信息隱藏技術課程線上線下混合式教學實踐探究

謝中華 姚曉敏 劉玲君

摘要：信息隱藏技術是網絡空間安全專業的核心課程，對培養學生掌握內容安全相關知識和技能起到關鍵作用。針對該課程在傳統的教學模式下學生缺乏學習和動手主動性的問題，通過超星學習通和藍盾云實訓平臺將線上線下混合式教學引入課程，創新課程教學的基本思路和實施方案，充分發揮混合式課程教學的優勢和作用，最大化提高學生學習的主動性和實踐能力。根據學生的學習情況和成效分析，混合式教學模式的實施提升了課堂參與度和教師的課堂組織能力，使學生的綜合能力得到全面提升。

關鍵詞：線上線下混合式教學；信息隱藏技術；超星學習通；藍盾云實訓平臺

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）09-0168-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

信息隱藏是一種信息保密技術，用戶將秘密信息隱藏在另一非機密的載體信息中，通過公共信道進行傳遞，使攻擊者無法判斷載體信息中是否隱藏了秘密信息。信息隱藏技術是信息安全類專業的基礎課程之一，研究內容包括信息隱藏算法、數字水印、隱通道技術和匿名通信技術等，是信息安全領域的重要基礎課程，同時，該課程內容具有很強的理論性、實踐性和前沿性[1]。基于信息隱藏技術課程，進行了線上線下混合式教學探索與實踐，以學生為中心，使用互聯網技術以及現代化教學工具，將現代信息化背景下的在線課堂教學和傳統的線下面授教學有機整合在一起，形成線上、線下為一體的混合課堂。課程目標[2]如下：（1） 使學生了解信息隱藏技術的發展簡史，掌握信息隱藏技術的基本原理。（2） 使學生對信息隱藏技術的基本問題和基本觀點有比較全面的認識，并對信息隱藏技術進行分類、歸納和總結。（3） 使學生能夠利用所學知識解決實際問題，并培養學生在實踐中分析問題、解決問題的能力。（4） 使學生具有較好的職業素質和專業精神，能夠將專業知識轉化為解決實際問題的能力，并培養學生強烈的創新意識和創新能力。

1 課堂現狀

信息隱藏技術是惠州學院計算機科學與工程學院網絡空間安全專業的一門專業課，課程主要介紹信息隱藏的基本原理、方法和應用，信息隱藏技術在軍事、保密通信、網絡安全、金融、醫療、工業控制等領域有廣泛應用[3-4]。該課程注重理論知識的深度與廣度，注重知識的實用性和實踐性，既要求學生掌握一定的理論基礎，又要求學生具備一定的應用能力和實踐能力[5]。在應試教育的背景下，大部分學生都有著理論知識有余、實踐能力不足以及學習主動性差等情況，因此教師需要在教學過程中激發學生學習的主動性，提高學生的學習興趣和動手能力，高質量地完成教學任務[6]。在以往的課堂教學中，通常是教師使用電腦、投影儀等多媒體設備講授課程內容，學生在座位上聽課，師生之間很少交流和互動，學生缺乏學習的興趣和動力，傳統教學方式往往沒有辦法達到預期的學習成效[7]。隨著信息化程度越來越高，在人工智能快速發展的新時代，為了更好地完成教學目標，高校課堂改革是教育體制更新的必然選擇[8]。課程使用超星學習通和藍盾云實訓平臺為主要教學軟件，為開展基于超星學習通和藍盾云平臺的線上線下混合式教學改革的探索與實踐提供了便利的條件。

2 線上線下混合式教學設計

課程教學內容包括兩個方面：第一，從基礎知識入手，結合經典的信息隱藏技術，介紹信息隱藏的基本概念和基本原理；第二，從理論分析入手，根據發展趨勢結合最新的信息隱藏技術，介紹信息隱藏技術在數字多媒體、通信領域、軍事安全等方面的應用。課前，將教學內容和相關知識點推送至學習通平臺。在課中，采用“先學后教”“以學定教”“以學論教”的方式進行課堂教學設計。在混合式教學中，教師不僅是知識的傳授者，還是學生學習的指導者。教學方法的設計與實施直接影響著混合式教學效果，也決定著課程的學習成效。信息隱藏技術課程采用混合式教學模式，實現了教學資源的優化組合，即教師將所有資源整合在一起，構建課程學習資源庫。該課程以超星學習通、藍盾云為平臺，將各類資源有機結合起來，構建一個由網絡課程資源、課堂討論、在線測試、線下討論、實驗及作業組成的學習支持系統。學生通過學習支持系統可以充分利用網絡資源進行自主學習，教師可以通過該系統進行教學過程管理和課程考核。實施過程包括課前預習、混合課堂學習、實驗三部分。其中課前預習、混合課堂學習主要平臺為超星學習通平臺，實驗平臺為藍盾云實訓平臺。

