密码学教学

密码学教学（共12篇）

密码学教学 篇1

随着我国经济的迅速发展, 政府对信息产业的投入和支持力度不断加大, 中国互联网发展统计报告显示, 截止2009年底, 我国互联网普及率已经突破28.9%, 每周平均上网时间高达18.7小时。从各种应用的发展速度上看, 商务类交易遥遥领先, 年平均增幅高达68%, 网络支付用户年增幅高达80.9%。为了保证网络类应用系统, 特别是网络支付系统的安全, 必须借助现代密码学技术保证网上传输信息的机密性, 网上交易用户身份和数据来源的认证性, 网上交易过程的不可否认性, 以及交易数据的完整性。由此可见, 现代密码学在大学信息科学专业学科建设中具有非常重要的作用。从2005年, 济南大学开始在网络工程专业开设现代密码学课程, 加强对网络信息安全技术人才的培养。经过五年的课程建设, 现代密码学课程已经发展成为网络工程专业的基础课程, 为社会培养了近500名信息安全类人才。多年来, 我们坚持教学与实践相结合的原则, 充分发挥多媒体教学辅助手段, 探索新的教学方法, 提高学生的学习兴趣, 丰富授课内容, 在教学上积累了丰富的经验。

一、现代密码学课程的特点

现代密码学是一门理论性很强的交叉性学科, 涉及到初等数论、近世代数、概率论、信息论等基础性学科。而密码学的应用又涉及到计算机网络, 程序设计等计算机课程。学科知识跨度非常大, 理论性与应用性都非常强, 对于理科学生与工科学生都有一定的难度。在授课内容的选择上, 我们借鉴了兄弟院校的学科建设经验, 挑选了具有代表性的经典理论与具有代表性的算法。主要授课内容包括古典密码学、对称密码算法、非对称密码算法、消息认证与杂凑算法、数字签名、密钥管理等内容。对现代电子商务系统中应用非常广泛的密码算法, 比如DES、AES、RSA等算法, 结合具体的应用案例做详细的讲授。

二、教学经验

根据现代密码学的课程特点, 我们精心设计授课计划, 理论与实践相结合, 通过案例教学, 把软件设计技术应用到课堂授课之中, 使枯燥的算法学习变得趣味化、形象化。

(一) 教学目标的确定

根据网络工程系培养方案, 网络工程专业主要培养能够在网络工程及其相关领域进行网络工程的规划与管理、网络施工、网络安全管理等方面的应用型专业人才。所以, 我们现代密码学的教学目标定位于理解与应用。通过现代密码学的学习能够使学生掌握密码学的相关知识架构, 理解常用算法的基本原理, 能够在网络安全软件或者网络安全管理过程中应用现代密码学解决实际的问题。

(二) 案例化教学

针对现代密码学的数学理论和算法理论, 我们通过设计形象化的例子来阐述相关概念, 加深学生对知识的理解程度。比如, 在讲述费尔玛定理、中国剩余定理时, 我们针对工科学生的特点, 避开定理的证明, 通过举例加深学生对定理的理解, 使学生达到会学、会用的目的。

(三) 交互式动态授课

现代密码算法的授课过程中, 特别是对称密码算法的授课过程, 如果只是根据教材内容按部就班地讲解算法的执行过程与数据变换, 多数学生会对课堂内容产生乏味感, 大大降低学习的兴趣。针对这种情况, 本课程组自行开发了相应的算法演示授课软件, 把算法的每一轮以及每一轮中的每一步变换详细地展示出来。与传统的多媒体教学课件所不同的是该教学课件完全实现了动态交互式的教学方式, 授课软件能够根据不同的明文输入, 实时地演示密码算法对每一个比特的变化过程, 能够使学生清晰地看清楚算法的内部机理, 取得了良好的授课效果。

(四) 讨论式小组作业

高校计算机的普及对学生的学习方式产生了革命性的影响。首先是多媒体方式的授课过程改变了“老师板书, 学生记录”的课堂学习方式。其次是互联网搜索功能使学生抄袭作业变得非常容易。为此, 本课程组设计了新模式的作业处理方法。新方法不再限制每个学生必须交一份作业, 而是让学生通过自愿结合的方式成立作业小组, 每个小组只需提交一份组作业。为了保证小组内的每个学生都完全掌握作业内容, 我们把传统的作业批阅搬进课堂, 在课堂讨论课上, 随机抽查小组内的成员, 让被抽查到的同学把其所在组提交的作业讲解给全班其他同学, 老师现场评分, 把该成绩记为组内每个组员的本次作业成绩并纳入期末考核。这样一来, 学生变成了主讲人, 老师变成了听众, 活跃了课堂气氛, 促进了学生演讲能力与动手能力的提高。根据博弈论的纳什平衡理论, 每个学生不愿意丢掉课堂上的得分, 而且不愿意因为自己没有搞懂作业而影响本组内其他同学的得分, 所以该方法能够最大限度地激发学生认真讨论并完成作业, 达到掌握相关知识的目的。经过多年探索, 证明该方法是行之有效的。

三、课程建设体会

现代密码学已经逐渐发展成为信息科学学科学生必须掌握的专业课程之一, 在现代电子商务、电子银行、网上证券等网络应用系统中应用非常广泛。为了配合现代密码学的课程建设, 本课程组在培养方案的制定过程中, 开设了相关的信息安全类课程, 比如网络安全协议、PKI体系与应用技术、网络攻防技术等课程, 形成了网络信息安全课程群, 建立了网络信息安全学科方向。根据毕业生的去向与社会反馈情况来看, 本校的现代密码学相关课程群的建设取得了良好的社会效益。

参考文献

[1]《2010年中国互联网发展统计报告》, http://www.cnnic.net.cn/uploadfiles/pdf/2010/1/15/101600.pdf.

[2]贾伟峰、杨礼波, 《华北水利水电学院学报》[J], 2010, 26 (3)

[3]杨义先、郑世慧、罗群, 《计算机教育》[J], 2010, (15)

密码学教学 篇2

论文关键词：密码学 教学设计 信息安全

论文摘要：密码技术作为信息安全的核心技术之一，能有效保障信息的私密性、认证性、完备性和不可否认性。针对本科密码学课程的特点，结合南京工业大学信息与计算科学专业教学的实际，讨论课程的教学方法问题：首先分析了密码学课程的内容和特点;其次从知识体系、实践环节、考核方式等几个方面对教学方法和课时安排进行了探讨和设计，并将其应用到密码学课程的实际教学中，取得了较好的教学效果，为同行提供了一定的参考价值。

近年来，随着信息安全技术的逐步深入人们的日常生活，对信息安全的理论和应用研究逐渐升温。密码技术作为信息安全的理论核心，也为越来越多的人所认可，因此近年来《密码学》成为各类高等院校本科生信息类相关专业相继开设的课程。我校也在面向信息与计算科学专业级及其以后年级学生开设了《密码学》的选修课程。本文通过总结作者近6年来在《密码学》课程的教学经验，从知识体系、实践环节、考核方式等几个方面对教学方法和课时安排进行了探讨和设计，给出了教学总结和建议。

1密码学课程的内容和特点

1.1密码学课程的特点

密码学作为一门比较新兴的课程，是集数学、计算机科学以及通信与信息系统等多学科一体的交叉学科，涉及到的内容非常广泛。从内容的联系上讲，密码学可以说是多个学科的一个交汇点，这些学科包括：应用数学、通信、计算机应用、信息处理和电子电路技术等。从应用数学的角度看，密码学是数论、抽象代数、计算复杂度等理论的一种应用;从通信的角度看，密码学是保密通信和通信网络安全的研究内容;从计算机应用的角度看，密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容;从信息处理的角度看，密码是信息处理的一种形式。密码学的研究内容决定了它的交叉性和广泛性，这使密码学从不同的方面得到研究，从而得以不断发展。

1.2密码学课程的内容

就密码学内容而言，密码学主要由密码编码学和密码分析学两部分组成。考虑到本科生的实际情况，我们选择了相对偏重密码编码学的教材。我校采用的是由武汉大学出版社出版，张福泰教授主编的《密码学教程》一书，该书是信息安全系列教材中的一个部分。

密码学教材不论是外文版还是中文版在内容设置上主要包含两大模块：加密、认证J。加密部分主要分为古典密码、私钥密码体制和公钥密码体制;认证部分主要包括数字签名和杂凑函数、密码协议等。各部分体系除了介绍相关的数学知识之外，主要介绍各种典型的密码算法，比如：私钥密码体制主要以数据加密标准(DES)和高级加密标准(AES)为主;而公钥密码体制中，主要以基于大数分解困难问题的RSA算法、基于离散对数困难问题的E1Gamal算法和基于椭圆曲线(ECC)的密码体制;在数字签名方面，主要以RSA数字签名、El―Gamal数字签名和数字签名标准(DSS)为主;密码协议主要以密钥管理协议、密秘分享协议和认证协议为主。这些内容涉及的知识背景和应用背景多，覆盖面广，实践性强，如何合理处理好这些知识点，既要注意点到面，又要重点突出、深入浅出，这就为我们的教学提出了要求。

2教学实践

目前的密码学体系主要是建立在代数学知识基础之上的，考虑到我校信息与计算科学专业的已经学过高等代数和离散数学，对群、环、域的知识已经比较熟悉，所以在密码学课程的数学基础介绍部分就会省下不少的课时。正是因为如此，我们的理论教学就更关注于如何让学生建立密码学的基本概念、基本模型以及基本理论，并最终达到信息安全的立体体系的建立。

我校信息与计算科学专业深知密码学对信息学科的重要性，安排了48学时的教学，其中理论教学32学时，上机实验12学时。下面就是我校《密码学》课程教学内容和课时分配的安排方案。

2.1理论教学

大致教学内容可以分为以下部分：

(1)密码学概述(2学时)。这部分的主要内容包括：密码学的基本概念、密码学的体系结构、发展简史和密码学的应用等等。本部分目的是形成对密码学整体框架的初步印象，为今后的学习打下基础。在这一环节笔者认为让学生对密码学要产生兴趣非常重要，所以对与密码学的.应用部分笔者采用了播放纪录片“密码在二战中的重要作用”。事实证明，效果非常好。

(2)古典密码体制(2学时)。这一章节的学习通过让学生描述如果你古代的一个密码学家，对于秘密信息的隐藏你会如果去做展开。从而引出代换密码和置换密码这两大主线。实践表明，这种让学生自主创新的教学方法引起了学生特别大的学习兴趣。

(3)现代分组密码(10学时)。主要内容包括分组密码的设计方法;DES、AES和IDEA加密算法。本部分首先在介绍完本章所需数学知识(有限域上的求模逆运算)的基础上，笔者对与DES算法的学习采用了将学生4人一组的方式，并且选出小组负责人。让他们先自习，如有疑问先小组内部讨论，要求画出DES算法的数据结构图。小组内部解决不了的，再拿出来大家一起讨论。这种学习方式有效的提高了学生的积极性，同时更培养和提高了他们的自学能力。

(4)流密码(4学时)。主要内容包括流密码的原理、有限状态自动机、线性反馈移位寄存器、RC4和流密码算法SNOW2.0。本部分目的是介绍流密码的基本思想和方法。可事先准备好相关代码材料，课堂演示线性和非线性反馈移位寄存器等的实现，效果很好。

