缩略图

场景化与数字化在网络安全科普教育中的研究与应用

作者

刘丽 王九如

临沂大学信息科学与工程学院

1.引言

在数字化转型浪潮席卷全球的背景下,网络空间已成为继陆、海、空、天之后的"第五空间",其安全性直接关系到国家安全、经济发展和社会稳定。据微软《全球威胁活动跟踪报告》显示,全球每年都会发生超过 800 万次恶意软件攻击,这一数据凸显了网络威胁的严重性,也暴露出当前网络安全教育的不足。传统的网络安全科普教育往往采用单向灌输式教学,内容抽象晦涩,难以激发学习兴趣,更无法培养应对实际威胁的能力。

教育受众的差异化需求是当前面临的首要挑战。从学龄儿童到企业员工再到政府职员,不同群体面临的网络风险类型和认知水平存在显著差异。例如,青少年群体数字行为活跃但防范意识薄弱,而老年群体则更容易成为网络诈骗的受害者。这种差异性要求网络安全教育必须实现精准化和个性化。

教育内容的抽象性与滞后性构成了另一重挑战。网络安全概念如加密算法、网络协议等对普通公众而言过于技术化,而威胁形式却在不断演变。许多机构和个人仍缺乏基本防护意识。同时,新兴技术如深度伪造(Deepfake)等带来的新型威胁,传统教育内容难以及时覆盖。

面对这些挑战,场景化与数字化相结合的教育新模式应运而生。二者的融合为破解当前困境提供了创新思路。本文将系统分析这一新模式的理论基础、实践路径和发展趋势,为构建更有效的全民网络安全教育体系提供参考。

2.场景化教育

场景化教育作为一种情境教学方法,通过精心设计的学习环境和活动,使学习者在近似真实的情境中建构知识、发展技能。将这一理念应用于网络安全领域,能够有效解决传统教育中"知易行难"的问题。场景化网络安全教育的核心价值在于其体验真实性、认知具象化和行为迁移性三大特征,这些特征共同构成了提升教育效果的关键机制。

体验真实性是场景化教育的首要优势。2025 年3 月法国"仙人掌行动"通过向4700 余所中学的250 万名学生推送模拟钓鱼信息,让约 21 万点击恶意链接的学生触发警示教育视频,这种"触碰红线"的体验远比单纯说教更具冲击力。同样地,鼓楼区教师在《了解自主可控》课程中创设"守护小熊猫的宝藏密码箱"情境,通过设置密码、发现问题、创建安全密码等环节,使小学生自然理解密码安全的重要性。这种基于真实或拟真情境的学习,能够激活学习者的情感参与,强化记忆痕迹。

行为迁移性是场景化教育的最终目标。传统教育常面临"课堂明白,生活照旧"的困境,而场景化训练通过高度仿真的行为演练,建立情境与应对之间的直接关联。经过场景化训练的学生,在面对真实网络钓鱼邮件时的识别准确率比传统教学组高出 40% 以上。这种能力的迁移得益于场景化教育对工作记忆和长时记忆的双重激活。

场景化教育的有效实施还依赖于多学科的知识融合。网络安全本身是一门交叉学科,涉及计算机科学、心理学、法学等多个领域。优秀的场景设计需要整合这些学科视角,如将心理学中的说服技巧用于解析网络诈骗话术,用法学案例说明数据泄露的法律后果。如图 1 场景化教育模型所示

图1 场景化教育模型

3.数字化赋能

数字化技术的迅猛发展为网络安全教育提供了前所未有的创新工具和方法。云计算、大数据、人工智能等技术的融合应用,正在彻底改变网络安全知识的传播方式和学习体验。这种技术赋能不仅解决了传统教育覆盖面有限、更新速度慢等痛点,更创造了沉浸式、个性化、智能化的新型学习模式。数字化赋能的网络安全教育呈现出平台多元化、服务精准化和体验沉浸化三大特征,这些特征共同构成了教育模式转型的技术基础。

教育平台的多元化整合打破了时空限制。传统线下教育受制于场地、师资等因素,覆盖面极为有限。数字化平台则实现了教育资源的广泛共享和灵活获取。华为智能微模块解决方案在教育领域的应用表明,安全可靠的数据中心基础设施是支撑大规模在线学习的技术基石。展示了中央化平台在大型教育活动中的组织效率。这种平台多元化满足了不同场景、不同层次的学习需求。

教育服务的精准化推送实现了个性化学习。大数据和用户画像技术使教育者能够精准把握学习者的知识盲区和能力短板,提供有的放矢的教学内容。保定理工学院的研究实践表明,通过采集学生的基础数据、学习数据和行为数据,可以构建多维标签体系,如"网络安全课程学习时长"、"不良上网行为频率"等,系统能够智能推荐适合的学习资源,大幅提升了学习效率。

