Автореферат (972022), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Глава содержит четыре пункта.В первом пункте проанализирована реализация модульных траекторийизучения методов и средств защиты информации в условиях профильнойвариативности ОП. Приведены примеры траекторий обучения, позволяющих вполном объёме реализовать изучение всех модулей дисциплины МСЗИ длястудентов разных профилей направления подготовки Педагогическое образование.Для студентов, обучающихся по другим направлениям подготовки, модульнаяструктура дисциплины МСЗИ также позволяет строить курсы, посвященныеосновам защиты информации.
Например, для направления подготовки Математика(прикладной бакалавриат) разработанные модули позволяют наполнить дисциплину«Прикладные вопросы математики (теория чисел)» современными разделами,которые в полной мере раскрывают прикладные возможности изученных ранее врамках теории чисел тем (аффинные криптосистемы, система RSA, дискретныйлогарифм, факторизация больших натуральных чисел).
Для направленияподготовки Информатика (прикладной бакалавриат) при изучении дисциплины«Информационнаябезопасность»существеннымявляетсявозможностьиспользовать модуль М0, так как без его изучения невозможно получить полнуюкартину состояния вопроса, а изучение теории чисел не предусмотрено учебнымпланом. Примерные программы этих дисциплин представлены в работе.Второй пункт посвящён практической реализации разработанной модели врамках обучения дисциплине МСЗИ. В нём рассматриваются особенностипроведения лекционных и семинарских занятий; особое место отводится ЛИР,примерам построения заданий различного типа и уровня (таблица 7).Таблица 7Т-задания и П-задания ЛИР различного уровня ПО СПДНайдите обратное аффинноепреобразованиедляпреобразования f(P) ≡ А∙Р+b(mod N) при N=30, А=17, b=2.Сколько существует различныхлинейных преобразований для Nбуквенного алфавита?РТребуется воспользоваться готовымиформулами,провестивычисления,используя ранее изученные факты изтеории сравнений.Необходимо проанализировать, какиезначения может принимать параметрпреобразования, найти формулу длявычисленияколичествавозможныхРП21Прикладные(на примере ЛИР № 4, модуль М4)Элемент P открытого текстаназывают неподвижным приданномшифрующемпреобразовании, если f(P)=P.Докажите, что для чётного NлинейноешифрующеепреобразованиеN-буквенногоалфавита имеет, по крайней мере,две неподвижные буквы.Приведите пример аффинногошифрующегопреобразования,котороеимеетровноnнеподвижных букв.ПИИспользуя простые числа иззаданного промежутка, создайтевсистеме«Электроннаяподпись» свой электронныйадрес, выберите открытый ключ.Найдитевторой(секретныйключ).Отправьте сообщение абонентунапарнику.Получитесообщениеотабонента-напарника и вскройтеего.РИсследуйте возможные ошибкииспользованиясистемы,приведите примеры различныхисходов таких ошибок.ИПРППИИПзначений этого параметра (функцияЭйлера).Длядоказательстванеобходимопроанализироватьпараметрическоесравнение, воспользоваться критериемразрешимости линейных сравнений ивыделитьусловия,соответствующиечётному значению параметра N.Необходимо проделать тот же анализ, чтои в задании (ПИ), только ещёспроектироватьтакоеаффинноепреобразование, для чего нужно будетучесть ещё ряд теоретических условий.Надовоспользоватьсяготовымиформулами и условиями.Надо решить сравнение, составленное поизвестным формулам.Для этого необходимо определитьвозможный размер сообщения и порядокшифрования (дешифрования) (он зависитот численного соотношения адресовабонентов) и только после этогопроизвести вычисления (шифрование,дешифрование).Заданиетребуетпривлеченияитеоретических знаний о работе системы итворческого подхода к выбору примеров(этот выбор неоднозначен).Следующий пункт главы посвящён вопросам профессиональнойнаправленности подготовки школьного учителя информатики при изучении теориизащиты информации.
Приведены задания ЛИР, направленные на исследованиеизучаемого материала с точки зрения его применения в работе со школьниками.ВыделяяосновныефункцииОП-заданий:образовательную;просветительскую; проектировочную; организационную; развивающую, - мыотмечаем, что ОП-задания также имеют различный уровень ПО СПД (таблица 8).Применение изученного теоретического материала к решению современныхприкладных задач и наглядная возможность его использования в последующейпрофессиональной деятельности позволяют реализовать профессиональнуюнаправленность подготовки будущих учителей и формируют у них способностьиспользовать знания о современной естественнонаучной картине мира в своейобразовательной деятельности, готовность к непрерывному личностнопрофессиональному росту.22Таблица 8ОП–задания ЛИР различного уровня ПО СПДУровень Задания в рамках ЛИР № 11 (модуль М7)РСформулируйте доступные школьникамметоды разложения натуральных чисел намножители (последовательного деления,комбинированный с поиском наибольшегообщего делителя, метод Ферма).РППриготовьте числа (небольшие, не болеечем четырёхзначные) для демонстрацииработы методов (удачной и неудачной).ПИСформулируйте правило выбора методафакторизации для школьников (наборрекомендаций).ИППриготовьте выборку материала дляпроведения занятия в 7-8 классах по теме«Алгоритмыфакторизации»:теория,примеры, задания для учащихся.
С какимитемами из программы по математике этихклассов Вы могли бы связать свойматериал?Задания различных ЛИРСоставьте обучающий алгоритм дляшкольников по реализации решениязадачи поиска контрольной цифрыкредитной карты в EXCEL. (ЛИР № 15,модуль МЭ.)Скакимисвойствамисравненийдостаточно познакомить школьников,чтобы упростить для них решениеолимпиадных задач, опирающихся натеорию остатков? (ЛИР № 1, модуль М1.)Приготовьтецепочкупримеров,демонстрирующих бинарные свойстванаибольшего общего делителя.
