“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的高校網(wǎng)絡與信息安全課程教學改革

閆璽璽，湯永利，陳艷麗

（河南理工大學 計算機科學與技術(shù)學院，河南 焦作454000）

0 引言

當前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應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遇和挑戰(zhàn)，教師和學生的思維方式、行為方式都發(fā)生了很大的變化。

“網(wǎng)絡與信息安全”課程是高校網(wǎng)絡安全專業(yè)的理論課[2]，是計算機、通信、數(shù)學、物理、法律、管理等學科的交叉學科，主要包括信息安全概論、網(wǎng)絡安全檢測與防范、防火墻技術(shù)、病毒機制與防護技術(shù)、網(wǎng)絡安全協(xié)議與標準、密碼學原理等內(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)教學方法難以適應課程的教學目標要求，迫切需要在教學過程中進行改革[3]。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學優(yōu)勢

（1）教學內(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材料，為教師和學生提供更為豐富、多元化的資源，使教學變得生動、有趣、實用，同時結(jié)合生活中的應用，有利于學生對知識的接受和理解。

（2）滿足學生的個性化發(fā)展需求。傳統(tǒng)教學過程中，教師往往采用在課堂中單向灌輸知識的“滿堂灌”，學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，學生可以根據(jù)自己的需求，針對性地選擇專業(yè)教師、教學材料以及學習進度，隨時隨地學習，這有利于培養(yǎng)學生的主體性，提升學習質(zhì)量，同時促進教師拓寬知識。

（3）教學評價機制更加靈活豐富。如何對高校教師進行考核評價，一直是高校管理的難題，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學評價體系更加多元化。傳統(tǒng)教學模式中教學評價主要依靠學生或者督導組聽課，評價模式單一。而互聯(lián)網(wǎng)時代，教師的教學過程、敬業(yè)程度、科學研究成果、學生的學習狀態(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)絡與信息安全”課程教學改革

依據(jù)“網(wǎng)絡與信息安全”課程的特點，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，嘗試將當前先進的微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課以及移動學習理念與課程需要結(jié)合[4]，微課是教學環(huán)境中的教學資源，慕課是在線教學平臺，翻轉(zhuǎn)課堂是教學方式，如圖1所示。

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

2.1 微 課

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

“網(wǎng)絡與信息安全”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，進行層次化的微課設(shè)計[5]。對于一些基本知識點，如對主要的網(wǎng)絡安全威脅DoS攻擊、計算機病毒、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)概念進行介紹和引導，激發(fā)學生學習的興趣。另外，對于一些難度較大的知識點，可以采取微課設(shè)計一些補充內(nèi)容，滿足學習較好的同學或者對網(wǎng)絡與信息安全感興趣的同學進行拓展學習。這部分微課的主要作用是幫助學生更好地理解知識點，提升學生的專業(yè)知識和學習能力。針對課程教學目的，微課設(shè)計知識點劃分見表1。

表1 “網(wǎng)絡與信息安全”課程微課設(shè)計知識點劃分

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂[6]是學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，再重新回到課堂與老師進行交流溝通，在課堂上完成作業(yè)，遇到疑難問題時向教師和同學進行請教的平臺工具。翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式內(nèi)容清晰明確，學生易明確掌握難點和重點。教學資源豐富多樣，學習方式靈活，又能照顧到學生的個別差異，學生可以根據(jù)自己的實際情況安排學習進度、難度和深度，不懂的地方可以適當放慢學習速度，多學習幾次，不必像在傳統(tǒng)課堂中那樣緊繃神經(jīng)，擔心跟不上教師的教學節(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生進行交流，解決學生的疑難雜癥。

“網(wǎng)絡與信息安全”課程中，“密碼學基礎(chǔ)”的部分內(nèi)容數(shù)據(jù)推理較復雜[7]，靠傳統(tǒng)的講解方法枯燥無味，達不到教學目的。依據(jù)我校Sakai教學平臺，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學方式講解，在傳統(tǒng)的教學課件中，加入由本節(jié)的教案、習題以及案例等制作的動畫和視頻，上傳到網(wǎng)絡上讓學生進行自主學習，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)學生思考，并解決學生在練習中遇到的問題，具體案例分析見表2。

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

2.3 慕 課

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

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

3 教學改革成效與反饋

以河南理工大學計算機科學與技術(shù)學院2015級網(wǎng)絡工程專業(yè)的學生為實施對象，通過慕課在線平臺、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等形式，把學生的作業(yè)、實驗、測試作為考核項計入成績。學生通過Sakai平臺訪問課程網(wǎng)站，觀看知識點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；通過翻轉(zhuǎn)課堂講解給其他同學聽，組建小組討論并相互解答。這些活動的相應得分都會被記錄在Sakai平臺，用于最終過程考核的評價依據(jù)。

為了考查學生對于“網(wǎng)絡與信息安全”的掌握程度，學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學年第2學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，避免了學生成績由期末考試分數(shù)決定，使學生更加注重平時學習的點滴過程。

圖2 2017—2018學年春“網(wǎng)絡與信息安全”期末成績權(quán)重圖

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

1）學生參與的主動性增強，學習興趣得到提升。

學生對于“網(wǎng)絡與信息安全”課程的學習興趣濃厚，學生不用擔心落下一個知識點而影響進度，只要能上網(wǎng)，學生就可以隨時學習不懂的知識點。

圖3 2017—2018學年春“網(wǎng)絡與信息安全”期末成績統(tǒng)計分析

2）學生的零散時間得到利用，學習效率提高。

由于“網(wǎng)絡與信息安全”的知識點繁多且零碎，學生可以利用碎片時間進行學習，不用太長的時間就可以學習一個知識點。因此，學生可以根據(jù)自己的時間靈活安排學習，既可以提高學習效率，又不會因為長時間學習導致興趣下降。

3）培養(yǎng)學生的自信心與協(xié)作能力。

借助翻轉(zhuǎn)課堂Sakai平臺，學生通過小組討論，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)學生的自信心，加強語言表達能力，在綜合素質(zhì)上提升學生的能力與水平。

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)課堂教學模式的融合創(chuàng)新必將在高校教學改革實踐中產(chǎn)生深遠的影響。實踐表明，基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式對于“網(wǎng)絡與信息安全”這門理論與實踐并重的課程教學成效突出，充分調(diào)動了學生的積極性與興趣，真正地把學生作為主體，符合當前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教學需求。