葉 青 陳晴晴 閆璽璽 雒 芬

（河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河南 焦作 454000）

0 引言

《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中指出，截至2020年3月，我國互聯(lián)網(wǎng)的普及率已經(jīng)達(dá)到64.5%。近兩年，全國各大中小學(xué)因疫情延遲開學(xué)，在校課程轉(zhuǎn)為線上教學(xué)，“云班課”“雨課堂”“課堂派”等線上教育平臺，應(yīng)用率暴增[1]。隨著移動互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)”思想對高等教育的內(nèi)容、手段、方式等諸多方面進(jìn)行了全方位滲透。其中，以手機(jī)為代表的移動設(shè)備因其特有的移動性、便攜性、泛在性等特點(diǎn)，促使學(xué)生利用移動設(shè)備進(jìn)行自動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、互助學(xué)習(xí)，為移動學(xué)習(xí)的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

移動學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者不受時(shí)間、空間的限制，通過手機(jī)、筆記本電腦等終端設(shè)備利用多種多樣的線上學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，由于其具有便攜性、靈活性，目前已經(jīng)成為高校大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的新常態(tài)。如何利用移動網(wǎng)絡(luò)平臺輔助課堂教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會管理碎片化時(shí)間，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效率是高校教師的一個(gè)重要課題。目前，移動學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等概念已經(jīng)逐漸在課堂教學(xué)中被應(yīng)用，但如何利用好移動學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂開展教學(xué)活動仍需教師根據(jù)課程教學(xué)具體情況進(jìn)行研究。

應(yīng)用密碼學(xué)[2，3]是信息安全專業(yè)的核心課程，學(xué)生對應(yīng)用密碼學(xué)課程的掌握能夠?yàn)楹罄m(xù)信息安全相關(guān)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。應(yīng)用密碼學(xué)是我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科生的必修課程，一般在大三上學(xué)期開設(shè)，該課程涉及的知識點(diǎn)主要包括：密碼學(xué)基本概念、序列密碼、分組密碼、公鑰密碼、單向散列函數(shù)和消息認(rèn)證、數(shù)字簽名、身份認(rèn)證與訪問控制等。在2018年、2021年網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方案中，該課程都被安排為32學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)課8學(xué)時(shí)。應(yīng)用密碼學(xué)這門課程的特點(diǎn)是內(nèi)容枯燥、難度較大、理論性較強(qiáng)，在授課過程中需要教師反復(fù)講解或指導(dǎo)。目前，河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的學(xué)生在這門課的學(xué)習(xí)過程中遇到的問題是難點(diǎn)太多，如不及時(shí)解決，容易導(dǎo)致學(xué)生自信心不足，產(chǎn)生挫敗感，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生對這門課喪失興趣，上課時(shí)間注意力渙散。本文基于“課堂派”軟件，著力探究移動學(xué)習(xí)在應(yīng)用密碼學(xué)教學(xué)過程中發(fā)揮的作用。

1 移動學(xué)習(xí)概念

1.1 移動學(xué)習(xí)定義

移動學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者能夠基于移動設(shè)備和無線通信網(wǎng)絡(luò)獲取多種多樣的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)間、地點(diǎn)都能夠進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)新方式[4]。隨著學(xué)習(xí)方式的網(wǎng)絡(luò)化，各在線教育軟件層出不窮，功能也越發(fā)多面化，學(xué)習(xí)者能夠通過手機(jī)等移動設(shè)備利用無線網(wǎng)絡(luò)獲取各種學(xué)習(xí)資源，自由選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，學(xué)習(xí)積極性明顯提升，學(xué)習(xí)效果顯著提高。

1.2 移動學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

1.2.1 便攜性

隨著信息科技的不斷進(jìn)步，手機(jī)、平板等移動設(shè)備設(shè)計(jì)得越來越輕巧，相比于傳統(tǒng)的PC客戶端設(shè)備更加便于攜帶，用戶可隨時(shí)隨地在線學(xué)習(xí)。

1.2.2 靈活性

由于移動設(shè)備不斷升級改進(jìn)，操作越發(fā)簡單靈活，在線教育軟件設(shè)計(jì)也更加人性化，用戶移動學(xué)習(xí)體驗(yàn)越來越好。

1.2.3 個(gè)性化

不同學(xué)科的大學(xué)生對知識領(lǐng)域的需求不同，普通的課堂學(xué)習(xí)難以滿足不同用戶的需求，在移動學(xué)習(xí)模式中，學(xué)生可以依據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要定制學(xué)習(xí)內(nèi)容，滿足不同用戶的個(gè)性化需求。

