基于项目驱动的O2O教学模...以“信息隐藏技术”课程为例_吴秋玲.pdf

2023 年第 2 期（总第 1414 期）No.2，2023Serial No.1414黑龙江教育（高教研究与评估）HEILONGJIANG EDUCATION（Research and Evaluation of Higher Education）专业建设与教学改革随着计算机和互联网技术的高速发展，信息安全问题成为亟待解决的全球难题。“信息隐藏技术”是信息安全专业一门重要的专业课程，主要包含隐写术、数字水印和隐蔽通信等信息安全领域的重要技术，被广泛应用在多个领域。“信息隐藏技术”课程内容与工程实际应用密切相关，如采用纯粹的校内课堂教学很容易与实践应用脱节，因此以学生的能力培养为核心，联合校企双方资源共同构建信息隐藏技术教学与实践体系，使学生在做中学，既有充足的时间“慢慢学”，又有便利的空间“好好练”，成为教学改革过程中的重点问题。随着高校教学改革的不断深化，基于线上网络空间和线下实体课堂相结合的线上线下（Online To Offline，O2O）混合教学模式将互联网教学与传统教学方式有机联系起来，通过两方整合，实现优劣互补，已成为近年来教学研究领域的一大热点问题1-3。如黄虹等构建了一种基于 O2O 的“微课慕课翻转课堂”的立体教学模式4；罗映红等设计了一种“二维三位一体”的 O2O混合式教学模式5；韩宏壮探讨了基于移动终端的线上线下混合式教学模式在课程建设、教学设计和教学评价等方面的改革与反思6。从实践效果来看，O2O 教学模式与单纯的课堂教学或网络课堂相比，在促进学生主动学习、丰富教学资源以及实时掌握学情等方面取得了较好的效果，但仍然存在很多问题，如教师在组织教学活动时线上线下的教学内容连接得不够紧密；以“换汤不换药”的方式将部分实体课堂的教学内容搬上网络课堂；由于教学内容与实际工程结合不够紧密，没有针对性地锻炼学生的实践创新能力，致使部分学生对于课程的学习目标比较迷茫，在学习过程中没有“获得感”；缺乏对学生主动学习和团队协作能力的培养。可见，如果仅追求教学模式之“形”的改变，而缺乏对教与学关系的深度思考，并不能给学生的学习带来实质性优化。项目驱动教学法将教、学、做进行有机结合的教学方法，在应用型高校专业课教学中实用性较强7-8。如冯亚娟将项目驱动教学法应用在传统课堂教学中以增强学生的实践和创新能力9；张淑萍等将其应用到专业课教学中以提升课程教学效果10；余宏等采用项目驱动教学法将理论知识点融入工程化项目11。项目驱动教学法以学生为中心，以学生为教学活动的主体，以教师为主导，通过师生共同进行项目开发而开展教学活动，对提高学生学习兴趣、增强工程实践能力和培养团队精神具有独特的作用，对教学质量有明显提升作用。但项目驱动教学法要构建与工程应用相适应的教学项目，如果与企业需求脱节，难免存在闭门造车之嫌。此外，项收稿日期：2022-06-16作者简介：吴秋玲（1979），女，江苏泗阳人，金陵科技学院网络安全学院副教授，博士，主要从事无线网络安全、信息隐藏技术研究。基金项目：2021 年教育部产学合作协同育人项目“信息隐藏技术 线上线下混合教学模式改革与实践”（202102089002）；金陵科技学院高层次人才工作启动费资助项目“网络空间音频信息隐藏与检测技术研究”（jit-b-201918）；江苏省现代教育技术项目“应用型网络安全人才的教学模式创新研究”（2021-R-93916）摘要：文章针对“信息隐藏技术”课程教学现状和存在的问题，在校企深度合作背景下采用项目驱动教学法和线上线下混合教学模式对课程进行教学改革。结合企业需求，校企双方对教学内容进行整合和重构并设计教学项目，将项目所需知识点以多媒体形式发布在网络上，同时在实验室由企业工程师指导学生完成项目任务，采用线上线下相结合的多维度成绩评定方式考核学习效果。实践证明，在促进学生由被动学习转向主动学习，培养其工程实践能力、自主学习能力、创新能力和团队协作能力等方面教学效果较明显，提升了教学质量。