基于“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的“信息隱藏技術(shù)”教學(xué)改革探索

摘 要：“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”已成為一種新的線上與線下教育完美結(jié)合的教學(xué)模式。文章針對信號與信息處理專業(yè)“信息隱藏技術(shù)”課程教學(xué)存在的問題，分析了“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于該課程教學(xué)的優(yōu)勢，并分別從課前、課中、課后三個主要教學(xué)環(huán)節(jié)提出了基于“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的“信息隱藏技術(shù)”教學(xué)策略，其更加注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能學(xué)懂、用好信息隱藏技術(shù)，增強動手能力和創(chuàng)新能力，有助于推動新一輪教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞：“慕課”；“翻轉(zhuǎn)課堂”；信息隱藏技術(shù)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）10-0018-02

“慕課”是大規(guī)模開放在線課程（Massive Open Online Courses，MOOCs）的諧音，是一種大眾免費在線教學(xué)方式，不僅參與人數(shù)多、免費、開放，而且融入了很多創(chuàng)新性教育方式和理念，已成為推動教育變革的重要教學(xué)模式[1]?！胺D(zhuǎn)課堂”（Flipped Classroom，F(xiàn)C）是指學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻理解和掌握知識，在實體課堂上通過討論、實際操作、完成對知識進一步的鞏固和強化，從而達(dá)到探索創(chuàng)新的教學(xué)模式，是近年來受到全球教育界關(guān)注討論的熱點話題[2]。

“慕課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”的有效結(jié)合可以充分利用二者優(yōu)勢，包括線上自學(xué)和線下交流兩大部分，線上學(xué)習(xí)主要是學(xué)生利用課外時間，在“慕課”平臺上觀看教學(xué)視頻，學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)、討論交流、提交作業(yè)、在線測試，并將問題反饋給老師，老師也可以在線解答問題，批改作業(yè)，通知課程等；線下交流主要通過“翻轉(zhuǎn)課堂”，教師組織學(xué)生在實體課堂上對視頻中的疑難問題進行討論、鞏固和答疑?？梢姡€上“慕課”視頻學(xué)習(xí)能增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性，更高效地傳遞知識，而線下課堂面對面討論式教學(xué)，使師生課內(nèi)外更多地互動和答疑解惑，更有利于深化、擴展思維，溝通情感，因此，“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”是線上教育和線下教育完美結(jié)合的教學(xué)模式。

一、“信息隱藏技術(shù)”課程特點與現(xiàn)狀

“信息隱藏技術(shù)”是電子信息工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，研究的是利用多媒體信息中的冗余空間攜帶秘密信息，達(dá)到秘密信息偽裝傳遞的目的，也是信息安全研究和社會需求的熱門方向。該課程的主要任務(wù)是通過對信息隱藏技術(shù)知識及算法的學(xué)習(xí)和實現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生掌握信息隱藏算法的編程能力和創(chuàng)新能力，為從事信息加密、版權(quán)保護等軟件工作奠定基礎(chǔ)。該專業(yè)課程涉及廣泛的信號與信息處理知識，工程實踐性強，學(xué)科動向活躍，發(fā)展更新速度快。如何教好這門課，使學(xué)生真正熟練掌握信息隱藏算法是專業(yè)課教師討論的熱點問題。

目前“信息隱藏技術(shù)”課程的教學(xué)多以教師課堂PPT講授為主，學(xué)生課后練習(xí)為輔，這種教學(xué)方法單一，再加上該門課程涉及基礎(chǔ)課程較多，算法知識點抽象、枯燥，前沿算法更新速度快，學(xué)生容易產(chǎn)生厭倦心理。另外，由于算法實現(xiàn)需要具備一定編程基礎(chǔ)，將其留給學(xué)生課后練習(xí)，完成率極低，很難調(diào)動學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)熱情和積極性。這種傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)方式不利于學(xué)生積極性和創(chuàng)造性的培養(yǎng)，“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的出現(xiàn)為傳統(tǒng)“信息隱藏技術(shù)”課程的教學(xué)改革帶來了契機，探索該教學(xué)模式在“信息隱藏技術(shù)”課程中的改革可以充分利用各種多媒體教學(xué)和慕課資源，改進課內(nèi)外的教學(xué)內(nèi)容和方法，優(yōu)化“教”與“學(xué)”的關(guān)系，使學(xué)生真正掌握信息隱藏技術(shù)的技能，為日后的工作或研究打下堅實的基礎(chǔ)。