1.2.4 及時(shí)性

在移動學(xué)習(xí)中，知識信息更新及時(shí)，用戶可第一時(shí)間獲取最新資料，掌握最新知識，與時(shí)俱進(jìn)。

1.3 移動學(xué)習(xí)的影響

1.3.1 移動學(xué)習(xí)強(qiáng)化了目的導(dǎo)向型學(xué)習(xí)方式

移動學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了即學(xué)即用。在如今充斥著海量知識的信息時(shí)代，很多人可能沒有足夠的時(shí)間和精力去系統(tǒng)地學(xué)習(xí)所需要的知識，總是在需要的時(shí)候才想起來學(xué)習(xí)。移動學(xué)習(xí)可以滿足這種現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的學(xué)習(xí)需求。

1.3.2 移動學(xué)習(xí)允許碎片化學(xué)習(xí)形式

碎片時(shí)間是指生活中我們會存在的很多閑暇時(shí)間，如地鐵上、排隊(duì)中等。在互聯(lián)網(wǎng)興起以前，由于各種限制，這些時(shí)間會被浪費(fèi)掉?，F(xiàn)在人們拿出手機(jī)或平板，在一個(gè)短暫的時(shí)間內(nèi)，對知識碎片進(jìn)行學(xué)習(xí)，一個(gè)個(gè)的知識碎片之間存在各種相關(guān)關(guān)系，最終能夠組成一個(gè)完整的知識體系結(jié)構(gòu)，這就是碎片化學(xué)習(xí)。

1.3.3 移動學(xué)習(xí)有利于突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位

移動學(xué)習(xí)提升課堂教學(xué)魅力，帶來了新的教學(xué)方式。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，移動學(xué)習(xí)具有更強(qiáng)的交互性、實(shí)時(shí)性，加強(qiáng)了教學(xué)的情境化，更能體現(xiàn)學(xué)生的中心地位。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中，教師基本上是以教材為中心向?qū)W生單向傳授知識，雖然偶爾會有課堂互動，但本質(zhì)上學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)地位。移動學(xué)習(xí)方式可以使學(xué)生可以依據(jù)自己的需求獲取相應(yīng)的學(xué)習(xí)資料，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，突出學(xué)生在教學(xué)中的中心地位，使學(xué)習(xí)更具有目標(biāo)性和交互性，符合教學(xué)改革的發(fā)展方向。

2 移動學(xué)習(xí)在應(yīng)用密碼學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂[5]，是指拋棄課前預(yù)習(xí)—課堂講授—課后復(fù)習(xí)的教學(xué)模式，采用學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)—課堂討論—課后自主復(fù)習(xí)的教學(xué)模式。在課前，學(xué)生可以利用一切網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)，而課堂的作用則是讓師生進(jìn)行互動交流，將學(xué)到的知識進(jìn)一步加工、深化，進(jìn)而讓學(xué)生更好地掌握；在課后，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人需求自主規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，復(fù)習(xí)薄弱的知識點(diǎn)，預(yù)習(xí)新知識。

2.2 移動學(xué)習(xí)下應(yīng)用密碼學(xué)課課程設(shè)計(jì)

本文以河南理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院所開設(shè)的應(yīng)用密碼學(xué)課程為例，對移動學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式進(jìn)行研究。應(yīng)用密碼學(xué)是一門綜合性學(xué)科，課程中的密碼協(xié)議、算法設(shè)計(jì)以數(shù)學(xué)知識原理為基礎(chǔ)，學(xué)生數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)掌握程度參差不齊，導(dǎo)致傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量不佳。移動環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用密碼學(xué)授課，讓學(xué)生在移動設(shè)備上提前安裝好“課堂派”軟件，根據(jù)應(yīng)用密碼學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行移動學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后鞏固。將移動學(xué)習(xí)融入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中[6，7]，可提高教學(xué)質(zhì)量。

2.2.1 課前預(yù)習(xí)

教師提前將下節(jié)課知識點(diǎn)和預(yù)習(xí)的內(nèi)容發(fā)布在“課堂派”軟件上。發(fā)布的內(nèi)容包括重難點(diǎn)知識點(diǎn)的文字介紹及視頻講解、部分PPT等，在“課堂派”上布置相對應(yīng)的預(yù)習(xí)作業(yè)。學(xué)生利用“課堂派”進(jìn)行預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)過程中遇到問題，可以及時(shí)上網(wǎng)搜索，也可以在“課堂派”上向教師請教，學(xué)習(xí)效果更佳。

