數學與網絡安全管理教學研究

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摘要：數學作為一門與生活存在關系的學科，數學教師也要在新時期認識到網絡與數學的關系，在培養學生數學邏輯思維的同時，讓學生樹立網絡安全意識。教師在教學過程中針對微課專題探索，幫助學生順利理解數學知識與網絡安全的關系。

關鍵詞：網絡學習空間環境；數學；微課

互聯網時代背景下，網絡信息技術進入信息系統領域，網絡安全性要求不斷增高。在互聯網環境下，涉及網絡安全的內容相對廣泛。計算機網絡安全及密碼技術是現代技術與數學結合的結果。對此，在數學知識教育過程中，可融入網絡安全內容，激發學生數學知識學習興趣，也能掌握網絡安全知識。

1網絡安全密碼技術

在數學知識傳授過程中，教師需要傳授學生網絡安全密碼技術與數學知識的關系。在教育過程中可通過微課教學，微課作為一種全新的教學資源，通過微課視頻對學生進行指導。微課分為兩種，第一種是根據教學方法進行分類，分為討論類及啟發類、實驗類等，第二種是根據教學環節進行劃分，包括新課程導入類及知識拓展類等。在微課中，教師需要展示網絡安全密碼技術加密算法，基本上分為平行加密及重疊加密，加密運算與數學知識存在聯系，通過3DES及IDEA等數學算法，保持密鑰穩定性及數據傳輸安全性。

