自主學習模式在信息安全技術(shù)課程中的應用

王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學 科信軟件學院, 沈陽 110034)

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自主學習模式在信息安全技術(shù)課程中的應用

王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學 科信軟件學院, 沈陽 110034)

在傳統(tǒng)的教學過程中《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學時不足的矛盾、學生初始對課程的新鮮感與課程內(nèi)容過于抽象不易理解的矛盾。針對該門課程存在的問題,采用開放式自主學習模式,設(shè)計了一套有效的師生互動教學模型,并給出了較為完整的實施方案,方案包括重構(gòu)教學內(nèi)容、設(shè)置微課堂、課程論文、知識競賽等多種教學環(huán)節(jié)、建立多重指標的評價體系等內(nèi)容。從方案實施效果來看,自主學習模式體現(xiàn)了在教學活動中學生的主體地位和教師的主導作用。實踐證明該方案在信息安全技術(shù)課程教學改革中的應用也是成功的,有效提高了學生的學習興趣和課程的教學效果。

自主學習; 信息安全技術(shù); 教學設(shè)計

1 大學生自主學習的含義[1-2]

學習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,它主要來自實踐或其他經(jīng)歷[3]。自主學習是與傳統(tǒng)的接受學習模式相對應的一種現(xiàn)代化學習模式。以學生作為學習的主體,通過學生獨立的分析、探索、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學習目標。

“自主學習”主要體現(xiàn)在3個方面[4]:主動性,即“我要學”;獨立性,即“我能學”;自控性,即“我會學”。自主學習即是大學學習的特點,也是大學教學的目標與歸宿,具有雙重意義。

2 信息安全技術(shù)課程在教學中存在的問題

計算機網(wǎng)絡和通信的融合是促進信息化社會發(fā)展最活躍的因素之一,計算機與信息技術(shù)的發(fā)展和應用離不開信息的安全,信息安全是構(gòu)建整個社會信息化的根本保證。信息安全學科是由數(shù)學、計算機科學與技術(shù)、信息與通信工程等學科交叉而形式的一門綜合性學科。目前其主要研究涉及密碼學、計算機系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡通信安全、電子商務、電子政務安全等[5]。對于計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生而言,信息安全技術(shù)課程是其專業(yè)必修課程,也是提高學生計算機水平的重要組成部分[6]。目前,國內(nèi)外不少大學開設(shè)了信息安全學科專業(yè)或者信息安全相關(guān)課程[7-10]。

2.1 學生的初始興趣很難保持

由于在日常使用計算機的過程中每個人都會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)絡盜號等,使得學生們一開始對這門課程非常感興趣。然而,由于這門課程的理論知識比較抽象(例如加密算法部分),對于數(shù)學基礎(chǔ)薄弱的同學,學習起來非常困難。學生們易產(chǎn)生厭學情緒[11],喪失自信,導致教學效果不甚理想。

2.2 很難在有限的教學時間內(nèi)講述信息安全的豐富內(nèi)容

隨著信息化時代的到來,信息安全技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)廣泛普及,對信息安全的研究范圍不再局限于對計算機軟硬件設(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、保密性和不可否認性等傳統(tǒng)安全領(lǐng)域的研究,而是成為橫跨計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)等多領(lǐng)域多學科的綜合課程。因此,如何在較短的學時內(nèi),將知識的“點”“線”“面”完美結(jié)合,是一個需要深入思考的問題。

3 在信息安全技術(shù)課程教學過程中引入自主學習的策略

3.1 改變傳統(tǒng)教學觀念,優(yōu)化教學內(nèi)容

教師如何選擇學習內(nèi)容決定學生“學什么”[12]。教師在教學過程中應該為學生選擇值得理解的、具有“代表性”的主題。在對學習內(nèi)容的選擇上,應該指向課程的核心內(nèi)容。以核心問題為主題重構(gòu)學習內(nèi)容,提煉課程精髓,降低零散知識點的干擾。

3.2 轉(zhuǎn)變教師角色與學生學習模式

教師如何組織教學決定學生“怎么學”。大學生學習一門課程的方法,與教師選擇怎樣的教學方法、采取怎樣的教學組織形式息息相關(guān)。為了提高學生理解問題的能力,教師要舍得把話語權(quán)交給學生,把發(fā)現(xiàn)問題的機會留給學生。創(chuàng)造學生親自動手、動腦、動口、動筆的機會。

3.3 建立旨在激勵、發(fā)展、合作的評價機制

教師如何選擇評價方式?jīng)Q定學生“為什么要學”。評價是把導向尺,它引導學生自己采用何種學法、關(guān)注哪些學習內(nèi)容、學到何種程度。學習的目的不是為了應付考試,而是希望通過教與學的過程,培養(yǎng)和提高學生分析問題和解決問題的能力,影響學生在面對問題時的思維方式、道德素養(yǎng)和合作精神。

