摘要:密碼學(xué)課程是信息安全及相關(guān)專業(yè)的核心課程,文章對在密碼學(xué)課程中以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),以學(xué)生自主探究為主線的教學(xué)模式進(jìn)行了研究;并給出了一個具體的教學(xué)案例,表明探究式學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生主動探究知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:密碼學(xué);探究性學(xué)習(xí);秘密共享;課堂教學(xué)
作者簡介:張恩,男,講師,研究方向?yàn)樾畔踩?、?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);段新濤,男,講師,研究方向?yàn)閳D像處理、信息隱藏。
1背景
當(dāng)今時(shí)代是信息時(shí)代,信息已經(jīng)成為一個國家發(fā)展的重要基石,而信息安全則關(guān)乎國家的穩(wěn)定和社會進(jìn)步,密碼學(xué)作為信息安全專業(yè)的核心課程,它為信息安全提供了深刻的理論依據(jù)和豐富的應(yīng)用實(shí)踐,已在各大高校開設(shè)了相應(yīng)的本科生課程和研究生課程[1]。但由于該課程具有理論性強(qiáng),對學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高的特點(diǎn),涉及數(shù)論、近世代數(shù)、概率、橢圓曲線等方面的知識,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)得吃力,老師講得費(fèi)力,久而久之,學(xué)生對信息安全課程失去了興趣,或只知其一不知其二,不能主動探索密碼學(xué)的前沿知識。如何在課堂中培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力,是教育工作者有待研究的課題,筆者對此進(jìn)行了研究,給出了一個具體的教學(xué)案例。
2探究性學(xué)習(xí)法
探究式學(xué)習(xí)作為一種積極的學(xué)習(xí)方式,能促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展,使他們在學(xué)習(xí)中探索問題,能夠獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題,并通過思考、觀察、討論、調(diào)查、搜集與處理信息等一系列活動,獲得知識與技能,從中培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。其核心是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生在情感、態(tài)度與價(jià)值觀等方面得到發(fā)展,特別強(qiáng)調(diào)對學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。
傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為中心,老師是整個教學(xué)過程的主宰,學(xué)生被動接受老師灌輸?shù)闹R。而探究性學(xué)習(xí)法以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力為宗旨,以學(xué)生為中心,要求學(xué)生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w,要求教師由知識的傳授者,灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者。
3探究性學(xué)習(xí)在密碼學(xué)課程中的應(yīng)用
探究式教學(xué)法是一種基于探索研究的教學(xué)模式[3],在與密碼學(xué)課程結(jié)合的過程中要注意三個方面:
1) 要精心設(shè)置教學(xué)情境。
教師在密碼學(xué)課程教學(xué)中把教學(xué)重點(diǎn)從傳授知識轉(zhuǎn)移到以探索、研究知識上來,教師要以問題引領(lǐng)教學(xué),注意發(fā)掘?qū)W生的潛質(zhì),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。興趣是最好的老師,美國著名的心理學(xué)家布魯納說:“學(xué)習(xí)的最好刺激是對學(xué)習(xí)材料的興趣?!蔽覈糯逃铱鬃右苍?jīng)說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!彼栽诿艽a學(xué)課堂上最重要也是最基本的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,如果學(xué)生覺得密碼學(xué)枯燥,那么他就不會全身心投入。
2) 要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,啟迪創(chuàng)新思維。
密碼學(xué)的發(fā)展日新月異,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)無法跟上密碼學(xué)技術(shù)前進(jìn)的步伐。“授之以魚,不如授之以漁?!苯處熢谡n堂教學(xué)中要鼓勵學(xué)生自主探究、
大膽實(shí)踐,并善于發(fā)現(xiàn)欣賞他們不時(shí)迸出的智慧火花,培養(yǎng)他們求異思維、逆向思維等創(chuàng)新思維能力。
3) 要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。
密碼學(xué)就是在發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程中得以發(fā)展的,教師在教學(xué)過程中應(yīng)教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力和懷疑精神。使學(xué)生克服原有的思維定勢,突破書本設(shè)定的知識邏輯框架,從而幫助學(xué)生把所學(xué)的專業(yè)知識加以綜合運(yùn)用,形成完整的知識體系。
下面給出一個具體的教學(xué)案例。
這里我們選取講解秘密共享的內(nèi)容為例來探討探究性學(xué)習(xí)在密碼學(xué)課程中的應(yīng)用,秘密共享是現(xiàn)代密碼學(xué)研究的重要內(nèi)容,是密碼協(xié)議的基石,傳統(tǒng)