羅智勇, 唐遠(yuǎn)新, 蘇 潔, 齊宏卓

(哈爾濱理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150080)

改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)游戲化教學(xué)研究

羅智勇, 唐遠(yuǎn)新, 蘇 潔, 齊宏卓

(哈爾濱理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150080)

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)原理及概念枯燥難懂,該文在以往研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個改進(jìn)的“翻轉(zhuǎn)課堂”游戲化教學(xué)模型。該模型將傳統(tǒng)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)環(huán)節(jié)優(yōu)化為課前、課中、課后和假期復(fù)習(xí)4個階段,進(jìn)一步加深了學(xué)生對重要知識點(diǎn)的理解。同時,新模型還引入了游戲化教學(xué)理念,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐表明,改進(jìn)后的教學(xué)模型在提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、學(xué)習(xí)成績和長期掌握相關(guān)原理及概念等方面都有一定的優(yōu)勢。

翻轉(zhuǎn)課堂； 自主學(xué)習(xí)； 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)； 游戲化教學(xué)

隨著“云計(jì)算”“互聯(lián)網(wǎng)+”等新技術(shù)的不斷出現(xiàn),教育信息化也變得越來越引起廣大教育工作者的重視?？茖W(xué)地將新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到目前的教學(xué)活動中,不僅能豐富現(xiàn)有的教學(xué)手段促進(jìn)教學(xué)改革,而且還能推動我國的教學(xué)模式與世界接軌,朝著更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的方向發(fā)展。根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》[1]的文件精神,國內(nèi)各高等院校紛紛將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到各自的教學(xué)活動中,基本上都建立了以學(xué)生“自學(xué)為主,教師為輔”的教學(xué)體系結(jié)構(gòu),通過應(yīng)用“微視頻”“翻轉(zhuǎn)課堂”等新的教學(xué)模式達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程具備操作性和工程性強(qiáng)等特點(diǎn)[2]，因此,該門課程的教學(xué)既要讓學(xué)生驗(yàn)證枯燥的理論知識,又要讓學(xué)生設(shè)計(jì)出富有創(chuàng)造性的網(wǎng)絡(luò)安全解決方案,這在傳統(tǒng)的授課方式中顯得有些力不從心,難以達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)。將改進(jìn)后的“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式應(yīng)用到本門課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中,不僅可以完善現(xiàn)有的教學(xué)方法,還可以提高學(xué)生自學(xué)能力,若再引入“游戲化”教學(xué)手段,則更可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1 改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂

1.1 翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵及其研究現(xiàn)狀

翻轉(zhuǎn)課堂(flipped classroom)是2007年由美國教師喬納森·伯爾曼(Jonathan Bergmann)和亞倫·薩姆斯(Aaron Sams)最早提出的,它將整個教學(xué)環(huán)節(jié)分成了3個部分,即課前、課中和課后,其中課前教學(xué)主要讓學(xué)生通過觀看教師精心準(zhǔn)備的微視頻來達(dá)到自學(xué)的目的；課中教學(xué)主要以學(xué)生為主,教師進(jìn)行答疑解惑并精講知識點(diǎn)；課后教學(xué)用于總結(jié),給出學(xué)生自學(xué)能力的科學(xué)評價(jià)。英特爾全球教育總監(jiān)Brian Gonzalez曾指出:“翻轉(zhuǎn)課堂可以給予求學(xué)者更多的學(xué)習(xí)自由,將授課過程放在課余時間進(jìn)行,可讓求學(xué)者以最適合自己的方式來接受知識點(diǎn)；在課上進(jìn)行知識的內(nèi)化更便于師生及生生間的交流,更便于知識的掌握?！盵3]美國教育專家StaceyRoshan曾將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用在大學(xué)預(yù)修課程的教學(xué)實(shí)踐中,進(jìn)一步驗(yàn)證了翻轉(zhuǎn)課堂開展的有效性[4]。