(5)公钥密码体制(6学时)。主要内容包括公钥密码的原理;数学基础知识;RSA公钥密码体制;E1Gamal公钥密码体制;D.H密钥协商方案和椭圆曲线密码体制。本部分主要介绍公钥密码的基本思想――单向函数的概念和应用和几个加密算法。由于涉及数论中离散对数、大数分解、平方剩余概念的初步知识，而且相关的数学理论公式繁多，理解起来有一定难度。但这些数学理论应用到加密算法后，都有相应的快速算法，如RSA加密算法中有模密快速算法、大数分解算法，E1Gamal有简单的离散对数算法，并且这些快速算法的程序代码都已经很成熟，仍采用“结合代码讲解算法”的方法，从而利于学生的理解和接受。 (5)密钥管理和Hash函数(4学时)。主要内容包括密钥分配的模式;密钥传送;密钥协商;密钥托管;秘密共享以及Hash函数。这部分的重点是(t，n)门限秘密分享方案。需要讲清楚多项式插值公式。

(6)数字签名和杂凑函数(4学时)。内容包括：数字签名的基本概念;RSA数字签名方案;E1一Gamal数字签名;Schnorr数字签名;数字签名标准(DSS)和椭圆曲线上的数字签名方案。本部分目的是介绍数字签名的原理和各种常见的基本算法。涉及的数学基础与公钥密码相同。课堂实例教学过程中进行现场演示数字签名的使用。另外，可以结合不同的应用环境，给学生多介绍不同的数字签名，如代理签名、盲签名、群签名等等，以更好地理解签名的认证作用，同时也可以让学生了解该研究方向的前沿知识。

(7)身份识别(2学时)。身份识别的概念;强调身份识别;身份识别协议;本部分目的是介绍身份识别的基本思想和常见协议。具体实验是：验证码的使用，使学生感受到密码学的思想其实就一直在我们身边。

(8)认证理论与技术(2学时)。认证模型;认证常见的攻击和对策;认证协议;Kerberos系统。本部分目的：介绍常见的认证攻击、对策和具体实例。要求学生比较各种协议的优缺点。

2.2实践教学与毕业设计

密码学是信息安全的基础理论课程，同时又是一门实践性很强的学科。在实践教学方面，主要是以实验和课程设计为主，其目的是让学生了解各种密码算法的设计和实现，通过编程实现相应的密码算法，深入理解密码算法的步骤、设计思想，以及每一步对效率的影响。这其中尤其要求学生注意实际实现算法和理论算法之间的差距所在，以及在编程实现中应该注意的问题。

我校的实践教学分为以下四个实验环节：

实验一：Euclid算法实验(2学时);

实验二：DES算法实验(4学时);

实验三：RSA算法实验(3学时);

实验四：Difie―Hellman密钥交换算法实验(3学时)。

这些基础实验环节的实现过程，主要采用的是“一题一验收”的方法。对于每个题目而言，学生在进行实验之前都必须提前交好预习报告;在实验完成之后，统一检查，并形成验证结果报告。对于工作量相对较多的实验(二)，笔者将学生分成4人一小组(和教学环节的小组是同一组)，自由分工合作完成同一个实验。这样既提高了学生密码学的知识热情，也培养了学生的团体协作精神以及掌握软件开发知识的兴趣。在验收实验结果时，要求每组选出一个主答辩人进行答辩，而且还抽查小组其他成员在设计中的具体分工。最后根据理论课表现和实验设计成绩综合评定学生成绩。这种方法模拟了今后学生毕业后工作的模式，让学生提前充分体验，以做好应对以后工作的挑战。

3课程考核

既然密码学是一门专业选修课，这样就有利于我们能够采用灵活多样的考核方式来对学生进行考核。我校这门课程的考核体系大体可分为这样几个部分：实践环节(30%)，科研能力(撰写论文或报告情况)(20%)，平时作业(10%)，期末考试(40%)。我们通过这种方法全方位考察学生学习的综合水平，从而带动了学生整体素质的进一步提高。

4小结

探寻“情境创设”教学密码 篇3

一、教师要注意以情激情

一节课学生学习情绪的高涨，是与教师的情绪息息相关的，教师要将自己的“情”调整到最佳状态。所谓最佳，不但指教师上课的状态精神饱满，目光有神，语言准确优美，富有感染力，更是指教师对于文本情感的准确把握。《山中访友》是李汉荣先生的一篇散文，营造了一个如诗如画的世界。教师如果“带着满怀的好心情”，和学生富有想象力、充满好奇心地走进山林，一起探访山中的“朋友”，时而高山流水，时而栩栩如生，时而月白风清，时而感慨良久，我们就会强烈地感受到诗一样的韵律和情怀，浪漫般的激情和意境。此过程中教师的情感激发和把握非常重要。而《怀念母亲》是季老先生以回忆的方式写了对两位母亲“同样崇高的敬意和同样真挚的爱慕”。这一篇课文的解读，教师就要将凄凉揉进声声文字中“这凄凉并不同普通的凄凉，是甜蜜的，浓浓的，有说不出的味道，浓浓地糊在心头。”更要在情境中和孩子们一起“怅望灰天，在泪光中幻出母亲的面影”，体会那种抱“终天之恨”的“思潮起伏，寝食难安”。以情激情，就是要教师在不同的文本中准确把舵，以教师的感情流露调整学生的感知温度，激发学生的主动学习，引起学生情感体验。吕叔湘先生曾说过：“成功的教师之所以成功，是因为他们把课教活了。”这一个“活”字，不单单体现备课之活，更是情感之活。

二、创设情境要注意找好文本的“节点”

有的课文导语部分就是非常好的情境创设点。借助于文本的优势，教学伊始就可以奠定整堂课的基调，使学生在或激昂或幽默或淡雅或愉悦的气氛中学习。例如：王崧舟老师在执教《枫桥夜泊》时，就以陈小奇《涛声依旧》的歌词进行情境品读，学生读出“无眠”的韵味之后，又通过创设张继、王士祯的诗句情境，无形进入本文教学的题眼“无眠之境”。对于这样一些意境深远的文字，情境创设就起到了非常好的拉近、悟情、赏析之作用。有的文本课尾之处也可以做到“意犹未尽”的情境创设，让学生“再回首”整节课的学习，实现所学所得的进一步整合和升华，最终给予孩子们一个情感课堂，一个对话的课堂，一个开放的课堂，一个感悟的课堂。例如：《威尼斯的小艇》，最后一环节教师紧紧抓住学生生成的答案进行情境创设：“假如你是作者，真的到了威尼斯，真的坐上了威尼斯的小艇，你看到了那里的人们，那里的月光，那里的一切，你最想把哪个地方拍下来，给你的亲人进行介绍？”教师同时配以一些拓展资料，让学生更好地走进文本、理解文本、运用文本、表达文本、丰富文本，把语文课上到学生心里去。总之，不同的文本有不同的情境创设点，有的可能适宜于重点段落处，有的可能是在课文难点段落处，还有的可能把含义深刻的关键词句、课文的细节处或空白处作为情境创设的“节点”。无论怎样取舍，教师都要充分解读、恰当选择、准确定位，将情境创设得合适、到位、有效。

三、情境创设的形式非常重要

例如：有些情境是由问题引起的，那就可以根据学生好奇好问的特点，设置新颖、生动、形象、富有启发性的问题情境引起学生的共鸣，从而产生强烈的求知欲，使之更好地发现问题、提出问题、解决问题；还有些课文与音乐有关，这时就可以创设音乐情境，加深学生对课文的品读力度。例如：教学《二泉映月》时，就可以让学生用心倾听这首名曲，在学生谈完自我感受之后，教师插入阿炳的背景资料，二次聆听，看看与课文实现了哪些情感、内容上的共鸣，由此，学生带着强烈的探究感和兴趣感走进课文、激活语言思维。此外，还可以借助多媒体创设画面情境、联系学情创设表演情境、巧设悬念设置质疑情境、联系生活拓展情境等。各种情境方式的选择，只要能够激起学生的学习情趣，使学生能够在情感活动和认知活动中充分地与老师、文本对话，源于理性思考，就能够优化语文课堂，为达成教学目标发挥最大作用。

赞可夫说过：“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，这种教学法就能发挥高度有效的作用。”情境创设就是充分调动和发挥学生学习的主观能动性，使学生对知识进行重组和改造，把学习活动变成学生的精神需要，探寻成长密码。所以根据文本语言创设有效的情境，使之师生、生生能够赏读语段，倾心对话，从字里行间获得更为深层次的理解和体悟，并内化为激情的朗读，真挚的情感，流畅的表达，丰厚的素养，学生们就能在知识中“适意安居”，在精神中“自由徜徉”，在生命中“享受成长”。

密码学教学 篇4

关键词：建构主义,应用密码学,教学设计

1 建构主义

近年来，认知学习理论的一个重要分支--建构主义学习理论在西方逐渐流行。建构主义也译作结构主义，其最早提出者可追溯至瑞士的皮亚杰。他是认知发展领域最有影响的一位心理学家，他所创立的关于儿童认知发展的学派被人们称为日内瓦学派。建构主义是认知心理学派中的一个分支，作为认知学习理论的新发展，它的产生是当代教育心理学的一场革命，对学习和教学提出了一系列积极的设想。建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。在建构主义的教学模式下，目前己开发出比较成熟的有“支架式教学”、“抛锚式教学”和“随机进入教学”等教学方法。

2《应用密码学》课程的特点

密码学是信息安全的基础与核心，它能有效地保障信息的机密性、完整性、认证性和不可否认性,因此受到人们越来越多的重视。现阶段开设《应用密码学》的专业较多，如信息安全、信息与计算科学、计算机和通信等相关专业。《应用密码学》不是一门单纯的学科,它是多门学科融合而成的交叉学科，侧重于密码学的应用。从应用数学的角度看,密码学是数论、抽象代数等理论的一种应用;从通信的角度看,密码学是实现保密通信的一种技术手段;从计算机科学的角度看,密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容;从信息处理的角度看,密码学是信息处理的一种方式。此外，《应用密码学》课程的特点还体现在授课内容的应用性很强，容易激发学生的学习兴趣。

3 基于建构主义的《应用密码学》教学实践

《应用密码学》是趣味性和应用性都很强的一门学科。若采用“以教师为中心,教师讲、学生听”为特征的传统教学模式,会使课程显得枯燥乏味,无法激发学生的学习兴趣,学生的学习主动性无法得到培养。采用建构主义理论来指导该课程的教学设计和实践,让学生成为意义的主动建构者,将能提高学生的学习兴趣，达到事半功倍的教学效果。建构主义认为，理想的学习环境应包括“情境”、“任务”、“协作交流”和“意义建构”四个部分。与其相适应的教学模式概括为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”下面介绍这门课程的教学设计方案。

3.1 创设情境

教学环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构，建构主义强调创设与“主题”相关的、尽可能真实的情境，从而激起学生的兴趣。例如，在讲授绪论时，利用多媒体放映密码战的专题片，学生将会深受吸引，同时也会意识到密码学的重要性。另外，在讲授古典密码体制前，先给出几段密文，它们分别由不同的密码体制加密而成，让学生尝试解密，激发他们的好奇心与求知欲。利用“问题式”的情境创设方式，让学生带着疑问来听讲，教学效果将会事半功倍。

