王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學(xué) 科信軟件學(xué)院, 沈陽 110034)

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自主學(xué)習(xí)模式在信息安全技術(shù)課程中的應(yīng)用

王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學(xué) 科信軟件學(xué)院, 沈陽 110034)

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中《信息安全技術(shù)》這門課程存在諸多矛盾,例如信息安全內(nèi)容過于廣泛與課堂教學(xué)學(xué)時(shí)不足的矛盾、學(xué)生初始對(duì)課程的新鮮感與課程內(nèi)容過于抽象不易理解的矛盾。針對(duì)該門課程存在的問題,采用開放式自主學(xué)習(xí)模式,設(shè)計(jì)了一套有效的師生互動(dòng)教學(xué)模型,并給出了較為完整的實(shí)施方案,方案包括重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、設(shè)置微課堂、課程論文、知識(shí)競(jìng)賽等多種教學(xué)環(huán)節(jié)、建立多重指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系等內(nèi)容。從方案實(shí)施效果來看,自主學(xué)習(xí)模式體現(xiàn)了在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。實(shí)踐證明該方案在信息安全技術(shù)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用也是成功的,有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程的教學(xué)效果。

自主學(xué)習(xí); 信息安全技術(shù); 教學(xué)設(shè)計(jì)

1 大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的含義[1-2]

學(xué)習(xí)是行為或按某種方式表現(xiàn)出某種行為的能力的一種持久變化,它主要來自實(shí)踐或其他經(jīng)歷[3]。自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)模式相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代化學(xué)習(xí)模式。以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過學(xué)生獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

“自主學(xué)習(xí)”主要體現(xiàn)在3個(gè)方面[4]:主動(dòng)性,即“我要學(xué)”;獨(dú)立性,即“我能學(xué)”;自控性,即“我會(huì)學(xué)”。自主學(xué)習(xí)即是大學(xué)學(xué)習(xí)的特點(diǎn),也是大學(xué)教學(xué)的目標(biāo)與歸宿,具有雙重意義。

2 信息安全技術(shù)課程在教學(xué)中存在的問題

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信的融合是促進(jìn)信息化社會(huì)發(fā)展最活躍的因素之一,計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開信息的安全,信息安全是構(gòu)建整個(gè)社會(huì)信息化的根本保證。信息安全學(xué)科是由數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程等學(xué)科交叉而形式的一門綜合性學(xué)科。目前其主要研究涉及密碼學(xué)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、電子商務(wù)、電子政務(wù)安全等[5]。對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言,信息安全技術(shù)課程是其專業(yè)必修課程,也是提高學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的重要組成部分[6]。目前,國(guó)內(nèi)外不少大學(xué)開設(shè)了信息安全學(xué)科專業(yè)或者信息安全相關(guān)課程[7-10]。

2.1 學(xué)生的初始興趣很難保持

由于在日常使用計(jì)算機(jī)的過程中每個(gè)人都會(huì)遇到一些與信息安全相關(guān)的問題,比如病毒感染、黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)盜號(hào)等,使得學(xué)生們一開始對(duì)這門課程非常感興趣。然而,由于這門課程的理論知識(shí)比較抽象(例如加密算法部分),對(duì)于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的同學(xué),學(xué)習(xí)起來非常困難。學(xué)生們易產(chǎn)生厭學(xué)情緒[11],喪失自信,導(dǎo)致教學(xué)效果不甚理想。

2.2 很難在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)講述信息安全的豐富內(nèi)容

隨著信息化時(shí)代的到來,信息安全技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)廣泛普及,對(duì)信息安全的研究范圍不再局限于對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備的安全性、可用性,電子數(shù)據(jù)在傳輸過程中的可靠性、保密性和不可否認(rèn)性等傳統(tǒng)安全領(lǐng)域的研究,而是成為橫跨計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)等多領(lǐng)域多學(xué)科的綜合課程。因此,如何在較短的學(xué)時(shí)內(nèi),將知識(shí)的“點(diǎn)”“線”“面”完美結(jié)合,是一個(gè)需要深入思考的問題。

3 在信息安全技術(shù)課程教學(xué)過程中引入自主學(xué)習(xí)的策略

3.1 改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教師如何選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容決定學(xué)生“學(xué)什么”[12]。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該為學(xué)生選擇值得理解的、具有“代表性”的主題。在對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇上,應(yīng)該指向課程的核心內(nèi)容。以核心問題為主題重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容,提煉課程精髓,降低零散知識(shí)點(diǎn)的干擾。

3.2 轉(zhuǎn)變教師角色與學(xué)生學(xué)習(xí)模式

教師如何組織教學(xué)決定學(xué)生“怎么學(xué)”。大學(xué)生學(xué)習(xí)一門課程的方法,與教師選擇怎樣的教學(xué)方法、采取怎樣的教學(xué)組織形式息息相關(guān)。為了提高學(xué)生理解問題的能力,教師要舍得把話語權(quán)交給學(xué)生,把發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會(huì)留給學(xué)生。創(chuàng)造學(xué)生親自動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)筆的機(jī)會(huì)。