教育体验的沉浸化设计提升了参与度和效果。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术的应用,创造了高度沉浸的学习环境,使抽象的网络威胁变得可视、可感。例如,通过VR 设备,学习者可以"进入"被病毒感染的计算机系统,亲眼目睹恶意代码如何窃取数据。这种沉浸式体验激活了多重感官参与,强化了学习记忆。

数字化赋能带来了教育数据的治理挑战。网络安全教育本身涉及大量用户数据的采集和分析,如学习记录、行为轨迹等,这些数据若保护不当,可能成为新的安全风险点。数字化赋能的另一关键环节是教育技术的适老化改造。随着银发网民数量快速增长,针对老年群体的网络安全教育需求日益突出。通过简化操作流程,如"一键式"学习人口;放大视觉元素,提高可读性;增加语音辅助功能,支持口头交互等。这种包容性设计理念是数字化教育普惠发展的必然要求。

4.模式创新:场景化与数字化的融合实践

场景化与数字化的深度融合催生了网络安全教育的新范式,这种融合不是简单的技术叠加,而是教育理念、方法和技术的系统性重构。国内外创新实践表明,有效的融合模式需要构建"技术支撑、场景设计、参与机制"三位一体的教育生态,通过技术赋能场景、场景引导参与、参与反馈优化的良性循环,实现教育效果的持续提升。这种新模式超越了传统安全教育的局限,创造了更具吸引力、实效性和可持续性的学习体验。

技术支撑层为场景化教育提供基础设施和工具集;感知层利用物联网设备采集学习行为数据,如眼动追踪分析注意力分布;平台层提供内容管理和学习分析功能,如保定理工学院构建的大数据画像系统;应用层则开发多样化的学习工具,如杭州供电公司研发的"三大模型在教育领域的适配应用。

场景设计层是融合模式的核心环节,决定了教育的针对性和有效性。优秀的场景设计需要遵循真实性、针对性、渐进性"三大原则。鼓楼区的教学实践则展示了针对性设计的重要性,小学教师以"守护小熊猫的宝藏密码箱"为情境,将密码安全知识融人故事情节,符合儿童的认知特点。案例表明,有效的场景设计必须深人分析受众特征和学习目标,找到安全知识与现实生活的连接点,构建既有挑战性又可完成的学习任务。

场景设计的创新形式多种多样,主要包括以下几种类型:模拟体验型场景通过高度仿真的环境让学习者"亲历"网络攻击,如虚拟钓鱼邮件识别训练;问题解决型场景设置具体安全挑战要求学习者设计解决方案,如配置防火墙规则阻挡特定攻击;角色扮演型场景让学习者代入不同身份思考安全问题,如扮演企业 CSO 制定安全策略;这些场景类型可根据教育目标和受众特点灵活组合,形成丰富多样的学习体验。

参与机制层确保教育的广泛覆盖和持续。网络安全是全民课题,需要建立多方参与的协同机制。北京市政协委员的建议则构建了"平台担当、家庭履责、社会共建"的协同框架,从家庭、学校、企业、社会多个角度共同参与的机制。形成了网络安全教育的生态系统,使学习成为持续的社会化过程而非孤立事件。如图2 场景化与数字化的融合所示。

图2:场景化与数字化的融合

5.发展趋势

随着数字化转型的深入和网络威胁形态的持续演变,网络安全科普教育将迎来更为广阔的发展空间和更为复杂的挑战。基于当前实践和技术发展趋势,未来网络安全教育将呈现出全域覆盖、智能深化、生态协同和韧性培养四大发展方向。这些趋势不仅将重塑教育内容和形式,更将重新定义网络安全素养在数字.面向未来,网络安全科普教育需要建立动态适应机制,能够快速响应技术变迁和威胁演变。

6.结论

本研究通过对场景化与数字化网络安全教育新模式的系统探讨,揭示了传统教育模式转型的必然性和创新路径。网络安全威胁的复杂化和常态化要求科普教育突破单向灌输的局限,构建更具互动性和可持续性的学习体验。场景化教育通过仿真的情境设计,将抽象的安全知识转化为可感知、可操作的具体任务;数字化技术则提供了丰富的交互手段和大规模个性化可能。本研究虽然系统探讨了场景化与数字化融合的教育新模式,但仍存在一些局限。案例研究主要来自公开报道,缺乏第一手的效果评估数据,不同文化背景下的教育模式适应性也有待验证,后期还需要技术上的支撑。

参考文献:

[1]赵若云,武杰.对新时代网络安全的系统思考[J].系统科学学报,2021,29(1):51-56,72.

[2]宋瑞娟.大数据时代我国网络安全治理:特征、挑战及应对[J].中州学刊,2022(11):162-167.

[3]田鹏.,以数字化赋能首都教育高质量发展——教育数字化转型的北京实践, 《中小学信息技术教育》,2024.

[4]https://untec.shnu.edu.cn/9a/9f/c26039a826015/page.htm,法国启动“ 仙人掌行动” 构建青少年网络风险防范体系.2025.

基金项目:本文系王九如第五空间科普工作室阶段性成果之一。