4 自主學習教學模式在信息安全技術(shù)教學中的應用

4.1 教學內(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)知識種類繁多并且發(fā)展迅速,不可能在有限的學時里講述完所有的技術(shù)內(nèi)容。所以在教學內(nèi)容的組織過程中應該突出強調(diào)重點和難點,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。因此需要對教材[13]內(nèi)容進行取舍,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生的視野,了解主流的安全技術(shù)和產(chǎn)品最新動向。盡管我們希望對各個“點”都可以進行深入細致的講解,但課堂時間畢竟有限,不可能點點深入。為此,在教學設(shè)置了每堂課5～10分鐘的自由發(fā)揮時間,專門留給學生去講。講專題中沒有照顧到,而學生又非常感興趣的“點”。學生要講,就需要準備資料,主動學習相關(guān)知識。對于自己感興趣的內(nèi)容,學生往往樂此不疲。在微課堂中,他們即學到了新知識,又鍛煉了口頭表達能力。

4.3 動手動腦實踐課

信息安全技術(shù)是一個實踐性很強的學科,實驗教學作為教學過程中的一個重要環(huán)節(jié),不但有助于學生對理論知識的理解和應用,而且還可以提高學生的動手能力和對知識的實際運用能力。在實驗內(nèi)容上除安排少數(shù)基礎(chǔ)性驗證實驗外,更多的安排了綜合設(shè)計性實驗。例如要求同學們以小組為單位運用先行課程知識,結(jié)合本門課程,采用工程化的思想,設(shè)計出一個完整的具有實際意義的基于Web的管理系統(tǒng),選擇加密算法對用戶密碼進行管理,對高級用戶指紋照片添加數(shù)字簽名水印等。實踐證明,綜合設(shè)計性實驗有助于加強學生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時拓展了學生的思維、激發(fā)了學生的學習興趣,使學生充分發(fā)揮了學習的主動性。

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,模擬科學研究的一般過程組織教學,強調(diào)教師引導下學生全方位的自主創(chuàng)新實踐。學生以小組為單位自主文獻檢索、選定題目、撰寫小論文、讀書心得、調(diào)查報告、文獻綜述等文字材料,提高學生動筆能力,鼓勵學生在對基礎(chǔ)知識融會貫通的基礎(chǔ)上大膽質(zhì)疑、探索,表達一己之見,真正促進學生和教師之間的相互交流,達到教學相長的目的。

4.5 學生自己組建試題庫,開展信息安全知識競賽

根據(jù)以往經(jīng)驗,學生最頭痛的就是期末考試,多數(shù)同學都是采取臨時抱佛腳、突擊背誦的方式來應付考試,考試失去了其原有督促學生學習的意義。如果充分利用小學期開展競賽活動,不僅豐富了小學期生活,還會對課堂內(nèi)容強化記憶,一舉兩得。 競賽的試題是由學生根據(jù)各章節(jié)的知識點自己設(shè)計的。學生被賦于了出題的權(quán)力,體驗新鮮感的同時,也對各部分內(nèi)容進行了有效的梳理和總結(jié)。通過開展信息安全知識競賽,學生輕松記住了相關(guān)知識點,期末復習也變得生動起來。

4.6 多項指標構(gòu)成課程考核評價結(jié)果[14]

在課程的考核形式上,綜合考慮學生的討論、實踐、卷面等多方面內(nèi)容,讓學生可以在錯誤中學習,以便有足夠的機會修正和提高他們的成績,用課程本身的樂趣來促進學生學習的興趣,達到更好的教學目的。這里根據(jù)學生的實際情況在課程教學計劃中增加學生參與項目的比重,如圖1所示。其中:

1) 微課堂、課程論文以及實驗實踐的分數(shù)均由學生組長和課代表給出。如果組長和課代表評分不公平的話,就會被罷免,這樣可以充分調(diào)動學生的學習積極性。

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

圖1 多指標考核分配圖

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)的信息安全知識案例分析和設(shè)計。例如,要求學生為學校校園網(wǎng)設(shè)計一套綜合安全防御體系,這種試題沒有統(tǒng)一答案,學生必須利用所學的相關(guān)知識,將加密算法、訪問控制、入侵檢測和病毒防御等多種技術(shù)應用到網(wǎng)絡防御的不同層次,設(shè)計一個多角度、多層次的防御體系,這就考察了學生對各階段知識的掌握程度。這類試題既避免了學生期末考試前的突擊心理,又達到了考核學生知識技能的目的。

5 應用自主學習的效果

5.1 提高了學生的綜合學習能力

在信息安全技術(shù)課程中通過引入自主學習教學模式,激發(fā)了學生的學習興趣和創(chuàng)造熱情。教學實踐證明,通過對教學內(nèi)容進行重構(gòu)、設(shè)置微課堂、論文、競賽等多個教學環(huán)節(jié)以及建立多重指標構(gòu)成的評價體系,更加能夠激發(fā)學生的學習興趣、提高學生學習的主動性,加深學生對信息安全技術(shù)的理解,鍛煉團隊合作能力,從而大幅提高了教學質(zhì)量。

5.2 優(yōu)化了知識體系

學生在進行自主學習的過程中,通過情景化學習、探究性學習、伙伴式/角色扮演式/競爭式/協(xié)作式學習提高了學習效率,增強了探究能力,學會學習。對信息安全相關(guān)問題有了深入的理解,對相關(guān)學科知識重新進行了梳理,對學科知識網(wǎng)絡的理解更加清晰透徹。

6 結(jié) 語

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

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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基金資助項目(2014020118)。

王 艷(1980-),女,遼寧沈陽人,沈陽師范大學講師,博士。

1673-5862(2015)01-0104-04

G642

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2015.01.023