杜焕强

摘 要：针对目前安全网络构建课程存在的问题，综合分析线上线下教学和拼图分组教学特点，提出“线上线下混合+拼图分组教学”的教学方案，并应用于安全网络构建课程，以教学案例“NGFW 深度内容过滤”为例，介绍教学实施过程，具体阐述如何以拼图分组合作教学为形式，融专业技能、实践技能、劳动教育、思政教育培养于一体，最后通过校企生三方评价给出教学实验分数，通过近年来学生参赛就业情况分析，展示课程实践教学效果显著。

关键词：安全网络构建；劳动教育；分组教育；拼图教学；线上线下混合

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引 言

现代高职高专学生综合素养培养最有效最直接的方法就是劳动教育。习近平总书记的讲话中曾多次提及要在全国大中小学中广泛开展劳动教育，引导祖国未来的接班人要崇尚劳动、尊重劳动，把劳动教育贯穿到新时代学生教育培养的全程中去，并鼓励他们在前人的基础上去努力研究新技艺、新方法。随着社会经济飞速发展，人民生活水平普遍提高，学生却往往非常缺乏基本的劳动理念，甚至轻视劳动行为，从而导致许多学生在平时的学习甚至在就业期间存在一些极其不良的观念，缺乏学习的主动性和自觉性，不重视课堂教学，仅有很少一部分能做到专心听课、勤思考、勤交流。理实不能有机结合的“三段式”教学长期制约着现代职业教育改革，使得真正体现职业教育思想和劳动教育改革的课程模式（以实践为导向）流于形式，不能走入课堂。在此氛围下，高职院校作为国家、社会培养高素质技术技能人才的重要载体，应当融劳动教育与专业技能教育于一体[1-2]，时刻把握新时代教育内涵，不断尝试摸索适合高职院校学生群体的劳动教育途径。

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安全网络构建课程问题分析

1）教学形式单一，主动学习缺乏。

信息安全专业核心实践课程之一——安全网络构建课程在教学改革前采用“教师讲解+实验演示”的传统教学模式，全程以教师为主，学生为辅。学生很少有机会参与实验、发表看法、成为教学群演的一部分，而更多的是被“填鸭式”灌输，久而久之导致学习积极性不高，思想远离课堂，教学效果极其不理想。

2）缺乏团体学习，学生参与度低。

传统的安全网络构建课堂教学形式单一，参考本科教学形式，学生间讨论交流或者师生之间互动探究的形式甚少。常说“亲其师，信其道”，其本质意义就是说师生之间要加强沟通，才能引起思想上的共鸣。课堂中教与学、学与学之间都缺少互助，课堂教学环境比较压抑，被施教者的积极性和主动性较低。

3）分组滥竽充数，距目标偏差大。

因为个体差异无法避免，所以选择尊重个体，按照分组教学理念[3]使得各个小组水平均衡，尽力协调出现“好、中、差”搭配的格局，但是实践证明，学生技术水平呈两极分化（前 20%掌握 80%实践技能，后 30%存在基础知识断层），导致“强者多劳、弱者旁观、差者游离”，每个项目看似“完美”的分组方式，实际偏差极大，很难出现理论上“好带差”的局面。

4）团体完美成功，并非个体成功。

教师作为课堂教学实施者，开展强弱搭配，初衷希望强带动弱，但是评价机制单一，仅以小组整体成果评分，缺乏个体贡献度量化指标，边缘成员未获有效激励。混淆了实际项目实施目标与项目教学实施目标（一个是追求项目的成功，一个是追求学生个体的收获与成长）。从整体上来看，每个项目的成功似乎是教学的成功，但忽略了教学的目标是个体的成功。在以学习者为中心的教学理念下[4]，教学不应当只追求表面上的效果，而更应当满足每一个学生成长与发展的需要。

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“线上线下混合+拼图分组教学”教学方案

线上线下混合教学[5]因其所具有的独特优势，在 2020 年受新冠肺炎疫情影响以来，在中小学和高校广泛实施，能更科学地学情分析、更精准地教学、更个性化地学习。其核心观点是以学生为中心的教学方法，更注重培养学生的自主学习能力，而不是以往的被动学习，但其在实施过程中学生线上学习效果难以保障，容易受其他因素干扰，注意力不集中；师生之间、生生之间的交流互动提升不甚理想；而且在真实情境中解决实际问题的能力、社会情感能力等内容涉及较少。