2.2.2 課堂教學(xué)

學(xué)生上課前已經(jīng)通過“課堂派”進(jìn)行預(yù)習(xí)，對課程的知識點(diǎn)有了一定的掌握。“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的實(shí)施，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，并加強(qiáng)教師對學(xué)生具體知識點(diǎn)的掌握程度的了解。首先，在學(xué)生人數(shù)較多的時(shí)候，教師可以要求學(xué)生使用“課堂派”的二維碼、數(shù)字口令等形式進(jìn)行簽到，優(yōu)點(diǎn)是簽到速度快，授課與簽到可以同時(shí)進(jìn)行，有效利用課堂時(shí)間。課堂上，老師應(yīng)針對學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的重難點(diǎn)問題進(jìn)行講解，此過程中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生分組討論解決，并根據(jù)課堂表現(xiàn)對各小組進(jìn)行適當(dāng)加分，同時(shí)將分值記錄到課堂派中。與理論課堂不同，實(shí)驗(yàn)課堂上，教師對預(yù)習(xí)中的重難點(diǎn)問題進(jìn)行講解后，應(yīng)留出大片時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演練。

2.2.3 課后鞏固

課后鞏固是課程設(shè)計(jì)的必要環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下利用“課堂派”上的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。課后復(fù)習(xí)有兩種形式：教師指導(dǎo)與自主復(fù)習(xí)。教師在“課堂派”上發(fā)布課后作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)的同時(shí)進(jìn)行知識點(diǎn)的回顧。一般情況下，一段時(shí)間后部分知識點(diǎn)會被遺忘，這時(shí)學(xué)生可以通過“課堂派”的資源進(jìn)行復(fù)習(xí)，有效提高復(fù)習(xí)效率。學(xué)生也可查看自己的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對于疑點(diǎn)可隨時(shí)隨地聯(lián)系老師和同學(xué)，獲取指導(dǎo)和幫助，使學(xué)生真正地理解某一知識，并能熟練運(yùn)用。

3 移動學(xué)習(xí)在應(yīng)用密碼學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用效果

為了檢驗(yàn)移動學(xué)習(xí)在應(yīng)用密碼學(xué)課程中的應(yīng)用效果，以河南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)2019級本科生的1901班（采用傳統(tǒng)教學(xué)方式）、1902班（采用移動學(xué)習(xí)方式）為研究對象，對應(yīng)用密碼學(xué)的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行試卷測試。1901班、1902班各30個(gè)學(xué)生，兩個(gè)班均由同一名教師代課，使用同一本教材，學(xué)時(shí)相等，教學(xué)進(jìn)度相同?？荚囋嚲碛赏焕蠋煶鲱}，試卷內(nèi)容完全相同，總分設(shè)置為滿分100分。圖1分別展示了傳統(tǒng)模式教學(xué)方式（1901班）和基于“課堂派”移動學(xué)習(xí)的教學(xué)方式（1902班）下，本門課程學(xué)生成績分布情況。由圖1可知，利用移動學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)方式，大部分學(xué)生能取得優(yōu)異的成績。經(jīng)過計(jì)算，該門課程1901班的平均成績?yōu)?5分，1902班的平均成績?yōu)?2.5分，移動學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂模式下本課程的平均成績相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式提高約10%。這更加有力論證了“移動學(xué)習(xí)”對提升應(yīng)用密碼學(xué)學(xué)習(xí)效果是有效的。但值得注意的是，仍有少部分學(xué)生自控力不強(qiáng)，未能按老師要求做好課前預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不理想，這需要老師進(jìn)一步的關(guān)注與指導(dǎo)。

圖1 兩種教學(xué)模式下學(xué)生成績對比

4 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)方式的改革已經(jīng)成為必然趨勢。手機(jī)、平板等移動設(shè)備的便攜性與普遍性為開展移動學(xué)習(xí)下的新教學(xué)模式奠定了良好的基礎(chǔ)。本文以信息安全專業(yè)核心課程——應(yīng)用密碼學(xué)為例，研究如何利用移動學(xué)習(xí)更新教學(xué)過程，并探究移動學(xué)習(xí)是否有利于提升教學(xué)質(zhì)量。本文對應(yīng)用密碼學(xué)教學(xué)過程的課前、課中和課后階段分別進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。實(shí)踐證明，移動學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合有助于應(yīng)用密碼學(xué)教學(xué)效果的提升。