微課環(huán)境下的數(shù)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全管理教學(xué)研究

（鄒平市第一中學(xué) 山東 256200）

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)入信息系統(tǒng)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)安全性要求不斷增高。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，涉及網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)容相對(duì)廣泛。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全及密碼技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)與數(shù)學(xué)結(jié)合的結(jié)果。對(duì)此，在數(shù)學(xué)知識(shí)教育過程中，可融入網(wǎng)絡(luò)安全內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣，也能掌握網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)。

1 網(wǎng)絡(luò)安全密碼技術(shù)

在數(shù)學(xué)知識(shí)傳授過程中，教師需要傳授學(xué)生網(wǎng)絡(luò)安全密碼技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)的關(guān)系。在教育過程中可通過微課教學(xué)，微課作為一種全新的教學(xué)資源，通過微課視頻對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。微課分為兩種，第一種是根據(jù)教學(xué)方法進(jìn)行分類，分為討論類及啟發(fā)類、實(shí)驗(yàn)類等，第二種是根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行劃分，包括新課程導(dǎo)入類及知識(shí)拓展類等。在微課中，教師需要展示網(wǎng)絡(luò)安全密碼技術(shù)加密算法，基本上分為平行加密及重疊加密，加密運(yùn)算與數(shù)學(xué)知識(shí)存在聯(lián)系，通過3DES 及IDEA等數(shù)學(xué)算法，保持密鑰穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)傳輸安全性。

2 網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境下的數(shù)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全管理的關(guān)系

2.1 合理利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建活躍的課堂環(huán)境

在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間下，數(shù)學(xué)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全管理關(guān)系教學(xué)中，還需應(yīng)用微課教學(xué)，該教學(xué)模式是一項(xiàng)科學(xué)的教學(xué)模式，通過微課視頻可以將抽象的網(wǎng)絡(luò)密碼安全知識(shí)變得具象，幫助學(xué)生將網(wǎng)絡(luò)與數(shù)學(xué)概念整合，將其呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有效記憶。微課作為新興的教學(xué)產(chǎn)物，對(duì)輔助教學(xué)具有重要意義，可將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)細(xì)化，便于學(xué)生在課后鞏固及復(fù)習(xí)，良好的教學(xué)氛圍也能提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，對(duì)此，在微課教學(xué)過程中調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性具有重要意義，有利于讓學(xué)生將目光投入課堂。比如，在高中3EDS 加密方案教學(xué)過程中，教師可以對(duì)課堂步驟進(jìn)行講解，也可展開微課教學(xué)，在重點(diǎn)及難點(diǎn)位置布置相關(guān)的作業(yè)，教師提前錄制視頻，學(xué)生在練習(xí)過程中，針對(duì)自己認(rèn)識(shí)不足的位置反復(fù)聽講，達(dá)到簡化教學(xué)過程的目的。數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，通過提問完成課堂導(dǎo)入，也可進(jìn)行復(fù)習(xí)。問題出現(xiàn)在各個(gè)背景，需要教師創(chuàng)設(shè)情景完成課堂導(dǎo)入，情景創(chuàng)設(shè)不可冗長，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)空間中完成課堂導(dǎo)入即可，這也是微課教育的優(yōu)勢。對(duì)于學(xué)生，課堂講解十分鐘，學(xué)生便容易出現(xiàn)注意力分散，微課教學(xué)通過五分鐘便能完成學(xué)習(xí)，且精確性較高，微課的引入也能避免學(xué)生長時(shí)間聽課感到厭煩，從而降低聽課效率。微課教學(xué)可提升學(xué)生課堂注意力，并提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性。比如，學(xué)習(xí)“三次加密”內(nèi)容時(shí)，教師通過微課視頻舉例，并展開課堂展示，展示內(nèi)容DES 及3DES 的發(fā)展及安全性變化。通過這種視頻，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本節(jié)課需要掌握的內(nèi)容，教師對(duì)此提出問題讓學(xué)生思考，根據(jù)微課視頻制作，讓學(xué)生直觀感受幾何模型，提升學(xué)生思維能力。