“拼图小组教学”[5-7]的核心观点也是以学生为中心，其灵活互动的形式营造出一种团队合作的氛围，倡导学生在学习中要合作互动，知识信息共享，从而增强学习能力和学习动力，是一种被实践证明有效的教学方法。学生以几人为一个小组，充分利用多种教学资源，在个人努力的基础上实现相互协作、合作共赢，集体完成一个共同的教学目标。“拼图小组教学”在高效率地实现教学目标的同时，营造出一种团队合作、师生和谐的教学氛围，从而促进学生创新意识和创新能力的形成，但该教学方式对学生自主能力要求较高、课堂管理难度大，普遍存在任务分配与时间协调不当，评价机制不完善等问题。

“线上线下混合+拼图分组教学”教学方法，是把两种以学生为中心的教学方法[4]进行有机组合。结合二者优点，发挥高职院校产教融合的特点，在信息安全专业核心课程（安全网络构建、网络攻防技术、渗透测试技术、Web 安全防护等）的教学中引入企业真实项目。“线上线下混合+拼图分组教学”让每个学生都成为项目中某一个知识点的专家，让所有的学生真正成为课堂的主人，充分调动他们学习的好奇心与积极性，进而改善教学效果，避免“打酱油”与“南郭先生”现象。在实训过程中，将劳动教育贯穿于实训环节，强化学生动手能力、沟通交流能力、解决问题能力、团队协作能力，在春风化雨、润物无声中培养爱劳动、敬劳动的职业素养。

充分挖掘线上线下混合教学与拼图式分组教学的优势，设计“八位一体”动态专长培养模式，具体是指推单式学微课、私设专属小灶、“双优”引领分组、校企作品展示、探讨工程目标、拼图分组学习、分享反馈总结、成绩综合评定 8 个教学阶段。充分发挥“双优”（党团干部、技术骨干）潜能协助掌控方向——由党团干部担任项目组经理，技术骨干担任专家组组长。充分发挥拼图分组教学优势，努力抑制不足，教师灵活设计多种教学方法指导学生进入“乐学”“善教”“喜享”。“拼图式合作教学”在高效地实现教学目标同时，营造出一种团队合作、师生和谐的教学氛围，从而激发学生的学习热情和学习动力，培养具有创新意识、善于沟通交流的德技并修的工程师，立体化体现现代工程教育。

安全网络构建课程的拼图式分组教学，借助线上线下翻转教学[8]，具体施教过程如图 1 所示。

1）推单式学微课。

先通过简单的测试，了解学生技能掌握的薄弱处，再专门为其推送对应的微课，达到查漏补缺效果。因每个学生基础、掌握程度、遗忘程度

各异，借助翻转教学线上优势，课前教师按照项目需要，提炼知识点，制作一批微课放于智慧树平台，另附初始能力测评。学生课前完成测评，平台根据结果推荐适合其技能的微课学习包及所属的专家组，学有余力者可以继续看提升微课学习包。

2）私设专属小灶。

选拔两类组长，线上提前辅导。教师根据班级特点，双向选拔党团干部为项目经理，负责项目分工、内部协调、对外沟通，教师课前线上简要解析项目的大致流程、划分子项目的思路和建议，发挥党团干部思想引领。

根据技能测评结果，双向选择未来各子项目的专家组长，课前线上发布子项目的技术难点、注意事项及技术讨论总方向，开设组长专属讨论群，让其在技术先行的同时培养分享讲解答疑能力。

3）“双优”引领分组法。

具体形式见表 1。

（1）专家组长（技术优干）按照同质分组思想，根据测评推荐及学生本人意愿，组建自己的专家团（6 人一组）。

（2）项目经理（党团优干）招聘项目团队，按照异质分组思想，根据子项目数去各专家团队选拔合适人选（按教师事先规定的 1 优 2 中 1 弱的要求）。

4）校企作品展示。

项目开始先为学生展示企业工程师真实项目，感受企业一线工匠们精益求精的态度；接着展示上届学长项目组的作品。以项目组为单位展开讨论：①论真实项目与模拟项目的区别；②学长们项目的优缺点。最后教师抽点分享各组讨论结果，作出点评。

5）探讨工程目标。

根据作品讨论结果，教师引出本次实训的最终项目，简要剖析项目的需求，实现的基本流程，要实现的工程目标，项目过程中要注意的

地方。

6）拼图分组学习。

先在项目组讨论确定子任务，然后去技术组讨论技术，再带着成熟的技术，分享给项目组成员，项目组最后汇总制订本组的实施技术方案，最后按照技术方案分工实施。具体拼图分组学习步骤如下。

