下驗(yàn)證碼捕獲視頻、數(shù)字驗(yàn)證碼設(shè)計(jì)開發(fā)視頻等。

3.1.2實(shí)驗(yàn)課上組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示和討論

實(shí)驗(yàn)課上主要由學(xué)生展示完成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、介紹實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、回答師生的質(zhì)疑,圍繞教師的問題進(jìn)行討論。教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,可以提出質(zhì)疑、提出新的問題并進(jìn)行闡釋引導(dǎo)。

3.1.3實(shí)驗(yàn)課后提供的資料

實(shí)驗(yàn)課后提供的資料包括已完成實(shí)驗(yàn)的討論題總結(jié)和優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示。學(xué)生可以通過查看優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對比總結(jié),查找自身的不足,了解尚待解決的問題,激發(fā)積極向上、繼續(xù)深入研究的興趣。

翻轉(zhuǎn)課堂通常以文字、PPT課件和微視頻作為學(xué)生課前學(xué)習(xí)的資源,學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)獲得對新知識(shí)的領(lǐng)悟,想要提高學(xué)生課前知識(shí)準(zhǔn)備的成效,就要融入“做”和“用”的成分。為此,將學(xué)生的課前學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^完成任務(wù)形式的學(xué)習(xí),而不是單純地觀看視頻。在評價(jià)交流時(shí),學(xué)生將自己的創(chuàng)新點(diǎn)和自己認(rèn)為比較有特點(diǎn)的地方展示出來,注重提高學(xué)習(xí)的效果。

3.2學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)

學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)是翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂的保障,由物理學(xué)習(xí)環(huán)境、技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境和人際交互環(huán)境構(gòu)成。

(1) 物理學(xué)習(xí)環(huán)境。物理學(xué)習(xí)環(huán)境主要指有線網(wǎng)絡(luò)的高網(wǎng)速和無線網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋,這與實(shí)驗(yàn)室的空間布局密切相關(guān)。課程組基于微課程的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂，采用六邊形實(shí)驗(yàn)臺(tái),方便學(xué)生之間的討論和交流。

(2) 技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境。技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境既包含技術(shù)的因素,也兼顧對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的適應(yīng)性。技術(shù)環(huán)境涉及教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)和軟件配置,主要包括無線投影設(shè)備及支撐軟件、教學(xué)工具軟件、多媒體演示軟件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。本信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂使用的是西普科技Simple ISES信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室安裝了無線投影系統(tǒng)，并加裝了無線模塊,可以和高清設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)連接,允許32臺(tái)電腦同時(shí)接入有線、無線網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)單臺(tái)PC、2臺(tái)PC(雙畫面)、4臺(tái)PC(四畫面)的投影顯示。用戶在基于iOS或Android的手機(jī)、平板電腦上安裝iProjectjon軟件后,可以輕松地將圖片、網(wǎng)頁、PPT等文件通過無線傳輸進(jìn)行投影。演示者在自己手機(jī)、平板電腦上可以進(jìn)行書寫批注,其批注的畫面也會(huì)同步投影在屏幕上。

(3) 人機(jī)交互環(huán)境。人機(jī)交互環(huán)境伴隨著學(xué)習(xí)的全過程。人機(jī)交互包括學(xué)生與學(xué)生的交互、學(xué)生與教師的交互。現(xiàn)有的信息交互和共享平臺(tái)有電子郵件、學(xué)校統(tǒng)一建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、QQ等即時(shí)通信類工具,但這些工具用于教學(xué)互動(dòng)有也有一些不足。

筆者在翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中以手機(jī)微信為載體,這是因?yàn)?

(1) 智能手機(jī)已經(jīng)成為大學(xué)生的必備工具,手機(jī)已成為學(xué)生形影不離工具；

(2) 騰訊公司的手機(jī)微信App和微信公眾平臺(tái)為學(xué)習(xí)交互提供了平等、自由、便捷的平臺(tái)，尤其是微信公眾平臺(tái),提供了一整套后臺(tái)內(nèi)容管理應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對關(guān)注用戶的個(gè)性化多媒體回復(fù)、主動(dòng)推送、雙向交流,其對于移動(dòng)學(xué)習(xí)的支持也具有天然的優(yōu)勢[11]。

翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)活動(dòng)的交互環(huán)境實(shí)現(xiàn)方式如表1所示。

表1　翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)活動(dòng)交互環(huán)境實(shí)現(xiàn)方式

