从立钢
(长春理工大学计算机学院,长春 130022)
随着网络的普及与电子商务的发展,计算机信息安全问题日益突出,计算机信息安全是一门研究如何改善计算机安全环境、提高信息处理效率、加强信息安全意识的重要学科。计算机使用环境日益复杂,计算机信息安全技术也在不断的发展;相应地,对于计算机信息安全学科的教学方法也应该与时俱进、不断创新。
计算机信息安全是一门新兴的综合性学科,不仅涉及计算机系统本身的技术问题、管理问题,还涉及法学、犯罪学、心理学的问题,其内容包括计算机安全理论和策略,计算机安全技术、安全管理、安全评价、安全产品,以及计算机犯罪与侦察,计算机安全法律等多方面。根据该课程所具有的特点,在教学过程中更应该注意引入实践教学。将案例教学法引入其中,可摆脱传统教学方式侧重理论、忽视实际的弊端。采用以案例为核心,理论与实践并重的教学方法,可使学生在掌握理论知识的同时,大幅度提高动手能力和解决问题的能力。
案例教学法是一种以案例为基础的教学法。该教学方法最早可以追述到1920年,当时由美国哈佛商学院所提倡。该商学院将真实商业活动中一些情境与事件引入课堂,以教师为主导组织学生讨论案例,为学生设定情景,教师引导学生通过讨论、研究、协作逐渐找到正确的答案。在讨论的过程中让学生掌握相关知识,并且培养学生解决问题、学习知识的能力。该方法强调学生的积极主动性,教师的传统角色相对淡化,案例教学法的过程如图1所示。
图1 案例教学法过程
此种教学法在哈佛商学院的教学活动中起到了积极的作用,取得了不错的成绩。该教学方法具有鼓励学生独立思考、引导学生改重知识为重能力以及注重课堂双向交流等特点。但是一直以来此种教学方法并未被推广,直到20世纪80年代,才逐渐受到重视。
目前,案例教学法在法学、经济学、管理学领域应用较为广泛,而计算机信息安全学科还鲜有尝试。计算机信息安全学科并不是单纯的技术,引入案例教学法对于促进学生对该学科的学习十分有益,有利于培养学生的创新能力和解决问题的能力。本文将案例教学法进入到计算机信息安全的教学中,并将其进行了相应的改造,以便更适应该科目本身的特点。
案例是整个教学方法的基础,也是教学过程中的核心内容,关系到整个教学过程的成败,所以选择案例一定要认真、谨慎。在选择案例时应遵循以下规则:所选案例必须典型,具有代表性,可以涵盖相关知识点;案例应结合实际,具有可操作性,通过案例学习可以提高学生解决实际问题的能力;案例要具有适应性,不能盲目拔高,要适合绝大多数学生的实际能力;案例要具有系统性,案例的选择要与整个教学过程相衔接,与前后内容贯通;案例同时还需要有一定的可挖掘性,即在此案例学习的基础上,对于学有余力的学生可以进一步学习相关知识,拓展知识面。
以密码技术一章为例,密码学的基础技术为古典密码算法、对称密钥算法和公开密钥算法。密码学及相关技术正是围绕三种密码算法展开的,故挑选案例时可以将这三种算法作为切入点。
讲解案例是案例教学法的重要环节,通过案例讲解让学生明白案例的基本内容、知识点以及学习的重点等。案例讲解主要是将案例所涉及的基础内容介绍给学生,而更深入的内容则要求学生在自学以及讨论的时候进行挖掘,这也是案例教学法与传统方式的区别之一。
完成了密码技术一章案例的选择,然后讲解案例,主要介绍古典密码算法、对称密码算法和公开密钥算法的基本原理、实现过程、算法特点等,让学生对密码学有一个基本的了解,扫清学生在自学和讨论过程中可能会遇到的基本概念性障碍。
经过案例讲解,学生对将要学习的知识已经有一定了解,但是此时教师所提出的案例还过于抽象,缺乏可操作性。所以,必须将案例进行改造,细化案例,以便学生自学、讨论。改造案例的具体做法就是将相对抽象的知识落实到实际的问题上,将实际问题交给学生,让学生针对改造后的案例进行分析研究,将知识点与案例中的问题相对接,实现理论与实际的结合,扫清部分学生所持的“所学知识与实际问题差距很大,完全没用”的错误认识。