（1）项目小组在项目经理领导下，在圆桌围炉式研讨项目，明确本组要实现的项目目标，然后划分并分配子任务，项目组每个成员记录所属的任务。

（2）同类技术人员进入各自的专家组，进行方桌讨论，为了保证每个专家在专家组都有所收获，并能够担负起未来回到项目组中分享技术的职责。专家组长先带领大家研讨技术难点与重点，形成该技术的通用实施方案，然后指导成员完成本组的技术方案。在这期间教师巡回指导，遇到无问题可讨论或者停滞不前的技术困难小组，教师主动引导建议，让该小组有问题可以讨论；而对于技术高手组教师为其设置技术难点，拓展小组的技术深度。

（3）专家回归项目，先分享自己所学技术，培养学生的语言表达能力、展示能力，项目组成员可以随时抛出问题，请专家答疑，解决不了的先记录，空闲时求教于专家组长。然后小组讨论确定最后的实施方案，最后项目经理带领小组实施工程，并完成工程竣工报告。

7）分享教学反馈。

项目组简要展示项目成果，分享项目过程中的心得，接受任意一组的提问，并作合理的解释。最后教师对本次拼图完成任务进行小结，重点解释难点，指出实施项目过程碰到的共性问题，简要点评各组优点，指出不足。

8）成绩综合测评。

课堂考核方式改革，从单纯的技术分改成技术分、劳动分、协作分三大类，打分人员由“双优”组长、企业工程师（可选）、教师 3 部分组成。使得课堂教学形成由教师这个孤立点牵动两条领队线，领队们拉动组内成员，最终由点线面三级流程，构成“椎体”的立体教学效果。

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安全网络构建课程教学应用

安全网络构建课程教学内容以岗位实际需求出发，从企业真实案例中提取“安全网络的初步设计”“硬件VPN配置管理”“硬件防火墙配置管理”“入侵检测系统配置管理”“入侵防御系统配置管理”“安全网络构建”6 个子学习领域。因施教对象是第 4、5 学期高年级学生，专业知识层次差别非常明显，所以在教学中采用分组式“师带徒”教学法，望能增强团队合作的职业素养以及分析问题、解决问题的职业能力。在实际实施过程中，出现了分组教学通病如组内角色固化严重、知识碎片化、协同效率低下等现象，以及“打酱油”“搭便车”现象。看似小组项目成功了，实际小组内存在很多“南郭先生”。经教研组充分研究论证“线上线下混合+拼图分组教学”方案，在安全网络构建课程中应用实施，效果非常明显，在完成项目同时全体学生受益。以“NGFW 深度内容过滤”为例展示新方案实际实施过程。

3.1阶段1：推单式学微课（课前）

1）步骤 1.1：学习需求诊断。

教师通过智慧树平台数据，调取学生过往防火墙基础配置测试数据，结合学生自评问卷，生成“能力图”，精准定位薄弱环节。

2）步骤 1.2：智能任务推送。

基于诊断结果，学习平台自动推送 3 类微课包。

（1）基础巩固包：包含URL过滤基础语法讲解（10min微课+5 道选择题）。

（2）进阶提升包：关键字过滤的正则表达式应用（含企业级敏感词库构建案例）。

（3）拓展创新包：文件类型过滤的深度检测技术（涉及文件头特征分析）。

3.2阶段2：私设专属小灶（课前）

根据新教学方案规则，选择“双优”干部，针对党团干部与技术骨干两类优秀学生进行差异化辅导能力提升，为后续分组协作提供核心支撑。

1）步骤 2.1：“双优”人才能力诊断。

（1）党团干部评估：通过领导力测评问卷（涵盖沟通协调、任务分配、应急处理等维度）与项目管理模拟测试（如模拟突发任务的优先级划分），定位其在团队管理中的优势和短板。

（2）技术骨干评估：结合技术实操测试（如防火墙策略综合配置效率、故障排除速度）与创新能力评估（如提出策略优化方案的质量），分析其技术深度和知识迁移能力。

2）步骤 2.2：定制化督导方案。

定制化督导方案见表 2。

3）步骤 2.3：成果转化预演。

（1）党团干部任务：设计一份“防火墙内容过滤项目管理手册”，包含任务分解模板、沟通话术指南、进度监控表等，用于后续分组协作。

（2）技术骨干任务：完成一个“技术攻坚案例包”，涵盖 3 个典型问题（如 URL 过滤绕过防范、文件类型误判修复）及其解决方案，作为组内知识共享素材。

（3）成果答辩：督导结束后，两类学生须向教师进行 10min成果汇报，由教师与企业导师联合评审，提出改进建议。

3.3阶段3：“双优”引领分组（课前）

拼图式组队采用“蛇形排列+自由选择”分组法；按技术能力从高到低排列学生名单；每组依次选取不同专长学生（URL/关键字/文件过滤）；开放 1min微调时间，允许学生根据兴趣互换组别。

