郭宇燕，江明明，余 磊，孫 梅

（淮北師范大學計算機科學與技術學院，淮北235000）

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”[1]時代的來臨，“新工科”建設如火如荼，使用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式改進傳統(tǒng)教育順應了信息時代的潮流。信息安全專業(yè)課程具有技術更新迭代迅速、實踐性較強等特點，課程著重對學生的學習、思維以及實踐能力進行培養(yǎng)。通過分析“信息安全概論”課程在教學中存在的問題，將互聯(lián)網(wǎng)與教育深度融合，采用藍墨云班課平臺進行翻轉課堂教學，提升教學質(zhì)量，打造“金課”。

1 “信息安全概論”課程教學現(xiàn)狀

“信息安全概論”是我校信息安全專業(yè)的必修課，其內(nèi)容龐雜，涉及較多的信息安全相關理論、技術。該課程在教學過程中存在的問題如下：

1）重視理論教學，輕視實踐。該課程教學大多從理論層面上介紹密碼算法的加密、解密原理，沒有進一步讓學生了解算法的實際應用。一味采用“填鴨式”教學方式，導致教學枯燥乏味，學生普遍缺乏興趣。

2）缺乏大量先修知識，與數(shù)學課程脫節(jié)。這門課涵蓋較多的密碼算法以及安全協(xié)議，許多密碼算法涉及大量數(shù)學相關理論。而該課程一般被當作入門課程，非數(shù)學專業(yè)的學生缺失相關數(shù)學知識，學習起來，往往事倍功半。同時，該課程還需要大量的先修課程，如高級語言程序設計、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議等課程的鋪墊。如何在較少的課堂學習中補充或復習涉及的專業(yè)知識，又保持正常上課進度，這是需要解決的關鍵問題。

3）教學方式單一，教學媒體使用不充分。傳統(tǒng)授課過程中使用多媒體播放課件，只對課本中內(nèi)容羅列講解，課件無創(chuàng)意、無亮點，不能充分發(fā)揮多媒體優(yōu)勢。另外，教師在教學中較少采用討論式、啟發(fā)式等教學手段，教學方式單一，無法提高學生的學習熱情。

針對“信息安全概論”課程教學中存在的若干問題，結合翻轉課堂[2]進行新型教學模式的探究，逐步增強學生的學習主動性，提高教學效果。

2 翻轉課堂教學開展背景

翻轉課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學習的主動權從教師轉移到學生。翻轉課堂不同于傳統(tǒng)課堂，教師不再占用課堂的時間來講授新知識，學生通過觀看視頻、課件，或與其他同學討論，自主完成新知識的學習。根據(jù)課前學習反饋信息，教師可以分析學生的學習情況以及存在的困難，進一步設計課堂教學內(nèi)容。課上，老師針對問題進行輔導，再通過作業(yè)、測試、交流討論、分組合作等強化新知識的吸收和內(nèi)化。課后，學生可以規(guī)劃個人學習內(nèi)容、學習節(jié)奏，教師也可以調(diào)整教學方式促成學生的個性化學習。

翻轉課堂是教學改革的一次重大變革，是對傳統(tǒng)教學模式的徹底顛覆。在移動互聯(lián)時代，移動網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展為其推廣提供了技術支持。翻轉課堂利用信息化的平臺分享教學資源，常見的平臺有藍墨云班課[3,4]、雨課堂、網(wǎng)易云課堂、騰訊課堂等，其中藍墨云班課平臺以其免費開放、方便快捷的簽到、有效的小組協(xié)作、及時的學情反饋、多樣化的課堂活動等功能，成為老師以及學生強大的智能助手。

3 基于藍墨云班課的翻轉課堂教學模式

在“信息安全概論”授課過程中，單純的課堂講授比較枯燥，無法發(fā)揮學生的主體作用。為了充分激發(fā)學生的學習熱情，采用“藍墨云班課+翻轉課堂”的教學模式。引導學生自主學習，利用小組討論以及頭腦風暴等方式解決學生在學習過程中遇到的困難，將學與教同步進行，讓學生在學習的過程中有成就感。

