微课在“网络安全技术”课程中的应用研究

袁 竞

(常州开放大学，江苏 常州 213001)

一、引言

“网络安全技术”课程在高校计算机学科中是一门理论与实践相结合的专业课程，在要求学生掌握课程的基础理论知识的同时，也要掌握相应的实践操作。在传统的教学模式下，要求学生全面地掌握“网络安全技术”的知识点存在一定的难度，课堂教学过程中学生往往对所学内容表现出没有兴趣，虽然很努力地去学但却听不懂，或即使课堂听懂，课后却遗忘很快，仅有部分学习能力较强基础较好的学生能够融会贯通课堂知识。为解决课堂教学问题，教师虽然调整了教学方式，但因课程自身特点，教学过程中仍存在诸多问题，如教学内容分布不合理、教学方式枯燥、知识点分散不易学习巩固等问题。究其原因，传统的教学模式与信息化的时代存在错位，传统课堂中教师的主动教授与学生的被动学习与信息技术的发展存在不同步。

微课作为一种高效、便捷的新兴教育传播方式，是一种以开放、共享理念为基础的开放式教育模式。微课主要以微视频为主要载体，记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的短小、精炼、有趣的教学活动。微课以其通俗易懂、内容少而精悍、教学效率高等特点，成为信息技术与教育技术发展结合的产物。微课的出现能够弥补“网络安全技术”课程传统教学模式中存在的不足，从而提高课堂的教学效率。

二、微课的优势

微课是由任课教师事先把知识点、操作流程细化分割讲解，并将讲解的过程拍摄制作成教学视频，借助视频实施教学活动的教学方式。所拍摄制作的教学视频时间为5～10分钟，简短精练，但又能言简意赅地阐释理论知识、解释操作过程[1]。基于此，微课在教学的应用过程中具有较明显的优势。

(一)微课的特点

微课教学时间较短，讲解过程较为精炼，一般一个时长在5～10分钟的教学视频仅讲解一个知识点[2]。微课的教学内容精炼，知识高度集中，内容丰富，通过学习，学生能够很好地把握住其中的重点、难点和疑点。例如在讲解病毒的防范章节时，首先通过简明扼要的语言讲解病毒的相关知识点概念，然后通过动画，演示病毒感染以及攻击的原理。整个讲解过程需要教师事先收集大量病毒案例，汇总精炼其工作过程和原理。

(二)提高教师的教学综合能力

微课教学模式的应用能够有效提升教师课堂教学技能，提高教师科研能力[3]。5～10分钟的微课视频包含了高度精练的知识点内容，这要求教师在深入研究所教课程的基础上，具备高度的总结归纳能力与取舍能力。同时，微课的形式多样，对教师来说亦是一种新型的教学科研形式。在微课视频的制作过程中，教师需要借助多种教学资源与多媒体信息技术，因而要求教师将信息技术作为教学的基本技能，加深教师通过信息技术丰富教学形式的意识。“网络安全技术”课程是计算机专业中较为复杂的一门综合专业课，对教师的教学能力与专业知识的掌握情况有较高要求，采用微课模式后，需要教师课前付出较多精力，课堂上对教学进度有更强的把控能力。

(三)培养学生的自主学习能力

微课视频的运用有助于调动学生学习的积极性，培养学生在学习中的参与性与主动性，训练了学生自主学习的能力[4]。教师把教学内容中的知识点制作成微课视频并上传网络，学生可以在课前进行预习，课后针对学习中的疑点进行反复学习。与传统教学方式相比，微课模式最大的优势在于课后的复习阶段，学生可以反复利用微课视频，对课堂中的知识点进行观摩学习。传统的教学模式下，教师的教授与演示是教学的主要手段，依据艾宾浩斯的遗忘曲线，学生在课后会逐渐遗忘课堂上掌握的某些知识点，课堂笔记无法达到教师讲解的形象生动，因而其复习效果有限。微课的教学模式下，学生可以在课后通过观看教师制作的微课视频，对课堂教学中的重点与难点进行系统的复习，从而提升知识点掌握的熟练度。因微课短小简练的特性，学生可以充分利用碎片化的时间进行学习，将学习行为潜移默化地融入学生的日常生活中[5]。

