齊萬華 劉銘

摘要：《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程作為我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生選修課，存在課時少、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高等問題，僅僅依賴傳統(tǒng)方式的課堂教學(xué)模式，很難達到課程要求，采用混合教學(xué)模式對《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程進行改革，教學(xué)模式由教師主導(dǎo)向?qū)W生主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的參與度，有效解決現(xiàn)存問題。

關(guān)鍵詞：密碼學(xué)；課時少；混合教學(xué)；教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）04-0128-02

1 引言

混合教學(xué)模式（Blending Learning）是在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展的新的教學(xué)模式，結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式和在線教育模式，既需要教師的主導(dǎo)作用，也充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)過程中的角色，即轉(zhuǎn)變了教師的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，由教師的“填充式教”向?qū)W生的“主動學(xué)”轉(zhuǎn)變。學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑不再局限于課堂及教材，可通過多渠道獲取知識，多方式交流與溝通。

《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生人才培養(yǎng)方案中的選修課程，圍繞對稱密碼體制與典型算法、非對稱密碼體制與典型算法等密碼學(xué)的理論和應(yīng)用展開。在現(xiàn)行的課程教學(xué)中存在課時少等問題，本文研究在混合教學(xué)模式下解決課程現(xiàn)存問題。

2 現(xiàn)行密碼學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程作為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的選修課，存在課程學(xué)時少、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高、學(xué)生參與度差等問題。

2.1 課程學(xué)時少

在人才培養(yǎng)方案中，《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程安排的是每周2個學(xué)時，上課時間間隔長，課堂回顧知識時忘記內(nèi)容多。學(xué)時少，課堂上安排教學(xué)內(nèi)容多，留給學(xué)生思考和練習(xí)時間少，掌握效果不夠好。

2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高

眾所周知，密碼學(xué)是基于數(shù)學(xué)的理論和證明發(fā)展的，對密碼技術(shù)的講解，必須先理解此密碼學(xué)所設(shè)計使用的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而一些數(shù)學(xué)知識并不是學(xué)生在先序的課程內(nèi)學(xué)過的，須補充數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也使得一部分學(xué)生在數(shù)學(xué)知識的理解和掌握上望而卻步。

2.3 學(xué)生參與度差

綜合《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程學(xué)時少，又需要補充許多數(shù)學(xué)知識，現(xiàn)行教學(xué)模式中，課堂的教學(xué)以講授為主，重點將難以理解的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、密碼設(shè)計原理、密碼設(shè)計實現(xiàn)方法等講解明白，課堂教學(xué)任務(wù)重，學(xué)生參與度差，存在個別課堂“滿堂灌”的情況，現(xiàn)行的課堂教學(xué)以教師教和講為中心，不是以學(xué)生學(xué)為中心。

2.4 實驗環(huán)境限制

《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程為選修課程，本身課時就少，理論內(nèi)容又需要大量的課堂教學(xué)，按照人才培養(yǎng)方案，實驗學(xué)時只有6個。作為正在向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型的地方高校，更加注重應(yīng)用性，實驗學(xué)時少，學(xué)生計算機操作能力有待提高。

同時，上課使用的實驗環(huán)境是單機版，需要加密狗等硬件支持，必須在實驗室才能完成，在學(xué)生初期接觸密碼學(xué)課程時，學(xué)生無法在上課時間完全掌握實驗內(nèi)容，學(xué)生實驗效果不理想。

3 混合式教學(xué)方法引入

基于上述現(xiàn)存問題，引入混合式教學(xué)法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和能動性，拓寬課堂時間，拓展學(xué)習(xí)形式，形成課堂學(xué)習(xí)與課下學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境優(yōu)勢，做好課程內(nèi)容支撐，創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，改變課程現(xiàn)狀。

3.1 創(chuàng)建課程網(wǎng)站，學(xué)習(xí)資料分享

創(chuàng)建《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程網(wǎng)站，將課程所需要的信息，資源放到課程網(wǎng)站上，學(xué)生通過網(wǎng)站的形式可以獲取資料，做到課前預(yù)習(xí)，對課程安排和課堂內(nèi)容熟稔于心。尤其是將所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識放到課程網(wǎng)站上，學(xué)生在上課前可以提前學(xué)習(xí)，減少課堂對數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)等內(nèi)容的講解，課堂上只需留出少部分的時間答疑，解決學(xué)生自學(xué)中存在的問題即可，不需要占用過多的時間講解數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識，給課堂留有更多的時間安排密碼學(xué)方面內(nèi)容的講解。另外，將課程內(nèi)容中的重點和難點知識除了文本的方式介紹，可以錄制成視頻放到課程網(wǎng)站上，供學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固。創(chuàng)建課程網(wǎng)站，學(xué)生提前獲取課程知識，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，改變課堂教學(xué)模式，增強學(xué)生的參與性，可有效解決2.1等問題。

