基于蓝墨云班课的翻转课堂模式在教学中的应用探究<br/>——以“信息安全概论”课程为例

基于蓝墨云班课的翻转课堂模式在教学中的应用探究
——以“信息安全概论”课程为例

2019-10-12郭宇燕江明明

安阳工学院学报 2019年4期

郭宇燕，江明明，余磊，孙梅

（淮北师范大学计算机科学与技术学院，淮北235000）

随着“互联网+”[1]时代的来临，“新工科”建设如火如荼，使用“互联网+教育”模式改进传统教育顺应了信息时代的潮流。信息安全专业课程具有技术更新迭代迅速、实践性较强等特点，课程着重对学生的学习、思维以及实践能力进行培养。通过分析“信息安全概论”课程在教学中存在的问题，将互联网与教育深度融合，采用蓝墨云班课平台进行翻转课堂教学，提升教学质量，打造“金课”。

1 “信息安全概论”课程教学现状

“信息安全概论”是我校信息安全专业的必修课，其内容庞杂，涉及较多的信息安全相关理论、技术。该课程在教学过程中存在的问题如下：

1）重视理论教学，轻视实践。该课程教学大多从理论层面上介绍密码算法的加密、解密原理，没有进一步让学生了解算法的实际应用。一味采用“填鸭式”教学方式，导致教学枯燥乏味，学生普遍缺乏兴趣。

2）缺乏大量先修知识，与数学课程脱节。这门课涵盖较多的密码算法以及安全协议，许多密码算法涉及大量数学相关理论。而该课程一般被当作入门课程，非数学专业的学生缺失相关数学知识，学习起来，往往事倍功半。同时，该课程还需要大量的先修课程，如高级语言程序设计、操作系统、网络协议等课程的铺垫。如何在较少的课堂学习中补充或复习涉及的专业知识，又保持正常上课进度，这是需要解决的关键问题。

3）教学方式单一，教学媒体使用不充分。传统授课过程中使用多媒体播放课件，只对课本中内容罗列讲解，课件无创意、无亮点，不能充分发挥多媒体优势。另外，教师在教学中较少采用讨论式、启发式等教学手段，教学方式单一，无法提高学生的学习热情。

针对“信息安全概论”课程教学中存在的若干问题，结合翻转课堂[2]进行新型教学模式的探究，逐步增强学生的学习主动性，提高教学效果。

2 翻转课堂教学开展背景

翻转课堂是指重新调整课堂内外的时间，将学习的主动权从教师转移到学生。翻转课堂不同于传统课堂，教师不再占用课堂的时间来讲授新知识，学生通过观看视频、课件，或与其他同学讨论，自主完成新知识的学习。根据课前学习反馈信息，教师可以分析学生的学习情况以及存在的困难，进一步设计课堂教学内容。课上，老师针对问题进行辅导，再通过作业、测试、交流讨论、分组合作等强化新知识的吸收和内化。课后，学生可以规划个人学习内容、学习节奏，教师也可以调整教学方式促成学生的个性化学习。

翻转课堂是教学改革的一次重大变革，是对传统教学模式的彻底颠覆。在移动互联时代，移动网络技术的快速发展为其推广提供了技术支持。翻转课堂利用信息化的平台分享教学资源，常见的平台有蓝墨云班课[3,4]、雨课堂、网易云课堂、腾讯课堂等，其中蓝墨云班课平台以其免费开放、方便快捷的签到、有效的小组协作、及时的学情反馈、多样化的课堂活动等功能，成为老师以及学生强大的智能助手。

3 基于蓝墨云班课的翻转课堂教学模式

在“信息安全概论”授课过程中，单纯的课堂讲授比较枯燥，无法发挥学生的主体作用。为了充分激发学生的学习热情，采用“蓝墨云班课+翻转课堂”的教学模式。引导学生自主学习，利用小组讨论以及头脑风暴等方式解决学生在学习过程中遇到的困难，将学与教同步进行，让学生在学习的过程中有成就感。

3.1 蓝墨云班课平台的优势

移动设备的普及为人们的生活提供便捷，然而其弊端也随之而来。各种移动端软件分散了学生的精力，青少年的自我约束力较差，许多游戏、聊天软件让学生沉溺其中，这对他们的学习造成极大的影响。蓝墨云班课平台以“疏”制“堵”，让学生从“玩手机”变为“用手机”，该平台具有以下几个方面的优势[5]：

1）教学资源形式多样。在该平台上可以发布形式多样的教学资源，如视频、精心制作的课件、文献等，教师发布资源后学生会收到即时消息，并随时随地通过电脑或手机登陆平台进行自主学习。教师也可以通过该平台了解每个学生的学习进度，及时提醒没有自学的学生。

2）多种课堂活动。云班课平台提供多种有效的课堂活动，如：小组任务、头脑风暴、答疑、测试等，学生的得分根据其课堂表现获得。课堂活动能活跃气氛，在互动过程中，教师和学生可以增加了解，通过互动激发学生学习的兴趣。例如，教师可以进行随堂测试，对学生所预习的内容进行评测，及时掌握学生的自学情况，增加学习学习的积极性。