2.2 展開資源串聯(lián)，完成課堂導(dǎo)入

數(shù)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全管理在不同階段，對(duì)學(xué)生的能力及發(fā)展水平、心理特點(diǎn)存在不同的要求。在課前需要將微課應(yīng)用在不同層面。首先，將零散知識(shí)整合，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)安全管理中密鑰工具及代碼與數(shù)學(xué)知識(shí)息息相關(guān)，通過環(huán)環(huán)相扣的知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)防護(hù)體。若學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)及網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)的聯(lián)系認(rèn)識(shí)不足，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)知識(shí)學(xué)習(xí)便存在阻礙，長期積累之下，部分學(xué)生便會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難，甚至喪失學(xué)習(xí)信心。受到課堂時(shí)間限制及教學(xué)進(jìn)度影響，教師難以在課堂上通過教師的帶領(lǐng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，從而建立知識(shí)間的關(guān)聯(lián)。微課出現(xiàn)后，為解決該問題提供了幫助。比如，在“RSA算法”知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，將數(shù)形結(jié)合作為典范。展示現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)概念的結(jié)合，形成具有操作性及安全性的數(shù)據(jù)分析能力，在數(shù)據(jù)加密及解密過程中，完成高效切換及整合，適應(yīng)信息化發(fā)展背景對(duì)數(shù)據(jù)安全的要求，在未來的研究中，現(xiàn)代數(shù)學(xué)密碼技術(shù)會(huì)發(fā)揮巨大的功效，提供技術(shù)知識(shí)及信息安全保障。在網(wǎng)絡(luò)安全管理及數(shù)學(xué)的關(guān)系教育過程中，通過提問的方式，讓學(xué)生觀看微課視頻，在網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境下對(duì)內(nèi)容有充分的認(rèn)識(shí)，也能產(chǎn)生微思考，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

其次，將抽象轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗?，將被?dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)。與淺層數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)相比，涉及網(wǎng)絡(luò)安全的數(shù)學(xué)中許多概念較為抽象，內(nèi)容也更為復(fù)雜，對(duì)能力要求較高。受到課堂時(shí)間影響，教師無法耗費(fèi)過多的時(shí)間進(jìn)行講解，加之學(xué)生理解水平不同，部分學(xué)生能直接領(lǐng)悟，但也有學(xué)生無法理解內(nèi)容，教師可制作適合學(xué)生學(xué)習(xí)的微課視頻，從而減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。比如，在學(xué)習(xí)“安全密碼技術(shù)方案”過程中，學(xué)生應(yīng)當(dāng)從導(dǎo)數(shù)角度理解網(wǎng)絡(luò)代碼，為突破該難點(diǎn)，可利用微課平臺(tái)，將提前錄制的代碼形成動(dòng)畫，并展示不同數(shù)學(xué)家對(duì)問題的理解，通過層層深入，讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)有深刻的認(rèn)識(shí)。在微課教學(xué)過程中，教師在課前準(zhǔn)備好問題：“你還見過哪些網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)？以哪些形式表現(xiàn)代碼形式？常規(guī)處理方法是什么？”通過鏈接讓不同需求學(xué)生選擇，通過微課導(dǎo)學(xué)方式讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，從而提升課堂學(xué)習(xí)趣味性，使課堂學(xué)習(xí)時(shí)間得到節(jié)省。

2.3 開展課中教育，幫助學(xué)生理解

數(shù)學(xué)整體學(xué)習(xí)時(shí)間較為緊迫，部分教師在課堂上利用微課學(xué)習(xí)往往耽誤時(shí)間，對(duì)最終的學(xué)習(xí)成果產(chǎn)生影響。但這種心理往往不必要，在課堂學(xué)習(xí)中還需積極思考問題，并及時(shí)創(chuàng)新，可節(jié)約微課課時(shí)，并解放學(xué)生思維，為教學(xué)增光添彩。對(duì)此，在教學(xué)過程中，還需重復(fù)幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)有一定認(rèn)識(shí)，從而掌握全新的教學(xué)手段。若簡單的機(jī)械學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生理解課堂內(nèi)容沒有實(shí)際幫助，針對(duì)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容，通過闡述、思考、啟發(fā)的方式讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，這種情況下，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解會(huì)更為深刻，學(xué)生也容易掌握知識(shí)，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中喪失學(xué)習(xí)興趣。微課視頻反復(fù)播放，有利于合理使用各類功能，讓微課成為教學(xué)的幫手。比如，在現(xiàn)代數(shù)學(xué)加密算法學(xué)習(xí)過程中，教師提問學(xué)生：“從前聽說過數(shù)學(xué)加密算法，但實(shí)際上你們了解這種算法嗎？通過認(rèn)知沖突激發(fā)學(xué)生對(duì)事物的探索欲望。在既有的討論基礎(chǔ)上讓學(xué)生理解概念，避免在初步接觸時(shí)發(fā)生糊涂。此基礎(chǔ)上通過追問的方式，讓學(xué)生思考課本中的數(shù)學(xué)加密算法作用是什么？能否調(diào)換順序，減少一個(gè)行不行。學(xué)生在討論后播放微課軟件讓學(xué)生學(xué)習(xí)。此環(huán)節(jié)中，微課成為與學(xué)生對(duì)話的工具，為學(xué)生總結(jié)提供幫助，讓學(xué)生將心中的困惑消除。學(xué)生通過有興致的學(xué)習(xí)，教師也能觀看學(xué)生對(duì)問題的反應(yīng)，不只不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，也能有效提升課堂教學(xué)效率。數(shù)學(xué)教學(xué)過程中部分知識(shí)較為抽象，這也是歷來學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，此部分內(nèi)容需要教師在講解時(shí)通過多種方法讓學(xué)生化解難題，幫助學(xué)生順利走出困境。實(shí)踐教學(xué)顯示，教學(xué)過程中靈活利用微課可幫助學(xué)生突破教學(xué)難點(diǎn)，獲得良好的課堂教學(xué)效果。比如，學(xué)習(xí)復(fù)合函數(shù)知識(shí)過程中，其內(nèi)容相對(duì)抽象、形式復(fù)雜，許多學(xué)生難以把握內(nèi)容，無法找到突破點(diǎn)，通過微課暫停功能，可有效處理該問題。對(duì)此，教師在教學(xué)前可利用可視化數(shù)學(xué)技術(shù)探索網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷拓展，人們關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析方式逐漸失去效用，自動(dòng)化異常檢測系統(tǒng)容易存在疏漏，分析人員無法判斷網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)，提升學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識(shí)，是數(shù)學(xué)教師關(guān)注的問題。若能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)，學(xué)生便能掌握網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的隱藏信息，以此為學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)定義進(jìn)行解答提供基礎(chǔ)。若學(xué)生還是感到困惑，則需要學(xué)生先進(jìn)行集體學(xué)習(xí)，處理上述疑惑時(shí)讓學(xué)生暫停討論，形成共識(shí)，并獲得結(jié)果。通過微課內(nèi)容輔助，有利于讓學(xué)生理解抽象知識(shí)，學(xué)生也能發(fā)動(dòng)思維，幫助學(xué)生跨越思維障礙，讓學(xué)生感受到成功歡樂。