二、“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”在“信息隱藏技術(shù)”教學(xué)中的優(yōu)勢

（一）引導(dǎo)學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識

“信息隱藏技術(shù)”是一門面向高年級同學(xué)的專業(yè)課，要求已熟練掌握語音信號處理、數(shù)字圖像處理等多媒體信號與信息處理方面基礎(chǔ)知識，并且應(yīng)熟練掌握一門編程語言。沒有這些基礎(chǔ)學(xué)習(xí)此課程會很吃力。實際授課發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生的前期課程基礎(chǔ)不牢，甚至有的根本沒有修過相關(guān)課程。鑒于這種情況，為了使學(xué)生能順利入門并掌握這門課程，教師可以在“慕課”平臺上發(fā)布或推薦一些相關(guān)的基礎(chǔ)課程，學(xué)生在“慕課”平臺上有選擇地學(xué)習(xí)自己沒學(xué)過的課程或掌握不好的知識點，不受時間、地點限制，師生也可以在線交流互動，復(fù)習(xí)、鞏固相關(guān)基礎(chǔ)知識。

（二）提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力

“信息隱藏技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)應(yīng)與密碼學(xué)、隱寫術(shù)、信息安全、數(shù)字水印技術(shù)等專業(yè)課程相結(jié)合，相輔相成。通常學(xué)生并不了解該課程在整個學(xué)科體系結(jié)構(gòu)中的地位，只是按照學(xué)校相應(yīng)的課程設(shè)置進行學(xué)習(xí)，但是專業(yè)課程是相關(guān)、相通的，如果有些課程安排在不同學(xué)期或不同專業(yè)，學(xué)生很難同時學(xué)習(xí)多門課程，自然也不會達(dá)到有時效性和針對性的學(xué)習(xí)效果。利用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”引導(dǎo)學(xué)生充分利用網(wǎng)上公開的慕課資源，同時學(xué)習(xí)一門或幾門相關(guān)、相近的課程，了解該方向最新技術(shù)進展和發(fā)展動向，提高學(xué)習(xí)的時效性，變被動為主動，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、基于“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的“信息隱藏技術(shù)”教學(xué)改革探索

（一）“信息隱藏技術(shù)”課程建設(shè)思路

“信息隱藏技術(shù)”這門課程應(yīng)充分發(fā)揮慕課的優(yōu)勢，利用現(xiàn)有的教育部“愛課程”、中國大學(xué)慕課等網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺[3]，建設(shè)信息隱藏技術(shù)、數(shù)字水印技術(shù)、隱寫術(shù)等網(wǎng)上教學(xué)資源，為學(xué)生提供豐富的在線學(xué)習(xí)資源。教師在講授各章節(jié)之前應(yīng)提前告知學(xué)生應(yīng)具備的知識點，告訴學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些基礎(chǔ)課程，引導(dǎo)學(xué)生帶著任務(wù)有針對性地學(xué)習(xí)，以提高學(xué)習(xí)效率和效果。在教學(xué)上采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，利用面對面課堂教學(xué)時間，建立多個小組討論進行交流互助，對同學(xué)在線學(xué)習(xí)期間遇到的共性難點進行詳細(xì)講解。

教師備課應(yīng)該合理組織教學(xué)內(nèi)容，對信息隱藏算法知識點詳細(xì)劃分，以周為單位設(shè)計教學(xué)單元，根據(jù)知識點的難易程度與學(xué)生掌握情況合理安排教學(xué)進度和發(fā)布教學(xué)內(nèi)容。教師應(yīng)及時在慕課平臺上檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時解答、回復(fù)學(xué)生交流的問題，批改網(wǎng)上提交作業(yè)。同時，改變“信息隱藏技術(shù)”傳統(tǒng)的考核方式，建立“在線考核+隨堂測試+考核報告”的考核方式，更注重平時能力的培養(yǎng)，減輕期末考試的壓力。

（二）基于“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的“信息隱藏技術(shù)”