我國對翻轉(zhuǎn)課堂的研究是從2012年開始的[5],目前仍屬于新興事物,最具代表性的應(yīng)用是重慶聚奎中學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)。之后的幾年里,國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂的研究快速增長,相關(guān)的研究文獻(xiàn)也逐漸增多,尤其是2014年成功舉辦的首屆全國高等院校“翻轉(zhuǎn)課堂”微視頻教學(xué)大賽,更是將“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念推向了頂峰,極大地引起了國內(nèi)各高校的重視。從目前統(tǒng)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)可知,“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式主要應(yīng)用在基礎(chǔ)教育階段,在高等院校,尤其是工科院校專業(yè)課的應(yīng)用還主要集中在操作系統(tǒng)[6]、電子政務(wù)[7]、化學(xué)[8]和現(xiàn)代教育技術(shù)[9-11]等課程。隨著上海高校共享課程平臺的建設(shè),多門跨高校的MOOCs課程被陸續(xù)推出,為各院校學(xué)生互選該地區(qū)高校的優(yōu)秀課程提供了方便,打破了高校間學(xué)習(xí)的界限[12]。經(jīng)研究,在操作性和實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課教學(xué)環(huán)節(jié)中開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高其自學(xué)能力、組織能力和實(shí)踐能力[13]。

1.2 傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂存在的問題

我國有關(guān)“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究文獻(xiàn)是從2012年開始的,綜合現(xiàn)有的研究,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)施存在如下的問題[14]:

(1) 翻轉(zhuǎn)課堂需要消耗學(xué)生大量的業(yè)余時間,所以每個學(xué)年開設(shè)的翻轉(zhuǎn)課堂門數(shù)不易過多。如果再沒有一個合理的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的機(jī)制,將難以保證課前的準(zhǔn)備效果。

(2) 翻轉(zhuǎn)課堂需要使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,增加了計(jì)算機(jī)操作水平不高的學(xué)生熟悉軟件的工作量,影響了他們的積極性。

(3) 翻轉(zhuǎn)課堂對教師的教學(xué)能力提出了更高的要求,改變了以往傳統(tǒng)教學(xué)的組織模式,這對于部分老教師或經(jīng)驗(yàn)不足的新教師都是新的挑戰(zhàn)。

(4) 翻轉(zhuǎn)課堂需要新的教學(xué)改革與評價(jià)機(jī)制,現(xiàn)有評價(jià)機(jī)制不能滿足這方面的要求。評價(jià)機(jī)制的改革包括2方面,一方面是評價(jià)教師教學(xué)能力及獎勵的改革,另一方面是評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的改革。前者將影響教師駕馭課堂的能力及積極性,后者將影響學(xué)生參與教學(xué)的熱情。如果這2方面的評價(jià)機(jī)制不健全,將直接影響翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施效果。

2 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)存在的問題

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程是訓(xùn)練學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)及Web安全保障能力的重要手段之一,然而,通過走訪、調(diào)研及多年的教學(xué)研究發(fā)現(xiàn),目前本門課程的教學(xué)情況至少存在以下的問題[2]:

(1) 教學(xué)模式單一,缺少激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的機(jī)制。目前,大多數(shù)院校的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)仍采用傳統(tǒng)、單一的案例示范教學(xué)模式，由教師給出案例的全部操作流程,學(xué)生只需按流程進(jìn)行案例的再現(xiàn)、完成教師布置的任務(wù)。這種教學(xué)模式不能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生還是在分?jǐn)?shù)的壓力下完成被動學(xué)習(xí)的過程。

(2) 學(xué)時不足,無法進(jìn)行完整的案例教學(xué)。目前,越來越多的院校已經(jīng)加大了對學(xué)時的投入。以我校為例,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的學(xué)時已從過去的54學(xué)時增加至64學(xué)時。但是,由于本門課程的特點(diǎn),若要完成一次網(wǎng)絡(luò)安全案例的成功應(yīng)用,學(xué)生就必須完成安全需求分析、方案設(shè)計(jì)、程序代碼開發(fā)或防護(hù)工具選擇、調(diào)試及安裝部署等工作,顯然64學(xué)時的優(yōu)勢不夠,最終導(dǎo)致教學(xué)成效縮水,失去了案例教學(xué)模式的優(yōu)勢。