3.2 線上學(xué)習(xí)平臺

我院已申請西普公司的西普數(shù)據(jù)實驗室（一個包括網(wǎng)絡(luò)空間安全、大數(shù)據(jù)、云計算、等多個專業(yè)方向的教學(xué)、實驗、科研及競賽的網(wǎng)絡(luò)平臺）。在該實驗平臺上，既配置好了實驗環(huán)境，還有專業(yè)知識的介紹等內(nèi)容。學(xué)生在課下時間可充分利用西普數(shù)據(jù)實驗室平臺，在網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境中學(xué)習(xí)課程內(nèi)容和實驗內(nèi)容，學(xué)生就有實驗環(huán)境在課下時間能夠完成課上完不成的實驗，對課堂實驗內(nèi)容補充，同時也可以完成實驗教學(xué)課時中無法完成的其他實驗，可有效解決2.4問題。

3.3 畢博平臺作業(yè)交流

畢博（BlackBoard）是我校構(gòu)建的另一個教學(xué)平臺，教師可以通過畢博平臺在線管理教學(xué)內(nèi)容，提高工作效率，學(xué)生可以通過畢博平臺自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的主動性。畢博平臺可實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂在時空上的延伸，師生之間可以通過畢博平臺進行答疑解惑，學(xué)生之間可以通過畢博平臺進行互動交流，使教學(xué)過程在教師與學(xué)生共同控制之下。同時，教師之間也可通過平臺進行教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)內(nèi)容的交流與討論，取長補短，提升教學(xué)水平。通過此方法，可有效解決2.1等問題。

3.4 課堂教學(xué)有教師主導(dǎo)向?qū)W生主導(dǎo)轉(zhuǎn)變

《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程是理論與實踐相互關(guān)聯(lián)的課程，不僅要能夠理解密碼算法，更要能夠?qū)⑵鋵崿F(xiàn)，要求較高的動手能力，學(xué)生必須在大量的上機編程訓(xùn)練中體會和掌握程序設(shè)計的思想和方法。在3.1、3.2、3.3教學(xué)環(huán)境的支持下，課堂教學(xué)模式將由教師主導(dǎo)向?qū)W生主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，即采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

學(xué)生通過課程網(wǎng)站和實驗平臺的學(xué)習(xí)，充分利用課余時間完成了基礎(chǔ)知識的掌握，教師的課堂教學(xué)就不再是講授這些基礎(chǔ)知識，而是來答疑，通過這個過程，學(xué)生鍛煉了自學(xué)能力和理解能力，提高解決問題的能力，在課堂中將問題點拋出，進行問題的討論和研究，提高學(xué)生的參與度，課堂挪出更多的時間答疑。這樣不僅能夠提高學(xué)生的主動性，學(xué)生掌握知識的牢靠性要比課堂教學(xué)更實在，相較傳統(tǒng)的教學(xué)，上完課之后，教學(xué)內(nèi)容又還給教師，而采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，學(xué)生為主，解決的都是自己的問題，學(xué)生掌握的效果好，理解更深。

混合式教學(xué)模式解決的問題如表1所示。

4 課程考核方式

根據(jù)課程特點，課程最終考核有三部分組成，如表2所示。

（1）平時考核（20%）

平時考核由學(xué)生課堂參與度、作業(yè)、畢博平臺發(fā)言情況等內(nèi)容作為評分標(biāo)準(zhǔn)，占20%。必要時可參考課堂考勤。

（2）實驗考核（20%）

實驗考核由實驗報告、西普數(shù)據(jù)平臺使用情況等內(nèi)容作為評分標(biāo)準(zhǔn)，占20%。必要可參考實驗課課堂考勤。

（3）大作業(yè)考核（60%）

根據(jù)課程特點，對課程進行考試改革，建立以應(yīng)用為導(dǎo)向的考核方式，增強動手、自學(xué)等方面的能力，以加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)和真實學(xué)習(xí)過程的考核。學(xué)生將理論應(yīng)用于實踐，更有利于理解課程內(nèi)容，增強興趣，發(fā)揮個人能動性。

大作業(yè)要求獨自完成基于密碼學(xué)的應(yīng)用項目設(shè)計，題目采用教師擬題學(xué)生自由選擇，或?qū)W生申報經(jīng)課題組成員審核通過后也可使用，具體實現(xiàn)過程要以某密碼學(xué)的理論設(shè)計為基礎(chǔ)完成，并要求學(xué)生進行大作業(yè)答辯。通過大作業(yè)答辯，對任務(wù)量、難度系數(shù)、算法的理解程度等進行評估，給出最后大作業(yè)分值，占60%。

通過對平時、實驗、大作業(yè)等多方面考核來評定一個學(xué)生的綜合成績。

5 結(jié)束語

通過對《密碼學(xué)與應(yīng)用》課程的混合教學(xué)方式改革，整合各種可用資源，利用網(wǎng)絡(luò)等各種學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，充分鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力。同時，對教師也提出了更高的要求，要求教師對課堂要有更高的控制能力，對知識點的理解更深刻和全面，讓教師必須不斷學(xué)習(xí)和提高自己的專業(yè)知識水平和業(yè)務(wù)水平。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】