閆璽璽，湯永利，陳艷麗

（河南理工大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河南 焦作454000）

0 引言

當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用改變了人們的生活，也深刻影響和改變著教育。第十二屆全國人民代表大會第三次會議上，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中提出了發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+”的計劃[1]，實現(xiàn)行業(yè)間跨界融合，推動各行業(yè)向信息化、智能化發(fā)展?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代，高等教育同樣面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，教師和學(xué)生的思維方式、行為方式都發(fā)生了很大的變化。

“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程是高校網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)的理論課[2]，是計算機(jī)、通信、數(shù)學(xué)、物理、法律、管理等學(xué)科的交叉學(xué)科，主要包括信息安全概論、網(wǎng)絡(luò)安全檢測與防范、防火墻技術(shù)、病毒機(jī)制與防護(hù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)、密碼學(xué)原理等內(nèi)容。該課程具有綜合性和時效性，內(nèi)容繁多，且技術(shù)更新迭代快，實踐要求高，傳統(tǒng)教學(xué)方法難以適應(yīng)課程的教學(xué)目標(biāo)要求，迫切需要在教學(xué)過程中進(jìn)行改革[3]。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)優(yōu)勢

（1）教學(xué)內(nèi)容多元化?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下信息的獲取打破了時間、地域的隔閡，海量的信息資源取之不盡，用之不竭。各種各樣的線上視頻、新聞、音頻等資料都可以成為教學(xué)材料，為教師和學(xué)生提供更為豐富、多元化的資源，使教學(xué)變得生動、有趣、實用，同時結(jié)合生活中的應(yīng)用，有利于學(xué)生對知識的接受和理解。

（2）滿足學(xué)生的個性化發(fā)展需求。傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師往往采用在課堂中單向灌輸知識的“滿堂灌”，學(xué)生需要跟隨教師的思路，難以實現(xiàn)個性化需求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”模式下，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求，針對性地選擇專業(yè)教師、教學(xué)材料以及學(xué)習(xí)進(jìn)度，隨時隨地學(xué)習(xí)，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的主體性，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，同時促進(jìn)教師拓寬知識。

（3）教學(xué)評價機(jī)制更加靈活豐富。如何對高校教師進(jìn)行考核評價，一直是高校管理的難題，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)評價體系更加多元化。傳統(tǒng)教學(xué)模式中教學(xué)評價主要依靠學(xué)生或者督導(dǎo)組聽課，評價模式單一。而互聯(lián)網(wǎng)時代，教師的教學(xué)過程、敬業(yè)程度、科學(xué)研究成果、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)以及課程成績等都可以納入考核評價系統(tǒng)，多元化的評價必然給高校教育工作提供更多的參考價值。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程教學(xué)改革

依據(jù)“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程的特點(diǎn)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，嘗試將當(dāng)前先進(jìn)的微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課以及移動學(xué)習(xí)理念與課程需要結(jié)合[4]，微課是教學(xué)環(huán)境中的教學(xué)資源，慕課是在線教學(xué)平臺，翻轉(zhuǎn)課堂是教學(xué)方式，如圖1所示。

圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程教學(xué)改革

2.1 微 課

微課是教師將每個知識點(diǎn)以小視頻的形式通過微信、微博等工具傳播，學(xué)生可以在手機(jī)、平板、電腦上隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)的平臺工具。微課模式教學(xué)時間較短，學(xué)生可以利用碎片時間進(jìn)行重復(fù)觀看學(xué)習(xí)；教學(xué)內(nèi)容較少，簡單明了，重點(diǎn)突出，學(xué)生比較容易掌握；視頻占用空間極小，支持手機(jī)等資源性能受限的終端，方便學(xué)生遇到問題隨時學(xué)習(xí)。微課教學(xué)模式需要教師思考如何將一個知識點(diǎn)融入到幾分鐘的視頻中，這有助于提升教師的教學(xué)水平，同時強(qiáng)化了教學(xué)以學(xué)生為主角、教師為幕后角色的學(xué)習(xí)方式。