2.1 課程網站建設

課前，教師在超星學習通上傳課程相關的課程視頻和學習資料，按照合理的課堂進度安排課前小測試。教師在課前給學生發送小任務，布置預習內容，在討論區留下問題讓學生提前思考，并帶著問題學習微課，根據課堂知識的積累在討論區討論問題，最后完成課前小測試，如圖1（a）所示。通過安排任務點的預習，安排學生提前了解本周需要學習的知識點，學生可以通過學習平臺進行預習，將線上學習中遇到的難點和重點記錄下來，并在課堂上重點學習。該方式可以有效調動學生的主動性，增強學生的學習興趣，提高課堂教學的活躍度。

2.2 混合課堂學習

采用超星學習通平臺開展線下教學時，教師主要利用平臺提供的豐富的教學資源開展課程建設，并通過平臺開展在線答疑、討論等活動，提高學生的參與度和課堂互動率。在課堂教學中，教師在電腦端登錄超星學習通，將電腦端的PPT投屏到多媒體教室的幕布上供學生學習。同時，超星學習通手機客戶端App也可以讓學生很清晰地看到PPT，實現了多媒體設備與手機的同步，方便了學生的學習選擇。在學習通的“活動”模塊，可以發起投票、問卷、搶答、通知等多種功能，教師根據學生在預習階段安排多種多樣的任務。比如“討論區”板塊，讓學生在規定的時間內閱讀問題，根據學習內容和個人見解回答自己的想法。“搶答”活動中，教師設置一些小問題，通過學生搶答題目來活躍課堂氣氛，了解學生的所想所為等。教師根據學生的不同情況，進行適當調整，包括采用翻轉課堂、案例教學、課堂討論等形式，引導學生自主學習、主動思考。教師在課堂上通過案例講解、視頻講授等方式來對學生進行知識的傳授。為了更好地體現混合式教學模式，需要在課程內容中融入典型的案例或實驗，并安排相應的實踐環節，以確保混合式課程教學的有效性。此外，教師還可以根據學生的學習情況和特點進行分組教學和討論，促進學生之間的交流。在課堂的后部分，教師安排當天學習內容的小實驗，讓學生充分利用課上時間熟悉課程內容，同時不牢固的知識還可以當場詢問老師，老師就能夠當場指導學生實驗步驟，提高學生的動手能力和知識點的掌握程度。

2.3 實驗設計

教師在超星學習通上布置課后練習題，如填空題、小實驗等。填空題布置課程主要的知識點，鞏固記憶。如圖1（b）所示，小實驗要求學生使用Matlab工具進行編程，完成計算題和繪圖題等。使用Matlab編程能夠讓學生掌握信息隱藏算法如最低有效位方法和擴頻隱藏算法等的具體實現，對每一個步驟的輸入輸出可以形象地通過畫圖等可視化手段進行了解，對背后的理論知識有更深入的理解。此外，要求學生在藍盾云平臺的信息隱藏技術模塊里完成實驗，編寫實驗報告。藍盾云安全實訓平臺提供多樣化的實訓環境，滿足開展課程實驗、技能競賽、教學科研等需求。課程利用該平臺布置實驗，學生根據步驟逐一完成所有的實驗步驟。實驗完成后學生上交實驗過程和代碼內容，方便教師查看學生課程掌握程度和不足，及時給學生提供反饋信息，并有效跟進學生進度，督促學生完成課程要求。