(3) 教學(xué)內(nèi)容的制定過于呆板,缺乏學(xué)生自主制定實(shí)踐的創(chuàng)新性。目前,絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程內(nèi)容固定,不允許學(xué)生自主制定題目,也必須要求學(xué)生按照教學(xué)步驟來實(shí)現(xiàn)案例重現(xiàn)。這就限制了學(xué)生的思路,不利于學(xué)生自主創(chuàng)新。

(4) 教學(xué)模式陳舊,缺乏師生互動機(jī)制。由于教學(xué)條件的限制,往往一名教師面對至少30名學(xué)生,教師難以全面指導(dǎo)每名學(xué)生。而且學(xué)生之間由于缺乏相互配合的機(jī)制,也出現(xiàn)溝通不足的現(xiàn)象。因此在做案例的時候,好學(xué)生忙于完成,差學(xué)生根本不做,影響了教學(xué)效果。

(5) 考核方法單一,無法反映學(xué)生真實(shí)能力。目前,大多數(shù)教室的計(jì)算機(jī)都安裝了還原卡,導(dǎo)致學(xué)生在完成案例的過程中所形成的作品難以保存,不便于教師檢查,因此,學(xué)生的成績還是主要根據(jù)出勤情況給出,無法反映學(xué)生的真實(shí)能力。

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程是專業(yè)方向課,一般院校通常都在第4學(xué)期開設(shè),因此授課對象往往是低年級學(xué)生。通過多年的實(shí)際教學(xué)發(fā)現(xiàn),低年級學(xué)生在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程時存在以下特點(diǎn)[2]:

(1) 網(wǎng)絡(luò)安全操作技術(shù)水平參差不齊。低年級學(xué)生剛剛經(jīng)歷過公共課學(xué)習(xí),大部分精力還沒有放在網(wǎng)絡(luò)安全方向的學(xué)習(xí)上,所以學(xué)生總體上還存在技能水平的巨大差異。

(2) 學(xué)習(xí)興趣差異明顯。由于學(xué)生的意識、就業(yè)方向、個人喜好等方面存在較大的差異,因此學(xué)生在對待本門課程的學(xué)習(xí)興趣均不相同。

3 改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂游戲化教學(xué)模型

3.1 改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂多采用如圖1所示的教學(xué)模型[15],本文將其進(jìn)行了改進(jìn)。

圖1 傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型

新模型增加游戲設(shè)定與學(xué)生自評、互評模塊,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,還增加教師測評及獎勵模塊,激發(fā)教師教學(xué)積極性。改進(jìn)后的模型可有效地解決傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂的部分問題,其他問題只能通過政策改革進(jìn)行解決,例如:課程總成績應(yīng)在假期中旬由系統(tǒng)自動生成,教師只在期末給出總成績的90%,其余10%應(yīng)在假期即將結(jié)束時,學(xué)生重看重要知識點(diǎn)2遍及提出合理建議后由系統(tǒng)自動給出。改進(jìn)后的翻轉(zhuǎn)課堂游戲化教學(xué)模型如圖2所示。

圖2 改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂游戲化教學(xué)模型

圖2將整個教學(xué)活動分為正常教學(xué)和假期復(fù)習(xí)2個階段。正常教學(xué)階段由課前、課中和課后3部分組成。改進(jìn)后的新教學(xué)模型除完成圖1模型的課前、課中和課后相應(yīng)任務(wù)(可參見文獻(xiàn)[15])外,還提供完成新增任務(wù)功能。例如:課前,師生可根據(jù)本次資料特點(diǎn)設(shè)計(jì)游戲活動,給出游戲規(guī)則及獎勵說明并更新游戲模塊；課中,師生可選擇游戲比武進(jìn)行實(shí)時對抗并全程錄像,給出比賽結(jié)果；課后,師生可及時觀看游戲錄像、點(diǎn)評精彩片段給出互評結(jié)果,將優(yōu)秀的游戲案例升級成游戲庫,供以后教學(xué)使用。假期復(fù)習(xí)階段,由教師設(shè)定時間段,系統(tǒng)提示學(xué)生假期登錄觀看本門課程重要知識的視頻進(jìn)行復(fù)習(xí)，并完成知識點(diǎn)的簡單測試。學(xué)生提交測試結(jié)果后,系統(tǒng)自動計(jì)算本課程的總成績供學(xué)生查看，并要求給出合理建議。同時,系統(tǒng)也會根據(jù)課程進(jìn)行的日志文件及學(xué)生的合理建議計(jì)算任課教師的獎勵級別,給出獎勵參考。注意只獎勵不懲罰。