3.3教學(xué)評估改革

教學(xué)評估改革是翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂改革實(shí)踐成敗的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師是以考試成績評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；在翻轉(zhuǎn)課堂中,需要采用形成性評估,即一種靈活的、不斷演變的過程,是教師對于學(xué)生的現(xiàn)狀有深刻理解之后不斷改變的過程?？偨Y(jié)性評估是在期末考試時(shí)方能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題；而過程性評估是在學(xué)習(xí)過程中不斷對解決問題進(jìn)行評估,通過評估幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、形成螺旋式上升。過程性評估可以在線完成,也可以線下完成,教師還可以借助各種途徑,如網(wǎng)絡(luò)交流工具或面談。針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程性考核，可以采用要素的加權(quán)統(tǒng)計(jì)方法:在線視頻的點(diǎn)擊次數(shù)、在線討論次數(shù)、轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)、資料貢獻(xiàn)次數(shù)和質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)課堂發(fā)言次數(shù)+質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交次數(shù)+質(zhì)量等。

4　基于手機(jī)微信的微課程資源建設(shè)和運(yùn)用

課程資源的建設(shè)是翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂實(shí)施的前提。除了最基礎(chǔ)的微視頻資源以外,還需要關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下與教學(xué)有關(guān)的各種信息資源的廣泛搜集、有效利用以及研究開發(fā),包括文本、視頻、圖片、超鏈接。

4.1資源的聚合

遵循信息安全PDRR模型的核心思想,以及教育部高等學(xué)校信息安全類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《高等學(xué)校信息安全專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》的要求,確立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容框架。在文獻(xiàn)[6]中對此工作已有介紹。

為使教學(xué)資源完整、配套并保持新穎性和先進(jìn)性,筆者從兩方面持續(xù)進(jìn)行了資源的聚合工作。

一是通過關(guān)注政府、安全企業(yè)、黑客組織和個(gè)人的網(wǎng)站、博客、微信公眾號、報(bào)紙新聞、書籍等多種媒體資源,追蹤信息安全新問題、新技術(shù)。

二是開發(fā)自動(dòng)化信息聚合工具爬取信息安全相關(guān)主題的新聞事件、攻擊案例解析、新技術(shù)等多種資源,例如筆者開發(fā)了Android手機(jī)版安全頭條軟件,已經(jīng)進(jìn)行軟件著作權(quán)登記。

為進(jìn)一步對資源進(jìn)行歸類、清理和篩選,筆者還研究了基于安全領(lǐng)域本體的信息安全知識(shí)聚合和個(gè)性化推送方法。

4.2微視頻資源制作

翻轉(zhuǎn)課堂可以圍繞教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容和技能來切分錄制的短視頻,并設(shè)計(jì)在線問答以及推薦閱讀資料,引導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。

首先,細(xì)化知識(shí)單元的內(nèi)容,將實(shí)驗(yàn)步驟細(xì)化為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)解析、實(shí)驗(yàn)問題提出等部分,微視頻的時(shí)長一般控制在5～10 min,最長不超過20 min。

其次,采用錄屏軟件Camtasia進(jìn)行屏幕錄制。除了教學(xué)內(nèi)容和語音講解外,沒有冗余信息,更有利于集中學(xué)生的注意力,提高課前自主學(xué)習(xí)的效率。2014年，Microsoft Office套件新增的Office Mix為已經(jīng)熟練使用Office的用戶制作課件提供了方便。

4.3微資源傳送和運(yùn)用

筆者推出“博雅安全”微信公眾號,建立了班級的微信群,將一些學(xué)生納入朋友圈。學(xué)生安裝免費(fèi)微信軟件,關(guān)注“博雅安全”微信公眾號后,形成了一個(gè)社會(huì)化學(xué)習(xí)平臺(tái)。

(1) 教師可以通過微信公眾平臺(tái)后臺(tái)管理功能上傳教學(xué)資料,資源類型包括文字、圖片、音視頻、網(wǎng)絡(luò)外鏈接。通過建立導(dǎo)航交互選單,學(xué)生可以自助選擇感興趣的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。微信公眾號下足夠安排實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(背景材料、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo))、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)(簽到、實(shí)驗(yàn)展示和實(shí)驗(yàn)討論)、實(shí)驗(yàn)交流(優(yōu)秀報(bào)告、實(shí)驗(yàn)拓展和實(shí)驗(yàn)匯總)等二級選單。實(shí)驗(yàn)課前的準(zhǔn)備階段,給學(xué)生發(fā)送相關(guān)實(shí)驗(yàn)的案例等背景資料、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等；實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行階段,師生可以即時(shí)通過手機(jī)微信收藏、轉(zhuǎn)發(fā)、點(diǎn)評圖片、文檔,進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流；實(shí)驗(yàn)課后,教師可對學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評閱,對實(shí)驗(yàn)報(bào)告及存在的問題進(jìn)行評價(jià)、總結(jié)。

