BOPPPS教學模式在數字調查取證課程中的應用初探

摘 ?要： 針對公安院校數字調查取證課程中存在的教師“填鴨式”講解、學生參與度不高的問題，提出融合BOPPPS和對分課堂的教學模式。闡述“BOPPPS+對分課堂”雙模式在課程教學中的作用，介紹雙模式下數字調查取證類課程的教學設計，總結基于“BOPPPS+對分課堂”雙模式的實踐教學經驗，為探索提高教學質量、激發(fā)學生學習熱情提供新思路。

關鍵詞： BOPPPS教學模式; 對分課堂; 數字調查取證課程

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1006-8228（2021）08-116-03

Application of BOPPPS teaching mode in the digital investigation and forensics course

Yang Xue

（Department of Computer and Information Security， Zhejiang Police College， Hangzhou， Zhejiang 310053， China）

Abstract： Aiming at the problems of teachers' cramming explanation and students' low participation in the digital investigation and forensic course in police colleges， a teaching mode integrated with BOPPPS and SAP is put forward. This paper expounds the role of "BOPPPS + SAP" dual mode in the course teaching， introduces the teaching design of digital investigation and forensic course for the dual mode， and summarizes the practical teaching experience based on "BOPPPS + SAP" dual mode， so as to provide new ideas for improving the teaching quality and stimulating students' learning enthusiasm.

Key words： BOPPPS; SAP; the digital investigation and forensic course

0 引言

對于網絡犯罪，最初，法庭認為從計算機中獲得的證據與普通的傳統(tǒng)物證并沒有什么不同，但隨著技術的不斷進步，數字證據的復雜性不斷增加，與傳統(tǒng)證據之間的類似性逐漸減弱。自上世紀90年代中后期開始，圍繞數字調查取證的學術研究、工具軟件研發(fā)和其他相關產業(yè)陸續(xù)出現并發(fā)展起來，日益成為網絡信息安全領域的一個熱點課題。與此同時，為培養(yǎng)公安民警偵辦網絡犯罪案件的能力，全國各公安院校陸續(xù)開設了數字調查取證類課程。

2018年，浙江省教育廳在《浙江省教育信息化三年行動計劃（2018-2020）》中提出，要加快推進“互聯網+教學”，積極推進線上線下相結合的混合式學習，開展基于網絡的課程教學與評價，通過技術與教育深度融合，實現教學活動“以學生為中心”[1]。在數字調查取證課程教學過程中，針對課程特點及學生學習情況調整教學方法，使學生以討論、歸納與實踐等方式在各環(huán)節(jié)參與教學內容，提高學習熱情及知識應用能力[2]也成為教學的主要目標。

1 數字調查取證課程教學現狀

公安院校開設數字調查取證類課程的目標是讓學生掌握數字調查取證的主流技術，為未來公安實戰(zhàn)工作打下基礎。在具體授課過程中，教師授課系統(tǒng)性、基本概念的定義、知識結構及運用按部就班，但仍無法回避一些存在的問題：①羅列了知識點，教學目標卻不夠清晰，致使學生不清楚所學知識的用途;②過分重視系統(tǒng)性，將大量知識“填鴨式”地灌輸給學生，學生對所學內容消化不良;③學生聽眾角色未變，課堂上吸引學生參與教學活動的方式極少;④學習情況缺少及時反饋，教學效果受到影響。