3.3 建立旨在激勵(lì)、發(fā)展、合作的評(píng)價(jià)機(jī)制

教師如何選擇評(píng)價(jià)方式?jīng)Q定學(xué)生“為什么要學(xué)”。評(píng)價(jià)是把導(dǎo)向尺,它引導(dǎo)學(xué)生自己采用何種學(xué)法、關(guān)注哪些學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)到何種程度。學(xué)習(xí)的目的不是為了應(yīng)付考試,而是希望通過教與學(xué)的過程,培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,影響學(xué)生在面對(duì)問題時(shí)的思維方式、道德素養(yǎng)和合作精神。

4 自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式在信息安全技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

4.1 教學(xué)內(nèi)容的組織重構(gòu)

正如前面分析,由于信息安全技術(shù)相關(guān)知識(shí)種類繁多并且發(fā)展迅速,不可能在有限的學(xué)時(shí)里講述完所有的技術(shù)內(nèi)容。所以在教學(xué)內(nèi)容的組織過程中應(yīng)該突出強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn),并且要有一定的深度和廣度,能夠反映出最新的技術(shù)變化。因此需要對(duì)教材[13]內(nèi)容進(jìn)行取舍,如表1所示。

表1 信息安全技術(shù)課程內(nèi)容安排

信息安全技術(shù)課程內(nèi)容涉及方方面面,這主要目的是為了開闊學(xué)生的視野,了解主流的安全技術(shù)和產(chǎn)品最新動(dòng)向。盡管我們希望對(duì)各個(gè)“點(diǎn)”都可以進(jìn)行深入細(xì)致的講解,但課堂時(shí)間畢竟有限,不可能點(diǎn)點(diǎn)深入。為此,在教學(xué)設(shè)置了每堂課5～10分鐘的自由發(fā)揮時(shí)間,專門留給學(xué)生去講。講專題中沒有照顧到,而學(xué)生又非常感興趣的“點(diǎn)”。學(xué)生要講,就需要準(zhǔn)備資料,主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。對(duì)于自己感興趣的內(nèi)容,學(xué)生往往樂此不疲。在微課堂中,他們即學(xué)到了新知識(shí),又鍛煉了口頭表達(dá)能力。

4.3 動(dòng)手動(dòng)腦實(shí)踐課

信息安全技術(shù)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),不但有助于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用,而且還可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上除安排少數(shù)基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)外,更多的安排了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。例如要求同學(xué)們以小組為單位運(yùn)用先行課程知識(shí),結(jié)合本門課程,采用工程化的思想,設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的具有實(shí)際意義的基于Web的管理系統(tǒng),選擇加密算法對(duì)用戶密碼進(jìn)行管理,對(duì)高級(jí)用戶指紋照片添加數(shù)字簽名水印等。實(shí)踐證明,綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有助于加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時(shí)拓展了學(xué)生的思維、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

4.4 “我最關(guān)心的信息安全問題”課程論文

在本環(huán)節(jié)中,模擬科學(xué)研究的一般過程組織教學(xué),強(qiáng)調(diào)教師引導(dǎo)下學(xué)生全方位的自主創(chuàng)新實(shí)踐。學(xué)生以小組為單位自主文獻(xiàn)檢索、選定題目、撰寫小論文、讀書心得、調(diào)查報(bào)告、文獻(xiàn)綜述等文字材料,提高學(xué)生動(dòng)筆能力,鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)融會(huì)貫通的基礎(chǔ)上大膽質(zhì)疑、探索,表達(dá)一己之見,真正促進(jìn)學(xué)生和教師之間的相互交流,達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。

4.5 學(xué)生自己組建試題庫,開展信息安全知識(shí)競(jìng)賽

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),學(xué)生最頭痛的就是期末考試,多數(shù)同學(xué)都是采取臨時(shí)抱佛腳、突擊背誦的方式來應(yīng)付考試,考試失去了其原有督促學(xué)生學(xué)習(xí)的意義。如果充分利用小學(xué)期開展競(jìng)賽活動(dòng),不僅豐富了小學(xué)期生活,還會(huì)對(duì)課堂內(nèi)容強(qiáng)化記憶,一舉兩得。 競(jìng)賽的試題是由學(xué)生根據(jù)各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)自己設(shè)計(jì)的。學(xué)生被賦于了出題的權(quán)力,體驗(yàn)新鮮感的同時(shí),也對(duì)各部分內(nèi)容進(jìn)行了有效的梳理和總結(jié)。通過開展信息安全知識(shí)競(jìng)賽,學(xué)生輕松記住了相關(guān)知識(shí)點(diǎn),期末復(fù)習(xí)也變得生動(dòng)起來。