2網絡空間環境下的數學與網絡安全管理的關系

2.1合理利用網絡技術，構建活躍的課堂環境。在網絡學習空間下，數學教學與網絡安全管理關系教學中，還需應用微課教學，該教學模式是一項科學的教學模式，通過微課視頻可以將抽象的網絡密碼安全知識變得具象，幫助學生將網絡與數學概念整合，將其呈現在學生面前，讓學生對知識有效記憶。微課作為新興的教學產物，對輔助教學具有重要意義，可將某個知識點細化，便于學生在課后鞏固及復習，良好的教學氛圍也能提升學生學習積極性，對此，在微課教學過程中調動學生積極性具有重要意義，有利于讓學生將目光投入課堂。比如，在高中3EDS加密方案教學過程中，教師可以對課堂步驟進行講解，也可展開微課教學，在重點及難點位置布置相關的作業，教師提前錄制視頻，學生在練習過程中，針對自己認識不足的位置反復聽講，達到簡化教學過程的目的。數學教學過程中，通過提問完成課堂導入，也可進行復習。問題出現在各個背景，需要教師創設情景完成課堂導入，情景創設不可冗長，讓學生在網絡空間中完成課堂導入即可，這也是微課教育的優勢。對于學生，課堂講解十分鐘，學生便容易出現注意力分散，微課教學通過五分鐘便能完成學習，且精確性較高，微課的引入也能避免學生長時間聽課感到厭煩，從而降低聽課效率。微課教學可提升學生課堂注意力，并提升學生課堂學習積極性。比如，學習“三次加密”內容時，教師通過微課視頻舉例，并展開課堂展示，展示內容DES及3DES的發展及安全性變化。通過這種視頻，讓學生認識到本節課需要掌握的內容，教師對此提出問題讓學生思考，根據微課視頻制作，讓學生直觀感受幾何模型，提升學生思維能力。2.2展開資源串聯，完成課堂導入。數學與網絡安全管理在不同階段，對學生的能力及發展水平、心理特點存在不同的要求。在課前需要將微課應用在不同層面。首先，將零散知識整合，構建知識網絡。網絡安全管理中密鑰工具及代碼與數學知識息息相關，通過環環相扣的知識構建網絡防護體。若學生對數學知識及網絡安全知識的聯系認識不足，對網絡安全防護知識學習便存在阻礙，長期積累之下，部分學生便會出現學習障礙，導致學生學習困難，甚至喪失學習信心。受到課堂時間限制及教學進度影響，教師難以在課堂上通過教師的帶領對知識點進行梳理，從而建立知識間的關聯。微課出現后，為解決該問題提供了幫助。比如，在“RSA算法”知識學習過程中，將數形結合作為典范。展示現代計算機技術與數學概念的結合，形成具有操作性及安全性的數據分析能力，在數據加密及解密過程中，完成高效切換及整合，適應信息化發展背景對數據安全的要求，在未來的研究中，現代數學密碼技術會發揮巨大的功效，提供技術知識及信息安全保障。在網絡安全管理及數學的關系教育過程中，通過提問的方式，讓學生觀看微課視頻，在網絡空間環境下對內容有充分的認識，也能產生微思考，達到事半功倍的學習效果。其次，將抽象轉變為形象，將被動轉變為主動。與淺層數學知識學習相比，涉及網絡安全的數學中許多概念較為抽象，內容也更為復雜，對能力要求較高。受到課堂時間影響，教師無法耗費過多的時間進行講解，加之學生理解水平不同，部分學生能直接領悟，但也有學生無法理解內容，教師可制作適合學生學習的微課視頻，從而減輕學業負擔。比如，在學習“安全密碼技術方案”過程中，學生應當從導數角度理解網絡代碼，為突破該難點，可利用微課平臺，將提前錄制的代碼形成動畫，并展示不同數學家對問題的理解，通過層層深入，讓學生對數學知識有深刻的認識。在微課教學過程中，教師在課前準備好問題：“你還見過哪些網絡安全技術？以哪些形式表現代碼形式？常規處理方法是什么？”通過鏈接讓不同需求學生選擇，通過微課導學方式讓學生從被動學習轉變為主動學習，從而提升課堂學習趣味性，使課堂學習時間得到節省。2.3開展課中教育，幫助學生理解。數學整體學習時間較為緊迫，部分教師在課堂上利用微課學習往往耽誤時間，對最終的學習成果產生影響。但這種心理往往不必要，在課堂學習中還需積極思考問題，并及時創新，可節約微課課時，并解放學生思維，為教學增光添彩。對此，在教學過程中，還需重復幫助學生對知識本質有一定認識，從而掌握全新的教學手段。若簡單的機械學習對學生理解課堂內容沒有實際幫助，針對學習中的重點及難點內容，通過闡述、思考、啟發的方式讓學生深入學習相關內容，這種情況下，學生對知識的理解會更為深刻，學生也容易掌握知識，避免學生在學習過程中喪失學習興趣。微課視頻反復播放，有利于合理使用各類功能，讓微課成為教學的幫手。比如，在現代數學加密算法學習過程中，教師提問學生：“從前聽說過數學加密算法，但實際上你們了解這種算法嗎？通過認知沖突激發學生對事物的探索欲望。在既有的討論基礎上讓學生理解概念，避免在初步接觸時發生糊涂。此基礎上通過追問的方式，讓學生思考課本中的數學加密算法作用是什么？能否調換順序，減少一個行不行。學生在討論后播放微課軟件讓學生學習。此環節中，微課成為與學生對話的工具，為學生總結提供幫助，讓學生將心中的困惑消除。學生通過有興致的學習，教師也能觀看學生對問題的反應，不只不會浪費時間，也能有效提升課堂教學效率。數學教學過程中部分知識較為抽象，這也是歷來學生學習的難點，此部分內容需要教師在講解時通過多種方法讓學生化解難題，幫助學生順利走出困境。實踐教學顯示，教學過程中靈活利用微課可幫助學生突破教學難點，獲得良好的課堂教學效果。比如，學習復合函數知識過程中，其內容相對抽象、形式復雜，許多學生難以把握內容，無法找到突破點，通過微課暫停功能，可有效處理該問題。對此，教師在教學前可利用可視化數學技術探索網絡數據，網絡規模不斷拓展，人們關注網絡安全，傳統網絡數據分析方式逐漸失去效用，自動化異常檢測系統容易存在疏漏，分析人員無法判斷網絡安全狀態，提升學生對網絡數據及網絡安全的認識，是數學教師關注的問題。若能夠將網絡數據以動態的方式呈現，學生便能掌握網絡數據中的隱藏信息，以此為學生結合數學定義進行解答提供基礎。若學生還是感到困惑，則需要學生先進行集體學習，處理上述疑惑時讓學生暫停討論，形成共識，并獲得結果。通過微課內容輔助，有利于讓學生理解抽象知識，學生也能發動思維，幫助學生跨越思維障礙，讓學生感受到成功歡樂。2.4關注課后延展，適當拓展內容。微課在課后應用已經成為必然趨勢，但如何將微課與課后結合是我們應當思考的問題。微課作為課堂內容的延展，在學習正弦定理后，你是否會思考其他的證明方法，在課堂上往往無法花費過多時間總結，但微課能幫助學生進行總結，比如，數據分析的網絡安全知識學習中，讓學生理解學習知識的關聯性，讓學生認識到數學作為一個有機體，激發學生課堂學習興趣。比如，教師書寫一段網絡代碼，讓學生分析網絡代碼的意義，是否具有安全防護的價值，學生經過前面的學習后，已經掌握數學與代碼的關系，并認識到網絡密鑰與數學的關聯。教師列出題目背景是網絡密鑰相關問題，屬于數學中的經典問題，學生在學習過程中會面對困難，對此，在學習過程中，還需積極利用微課。系統的錄制相關內容，讓學生可以展開課后學習。受到課堂學習時間限制，在教學過程中無法做到面面俱到，針對學生的疑難問題，還需利用微課進行回答。此類問題能讓學生理解知識，也是學生不容易掌握的習題。每個學生具有差異，在授課過程中，不同水平的學生無法兼顧，協調該問題也是微課的作用。在教學過程中，不能偏袒優等生或者學困生，針對無法有效學習的學生，還需利用微課幫助學生補充營養，無須苛求上課過程中跟隨學生聽課，也無須在教師的監督下讓學生進行課堂學習，學生佩戴耳機后，便能夠沉浸在網絡空間。針對班級中的學困生，可推薦學生學習適合的微課，通過私人訂制式的學習，讓學生反復觀看課程內容，為優等生提供發展平臺的同時，也能為中下等學生提供私教。

3結束語

微課作為數學與網絡安全教育的重點輔助工具，有利于在數學教學過程中，通過教學內容及教學手段、教學模式展開探索。教師在教學過程中還需分析班級學生實際情況，主動應對學習面對的困難，并制定適合學生學習的微課視頻，才能不斷提升學生的學習效率。數學教師還需探索網絡安全管理與數學深入融合的辦法，推動數學教育的深度發展，促使學生在學習過程中順利掌握數學及網絡安全知識。

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作者:張志剛 單位:鄒平市第一中學