(2) 利用微信公眾號提供的第三方數(shù)據(jù)接口,實(shí)現(xiàn)了素材管理、群發(fā)消息、自定義選單管理和用戶消息回復(fù)等常用功能。例如,利用自定義關(guān)鍵字回復(fù)功能,學(xué)生可自主查詢教學(xué)資料,提出個(gè)性化的問題,由平臺(tái)自動(dòng)或教師人工回復(fù),實(shí)現(xiàn)真正意義上的移動(dòng)學(xué)習(xí)。教師可以在后臺(tái)主動(dòng)推送更新消息給所有學(xué)生或特定學(xué)生,快捷地將更新的通知、教學(xué)內(nèi)容等及時(shí)推送到每位學(xué)生的手機(jī)上。

除了充分利用微信公眾號外,在學(xué)習(xí)期間,師生依然可以在微信群和朋友圈保持交流溝通。

一般而言,課程對學(xué)生在某一知識(shí)點(diǎn)或某一個(gè)主題的學(xué)習(xí)要求是多方面的,也是層層遞進(jìn)的。學(xué)生認(rèn)知目標(biāo)通常由記憶、理解、運(yùn)用、分析、評價(jià)、創(chuàng)造6個(gè)類別組成。其中低端目標(biāo)采用微視頻教學(xué)比較合適,而高層次的認(rèn)知目標(biāo)中的分析、綜合和評價(jià)則可以安排在翻轉(zhuǎn)后的課堂教學(xué)中,通過師生、生生互動(dòng)交流來完成。

5　實(shí)踐效果與思考

5.1實(shí)踐效果

微信公眾平臺(tái)提供了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能,由此教師可以及時(shí)、清晰地掌握學(xué)生對于學(xué)習(xí)資料的閱讀、收藏情況,還可查看用戶發(fā)給公眾號的消息中有哪些關(guān)鍵詞,以了解學(xué)生的需求。“博雅安全”微信公眾號各項(xiàng)內(nèi)容均具有較高的訪問率。學(xué)生發(fā)給公眾平臺(tái)的查詢關(guān)鍵字大多圍繞實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

筆者分別在2015年春、秋季學(xué)期期末,在該微信公眾平臺(tái)，通過問卷調(diào)查了解學(xué)生對基于手機(jī)微信的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂的評價(jià)。調(diào)查結(jié)果顯示,學(xué)生對于基于微信的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂在促進(jìn)學(xué)習(xí)和能力提升兩方面的作用給予了較高的正面評價(jià),教師也感覺到在實(shí)際教學(xué)中學(xué)生頭抬了、手動(dòng)了、嘴動(dòng)了、腦動(dòng)了,學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果顯著提高。

5.2突出的優(yōu)勢

翻轉(zhuǎn)課堂并沒有取消實(shí)驗(yàn)課,而是將面對面學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)兩種方式的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來的混合式學(xué)習(xí)?；谑謾C(jī)微信的移動(dòng)學(xué)習(xí)的突出優(yōu)勢在于:

(1) 極少的前期投入和超低的使用費(fèi)(無線網(wǎng)絡(luò)或是3 G/4 G網(wǎng)絡(luò)流量),且不受時(shí)空限制；

(2) 操作簡單,內(nèi)容傳遞快速,用戶體驗(yàn)好；

(3) 運(yùn)行在手機(jī)上的微信App實(shí)質(zhì)是強(qiáng)制性進(jìn)行了實(shí)名認(rèn)證和綁定,非常利于教學(xué)管理；

(4) 學(xué)生可以自定學(xué)習(xí)步調(diào),隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)；

(5) 碎片化和靈活多樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容、較好的學(xué)習(xí)過程體驗(yàn),容易使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣；

(6) 通過公眾號建立學(xué)習(xí)群,把學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師聯(lián)系起來,形成多向互動(dòng)的社交化學(xué)習(xí)網(wǎng)；

(7) 在翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)內(nèi)容更新中發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,通過微信公眾號加強(qiáng)學(xué)習(xí)管理；

(8) 能夠及時(shí)反饋每個(gè)學(xué)生和學(xué)生群體的預(yù)習(xí)情況,包括學(xué)生學(xué)習(xí)情況和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