教學(xué)設(shè)計

1.課前階段：為了掌握班級學(xué)生的知識背景情況，教師可根據(jù)信息隱藏技術(shù)課程的特點，設(shè)計一些與課程相關(guān)的在線測試內(nèi)容，檢測學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)和知識儲備情況，建議準(zhǔn)備一些數(shù)字圖像處理、語音信號處理、多媒體技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識進行測試，慕課在線學(xué)習(xí)者可以自行評定自己是否適合學(xué)習(xí)該課程。另外，由于線上和線下的學(xué)習(xí)環(huán)境不同，“信息隱藏技術(shù)”教學(xué)過程中采用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，應(yīng)改變以往課堂教學(xué)的課程大綱，根據(jù)學(xué)生的具體情況進行設(shè)計。

2.課中階段：慕課教學(xué)模式可以將教學(xué)內(nèi)容與圖

片、聲音、動畫、視頻等多種多媒體素材緊密結(jié)合起來，例如頻域信息隱藏部分教學(xué)內(nèi)容不容易被理解，教師可以使用動畫和簡潔的文字、圖片，讓學(xué)生更容易接受教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程提綱挈領(lǐng)地點撥知識點，將在線學(xué)習(xí)與課堂討論結(jié)合，增強教學(xué)互動，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者適當(dāng)練習(xí)，并及時檢驗學(xué)習(xí)效果。同時，慕課課程視頻不宜過長，可以根據(jù)知識點進行錄制，最長10—15分鐘，以保證學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)視頻期間能夠精力集中。

3.課后階段：建立慕課學(xué)習(xí)論壇，在具體章節(jié)中每個視頻對應(yīng)一個討論區(qū)，并且盡量使內(nèi)容更結(jié)構(gòu)化、模塊化?！靶畔㈦[藏技術(shù)”是一門以實踐為主的課程，學(xué)習(xí)者可以結(jié)合實踐經(jīng)驗在慕課學(xué)習(xí)論壇中交流經(jīng)驗、心得，互相提問、解答。主講教師應(yīng)定期整理，對學(xué)習(xí)者比較集中的提問應(yīng)該及時解答，并做出反饋，這對教師后續(xù)教學(xué)進度的安排是有幫助的，也是學(xué)習(xí)者上線率的重要保證。

（三）“信息隱藏技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的搭建

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的一個重要環(huán)節(jié)，課程視頻和教學(xué)講義是學(xué)生獲取課程信息的重要保障，因此，需要制作精良的教學(xué)視頻和穩(wěn)定流暢的網(wǎng)絡(luò)平臺，這需要教師付出更多的時間和精力。結(jié)合具體的“信息隱藏技術(shù)”課程，教師需要錄制教學(xué)軟件的使用方法、教學(xué)錄像和課件錄像，依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱，對具體的信息隱藏算法根據(jù)算法原理、步驟、具體實現(xiàn)等環(huán)節(jié)合理組織教學(xué)視頻內(nèi)容，開辟教學(xué)園地，講義下載、課后作業(yè)、交流論壇等板塊。同時，為了保證學(xué)生注意力集中，保證學(xué)習(xí)效率，錄制的視頻長度應(yīng)該控制在15分鐘以內(nèi)。最后，還需要經(jīng)過修改、剪輯等操作實現(xiàn)最終的網(wǎng)上教學(xué)視頻。“信息隱藏技術(shù)”課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的實現(xiàn)，擬依托使用學(xué)?，F(xiàn)有的慕課平臺，避免重復(fù)開發(fā)，降低實施難度和成本。

總之，“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式必定會為“信息隱藏技術(shù)”課程的教學(xué)帶來巨大變化，對改善該課程教學(xué)中存在的問題、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的作用。樹立教師為引導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)理念，建立并合理利用豐富的網(wǎng)絡(luò)平臺，合理安排教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量，推動傳統(tǒng)教育教學(xué)改革進程，培養(yǎng)出適應(yīng)社會和時代需求的信息安全技術(shù)人才。

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[3]丁琳，馬淑萍，陳靈娜.慕課背景下的獨立學(xué)院大學(xué)計算

機課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計[J].高教論壇，2016，（4）.

[責(zé)任編輯 包玉紅]