陳 波,于 泠
(1.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;2.南京師范大學(xué) 數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210023)
各高校經(jīng)過多年的教學(xué)信息化建設(shè),教師們提升了信息素養(yǎng),研究實(shí)踐了一些教學(xué)模式,積累了大量教學(xué)資源,但是抗疫期間的在線教學(xué)還是存在一些固有問題[1]。根據(jù)一些學(xué)校不久前進(jìn)行的在線教學(xué)情況問卷調(diào)查[2-3],以及全國10 多個(gè)教學(xué)微信群等不同途徑獲取的信息,總結(jié)出抗疫期間在線教學(xué)存在的兩個(gè)突出問題。
問題1:將在線教學(xué)簡單等同于“直播課堂”。不少教師對(duì)于“直播課堂”這個(gè)新事物還是非常熱衷的,不過,他們只是將原來的線下課堂講授轉(zhuǎn)變成對(duì)著鏡頭直播講授,講授內(nèi)容、講授方式和教學(xué)要求還是一成不變的。一些在線教學(xué)研討群里,教師更多糾結(jié)的是選擇哪個(gè)直播平臺(tái),討論和抱怨的是直播功能的使用,而忽略了線上教學(xué)實(shí)質(zhì)的東西——內(nèi)容。
事實(shí)上,將在線教學(xué)簡單等同于“直播課堂”不僅造成了大量直播平臺(tái)的癱瘓,也極大影響了學(xué)生、家長對(duì)在線教學(xué)的認(rèn)識(shí)。“眾多學(xué)生黨評(píng)價(jià)一星報(bào)復(fù)釘釘軟件”一類的新聞就說明了這一問題。
問題2:將在線教學(xué)簡單等同于“網(wǎng)上打卡”。不少教師在線教學(xué)時(shí)還是按部就班地上課下課,認(rèn)為準(zhǔn)點(diǎn)開始準(zhǔn)點(diǎn)結(jié)束就完成教學(xué)了。學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)怎樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果如何,因?yàn)檫h(yuǎn)隔千里無從掌握也就不用考慮,可以說,這樣的在線教學(xué)只能是流于形式。
事實(shí)上,在線教學(xué)一方面對(duì)教學(xué)提出了更高要求,如何以學(xué)生為中心,如何促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)應(yīng)成為重點(diǎn)考慮的問題;另一方面也為教學(xué)實(shí)施提供給了更好的環(huán)境和條件,諸如更加豐富的在線教學(xué)資源,更加多樣的資源展現(xiàn)形式,更大范圍的“師—生—平臺(tái)”的互動(dòng)空間等。那么,如何充分利用已有的教學(xué)環(huán)境和條件促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),疫情期間的教學(xué)采用什么樣的模式以及如何實(shí)施,應(yīng)重點(diǎn)研究。
與近幾年在人工智能領(lǐng)域出現(xiàn)的名詞——深度學(xué)習(xí)不同,在教育領(lǐng)域,1976 年深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)與淺層學(xué)習(xí)(Surface Learning)這兩個(gè)相對(duì)的概念就被提出了[4]。
美國學(xué)者布盧姆(F.S.Bloom)將學(xué)習(xí)目標(biāo)分為“記憶”“理解”“應(yīng)用”“分析”“評(píng)估”及“創(chuàng)造”6 個(gè)層次,其中“記憶”和“理解”這兩個(gè)層次是對(duì)知識(shí)的機(jī)械記憶,處于較低的認(rèn)知水平,屬于淺層學(xué)習(xí)范疇;“應(yīng)用”“分析”“評(píng)估”和“創(chuàng)造”這4 個(gè)認(rèn)知層次更加注重知識(shí)的深度理解和遷移應(yīng)用,處于較高級(jí)的認(rèn)知水平,屬于深度學(xué)習(xí)范疇[5]。
深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,能夠批判地學(xué)習(xí)新知識(shí)和新思想,將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中,同時(shí)也能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的應(yīng)用情境中,從而解決新問題[6]。深度學(xué)習(xí)的目的是發(fā)展高階思維能力,這一理論為當(dāng)前“金課”的建設(shè)[7]提供了理論支撐。
