研究性学习在《现代密码学》课程中的实践

摘要：研究性学习的核心思想是以学生为中心，强调学生应主动地获取知识和运用知识去解决问题。该文介绍了研究性学习在《现代密码学》课程的教学设计方案。实践证明该方案符合课程特点，有利于培养学生的创新精神和创新能力。

关键词：研究性学习；现代密码学；教学设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）27-6155-02

1 研究性学习

在我国传统的教学模式中，接受性学习一直占据支配地位。教师的作用无非是向学生满堂灌输课本知识，学生只能被动地学习。这种“填鸭式”教育造成了学生高分低能，缺乏创新能力。为了克服这些弊端，研究性学习教学模式应运而生，它指的是学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，以类似科学研究的方式，在研究过程中主动地获取知识、应用知识和解决问题的学习活动[1]。这样可以充分调动学生的自主性、能动性和积极性，体现学生是教学主体的研究性学习理念。学生自始至终参与教学，为了解决问题不断探索，从而使得学生的实践能力和创新意识得到充分地培养和训练。研究性学习一般具有以下特点：①学习的自主性；②教与学的情感互动性；③开放式学习与创新意识训练的并存性。

2 《现代密码学》课程的特点

《现代密码学》是信息安全专业的专业基础课，授课内容一般包含密码学基础、古典密码体制、序列密码、分组密码、公钥密码学、哈希函数与消息认证、数字签名、密码协议以及密钥管理等。随着各种网络应用的发展，信息安全问题已成为全社会关注的焦点。而密码学作为实现网络信息安全的核心技术，在保障网络信息安全的应用中具有重要意义。它能有效地保障信息的机密性、完整性、可用性和不可否认性等[2]。现代密码学是跨学科的交叉研究领域，它建立在数学理论的基础之上，对数学基础有较高的要求，尤其与数论、近世代数密不可分，所以学生必须掌握一定的数学基础。此外，《现代密码学》课程的特点还体现在知识内容的趣味性，如数字签名、密码协议等，有助于调动学生的学习主动性，从而能更深入探索密码学的精妙思想[3-4]。

3 研究性学习教学模式的实践

研究性学习改变了以往偏重知识传授的教学方式和被动接受的学习方式，能充分发挥学生学习的主体性和创造性，使学生通过一定的分析、思辨与研究性活动，获得学习目标的实现。下面介绍《现代密码学》课程的教学设计方案。

3.1 教学安排

研究性学习的教学模式以专题讨论为主，教师讲授为辅。针对课程特色，充分把握学生的理解能力，将教学内容适当地规划为一系列的教学单元，并在每个教学单元之后确定相关的学习专题。但密码学基础一章的内容包括数论、近世代数等高深的数学知识点，应主要由教师讲解。其它章节的内容趣味性和应用性都很强，容易调动学生的学习主动性；所以应充分发挥教师的主导作用，以帮助学生顺利完成专题讨论。

3.2 专题来源

组织好研究性学习的前提条件是选题恰当。学生的学识尚浅，往往对选题无所适从，应主要由教师确定讨论专题。选择专题时应依据以下原则：突出密码技术的代表性和典型性；注重密码学的应用性；体现密码学的趣味性。如讲授完密码协议的基本概念后，可以分别设计专题“身份的零知识证明”和“公平掷币协议”等。

3.3 收集资料

以寝室为单位，将学生分成若干个学习小组，实施小组协作学习方式。围绕某一专题，所有学生都参与相关的资料收集，这样可以充分发挥学生的主观能动性，培养他们团队合作的学习能力。学生可以通过图书馆和计算机网络查阅相关资料，并对资料进行综合分析，总结目前的研究进展和有待解决的问题，完成专题报告的撰写。

3.4 专题讨论

完成专题报告后，每个小组选一名代表在课堂上用PowerPoint陈述自己小组的讨论内容。然后由其他小组的学生自由提问，这不仅活跃了课堂气氛，而且激活了学生的思维，锻炼了学生的表达能力。整个过程，教师主要引导学生怎样提出问题、分析问题与解决问题。这样，淡化了教师对知识的一味传授，明确教师的主要任务是启发和引导学生，可以充分调动学生的主体性和能动性。

4 结束语

本文探讨了研究性学习教学模式对《现代密码学》课程教学的指导作用，强调充分发挥学生的主动性，学习科学研究的方法，增强探究意识，让学生能够学以致用。我们的教育方法必须与时俱进，教学设计应有所创新，以适应信息社会的需要。

参考文献：

[1] 喻思红，范湘红，赵小红. 研究性学习教学模式在课堂教学中的实践及评价[J].中华护理杂志，2005，5（40）：380-382.

[2] 杨义先，郑世慧，罗群. 现代密码学精品课程建设体会[J].计算机教育，2010（15）：73-75.

[3] 贾伟峰，杨礼波.密码学的课程特点及教学方法探讨[J].华北水利水电学院学报（社会科学版），2010，6（26）：169-170.

[4] 路秀华，周霞.密码学选修课课堂教学思考[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2010，10（3）：123-125.