袁 競

(常州開放大學(xué)，江蘇 常州 213001)

一、引言

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在高校計(jì)算機(jī)學(xué)科中是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)課程，在要求學(xué)生掌握課程的基礎(chǔ)理論知識的同時，也要掌握相應(yīng)的實(shí)踐操作。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，要求學(xué)生全面地掌握“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”的知識點(diǎn)存在一定的難度，課堂教學(xué)過程中學(xué)生往往對所學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出沒有興趣，雖然很努力地去學(xué)但卻聽不懂，或即使課堂聽懂，課后卻遺忘很快，僅有部分學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)基礎(chǔ)較好的學(xué)生能夠融會貫通課堂知識。為解決課堂教學(xué)問題，教師雖然調(diào)整了教學(xué)方式，但因課程自身特點(diǎn)，教學(xué)過程中仍存在諸多問題，如教學(xué)內(nèi)容分布不合理、教學(xué)方式枯燥、知識點(diǎn)分散不易學(xué)習(xí)鞏固等問題。究其原因，傳統(tǒng)的教學(xué)模式與信息化的時代存在錯位，傳統(tǒng)課堂中教師的主動教授與學(xué)生的被動學(xué)習(xí)與信息技術(shù)的發(fā)展存在不同步。

微課作為一種高效、便捷的新興教育傳播方式，是一種以開放、共享理念為基礎(chǔ)的開放式教育模式。微課主要以微視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的短小、精煉、有趣的教學(xué)活動。微課以其通俗易懂、內(nèi)容少而精悍、教學(xué)效率高等特點(diǎn)，成為信息技術(shù)與教育技術(shù)發(fā)展結(jié)合的產(chǎn)物。微課的出現(xiàn)能夠彌補(bǔ)“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足，從而提高課堂的教學(xué)效率。

二、微課的優(yōu)勢

微課是由任課教師事先把知識點(diǎn)、操作流程細(xì)化分割講解，并將講解的過程拍攝制作成教學(xué)視頻，借助視頻實(shí)施教學(xué)活動的教學(xué)方式。所拍攝制作的教學(xué)視頻時間為5～10分鐘，簡短精練，但又能言簡意賅地闡釋理論知識、解釋操作過程[1]。基于此，微課在教學(xué)的應(yīng)用過程中具有較明顯的優(yōu)勢。

(一)微課的特點(diǎn)

微課教學(xué)時間較短，講解過程較為精煉，一般一個時長在5～10分鐘的教學(xué)視頻僅講解一個知識點(diǎn)[2]。微課的教學(xué)內(nèi)容精煉，知識高度集中，內(nèi)容豐富，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠很好地把握住其中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)。例如在講解病毒的防范章節(jié)時，首先通過簡明扼要的語言講解病毒的相關(guān)知識點(diǎn)概念，然后通過動畫，演示病毒感染以及攻擊的原理。整個講解過程需要教師事先收集大量病毒案例，匯總精煉其工作過程和原理。

(二)提高教師的教學(xué)綜合能力

微課教學(xué)模式的應(yīng)用能夠有效提升教師課堂教學(xué)技能，提高教師科研能力[3]。5～10分鐘的微課視頻包含了高度精練的知識點(diǎn)內(nèi)容，這要求教師在深入研究所教課程的基礎(chǔ)上，具備高度的總結(jié)歸納能力與取舍能力。同時，微課的形式多樣，對教師來說亦是一種新型的教學(xué)科研形式。在微課視頻的制作過程中，教師需要借助多種教學(xué)資源與多媒體信息技術(shù)，因而要求教師將信息技術(shù)作為教學(xué)的基本技能，加深教師通過信息技術(shù)豐富教學(xué)形式的意識?！熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)中較為復(fù)雜的一門綜合專業(yè)課，對教師的教學(xué)能力與專業(yè)知識的掌握情況有較高要求，采用微課模式后，需要教師課前付出較多精力，課堂上對教學(xué)進(jìn)度有更強(qiáng)的把控能力。

(三)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

微課視頻的運(yùn)用有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的參與性與主動性，訓(xùn)練了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力[4]。教師把教學(xué)內(nèi)容中的知識點(diǎn)制作成微課視頻并上傳網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，課后針對學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，微課模式最大的優(yōu)勢在于課后的復(fù)習(xí)階段，學(xué)生可以反復(fù)利用微課視頻，對課堂中的知識點(diǎn)進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師的教授與演示是教學(xué)的主要手段，依據(jù)艾賓浩斯的遺忘曲線，學(xué)生在課后會逐漸遺忘課堂上掌握的某些知識點(diǎn)，課堂筆記無法達(dá)到教師講解的形象生動，因而其復(fù)習(xí)效果有限。微課的教學(xué)模式下，學(xué)生可以在課后通過觀看教師制作的微課視頻，對課堂教學(xué)中的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，從而提升知識點(diǎn)掌握的熟練度。因微課短小簡練的特性，學(xué)生可以充分利用碎片化的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)行為潛移默化地融入學(xué)生的日常生活中[5]。