3.2 提供任务

建构主义强调提供给学生“真实的任务”。由于《应用密码学》这门课程涵盖的知识范围非常广，相关的拓展研究也很丰富。在教学的过程中，可以布置任务让学生撰写课程论文。例如，在讲授完密钥管理技术这章后，让学生撰写论文，探讨密钥管理的技术有哪些，各有什么优缺点，如何改进等等。学生为了完成任务，就会通过多种渠道搜集资料，积极主动地对相关问题做进一步的研究和探讨。课程论文的撰写可以帮助学生更好地理解课程内容，锻炼他们的文献搜索能力和知识总结能力，从而能有效扩展知识面。

3.3 协作学习

建构主义指出：协作应贯穿在整个学习活动中。在课堂上可以将学生分组，组织学生讨论，引导学生提出问题、分析问题、解决问题。例如，在讲授完数字签名这章后，让学生分组讨论还有哪些具有特殊功能的数字签名方案，它们应怎样设计，还存在哪些局限性。这样，学生在老师的组织和引导下相互交流探讨，有利于学生创新思维和协作精神的培养，激起思维的火花，集思广益，从而达到教学相长的目标。

3.4 意义建构

通过提供任务与协作学习两个环节，学生不但掌握了与课本内容相关的一些知识点，而且头脑中已建立初步的知识框架。此后，应指导学生返回课本内容，了解课程的安排，在头脑里建立清晰的密码学概念，掌握相应的原理及应用，并能够利用密码学的基本原理来分析和解决实际问题，完成意义建构，为将来的进一步研究奠定良好的理论基础。

4 结束语

该文探讨了建构主义理论对《应用密码学》课程教学的指导作用，从建构主义的立场出发，强调以学生为中心进行教学，在教学过程中充分发挥学生的主动性，让学生有各种机会在不同的情境下去运用他们所学的知识来分析和解决问题。我们的教育方法必须摆脱传统思想的束缚，教学设计应大胆改革和创新。教师应指导学生“学会学习”，使学生的学习能力和创新潜力得到充分发展。

参考文献

[1]Piaget J.Structuralism[M].New York:Basic Books,1970.

[2]路秀华,周霞.密码学选修课课堂教学思考[J].廊坊师范学院学报:自然科学版,2010,10(3):123-125.

[3]余胜泉,杨晓娟,何克抗.基于建构主义的教学设计模式[J].电化教育研究,2000(12):7-13.

密码学教学 篇5

一、教学目标设计

1、知识目标

通过QQ密码破解等实例向学生说明网络密码安全防范的重要性，并向学生介绍如何提高网络安全，特别是密码安全问题。

2、能力目标

通过多媒体网络教学和实践操作，培养学生自主学习的能力和团体合作精神，培养他们获取、处理和应用信息的良好信息素养，培养他们自主、创造性地学习和活动，充分发展学生个性，促进学生心理品质发展和社会技能的进步。

3、情感目标

通过观察、实践操作、搜集和交流信息，体验菜鸟黑客网上破密，让学生对网络安全中的密码安全问题有一个概括的了解，从而培养网络安全防范意识。

二、教学内容分析

这是在Internet上完后增加的一堂课外知识课，教学分三部分：

第一部分让学生填写“情况调查”网页，了解学生的“网络安全”防范意识。

第二部分向学生介绍几种QQ密码的破解过程

第三部分引导学生提高网络安全防范意识。

三、教学对象分析

参加本课学习的对象是小学五年级的学生，他们已经过一段时间的计算机学习，计算机操作较熟练，学生已具有初步的发现问题和解决问题的能力，网络安全问题是他们在网上冲浪时较关心的问题，让学生去操作、去尝试，体会自己探索的成功感，从而充分激发起学习兴趣，调动起学习积极性和主动参与意识。

四、教学思路和教学软件设计

根据教学对象分析和教学目标，采取以下教学流程：情况调查——引导探究——网上交流——归纳小结——网络资料。通过演示讲授和学生操作计算机，以讲解法、互动讨论法组织整个教学过程。

五、网络教学环境设计

本堂课的教学地点将在网络教室，能与因特网相连，计算机像笔、纸、书本一样，成了学生学习的工具。整节课采用了多种工具软件，课前用Authorware制作了一个课件，充当上课的板书使用，用Lanstar进行多媒体网络教学，利用Webzip下载了一些软件，如QQ秘密潜入工具、QQ密码好好盗工具、天网防火墙等，利用DreamWeaver制作了网站《网络安全――密码安全》，将教学中要利用的网上信息通过超级链接与网站中有关内容相连，学生使用IE可以快速的访问教师的网站，进行资料的查看、情况调查、及利用网页中的留言板发表自己的想法，全班围绕网络安全问题进行交流学习。

六、教学过程设计与分析

本课力图体现基于在网络环境下开展学生积极性学习，以网络为手段，以学生为主体，是学生自主探索、发现新知的过程。教师在教学过程中起组织者、辅导者、参与者和促进者的作用。通过学习，提高学生发现、吸收新信息和提出新问题的能力，最终培养学生创造性地解决问题的学习方式。

（一）创设情景，导入新课

教师讲述：在网络世界和信息时代里，几乎每个人都面临着安全威胁。平时

第 1 页 不注意安全，往往在付出惨重的代价时才后悔。今天我们通过填写网页中的调查表来了解一下网络安全这个问题。

学生行为：填写网络安全情况调查表

1、曾经听别人说过ＱＱ号、邮箱号或其它用户帐号被盗的情况？

未听说

听说

2、你自己的ＱＱ号、邮箱号或其它用户帐号被盗？

没有

有

3、你平时设置的密码大都是以下列哪种方式设置？ 电话号码

生日号码

姓名

其它(还包含其它的特殊符

号)用以上方式混合设置

4、你认为你的用户帐号绝对安全吗？

是

不是

不知道

教师行为：查看调查结果，以柱状图的形式直观的体现调查的结果，如下图：

设计思路及分析：利用网页直观显示调查结果的方式，向学生说明提高网络安全防范意识的重要性。直观的网上调查和显示结果，也为学习者提供多样化的外部刺激，吸引学生深入学习计算机主动性，唤起学生的求知欲，激发学习的兴趣。

（二）演示指导学习，掌握网络安全知识 教师行为：

1、使用LanStar在计算机屏幕上显示： QQ密码盗取及防范

第一种：在线破解及防范 第二种：木马窃密及防范 第三种：秘密潜入及防范

2、教师操作讲解:

 QQ密码被盗的第一种方法是“在线破解”。这种盗号方式最大的好处就是想破解哪个号码就破解哪个，少则几分钟就能破解,为学生准备的软件有“QQ在线破解器”，只作说明，并不实地演示

 第二种是使用木马偷取。给学生准备“好友号好好盗”这个软件，这是一个通过将木马邦定在一个图片上的盗取QQ号的软件，使用简单方便。

 第三种是QQ秘密潜入。给学生准备“QQ秘密潜入”这个软件，这是一个只针对0630版QQ起作用的秘密潜入QQ软件。

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3、教师小结：网络中没有绝对的安全，如何防范QQ密码被盗？引导学生自主学习，成了真正的学生学习的指导者，为学生提供适当的帮助和指导，对学生的学习情况进行监控，对学生学习中遇到的问题个别解决，促进学生的学习进程。

学生行为：

1、在学习目标的指导下，利用教师准备好的网站进行自主探究，通过对相关站点，超级链接进行访问。

2、积极思考教师所提出的问题。（1）如何防范QQ在线破解类软件？（2）如何防范QQ木马类软件？（3）如何防范QQ秘密潜入类软件？

3、浏览教师所提供的网站，并进一步深入思考教师所提出的问题。如：（1）http:///

（三）互动学习，完成弹性教学

这节课，教师提供学生交流的机会，学生们可通过互相帮助、分工合作、互相激励来促进彼此的学习，形成面对面的促进性互动。

教师作为：教师作为其中的一员参与交流，除对交流起组织作用外，还对交流作点评、导拨，引导学生协作学习。

学生行为：学生分小组自由讨论，进入网站的留言版交流各自学习的结果，并接受其他同学和教师的质询。

设计思路及分析：

同桌学生组成合作学习小组，通过留言板交流，不仅提高了学生学习的主动性和对学习的自我控制，还培养了人际合作精神和信息交流的能力，促进了心理品质发展。整个教学过程中，学生是学习过程的主体，始终拥有高度的自主性，能够对学习过程自我设计、自我控制，让学生通过网络主动探索、发现和体验、初步学会对大量信息的收集、分析和判断，学会自主创造性地学习和活动，从而发展学生的信息科技能力和创造能力。

（四）归纳小结 教师行为：

1、在学生交流的基础上，根据前面所提出的问题，帮助学生理清知识体系。

2、通过今天的学习，你们认为在网络上窃取各种密码的行为是合法的吗？ 学生行为：

进一步思考教师所提出的问题。设计思路及分析：组织学生对整堂课知识的总结，引导学生增强网络法制观念和网络伦理道德观念，提高对假、丑、恶的分辨能力，使自已在网上的言行符合法律法规和社会公德的要求。

七、教学反思

采用互动试的教学模式进行多媒体网络教学，教师的教和学生的学都是围绕着如何完成一个具体的任务进行的。教师教学思路清晰，学生学习目的明确，更容易掌握学习内容。在信息技术教学中，“教师一堂言”的局面只会养成学生依赖的心理，就无法提高学生的主动参与意识。互动试的教学模式其优势是明显的，但也会存在一些问题。由于教师主要是进行方法的引导，学生有更多的时间自己

第 3 页 去动手操作，而学生的学习和操作能力是不同的，因而在同一节课内，全班同学掌握的知识多少会有不同，容易造成学生成绩两极化和教学知识点的疏漏。这就要求教师在教学中，要加强课堂小结和知识点的回顾，使得学习能力差的同学或操作有疏漏的同学能通过教师的总结和回顾，跟上教学进度，全面掌握知识点，达到教学目标。同时，要加强学生间的交流，使学生在合作中共同提高。

此外，教师根据教学内容设计任务时，还要注意根据学生的特点，尽可能设计一些带有趣味性、实用性、可行性的任务，使学生愿学、爱学、乐学，使学生在掌握信息技术的同时，有利于对学生信息素养、创新能力的培养，能得心应手地解决实际问题，使计算机真正成为他们的学习创作工具。

[参考文献]：《黑客防范100例》、网络资料 [准备资料]：课件、网站、课内介绍的几个软件

精准选点，破译古诗词教学的密码 篇6

[关键词]古诗词 兴奋点 想象点 疑惑点

[中图分类号] G623.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2016）10-021

古诗词教学历来是阅读教学的一大难点。究其原因，有三个方面：一是古诗词内容的时空跨度太大，学生的阅历背景又太浅，他们很难与诗人产生共鸣；二是古诗词的话语风格与学生的现有语感相去甚远，加上多数古诗词教学仅仅满足于诗义的疏通和诗句的积累，使学生很难进入古诗词的意境中；三是古诗词教学的模式相对比较陈旧和保守，尽管时下有新课程理念的引领，但古诗词教学却是涛声依旧，难有突破。那该如何突破古诗词教学的难点呢？

一、巧设兴奋点，探寻多元解读

从心理学讲，小学生的感性思维往往强于理性思维，他们思考问题往往凭一时的情绪。因此，在古诗词教学中，要找到学生兴奋点，设计出让学生有强烈探究欲望的环节，让学生带着激情去学习，了解诗意，感悟情感。

