王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學(xué) 科信軟件學(xué)院, 沈陽 110034)

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自主學(xué)習(xí)模式在信息安全技術(shù)課程中的應(yīng)用

王 艷, 夏 輝, 馬佳琳

(沈陽師范大學(xué) 科信軟件學(xué)院, 沈陽 110034)

在傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)學(xué)時不足的矛盾、學(xué)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(xué)習(xí)模式,設(shè)計了一套有效的師生互動教學(xué)模型,并給出了較為完整的實施方案,方案包括重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、設(shè)置微課堂、課程論文、知識競賽等多種教學(xué)環(huán)節(jié)、建立多重指標(biāo)的評價體系等內(nèi)容。從方案實施效果來看,自主學(xué)習(xí)模式體現(xiàn)了在教學(xué)活動中學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。實踐證明該方案在信息安全技術(shù)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用也是成功的,有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課程的教學(xué)效果。

自主學(xué)習(xí); 信息安全技術(shù); 教學(xué)設(shè)計

1 大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的含義[1-2]

學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)模式相對應(yīng)的一種現(xiàn)代化學(xué)習(xí)模式。以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過學(xué)生獨立的分析、探索、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

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

2 信息安全技術(shù)課程在教學(xué)中存在的問題

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信的融合是促進(jìn)信息化社會發(fā)展最活躍的因素之一,計算機(jī)與信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)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(xué)科是由數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程等學(xué)科交叉而形式的一門綜合性學(xué)科。目前其主要研究涉及密碼學(xué)、計算機(jī)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)通信安全、電子商務(wù)、電子政務(wù)安全等[5]。對于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)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(xué)生計算機(jī)水平的重要組成部分[6]。目前,國內(nèi)外不少大學(xué)開設(shè)了信息安全學(xué)科專業(yè)或者信息安全相關(guān)課程[7-10]。

2.1 學(xué)生的初始興趣很難保持

由于在日常使用計算機(jī)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(luò)盜號等,使得學(xué)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(xué)基礎(chǔ)薄弱的同學(xué),學(xué)習(xí)起來非常困難。學(xué)生們易產(chǎn)生厭學(xué)情緒[11],喪失自信,導(dǎo)致教學(xué)效果不甚理想。

2.2 很難在有限的教學(xué)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(jī)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(rèn)性等傳統(tǒng)安全領(lǐng)域的研究,而是成為橫跨計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)等多領(lǐng)域多學(xué)科的綜合課程。因此,如何在較短的學(xué)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(xué)過程中引入自主學(xué)習(xí)的策略

3.1 改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教師如何選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容決定學(xué)生“學(xué)什么”[12]。教師在教學(xué)過程中應(yīng)該為學(xué)生選擇值得理解的、具有“代表性”的主題。在對學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇上,應(yīng)該指向課程的核心內(nèi)容。以核心問題為主題重構(gòu)學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)模式

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

3.3 建立旨在激勵、發(fā)展、合作的評價機(jī)制

教師如何選擇評價方式?jīng)Q定學(xué)生“為什么要學(xué)”。評價是把導(dǎo)向尺,它引導(dǎo)學(xué)生自己采用何種學(xué)法、關(guān)注哪些學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)到何種程度。學(xué)習(xí)的目的不是為了應(yīng)付考試,而是希望通過教與學(xué)的過程,培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,影響學(xué)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(xué)習(xí)教學(xué)模式在信息安全技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

4.1 教學(xué)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(xué)時里講述完所有的技術(shù)內(nèi)容。所以在教學(xué)內(nèi)容的組織過程中應(yīng)該突出強(qiáng)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(jìn)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(xué)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(jìn)行深入細(xì)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(xué)設(shè)置了每堂課5～10分鐘的自由發(fā)揮時間,專門留給學(xué)生去講。講專題中沒有照顧到,而學(xué)生又非常感興趣的“點”。學(xué)生要講,就需要準(zhǔn)備資料,主動學(xué)習(xí)相關(guān)知識。對于自己感興趣的內(nèi)容,學(xué)生往往樂此不疲。在微課堂中,他們即學(xué)到了新知識,又鍛煉了口頭表達(dá)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(qiáng)的學(xué)科,實驗教學(xué)作為教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),不但有助于學(xué)生對理論知識的理解和應(yīng)用,而且還可以提高學(xué)生的動手能力和對知識的實際運(yùn)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(xué)們以小組為單位運(yùn)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(jìn)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(qiáng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時拓展了學(xué)生的思維、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)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(xué)研究的一般過程組織教學(xué),強(qiáng)調(diào)教師引導(dǎo)下學(xué)生全方位的自主創(chuàng)新實踐。學(xué)生以小組為單位自主文獻(xiàn)檢索、選定題目、撰寫小論文、讀書心得、調(diào)查報告、文獻(xiàn)綜述等文字材料,提高學(xué)生動筆能力,鼓勵學(xué)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(dá)一己之見,真正促進(jìn)學(xué)生和教師之間的相互交流,達(dá)到教學(xué)相長的目的。

4.5 學(xué)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(xué)生最頭痛的就是期末考試,多數(shù)同學(xué)都是采取臨時抱佛腳、突擊背誦的方式來應(yīng)付考試,考試失去了其原有督促學(xué)生學(xué)習(xí)的意義。如果充分利用小學(xué)期開展競賽活動,不僅豐富了小學(xué)期生活,還會對課堂內(nèi)容強(qiáng)化記憶,一舉兩得。 競賽的試題是由學(xué)生根據(jù)各章節(jié)的知識點自己設(shè)計的。學(xué)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(jìn)行了有效的梳理和總結(jié)。通過開展信息安全知識競賽,學(xué)生輕松記住了相關(guān)知識點,期末復(fù)習(xí)也變得生動起來。

4.6 多項指標(biāo)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(xué)生的討論、實踐、卷面等多方面內(nèi)容,讓學(xué)生可以在錯誤中學(xué)習(xí),以便有足夠的機(jī)會修正和提高他們的成績,用課程本身的樂趣來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到更好的教學(xué)目的。這里根據(jù)學(xué)生的實際情況在課程教學(xué)計劃中增加學(xué)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?jǐn)?shù)均由學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)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(biāo)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(xué)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(xué)生為學(xué)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(xué)生必須利用所學(xué)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(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)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(xué)生對各階段知識的掌握程度。這類試題既避免了學(xué)生期末考試前的突擊心理,又達(dá)到了考核學(xué)生知識技能的目的。

5 應(yīng)用自主學(xué)習(xí)的效果

5.1 提高了學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力

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

5.2 優(yōu)化了知識體系

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

6 結(jié) 語

自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式改變了“傳授知識-接受知識”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,充分體現(xiàn)和培養(yǎng)了學(xué)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(yīng)用型本科院校[15]信息安全技術(shù)課程的教學(xué)實踐中,提高了學(xué)生們的社會適應(yīng)性。但是,在開展自主學(xué)習(xí)的過程中,也需要注意一些問題。例如,需要緊密聯(lián)系各學(xué)科知識,同時要充分考慮到學(xué)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(xué)生所能夠企及的能力范圍,可能會適得其反,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？傊?要教育學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的思想,學(xué)會交流溝通和團(tuán)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(yīng)用型復(fù)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(xué)基金資助項目(2014020118)。

王 艷(1980-),女,遼寧沈陽人,沈陽師范大學(xué)講師,博士。

1673-5862(2015)01-0104-04

G642

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2015.01.023