2.4 課程思政

將思政教育融入信息隱藏技術課程的探討與實踐，可以幫助學生更好地理解和掌握信息隱藏技術，同時提高其思想覺悟和道德水平。以下是具體的實施策略：（1） 將思政教育貫穿于整個課程中，引導學生遵守網絡道德、強化法律意識，引導學生認識到尊重他人隱私和保護重要信息安全的必要性。（2） 通過介紹中國在信息隱藏領域的發展現狀和前沿趨勢，培養學生的愛國情懷和民族自豪感。（3） 結合具體案例或應用場景，使學生了解信息隱藏技術在信息安全方面的應用和重要性，從而引出正確的價值觀和社會責任感。（4） 針對信息隱藏技術涉及的倫理、道德、法律等問題，開展專門的課堂討論或講座，引導學生深入思考相關問題。將思政教育融入課程，不僅可以幫助學生更好地掌握專業知識，還可以提高其思想覺悟和道德水平，培養其愛國主義精神和民族自豪感。

3 教學效果分析

該課程主要以傳統的課堂教學為主，線上教學為輔。線上教學可充分利用網絡資源和平臺功能，對課程中的知識點進行講解、測試和反饋，并對學生進行作業提交、線上答疑、討論等。線下教學則是在教師指導下，進行自主學習和實踐操作，以增強學生的動手能力。通過課堂觀察、問卷調查、教學效果分析等方法，發現該教學模式取得了良好的教學效果，具體表現為：（1） 學生學習主動性增強。學生在課程的學習過程中，由被動轉為主動，變被動學習為主動學習。（2） 學生參與課堂互動的積極性增強。通過課程的教學實踐，發現學生參與課堂互動的積極性明顯提高，通過分享學習成果、討論等方式，進一步加深了學生對知識點的理解和掌握。（3） 教師教學能力得到了有效提升。在混合式課程教學過程中，教師通過在線授課、在線答疑、在線討論等方式，充分發揮教師的引導作用，提高了學生的自主學習能力和教學水平。（4） 混合式課程建設取得初步成效。通過將課程進行混合式教學改革實踐，課程的教學目標和教學內容更加明確，教學方式更加靈活多樣，教學資源更加豐富多元，學生的綜合能力得到了全面提升。如圖2所示，在幾次課堂討論中，選擇在超星學習通上討論問題的人數要遠遠大于在傳統線下課堂討論問題的人數，由此可見，活動的開展增加了師生之間的互動，充分調動了學生的積極性，學生愿意主動參與到課堂教學的交流與反饋活動中，解決了傳統的“老師講學生聽”的單調模式，可以有效解決學生課堂上的消極、被動的情況。

4 結束語

“互聯網+”時代對人才培養提出了新的要求，要充分利用互聯網信息技術優勢，積極推動教育信息化發展。在高校教育信息化建設中，教師要積極轉變傳統教學觀念，促進信息技術與教育教學深度融合。線上線下混合式課堂教學作為一種新型教學趨勢，在各大高效迅速發展起來。基于超星學習通和藍盾云實訓平臺開展信息隱藏技術課程線上線下混合式教學實踐順應時代發展需求，不僅解決了傳統線下課堂時間和空間限制的問題，而且利用線上資源提高了課堂效率，激發了學生的學習興趣和主動性。教學效果得到了學生的普遍認可和高度評價，不僅提升了學生對信息隱藏技術的認知，而且培養了學生的創新思維能力和實踐動手能力。該課程的教學模式也為高校教師開展線上線下混合式教學提供參考。

參考文獻：

[1] 展鵬飛.信息隱藏技術及應用領域研究[J].無線互聯科技，2021，18（18）：85-86.

[2] 祝清意，董振興，肖敏.《信息隱藏技術》課程的教學方法探討[J].信息與電腦（理論版），2017（12）：233-234.

[3] 任帥，范傲雄，張弢.網絡空間安全人才培養課程研究——以長安大學“信息隱藏技術” 課程教學優化為例[J].無線互聯科技，2019，16（8）：82-85.

[4] 任帥，范傲雄.課程思政視域下的專業課程建設研究——以長安大學《信息隱藏技術》課程為例[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2020（9）：229-231.

[5] 胡凱.針對電子信息隱藏技術的研究[J].電子制作，2017（2）：12-13.

[6] 林平，于海芹，張煜.基于超星學習通平臺的混合式教學模式實踐與探索 ——以 “認識實習” 課程為例[J].現代信息科技，2023，7（7）：165-170，175.

[7] 劉思琦.基于“雨課堂” 的線上線下混合式教學模式研究[J].中國新通信，2023，25（6）：206-208.

[8] 余惠蘭.線上線下混合式“金課” 建設路徑研究[J].教育評論，2019（10）：21-25.

【通聯編輯：王 力】