3.2 正常教學(xué)案例設(shè)計(jì)

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的正常教學(xué)階段采用圖2所示教學(xué)模型,其教學(xué)過程設(shè)計(jì)分成4個方面,分別是課前設(shè)計(jì)、課中設(shè)計(jì)、課后設(shè)計(jì)和游戲模塊設(shè)計(jì)。

3.2.1 課前設(shè)計(jì)

課前設(shè)計(jì)要求教師提前將本次課程的知識點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),提供必要的課件、以往學(xué)生學(xué)習(xí)的精彩視頻、網(wǎng)絡(luò)安全攻防工具和組隊(duì)分工說明,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺下載這些資料進(jìn)行組隊(duì)分析,將這些資料初步消化理解,設(shè)計(jì)比賽案例或游戲內(nèi)容及規(guī)則,由小組長反饋給教師。師生溝通后一起進(jìn)一步設(shè)計(jì)游戲方案或比賽案例上傳至系統(tǒng),以便課中進(jìn)行游戲比武。

3.2.2 課中設(shè)計(jì)

課中設(shè)計(jì)是翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行的關(guān)鍵,在實(shí)施過程中要積極貫徹“學(xué)生主導(dǎo)”的思想。該階段的設(shè)計(jì)分成4個部分,每次課程進(jìn)行180 min,即4學(xué)時。

(1) 課程的前20 min為教師講解部分,重點(diǎn)說明本次課程的教學(xué)任務(wù)、重要概念定理、比賽或游戲規(guī)則及獎勵辦法。

(2) 學(xué)生根據(jù)教師講解進(jìn)行任務(wù)或游戲準(zhǔn)備并展開討論。教師要參與每組的討論和任務(wù)分工活動,糾正不合理部分,預(yù)計(jì)需要50 min。例如以網(wǎng)絡(luò)安全中ARP攻擊防御為例,將30人的自然班等分成6組,其中3組模擬網(wǎng)絡(luò)入侵,3組模擬網(wǎng)絡(luò)防御,每組獨(dú)立設(shè)計(jì)自己的攻防方案,教師輔導(dǎo)每組遇到的難點(diǎn)問題,每組可選定的攻防工具由教師指定。

(3) 學(xué)生展示程序作品或進(jìn)行游戲比武,預(yù)計(jì)需要90 min。若選擇程序作品展示,則由學(xué)生結(jié)合團(tuán)隊(duì)完成的作品分組講解,給出精彩構(gòu)思及每名隊(duì)員的具體分工和任務(wù)的點(diǎn)評,其他組及教師進(jìn)行提問；若選擇游戲比武,則每2組為一隊(duì)進(jìn)行限定時間內(nèi)的攻防游戲比賽,全程要求錄屏記錄,便于事后點(diǎn)評。

(4) 教師總結(jié)本次課程,預(yù)計(jì)需要20 min。教師給出本次課程重點(diǎn)及難點(diǎn)問題的進(jìn)一步講解,給出課上課下學(xué)生表現(xiàn)及精彩游戲作品的點(diǎn)評，并規(guī)劃下次課程內(nèi)容。

3.2.3 課后設(shè)計(jì)

課后設(shè)計(jì)主要分為意見反饋、評價(jià)點(diǎn)撥、鞏固練習(xí)和游戲升級4個方面。

(1) 意見反饋。由教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺收集學(xué)生本次課程中的改進(jìn)意見,完成課程的優(yōu)化工作。

(2) 評價(jià)點(diǎn)撥。教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺給出每名學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)及不足,學(xué)生通過平臺查看自己的點(diǎn)評。