為了達(dá)到深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在認(rèn)知層次,可以從外在的知識(shí)供給方式[8]和環(huán)境[9-10]、知識(shí)內(nèi)化等角度尋求途徑。
David Radcliffe 等人于2008 年提出了融合教學(xué)法(Pedagogy)、學(xué)習(xí)空間(Space)與技術(shù)(Technology)的PST 框架[11]。該框架為深度學(xué)習(xí)的達(dá)成提供了思路,可以在新一代信息技術(shù)的支持下,通過構(gòu)建具有信息內(nèi)容富媒體化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息處理智能化、學(xué)習(xí)環(huán)境沉浸化等特征的智慧學(xué)習(xí)空間系統(tǒng),提供更加豐富的教學(xué)供給,促使學(xué)生更多地投入學(xué)習(xí),促進(jìn)由淺層學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)化過程,以獲取最佳學(xué)習(xí)效果,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)素養(yǎng)、認(rèn)知發(fā)展和高階思維技能的培養(yǎng)。
由此,對(duì)PST 框架進(jìn)行細(xì)化和擴(kuò)充,可以采用新技術(shù)支撐下的深度學(xué)習(xí)達(dá)成教學(xué)模式,如圖1 所示,模式由5 個(gè)部分組成:內(nèi)容(Content)為王,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效傳送;能力(Capacity)強(qiáng)化,發(fā)展高階思維;價(jià)值觀(Value)塑造,啟迪深度反思;學(xué)習(xí)空間(Space)重構(gòu),創(chuàng)設(shè)師—生—平臺(tái)三方互動(dòng)的新型學(xué)習(xí)空間;五步翻轉(zhuǎn)教學(xué)法(Pedagogy),促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。該教學(xué)模式簡稱為CCVSP。
抗疫期間筆者在中國大學(xué)慕課開設(shè)了第4 期在線開放課程“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信息安全防護(hù)”,同時(shí)該課程作為SPOC 面向南京師范大學(xué)全校本科生以及南京仙林大學(xué)城五校聯(lián)盟本科生開設(shè),CCVSP 教學(xué)模式得到了很好的實(shí)踐。
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代內(nèi)容為王,對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的原住民——高校學(xué)生,需要將知識(shí)進(jìn)行精煉、包裝、表達(dá),以強(qiáng)力吸引學(xué)生,完成知識(shí)的有效傳送。
“精煉”是指課程的知識(shí)和理論體系要完整、系統(tǒng)。所任教的課程內(nèi)容圍繞構(gòu)建信息安全體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)、管理和人3 個(gè)關(guān)鍵方面展開,其中,信息安全技術(shù)圍繞網(wǎng)絡(luò)空間的4 要素載體、資源、主體和操作,介紹7 個(gè)方面:設(shè)備與環(huán)境安全、數(shù)據(jù)安全、身份與訪問安全、系統(tǒng)軟件安全、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、應(yīng)用軟件安全和信息內(nèi)容安全,涵蓋從硬件到軟件、從主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)、從數(shù)據(jù)到信息內(nèi)容等不同層次的安全問題及解決手段。信息安全管理介紹信息安全管理體系,涵蓋法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)等管理制度,等級(jí)保護(hù),風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等重要環(huán)節(jié),將安全意識(shí)教育、知識(shí)介紹和技能培養(yǎng)貫穿全課程。