教学《小儿垂钓》，为了探究其中“遥招手”的意思，我和学生合作表演当时的情景。我先引导学生思考：路人该站在哪里呢？诗句里哪个字提醒了我们？学生很快找到诗句中的“遥”字。然后，出示一张“遥”字的象形字图片以及演变过程。按照 “先分解，再组合”的字理识字原则，让学生明白“遥”字的意思。接着，师生合作表演“招手”的情境。在表演中，出现了四种情况：一是“摆摆手”让问路人不要叫喊了，免得惊吓了鱼儿；二是甩甩手（手掌向外）让问路人走开，不要打扰钓鱼；三是“招招手” 叫问路人走近的手势，然后轻轻地回答他的问题，这样就不吓跑鱼儿了；四是“先摆摆手再招招手” 叫问路人不要喊了，再走近来告诉他，这样就不会吓跑鱼儿。一个“招手”，学生就有很多的理解，表演起来真是各有各的情趣。看到大家都很兴奋时，我又抛出话题：“其实，专家们也一直在争议呢！让我们运用字理析词的方法，探究一下‘招的字理，你心中就会有答案了。‘招是会意字，表示打手势叫人。”这下学生明白了：小儿“遥招手”不是拒绝回答问路人的问题（摆摆手动作），而是怕说话声惊动了鱼儿，急忙招手示意（招招手动作），叫问路人走近些再回答。这孩子陶醉在垂钓的乐趣中还不忘帮助人，真可爱！这样的“遥招手”，钓鱼助人两不误！

二、紧扣想象点，还原生活情境

古诗词讲究含蓄，用极少的具体可感的艺术形象来表现极丰富的生活内容和思想情感。因认知经验的限制，学生的理解、体验往往不能一步到位。因此，我们要借助插图，引导学生展开想象，把零散的景物拼接成一幅完整的画面，把静止的画面活化为流动的情境，让他们理解古诗的意境。

例如，教学《渔歌子》时，学生理解 “不须归”有点难度。教师先拓展张志和的另外三首《渔歌子》，引导学生去触摸诗词深处的东西。在拓展的材料中，学生仿佛看到，在一个月明人静的夜晚，作者“乐在风波不用仙”；他们又仿佛看到在一个秋风瑟瑟的日子，他“醉宿渔舟不觉寒”；在一个大雪纷飞的冬天，他“笑著荷衣不叹穷”。接着，我引导他们找找这首词中作者描写了哪些景物。学生找到了西塞山、白鹭、桃花、流水、鳜鱼、箬笠、蓑衣、斜风、细雨。然后，我从“颜色”入手，让学生讨论用什么词来形容这些景物的颜色，并总结出一些优美词语，帮助学生理解这些景物的特点。最后，让学生从这些景物中选择一个感受最深的用一两句话写下来，可以写景，也可以抒情。

在这样的过程中，学生看到了景，悟到了情。这应该成为小学古诗词教学的自觉追求。营造一个充满诗意的氛围，给学生一个走近古人和古诗词的扶手，这样就教会他们学习古诗词的方法。

三、抓住疑惑点，鉴赏独特写法

古诗词因其语言精炼跳跃、意蕴深远，一直是语文教学的难点。低年级学生阅历浅，逻辑思维能力较弱，因此，第一学段的古诗词教学更是难上加难。在古诗词教学中，教师要为学生架设思维训练的阶梯，引导他们进行思辨、推敲。

例如，教学《悯农》，学生很难理解明明种下的是“一粒粟”，怎么会收到“万颗子”呢？还有明明“四海无闲田”，怎么会“农夫犹饿死”呢？第一个问题好解决，因为这里的“一粒”就是蕴含着许多粒粮食。第二个问题，有学生是这么理解的：“我知道，农民伯伯每天辛苦地工作，忙得连饭也吃不上，所以就饿死了。”也难怪，那个年代离孩子们实在太遥远了，对他们来说，辛勤劳动获得丰收，怎么可能饿死呢？

于是，教师进行了具体的介绍：“当时的农民，自己没有土地，他们要去租地主的地种，每年要交租给地主，还要交税给官府。比如，一户农民向地主租了10亩地，到了秋天收了2000斤粮食，地主收租500斤，官府收税500斤，还剩1000斤，这是一个丰收年，农民还可以勉强过日子。可是第二年，年成不好，发大水，农民到秋天只收到了1000斤粮食，可地主的租要交，官府的税要缴，你们说农民还有粮食吗？”孩子们异口同声地说：“没有了。”有的还担心地说：“这样农民不就饿死了吗？”

教师通过仔细讲解，使学生获得自己的情感体验；接着，再出示遍地丰收景象与农民饿死荒野的两幅图，形成强烈对比，使学生展开想象。

四、抓住错误点，培养思辨能力

在古诗词教学中，课堂上常常会出现与预设不一致的反馈。这时，教师要因势利导，一方面要保护学生的求异思维识以及自尊心；另一方面要抓住机会，及时予以修正，让学生在轻松的氛围中巩固新知，培养思辨能力。

例如，教学《元日》，在学生理解了“桃符”的意思后，教师在黑板上竖写教材中插图上的一副春联——“新年纳余庆，嘉节号长春。”并指名学生读。学生脱口而出，但读反了。教师再请一个学生读，他读正确了。教师随即点拨：“古人书写是竖写，顺序是从右往左，所以我们读的时候也应该从右往左读。这可是我国最早的一副春联噢！它以工整的对偶、简洁精巧的文字抒发美好的愿望。”课本上一个极不起眼的插图，学生发言时一个不经意的小错误，都成为教师眼中不可多得的课程资源。这样的开发与利用、点拨与渗透都和古诗词教学的氛围相契合，真是妙不可言。

五、利用动情点，发掘背后意韵

“动情点”即情感的触发点，它能够引起我们的种种情思。古人见柳思别离、望月念故人、赏秋悲人生、遇水生愁绪，这是为什么呢？因为在那一刻，柳、月、秋、水就是诗人的“动情点”，就是和心境吻合的情感触发点。

例如，教学《元日》一诗，在理解整首诗后，教师提出一个问题：“王安石笔下的《元日》仅仅是一幅节日风俗画吗？此时他已度过了人生中第四十九个元日，每一年都是这样，为什么偏偏在这一年写下《元日》呢？”学生一时语塞。教师进一步点拨：“有时候我们要了解作者和写作背景，这样才会对诗歌的理解更加深入。”随即出示诗人的生平资料，让学生发现其中的信息。原来，此诗写于王安石初登相位之时，那时的他对革除旧制、推行新政充满了信心，心情非常愉快。因为心情高兴，他耳边听到的爆竹声是悦耳的，嘴里饮的屠苏酒是暖的，眼里看到照进千家万户的太阳光是暖的，想象出人们换桃符的心情更是暖的。“暖”字这个动情点的教学就像一个巧妙的支点，使课堂变活，诗情变厚实了。教学中，教师应该紧扣这些动情点展开教学，以活跃、丰富学生的思维，提高古诗词教学实效。

教师只有做好文本的“知音”，敏锐地发现一些探究点，巧妙地对学生进行点拨，才能引领学生走进古诗词，体会古诗词的魅力。

密码学教学 篇7

信息安全是国家重点发展的新兴学科, 是一门计算机科学与技术、通信工程、信息与计算科学等学科的交叉学科[1]。密码学是信息安全专业的基础必修课, 对于计算机、电子信息类专业人才培养目标的实现有着至关重要的作用。

然而, 在传统的密码学教学过程中, 出现了许多由于课程本身的特性而引发的实际问题, 严重影响着教学工作的有效开展, 对教学效果有明显的制约作用。存在的主要问题有:

(1) 传统的教学手段单一, 教学内容晦涩难懂。传统的课堂教学包括实践教学在内, 主要以教师讲授为主导, 老师与学生间, 学生与学生间的交流互动缺乏, 并且教学方式单一, 多以多媒体演示或者板书为主, 对于密码学课程所涉及的诸多密码算法缺乏对细节的动态介绍, 其内容抽象, 使得学生难于深刻理解算法的原理。

(2) 实践教学缺少助力。目前大多数的院校在密码学课程的教学中, 都会安排有相应的实践教学内容。但在实际的教学过程中, 缺少系统的实践教材或讲义, 没有对应的实验平台和工具, 使得实践教学的效果很难达到预期, 学生的实践动手能力难于提高。

(3) 缺乏有效的辅助工具, 学生的学习积极性和主动性不够, 久而久之, 对课程产生厌烦心理, 继而不能良好地继续课程的学习。

基于教学过程中发现的问题, 本文提出了一种密码算法的动态演示系统用于教学, 该系统实现了DES、AES、MD5、SHA、RSA等密码学课程中的关键算法, 可将各类算法的运行细节, 每个模块的数据变化进行演示, 学生通过演示系统的推算, 快速地理解并掌握各类算法的实现过程, 并对其算法工作原理有更深入的了解。

2 演示系统的设计与实现

本文以哈希算法SHA-1算法演示系统的实现为例, 介绍算法动态演示系统的设计与实现。本文所设计的算法演示系统界面简洁, 在SHA算法的演示系统中, 包括直接加解密演示模块 (输入输出区) , 分步执行模块 (功能区) , 分步数据演示模块 (演示区) 和算法步骤说明演示模块 (状态介绍区) 。

本文设计的演示系统支持两种模式演示, 一是直接加解密演示模式, 另一种是分步演示模式。在直接加解密演示模式中, 输入明文 (任意长度字符) , 在输入输出区可直接看到HASH变换的结果;对HASH算法中的每个分步骤的演示, 在系统中还可以对其状态和功能进行文字说明, 对算法的原理进行介绍, 如图1所示。

如果要对分步数据进行跟踪演示, 可以在功能区输入要演示的分步序号, 系统提示是否进入详细步骤演示, 单击“确定”, 即可进入轮函数的分步演示区;通过“上一步”, “下一步”和“跳转”功能可实现对每一分步和任一分步的演示, 如图2所示。

3演示系统在教学中的应用

实现算法的动态演示系统在教学中的应用, 是密码学课程教学中的创新之举, 为该课程教学提供了一项新型的教学资源。本文设计的以SHA-1哈希算法为代表的动态演示系统的教学主要从以下几个方面来实现对传统教学的改进:

(1) 首先, 对教材所涉及的密码算法的描述, 基本原理的讲解与分析仍然通过传统的课堂讲解方式为学生讲解。通过课堂的讲解, 使学生对各类密码算法的基本结构和原理有一个初步的了解;

(2) 接着, 利用动态演示系统实现对各类算法的辅助教学。主要的手段有:

1、通过动态演示系统对算法的变换细节进行直观的演示;

2、在重点难点的变换处, 可进行交互演示。比如, 在演示中, 可给出任意数据来验证算法的过程;

3、自由操作和演练。由学生自己根据自身的实际学习情况完成对系统使用, 从而实现更好地掌握算法的原理, 达到学生更深入地理解密码算法原理的目的。

(3) 最后, 在前述基础上, 安排实践课程设计, 要求学生在基于动态演示系统的平台上, 对主流的典型密码算法进行实现, 并在实际应用中进行验证。

4 总结

本文设计和实现的密码算法动态演示系统可以依据输入的参数将密码算法分步骤向学生动态演示算法的执行过程, 中间数据的变化情况, 对学生掌握密码算法的工作原理, 及工作流程有较大的帮助。一方面, 将动态演示系统引入教学中, 克服了传统多媒体教学存在的演示示例固定, 不能灵活动态展示算法中间过程的缺点, 更有利于学生分析和理解各类密码算法的原理。

另一方面, 为了解算法动态演示系统辅助教学的实际效果, 本文作者连续在所在学院2012级计算机科学与技术专业1-3班, 2012级物联网工程1-2班, 以及2013级计算机科学与技术专业1-3班的计算机安全与保密, 信息安全原理等课程教学中进行了对比研究, 在12级教学中未使用演示系统, 在13级的教学中加入了演示系统的辅助教学。在对学生进行的抽样调查统计中发现, 13级学生在对课程的理解程度上, 以及在学习的积极性和主动性上普遍高于12级学生。调查结果表明, 结合动态演示算法的教学方式, 对学生的学习积极性及求知欲有很大地提升, 教学效果良好。

参考文献

[1]李曦.密码学课程实践教学存在的问题及改进措施[J].高等教育研究, 2011, (2) :23-24.

