促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的CCVSP 教學(xué)模式研究與實(shí)踐

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）

0 引 言

各高校經(jīng)過(guò)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(wèn)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(wèn)卷調(diào)查[2-3]，以及全國(guó)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(wèn)題。

問(wèn)題1：將在線教學(xué)簡(jiǎn)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(guò)，他們只是將原來(lái)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(jiǎn)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(zhǎng)對(duì)在線教學(xué)的認(rèn)識(shí)?！氨姸鄬W(xué)生黨評(píng)價(jià)一星報(bào)復(fù)釘釘軟件”一類的新聞就說(shuō)明了這一問(wèn)題。

問(wèn)題2：將在線教學(xué)簡(jiǎn)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(kāi)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(wú)從掌握也就不用考慮，可以說(shuō)，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(wèn)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。

1 CCVSP教學(xué)模式研究

1.1 深度學(xué)習(xí)理論

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(guó)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(wèn)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。

1.2 促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的CCVSP 教學(xué)模式

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(guò)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(guò)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(jiǎn)稱為CCVSP。

2 CCVSP教學(xué)模式實(shí)踐

抗疫期間筆者在中國(guó)大學(xué)慕課開(kāi)設(shè)了第4 期在線開(kāi)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(kāi)設(shè)，CCVSP 教學(xué)模式得到了很好的實(shí)踐。

2.1 內(nèi)容為王

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(kāi)，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(wèn)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(wèn)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(mén)”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(wèn)題和解決問(wèn)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(mén)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(jué)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。

2.2 能力強(qiáng)化

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)。

2.3 價(jià)值觀塑造

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(jī)；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?guó)家和社會(huì)無(wú)私奉獻(xiàn)自己的知識(shí)和力量，而不僅僅是一名在舉國(guó)上下抗擊疫情期間埋頭讀書(shū)、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(guò)熱點(diǎn)事件剖析和討論引導(dǎo)，幫助學(xué)生透過(guò)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(guó)家衛(wèi)健委的釣魚(yú)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(wèn)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(guó)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(mén)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(shū)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(shū)”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(guó)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(wèn)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(wèn)題的在線討論非常熱烈，通過(guò)討論，學(xué)生的法律法規(guī)意識(shí)得到了增強(qiáng)。

2.4 學(xué)習(xí)空間重構(gòu)

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(méi)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(kāi)展教學(xué)互動(dòng)。

我們?cè)? 年前就探索構(gòu)建了以中國(guó)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(kāi)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(shū)為配套教材的書(shū)網(wǎng)一體開(kāi)放課程資源云。學(xué)習(xí)者可以直接訪問(wèn)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(kāi)放課程資源無(wú)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(kāi)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(jiàn)表2。

2.5 “五步”翻轉(zhuǎn)教學(xué)

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(lái)，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(guò)案例引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)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(guò)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(wèn)題和困惑點(diǎn)進(jìn)行闡釋，教師提出新的問(wèn)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(kāi)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(jiǎn)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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。

2.6 持續(xù)評(píng)價(jià)

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(guò)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。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)所使用的在線平臺(tái)及APP（見(jiàn)表2）獲取相關(guān)數(shù)據(jù)（指標(biāo)見(jiàn)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(zhǎng)，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(wèn)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。