“包裝”是指課程的教學(xué)內(nèi)容要有趣,要吸引學(xué)生。該課程中精選了斯諾登曝光“棱鏡門”事件、“震網(wǎng)”病毒與伊朗核設(shè)施的癱瘓事件、“碟中諜4”“速度與激情8”等影視作品中的安全橋段以及抖音視頻等30 多個(gè)案例。以這些經(jīng)典性和代表性的案例為基本教學(xué)素材,將學(xué)習(xí)者引入安全實(shí)踐的情景中分析問題和解決問題,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的反思能力、分析及應(yīng)用能力。案例教學(xué)法具有鮮明的實(shí)踐性,是教育教學(xué)中對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的一種不可替代的重要方法,因而非常適用于信息安全這門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。
圖1 新一代信息技術(shù)支撐的深度學(xué)習(xí)達(dá)成教學(xué)模式
“表達(dá)”是指講授形式上采用直播+錄播的方式。在線的直播保持了傳統(tǒng)課堂面對(duì)面交流互動(dòng)、實(shí)時(shí)反饋的優(yōu)點(diǎn),制作精良的微課視頻比線下課堂講解更具視覺沖擊,也讓00 后的學(xué)生體驗(yàn)到類似于抖音平臺(tái)的生動(dòng)活潑。
每一講構(gòu)建“知”“會(huì)”“行”3 個(gè)能力培養(yǎng)層次,為有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的教學(xué)提供幫助。表1 為“網(wǎng)絡(luò)安全”這一講的能力層次設(shè)計(jì)。
表1 “網(wǎng)絡(luò)安全”一講的能力層次設(shè)計(jì)
高級(jí)持續(xù)性威脅APT 攻擊既是已有網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)的綜合,又是當(dāng)前攻擊技術(shù)發(fā)展的典型代表。這類攻擊暴露了當(dāng)前BYOD(Bring Your Own Device,攜帶自己的設(shè)備辦公)使得傳統(tǒng)安全邊界模糊,傳統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)力不從心的局限性,因此,這一講從APT 攻擊事件引入,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步思考這些技術(shù)的局限性,深入討論安全防護(hù)邊界模糊甚至消失的情況下如何重構(gòu)信任基礎(chǔ)。
教學(xué)通常具有3 個(gè)層次:最低層次是完成本課程的教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生得到一個(gè)好成績;中級(jí)層次是所學(xué)習(xí)的知識(shí)有助于學(xué)生掌握技術(shù)技能,體驗(yàn)崗位職責(zé),幫他們找到滿意的工作;高級(jí)層次是幫助學(xué)生養(yǎng)成健全的人格、高尚的道德、良好的素質(zhì)、強(qiáng)烈的社會(huì)擔(dān)當(dāng)和責(zé)任意識(shí)以及人文情懷,能夠?yàn)閲液蜕鐣?huì)無私奉獻(xiàn)自己的知識(shí)和力量,而不僅僅是一名在舉國上下抗擊疫情期間埋頭讀書、兩耳不聞窗外事的精致利己主義者。
為了實(shí)現(xiàn)最高教學(xué)層次,需要充分挖掘蘊(yùn)含于課程中的顯性及隱性思政教育資源。通過熱點(diǎn)事件剖析和討論引導(dǎo),幫助學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),提高辨別能力,建立正確的思想價(jià)值體系,踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
這次疫情提供了很多很好的教學(xué)素材。例如,筆者重新制作了介紹學(xué)習(xí)意義和重要性的第一講,給學(xué)生介紹電腦版“新型冠狀病毒”、冒充國家衛(wèi)健委的釣魚攻擊,以及畢燕雯網(wǎng)絡(luò)欺凌事件、湖北返鄉(xiāng)人員隱私泄露、網(wǎng)絡(luò)謠言等疫情期間突出的信息安全問題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到除了抗擊疫情保護(hù)生命安全的戰(zhàn)場(chǎng)以外,學(xué)習(xí)信息安全防護(hù)知識(shí)也是保衛(wèi)國家安全的一個(gè)重要戰(zhàn)場(chǎng),以此增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)這門課程意義和價(jià)值的認(rèn)識(shí)。