仍以密码技术一章为例。在完成了案例讲解之后,需要将案例进行改造,要求学生比较三种密码算法的异同,给出不同的密码使用情况,要求学生判断使用哪种密码算法解决实际问题,并说明理由。例如列举文件加密、数字身份证、数字水印等密码技术的实际应用问题,要求学生进行算法对比,选择合适的密码算法解决实际问题。
案例讨论过程是整个教学方法的关键。在讨论过程中,教师应适当淡化自身的教师角色,尝试着去做一个主持人,做一个倾听者,将更多的时间交给学生,可以适当引入头脑风暴概念,让学生大胆去陈述自己的观点,展示自己的学习成果。由于教学班规模较大,人数在百人左右,采用全班集体讨论的方式一般是不可取的,应采用分小组讨论法,每组人数不应超过10人,教师应穿插在各个小组之间,参与讨论,但不要用自己的观点主导讨论,整个过程应充分发挥学生的积极性。为保证讨论的质量,应要求在讨论后每组上交一份报告,报告的内容应包括小组讨论的主题、主要发言内容、成员的基本观点、针对问题的解决方案以及总结等。
讲评总结是案例教学法的点睛之处。经过自学和讨论,学生对所学知识已经有了一定的认识,但难免会有一些偏差甚至是错误之处,这些不足之处就需要由教师进行纠正。讲评总结不能流于形式,一定要建立在对学生讨论报告的认真阅读之上,只有这样才能真正找到学生所掌握知识点的不足之处,做到有的放矢,让学生全面地掌握相关知识。
讲评是对之前自学与讨论的总结,但并不是该内容学习的结束,而是进一步学习的开始。在讲评过程中,除了要弥补讨论的不足,同时要介绍相关知识点的新发展、新动向,为学生以后的自学指明方向。
案例教学法是对传统教学方式的一种改革,同时也是现有教学手段的一种补充。案例教学法强调互动,重视自学与讨论,鼓励创新。案例教学法培养了学生独立思考问题的能力,提高了学生的动手能力,同时也锻炼了学生的口才。经过笔者在教学活动中的运用,取得了良好的效果,基本达到了预期目标。将两个教学班进行对比,对于同一章内容,一班采用传统的讲授式教学法,二班采用案例教学法,经过简单对比,相同的知识点,二班学生掌握明显较好,同时对于知识点相关的扩展内容也有一定了解。可以说,案例教学法弥补了传统课堂教学法的不足。但是,实施案例教学法也需要满足一些特定条件,这样才能达到预期效果,主要应满足以下几点:
(1)案例教学法应选择适当的时机使用。目前,多数课程的学时为32学时,最多不超过64学时,也就是每周仅有一到二次课,学时比较有限,而一个完整的案例教学法所需周期较长,所以不应对于所有的内容均采用案例教学法,应在课程的中后部采用此教学法,因为前期对课程的基本知识的进行了讲授,已经扫清了学生自学的障碍。同时,也需要在课程前期为学生预留自学的时间,这样,到了课程后期,采用案例教学法也就是水到渠成了。
(2)教师备课一定要充分。虽然案例教学法弱化了教师的形象,但是教师仍是整个教学过程中最核心的人物,无论从案例选择到案例讲解,还是从主持讨论到进行讲评,整个过程都需要教师主导。如果教师备课不充分则很难驾驭整个教学过程,就会让整个讨论、讲评过程流于形式,也就很难达到预期效果。只有教师充分备课,全面掌握相关知识点,才能将案例教学法的效用发挥出来。
(3)注重学生的参与感和认同感。在进行案例教学的过程中,教师力争让每一个学生都参与进来,可能初期学生讨论的内容不够深入,观点不够准确,但是一定要肯定学生的参与精神,让学生敢于讨论,乐于参与,在自学和讨论中获得参与感和认同感,这样才能真正让学生掌握知识、锻炼能力。
[1] 胡桃,尧舜.电子商务教学方法改革与实践[J].中国大学教学,2012(10):62-65.
[2] 刘宏.高校网络安全基础课程教学实践的探讨[J].电脑知识与技术,2007(12):58-60.
[3] 李海燕,宋寒,代应.案例教学法及其实践[J].重庆与世界:学术版,2011(9).
[4] 郑金洲.案例教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2012.
[5] (美)古德里奇,(美)塔巴萨.计算机安全导论[M].葛秀慧,译.北京:清华大学出版社,2012.
[6] 李治军,廖明宏.密码学课程的教学研究[J].计算机教育,2006(9):18-20.