“互联网+”背景下的高校网络与信息安全课程教学改革

闫玺玺，汤永利，陈艳丽

（河南理工大学 计算机科学与技术学院，河南 焦作454000）

0 引言

当前，互联网技术的广泛应用改变了人们的生活，也深刻影响和改变着教育。第十二届全国人民代表大会第三次会议上，李克强总理在政府工作报告中提出了发展“互联网+”的计划[1]，实现行业间跨界融合，推动各行业向信息化、智能化发展。“互联网+”时代，高等教育同样面临着新的机遇和挑战，教师和学生的思维方式、行为方式都发生了很大的变化。

“网络与信息安全”课程是高校网络安全专业的理论课[2]，是计算机、通信、数学、物理、法律、管理等学科的交叉学科，主要包括信息安全概论、网络安全检测与防范、防火墙技术、病毒机制与防护技术、网络安全协议与标准、密码学原理等内容。该课程具有综合性和时效性，内容繁多，且技术更新迭代快，实践要求高，传统教学方法难以适应课程的教学目标要求，迫切需要在教学过程中进行改革[3]。

1 “互联网+”背景下教学优势

（1）教学内容多元化。“互联网+”背景下信息的获取打破了时间、地域的隔阂，海量的信息资源取之不尽，用之不竭。各种各样的线上视频、新闻、音频等资料都可以成为教学材料，为教师和学生提供更为丰富、多元化的资源，使教学变得生动、有趣、实用，同时结合生活中的应用，有利于学生对知识的接受和理解。

（2）满足学生的个性化发展需求。传统教学过程中，教师往往采用在课堂中单向灌输知识的“满堂灌”，学生需要跟随教师的思路，难以实现个性化需求。“互联网+”模式下，学生可以根据自己的需求，针对性地选择专业教师、教学材料以及学习进度，随时随地学习，这有利于培养学生的主体性，提升学习质量，同时促进教师拓宽知识。

（3）教学评价机制更加灵活丰富。如何对高校教师进行考核评价，一直是高校管理的难题，“互联网+”背景下教学评价体系更加多元化。传统教学模式中教学评价主要依靠学生或者督导组听课，评价模式单一。而互联网时代，教师的教学过程、敬业程度、科学研究成果、学生的学习状态以及课程成绩等都可以纳入考核评价系统，多元化的评价必然给高校教育工作提供更多的参考价值。

2 “互联网+”背景下“网络与信息安全”课程教学改革

依据“网络与信息安全”课程的特点，在“互联网+”背景下，尝试将当前先进的微课、翻转课堂、慕课以及移动学习理念与课程需要结合[4]，微课是教学环境中的教学资源，慕课是在线教学平台，翻转课堂是教学方式，如图1所示。

图1 “互联网+”背景下“网络与信息安全”课程教学改革

2.1 微 课

微课是教师将每个知识点以小视频的形式通过微信、微博等工具传播，学生可以在手机、平板、电脑上随时随地进行学习的平台工具。微课模式教学时间较短，学生可以利用碎片时间进行重复观看学习；教学内容较少，简单明了，重点突出，学生比较容易掌握；视频占用空间极小，支持手机等资源性能受限的终端，方便学生遇到问题随时学习。微课教学模式需要教师思考如何将一个知识点融入到几分钟的视频中，这有助于提升教师的教学水平，同时强化了教学以学生为主角、教师为幕后角色的学习方式。

“网络与信息安全”课程知识比较零碎繁琐，并不是所有的内容都适合微课讲授，教师需要挑选合适的知识点，进行层次化的微课设计[5]。对于一些基本知识点，如对主要的网络安全威胁DoS攻击、计算机病毒、对称加密、公钥加密、数字签名以及密钥管理等专业术语采用动画的形式，使学生更直观地理解死板的概念。这部分微课的主要作用是对相关概念进行介绍和引导，激发学生学习的兴趣。另外，对于一些难度较大的知识点，可以采取微课设计一些补充内容，满足学习较好的同学或者对网络与信息安全感兴趣的同学进行拓展学习。这部分微课的主要作用是帮助学生更好地理解知识点，提升学生的专业知识和学习能力。针对课程教学目的，微课设计知识点划分见表1。

表1 “网络与信息安全”课程微课设计知识点划分

2.2 翻转课堂

翻转课堂[6]是学生通过在课余时间观看教师创建的课件视频，根据视频中的讲解理解知识点，再重新回到课堂与老师进行交流沟通，在课堂上完成作业，遇到疑难问题时向教师和同学进行请教的平台工具。翻转课堂的教学方式内容清晰明确，学生易明确掌握难点和重点。教学资源丰富多样，学习方式灵活，又能照顾到学生的个别差异，学生可以根据自己的实际情况安排学习进度、难度和深度，不懂的地方可以适当放慢学习速度，多学习几次，不必像在传统课堂中那样紧绷神经，担心跟不上教师的教学节奏而有所遗漏。另外，翻转课堂可以提升师生间的互动交流，学生可采取分组讨论报告的形式，发挥主观能动性，教师可以充分与每个学生进行交流，解决学生的疑难杂症。