(ЛИР № 7,модуль М5.)Изучите доказательство теоремы Фермана бусинах американского математика С.Голобаиприготовьтепошаговуюпрезентацию этого доказательства длядоступного изложения школьникам. (ЛИР№ 10, модуль М6.)Заключительный пункт главы посвящен анализу результатов педагогическогоэксперимента, проводимого на математическом факультете МПГУ с 2006 года по2018 год. Подробно освещены его этапы: поисково-аналитический,констатирующий, формирующий и контролирующий.В процессе первого этапа (2006-2010) были выявлены основныепротиворечия процесса математической подготовки учителей информатики всовременных условиях, в частности, проблема недостаточного соблюденияпрофессиональной направленности при обучении студентов математике, а такжефактическое отсутствие учебно-методического обеспечения обучения основамкриптографии будущих учителей информатики.На втором этапе (2010-2011) была выявлена необходимость разработкиновых учебных программ для дисциплины МСЗИ, вводимой в ОП бакалавриата понаправлению подготовки Педагогическое образование с одним и двумя профилямиподготовки, с учётом различий в уровне предварительной математическойподготовки студентов.На следующем этапе (2011-2017) были разработаны и внедрены впедагогическую практику модульные программы дисциплины МСЗИ и дисциплинпо выбору сопутствующей тематики для студентов различных направлений ипрофилей подготовки; система ЛИР, комплекс учебных пособий, электронный курс«Основы криптографии» и др.На заключительном этапе (2017-2018) была проведена статистическая оценкарезультатов профессионально направленного обучения будущих учителей23информатики методам и средствам защиты информации.
Для этого был выбранлекционный поток (2017, дисциплина МСЗИ, пятый курс, направление подготовкиПедагогическое образование, профиль «Информатика и Математика»), состоящийиз двух групп: экспериментальной (ЭГ, 18 человек) и контрольной (КГ, 16человек).В ходе обучения было выявлено, что до изучения дисциплины МСЗИстуденты слабо осознают роль математики в их профессиональной подготовке. Дляпроверки этого наблюдения были проведены опросы до и после изучениядисциплины. Обработка результатов двойного опроса на основании критерияМакнамары позволила утверждать, что обучение дисциплине МСЗИ оказываетсущественное влияние на осознание будущими учителями информатики ролиматематической подготовки в их предстоящей профессиональной деятельности.Для оценки эффективности влияния ЛИР на формирование ППК студентовбыл осуществлён контроль уровня сформированности ТППК, ПППК и ОПППК наоснове разработанной оценочной шкалы (таблица 6) в ЭГ и КГ при проведении ЛИР№ 11 «Классические методы факторизации».Лекции у групп проводились одновременно.
В ЭГ были проведены ЛИР № 15, 9-12 (всего 9 работ), запланированные в рамках изучаемых модулей (М1, М2, М3,М4, М6, М7). В КГ было проведено только 4 работы (ЛИР № 1, 2, 4, 11).Результаты показали, что количество студентов, справившихся свыполнением заданий ИП и ПИ уровня и общепрофессиональных заданий,существенно преобладало в ЭГ, где ЛИР проводились регулярно, по отношению кКГ, где в виде ЛИР прошло лишь несколько занятий.Оценка уровня сформированности ППК модуля М7 дисциплины МСЗИкаждого студента рассчитывалась по формуле, где К1, К2,К3 – оценки уровней сформированности соответствующих ППК (К1 - ТППК, К2 ПППК и К3 - ОПППК), а α, β, γ - весовые коэффициенты, которые соответственноравны α=1, β=1, γ=2 (делаем акцент на профессионально значимой компоненте).Суммарные 0-4 балла соответствуют низкому уровню, 5-8 баллов - допустимому, 912 баллов - высокому уровню сформированности ППК МСЗИ.Далее, учитывая, что выборки несвязные и объём каждой из них невелик(меньше 60), использовался U-критерий Вилкоксона (Манна-Уитни).
Полученныесуммы инверсий оказались равными U(X\Y)=63, U(Y\X)=226, то есть Uэмп ==min{U(X\Y); U(Y\X)}=63, при критических значенияхUкр =.Поскольку Uэмп = 63<76, то Uэмп находится в зоне значимости. Таким образом,согласно U-критерию Вилкоксона (Манна–Уитни), использование предложеннойсистемы лабораторно-исследовательских работ способствует повышению уровнясформированности ППК дисциплины МСЗИ. Качественный анализ выставленных врезультате диагностики оценок также подтвердил естественное повышение уровнясформированности ППК при использовании предлагаемой методики (таблица 9).24Таблица 9Сравнительная таблица качественных показателей экспериментальной иконтрольной группбаллыЭГКГ421ТППК3 28 79 6110средний2,6112,687452ПППК3 28 59 5110средний3,0562,813ОППК21 0108 02 10 4средний1,5560,875В заключении диссертации сформулированы основные результаты работы,сделаны выводы о решении поставленных задач.1.
В результате анализа состояния и современных тенденций развитияпедагогического образования, теоретических и практических аспектов организациипрофессиональной подготовки учителей установлена необходимость решенияпроблемы профессионально направленного обучения математике будущихучителей информатики. Показано, что основу организации профессиональнонаправленной математической подготовки будущих учителей информатикисоставляютосновныеположенияфундаментального,интегративного,компетентностного, модульного и проблемного подходов.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