(3) 鞏固練習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生總體表現(xiàn)情況,確定學(xué)生存在的問題,制作相關(guān)練習(xí)題供學(xué)生下載練習(xí),進(jìn)一步鞏固本次課程的知識點(diǎn)。

(4) 游戲升級。對本次課程所采用的游戲比武進(jìn)行總結(jié),進(jìn)一步優(yōu)化后保存為經(jīng)典游戲,更新游戲庫便于將來重復(fù)使用。

3.2.4 游戲模塊設(shè)計(jì)

由于專業(yè)課程與普通網(wǎng)絡(luò)游戲存在本質(zhì)上的差別,因此該模塊的設(shè)計(jì)僅采用網(wǎng)絡(luò)游戲中相關(guān)稱謂,完成與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程各教學(xué)目標(biāo)的映射,如表1所示。

表1 游戲稱謂與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)各課程目標(biāo)映射關(guān)系

表1中部分游戲稱謂功能介紹如下:

(1) 游戲公告。主要介紹本次課的課堂紀(jì)律及下次課游戲的大致內(nèi)容。

(2) 新手指南。主要介紹本次攻防游戲的比賽規(guī)則及評判標(biāo)準(zhǔn),給出比賽中的注意事項(xiàng)及知識點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系。

(3) 道具。主要介紹本次課程可能用到的攻防工具,可用經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行相互兌換。

(4) 經(jīng)驗(yàn)值。根據(jù)游戲者攻防過程中的表現(xiàn)給出評分并計(jì)算累計(jì)分,分?jǐn)?shù)高者將決定在今后的各比賽任務(wù)中的角色分配。

(5) 升級。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)值累積到一定程度后,系統(tǒng)自動完成角色升級,高等級的角色在后續(xù)的任務(wù)中扮演更重要的角色,同時在期末的成績中將給予更高得分。

(6) 通關(guān)。比武游戲結(jié)束,若闖關(guān)者成功擊敗守關(guān)BOSS,則網(wǎng)絡(luò)入侵者團(tuán)隊(duì)獲勝；若闖關(guān)者未擊敗守關(guān)BOSS,則網(wǎng)絡(luò)防御者團(tuán)隊(duì)獲勝。無論誰獲勝都將獲得經(jīng)驗(yàn)值,只是經(jīng)驗(yàn)值大小不同。

(7) 副本。將團(tuán)隊(duì)制訂的方案共享，便于團(tuán)隊(duì)合作,同時團(tuán)隊(duì)也可通過該內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時協(xié)作，共同完成攻防任務(wù)。

(8) 游戲論壇。學(xué)生之間的交流平臺,便于及時地將觀看游戲比武中團(tuán)隊(duì)的意見或見解記錄下來,進(jìn)行進(jìn)一步的討論分析。

(9) 英雄榜。展示參與游戲比武的每名學(xué)生的總經(jīng)驗(yàn)值情況,期末將根據(jù)英雄榜給出平時成績。

3.3 假期復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)

新的教學(xué)模型將打破以往傳統(tǒng)教學(xué)的評分標(biāo)準(zhǔn),將本門課程總成績的一部分,大約10%安排在寒暑假進(jìn)行,并由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺自動計(jì)算生成。由于假期是師生的休息時間,因此這部分的設(shè)計(jì)不宜過于繁瑣。將正常教學(xué)活動中的經(jīng)典游戲比武及重要知識點(diǎn)錄像上傳至系統(tǒng),規(guī)定學(xué)生在開學(xué)前進(jìn)行在線觀看,觀看后回答部分問題即可。系統(tǒng)會根據(jù)觀看及問題回答情況給出成績,結(jié)合期末成績自動計(jì)算總成績。

4 實(shí)施效果分析

4.1 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)對比了傳統(tǒng)型和改進(jìn)型“翻轉(zhuǎn)課堂”授課的學(xué)生學(xué)習(xí)情況,其對象是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)大二學(xué)生,每班學(xué)生人數(shù)為30人。在授課前分別對學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查,調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2 授課前學(xué)生網(wǎng)絡(luò)操作水平統(tǒng)計(jì)表