“网络与信息安全”课程中，“密码学基础”的部分内容数据推理较复杂[7]，靠传统的讲解方法枯燥无味，达不到教学目的。依据我校Sakai教学平台，采用翻转课堂教学方式讲解，在传统的教学课件中，加入由本节的教案、习题以及案例等制作的动画和视频，上传到网络上让学生进行自主学习，并完成作业。课堂中教师针对密码算法提出一些问题，如对称密码算法、非对称密码算法等，启发学生思考，并解决学生在练习中遇到的问题，具体案例分析见表2。

表2 翻转课堂的“密码学基础”章节案例分析

2.3 慕 课

慕课是在线教学平台之一，学生可以随意选择自己课程，选择喜欢的知名教授进行学习。这种模式为老师和学生提供了自由的教学环境，并丰富了教学资源，增强了师生交互，同时培养了学生的自觉协作能力。慕课中，教师不再是讲台上知识的“传话筒”，而是学习的设计师、促进者，学生成为积极主动的学习者、协作探究者，并且拥有自由个性化的学习方式，从而弥补了传统教学模式的一些不足。

目前，国内“中国大学MOOC”“学堂在线”等知名的平台均开设了清华大学、山东大学、中国农业大学、厦门大学、哈尔滨工业大学等学校的“网络与信息安全”慕课课程，周学时为4 ～ 5学时，每学时10分钟左右，且课程中穿插一些小问题，学习者只有回答正确才能继续听课。听课结束后，需要进行考试，成绩合格才可以获得证书。

3 教学改革成效与反馈

以河南理工大学计算机科学与技术学院2015级网络工程专业的学生为实施对象，通过慕课在线平台、微课、翻转课堂等形式，把学生的作业、实验、测试作为考核项计入成绩。学生通过Sakai平台访问课程网站，观看知识点微课视频或慕课视频，在Sakai平台完成课程作业、讨论、作业等任务；通过翻转课堂讲解给其他同学听，组建小组讨论并相互解答。这些活动的相应得分都会被记录在Sakai平台，用于最终过程考核的评价依据。

为了考查学生对于“网络与信息安全”的掌握程度，学生的期末成绩由过程考核成绩和期末考试成绩两部分按不同权重计算得出。过程考核成绩依据平时成绩、作业成绩、实验成绩3部分成绩得出。2017—2018学年第2学期在考核上更注重过程考核成绩（见图2），过程考核成绩占40%，期末考试成绩占60%，提高了过程考核的权重，避免了学生成绩由期末考试分数决定，使学生更加注重平时学习的点滴过程。

图2 2017—2018学年春“网络与信息安全”期末成绩权重图

从学生期末成绩（见图3）来看，学生成绩呈正态分布，大部分的学生都可以得到良好成绩，反映出大多数学生对所学的知识掌握理解透彻。通过一学期的实施，“网络与信息安全”课程教学取得了不错的成效，学生对改革后的教学模式比较满意。

1）学生参与的主动性增强，学习兴趣得到提升。

学生对于“网络与信息安全”课程的学习兴趣浓厚，学生不用担心落下一个知识点而影响进度，只要能上网，学生就可以随时学习不懂的知识点。

图3 2017—2018学年春“网络与信息安全”期末成绩统计分析

2）学生的零散时间得到利用，学习效率提高。

由于“网络与信息安全”的知识点繁多且零碎，学生可以利用碎片时间进行学习，不用太长的时间就可以学习一个知识点。因此，学生可以根据自己的时间灵活安排学习，既可以提高学习效率，又不会因为长时间学习导致兴趣下降。

3）培养学生的自信心与协作能力。

借助翻转课堂Sakai平台，学生通过小组讨论，锻炼自己的合作能力及解决问题的能力。通过成果论述，培养学生的自信心，加强语言表达能力，在综合素质上提升学生的能力与水平。

4 结语

随着互联网和移动智能终端的高速发展，基于慕课、微课等翻转课堂教学模式的融合创新必将在高校教学改革实践中产生深远的影响。实践表明，基于翻转课堂的教学模式对于“网络与信息安全”这门理论与实践并重的课程教学成效突出，充分调动了学生的积极性与兴趣，真正地把学生作为主体，符合当前“互联网+”背景下的教学需求。