三、“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程微課設(shè)計(jì)策略

(一)針對課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)案例

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的章節(jié)內(nèi)容較多，各章節(jié)內(nèi)的知識點(diǎn)具有相對的獨(dú)立性，且內(nèi)在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但具體內(nèi)容按照網(wǎng)絡(luò)行為方式可以分為兩類，網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)中主要包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽、端口掃描、木馬技術(shù)、病毒技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)中主要包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)及應(yīng)用、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、安全審計(jì)等。針對這些較為獨(dú)立的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)微課的過程中，可以通過案例講解分析的方式，搜索并選取與章節(jié)知識點(diǎn)相關(guān)的案例，并對其進(jìn)行深入的分析，將理論知識的講解融入案例解決的過程中，在理論與實(shí)際相結(jié)合的案例環(huán)境下，使得學(xué)生在能夠掌握枯燥理論知識的學(xué)習(xí)中，同時又能了解其相應(yīng)的實(shí)際運(yùn)用情況。

(二)結(jié)合知識點(diǎn)選取案例

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的知識點(diǎn)較為分散，條理比較復(fù)雜，內(nèi)在聯(lián)系不夠緊密，理論內(nèi)容又較為枯燥，因而在理論知識的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會存在困難，無法獨(dú)立完成知識點(diǎn)內(nèi)在聯(lián)系的構(gòu)建過程。因此，在微課的設(shè)計(jì)過程中，可以選取各個章節(jié)的典型案例，通過典型案例幫助學(xué)生進(jìn)行知識點(diǎn)邏輯結(jié)構(gòu)的梳理，同時搭建知識點(diǎn)的內(nèi)在邏輯框架。例如在講解網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)的過程中，可以以Sniffer抓包、DDoS攻擊、ARP攻擊、木馬植入、暴力破解等作為切入點(diǎn)，使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)攻擊的一般流程；在講解網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)的過程中，可以圍繞公鑰加密體制、數(shù)字簽名、IPSec協(xié)議、防火墻技術(shù)、身份認(rèn)證等進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)而將知識點(diǎn)進(jìn)行拓展。選取典型案例后，通過案例分析的延伸，可以將知識點(diǎn)進(jìn)一步細(xì)化，在這個過程中可以運(yùn)用多種微課表現(xiàn)形式，例如微視頻、微課件、微動畫等。

(三)以案例引導(dǎo)學(xué)生興趣

在“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，教師應(yīng)通過微課案例，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，進(jìn)而幫助學(xué)生了解課程的重點(diǎn)、理解章節(jié)的難點(diǎn)，逐步構(gòu)建課程的知識框架體系。例如在講解網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽章節(jié)中Sniffer數(shù)據(jù)包抓取的知識點(diǎn)時，普通地瀏覽網(wǎng)頁或者通過QQ等即時通信軟件交流時，所能看到的數(shù)據(jù)都是明文形式，即用戶可以直接讀取并理解的形式，此時可以提出“在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，數(shù)據(jù)是以何種形式傳輸？”這樣的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，進(jìn)而導(dǎo)入知識點(diǎn)內(nèi)容，利用微課教學(xué)案例展現(xiàn)數(shù)據(jù)包抓取的過程，并對數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆解，然后分析網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際形式。

網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的抓取過程雖然簡單但比較枯燥，直接利用Sniffer軟件可以輕松完成抓取工作，但這樣的教學(xué)過程就比較平鋪直敘，難以給學(xué)生留下深刻印象。所以在微課的設(shè)計(jì)中，首先利用案例問題激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)他們進(jìn)一步思考與探索。在進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取過程展示的時候可以通過對比分析，將Sniffer抓取的數(shù)據(jù)與從網(wǎng)頁或即時通信軟件中可以直接看到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別，然后進(jìn)一步探索數(shù)據(jù)在傳輸中運(yùn)用的相關(guān)加密技術(shù)。

四、“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程微課的應(yīng)用實(shí)施

(一)設(shè)置合理的學(xué)習(xí)框架

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的理論知識點(diǎn)體系復(fù)雜，同時又要求學(xué)生能夠在消化理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作?；谡n程的特點(diǎn)，教師在實(shí)施課堂教學(xué)前首先應(yīng)考慮學(xué)生的不同學(xué)習(xí)情況，詳細(xì)地分解章節(jié)要點(diǎn)，合理地設(shè)置與規(guī)劃課程的學(xué)習(xí)框架，形成科學(xué)的知識體系結(jié)構(gòu)。在具體的課堂教學(xué)過程中，可以通過設(shè)置“項(xiàng)目式”教學(xué)框架的方式，將“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程構(gòu)建成一門由多個項(xiàng)目組成的微課程。在各個項(xiàng)目內(nèi)部，將各自的知識點(diǎn)模塊進(jìn)行細(xì)分，教師為細(xì)分后的知識點(diǎn)配置微課內(nèi)容，完善以微視頻和微課件為主的微課教學(xué)資源；在項(xiàng)目與項(xiàng)目之間，通過知識的關(guān)聯(lián)性建立必要的聯(lián)系，以此形成系統(tǒng)的微課體系，從而為學(xué)生建立系統(tǒng)且完善的課程體系結(jié)構(gòu)。

