0 引 言
为了在国际竞争中赢得主动，科技强国之路是必然的选择，“建设创新型国家”已成为我国的战略目标之一，而高校在创新型人才培养中肩负着重要使命。创新型人才到底该如何培养？许多高校纷纷探索研究型教学之路。研究型教学强调将科研思维融入教学过程，注重学生问题意识的形成与培养，引导学生以科研的思维方式学习知识和创造知识，运用知识解决实际问题。老师围绕学生需求引导教学，在讲课中重视师生互动，及时发现问题和解决问题，力求革除教师唱主角而学生参与不足的弊端，使学生通过思考和参与更好地领悟课程的精华[1]，以培养其好奇心、求知欲、探索精神、毅力和创造力。
近年来，在大数据迅猛发展的同时，存在的隐私泄露问题日益凸显。例如，美国“棱镜门”窃密计划曝光；Facebook 未经过用户允许，将其平台中的用户原始数据交由第三方企业进行用户行为分析，导致用户的位置信息、社交信息等隐私数据泄露；谷歌、雅虎、微软等企业超2.7 亿电子邮箱发生泄露事件。为解决此类问题，关于数据隐私保护的法律法规在许多国家相继落地，如《通用数据保护条例》（2018年，欧盟出台）、《加州消费者隐私法案》（2020年，美国出台）、《个人信息保护法》（2021年，我国出台）等。随着具有世界影响的数据隐私保护相关法律法规的颁布，隐私保护技术已成为学术界和工业界的研究热点之一。2021年，世界著名的互联网研究与顾问咨询公司Gartner对隐私安全行业的预测是未来几年，隐私法律法规将保护全球3/4人口的个人数据；世界以隐私保护为动机的数据保护和合规技术支出将突破百亿美元[2]。隐私安全课程作为学术和产业界亟需的专业核心课程，能否教好，直接影响到我国隐私安全人才的培养质量，对其进行研究型的教学改革意义重大。探索隐私安全课程的研究型教学模式对研究生教育发展有积极的引导和促进作用，其研究成果的教学思想、教学活动结构框架及活动程序，对于网络空间安全、计算机科学与理论、电子信息等学科研究生的前沿专业课具有某种意义上的普适性，有着广泛的应用前景。目前，北航网安学院已有部分课程（如密码学等）将其应用于教学实践。
1 教学现状
当前，教育界的一个热点问题是高校如何有效培养大学生的创新能力。为解决这一问题，高校将研究型教学作为努力的目标。随着高等院校对研究型教学的日益重视，研究型教学已初见成效，但当前对传统教学方法的改革仍不够重视。在教学中普遍存在的偏重讲授的“灌输式”教学模式亟须改变，需探索以问题为导向、增强师生互动的探究式教学方法，以提高学生的学习兴趣，使学生的学习变被动为主动，进而激发学生的探索、思考、批判和创新潜能。
研究型教学模式已成为国内外教学的一大发展趋势[3-5]，但总体上看，目前研究型教学理论方面仍存在一些不足，例如，不同课程的研究型教学模式之间存在差异，如何针对具体课程进行实施？如何评价教学效果？目前学生们仍存在如下问题：缺少仔细观察的耐心；学习态度不端正，平时旷课或不听讲，考前突击，为考试而学习；对所学知识的领悟深度和广度不够；不善于利用所学知识和方法解决实际问题等。因此，迫切需要针对隐私安全课程，进一步探索研究型教学模式。
2 隐私安全课程研究型教学模式
在隐私安全课程的讲授中，针对基于访问控制的隐私安全、基于密码学的隐私安全、基于概率论/信息论的隐私安全等几部分内容，开展以公开问题或师生创设问题为导向、发现并设定前瞻研究微课题、研读并评价最新前沿科研成果的教学模式的探索与实践。
2.1 以公开问题或师生创设问题为导向，设定前瞻研究微课题
基于问题的教学方法简称为问题驱动型（或导向型）教学法，该方法的学习起点为所学领域里的问题，以问题为核心来组织学习内容，学生通过寻找解决方案的方法进行学习[6-7]。由于隐私安全领域发展迅猛，现成的问题往往有些滞后，且直接给问题容易让学生陷入被动，因此在该课程的教学里，首要的工作是问题的查找和设立。
由教师和学生一起找公开问题，或老师创设问题，对问题进行筛选，发现并设定前瞻研究微课题。筛选和设定问题时，需考虑以下几个方面：①问题的设定要服务于教学目标和教学内容，最好能考查多个知识点；②设计的问题及问题的来源要简洁清楚，以增强问题的可读性和说服力；③教师要因材施教，根据学生的专业基础、研究方向和特长，结合教学大纲，将问题划分为几类；④问题要难度适中，环环相扣，由浅入深，以免让学生望而却步。另外，本文探索学生自创问题式研究型教学模式。在学习过程中，鼓励学生自己挖掘知识产生的动机，多问几个为什么（例如，为什么是这样的，为什么不能简化，为什么不能是其他形式），让学生自己发现问题，将筛选的问题中能综合考查多个知识点及其应用的大问题提炼为微课题；将所有问题汇总建成问题库，包括单一问题和微课题两种问题。