3.1 藍墨云班課平臺的優(yōu)勢

移動設備的普及為人們的生活提供便捷，然而其弊端也隨之而來。各種移動端軟件分散了學生的精力，青少年的自我約束力較差，許多游戲、聊天軟件讓學生沉溺其中，這對他們的學習造成極大的影響。藍墨云班課平臺以“疏”制“堵”，讓學生從“玩手機”變?yōu)椤坝檬謾C”，該平臺具有以下幾個方面的優(yōu)勢[5]：

1）教學資源形式多樣。在該平臺上可以發(fā)布形式多樣的教學資源，如視頻、精心制作的課件、文獻等，教師發(fā)布資源后學生會收到即時消息，并隨時隨地通過電腦或手機登陸平臺進行自主學習。教師也可以通過該平臺了解每個學生的學習進度，及時提醒沒有自學的學生。

2）多種課堂活動。云班課平臺提供多種有效的課堂活動，如：小組任務、頭腦風暴、答疑、測試等，學生的得分根據(jù)其課堂表現(xiàn)獲得。課堂活動能活躍氣氛，在互動過程中，教師和學生可以增加了解，通過互動激發(fā)學生學習的興趣。例如，教師可以進行隨堂測試，對學生所預習的內(nèi)容進行評測，及時掌握學生的自學情況，增加學習學習的積極性。

3）準確的數(shù)據(jù)反饋以及全面客觀的評價。教師可以查看課堂活動評價和數(shù)據(jù)反饋，了解學生學習的總體情況，及時掌握學情，提高教與學的效率。在開設課程前教師可以告知學生，獲得的經(jīng)驗值能作為平時成績，所有同學的經(jīng)驗值以及得分明細公開。平臺將所有學生學習或參與活動獲得的分值全部記錄并統(tǒng)計，并給予客觀評價。

3.2 基于藍墨云班課平臺的翻轉課堂教學模型構建

根據(jù)“信息安全概論”課程特點，結合藍墨云班課平臺的優(yōu)勢，以及翻轉課堂的理念，構建一種新的教學模型[6]如下圖1所示：

圖1 基于藍墨云班課的翻轉課堂模型

基于上述模型，遵循“以學生為中心”的原則，對“信息安全概論”課程的翻轉課堂教學模式設計具體如下：

3.2.1 課前教與學

教師針對教學目標進行課程設計，備課時抓住“備資源+備活動”這一要點。備資源，要有趣，如：精心制作的課件，針對課程單元涉及的知識制作微課視頻。在云班課平臺上發(fā)布的資源信息等，如圖2所示。備活動，要有效，針對教學目標設計活動，讓學生在課堂上動起來。學生在教師規(guī)定時間內(nèi)進行自主學習，可隨時隨地觀看視頻，同時可以在討論區(qū)與教師和其他同學交流。學生需要完成教師事先準備的單元測試，根據(jù)測試結果，教師有針對性地在課堂中進行答疑。

圖2 發(fā)布的課程視頻資源

3.2.2 課堂教與學

課堂上，教師通過云班課對學生進行簽到，一至兩分鐘就可以完成，可以采?。ㄊ謩莺灥健⒁绘I簽到、手動登記）等方式。為了防止學生偽裝簽到，教師可以開啟位置信息查看學生簽到距離，這種簽到方式比傳統(tǒng)課堂點名既新穎又高效。

