谢中华 姚晓敏 刘玲君
摘要：信息隐藏技术是网络空间安全专业的核心课程，对培养学生掌握内容安全相关知识和技能起到关键作用。针对该课程在传统的教学模式下学生缺乏学习和动手主动性的问题，通过超星学习通和蓝盾云实训平台将线上线下混合式教学引入课程，创新课程教学的基本思路和实施方案，充分发挥混合式课程教学的优势和作用，最大化提高学生学习的主动性和实践能力。根据学生的学习情况和成效分析，混合式教学模式的实施提升了课堂参与度和教师的课堂组织能力，使学生的综合能力得到全面提升。
关键词：线上线下混合式教学；信息隐藏技术；超星学习通；蓝盾云实训平台
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2024）09-0168-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID）
0 引言
信息隐藏是一种信息保密技术，用户将秘密信息隐藏在另一非机密的载体信息中，通过公共信道进行传递，使攻击者无法判断载体信息中是否隐藏了秘密信息。信息隐藏技术是信息安全类专业的基础课程之一，研究内容包括信息隐藏算法、数字水印、隐通道技术和匿名通信技术等，是信息安全领域的重要基础课程，同时，该课程内容具有很强的理论性、实践性和前沿性[1]。基于信息隐藏技术课程，进行了线上线下混合式教学探索与实践，以学生为中心，使用互联网技术以及现代化教学工具，将现代信息化背景下的在线课堂教学和传统的线下面授教学有机整合在一起，形成线上、线下为一体的混合课堂。课程目标[2]如下：（1） 使学生了解信息隐藏技术的发展简史，掌握信息隐藏技术的基本原理。（2） 使学生对信息隐藏技术的基本问题和基本观点有比较全面的认识，并对信息隐藏技术进行分类、归纳和总结。（3） 使学生能够利用所学知识解决实际问题，并培养学生在实践中分析问题、解决问题的能力。（4） 使学生具有较好的职业素质和专业精神，能够将专业知识转化为解决实际问题的能力，并培养学生强烈的创新意识和创新能力。
1 课堂现状
信息隐藏技术是惠州学院计算机科学与工程学院网络空间安全专业的一门专业课，课程主要介绍信息隐藏的基本原理、方法和应用，信息隐藏技术在军事、保密通信、网络安全、金融、医疗、工业控制等领域有广泛应用[3-4]。该课程注重理论知识的深度与广度，注重知识的实用性和实践性，既要求学生掌握一定的理论基础，又要求学生具备一定的应用能力和实践能力[5]。在应试教育的背景下，大部分学生都有着理论知识有余、实践能力不足以及学习主动性差等情况，因此教师需要在教学过程中激发学生学习的主动性，提高学生的学习兴趣和动手能力，高质量地完成教学任务[6]。在以往的课堂教学中，通常是教师使用电脑、投影仪等多媒体设备讲授课程内容，学生在座位上听课，师生之间很少交流和互动，学生缺乏学习的兴趣和动力，传统教学方式往往没有办法达到预期的学习成效[7]。随着信息化程度越来越高，在人工智能快速发展的新时代，为了更好地完成教学目标，高校课堂改革是教育体制更新的必然选择[8]。课程使用超星学习通和蓝盾云实训平台为主要教学软件，为开展基于超星学习通和蓝盾云平台的线上线下混合式教学改革的探索与实践提供了便利的条件。
2 线上线下混合式教学设计
课程教学内容包括两个方面：第一，从基础知识入手，结合经典的信息隐藏技术，介绍信息隐藏的基本概念和基本原理；第二，从理论分析入手，根据发展趋势结合最新的信息隐藏技术，介绍信息隐藏技术在数字多媒体、通信领域、军事安全等方面的应用。课前，将教学内容和相关知识点推送至学习通平台。在课中，采用“先学后教”“以学定教”“以学论教”的方式进行课堂教学设计。在混合式教学中，教师不仅是知识的传授者，还是学生学习的指导者。教学方法的设计与实施直接影响着混合式教学效果，也决定着课程的学习成效。信息隐藏技术课程采用混合式教学模式，实现了教学资源的优化组合，即教师将所有资源整合在一起，构建课程学习资源库。该课程以超星学习通、蓝盾云为平台，将各类资源有机结合起来，构建一个由网络课程资源、课堂讨论、在线测试、线下讨论、实验及作业组成的学习支持系统。学生通过学习支持系统可以充分利用网络资源进行自主学习，教师可以通过该系统进行教学过程管理和课程考核。实施过程包括课前预习、混合课堂学习、实验三部分。其中课前预习、混合课堂学习主要平台为超星学习通平台，实验平台为蓝盾云实训平台。
