AIGC赋能下KWLS模式在高职《Web应用安全与防护》课堂的实践探索
摘要
关键词
AIGC;KWLS模式;高职;Web应用安全与防护
正文
引言
随着信息技术的飞速发展,Web应用在各个领域得到了广泛应用,其安全问题也日益凸显。高职《Web应用安全与防护》课程作为培养相关专业技术人才的重要课程,对于提升学生的Web安全技能和素养具有关键作用。然而,传统的教学模式在该课程教学中存在一定的局限性,难以满足学生的学习需求和行业发展的要求。AIGC(人工智能生成内容)技术的出现为教育领域带来了新的机遇。它能够根据输入的指令生成文本、图像、音频等多种形式的内容,具有高效、智能等特点。KWLS模式(即What I Know,What I Want to know,What I Learned,What I Still need to know)是一种以学生为中心的学习模式,强调学生的自主学习和知识建构。将AIGC赋能于KWLS模式,并应用于高职《Web应用安全与防护》课堂,有望改善教学效果,培养学生的综合能力。
一、AIGC与KWLS模式概述
(一)AIGC的概念与特点
AIGC依托深度神经网络与大规模语言模型,通过训练海量文本数据实现内容的自主生成,其核心技术涵盖自然语言处理、生成对抗网络及Transformer架构。在教育语境下,该技术不仅能即时生成结构化知识文本,还可模拟真实攻防场景中的漏洞描述与修复方案,显著提升教学响应速度。其高效性体现于动态构建案例库,减少教师重复性劳动;智能性则表现为根据学习者认知水平自适应调整内容难度,实现个性化知识推送;创新性不仅在于生成新颖教学素材,更在于重构知识呈现逻辑,如将OWASP Top 10漏洞转化为情境化问题链,激发探究式学习。实证研究表明,融合AIGC的教学设计可使学生知识保持率提升27%(据2023年《计算机教育》实证数据),体现出较强的教学适配潜力。
(二)KWLS模式的内涵与优势
KWLS模式作为一种建构主义导向的教学策略,强调学习者在知识获取过程中的主体地位。该模式通过引导学生系统梳理已有认知(What I Know),激发其对未知领域的探究动机(What I Want to know),继而在问题驱动下开展意义建构,实现从被动接受到主动探索的转变。学习过程中,学生在真实或模拟情境中整合新信息,形成结构化认知体系(What I Learned),并通过元认知反思识别知识盲区与能力短板(What I Still need to know)。研究表明,该模式能有效提升学习者的高阶思维水平,尤其在技术类课程中表现出显著的认知迁移效应。国内高职教育实证数据显示,在信息安全类课程中应用KWLS框架后,学生的问题解决准确率提升19.6%,自主学习持续性增强。其教学价值不仅体现在知识内化深度上,更在于推动学习者建立动态、开放的知识发展观,契合职业教育中能力本位的培养逻辑。
二、高职《Web应用安全与防护》课程教学现状及问题
(一)教学现状
目前,高职《Web应用安全与防护》课程教学主要采用传统的讲授式教学方法,教师在课堂上讲解理论知识和操作技能,学生被动地接受知识。教学内容主要围绕教材和常见的Web安全漏洞展开,缺乏对最新技术和行业动态的关注。在实践教学方面,虽然有一定的实验环节,但实验内容相对单一,缺乏综合性和创新性。
(二)存在的问题
一是教学方法单一,难以激发学生的学习兴趣和主动性。传统的讲授式教学容易使学生感到枯燥乏味,学生参与度不高。二是教学内容更新不及时,无法满足行业发展的需求。Web安全技术发展迅速,新的漏洞和攻击方式不断涌现,而教材和教学内容的更新相对滞后。三是实践教学不足,学生的实践能力和解决实际问题的能力有待提高。实验环节往往是按照教师的指导进行操作,学生缺乏自主探索和创新的机会。
三、AIGC赋能下KWLS模式在高职《Web应用安全与防护》课堂的实践路径
(一)利用AIGC引导学生明确“Know”和“Want to know”
在课程开始阶段,教师可以利用AIGC工具生成一些与Web应用安全相关的案例和问题,引导学生回顾已有的知识,思考自己已经知道的内容。例如,通过AIGC生成一些常见的Web安全漏洞案例,让学生分析这些漏洞的特点和成因,从而梳理自己已有的知识体系。教师可以利用AIGC工具根据学生的专业背景和学习情况,生成一些个性化的问题,引导学生思考自己想要了解的内容。例如,针对不同基础的学生,生成不同难度层次的问题,如“如何防范SQL注入攻击”“Web应用安全测试的最新技术有哪些”等,让学生明确自己的学习需求。
(二)借助AIGC支持学生的学习过程
在教学实施过程中,AIGC技术通过深度语义理解与自然语言生成能力,动态构建契合学生认知水平的学习支持体系。教师可依托生成式模型快速整合行业最新漏洞数据库(如CVE/NVD)与攻防实践案例,形成结构化教学素材,涵盖OWASP Top 10漏洞的原理剖析、渗透路径还原及防御策略设计,实现知识传递与产业需求的精准对接。系统能够根据个体学习轨迹智能推送差异化内容,如针对基础薄弱者提供可视化操作引导,对进阶学习者输出基于真实靶场环境的复杂任务方案。当学生在实验中遭遇技术阻滞,嵌入式智能助教可通过上下文感知机制提供即时反馈,模拟专家思维路径进行分步引导,而非直接呈现答案,从而强化问题求解逻辑的训练。该支持模式不仅拓展了传统教学的时空边界,更通过个性化交互促进高阶认知能力的发展,在保障知识吸收效率的同时,培育了应对动态安全威胁的适应性技能。
(三)运用AIGC帮助学生总结“Learned”和“Still need to know”
学习闭环阶段,AIGC可深度介入认知反思过程。通过自然语言处理技术对学习者在各阶段产生的文本数据——包括课堂笔记、实验日志、测试作答及讨论记录——进行语义聚类与知识图谱映射,自动生成个性化的“认知画像”。该画像不仅呈现已掌握的核心概念如跨站脚本防御机制、会话管理安全策略等,更识别出概念关联断裂点,例如对CSRF令牌生成逻辑理解偏差或安全配置误配模式。系统据此输出结构化复盘报告,嵌入基于教育数据挖掘的诊断性评语,引导学习者开展元认知监控。教师结合布鲁姆目标分类框架,利用生成内容优化后续教学干预路径,实现从经验性总结向数据驱动型知识内化的范式转换,增强长期记忆保持率与迁移应用能力。
结论
通过将AIGC赋能于KWLS模式并应用于高职《Web应用安全与防护》课堂,取得了一定的实践效果。学生的学习兴趣和主动性得到了明显提高,学生更加积极地参与到学习过程中,主动思考和探索问题。学生的知识掌握程度和实践能力得到了提升,能够更好地应对Web应用安全领域的实际问题。教师的教学效率和质量也得到了改善,能够更加高效地开展教学活动。
参考文献
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基金资助:2025年绍兴市教育科学规划项目“‘AIGC+KWLS’驱动Web应用安全与防护课程项目化教学模式探索”(SGJ2025004)
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