三、“网络安全技术”课程微课设计策略

(一)针对课程特点设计案例

“网络安全技术”课程的章节内容较多，各章节内的知识点具有相对的独立性，且内在结构较为复杂，但具体内容按照网络行为方式可以分为两类，网络攻击技术与网络防御技术。网络攻击技术中主要包括网络监听、端口扫描、木马技术、病毒技术；网络防御技术中主要包括数据加密技术及应用、防火墙技术、入侵检测技术、安全审计等。针对这些较为独立的内容，在设计微课的过程中，可以通过案例讲解分析的方式，搜索并选取与章节知识点相关的案例，并对其进行深入的分析，将理论知识的讲解融入案例解决的过程中，在理论与实际相结合的案例环境下，使得学生在能够掌握枯燥理论知识的学习中，同时又能了解其相应的实际运用情况。

(二)结合知识点选取案例

“网络安全技术”课程的知识点较为分散，条理比较复杂，内在联系不够紧密，理论内容又较为枯燥，因而在理论知识的学习过程中，学生会存在困难，无法独立完成知识点内在联系的构建过程。因此，在微课的设计过程中，可以选取各个章节的典型案例，通过典型案例帮助学生进行知识点逻辑结构的梳理，同时搭建知识点的内在逻辑框架。例如在讲解网络攻击技术的过程中，可以以Sniffer抓包、DDoS攻击、ARP攻击、木马植入、暴力破解等作为切入点，使学生掌握网络攻击的一般流程；在讲解网络防御技术的过程中，可以围绕公钥加密体制、数字签名、IPSec协议、防火墙技术、身份认证等进行教学设计，进而将知识点进行拓展。选取典型案例后，通过案例分析的延伸，可以将知识点进一步细化，在这个过程中可以运用多种微课表现形式，例如微视频、微课件、微动画等。

(三)以案例引导学生兴趣

在“网络安全技术”课程的教学过程中，教师应通过微课案例，激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性，进而帮助学生了解课程的重点、理解章节的难点，逐步构建课程的知识框架体系。例如在讲解网络监听章节中Sniffer数据包抓取的知识点时，普通地浏览网页或者通过QQ等即时通信软件交流时，所能看到的数据都是明文形式，即用户可以直接读取并理解的形式，此时可以提出“在实际的网络环境下，数据是以何种形式传输？”这样的问题，引发学生的思考，激发学生的探索欲望，进而导入知识点内容，利用微课教学案例展现数据包抓取的过程，并对数据包进行拆解，然后分析网络中数据传输的实际形式。

网络传输数据的抓取过程虽然简单但比较枯燥，直接利用Sniffer软件可以轻松完成抓取工作，但这样的教学过程就比较平铺直叙，难以给学生留下深刻印象。所以在微课的设计中，首先利用案例问题激发学生的好奇心，引导他们进一步思考与探索。在进行数据抓取过程展示的时候可以通过对比分析，将Sniffer抓取的数据与从网页或即时通信软件中可以直接看到的数据进行对比，引导学生发现两者的区别，然后进一步探索数据在传输中运用的相关加密技术。

四、“网络安全技术”课程微课的应用实施

(一)设置合理的学习框架

“网络安全技术”课程的理论知识点体系复杂，同时又要求学生能够在消化理论知识的基础上进行相关的实验操作。基于课程的特点，教师在实施课堂教学前首先应考虑学生的不同学习情况，详细地分解章节要点，合理地设置与规划课程的学习框架，形成科学的知识体系结构。在具体的课堂教学过程中，可以通过设置“项目式”教学框架的方式，将“网络安全技术”课程构建成一门由多个项目组成的微课程。在各个项目内部，将各自的知识点模块进行细分，教师为细分后的知识点配置微课内容，完善以微视频和微课件为主的微课教学资源；在项目与项目之间，通过知识的关联性建立必要的联系，以此形成系统的微课体系，从而为学生建立系统且完善的课程体系结构。