2.1 课程网站建设
课前，教师在超星学习通上传课程相关的课程视频和学习资料，按照合理的课堂进度安排课前小测试。教师在课前给学生发送小任务，布置预习内容，在讨论区留下问题让学生提前思考，并带着问题学习微课，根据课堂知识的积累在讨论区讨论问题，最后完成课前小测试，如图1（a）所示。通过安排任务点的预习，安排学生提前了解本周需要学习的知识点，学生可以通过学习平台进行预习，将线上学习中遇到的难点和重点记录下来，并在课堂上重点学习。该方式可以有效调动学生的主动性，增强学生的学习兴趣，提高课堂教学的活跃度。
2.2 混合课堂学习
采用超星学习通平台开展线下教学时，教师主要利用平台提供的丰富的教学资源开展课程建设，并通过平台开展在线答疑、讨论等活动，提高学生的参与度和课堂互动率。在课堂教学中，教师在电脑端登录超星学习通，将电脑端的PPT投屏到多媒体教室的幕布上供学生学习。同时，超星学习通手机客户端App也可以让学生很清晰地看到PPT，实现了多媒体设备与手机的同步，方便了学生的学习选择。在学习通的“活动”模块，可以发起投票、问卷、抢答、通知等多种功能，教师根据学生在预习阶段安排多种多样的任务。比如“讨论区”板块，让学生在规定的时间内阅读问题，根据学习内容和个人见解回答自己的想法。“抢答”活动中，教师设置一些小问题，通过学生抢答题目来活跃课堂气氛，了解学生的所想所为等。教师根据学生的不同情况，进行适当调整，包括采用翻转课堂、案例教学、课堂讨论等形式，引导学生自主学习、主动思考。教师在课堂上通过案例讲解、视频讲授等方式来对学生进行知识的传授。为了更好地体现混合式教学模式，需要在课程内容中融入典型的案例或实验，并安排相应的实践环节，以确保混合式课程教学的有效性。此外，教师还可以根据学生的学习情况和特点进行分组教学和讨论，促进学生之间的交流。在课堂的后部分，教师安排当天学习内容的小实验，让学生充分利用课上时间熟悉课程内容，同时不牢固的知识还可以当场询问老师，老师就能够当场指导学生实验步骤，提高学生的动手能力和知识点的掌握程度。
2.3 实验设计
教师在超星学习通上布置课后练习题，如填空题、小实验等。填空题布置课程主要的知识点，巩固记忆。如图1（b）所示，小实验要求学生使用Matlab工具进行编程，完成计算题和绘图题等。使用Matlab编程能够让学生掌握信息隐藏算法如最低有效位方法和扩频隐藏算法等的具体实现，对每一个步骤的输入输出可以形象地通过画图等可视化手段进行了解，对背后的理论知识有更深入的理解。此外，要求学生在蓝盾云平台的信息隐藏技术模块里完成实验，编写实验报告。蓝盾云安全实训平台提供多样化的实训环境，满足开展课程实验、技能竞赛、教学科研等需求。课程利用该平台布置实验，学生根据步骤逐一完成所有的实验步骤。实验完成后学生上交实验过程和代码内容，方便教师查看学生课程掌握程度和不足，及时给学生提供反馈信息，并有效跟进学生进度，督促学生完成课程要求。
2.4 课程思政
将思政教育融入信息隐藏技术课程的探讨与实践，可以帮助学生更好地理解和掌握信息隐藏技术，同时提高其思想觉悟和道德水平。以下是具体的实施策略：（1） 将思政教育贯穿于整个课程中，引导学生遵守网络道德、强化法律意识，引导学生认识到尊重他人隐私和保护重要信息安全的必要性。（2） 通过介绍中国在信息隐藏领域的发展现状和前沿趋势，培养学生的爱国情怀和民族自豪感。（3） 结合具体案例或应用场景，使学生了解信息隐藏技术在信息安全方面的应用和重要性，从而引出正确的价值观和社会责任感。（4） 针对信息隐藏技术涉及的伦理、道德、法律等问题，开展专门的课堂讨论或讲座，引导学生深入思考相关问题。将思政教育融入课程，不仅可以帮助学生更好地掌握专业知识，还可以提高其思想觉悟和道德水平，培养其爱国主义精神和民族自豪感。