3.4阶段4：校企作品展示（10min）

项目开始，教师利用安全运维实验室先为学生展示安恒公司事先搭建好的 NGWF 内容过滤项目，利用该公司的 NGFW 净化上网环境，通过在防火墙进行相关配置，禁止用户周一至周五工作时间 9：00—18：00 的邮件内容中含有“博彩”“赌博”的内容，且记录日志；接着，教师通过智慧树平台为学生展示以往优秀项目组的演示视频；然后，以项目组为单位展开研讨活动。

3.5阶段5：探讨工程目标（20min）

1）步骤 5.1：企业需求导入。

播放某互联网公司真实案例视频：由于员工下载含病毒的.exe 文件导致内网瘫痪，公司提出防火墙内容过滤需求。

（1）禁止访问 TOP100 恶意网站。

（2）拦截含“攻击工具”等5类敏感词的

邮件。

（3）阻断.exe/.dll 文件下载。

2）步骤 5.2：需求拆解。

工作坊每组使用“便利贴+思维导图工具”进行需求拆解。

（1）用红色便利贴标注 URL 相关需求。

（2）黄色便利贴标注关键字需求。

（3）蓝色便利贴标注文件类型需求。

（4）汇总形成带优先级的任务清单。

3）步骤 5.3：可行性论证。

各小组派代表进行 3min方案陈述，教师引导其他小组从策略冲突、性能影响等角度提出质疑并完善方案。

3.6阶段6：拼图分组学习（30min）

1）步骤 6.1：专项攻坚。

专项攻坚细节见表3。

2）步骤 6.2：组内知识拼图。

每 5min进行一次“闪电分享”。

（1）专员用 2min讲解技术要点（如 URL 过滤的缓存机制）。

（2）其他成员提问，形成技术备忘录。

（3）技术组长汇总关键信息，生成“组内技术手册”。

3）步骤 6.3：联合调试。

使用网络拓扑可视化工具模拟企业网络，各成员依次导入配置。

（1）URL 专员部署网站过滤策略。

（2）关键字专家开启邮件检测。

（3）文件专员设置下载限制。

（4）共同测试策略兼容性，记录冲突日志。

3.7阶段7：分享教学反馈（15min）

1）步骤 7.1：情境化演示。

每组搭建模拟企业网络环境，演示 3 种攻击场景。

（1）尝试访问恶意网站（URL 过滤生效）。

（2）发送含敏感词邮件（关键字拦截触发）。

（3）下载恶意软件（文件类型阻断）。

2）步骤 7.2：技术复盘会。

每组重点分享 2 个问题。

（1）遇到的最棘手问题（如 URL 过滤的泛域名误判）。

（2）创新性解决方案（如建立动态学习的敏感词模型）。

3）步骤 7.3：企业专家与教师联合点评。

企业专家与教师联合点评，提出改进建议及学习资源推荐。

3.8阶段8：成绩综合测评（5min）

课堂考核方式改革，从单纯的技术分改成技术分、劳动分、协作分三大类，打分人员由“双优”组长、企业工程师（可选）、教师3部分组成；最后教师对各个小组送上线上评语，企业工程师赠未来寄语。

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教学效果

课程教学方案实施期间，经过课前线上三步骤，使教学更精准赋能，通过推单式学微课+私设专属小灶实现个性化能力提升。课中，线下拼图式小组教学，使学生深度协作，确保了每个学生成为技术节点，通过知识拼图完成复杂任务。引入企业真实需求与评价机制，强化了教学内容的实用性。经过培养，信息安全技术应用两个班级近百人，在浙江省高职院校职业技能竞赛中获奖近十次，能积极参与地区护网与安全巡检任务，深受地方好评。部分毕业生进入北京天融信杭州分公司从事网络安全设备维护工作，跟安全网络构建教学内容一致，也有部分学生进入杭州专业相关的知名企业工作。

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结 语

将翻转教学与拼图教学融合，充分发挥各自优点，促进学生的深度学习；通过“双优引领+个性赋能”机制，实现“人人有专长、组组能攻坚”，使得专业技能和职业素养得到大幅度提升。让学生有能力有信心参与到市网络空间安全学院的各类护网、评测、巡检项目中。在新方案教学实施过程中，将劳动教育贯穿于各个实践环节，使得劳动教育春风化雨、素养育人润物无声，从而强化学生动手能力、沟通交流能力、解决问题能力、团队协作能力，进而充分提升了职业认同感。

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