关键词：信息隐藏技术；项目驱动；线上线下；教学改革中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2023）02-0026-03基于项目驱动的 O2O 教学模式在校企课程中的应用以“信息隐藏技术”课程为例吴秋玲，马乐军，曲爱妍（金陵科技学院，江苏 南京 211169）26基于项目驱动的 O2O 教学模式在校企课程中的应用以“信息隐藏技术”课程为例目驱动教学法需要有充裕的课时来支撑，而传统的课堂教学课时有限，往往难以满足项目驱动教学法的课时需求。本文以“信息隐藏技术”课程为例开展了在校企深度合作背景下将项目驱动教学法和 O2O 教学模式结合起来的教学改革。由高校专业教师和企业资深工程师组成教学团队，结合本专业人才培养目标和企业技术需求，首先使用项目驱动教学法将教学内容分解为多个教学项目。然后使用线上线下教学法，一方面将理论知识点以视频和 PPT 等形式呈现在网络平台上，促进学生由被动学习转向主动学习，使其有充足的时间“慢慢学”；另一方面在专业实验室由企业工程师指导学生完成项目实体，培养学生的工程实践能力、创新能力和团体协作能力，使其有空间“好好练”。在校企合作背景下，将项目驱动教学法与线上线下混合教学模式结合起来，通过邀请企业工程师加入教学队伍来解决教学项目与企业需求衔接的问题，通过将理论教学搬入网络空间来解决课堂教学课时受限的问题。从近两年“信息隐藏技术”课程的教学效果来看，该教学改革在促进学生由被动学习转向主动学习，培养学生工程实践能力、自主学习能力、创新能力和团队协作能力等方面教学效果较明显，提升了教学质量。一、“信息隐藏技术”课程教学现状及存在的问题“信息隐藏技术”课程主要面向信息安全专业的本科学生，是一门理论性和技术性都很强的专业课程。该课程涉及数学、信号处理技术、图像学、语音处理、视频处理、计算机编程等多个领域的专业基础知识，仅靠课堂上的有限学时往往难以满足教学需求。在课程学习之初，学生通常会被课程中描述的各种有趣的隐藏技术所吸引，但在学习过程中由于缺乏课程所需的基础知识，无法获得及时有效的答疑解惑，或者因不了解企业技术需求等原因而渐渐失去兴趣，因此如何维持和提升学生的学习兴趣使学生愿意学，拓展学习时间和空间使学生知道怎么学，将课堂所学和工程实际有机融合使学生学有所用，成为课程教学中亟待解决的问题。教学活动中主要存在以下问题。课程涉及广泛的理论基础知识，无足够课时为学生补充所缺理论知识点；课程实验太过简单，不能有效支撑企业技术需求；授课方式老套，不能激发学生主动学习和相互协作；知识点零散，学生无法熟练掌握重要知识点；成绩评定方式僵化，不注重过程性考核。二、基于项目驱动教学法和 O2O 混合教学模式的教学改革与实施基于以上问题，专业教师积极到多家企业进行调研，并围绕培养目标和工程实际中学生须具备的知识、能力和素质开展充分研讨，最终确定与北京天融信科技有限公司共建“信息隐藏技术”课程。校企整合双方的教学资源，加强实践教学体系建设，以提升工程实践能力和促进主动学习为目标，采用项目驱动教学法对课程内容进行整合，以 O2O 混合教学模式来实施教学过程。（一）基于项目驱动的教学内容设计在教学内容方面，采用项目驱动教学法对“信息隐藏技术”课程进行项目分解和知识点融合以重构课程教学内容。本课程采用“能力递进”的方式来设计教学项目，由易到难地设计若干个有代表性的项目，把零散的基础知识点和创新思维结合起来，在项目的逐步实施过程中不断强化共性的基础知识，并渗透式启发和拓展学生的创新思维，最终以综合性的项目全面训练和检验对课程的整体掌握情况。课程共设 48 学时，包括 32 个理论课时和 16 个实践课时。经过多轮研讨，结合工程实际需求以及以往的课程开设经验，课程设立了 8 个教学项目，包括 1 个入门级项目、2 个进阶项目、3 个提高项目以及 2 个综合项目，项目涵盖了课程大纲的所有内容，难度逐渐递进。