3 教学效果分析
该课程主要以传统的课堂教学为主，线上教学为辅。线上教学可充分利用网络资源和平台功能，对课程中的知识点进行讲解、测试和反馈，并对学生进行作业提交、线上答疑、讨论等。线下教学则是在教师指导下，进行自主学习和实践操作，以增强学生的动手能力。通过课堂观察、问卷调查、教学效果分析等方法，发现该教学模式取得了良好的教学效果，具体表现为：（1） 学生学习主动性增强。学生在课程的学习过程中，由被动转为主动，变被动学习为主动学习。（2） 学生参与课堂互动的积极性增强。通过课程的教学实践，发现学生参与课堂互动的积极性明显提高，通过分享学习成果、讨论等方式，进一步加深了学生对知识点的理解和掌握。（3） 教师教学能力得到了有效提升。在混合式课程教学过程中，教师通过在线授课、在线答疑、在线讨论等方式，充分发挥教师的引导作用，提高了学生的自主学习能力和教学水平。（4） 混合式课程建设取得初步成效。通过将课程进行混合式教学改革实践，课程的教学目标和教学内容更加明确，教学方式更加灵活多样，教学资源更加丰富多元，学生的综合能力得到了全面提升。如图2所示，在几次课堂讨论中，选择在超星学习通上讨论问题的人数要远远大于在传统线下课堂讨论问题的人数，由此可见，活动的开展增加了师生之间的互动，充分调动了学生的积极性，学生愿意主动参与到课堂教学的交流与反馈活动中，解决了传统的“老师讲学生听”的单调模式，可以有效解决学生课堂上的消极、被动的情况。
4 结束语
“互联网+”时代对人才培养提出了新的要求，要充分利用互联网信息技术优势，积极推动教育信息化发展。在高校教育信息化建设中，教师要积极转变传统教学观念，促进信息技术与教育教学深度融合。线上线下混合式课堂教学作为一种新型教学趋势，在各大高效迅速发展起来。基于超星学习通和蓝盾云实训平台开展信息隐藏技术课程线上线下混合式教学实践顺应时代发展需求，不仅解决了传统线下课堂时间和空间限制的问题，而且利用线上资源提高了课堂效率，激发了学生的学习兴趣和主动性。教学效果得到了学生的普遍认可和高度评价，不仅提升了学生对信息隐藏技术的认知，而且培养了学生的创新思维能力和实践动手能力。该课程的教学模式也为高校教师开展线上线下混合式教学提供参考。
参考文献：
[1] 展鹏飞.信息隐藏技术及应用领域研究[J].无线互联科技，2021，18（18）：85-86.
[2] 祝清意，董振兴，肖敏.《信息隐藏技术》课程的教学方法探讨[J].信息与电脑（理论版），2017（12）：233-234.
[3] 任帅，范傲雄，张弢.网络空间安全人才培养课程研究——以长安大学“信息隐藏技术” 课程教学优化为例[J].无线互联科技，2019，16（8）：82-85.
[4] 任帅，范傲雄.课程思政视域下的专业课程建设研究——以长安大学《信息隐藏技术》课程为例[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（9）：229-231.
[5] 胡凯.针对电子信息隐藏技术的研究[J].电子制作，2017（2）：12-13.
[6] 林平，于海芹，张煜.基于超星学习通平台的混合式教学模式实践与探索 ——以 “认识实习” 课程为例[J].现代信息科技，2023，7（7）：165-170，175.
[7] 刘思琦.基于“雨课堂” 的线上线下混合式教学模式研究[J].中国新通信，2023，25（6）：206-208.
[8] 余惠兰.线上线下混合式“金课” 建设路径研究[J].教育评论，2019（10）：21-25.
【通联编辑：王 力】
