微課在“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程中的應用研究

袁 競

(常州開放大學，江蘇 常州 213001)

一、引言

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在高校計算機學科中是一門理論與實踐相結(jié)合的專業(yè)課程，在要求學生掌握課程的基礎(chǔ)理論知識的同時，也要掌握相應的實踐操作。在傳統(tǒng)的教學模式下，要求學生全面地掌握“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”的知識點存在一定的難度，課堂教學過程中學生往往對所學內(nèi)容表現(xiàn)出沒有興趣，雖然很努力地去學但卻聽不懂，或即使課堂聽懂，課后卻遺忘很快，僅有部分學習能力較強基礎(chǔ)較好的學生能夠融會貫通課堂知識。為解決課堂教學問題，教師雖然調(diào)整了教學方式，但因課程自身特點，教學過程中仍存在諸多問題，如教學內(nèi)容分布不合理、教學方式枯燥、知識點分散不易學習鞏固等問題。究其原因，傳統(tǒng)的教學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生的被動學習與信息技術(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或教學環(huán)節(jié)開展的短小、精煉、有趣的教學活動。微課以其通俗易懂、內(nèi)容少而精悍、教學效率高等特點，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“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程傳統(tǒng)教學模式中存在的不足，從而提高課堂的教學效率。

二、微課的優(yōu)勢

微課是由任課教師事先把知識點、操作流程細化分割講解，并將講解的過程拍攝制作成教學視頻，借助視頻實施教學活動的教學方式。所拍攝制作的教學視頻時間為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]?；诖?，微課在教學的應用過程中具有較明顯的優(yōu)勢。

(一)微課的特點

微課教學時間較短，講解過程較為精煉，一般一個時長在5～10分鐘的教學視頻僅講解一個知識點[2]。微課的教學內(nèi)容精煉，知識高度集中，內(nèi)容豐富，通過學習，學生能夠很好地把握住其中的重點、難點和疑點。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)提高教師的教學綜合能力

微課教學模式的應用能夠有效提升教師課堂教學技能，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)作為教學的基本技能，加深教師通過信息技術(shù)豐富教學形式的意識?！熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程是計算機專業(yè)中較為復雜的一門綜合專業(yè)課，對教師的教學能力與專業(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，課堂上對教學進度有更強的把控能力。

(三)培養(yǎng)學生的自主學習能力

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

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

(一)針對課程特點設(shè)計案例

“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)的知識點具有相對的獨立性，且內(nèi)在結(jié)構(gòu)較為復雜，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)及應用、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、安全審計等。針對這些較為獨立的內(nèi)容，在設(shè)計微課的過程中，可以通過案例講解分析的方式，搜索并選取與章節(jié)知識點相關(guān)的案例，并對其進行深入的分析，將理論知識的講解融入案例解決的過程中，在理論與實際相結(jié)合的案例環(huán)境下，使得學生在能夠掌握枯燥理論知識的學習中，同時又能了解其相應的實際運用情況。

(二)結(jié)合知識點選取案例

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的知識點較為分散，條理比較復雜，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習過程中，學生會存在困難，無法獨立完成知識點內(nèi)在聯(lián)系的構(gòu)建過程。因此，在微課的設(shè)計過程中，可以選取各個章節(jié)的典型案例，通過典型案例幫助學生進行知識點邏輯結(jié)構(gòu)的梳理，同時搭建知識點的內(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，使學生掌握網(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)、身份認證等進行教學設(shè)計，進而將知識點進行拓展。選取典型案例后，通過案例分析的延伸，可以將知識點進一步細化，在這個過程中可以運用多種微課表現(xiàn)形式，例如微視頻、微課件、微動畫等。