“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程知識比較零碎繁瑣，并不是所有的內(nèi)容都適合微課講授，教師需要挑選合適的知識點(diǎn)，進(jìn)行層次化的微課設(shè)計[5]。對于一些基本知識點(diǎn)，如對主要的網(wǎng)絡(luò)安全威脅DoS攻擊、計算機(jī)病毒、對稱加密、公鑰加密、數(shù)字簽名以及密鑰管理等專業(yè)術(shù)語采用動畫的形式，使學(xué)生更直觀地理解死板的概念。這部分微課的主要作用是對相關(guān)概念進(jìn)行介紹和引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。另外，對于一些難度較大的知識點(diǎn)，可以采取微課設(shè)計一些補(bǔ)充內(nèi)容，滿足學(xué)習(xí)較好的同學(xué)或者對網(wǎng)絡(luò)與信息安全感興趣的同學(xué)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。這部分微課的主要作用是幫助學(xué)生更好地理解知識點(diǎn)，提升學(xué)生的專業(yè)知識和學(xué)習(xí)能力。針對課程教學(xué)目的，微課設(shè)計知識點(diǎn)劃分見表1。

表1 “網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程微課設(shè)計知識點(diǎn)劃分

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂[6]是學(xué)生通過在課余時間觀看教師創(chuàng)建的課件視頻，根據(jù)視頻中的講解理解知識點(diǎn)，再重新回到課堂與老師進(jìn)行交流溝通，在課堂上完成作業(yè)，遇到疑難問題時向教師和同學(xué)進(jìn)行請教的平臺工具。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式內(nèi)容清晰明確，學(xué)生易明確掌握難點(diǎn)和重點(diǎn)。教學(xué)資源豐富多樣，學(xué)習(xí)方式靈活，又能照顧到學(xué)生的個別差異，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況安排學(xué)習(xí)進(jìn)度、難度和深度，不懂的地方可以適當(dāng)放慢學(xué)習(xí)速度，多學(xué)習(xí)幾次，不必像在傳統(tǒng)課堂中那樣緊繃神經(jīng)，擔(dān)心跟不上教師的教學(xué)節(jié)奏而有所遺漏。另外，翻轉(zhuǎn)課堂可以提升師生間的互動交流，學(xué)生可采取分組討論報告的形式，發(fā)揮主觀能動性，教師可以充分與每個學(xué)生進(jìn)行交流，解決學(xué)生的疑難雜癥。

“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程中，“密碼學(xué)基礎(chǔ)”的部分內(nèi)容數(shù)據(jù)推理較復(fù)雜[7]，靠傳統(tǒng)的講解方法枯燥無味，達(dá)不到教學(xué)目的。依據(jù)我校Sakai教學(xué)平臺，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式講解，在傳統(tǒng)的教學(xué)課件中，加入由本節(jié)的教案、習(xí)題以及案例等制作的動畫和視頻，上傳到網(wǎng)絡(luò)上讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并完成作業(yè)。課堂中教師針對密碼算法提出一些問題，如對稱密碼算法、非對稱密碼算法等，啟發(fā)學(xué)生思考，并解決學(xué)生在練習(xí)中遇到的問題，具體案例分析見表2。

表2 翻轉(zhuǎn)課堂的“密碼學(xué)基礎(chǔ)”章節(jié)案例分析

2.3 慕 課

慕課是在線教學(xué)平臺之一，學(xué)生可以隨意選擇自己課程，選擇喜歡的知名教授進(jìn)行學(xué)習(xí)。這種模式為老師和學(xué)生提供了自由的教學(xué)環(huán)境，并豐富了教學(xué)資源，增強(qiáng)了師生交互，同時培養(yǎng)了學(xué)生的自覺協(xié)作能力。慕課中，教師不再是講臺上知識的“傳話筒”，而是學(xué)習(xí)的設(shè)計師、促進(jìn)者，學(xué)生成為積極主動的學(xué)習(xí)者、協(xié)作探究者，并且擁有自由個性化的學(xué)習(xí)方式，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的一些不足。