表2內(nèi)容顯示,傳統(tǒng)型和改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂授課班的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的相關(guān)理論和技能水平方面基本相同,幾乎都剛剛接觸網(wǎng)絡(luò)安全。在近6個月的正常教學(xué)及假期復(fù)習(xí)過程中,對傳統(tǒng)型授課班采用圖1所示“翻轉(zhuǎn)課堂”授課模型進(jìn)行教學(xué),對改進(jìn)型授課班則采用圖2所示改進(jìn)型“翻轉(zhuǎn)課堂”模型進(jìn)行教學(xué)。

4.2 學(xué)生能力對比分析

將傳統(tǒng)型授課班和改進(jìn)型授課班的學(xué)生總成績進(jìn)行比較,如圖3所示。經(jīng)計(jì)算,傳統(tǒng)型授課班的平均總成績?yōu)?5.07分,改進(jìn)型授課班的平均總成績?yōu)?1.37分。改進(jìn)型授課班的平均總成績比傳統(tǒng)型授課班的平均總成績高出6.3分。

圖3 傳統(tǒng)型授課班與改進(jìn)型授課班成績對比圖

若將2個班的期末總成績按分?jǐn)?shù)段人數(shù)進(jìn)行對比,則對比情況如圖4所示。

圖4 總成績不同分?jǐn)?shù)段人數(shù)對比圖

由圖4可知,改進(jìn)型授課班優(yōu)秀率高于傳統(tǒng)型授課班6.67%,良好率高于傳統(tǒng)型授課班6.66%,中等率幾乎相同,而及格率降低3.33%。改進(jìn)型授課班的總體成績明顯優(yōu)于傳統(tǒng)型授課班。

4.3 問卷調(diào)查分析

正常教學(xué)活動結(jié)束后,分別向傳統(tǒng)型授課班和改進(jìn)型授課班發(fā)放了30份問卷調(diào)查表,其目的是想了解學(xué)生對不同授課方式的滿意度。通過調(diào)查表反饋可知,改進(jìn)型“翻轉(zhuǎn)課堂”的授課模式深受學(xué)生的歡迎,既達(dá)到學(xué)習(xí)目的，又達(dá)到趣味的效果。此外,新型的教學(xué)模式還改變了以往寒暑假一味休息的弊端,使學(xué)生休息中不忘記復(fù)習(xí),達(dá)到在不增加教師額外工作量的前提下,鞏固網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)重要知識點(diǎn)的目的。

5 結(jié)語

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在改進(jìn)型“翻轉(zhuǎn)課堂”游戲化教學(xué)模式下進(jìn)行,既可避免傳統(tǒng) “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)中存在的問題,又可進(jìn)一步增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動貫穿于整個學(xué)期及寒暑假,做到勞逸結(jié)合鞏固學(xué)習(xí)的目的。改進(jìn)型翻轉(zhuǎn)課堂下的“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”游戲化教學(xué)方式的改革,改變了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)傳統(tǒng)的教育觀、學(xué)習(xí)觀,給師生都提出了新問題和新挑戰(zhàn)。

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Research on game teaching of network security technology for improved flipped classroom

Luo Zhiyong, Tang Yuanxin, Su Jie, Qi Hongzuo

(School of Computer Science and Technology, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China)

The principles and concepts related to the network security technology are tedious and difficult to understand. On the basis of the previous research, an improved game teaching model of the flipped classroom is designed. In this model, the traditional flipped classroom teaching process is optimized into the following four stages: before class, in class, after class and on holiday review, which further deepens the students’ understanding of the important points of knowledge. At the same time, the new model also introduces the idea of the game teaching, and further stimulates students’ interest in learning. The practice shows that the improved teaching model has some advantages in improving the students’ ability to solve practical problems, their learning achievement and long-term mastery of relevant principles and concepts.

flipped classroom； autonomous learning； network security technology； game teaching

G642.0

: B

: 1002-4956(2017)09-0164-05

2017-02-24修改日期:2017-04-10

哈爾濱理工大學(xué)教育教學(xué)研究項(xiàng)目(220160010)；哈爾濱理工大學(xué)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

羅智勇(1978—),男,山東平度,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事計(jì)算機(jī)教育研究.

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.041