此外,在信息安全概述一講中,介紹習(xí)近平總書記關(guān)于網(wǎng)絡(luò)空間治理的新理念、新思想、新戰(zhàn)略。在密碼與數(shù)據(jù)安全一講中用了“陰書”與“陰符”、王小云與王氏攻擊等案例,將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、網(wǎng)絡(luò)與信息安全領(lǐng)域的科學(xué)人物和科學(xué)精神、當(dāng)代中國優(yōu)秀相關(guān)科技成果等,充分融入課程教學(xué)中。在信息內(nèi)容安全一講中,針對(duì)疫情期間公民隱私泄露問題,請(qǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)了解《網(wǎng)絡(luò)安全法》《傳染病防治法》《醫(yī)務(wù)人員醫(yī)德規(guī)范及實(shí)施辦法》等相關(guān)法律法規(guī)的基礎(chǔ)上,結(jié)合《信息安全技術(shù) 數(shù)據(jù)安全能力成熟度模型》(GB/T 37988—2019)、《信息安全技術(shù)個(gè)人信息安全規(guī)范》(GB/T 35273—2020)等標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,從公民個(gè)體和管理者的角度分別談?wù)劶夹g(shù)上和管理上如何保護(hù)隱私。學(xué)生對(duì)這類現(xiàn)實(shí)問題的在線討論非常熱烈,通過討論,學(xué)生的法律法規(guī)意識(shí)得到了增強(qiáng)。
通常的在線教學(xué)平臺(tái)都能提供師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的功能,在此基礎(chǔ)上更加重視構(gòu)建平臺(tái)與學(xué)生的互動(dòng)功能。疫情在線教學(xué)期間,學(xué)生雖然沒有紙質(zhì)教材,但是仍可以借助信息化教學(xué)平臺(tái)、工具和資源開展教學(xué)互動(dòng)。
我們?cè)? 年前就探索構(gòu)建了以中國大學(xué)慕課“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信息安全防護(hù)”為在線開放課程,以《信息安全案例教程:技術(shù)與應(yīng)用》(江蘇省高校重點(diǎn)教材,第2 版將于2020 年上半年出版)一書為配套教材的書網(wǎng)一體開放課程資源云。學(xué)習(xí)者可以直接訪問在線平臺(tái)課程中的豐富資源,也可以使用移動(dòng)設(shè)備的相關(guān)軟件(如微信),掃描教材中的二維碼,與在線開放課程資源無縫銜接,在線觀看微課視頻,閱讀文檔資料等教學(xué)資源。
在線平臺(tái)在資源應(yīng)用上具有優(yōu)勢(shì),可以充分利用全媒體資源,即課本資料+課本外資料、校內(nèi)資源+校外精品資源、文字資料+富媒體資料,享有比傳統(tǒng)的線下課堂更高質(zhì)量的內(nèi)容體驗(yàn)。在線平臺(tái)的在線自測(cè)、學(xué)習(xí)行為記錄與評(píng)估等功能也為實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探究提供了幫助;同時(shí),我們還推廣應(yīng)用了自主開發(fā)的“信息安全素養(yǎng)自測(cè)軟件”“手機(jī)版安全頭條軟件”“在線學(xué)習(xí)行為深度感知”等APP,延伸了在線學(xué)習(xí)平臺(tái)功能,這樣,除了實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)以外,平臺(tái)的教學(xué)資源以及智慧功能還可以提供與學(xué)生的互動(dòng),由此構(gòu)建師—生—平臺(tái)三方的新型學(xué)習(xí)互動(dòng)空間。疫情期間在線教學(xué)運(yùn)用的平臺(tái)和工具見表2。
基于上述確立的教學(xué)理念、建設(shè)的教學(xué)資源,把居家學(xué)習(xí)和在線指導(dǎo)切實(shí)結(jié)合起來,以“學(xué)生為中心”進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)施“五步”翻轉(zhuǎn)教學(xué)法,如圖2 所示。
步驟1:教師資源聚合、制作、發(fā)布。課前,將資源制作發(fā)布給學(xué)生,創(chuàng)設(shè)合理的學(xué)習(xí)情境,布置適度的學(xué)習(xí)任務(wù),通過案例引導(dǎo)學(xué)生開展思考。