3）准确的数据反馈以及全面客观的评价。教师可以查看课堂活动评价和数据反馈，了解学生学习的总体情况，及时掌握学情，提高教与学的效率。在开设课程前教师可以告知学生，获得的经验值能作为平时成绩，所有同学的经验值以及得分明细公开。平台将所有学生学习或参与活动获得的分值全部记录并统计，并给予客观评价。

3.2 基于蓝墨云班课平台的翻转课堂教学模型构建

根据“信息安全概论”课程特点，结合蓝墨云班课平台的优势，以及翻转课堂的理念，构建一种新的教学模型[6]如下图1所示：

图1 基于蓝墨云班课的翻转课堂模型

基于上述模型，遵循“以学生为中心”的原则，对“信息安全概论”课程的翻转课堂教学模式设计具体如下：

3.2.1 课前教与学

教师针对教学目标进行课程设计，备课时抓住“备资源+备活动”这一要点。备资源，要有趣，如：精心制作的课件，针对课程单元涉及的知识制作微课视频。在云班课平台上发布的资源信息等，如图2所示。备活动，要有效，针对教学目标设计活动，让学生在课堂上动起来。学生在教师规定时间内进行自主学习，可随时随地观看视频，同时可以在讨论区与教师和其他同学交流。学生需要完成教师事先准备的单元测试，根据测试结果，教师有针对性地在课堂中进行答疑。

图2 发布的课程视频资源

3.2.2 课堂教与学

课堂上，教师通过云班课对学生进行签到，一至两分钟就可以完成，可以采取（手势签到、一键签到、手动登记）等方式。为了防止学生伪装签到，教师可以开启位置信息查看学生签到距离，这种签到方式比传统课堂点名既新颖又高效。

教师在课堂上针对难点进行讲解，并结合实际案例进行拓展教学。设计课堂任务让学生分组讨论或并完成，帮助他们内化知识。例如，在学习Diffie-Hellman密钥交换协议时，学生事先在云班课平台上观看视频，了解Diffie-Hellman两方密钥交换原理，利用“头脑风暴”，让学生计算对称密钥，设置一定的经验值。也可以设置“课堂讨论”环节，让学生参与讨论，对正确完成任务的同学，给予一定的经验值作为奖励，这样可以真正反映学生对该知识点的掌握情况，同时提高了学生的积极性。对于难度较大的实践拓展任务，如对该协议的算法实现，可以分组完成，云班课可以自动分组或指定分组，以满足不同任务的需求。

基于蓝墨云班课进行翻转教学，课堂的互动方式比传统课堂互动方式更加丰富。教师还可以使用“课堂表现”里的“举手”、“抢答”、“选人”等方式来增加互动，让学生参与到课堂活动中，每次互动过后系统也会根据学生的表现分发经验值。学生认为这种评分方式新颖透明，有一种玩游戏升级的新鲜感，是一种很新奇的体验。

3.2.3 课后教与学

课后学生也可以充分利用云班课平台，在该平台分享学习心得，对课堂所学知识进行讨论，讨论的内容如图3所示。教师可以发布拓展性实践内容，如在学习完Diffie-Hellman密钥交换协议后，要求学生分析并发现该协议存在的问题，如容易受到中间人攻击，针对这种攻击采取什么方法改进该协议。要求学生课后仔细思考，并将自己的想法在讨论区提出来与大家共同讨论，教师对学生提出的想法给予指导，帮助学生提高解决问题的能力。

教师将作业发布到云班课平台，学生按照要求完成后再通过该平台提交，另外可以采取随机混排题目的方式防止学生抄袭。教师可在手机上批改作业，根据情况给予学生相应的经验值。学生之间也可以相互评价或分组评价，最终的成绩综合了教师的评价以及同学的互评，这使成绩更客观公平。教师可以参考该平台提供的评价数据，以便下次备课时调整授课内容、方法，实现因材施教。教师也能从学生对自己的评价中分析课程设计中存在的问题并及时纠正。

图3 学生交流讨论

4 基于蓝墨云班课的翻转课堂教学效果与反思

基于蓝墨云班课的翻转课堂模式改变传统教学方式、能够增进师生互动、突破学习的时空障碍。在“信息安全概论”课程结束后，对学生进行课程教学模式满意度、在线学习效果问卷调查[7]，调查结果如下表1、2所示：

表1 “信息安全概论”教学模式满意度问卷调查

表2 “信息安全概论”在线学习效果问卷调查

由问卷调查以及学生平时的反馈可以看出，学生认同这种新的教学模式，对所学内容以及资源接受度较高，教学效果良好。当然，在教学改革过程中也存在一些困难：1）发布的教学资料不能保证学生全部观看，学生的自学水平参差不齐，部分学生独自完成课前学习任务存在一定困难；2）一些师生对这种教学模式存在疑惑，还须进一步更新教学观念；3)结合更多高水平的课程平台以及教学模式，如大型公开在线课程（MOOC）[8]平台、中国大学MOOC、小规模限制性在线课程（SPOC）[9]等，如何将这些与信息安全相关课程的教学结合起来，是一项长期而艰巨的任务。