2.4 關(guān)注課后延展，適當(dāng)拓展內(nèi)容

微課在課后應(yīng)用已經(jīng)成為必然趨勢，但如何將微課與課后結(jié)合是我們應(yīng)當(dāng)思考的問題。微課作為課堂內(nèi)容的延展，在學(xué)習(xí)正弦定理后，你是否會(huì)思考其他的證明方法，在課堂上往往無法花費(fèi)過多時(shí)間總結(jié)，但微課能幫助學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，比如，數(shù)據(jù)分析的網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生理解學(xué)習(xí)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)作為一個(gè)有機(jī)體，激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣。比如，教師書寫一段網(wǎng)絡(luò)代碼，讓學(xué)生分析網(wǎng)絡(luò)代碼的意義，是否具有安全防護(hù)的價(jià)值，學(xué)生經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)后，已經(jīng)掌握數(shù)學(xué)與代碼的關(guān)系，并認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)密鑰與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)。教師列出題目背景是網(wǎng)絡(luò)密鑰相關(guān)問題，屬于數(shù)學(xué)中的經(jīng)典問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)面對(duì)困難，對(duì)此，在學(xué)習(xí)過程中，還需積極利用微課。系統(tǒng)的錄制相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生可以展開課后學(xué)習(xí)。受到課堂學(xué)習(xí)時(shí)間限制，在教學(xué)過程中無法做到面面俱到，針對(duì)學(xué)生的疑難問題，還需利用微課進(jìn)行回答。此類問題能讓學(xué)生理解知識(shí)，也是學(xué)生不容易掌握的習(xí)題。每個(gè)學(xué)生具有差異，在授課過程中，不同水平的學(xué)生無法兼顧，協(xié)調(diào)該問題也是微課的作用。在教學(xué)過程中，不能偏袒優(yōu)等生或者學(xué)困生，針對(duì)無法有效學(xué)習(xí)的學(xué)生，還需利用微課幫助學(xué)生補(bǔ)充營養(yǎng)，無須苛求上課過程中跟隨學(xué)生聽課，也無須在教師的監(jiān)督下讓學(xué)生進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生佩戴耳機(jī)后，便能夠沉浸在網(wǎng)絡(luò)空間。針對(duì)班級(jí)中的學(xué)困生，可推薦學(xué)生學(xué)習(xí)適合的微課，通過私人訂制式的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生反復(fù)觀看課程內(nèi)容，為優(yōu)等生提供發(fā)展平臺(tái)的同時(shí)，也能為中下等學(xué)生提供私教。

3 結(jié)束語

微課作為數(shù)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全教育的重點(diǎn)輔助工具，有利于在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，通過教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)手段、教學(xué)模式展開探索。教師在教學(xué)過程中還需分析班級(jí)學(xué)生實(shí)際情況，主動(dòng)應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)面對(duì)的困難，并制定適合學(xué)生學(xué)習(xí)的微課視頻，才能不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。數(shù)學(xué)教師還需探索網(wǎng)絡(luò)安全管理與數(shù)學(xué)深入融合的辦法，推動(dòng)數(shù)學(xué)教育的深度發(fā)展，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中順利掌握數(shù)學(xué)及網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)。