在问题的解决环节，以学生为主，老师起引导作用。具体环节包括：①选题：根据选课人数和问题种类（即单一问题和微课题），确定各小组的人数，小组成员由学生自由组合确定，每小组选择感兴趣和擅长的问题；②调研：以问题为驱动，充分利用图书馆和网上资源，学习和思考相关领域知识；③小组研讨：各小组定期集中开展研讨，成员报告各自的学习结果并讨论，力求形成未必完善的问题解决方案；④整合结果：对讨论的结果进行整合，完全或部分解决选定的问题；⑤完善结果：针对整合的结果中遗留的问题或不足，重复环节②—④，最终形成完善的结果；⑥小组报告和课堂展示：各组给出书面报告并在课堂上讲解，分享解决问题的过程。
例如，讲授秘密共享这一知识点后，给大家布置了“给出一个公开问题（如发表的论文中提出的问题、其他公开资料中提出的问题）或自创问题”的作业。有学生发现了秘密共享方案中的一个公开问题：秘密份额不能过大，因为过大的秘密份额会带来存储空间剧增、占用网络传输带宽的剧增，造成用户成本的增加。从该问题出发，设立微课题“秘密分享方案中秘密份额的大小表示问题研究”。按“问题阐述—基础知识—问题分析—方案思路—算法分析”的路线给出书面报告，有效锻炼学生从“问题” 到“创新”的过程。
2.2 将最新前沿科研成果融入教学的研究型教学模式
安排学生对前沿优质的相关文献进行研读，对文献进行评价，以激发学生的研究热情，培养学生的质疑精神和思辨能力。具体形式为从近６年内密码学顶级会议（如CRYPTO、Eurocrypt、Asiacrypt）、四大安全会议（即S&P、CCS、NDSS、USENIX Security）、中国计算机学会推荐国际学术会议和期刊目录（2019）A 类和B 类论文、中国密码学会推荐学术刊物和国际会议目录（2018）A 类和B 类论文中选一篇隐私安全领域论文，每位学生撰写不少于4 000 字的读书报告并进行课堂展示。报告形式涵盖以下几个方面：①文章的主要问题及主要观点和贡献；②该领域相关工作的简要概述；③技术细节包括算法、技术和评估；④从这篇文章中学到了什么——文章的优点和不足之处，以审稿人的角度对论文进行评价[8]；⑤从论文中发现的潜在的工作延伸和公开问题。
以北航2022年春季的隐私安全课程为例，分五大板块，给出该课程的阅读文献列表，其中包括基于访问控制的隐私保护领域论文12篇，秘密分享和承诺方案领域论文10篇，零知识证明和不经意传输领域论文9篇，安全多方计算领域论文7篇，差分隐私领域论文5篇；让学生根据自己的研究方向和基础选取一篇论文，撰写读书报告并进行课堂展示和讨论。该环节能够极大地调动学生的科研兴趣，在锻炼学生写作能力和表述能力的同时，提升学生的思辨水平和创新能力，收到很好的教学效果。
3 面向研究型教学的多维度考核方式
在当前教育改革的大浪潮下，以一张考卷评判学习效果的方法已被摒弃。合理的课程考核方式能指导如何开展课程教学，反哺课程教学，对于培养学生的主动学习、思考及创新能力意义重大。研究型教学模式强调参与学习和探索的过程，着力锻炼科研中所需的学术视野及书面报告和现场展示能力，重视利用所学知识创造新知识，解决实际应用问题。
考虑到隐私安全课程的研究型教学中，学生的参与和互动程度、文献搜索能力、发新问题和解决问题的能力、写作能力、表述能力等科研素养都需以合适的方式进行检测，我们通过认真研究讨论，探索出多维度的考核方式。课程最终成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，例如，可令平时成绩和期末成绩各占总成绩的1/2 （见表1）。
（1）考勤情况和课堂互动：每次课程查考勤，要求学生按时上课。考勤办法根据选课人数多少，选择随机点名、奇偶学号点名、全点名等。根据学生在课堂上的互动表现、投入程度等打分。严重缺席的将通不过考核。
（2）文献搜索：根据上课进度，学生及时搜索与课堂内容相关的高水平前沿研究成果，查询范围为近６年内密码学顶级会议、四大安全会议、CCF A类和B类、中国密码学会A类和B类论文。在扩充学生视野的同时，为微课题和读书报告素材打基础。
（3）微课题：考核标准包括问题的难易程度、问题解决方法的合理性和规范性、课堂展示效果、个人贡献等。通过考核也可检查学生对知识理解的深度和广度，纠正学生对知识理解的偏差，发现学生对问题的解决不够到位、合作意识不够强等问题。
期末成绩包括读书报告加课堂展示。考核标准包括所选文献的含金量、对文献的理解和领悟程度、读书报告的结构和思路的清晰程度、评价的准确性和深刻性、对文献不足的洞察力、写作的规范性等。
改革后的多维度考核方式使得学生更重视平时的参与和互动，改变了为应付考试死记硬背却不求甚解的现象，充分调动了学生的研究热情，更好地挖掘其探索和创新潜力。