目前，國內(nèi)“中國大學(xué)MOOC”“學(xué)堂在線”等知名的平臺均開設(shè)了清華大學(xué)、山東大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、廈門大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等學(xué)校的“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”慕課課程，周學(xué)時為4 ～ 5學(xué)時，每學(xué)時10分鐘左右，且課程中穿插一些小問題，學(xué)習(xí)者只有回答正確才能繼續(xù)聽課。聽課結(jié)束后，需要進(jìn)行考試，成績合格才可以獲得證書。

3 教學(xué)改革成效與反饋

以河南理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2015級網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生為實施對象，通過慕課在線平臺、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等形式，把學(xué)生的作業(yè)、實驗、測試作為考核項計入成績。學(xué)生通過Sakai平臺訪問課程網(wǎng)站，觀看知識點(diǎn)微課視頻或慕課視頻，在Sakai平臺完成課程作業(yè)、討論、作業(yè)等任務(wù)；通過翻轉(zhuǎn)課堂講解給其他同學(xué)聽，組建小組討論并相互解答。這些活動的相應(yīng)得分都會被記錄在Sakai平臺，用于最終過程考核的評價依據(jù)。

為了考查學(xué)生對于“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”的掌握程度，學(xué)生的期末成績由過程考核成績和期末考試成績兩部分按不同權(quán)重計算得出。過程考核成績依據(jù)平時成績、作業(yè)成績、實驗成績3部分成績得出。2017—2018學(xué)年第2學(xué)期在考核上更注重過程考核成績（見圖2），過程考核成績占40%，期末考試成績占60%，提高了過程考核的權(quán)重，避免了學(xué)生成績由期末考試分?jǐn)?shù)決定，使學(xué)生更加注重平時學(xué)習(xí)的點(diǎn)滴過程。

圖2 2017—2018學(xué)年春“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”期末成績權(quán)重圖

從學(xué)生期末成績（見圖3）來看，學(xué)生成績呈正態(tài)分布，大部分的學(xué)生都可以得到良好成績，反映出大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)的知識掌握理解透徹。通過一學(xué)期的實施，“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程教學(xué)取得了不錯的成效，學(xué)生對改革后的教學(xué)模式比較滿意。

1）學(xué)生參與的主動性增強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣得到提升。

學(xué)生對于“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”課程的學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)生不用擔(dān)心落下一個知識點(diǎn)而影響進(jìn)度，只要能上網(wǎng)，學(xué)生就可以隨時學(xué)習(xí)不懂的知識點(diǎn)。

圖3 2017—2018學(xué)年春“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”期末成績統(tǒng)計分析

2）學(xué)生的零散時間得到利用，學(xué)習(xí)效率提高。

由于“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”的知識點(diǎn)繁多且零碎，學(xué)生可以利用碎片時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，不用太長的時間就可以學(xué)習(xí)一個知識點(diǎn)。因此，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間靈活安排學(xué)習(xí)，既可以提高學(xué)習(xí)效率，又不會因為長時間學(xué)習(xí)導(dǎo)致興趣下降。

3）培養(yǎng)學(xué)生的自信心與協(xié)作能力。

借助翻轉(zhuǎn)課堂Sakai平臺，學(xué)生通過小組討論，鍛煉自己的合作能力及解決問題的能力。通過成果論述，培養(yǎng)學(xué)生的自信心，加強(qiáng)語言表達(dá)能力，在綜合素質(zhì)上提升學(xué)生的能力與水平。

4 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動智能終端的高速發(fā)展，基于慕課、微課等翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的融合創(chuàng)新必將在高校教學(xué)改革實踐中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。實踐表明，基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式對于“網(wǎng)絡(luò)與信息安全”這門理論與實踐并重的課程教學(xué)成效突出，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性與興趣，真正地把學(xué)生作為主體，符合當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教學(xué)需求。