5.3尚待解決的問題

(1) 教師需要轉(zhuǎn)變觀念,提升信息技術(shù)能力。在翻轉(zhuǎn)課堂中,發(fā)生了從教師為中心到學(xué)生為中心的變化,線下更多的是案例討論、技能訓(xùn)練和教師點(diǎn)評,有更多的互動(dòng)參與。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,認(rèn)識(shí)到這不是對傳統(tǒng)教學(xué)的顛覆,而是學(xué)習(xí)領(lǐng)域的O2O應(yīng)用。

(2) 教師需要有更大的責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神,花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、錄制微視頻。學(xué)校應(yīng)當(dāng)在績效考核等多方面采取激勵(lì)措施,鼓勵(lì)更多的教師投入到這項(xiàng)教學(xué)改革活動(dòng)中。

(3) 教學(xué)時(shí)間需要調(diào)整。翻轉(zhuǎn)課堂擴(kuò)展了課程學(xué)習(xí)的時(shí)間總量,一些學(xué)生不能按時(shí)完成課前的自主學(xué)習(xí),影響了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果。為了解決這一問題,目前已有學(xué)校調(diào)整教學(xué)時(shí)間,專門留出原來的教學(xué)時(shí)間讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)習(xí)資料。不過這一措施的實(shí)施和推廣還需要得到學(xué)校教學(xué)管理部門的認(rèn)可。

(4) 需要學(xué)校信息化環(huán)境的支持。支撐環(huán)境既包括軟件系統(tǒng),也包括硬件系統(tǒng),還涉及對原實(shí)驗(yàn)機(jī)房的改造,依然需要有一些經(jīng)費(fèi)投入(盡管不多)。

(5) 基于微信公眾號建立的學(xué)習(xí)群存在局限性。微信只是一個(gè)社交平臺(tái),不是專為學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)的App,它只具有最基本的學(xué)習(xí)功能,并且對每天發(fā)送信息量等有限制,難以對教學(xué)后臺(tái)管理提供全面支持。

(6) 沒有很好的課前預(yù)習(xí),課堂上就不可能組織起有效的討論。有經(jīng)驗(yàn)表明,如果一個(gè)課堂中有超過1/3的學(xué)生進(jìn)行了預(yù)習(xí),這些學(xué)生通過預(yù)習(xí)基本掌握了超過1/2的內(nèi)容,則課堂上方可組織起有效討論[12]。這可能成為該項(xiàng)教改成敗與否的關(guān)鍵。

決定翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的關(guān)鍵是:在網(wǎng)絡(luò)課堂和實(shí)體課堂中,學(xué)生之間、師生之間是否進(jìn)行了深入討論,是否有針對性地解決了每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。課堂討論的深度和廣度也體現(xiàn)了教師所確定的教學(xué)目標(biāo)?？傊?圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生的手動(dòng)起來、耳動(dòng)起來、嘴動(dòng)起來、腦動(dòng)起來,教學(xué)改革就向前邁進(jìn)了一大步。

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Teaching practice of flipped experimental classroom of information security based on mobile phone WeChat platform

Liang Zhong1, Chen Bo2, Yu Ling3, Yu Haojia2

(1. Office of Informatization Construction & management,Nanjing Normal University,Nanjing 210023,China;2. School of Computer Science and Technology,Nanjing Normal University,Nanjing 210023,China;3. School of Mathematical Sciences,Nanjing Normal University,Nanjing 210023,China)

This paper explores teaching practice of flipped experimental classroom of information security supported by WeChat platform. The study was guided by the depth fusion theories of information technology and teaching,and takes the dominant position of students’ learning as the core. The reform takes the mobile Internet as foothold. Basic theories of flipped classroom as well as a new method to achieve teaching activities design,academic environment and teaching evaluation of flipped experimental classroom are described. How to build a new type environment of human-machine communication in mobile learning for teacher-students,student-student based on mobile phone WeChat is introduced in detail.

flipped classroom; mobile learning; mobile phone WeChat platform; experimental teaching reform; information security teaching

10.16791/j.cnki.sjg.2016.10.039

2016-04-06

江蘇省高等教育教學(xué)改革重點(diǎn)課題(2015JSJG034)；中國學(xué)位與研究生教育研究課題(B1-2015Y11-026)；江蘇省教育科學(xué)十二五規(guī)劃重點(diǎn)資助項(xiàng)目(B-a/2013/01/013)

梁中(1978—),男,江蘇漣水,碩士,助理研究員,從事教育管理、信息化教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)+教育等研究與應(yīng)用.E-mail：25107@njnu.edu.cn

TP393

B

1002-4956(2016)10-0156-05