(二)制作系統(tǒng)的微課方案

高質(zhì)量的微課方案是課堂教學(xué)效果的最終保證，教師可以通過多種教學(xué)資源的綜合運(yùn)用，制訂完善的微課方案，從而為微課教學(xué)的順利進(jìn)行做好前期準(zhǔn)備。微課方案的制作包含四個步驟：快速的主題引入、形象的案例導(dǎo)入、詳細(xì)的案例分析以及具體的操作演示。以數(shù)據(jù)加密章節(jié)中PGP加密軟件的使用為例，在微課視頻開頭快速引出主題，顯示微課的名稱以引起學(xué)生的注意。在案例導(dǎo)入的環(huán)節(jié)中，通過微課視頻的情境設(shè)置，為學(xué)生營造真實(shí)的案例環(huán)境：甲方與乙方之間需要傳送一封機(jī)要郵件，但兩者之間未建立通信專用網(wǎng)絡(luò)，因而郵件的簡單直接傳輸無法保證信息的安全性。在案例分析的環(huán)節(jié)，首先可以利用之前數(shù)據(jù)加密的相關(guān)知識分析案例，提供一個郵件安全傳輸?shù)姆椒?，然后引出PGP加密軟件的內(nèi)容，通過微課視頻對其進(jìn)行系統(tǒng)介紹，接著再講解軟件的應(yīng)用過程，由于公鑰的公開性，甲方可以使用乙方的公鑰對郵件進(jìn)行加密，當(dāng)乙方收到郵件后可以使用自己的私鑰進(jìn)行解密并獲取郵件內(nèi)容。在PGP加密系統(tǒng)中，乙方私匙并不公開，外人無法獲得，從而保障了郵件傳輸?shù)陌踩?。在操作演示環(huán)節(jié)中，首先可以通過微課視頻演示PGP軟件的安裝流程，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件的操作，對郵件進(jìn)行加密、產(chǎn)生秘鑰對、相互之間進(jìn)行郵件的發(fā)送和解密。

(三)實(shí)施高效的微課計(jì)劃

完整的微課教學(xué)過程包括課前、課中和課后三個階段。課前階段，教師將包含理論知識、實(shí)踐操作流程的微課視頻、微課件發(fā)送給學(xué)生，要求學(xué)生利用課前的碎片時間進(jìn)行觀看，在課前完成章節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)。課前階段的主要任務(wù)是通過預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力，為微課教學(xué)的長期執(zhí)行奠定基礎(chǔ)。課中階段，教師可以先通過師生間的答疑互動、簡單的隨堂測試，了解學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的情況。在此基礎(chǔ)上，再對章節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行針對性講解，同時也可以引導(dǎo)學(xué)生利用已掌握的知識進(jìn)行實(shí)踐操作，從而提高課堂教學(xué)的效率。課后階段，教師設(shè)置相應(yīng)的練習(xí)任務(wù)，開展強(qiáng)化訓(xùn)練，幫助學(xué)生鞏固課堂知識，透徹掌握相關(guān)知識點(diǎn)；對于習(xí)題中的存疑點(diǎn)，學(xué)生可反復(fù)觀看微課視頻，復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容。以端口掃描章節(jié)為例，教師在課前發(fā)布相關(guān)微課視頻，包括：端口介紹、端口掃描、端口連接、映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器、創(chuàng)建后門等。課中階段，教師首先進(jìn)行問題答疑，對章節(jié)重點(diǎn)的端口掃描與端口連接做進(jìn)一步講解，然后以“端口入侵安全防范策略”為主題，由學(xué)生分組后進(jìn)行組內(nèi)討論。組內(nèi)討論結(jié)束后，教師給出具體操作方案，并作出相應(yīng)解析。課后階段，教師布置相關(guān)的練習(xí)鞏固任務(wù)，并要求學(xué)生反復(fù)觀看微課視頻，對課中的重難點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)。

五、結(jié)語

微課的興起與使用契合了以學(xué)習(xí)者為主體的教學(xué)模式改革，更是順應(yīng)了信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展。微課的應(yīng)用有利于讓學(xué)生主動參與、自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以多次、反復(fù)進(jìn)行微課視頻的學(xué)習(xí)鞏固，同時也對教師課堂的掌控能力、信息技術(shù)的運(yùn)用能力提出了更高要求。

將微課的教學(xué)模式引入“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”這門專業(yè)課程，在提高課堂教學(xué)效果的同時，也使得學(xué)生感知到信息共建共享的重要性，增強(qiáng)了“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的積極引導(dǎo)作用，為學(xué)生明確了網(wǎng)絡(luò)安全的意義與網(wǎng)絡(luò)使用過程中職業(yè)道德的重要性。在更深遠(yuǎn)的意義上，微課的教學(xué)模式適用于以“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”為代表的，對理論性、實(shí)踐性要求較高的一類課程，微課在該類綜合性較強(qiáng)的課程教學(xué)中的應(yīng)用，將促進(jìn)教育教學(xué)模式健康快速的發(fā)展，推動教育技術(shù)與教育理念的變革。