[2]ASSEISAH M S, BAHIG H M, DAOUD S S.Interactive Visualization System for DES[M].//Active Media Technology, Germany:Springer Berlin Heidelberg, 2010:18-25.

[3]GAFFER SM, ALGHAZZAWI D M.Using Virtual Security Lab in Teaching Cryptography[J].International Journal of Modern Education and Computer Science (IJMECS) , 2012, 4 (1) :26-32.

[4]黄新平.密码学课程交互式算法演示系统的开发与应用[J].软件, 2013, 34 (6) :8-12.

密码学教学 篇8

在教学过程中激发学生对现代密码学课程的学习兴趣, 提高学生的学习积极性, 培养学生的创新思维与自学能力, 这对实现本科院校的人才培养目标有着重要意义。那么如何根据学生的现状和社会需求的发展变化, 对《现代密码学基础》课程的教学内容、教学方法、考核方式等进行相应的改革, 实现培养应用型人才目标, 是该课程教学改革与实践研究的重点。笔者在教学实践中, 对《现代密码学基础》的教学方法不断地研究和改革, 在不同的教学环节上, 针对不同的教学内容, 采用了多种多样的教学方法进行教学, 有效地提高了教学质量, 取得了良好的教学效果。

一、剖析现代密码学课程教学过程中存在的问题

1. 教学设计方面

在《现代密码学基础》的教学过程中, 很多学生在学习相对简单的知识时, 还能主动动脑、动手练习。随着知识难度的增加, 学生普遍感到学起来很吃力, 部分学生甚至要放弃。在整个教学过程中, 学生普遍反映, 教师上课所讲的案例都听得懂, 一旦要自己真正上机编写, 却无从下手。在这种教学中, 片面地突出教师的主导作用, 而忽视了学生的能动作用;片面地强调知识的传授, 而压抑了学生创新能力;片面培养“知识型”的学生, 而忽略了培养“创新型”的人才。这些问题的存在导致了难以激发学生的学习兴趣与求知欲, 难以深层次培养学生的创新能力、分析问题和解决问题的能力。

2. 教学模式方面

传统的现代密码学教学模式通常是“讲授+实验”, 较少从学生角度考虑教学, 使学生在学习密码算法的过程中总是面对冰冷的程序代码和头痛的算法设计, 学生编写程序和上机调试觉得枯燥无味。这种情况不利于挖掘学生的学习潜能, 导致学生不能融会贯通所学知识并将其应用于信息安全实践。

3. 教学实训方面

目前现代密码学实训教学中还普遍存在以下三个问题。

(1) 陈旧的传统实验项目, 学生的积极性得不到调动。

(2) 学生能够从新媒体等多种渠道找到成熟的案例, 不能做到真正自主设计开发, 不能达到综合实验的要求。

(3) 组织有课外学习兴趣的学生参加提升能力的课外活动少。例如, 参加全国大学生信息安全竞赛、邀请信息安全专业公司走进课堂、联系物联网安全、云计算安全和网络计算安全问题的研究等, 组织学生参与这种理论联系实际较强的活动已迫在眉睫。

4. 课程考核方面

在考核方式方面, 以往的《现代密码学基础》主要以笔试考核为主, 操作实验考核为辅, 甚至完全忽略操作实验考核, 形成了一种片面的应试教育。一些本科院校, 按一定比例也将实验考核作为了期末总成绩的影响因素, 但是, 实验前准备工作不充分导致实验结果不理想, 这就直接影响实验考核的效果, 不利于锻炼学生们动手能力、应用和创新能力, 不利于提高教学质量。

二、现代密码学教学过程中的改革探索

1. 教学设计的改革

本课程教学设计, 力求给学生更多自主探索的空间, 为学生营造宽松和谐氛围, 让他们学得更主动、更轻松;力求在探索知识的过程中, 培养学生的实践能力、创造能力、协同合作能力, 鼓励学生勇于表达自己的观点, 最大限度地挖掘学生学习的积极性、主动性和创新性, 达成教学目标。在每一节课中, 应该以教什么, 怎么教, 为什么这样教为教学思路, 分别从教材分析、学情分析、教学设计、教法设计、学法指导等方面来设计这一堂课, 以理论教学为引导, 以课堂实验和习题为手段极大地调动学生开动脑筋思考的主观能动性, 避免填鸭式的教学。

2. 教学模式的改革

在教学模式的改革中, 可以采用以下三个方法。

(1) 从兴趣入手:主讲教师采用多媒体展示PPT、Flash、视频、录音等生活中的密码学问题, 如双十一网上疯狂购物, 那么个人的信息在消费时有无安全保障, 以这个问题作为切入点导入密码学中的真实性、完整性、保密性、可用性和不可否认性等术语, 由具体场景来展示抽象化的专业术语, 方便学生理解和接受。

(2) 案例导航:在授课中准备多个紧跟时代发展的典型案例, 通过让学生讨论或课外思考这些典型案例, 使学生能够更多地解决实际问题。例如, 联系到2013年6月“棱镜门”事件, 从欧洲到拉美, 从传统盟友到合作伙伴, 从国家元首通话到日常会议记录, 美国惊人规模的海外监听计划在前中情局雇员爱德华·斯诺登的揭露下, 有引发美国外交地震的趋势。这样重大的信息安全事件的发生使学生真正体会到密码学在现实社会中重要性。

(3) 利用开源软件和API辅助教学:在教学过程中注重培养学生解决实际问题的能力。在讲授密码算法时, 主讲教师可以利用开源软件来辅助教学。譬如在学生自己动手的实验中使用Matlab、Java、C#或VC实现DES、AES、OAEP-RSA、RC4, 考查学生的创新能力。

3. 教学实训的改革

(1) 融会贯通, 学以致用, 加强学生动手能力。密码学课程有很强的实践性, 以演示实验、操作实验、代码实验、自主实验为依托完成一个个具体的课题项目, 培养学生的动手能力, 使学生在理解算法原理的基础上能够进行程序设计并根据实际问题进行综合设计。

(2) 联系实际, 探索创新提高学生实验实践能力。《现代密码学基础》是一门紧密联系现实生活的学科。为了便于学生理解、掌握、运用基础知识, 培养学生动手能力与创新实践能力, 本课程实践教学包括三个环节:教学大纲内实践环节、第二课堂实践环节和校外实践环节。

4. 课程考核改革

鉴于现代密码学课程涵盖内容广泛, 涉及的技术更新速度迅速的特点, 采用如下几个部分来改革课程考核:平时作业+课堂表现 (15%) , 上机实践 (35%) , 撰写小论文或科研报告 (15%) , 期末考试 (35%) 。通过此种方法全方位综合考查学生的学习水平, 从而提升学生的整体素质。

三、结束语

笔者针对本科院校现代密码学课程的特点, 结合河南农业大学信息安全专业教学的实际, 探讨了教学设计、教学模式、教学实训、课程考核等几个方面的改革尝试, 并将以上几个方面应用到本校《现代密码学基础》课程的实际教学中, 取得了良好的教学效果, 以期为同行在该课程教学过程中提供一些参考。

参考文献

[1]孟昭敦, 周常森.电气信息类专业教学改革的探索[J].高等工程教育研究, 1999, (S1) .

[2]许晓东, 刘玉, 江建军等.基于网络的研究性教学模式探索[J].高等工程教育研究, 2006, (1) .

[3]温凤桐.现代密码学课程教学方法与探索[J].计算机教育, 2009, (5) .

[4]陈逢林.密码学实验课程的建设[J].安庆师范学院学报2012, (18) .

[5]吕秋云, 赵泽茂等.信息安全本科专业密码学实验课程的教学研究[J].计算机教育, 2009, (15) .

鲁迅作品教学设计的密码解读 篇9

一.怅然的情愫, 心弦的共振———《社戏》

“真的, 一直到现在, 我实在再没有吃到那夜似的好豆, ———也不再看到那夜似的好戏了。”这怅然若失的情愫让每一个读者都情不自禁地联想起自己永远失落了的童年, 从而引起心弦的共振。当我们沿着作者的情感脉络逆行, 在文本中再次行走, 我们遇见的将是一个非常柔软的鲁迅。因此, 设计《社戏》教学的密码就在这里, 我们不妨来看看王君老师关于《社戏》的这段教学设计。

王君老师抓住最后一句中“真的”两个字, 采取删除替换的方式让学生琢磨鲁迅微妙的心理──越是想要强调与求证“真的”, 就越可能不是“真的”。于是, 王老师巧妙地设计了两个辩题:“正方:戏好, 豆也好”;“反方:戏不算好, 豆也不算好”。然后, 要求学生速读课文, 紧扣情节, 字斟句酌, 展开辩论。王老师则围绕一个“好”字, 不断地将辩论推向更深层次。

第一个层次:戏和豆到底好不好?

第二个层次:《社戏》中其实最“好”的是什么?

第三个层次:重点辩论谁是《社戏》中最“好”的人?

第四个层次:让学生揭示归纳总结《社戏》“好”的实质。

由于设计巧妙, 每一个学生的言说欲望都被点燃起来了, 特别是辩论“最好的人”的阶段, 学生们谈到了许多的“好”:人性之美好、童真之美好、文化之美好、古拙民风之美好、人与自然相融之美好、不好当中的美好……学生的许多感悟甚至有了哲学的味道。

二.自由的生存, 永远的神往———《从百草园到三味书屋》

审读此文标题, 学生可以非常清楚地知道本文是按照空间变换的顺序来记叙百草园和三味书屋两处的童年生活, 因此, 我们可以从文章的第九段切入, 围绕这一过渡段进行教学设计。

(一) 解释题目 披文入情

师:课文题目表明本文按照空间的变换顺序记叙了百草园和三味书屋两处的童年生活, 在这两处记述中有一处明显的过渡, 大家能找出来吗?

师:齐读第九段, 思考作者称蟋蟀、覆盆子、木莲为“我的”, 并且还是“们”, 行文过程中还突然冒出了德语, 在这朴实而又深情的语言中, 你能体会到童年的鲁迅在告别百草园时, 是一种怎样的心情吗?

(二) 重回乐园, 寻访童趣

作者从百草园生活写起, 点出那里曾经是“我的乐园”。请同学们浏览课文, 思考:为什么说百草园是“我的乐园”?从哪些地方可以看出我的“乐”呢?