目前，全國各公安院校都非常重視數字調查取證類課程的研發(fā)與教學，從不同角度開展數字調查取證課程建設。臺灣警察專科學校的張志汖等人[3]從數字取證專業(yè)課程建設為出發(fā)點，探討數字取證定義、工具的使用等，用模塊化的方式構建數字取證專業(yè)課程。模塊化的課程設計方式使教師可彈性調配課程內容，有效引導學生達到“了解數字取證的正確性、完整性及一致性”的學習成效。宋秀麗等人[4]針對計算機取證課程的實驗教學提出了兩套方案。其中一套方案針對模擬場景開展教學，闡述每個場景的操作要求和方法;另一套方案是以分配學時的方式開展教學，給出教學安排表中的項目內容和具體步驟。他們的工作在制定計算機取證課程大綱方面具有參考意義。四川警察學院的李艷、繆紅等人[5]從培養(yǎng)網絡警察的角度探討計算機取證類實驗課程、內容設計及實驗室建設等工作。2018年，加拿大勞里埃大學的林曉東教授出版數字調查取證教材《Introductory Computer Forensics： A hands-on practical approach》，將數字調查領域的理論及案例結合起來，為開展數字調查取證課程提供支撐。以上相關工作的關注點大都為數字調查取證課程內容、實驗設計等方面，較少涉及課程教學的開展。

BOPPPS模型是目前大家公認較好的教學模式，該模型深入貫徹“以學生為中心”的教學理念，受到廣大教師和學生的普遍歡迎[6]。在公安院校數字調查取證課程中借鑒BOPPPS教學模式，對提升課程教學效果有現實意義。本文總結筆者在數字調查取證課程教學過程中引入“BOPPPS+對分課堂”雙模式，提高學生課堂參與度、提升教學效果的經驗。

2 BOPPPS和對分課堂教學模式構建

2.1 BOPPPS模型與對分課堂

BOPPPS模型是北美高校教師技能培訓機構Instructional Skills Workshop（ISW）推薦的教學模型，該模型將教學過程劃分為引入（Bridge in）、目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory learning）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）六個階段[7]。BOPPPS教學模式各階段功能如表1所示。

對分課堂[8]是由復旦大學張學新教授于2014年提出的課堂教學改革新模式，其核心理念是將課堂時間分配為教師講授和學生討論兩部分。對分課堂把教學清晰分離為三個過程，分別為講授（Presentation）、內化吸收（Assimilation）和討論（Discussion），因而也被稱為PAD課堂。該模式結合講授式與討論式課堂的優(yōu)點，既類似傳統(tǒng)課堂，教師在授課過程中處于啟發(fā)、引導的地位;又類似討論課堂，強調“生-生”、“師-生”互動，鼓勵自主性學習。對分課堂的引入能夠調動學生在課堂教學過程中的參與度。在教學設計時，筆者采用“對分課堂”理念以實現“參與式學習”。

2.2 基于BOPPPS和對分課堂的教學設計

圖1所示是基于BOPPPS和對分課堂模式的數字調查取證課程教學設計。通過案例導入、問題導入等方式實現教學內容的引入，明確教學目標。借助課程網絡平臺發(fā)布SPOC視頻和習題等完成預習和教學前測。在參與式學習環(huán)節(jié)，根據課程內容采用翻轉課堂與教師講授相結合的教學方法，提高學生課堂參與度。學生通過在線答題的方式完成知識后測、課后反饋等環(huán)節(jié)。在整個設計中，充分利用釘釘、學習通等網絡教學平臺有序推進課程教學。

3 教學模式的實施

本節(jié)以數字調查取證課程中“基于NTFS文件系統(tǒng)元信息的數據恢復技術”教學內容為例，介紹基于BOPPPS的教學實踐。具體教學流程如表2所示，圖2展示該流程與BOPPPS各階段的映射關系。

如表2所示，首先通過學習通平臺發(fā)布教學視頻、圖片、文字材料、習題等網絡教學資源，要求學生自主學習寫入、刪除、覆蓋等文件操作相關知識。在SPOC視頻中引入公安部公布的典型案例“江蘇省南通市通州區(qū)教育局網站被入侵案”[9]的基本案情，預設問題：在服務器日志被刪除的情況下如何破案？激發(fā)學生興趣。

然后，在課堂上邀請學生分享NTFS文件系統(tǒng)數據寫入、刪除和覆蓋等知識點。引導學生發(fā)現：文件系統(tǒng)的系列操作會導致殘余數據區(qū)的存在，從而具備開展數據恢復的可行性。結合圖3所示的案例偵破過程，引導學生發(fā)現所學知識在公安實際工作中的應用，增強他們的學習獲得感。