(二)制作系统的微课方案

高质量的微课方案是课堂教学效果的最终保证，教师可以通过多种教学资源的综合运用，制订完善的微课方案，从而为微课教学的顺利进行做好前期准备。微课方案的制作包含四个步骤：快速的主题引入、形象的案例导入、详细的案例分析以及具体的操作演示。以数据加密章节中PGP加密软件的使用为例，在微课视频开头快速引出主题，显示微课的名称以引起学生的注意。在案例导入的环节中，通过微课视频的情境设置，为学生营造真实的案例环境：甲方与乙方之间需要传送一封机要邮件，但两者之间未建立通信专用网络，因而邮件的简单直接传输无法保证信息的安全性。在案例分析的环节，首先可以利用之前数据加密的相关知识分析案例，提供一个邮件安全传输的方法，然后引出PGP加密软件的内容，通过微课视频对其进行系统介绍，接着再讲解软件的应用过程，由于公钥的公开性，甲方可以使用乙方的公钥对邮件进行加密，当乙方收到邮件后可以使用自己的私钥进行解密并获取邮件内容。在PGP加密系统中，乙方私匙并不公开，外人无法获得，从而保障了邮件传输的安全性。在操作演示环节中，首先可以通过微课视频演示PGP软件的安装流程，然后引导学生进行软件的操作，对邮件进行加密、产生秘钥对、相互之间进行邮件的发送和解密。

(三)实施高效的微课计划

完整的微课教学过程包括课前、课中和课后三个阶段。课前阶段，教师将包含理论知识、实践操作流程的微课视频、微课件发送给学生，要求学生利用课前的碎片时间进行观看，在课前完成章节内容预习。课前阶段的主要任务是通过预习，引导学生开展自主学习，培养学生自学的能力，为微课教学的长期执行奠定基础。课中阶段，教师可以先通过师生间的答疑互动、简单的随堂测试，了解学生课前自主学习的情况。在此基础上，再对章节的重点难点进行针对性讲解，同时也可以引导学生利用已掌握的知识进行实践操作，从而提高课堂教学的效率。课后阶段，教师设置相应的练习任务，开展强化训练，帮助学生巩固课堂知识，透彻掌握相关知识点；对于习题中的存疑点，学生可反复观看微课视频，复习课堂内容。以端口扫描章节为例，教师在课前发布相关微课视频，包括：端口介绍、端口扫描、端口连接、映射网络驱动器、创建后门等。课中阶段，教师首先进行问题答疑，对章节重点的端口扫描与端口连接做进一步讲解，然后以“端口入侵安全防范策略”为主题，由学生分组后进行组内讨论。组内讨论结束后，教师给出具体操作方案，并作出相应解析。课后阶段，教师布置相关的练习巩固任务，并要求学生反复观看微课视频，对课中的重难点进行复习。

五、结语

微课的兴起与使用契合了以学习者为主体的教学模式改革，更是顺应了信息技术与互联网时代的发展。微课的应用有利于让学生主动参与、自主学习，学生可以多次、反复进行微课视频的学习巩固，同时也对教师课堂的掌控能力、信息技术的运用能力提出了更高要求。

将微课的教学模式引入“网络安全技术”这门专业课程，在提高课堂教学效果的同时，也使得学生感知到信息共建共享的重要性，增强了“网络安全技术”课程的积极引导作用，为学生明确了网络安全的意义与网络使用过程中职业道德的重要性。在更深远的意义上，微课的教学模式适用于以“网络安全技术”为代表的，对理论性、实践性要求较高的一类课程，微课在该类综合性较强的课程教学中的应用，将促进教育教学模式健康快速的发展，推动教育技术与教育理念的变革。