4.6 多項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成課程考核評(píng)價(jià)結(jié)果[14]

在課程的考核形式上,綜合考慮學(xué)生的討論、實(shí)踐、卷面等多方面內(nèi)容,讓學(xué)生可以在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí),以便有足夠的機(jī)會(huì)修正和提高他們的成績(jī),用課程本身的樂趣來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到更好的教學(xué)目的。這里根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況在課程教學(xué)計(jì)劃中增加學(xué)生參與項(xiàng)目的比重,如圖1所示。其中:

1) 微課堂、課程論文以及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的分?jǐn)?shù)均由學(xué)生組長(zhǎng)和課代表給出。如果組長(zhǎng)和課代表評(píng)分不公平的話,就會(huì)被罷免,這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2) 知識(shí)競(jìng)賽采用了分組對(duì)抗的模式,在競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)的小組可以全取10分,二等獎(jiǎng)的小組得8分,三等獎(jiǎng)的小組6分,優(yōu)秀獎(jiǎng)的小組4分。

圖1 多指標(biāo)考核分配圖

3) 期末考試的試題中需要客觀記憶的部分(這部分內(nèi)容僅占30%)出自學(xué)生自己組建的試題庫,其余70%的問題是跟日常生活中相關(guān)的信息安全知識(shí)案例分析和設(shè)計(jì)。例如,要求學(xué)生為學(xué)校校園網(wǎng)設(shè)計(jì)一套綜合安全防御體系,這種試題沒有統(tǒng)一答案,學(xué)生必須利用所學(xué)的相關(guān)知識(shí),將加密算法、訪問控制、入侵檢測(cè)和病毒防御等多種技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)防御的不同層次,設(shè)計(jì)一個(gè)多角度、多層次的防御體系,這就考察了學(xué)生對(duì)各階段知識(shí)的掌握程度。這類試題既避免了學(xué)生期末考試前的突擊心理,又達(dá)到了考核學(xué)生知識(shí)技能的目的。

5 應(yīng)用自主學(xué)習(xí)的效果

5.1 提高了學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力

在信息安全技術(shù)課程中通過引入自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造熱情。教學(xué)實(shí)踐證明,通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)、設(shè)置微課堂、論文、競(jìng)賽等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)以及建立多重指標(biāo)構(gòu)成的評(píng)價(jià)體系,更加能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,加深學(xué)生對(duì)信息安全技術(shù)的理解,鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力,從而大幅提高了教學(xué)質(zhì)量。

5.2 優(yōu)化了知識(shí)體系

學(xué)生在進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程中,通過情景化學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、伙伴式/角色扮演式/競(jìng)爭(zhēng)式/協(xié)作式學(xué)習(xí)提高了學(xué)習(xí)效率,增強(qiáng)了探究能力,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。對(duì)信息安全相關(guān)問題有了深入的理解,對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)重新進(jìn)行了梳理,對(duì)學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的理解更加清晰透徹。

6 結(jié) 語

自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式改變了“傳授知識(shí)-接受知識(shí)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,充分體現(xiàn)和培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,是遵循高等教育發(fā)展規(guī)律的模式。將其引入到應(yīng)用型本科院校[15]信息安全技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中,提高了學(xué)生們的社會(huì)適應(yīng)性。但是,在開展自主學(xué)習(xí)的過程中,也需要注意一些問題。例如,需要緊密聯(lián)系各學(xué)科知識(shí),同時(shí)要充分考慮到學(xué)生的知識(shí)積累程度。如果設(shè)計(jì)的內(nèi)容過偏或過難,超過學(xué)生所能夠企及的能力范圍,可能會(huì)適得其反,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？傊?要教育學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的思想,學(xué)會(huì)交流溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,一定能夠培養(yǎng)出“實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力”等多種能力集于一身的應(yīng)用型復(fù)合人才。

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Application of autonomous learning mode in course of information security technology

WANGYan,XIAHui,MAJialin

(Software College, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

There are many contradictions in traditional teaching process of Information Security Technology Course, such as extensive contents but limited time for class, initial freshness but difficult abstract technology for students, and so on.In order to solve these problems, an autonomous learning mode has been introduced in this paper.This mode will provide an effective interactive teaching mode and a more completed implementation plan, which includes teaching content reconstitution, a kind of teaching links setting such as micro-classroom, practice course, course paper, knowledge contest, etc., multiple evaluation index system formation, and so on.The mode of autonomous learning embodies can reflect the status of students and the leading roles of teachers though the implementation effect of the reform.All this has proved this mode is successful and useful for the information security technology course teaching reform.It is effective plan for improving the student’s interest and teaching efficiency.

autonomous learning mode; information security technology; teaching design

2014-09-20。

遼寧省科技廳自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014020118)。

王 艷(1980-),女,遼寧沈陽人,沈陽師范大學(xué)講師,博士。

1673-5862(2015)01-0104-04

G642

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2015.01.023