接下來，設計拓展問題“如何消除文件系統(tǒng)中的殘余數據”引導學生從反取證的角度考慮問題，進一步啟發(fā)學生思考。

最后師生共同梳理重要知識點，收集學生對本次教學活動的反饋，進一步優(yōu)化后續(xù)教學安排。

4 效果評價

數字調查取證課程運用BOPPPS與對分課堂相融合的模式，注重學生的全過程參與和學習情況的及時反饋，充分利用釘釘、學習通等工具實現教與學的高效互動。2020年9月至2021年1月，針對本校2018級網絡安全與執(zhí)法專業(yè)教學班開展教學改革，已取得如下效果。

①學生學習的主動性增強。在引入環(huán)節(jié)采用與公安實際工作密切相關的案例、問題，能夠吸引學生的注意力。通過參與式學習，使學生帶著問題聽課，加深學生對學習內容的理解。及時的后測和總結反饋使師生之間的互動更加緊密。②學生解決實際問題的能力提高。通過教研結合，用最新的科學理論和成果充實教學內容，在后測環(huán)節(jié)設置能夠將所學知識用于解決實際問題的內容，讓學生感受到運用知識服務公安工作的實際意義，激發(fā)其探究知識的熱情及實踐創(chuàng)新的能力。③落實全過程形成性評價。及時的后測、總結與反饋，使教師和學生能夠實時掌握學習情況，有效沉淀學生的形成性評價數據，更加真實地反映學業(yè)水平。

5 結束語

本文基于BOPPPS教學理念，從教改思想、設計方式及課堂教學實施等方面探討公安院校數字調查取證類課程的教學改革實踐。通過設計合適的案例和問題，吸引學生興趣，引導學生思考。引入對分課堂，增加“師-生”和“生-生”之間的互動，加深學生對所學知識的理解。BOPPPS和對分課堂融合教學模式關注教學設計，強調學生的全過程參與，是為達到“以學生能力培養(yǎng)為核心”的目標而開展的有益探索，在各類教學活動中都有適用性。

參考文獻（References）：

[1] 浙江省教育廳.浙江省教育信息化三年行動計劃（2018-2020）[DB/OL].http：//jyt.zj.gov.cn/art/2018/12/17/art_1532985_27500568.html

[2] 矯媛媛，潘曉剛，馬滿好.本科線上教學中改進的BOPPPS模型教學設計[J].高等教育研究學報，2020.12：52-55

[3] 張志汖，林宜隆，戴天岳.高校數字取證專業(yè)課程建設之研究[J].計算機科學，2015.10：125-135

[4] 宋秀麗，陳龍，鄧紅耀.計算機取證課程實驗教學探討[J].實驗室研究與探索，2007.6：14-19

[5] 李艷，繆紅，李進.公安高校網絡警察培養(yǎng)實驗教學體系研究[J].四川警察學院學報，2011.12：81-85

[6] 羅宇，付紹靜，李暾.從BOPPPS教學模型看課堂教學改革[J].計算機教育，2015.3：16-18

[7] Pattison P， Day R Instructional skills workshop （ISW）handbook for participants[M].ISW International Advisory Committee，2006：3

[8] 張學新.對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇，2014.5：5-10

[9] 中華人民共和國公安部.公安部公布打擊黑客犯罪五起典型案例[DB/OL]. （2015.11.12）[2020.09.10].

[10] https：//www.mps.gov.cn/n2253534/n2253535/c5114439/content.html

收稿日期：2021-03-17

基金項目：2020年度浙江省教育科學規(guī)劃研究課題（2020SCG278）; 2019年度浙江警察學院教改、課改、課程思政、專業(yè)思政示范課程建設項目（20190101）

作者簡介：楊雪（1988-），女，山東梁山人，碩士，講師，主要研究方向：網絡安全。