(三) 回味书屋 感受成长

如果说百草园是鲁迅的“快乐老家”, 那么三味书屋又将是一个怎样的启蒙学堂呢?请同学们默读课文, 思考鲁迅回忆了三味书屋生活的哪些场面?哪些细节?哪些人物?有何种心情?

简洁的设计, 让学生轻松愉悦地走近了鲁迅, 走进了百草园与三味书屋, 与鲁迅先生进行了一次心灵的对话、精神的交流。

三.精细的雕刻, 无限的悲凉———《孔乙己》

《孔乙己》一文中有这样一句话:“我到现在终于没有见———大约孔乙己的确死了。”其中的“大约”与“的确”两个词从字面上看是矛盾的。我们可以将这一矛盾点作为设计这篇课文教学的切入点。

(一) 问题导入, 激发阅读兴趣

问题一:鲁迅曾说, 在他众多的小说中, 他最喜欢的就是《孔乙己》, 但老师却发现本文中有一个语言表达看似矛盾的句子, 不知同学们有没有发现?

(二) 猜想结局, 品析人物形象

问题二:“我到现在终于没有见———大约孔乙己的确死了。”这是对孔乙己最终结局的交待, 请同学们结合前文内容猜想一下, 孔乙己的命运到底是死还是活?请说出理由。

问题三:那孔乙己究竟具有怎样的性格特点呢?

(三) 把握环境, 明白悲剧根源

问题四:人物的命运除了他自身的性格外, 其所处的环境也是其命运发展的重要因素, 那么孔乙己处在一个怎样的社会环境之中?

以上几个问题的设置, 由果到因, 追根溯源, 步步推进, 使课堂教学清晰流畅, 也就非常轻松地完成了这篇小说的教学目标。

四.失落的故乡, 精神的家园———《故乡》

《故乡》中“阿!这不是我二十年来时时记得的故乡?”一句, 是“我”情感的直接抒发, 也是进行《故乡》教学设计的重要密码。

(一) 故乡的情

老师感情朗读“阿!这不是我二十年来时时记得的故乡?”一句, 并提问:

1. 老师为什么读“阿” (第二声) ?这表达了什么样的情感?

2. 这句是一个否定加反问的句式, 这又表达了什么样的情感?

过渡:一个“阿”和一个“不是”表达了“我”复杂的情感, 眼前的故乡明明就是那个故乡, “我”却不愿意相信, 是故乡什么样的景象让“我”如此感慨?

(二) 故乡的景

师:请一位同学朗读第2段, 其他同学在该段中分别找一个形容眼前故乡的景象和“我”此时心情的词语? (萧索、悲凉)

过渡:景既已如此, 还是去看看故乡的人吧!故乡哪个人最让“我”魂牵梦绕? (闰土)

(三) 故乡的人

问题一:二十年过去了, 儿时的伙伴在相貌上肯定发生了变化, 请在文中勾画圈点出有关描写少年闰土和中年闰土的外貌描写。

过渡:通过刚才的分析, 同学们已经知道闰土迎接“我”的到来时显然不像我们想象的那么热情、亲密, 但文中有一个人似乎对“我”的到来表示出了极大热情。谁? (杨二嫂)

问题二:杨二嫂出场时, 作者对她哪一方面进行了重点描写? (语言) 杨二嫂具有什么性格特点?请选择一处你觉得最能体现杨二嫂性格特点的语言描写, 读一读, 品一品。

(四) 故乡的思

师:这样的故乡还有什么可留恋的, 这种人与人之间的隔膜使“我”感到非常气闷, 于是一声呐喊从胸中喷发而出, 请同学们齐读第86段中的“我希望……也不愿都如别人的辛苦恣睢而生活”。

提问:同样的“辛苦”, 不同的人生, 不同的生活。请联系上下文, 解释句中三个“辛苦”不同的含义。

过渡:现实生活如此压抑, 那么“我”是不是为后辈们构想了一个新的生活呢?请齐读最后一段景物描写。

师:请同学们思考一下, 这段与前文一样的景物描写有何用意? (作者美好的梦想)

提问:美丽的梦想该怎么实现呢?未来的路该怎么走呢?鲁迅先生告诉了我们没有?请齐读文章结尾句。

《故乡》是一篇主题非常深刻的小说, 但深刻的鲁迅并不是不可认知的。以上教学设计由文中的一个抒情句入手, 层层推进, 环环相扣, 非常轻松地让学生随着小说中的“我”在故乡进行了一次情感之旅。

五.伟大的藤野, 永远的恩师———《藤野先生》

藤野先生伟大吗?从旁观者的角度来审视可能称不上, 但鲁迅先生离开日本二十年后在《藤野先生》一文的第37节里, 却用“伟大”来称颂他的老师, 这是为什么呢?鉴于这样的疑点探究, 我们可以将“伟大”一词作为本文教学设计的切入点。

(一) 聚焦伟大

1.藤野先生是鲁迅青年时期在日本仙台学医时的一位老师, 二十多年后的鲁迅是怎样评价他的呢? (屏显第37段并齐读)

2. 一个普通的大学医学老师, 和鲁迅只有两年的师生情谊, 鲁迅先生为什么还说他是伟大的呢?

(二) 品味伟大

指名读第6-23段。思考:作者选取了和藤野先生交往中的哪几件事?请结合具体词句谈谈, 你读到了一个怎样的藤野先生。

小结:如果孤立地去看几件事, 就说藤野先生是“伟大”的, 可能还有些单薄, 还不足以让我们感动。那么, 到底还有什么原因呢?

(三) 感受伟大

1. 藤野先生是在什么样的背景下和鲁迅认识并交往的。

(1) 爬上天空二十丈和钻下地面二十丈, 结果还是一无所能, 学问是上穷碧落下黄泉, 两处茫茫皆不见。所余的还只有一条路:到外国去。 (摘自《琐记》)

我的梦很美满, 预备卒业回来, 救治像我父亲似的被误的病人的疾苦, 战争时候便去当军医, 一面又促进了国人对于维新的信仰。 (摘自《呐喊自序》)

小结:从材料中可以看出, 鲁迅去日本是因为在国内已经毫无出路, 到日本去是为了寻求学问。那么他抱定希望远涉重洋到了日本又怎样呢?

(2) 请同学们默读1-3段, 思考:鲁迅到了东京看见了什么样的景象?这里有他需要的学问吗?

(3) 请同学们默读第4段, 你感觉作者在去仙台的路上, 他的心情会怎样?

(4) 请同学们朗读第5段, 思考:初到仙台的鲁迅, 受到了怎样的优待?鲁迅的心情怎样?

小结:正是在鲁迅最需要学问的时候, 一个好老师出现在鲁迅的面前, 他就是藤野先生。他给了鲁迅最及时最急需的帮助!这令二十多年后的鲁迅感动不已, 赞扬他是“伟大”的。

这则教学设计将“伟大”一词作为教学设计的切入口, 抓住这个情感的聚焦点展开教学, 更符合散文“形散神不散”的文体特点, 也使这篇散文的教学不仅有温度, 更有深度、高度、广度和厚度。

找寻写人类记叙文教学的“密码” 篇10

写人类记叙文是指小学语文课本中通过具体事例主要表现人物思想品质和性格特点的记叙文。一类课文的教学价值往往是多元的, 但从写人类记叙文这一特定文体的角度看, 其有特定的一些育人价值:

⑴通过感悟人物所具有的精神品格、性格特点等人文性特征受到潜移默化的影响, 从而让自己的精神境界得以提升, 让自己变得崇高起来, 让心灵变得柔软起来。

⑵在感悟人文精神的过程中逐步学会抓住细节、对比联系、联想品味等感悟人物的方法。

⑶通过辨析提炼, 学习文中人物独特的思维方式, 优化自己的思维结构, 让自己变得更聪明, 更有思考力。

⑷学习通过人物的语言、动作、神态的描写以及衬托、对比等写作方法来表现人物并使人物变得丰满生动的方法。

⑸通过知人论世开拓学生的人文视野, 拓展知识面。

⑹让学生爱上阅读并乐于表达、善于表达。

二、写人类记叙文的教学“密码”

写人类记叙文实现文本育人价值重要的方法就是“阅读体悟”。体, 即体验, 唤起已有体验、生成新的体验;悟:感悟, 在情境中感悟人物形象、感悟表达方法、感悟思维方法, 感悟语言魅力。而体验感悟又必须在阅读中完成, 即“以读促悟, 以悟促读”。这就是写人类记叙文教学的“密码”。

密码一:在创设情境中体悟

在很多写人类记叙文中的主人公离学生的生活实际还是比较远的, 有的是时空距离大, 有的是年龄差距大, 有的是生活环境反差大, 有的是思想高度落差大。这些差距的存在给学生的体悟造成了不小的障碍。儿童是用形象、色彩和声音来思维的, 消除这些障碍的最好途径就是创设情境, 让学生在有声, 有色, 有情, 有境的情境中去触摸、体验、感悟。

例如教学《军神》一课, 教师首先引导学生通过品读刘伯承的动作, 揣摩他当时所承受的巨大痛苦, 从而体会刘伯承坚强的意志。但对于一般的学生因生活感受的缺乏体会是肤浅的。此时, 教师播放了刘伯承躺在手术台上做手术的录像片段。刘伯承一声不吭、咬牙坚持、默默地数着刀数的镜头震撼地出现在学生的眼前, 学生的心也被刘伯承手术中所承受的痛苦而揪动着。此时此刻, 刘伯承那具有钢铁般意志的形象便深深地印在学生心中, 接受了一次精神洗礼。此时再读刘伯承做手术一段时, 发自肺腑的感情通过朗读传达了出来, 体悟的深度明显比情景再现前提高了许多。

这就是情景再现的策略, 当然还可以采用生活还原、角色置换的方法创设情境。

密码二:在细节揣摩中体悟

作者在塑造人物时, 常常是借助人物肖像、语言、动作、神态、心理等细节描写来反映人物的性格特点和思想品质。教师在教学写人类文章时就非得训练学生留意揣摩文本中的细节不可。因为细节是人物情感的自然流露, 人物心态的真实写照, 是窥视人物性格和精神的最佳窗口。阅读过程中, 我们除了时刻留意这些细节, 还要学会结合故事情节、具体语境作合理的分析、挖掘。

例如《轮椅上的霍金》里有一段对霍金外貌形态的描写:“40年过去了, 疾病已使他的身体彻底变形:头只能朝右边倾斜, 肩膀也是左高右底, 双手紧紧并在当中, 握着手掌大小的拟声器键盘, 两脚则朝内扭曲着。嘴已经歪成S型, 只要略带微笑, 马上就会出现龇牙咧嘴的样子。”引导学生对霍金外貌的揣摩, 可以体会到“卢伽雷氏症”是一种多么可怕的疾病, 它不仅难以治愈, 而且留下的后遗症也相当严重;感受到身体的变形使霍金学习、工作面临着极大的苦难;更能悟到作者之所以把“命运对霍金十分残酷”写得这样具体, 正是为了突出霍金不屈不挠的顽强意志, 对科学永不停息的探索精神。

密码三:在朗读咏叹中体悟

朗读是阅读教学中常用的手段, 但在写人类文本的教学中具有独特的作用。学生披文入情需要朗读, 感受人物形象需要朗读, 揣摩人物内心需要朗读, 表达对主人公的感受更需要朗读。朗读的方式也很多, 个人读、齐读、引读, 合作读、分角色读、创设情境读。这些读的方式只要用得恰当都能达到增强体悟效果的作用。

例如教学《爱之链》一课时, 可以采用多种方式让学生感悟人物形象, 并通过一咏三叹的朗读逐渐感悟到人物的品质。

师:一个冬天的夜晚, 在一条乡间公路上, 发生了一个动人的故事。请同学们自由读2～8节, 选择最让你感动的画面, 反复朗读, 并在感动的词句下面画画、圈圈, 联系实际写写感受。

生1:我最感动的是第四小节, 乔依的手、脚腕被蹭破了, 流出了血, 在已经受伤的情况下, 他没有放弃, 仍然为老太太修车, 换作我, 早就支持不住了, 我很敬佩他。

生2:当时下着雪, 刮着寒风, 乔依没有穿袜子, 两只手冻得几乎没有知觉, 他喘着粗气, 身上都是油污, 竭尽全力地为别人修车。他助人为乐的精神让我感动。

师:能竭尽所能帮助别人, 这是一种美德。你们能将现在的感受通过朗读表现出来吗?