4 教学效果
采用研究型教学后，隐私安全课程的教学效果很好。每次课每位学生全勤听课，无中途退课情况。学生的选题覆盖了隐私安全课程的五大板块，达到了兼顾所有学生研究兴趣的目的。微课题和读书报告的质量和作用超出预期效果。有的学生报告长达17页，以此报告为基础，后续发表了国际高水平学术论文。同时，我们在该环节也发现并纠正了个别学生的一些问题，如中途更改报告选题，报告结构布局欠合理，个人思考偏少，课堂展示时间把握不准，PPT制作不美观等。2022年春季隐私安全课程的总成绩90分以上人数占36%，80分以上人数占64%，达到了预期的培养目标。在学生满意度调查中，绝大多数学生非常认可教师尊重学生，积极互动，注重鼓励和引导学生的独立思考，总体上达到了预期的教学效果。
5 结 语
针对隐私安全课程的特点和研究型大学人才培养的需求，北航隐私安全课程教学团队对该课程的研究型教学模式进行了探索与实践，根据隐私安全课程的课程性质和面向研究生的特点，创造性地设计教学内容，引导学生发现公开问题或师生创设问题，发现并设定前瞻研究微课题，让学生研读并评价最新前沿科研成果，以平时成绩和期末成绩相结合的方式进行多维度考核。该教学模式取得了很好的教学效果，选课学生均全勤听课，成功撰写报告并进行了课堂展示。学生成绩优良率达100%。有的学生以报告为基础，后续发表了国际高水平论文。该教学模式有效培养了学生探索隐私安全世界的兴趣和热情，锻炼了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，提高了学生的质疑精神、思辨能力和创新水平。
虽然该教学模式已取得一些成效，但该门课实践轮次尚少，仍存在一些问题。未来的教学中，我们将尝试从以下几方面进行探索：①微课题和读书报告的选题要严格把关，以提升选题与课程所讲内容的匹配度；②作业的难易程度和作业量要适中，以避免学生中途换题或抵触做作业；③定期开展教学问卷，及时发现问题和解决问题，以改进隐私安全课程的研究型教学模式，为培养网络空间安全创新拔尖人才奠定坚实的基础。
参考文献：
[1] 王菁华. 研究导向型教学的探索与思考: 以大数据时代下的成本管理会计教学为例[J]. 中国乡镇企业会计, 2021(11): 166-168.
[2] 雷峰网. 「浙江大学张秉晟分享」RAM模型下的多方隐私函数评估[EB/OL]. [2022-08-09]. https://www.leiphone.com/category/industrynews/Lw965LWvOUHo3Mnj.html.
[3] 叶信治. 从美国大学教学特点看我国大学教学盲点[J]. 高等教育研究, 2011, 32 (11): 68-75.
[4] 张永飞, 欧阳元新, 郑锦, 等. 综合素养导向的人工智能方向研究型教学改革[J]. 高等工程教育研究, 2021(5): 29-33.
[5] 贺玮, 郑裕东, 何志巍, 等. “四位一体”研究型教学创新模式探索与实践[J]. 2019, 35(5): 57-62.
[6] 杜惠洁, 于蕾, 汤智. 大学教学方法改革向度的反思与展望[J]. 浙江工业大学学报(社会科学版), 2011, 10(3): 302-307.
[7] 李勇, 吴斌, 骆有庆. 对大学教学方法改革的理性思考: 基于原则与制度环境的视角[J]. 中国高教研究, 2011(5): 83-85.
[8] Li X. Assignment 2: Applications and additional topics (reading and paper presentation) [EB/OL]. [2021-05-29]. http: //www.mathcs. emory. edu/~lxiong/cs573_f18.
基金项目：北京航空航天大学2019—2022年教育教学改革培育项目“建设学科交叉融合的网络空间安全卓越人才培养综合平台”（BHJG391902）；教育部产学合作协同育人项目“区块链工程实践教学基地建设”（202102119016）；河北省教育厅教改项目“网络工程专业应用型转型实践教学改革与研究”（2021GJJG570）。
第一作者简介：姚燕青，女，北京航空航天大学副教授，研究方向为密码学和隐私保护技术， yaoyq@buaa.edu.cn。
引文格式：姚燕青，刘建伟，张宗洋，等. 隐私安全课程研究型教学模式探索 [J].计算机教育,2023(2)：1-4.
转自：“计算机教育”微信公众号
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