密碼學(xué)課程中學(xué)生探究性能力培養(yǎng)案例

　　摘要：密碼學(xué)課程是信息安全及相關(guān)專業(yè)的核心課程，文章對在密碼學(xué)課程中以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，以學(xué)生自主探究為主線的教學(xué)模式進行了研究；并給出了一個具體的教學(xué)案例，表明探究式學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生主動探究知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
　　關(guān)鍵詞：密碼學(xué)；探究性學(xué)習(xí)；秘密共享；課堂教學(xué)
　　作者簡介：張恩，男，講師，研究方向為信息安全、計算機網(wǎng)絡(luò)；段新濤，男，講師，研究方向為圖像處理、信息隱藏。
　　
　　1背景
　　當(dāng)今時代是信息時代，信息已經(jīng)成為一個國家發(fā)展的重要基石，而信息安全則關(guān)乎國家的穩(wěn)定和社會進步，密碼學(xué)作為信息安全專業(yè)的核心課程，它為信息安全提供了深刻的理論依據(jù)和豐富的應(yīng)用實踐，已在各大高校開設(shè)了相應(yīng)的本科生課程和研究生課程[1]。但由于該課程具有理論性強，對學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求高的特點，涉及數(shù)論、近世代數(shù)、概率、橢圓曲線等方面的知識，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)得吃力，老師講得費力，久而久之，學(xué)生對信息安全課程失去了興趣，或只知其一不知其二，不能主動探索密碼學(xué)的前沿知識。如何在課堂中培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力，是教育工作者有待研究的課題，筆者對此進行了研究，給出了一個具體的教學(xué)案例。
　　2探究性學(xué)習(xí)法
　　探究式學(xué)習(xí)作為一種積極的學(xué)習(xí)方式，能促進學(xué)生思維能力的發(fā)展，使他們在學(xué)習(xí)中探索問題，能夠獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題，并通過思考、觀察、討論、調(diào)查、搜集與處理信息等一系列活動，獲得知識與技能，從中培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。其核心是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在情感、態(tài)度與價值觀等方面得到發(fā)展，特別強調(diào)對學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。
　　
　　傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為中心，老師是整個教學(xué)過程的主宰，學(xué)生被動接受老師灌輸?shù)闹R。而探究性學(xué)習(xí)法以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為宗旨，以學(xué)生為中心，要求學(xué)生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w，要求教師由知識的傳授者，灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進者。
　　3探究性學(xué)習(xí)在密碼學(xué)課程中的應(yīng)用
　　探究式教學(xué)法是一種基于探索研究的教學(xué)模式[3]，在與密碼學(xué)課程結(jié)合的過程中要注意三個方面：
　　1) 要精心設(shè)置教學(xué)情境。
　　教師在密碼學(xué)課程教學(xué)中把教學(xué)重點從傳授知識轉(zhuǎn)移到以探索、研究知識上來，教師要以問題引領(lǐng)教學(xué)，注意發(fā)掘?qū)W生的潛質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力。興趣是最好的老師，美國著名的心理學(xué)家布魯納說：“學(xué)習(xí)的最好刺激是對學(xué)習(xí)材料的興趣。”我國古代教育家孔子也曾經(jīng)說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”所以在密碼學(xué)課堂上最重要也是最基本的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如果學(xué)生覺得密碼學(xué)枯燥，那么他就不會全身心投入。
　　2) 要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，啟迪創(chuàng)新思維。
　　密碼學(xué)的發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)無法跟上密碼學(xué)技術(shù)前進的步伐。“授之以魚，不如授之以漁。”教師在課堂教學(xué)中要鼓勵學(xué)生自主探究、
　　
　　大膽實踐，并善于發(fā)現(xiàn)欣賞他們不時迸出的智慧火花，培養(yǎng)他們求異思維、逆向思維等創(chuàng)新思維能力。
　　3) 要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。
　　密碼學(xué)就是在發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程中得以發(fā)展的，教師在教學(xué)過程中應(yīng)教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力和懷疑精神。使學(xué)生克服原有的思維定勢，突破書本設(shè)定的知識邏輯框架，從而幫助學(xué)生把所學(xué)的專業(yè)知識加以綜合運用，形成完整的知識體系。
　　下面給出一個具體的教學(xué)案例。
　　這里我們選取講解秘密共享的內(nèi)容為例來探討探究性學(xué)習(xí)在密碼學(xué)課程中的應(yīng)用，秘密共享是現(xiàn)代密碼學(xué)研究的重要內(nèi)容，是密碼協(xié)議的基石，傳統(tǒng)