(让学生在朗读中表达自己体会到的情感。)

生:我最感动的是当老妇人给乔依钱的时候, 乔依愣住了, 他从没有想到他应该得到钱的回报, 他从来就认为帮助有困难的人是一件天经地义的事。他帮助别人, 却不求回报的精神令人感动。

师:乔依真的不需要钱吗?

生1:其实, 当时乔依非常需要钱, 他失去了工作, 为了找工作维持家庭的生活, 快发疯了;他的妻子已经怀孕了8个多月, 生孩子需要一大笔钱。

生2:从乔依的衣着和家庭的生活环境, 可以看出他家非常的贫穷, 再加上目前失去了工作、妻子要生孩子的状况, 他应该十分需要钱的!

师:可乔依婉言拒绝了老妇人, 只是笑着对她说:“如果您遇上一个需要帮助的人, 就请您给他一点帮助吧!”听了乔依的话, 老妇人想:___。

想象说话, 深化理解后, 引导学生反复朗读升华:“家境贫困的乔依需要钱, 可他却笑着说……” (生读)

“失去了工作, 妻子又已身怀8个月身孕, 急需用钱的乔依却笑着说……” (生读)

“为了找到工作, 为了自己即将出生的孩子, 为了维持这个贫困的家, 乔依都快急疯了, 可他面对老妇人的酬谢, 却笑着说……” (生读)

师:此时此刻, 你感受到了一个怎样的乔依?

(充满爱心, 正直善良……)

上述案例中, 教师让学生找出感动的语段, 结合自己的经历来体验, 在交流汇报的基础上, 引导学生用心、用情地朗读, 一咏三叹, 人物的形象也逐步丰满和立体化。

密码四:在文本拓展中体悟

选入教材的写人文章的篇幅毕竟有限, 而这些文章又往往经过编者的删改和整理。因此, 学生只能透过这有限的经过修改的文字来尽量感受人物的品质和特点。但有时省略的部分又往往对人物的形象和情感的把握非常重要。此时, 教师们往往就要引入一些与人物相关的资料, 促进学生情感的升华和对人物的认识。

例如, 在教学《月光启蒙》一课接近尾声时, 教师配上音乐给学生诵读教材中删掉的原文中的结尾:“母亲患了老年痴呆症, 失去了记忆。我赶回老家去看她时, 她安详地坐在藤椅里, 依然那么和蔼、慈祥, 但却不知我从哪里来, 不知我来干什么, 甚至不知我是谁……”当老师声情并茂地诵读完毕, 教室中一片沉静, 学生已经走进了这段感人至深的文字中, 仿佛已经看见了母亲呆呆傻傻的样子, 仿佛已经感受到作者内心的酸楚。此时, 学生再读最后一段话, 其情感的投入已远远深于前面的读。听得出, 学生是在用感情读, 用心读, 他们要读出作者对母亲的感激与怀念。

在引入资料时, 我们也应仔细甄别筛选, 引入那些真正能够使人物形象更加丰满, 能使人物形象真正植根于学生心中的资料, 真正起到画龙点晴的作用。

密码五:在练笔抒怀中体悟

有些写人文本文字优美而凝炼, 适合诵读的同时也给学生留下了许多“空白”。要深入解读文本, 与主人公进行心灵的对话, 就得试着链接文本中已有的关键词句, 进行想象“补白”、或练笔抒怀中走进人物的生活, 从而获得更为丰富的感受, 获得与文本主人公同呼吸共命运的效果。

例如, 一位教师在教学《艾滋病小斗士》一文时, 在充分感悟恩科西的人物形象, 满怀激情地朗读联合国秘书长安南和南非总统曼德拉对他的评价后, 让学生拿起手中的笔写一写心中想对恩科西说的话。三分钟后, 学生精彩的发言将全课推向了高潮。

生1:恩科西, 你与病魔作斗争的精神会一直留在我们心中。你患病时毫不畏惧, 关心着别人同样患病的儿童, 并梦想未来, 要换成我们, 早已把自己的梦想和未来抛到九霄云外了, 悲观消沉, 等待死神的召唤。你让我们明白了, 一个人该如何面对天灾。我们会一直把你的精神力量、你的呼吁声向全世界每个人传播, 代替你完成一直未了的心愿。恩科西, 你是好样的, 你是我心中最顽强的小斗士!

生2:一个人的生命是渺小的, 但恩科西却用他短暂而渺小的生命绽放出绚丽的花朵, 我真是自愧不如。一条幼小的生命就这样去了, 他笑着离开了, 他也给了我们很多启示, 当我们遇到挫折困难时, 就想想恩科西吧!

……

小练笔为学生抒发心中积蓄已久的对人物的感怀开了一道口子, 在浓浓情感的推动下真实、独特的感悟喷涌而出, 汇聚成了亮丽的风景线。这也许正是学习写人类文本该留下的。

密码六:在比较联系中体悟

真正富有实效的教学是让学生能够通过教材掌握一类文章的特点和写法, 为他们今后能够更好地理解和阅读这类文章以及写作奠定基础。怎样才能让学生通过学习不同的写人文章, 来掌握这一类文章的写作特点和方法呢?比较阅读无疑是一个很好的策略。教师在教学了不同的写人文章后, 将这一类的文章横向出示在学生面前, 让学生在比较中自主发现其在刻画人物, 表现手法上的共同特点或不同方法。这样这类文章的写作方法和特点就会系统而清晰地呈现在学生的头脑中, 学生也才有可能辨析方法, 掌握规律。

例如教学了《最后的姿势》和《船长》两篇课文后, 我们可以引导学生对比阅读, 发现和总结写作的规律和方法。

⑴人物:都是写的生活中平凡的人。

⑵主题:恪尽职守, 舍己救人, 面对突如其来的灾难, 一心为别人, 有着无私的大爱。

⑶事件:两件事情虽然一篇是真实的事, 一篇是小说虚构, 但都写了主人公在突如其来的灾难面前用生命守护生命, 表现出了无私的大爱, 诠释了“爱与责任”的人生意义。

⑷结构:开头都交代了事情发生的时间、地点、人物, 都描写了主人公平凡生活的一面, 然而通过下面的事例, 我们又看到了关键时刻凡人做出的壮举, 他们是不平凡的, 是伟大的。接着按照事情发展的顺序写了事情的起因、经过、结果。最后都写了人们对英雄的赞颂。

⑸描写:

(1) 语言描写:两篇文章中都对人物的语言, 动作进行了具体的描写。

(2) 环境描写:两篇文章中的环境描写, 都渲染了人物的出场, 推进了情节的发展, 升华了人物的精神品质。

(3) 侧面描写:《最后的姿势》中引用最具有说服力的三位人物的话语, 侧面烘托了谭老师的英雄壮举, 立体地表现了人物的品质。《船长》中写了作者的议论, 叙述中恰当地融入议论, 讴歌了船长舍己为人、恪尽职守的精神和尊重妇女、爱护儿童的人性美。

(4) 场景描写:《最后的姿势》中, 谭老师的最后姿势“张开双臂, 护住学生”在文中反复出现的三次。《船长》中“船长哈尔威屹立在舰桥上;一个手势也没有做, 一句话也没有说, 随着轮船一起沉入了深渊。”是一个典型的特写镜头, 展现了人物忠于职守、视死如归的高大形象, 像雕塑一样永远铭刻在人们的心中。

如果学生在学习中能够抓住这些写作方法, 再体会到不同写法的好处, 那对于他们今后独立阅读理解和写作这类文章将是十分有利的。

密码学教学 篇11

摘要：《密码协议》涵盖密码协议基本概念、基本设计方法以及各类密码协议的实例三大部分内容，是密码学相关专业高年级学员的选修课。图灵奖由美国计算机协会在1966年设立，是专门为奖励那些对计算机事业做出重要贡献的个人而设立的，是计算机界最负盛名的奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。教师在《密码协议》的教学实践中，可以图灵奖为主线组织教学内容，并将密码故事融入课堂的教学之中，这样既可以提高学员的积极性，又可以对学员进行密码文化的熏陶，有助于取得良好的教学效果。

关键词：密码协议；图灵奖；教学设计

一、引言

随着军事信息化建设的日益发展、科学技术的不断进步，网络安全已经由个人隐私与机密性的问题逐渐上升为国家安全的军事战略问题，没有网络安全，就没有国家安全。当前，各国都充分认识到网络安全的重要意义与作用，都在积极探索对网络安全问题的研究，而密码协议是解决网络安全问题的一种最直接、最有效的手段，它可以有效地解决密钥分发、身份认证、消息完整性认证等一系列重要的安全问题，为网络安全提供必要的保障。

中国人民解放军信息工程大学面向密码学相关专业高年级学员开设了《密码协议》这门选修课，旨在通过对该门课程的学习，使学员理解密码协议的基本概念、了解密码协议设计的基本原则与方法、了解各类密码基础协议和高级协议、培养学员密码协议设计与分析的基本能力，为网络空间安全防御提供知识储备。《密码协议》虽然是一门选修课，但是，学校及教师对这门课程给予了充分的重视，学校及教师都积极探索这门课程的教学设计与教学方法，以期取得良好的教学效果，真正培养学生服务网络安全的能力。

《密码协议》涵盖密码协议基本概念、基本设计方法以及各类具体的密码协议实例三大部分内容。从密码协议与具体应用的关联性来分，内容包括基础密码协议和应用密码协议。其中，基础密码协议包括密钥交换协议、秘密共享协议、身份识别协议、承诺协议、零知识证明协议、安全多方计算协议以及数字签名协议等，而应用密码协议包括Kerberos认证协议、x.509协议、IPSec协议、TLS/SSL协议、Internet密钥交换协议、802.11i认证协议等，如下页图1所示。

二、以图灵奖为主线的课程设计

图灵奖由美国计算机协会于1966年设立，是专门为奖励那些对计算机事业做出重要贡献的个人而设立的。图灵奖的名称取自计算机科学的先驱、英国科学家艾伦·麦席森·图灵（Alan M·Turing），这个奖设立的目的之一就是为了纪念这位伟大的科学家。图灵奖的获奖条件要求极高，评奖程序非常严格，也较为复杂，一般每年只奖励一名计算机科学家，只有极少数年度有两名合作者或在同一方向做出突出贡献的科学家共享此奖。因此，它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称，是广大计算机科学家们心中最神圣的愿想。