教師在課堂上針對難點進行講解，并結合實際案例進行拓展教學。設計課堂任務讓學生分組討論或并完成，幫助他們內(nèi)化知識。例如，在學習Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議時，學生事先在云班課平臺上觀看視頻，了解Diffie-Hellman兩方密鑰交換原理，利用“頭腦風暴”，讓學生計算對稱密鑰，設置一定的經(jīng)驗值。也可以設置“課堂討論”環(huán)節(jié)，讓學生參與討論，對正確完成任務的同學，給予一定的經(jīng)驗值作為獎勵，這樣可以真正反映學生對該知識點的掌握情況，同時提高了學生的積極性。對于難度較大的實踐拓展任務，如對該協(xié)議的算法實現(xiàn)，可以分組完成，云班課可以自動分組或指定分組，以滿足不同任務的需求。

基于藍墨云班課進行翻轉教學，課堂的互動方式比傳統(tǒng)課堂互動方式更加豐富。教師還可以使用“課堂表現(xiàn)”里的“舉手”、“搶答”、“選人”等方式來增加互動，讓學生參與到課堂活動中，每次互動過后系統(tǒng)也會根據(jù)學生的表現(xiàn)分發(fā)經(jīng)驗值。學生認為這種評分方式新穎透明，有一種玩游戲升級的新鮮感，是一種很新奇的體驗。

3.2.3 課后教與學

課后學生也可以充分利用云班課平臺，在該平臺分享學習心得，對課堂所學知識進行討論，討論的內(nèi)容如圖3所示。教師可以發(fā)布拓展性實踐內(nèi)容，如在學習完Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議后，要求學生分析并發(fā)現(xiàn)該協(xié)議存在的問題，如容易受到中間人攻擊，針對這種攻擊采取什么方法改進該協(xié)議。要求學生課后仔細思考，并將自己的想法在討論區(qū)提出來與大家共同討論，教師對學生提出的想法給予指導，幫助學生提高解決問題的能力。

教師將作業(yè)發(fā)布到云班課平臺，學生按照要求完成后再通過該平臺提交，另外可以采取隨機混排題目的方式防止學生抄襲。教師可在手機上批改作業(yè)，根據(jù)情況給予學生相應的經(jīng)驗值。學生之間也可以相互評價或分組評價，最終的成績綜合了教師的評價以及同學的互評，這使成績更客觀公平。教師可以參考該平臺提供的評價數(shù)據(jù)，以便下次備課時調(diào)整授課內(nèi)容、方法，實現(xiàn)因材施教。教師也能從學生對自己的評價中分析課程設計中存在的問題并及時糾正。

圖3 學生交流討論

4 基于藍墨云班課的翻轉課堂教學效果與反思

基于藍墨云班課的翻轉課堂模式改變傳統(tǒng)教學方式、能夠增進師生互動、突破學習的時空障礙。在“信息安全概論”課程結束后，對學生進行課程教學模式滿意度、在線學習效果問卷調(diào)查[7]，調(diào)查結果如下表1、2所示：

表1 “信息安全概論”教學模式滿意度問卷調(diào)查

表2 “信息安全概論”在線學習效果問卷調(diào)查

由問卷調(diào)查以及學生平時的反饋可以看出，學生認同這種新的教學模式，對所學內(nèi)容以及資源接受度較高，教學效果良好。當然，在教學改革過程中也存在一些困難：1）發(fā)布的教學資料不能保證學生全部觀看，學生的自學水平參差不齊，部分學生獨自完成課前學習任務存在一定困難；2）一些師生對這種教學模式存在疑惑，還須進一步更新教學觀念；3)結合更多高水平的課程平臺以及教學模式，如大型公開在線課程（MOOC）[8]平臺、中國大學MOOC、小規(guī)模限制性在線課程（SPOC）[9]等，如何將這些與信息安全相關課程的教學結合起來，是一項長期而艱巨的任務。

5 結束語

藍墨云班課是信息化時代的產(chǎn)物，將手機與課堂教學進行有機的結合，為翻轉課堂的有效實施提供優(yōu)良平臺，是教學上的重大改革?；谠瓢嗾n對“信息安全概論”課程進行翻轉教學，能提高教學效果和質(zhì)量。今后，我們要繼續(xù)探索，結合先進的教學理念，為更好地進行課堂教學而努力。