(三)以案例引導學生興趣

在“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的教學過程中，教師應通過微課案例，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的主動性，進而幫助學生了解課程的重點、理解章節(jié)的難點，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)學生的思考，激發(fā)學生的探索欲望，進而導入知識點內(nèi)容，利用微課教學案例展現(xiàn)數(shù)據(jù)包抓取的過程，并對數(shù)據(jù)包進行拆解，然后分析網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H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，但這樣的教學過程就比較平鋪直敘，難以給學生留下深刻印象。所以在微課的設(shè)計中，首先利用案例問題激發(fā)學生的好奇心，引導他們進一步思考與探索。在進行數(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)進行對比，引導學生發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別，然后進一步探索數(shù)據(jù)在傳輸中運用的相關(guān)加密技術(shù)。

四、“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程微課的應用實施

(一)設(shè)置合理的學習框架

“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的理論知識點體系復雜，同時又要求學生能夠在消化理論知識的基礎(chǔ)上進行相關(guān)的實驗操作?；谡n程的特點，教師在實施課堂教學前首先應考慮學生的不同學習情況，詳細地分解章節(jié)要點，合理地設(shè)置與規(guī)劃課程的學習框架，形成科學的知識體系結(jié)構(gòu)。在具體的課堂教學過程中，可以通過設(shè)置“項目式”教學框架的方式，將“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程構(gòu)建成一門由多個項目組成的微課程。在各個項目內(nèi)部，將各自的知識點模塊進行細分，教師為細分后的知識點配置微課內(nèi)容，完善以微視頻和微課件為主的微課教學資源；在項目與項目之間，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效果的最終保證，教師可以通過多種教學資源的綜合運用，制訂完善的微課方案，從而為微課教學的順利進行做好前期準備。微課方案的制作包含四個步驟：快速的主題引入、形象的案例導入、詳細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生的注意。在案例導入的環(huán)節(jié)中，通過微課視頻的情境設(shè)置，為學生營造真實的案例環(huán)境：甲方與乙方之間需要傳送一封機要郵件，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行系統(tǒng)介紹，接著再講解軟件的應用過程，由于公鑰的公開性，甲方可以使用乙方的公鑰對郵件進行加密，當乙方收到郵件后可以使用自己的私鑰進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浴Ｔ诓僮餮菔经h(huán)節(jié)中，首先可以通過微課視頻演示PGP軟件的安裝流程，然后引導學生進行軟件的操作，對郵件進行加密、產(chǎn)生秘鑰對、相互之間進行郵件的發(fā)送和解密。

(三)實施高效的微課計劃

完整的微課教學過程包括課前、課中和課后三個階段。課前階段，教師將包含理論知識、實踐操作流程的微課視頻、微課件發(fā)送給學生，要求學生利用課前的碎片時間進行觀看，在課前完成章節(jié)內(nèi)容預習。課前階段的主要任務是通過預習，引導學生開展自主學習，培養(yǎng)學生自學的能力，為微課教學的長期執(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，了解學生課前自主學習的情況。在此基礎(chǔ)上，再對章節(jié)的重點難點進行針對性講解，同時也可以引導學生利用已掌握的知識進行實踐操作，從而提高課堂教學的效率。課后階段，教師設(shè)置相應的練習任務，開展強化訓練，幫助學生鞏固課堂知識，透徹掌握相關(guān)知識點；對于習題中的存疑點，學生可反復觀看微課視頻，復習課堂內(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，教師首先進行問題答疑，對章節(jié)重點的端口掃描與端口連接做進一步講解，然后以“端口入侵安全防范策略”為主題，由學生分組后進行組內(nèi)討論。組內(nèi)討論結(jié)束后，教師給出具體操作方案，并作出相應解析。課后階段，教師布置相關(guān)的練習鞏固任務，并要求學生反復觀看微課視頻，對課中的重難點進行復習。

五、結(jié)語

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

將微課的教學模式引入“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”這門專業(yè)課程，在提高課堂教學效果的同時，也使得學生感知到信息共建共享的重要性，增強了“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的積極引導作用，為學生明確了網(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。在更深遠的意義上，微課的教學模式適用于以“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”為代表的，對理論性、實踐性要求較高的一類課程，微課在該類綜合性較強的課程教學中的應用，將促進教育教學模式健康快速的發(fā)展，推動教育技術(shù)與教育理念的變革。