从1966年到2015年，图灵奖一共举办了50届，共有64名获奖者，其中有8名密码学家获此殊荣，而这8位密码学家所研究的内容都与密码协议息息相关。因此，笔者考虑以图灵奖为主线进行《密码协议》的课程设计，如图2所示。经过教学实践的检验，笔者发现以图灵奖为主线而进行的《密码协议》的课程设计，可以提高学员对《密码协议》的学习兴趣，也可以对学员进行“润物细无声”的密码文化熏陶，取得了良好的教学效果。

（一）密钥交换协议

密钥交换协议使参与方在公开的信道上交换信息以建立共享的秘密，也称为会话密钥，用于以后的安全认证和保密通信。2016年3月，美国计算机协会宣布今年图灵奖的得主是前Sun公司的首席安全官菲尔德·笛菲（Whitfield·Diffie）和斯坦福大学电气工程系的名誉教授马丁·赫尔曼（Martin·Hellman），两人获得今年图灵奖的原因是两人在1976年发表的论文“New directionsin cryptography（《密码学的新方向》）”。二人在这篇论文中首次提出密钥交换协议，同时也提出了公钥密码学的思想，在密码学历史上具有里程碑的意义。目前，他们的理念被广泛地应用于互联网通信，有重要的理论意义和现实价值，他们获得“图灵奖”实至名归。

认证协议是指一个通信过程或协议，通过这个过程，一个实体B和另一个实体A建立一种真实的通信，使得B能够验证A确实就是自己要与之通信的那个实体，而不是A的实体无法向B证明自己就是A。通信双方运行实体认证协议的目的是希望进行真实而安全的通信，确保信息的安全。认证密钥交换协议是将认证协议和密钥交换协议结合在一起，先对通信实体的身份进行认证，在认证的基础上再进行密钥交换。

（二）秘密共享协议

门限秘密分享的基本思想是把秘密信息进行拆分，称为秘密分额，然后将其安全地分发给n个用户，使得：任意七个或更多用户联合可恢复出秘密；任意少于七个成员不能得到关于被分享的秘密的任何信息。门限秘密分享可以避免单个用户腐败带来的安全隐患，使得密码系统既能保证足够的安全性，又能增强系统的鲁棒性。

1979年，阿迪·沙摩尔（Adi·Shamir）在论文“How to share a secret（《如何分享一个秘密》）”中提出了门限秘密分享的思想，为密码系统应用提供了密钥分散管理的关键技术。沙摩尔教授是世界上著名的密码学家，为现代密码学提供了很多新的理念，是密码学界公认的领军人物。他与罗纳德·李维斯特（Ronald L·Rivest）和伦纳德·阿德曼（Leonard M·Adleman）共同创立了以他们三个人的名字命名的RSA公钥密码系统。这个系统从提出到现在经历了各种考验，逐渐被人们接受，现在普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。为了表彰他们在公钥密码算法方面做出的杰出贡献，2002年，他们被授予图灵奖这一伟大的荣誉。

（三）零知识证明协议

零知识证明是一种协议，这种协议的一方称为证明者，它试图使被称为“验证者”的另一方相信某个论断是正确的，却不向验证者提供任何有用的信息。零知识证明根据通信双方是否交互可以分为交互零知识证明和非交互零知识证明两种。非交互零知识证明可以用于构造群签名、环签名、投票协议等。

1985年，沙菲·戈德瓦塞（Shafi·Goldwasser）和西尔维·奥麦克林（Silvio·Micali）在发表了题为《知识复杂性的交互证明系统》的论文时给出了“零知识证明”这一概念，通过控制泄露知识提供必要的语言谈论安全加密协议，进而开创了可证明安全理论的先河，奠定了现代密码学理论的数学基础，使得密码学从艺术变成科学，具有极其重要的意义。他们在密码学和计算复杂性理论方面的研究成果使得计算复杂性理论获得了根本性的进步，被赞誉“革新了密码学”，具有里程碑意义，并为在线交易安全制定了黄金标准。因此，他们众望所归，荣膺了2012年的图灵奖。

（四）多方安全计算协议

多方安全计算协议的目的是为了保证在分布式环境中各参与方以安全的方式来共同执行分布式的计算任务。该类协议的两个基本属性是保证协议的正确性和各参与方私有输入的秘密性。比如，电子选举协议、电子拍卖协议等都是安全多方计算协议的实例。

1980年，姚期智在论文“Protocols forsecure computations（《协议安全的计算》）”中提出了著名的百万富翁问题，开辟了安全多方计算的研究领域，具有重要的意义。姚期智的研究成果涵盖计算理论及其在密码学和量子计算中的作用，他因此获得了2000年的图灵奖。图灵奖自成立至今，共有60多名得主，按国籍分，美国学者最多，欧洲学者偶见之，姚期智是目前唯一的获得此项荣誉的华人，值得我们为他自豪。

三、结束语

密码学教学 篇12

师:请大家读读这几句话, 能发现它们共有的语言秘密吗?

(投影出示课文中出现“一齐”的四个语句)

生:这几句话都有“一齐”这个词, 有的还有两个“一齐”。

师:人们“一齐”做了什么?画出来。

师:我们常说, 写文章要避免重复使用同一个词语, 可课文为什么一而再、再而三地用“一齐”呢?再读读, 体会体会, 把自己的感受写在这些句子旁边。

(生默读, 作批注)

生:我觉得这几个“一齐”把人们动作的一致性写出来了。

生:我认为不仅是说动作是齐刷刷的, 还能让人感受到震撼人心的场面。

师:再读读这几句话, 透过文字, 你看到了怎样的震撼人心的场面?

生:我似乎看到了三十万人的目光集中在毛主席身上, 有的热泪盈眶, 有的满含深情。

生:我仿佛看到了三十万人不约而同地脱下帽子, 抬头看着国旗, 目光随着国旗的上升而移动, 热烈、深情而持久。

师:是啊, 三十万人的动作如此“一齐”, 是不是有人指挥啊?

生:根本没有人在指挥。

师:那三十万人一次又一次的动作怎么可能如此一致呢?

生:我觉得应该有指挥, 是三十万人热爱毛主席、盼望新中国成立的感情在指挥。

师:理解得真好。现在知道课文为什么重复使用“一齐”这个词了吧?

生:我知道了, “一齐”的多次出现就把全国人民激动、喜悦的心情表达得淋漓尽致。

生:还能使读者一次次地联想到激动人心的热烈场面, 使读者的心一次次地受到震撼和感染。

师:是啊, 这哪里是简简单单的“一齐”, 它“齐”出的是人们爱领袖的心, “齐”出的是人们盼新中国成立的情, “齐”出的是开国大典的宏大气势, “齐”出的是庆典的壮观场面。于是, 当毛主席出现在主席台时———

生: (齐) “三十万人的目光一齐投向主席台。”

师:当毛主席宣告新中国成立时——

生: (齐) “这庄严的宣告, 这雄伟的声音……使全中国人民的心一齐欢跃起来。”

师:当五星红旗升起来时———

生: (齐) “三十万人一齐脱帽肃立, 一齐抬起头, 瞻仰这鲜红的国旗。”

【简析】词语有温度, 语言有魅力。“一齐”的重复使用, 看似反常, 却蕴含着丰富的内涵和作者独有的情思。上述教学就是抓住文本的这一语言现象, 采取集中聚焦的教学策略, 在联系、品味、想象中感受到如此表达的目的与意图, 从而对“同语反复”的语言特点及其丰富表现力有了深刻的认识。

片段二:内容创生, 丰盈“概述”的言语体验

(投影出示第七自然段)

师:联系上下文想想, “这庄严的宣告, 这雄伟的声音”指的是什么?

生:是指毛主席说的话:“中华人民共和国中央人民政府在今天成立了!”

师:这是个激动人心的时刻。读着这样的文字, 你的眼前仿佛出现了怎样的画面?

生:我仿佛看到了有的人高兴得互相拥抱, 有的人激动得抱头痛哭, 还有的人兴奋得把帽子脱下来抛向了天空。

师:这样令人热血沸腾的画面, 你是从哪些文字感受到的呢?

生:这段话两次用上了“这庄严的宣告, 这雄伟的声音”, “庄严”“雄伟”读起来就特别受鼓舞。

生:还有“一齐欢呼”“一齐欢跃”让人好像真的听到了他们的心跳, 看到了他们的喜悦。

生:这段话先说“三十万人一齐欢呼起来”, 再说“全中国人民的心一齐欢跃起来”, 从大典的现场扩大到了全国各地, 这样从实到虚, 很好地表达了全国人民为新中国成立而兴奋、激动的情感。

生:从“人欢呼”到“心欢跃”, 把人们的外在动作和内心情感都写到了, 更说明全国人民是多么自豪、喜悦和幸福。

生:“长城内外”“大江南北”象征整个中华大地, 用上这两个词, 突出了中华民族普天同庆的热闹与喜庆。

师:发现了语言表达上的特点, 真好。那么, 这声音会传到哪里, 那里又会怎么样呢?

(出示:这庄严的宣告, 这雄伟的声音, 经过无线电的广播, 传到____________, ____________。)

生:这庄严的宣告, 这雄伟的声音, 经过无线电的广播, 传到了乡村里, 大家敲着锣, 打着鼓, 放着鞭炮, 欢呼新中国的诞生, 欢庆人民的解放。

师:新中国的诞生是中国人民浴血奋战换来的, 这声音, 这宣告, 怎能不激动人们的心?让我们边读边想象, 把这难忘的画面定格在我们的脑海里。

【简析】课文中有不少内涵丰富的概述性语言, 领会其潜在的情感与意境的语言体验, 必不可少。以上环节通过内容创生的教学策略, 引导学生调动已有的生活经验, 在想象中把“长城内外”“大江南北”具体化、具象化, 将“心欢跃”画面化、形象化。于是, 概述性语言就变得有声有色、直观可感, 学生对全国普天同庆新中国成立的喜悦与激动就有了更深切的体验。

片段三:写法迁移, 实现“例子”的有效增值

师:同学们, 刚才我们紧紧抓住表现开国大典盛况的语句, 很好地体会到语句所表达的丰富情感。但是, 你是否发现, 同样是这样的语句, 所写的对象还不一样。小组交流交流, 讨论讨论。

生:我们发现大部分的句子是写参加大典的所有人。

生:我们这一组发现有些语句写的只有毛主席, 比如“毛主席亲自按动连通电动旗杆的电钮……”只写毛主席升国旗的情景。

生:我们还发现了写所有人和写个人的句子常常是合在一起写的。比如写升旗的这些句子, 写完毛主席升国旗后, 就写三十万人是怎么表现的。

师:都是很重要的发现。写个体的也罢, 写群体的也罢, 这些句子都表现了什么?

生:表现了开国大典的盛大壮观。

生:表现了人民激动、喜悦的心情。

师:对。这种把个体和群体合在一起写来表现一个场面、一个场景、一个活动的写法, 就是“点面结合”。想试试这种写法吗?

生:想。

师: (课件出示) 看, 这是2001年当萨马兰奇宣布2008年奥运会的主办城市是北京时, 北京沸腾、中国沸腾的情景!这是2004年雅典奥运会上, 刘翔创造中国飞人神话, 震惊世界的场景……来, 同学们, 拿起笔, 选取其中的一个画面, 依照课文的写法, 写成一段话。