每个项目都采用线上线下相结合的方式开展教学活动，由专业教师进行线上教学，企业工程师在实验室开展实训指导，具体项目、知识点、开课方式以及学时如表 1 所示。（二）线上线下混合式教学模式采用 O2O 教学模式开展教学活动，通过线上学习延展学习的时间，使学生能够“慢慢学”，通过线下探究扩宽学习的空间，让学生能够“好好练”，在与专业教师、企业工程师以及本组同学的不断交流与讨论中提升其团结协作能力、自主学习能力和实践创新能力。具体执行流程如图 1 所示。课前：该阶段重点在于准备资源，并提前向学生发布项目任务。校企双方对知识点进行归纳、分解和融合，设计教学项目并创建资源，具体包括录制授课视频，设计并发布练习和相关考核资源，创建在线讨论话题，组建学习小组等相关工作。课中：该阶段由线上网络教学和线下实体训练两部分组成。专业教师引导学生探究线上教学资源中的知识点，并强调和点拨关键知识点。企业工程师指导学生完成指定的项目任务，将线上所学知识点进行解释和迁移至实际工程应用中。该阶段以学生为主体，通过翻转课堂的方式由校企双方教师引导以及同组学生之间进行讨论完成自主深度学习。课后：该阶段主要进行网络答疑和教学反思。校企双方教师根据学情对项目的教学过程进行反思，调整教学设计，为进一步完善课程教学积累经验；学生讨论并总结遇到的困难和收获，进行项目整合，为课程设计、毕业设计和学科竞赛等项目打好基础。表 1 教学项目一览表27图 1 线上线下混合教学模式（三）多元化成绩考评体系建设本课程的考评体系将定量考核和定性考核相结合，学生互评和师生互评相结合，过程性考核和期末考核相结合，线上考核和线下考核相结合，能够实现多位立体的考核效果。考评体系尽可能地统筹考虑学生网络学习和项目实践两方面的学习行为，注重对学生学习效果的过程性评价，根据线上、线下、项目的达成度等多方面因素设计相适应的成绩。学生总成绩由过程考核成绩和期末考核组成。过程考核成绩包括视频、作业、讨论、阶段性测试、项目报告。在教学活动实施过程中，教师会通过网络平台向学生布置课前预习练习、课中阶段性练习和课后巩固练习等测评资源，并通过社区论坛和线下小组讨论等形式组织学生讨论课程内容和知识点。在每个项目结束时进行阶段性考核，有针对性地进行教学干预。三、结论采用问卷调查、成绩分析、学生座谈等方式对学生进行调查，结果表明学生对本课程的掌握程度比前几届明显提升，对课程的学习兴趣更为浓厚，能够将本课程所学知识应用在后续的学科竞赛、创新训练和毕业设计中。本次教学改革是校企双方在专业课程教学改革方面的有益尝试，对于其他课程的改革有借鉴作用，其特色主要体现在四个方面：（1）项目驱动教学法通过将本课程所有知识点贯穿在 8 个项目实践中，改变了传统的以教师为中心的单向知识传输方式，在做中学中提升了学生的学习主动性。（2）采用 O2O 混合教学模式将理论知识和实践任务在不同的平台中展现出来，形成实体课堂和网络课堂互补式教学，延展了学习时间和空间，提升了学习效率。（3）将高校和企业的教学资源有机整合，拉近了理论与实践的距离，丰富了应用型高校专业实践类课程的教学理论。（4）在教学实施过程中，专业教师通过与企业工程师深入交流与合作，使青年教师对自身的角色定位有更深刻的认识，因此本次教学改革可为应用型高校青年教师的发展模式研究提供经验参考。参考文献：1白雪梅.MOOC 环境下基于项目驱动的混合式教学模式研究与实践以可视化移动应用编程为例J.计算机教育,2020(2).2傅荣会,唐年庆.线上线下混合式教学在程序设计课程中的改革研究J.计算机时代,2020(2).3吴霞.实验课程线上线下相结合的教学模式设计与实践J.实验室研究与探索,2019(5).4黄虹,魏宸,邹长伟.“微课慕课翻转课堂”立体教学模式的构建以“环境评价”课程为例J.现代教育技术,2016(10).5罗映红.高校混合式教学模式构建与实践探索J.高教探索,2019(12).6韩宏壮.”计算机应用基础”线上线下混合式教学模式探究J.安庆师范大学学报(自然科学版),2020(3).7梅林玉,陈婕,邵云鹏,等.基于项目