步驟2:學(xué)生自主閱讀在線學(xué)習(xí)資料。學(xué)生能夠根據(jù)自己的步調(diào)控制各自的學(xué)習(xí),真正做到學(xué)習(xí)向?qū)W生的回歸,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。教師可以充分利用一些在線教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)行為記錄功能,督促學(xué)生由被動(dòng)的接受者變成主動(dòng)的探究者。
表2 “五步”教學(xué)法過程中軟件工具的運(yùn)用
圖2 “五步”教學(xué)法
步驟3:教師直播,師生互動(dòng)。直播課上教師對(duì)學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)存在的問題和困惑點(diǎn)進(jìn)行闡釋,教師提出新的問題并進(jìn)行闡釋引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生知識(shí)內(nèi)化。
步驟4:生生互動(dòng),協(xié)作學(xué)習(xí)。充分利用在線平臺(tái)的社交功能,鼓勵(lì)學(xué)生開展自主探究學(xué)習(xí)、網(wǎng)上小組協(xié)作學(xué)習(xí)、班級(jí)同學(xué)互評(píng)互助等豐富多樣的在線教學(xué)活動(dòng),教師可依托在線教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行及時(shí)、精準(zhǔn)的教學(xué)評(píng)價(jià)和學(xué)習(xí)輔導(dǎo),切實(shí)提升在線教學(xué)的質(zhì)量和效果,真正實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)模式的創(chuàng)新,而不是簡單的課堂搬家。
步驟5:總結(jié)評(píng)估,拓展提優(yōu)。對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行批閱評(píng)價(jià),課后提供的資料包括已完成的討論題總結(jié)、優(yōu)秀作業(yè)展示等。學(xué)生可以通過查看優(yōu)秀報(bào)告,對(duì)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。
在“五步”教學(xué)法中,傳統(tǒng)的知識(shí)傳授到知識(shí)內(nèi)化的教學(xué)模式發(fā)生了顛覆性的變化。知識(shí)傳授是通過富媒體資源在課前完成的,知識(shí)內(nèi)化則是在課堂中經(jīng)過討論、交流,以及在課后更高層次的知識(shí)探究中完成的,深度學(xué)習(xí)的“應(yīng)用”“分析”“評(píng)估”“創(chuàng)造”等內(nèi)在認(rèn)知層次的達(dá)成成為可能。
以深度學(xué)習(xí)特征作為評(píng)價(jià)依據(jù)和準(zhǔn)繩,基于學(xué)習(xí)過程、態(tài)度、方法和成果,構(gòu)建五維評(píng)價(jià)模型,進(jìn)行深度學(xué)習(xí)達(dá)成效果的持續(xù)評(píng)價(jià)。模型中包括20 多個(gè)顯性或隱性行為指標(biāo)(限于篇幅未列出),關(guān)于這一部分的工作將另文詳細(xì)介紹。
通過所使用的在線平臺(tái)及APP(見表2)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)(指標(biāo)見表3),進(jìn)行分析表明,在線教學(xué)新模式取得了很好的實(shí)踐效果。目前,本學(xué)期在線教學(xué)(第4 期)的選課人數(shù)有了很大增長,對(duì)應(yīng)表3 的各項(xiàng)指標(biāo)本期同比均優(yōu)于前3 期。江蘇電視臺(tái)、江蘇荔枝新聞網(wǎng)對(duì)疫情期間的在線教學(xué)改革及實(shí)施情況也進(jìn)行了報(bào)道。
表3 深度學(xué)習(xí)達(dá)成效果評(píng)價(jià)模型
CCVSP 教學(xué)模式以新一代信息技術(shù)為支撐,依托創(chuàng)設(shè)的外在知識(shí)供給方式和環(huán)境,達(dá)成深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在認(rèn)知層次,為培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、高階思維能力和高尚人文素養(yǎng),提升人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了新思路和新方法。