案例教學在計算機科學與技術專業課教學中的應用

葛繼科，雷亮

案例教學在計算機科學與技術專業課教學中的應用

葛繼科，雷亮

案例教學是培養創新型實用人才的有效手段。針對計算機科學與技術專業課與實踐結合比較緊密的特點，探討了案例教學在計算機科學與技術專業課程教學中的應用，并在網絡安全技術課程教學過程中進行案例教學的實踐，取得了良好的效果。

案例教學；教學改革；計算機科學與技術；人才培養

案例教學（Case-teaching或Case Method）是指通過提供一個真實的或模擬的具體情景，有選擇地把問題呈現出來，讓學生置身于該情景之中，在教師的組織下，通過對案例的閱讀、思考、分析、討論和交流，開發學生發現、分析和解決實際問題的能力。它強調以學生為主體，以培養學生的自主學習能力、實踐能力和創新能力為目的［1］。從傳統教學模式到案例教學模式，意味著從教學理念到教學目的、從教學內容到教學手段的徹底變革。傳統教學與案例教學在教學目的、教學方式、教學效果、師生溝通、學生的學習積極性及學習效果等方面均有區別。案例教學本質上是要改變以傳授知識為中心的繼承型教育觀念，樹立注重培養創新精神的創新型教育觀念［2］。

計算機科學與技術專業課程的傳統教學模式側重于講解基本概念、基本原理，并提供在該學科領域認識事物和解決問題的一般原則與通用方法。由于學生缺乏對工程實踐背景的了解，其結果是學生雖然掌握了單科知識，但卻很難進行融會貫通并綜合應用。加強工程實踐環節的關鍵在于給學生創造理論聯系實際、親自動手的機會，從而提高學生綜合應用知識的能力。起源于管理學、法學等學科的案例教學以其特有的教學理念和教學方式，能夠較好地適用于計算機科學與技術專業課程的教學過程中，對計算機科學與技術專業人才培養具有重要作用。

一、基于案例教學的計算機科學與技術專業課程教學探討

在計算機科學與技術專業課的教學過程中引入案例教學，是指在教師的指導下，根據教學目的要求，組織學生對典型案例進行研究、應用、思考、分析、討論和交流等活動，教給他們分析問題和解決問題的方法或道理，進而提高他們分析問題和解決問題的能力，從而提高學生的實踐和創新能力，同時加深學生對計算機科學與技術相關課程基本原理和概念的理解。

（一）案例教學有助于創新型人才的培養

（1）教學案例的復雜性有利于開拓學生的創新思維。傳統的教學通常以了解、理解、掌握某知識點作為教學目標，只告訴學生怎么去做，不告訴學生如何去做，而且很多內容在實踐中不實用，學習過程也乏味無趣，這在一定程度上損害了學生的學習積極性和創造性，從而影響了學習效果。在案例教學過程中，教學案例具有一定的難度，并且沒有唯一的正確答案，同時也沒有人告訴學生應該怎么去做，而是要自己去思考、去創造，使得枯燥乏味變得生動活潑，有效地發揮了學生的自主能動性，促進了學生的創新能力。另外，通過對案例的分析，有助于打破學生的思維定勢，建立隨機應變、觸類旁通、新穎獨特、發散思維與聚合思維相結合的創新型思維。

（2）教學過程中的雙向交流有利于培養學生的創新能力。傳統的教學方法是老師講、學生聽，學生有沒有聽、聽懂多少，只有在最后的測試中才知道，而且學到的都是死知識，學生很難靈活運用。在案例教學中，學生拿到案例后，要先主動進行消化，然后查閱各種必要的理論知識．這無形中加深了對知識的理解。掌握這些理論知識后，還要經過縝密地思考，提出解決問題的方案，進一步提升了學生的創新能力。另外，學生對案例的答案隨時需要教師給予引導，這也促使教師深入思考，并根據不同學生的不同理解補充新的教學內容，這種雙向交流對教師的教學能力也具有一定的促進作用。

（3）教學方式的啟發性有利于提升學生的學習素質。傳統教學通常只要求學生一味地學習書本的死知識，從而忽視了實際能力的培養，對學生自身的發展有著巨大的障礙。案例教學中，教師十分注重學生的主體性和主動性的發揮，注重啟發學生自主地開展學習，使學生學會學習，為學生的創新能力奠定堅實的知識基礎。同時，開放的和動態的知識結構不僅使創新型人才易于接受新知識，還可發揮知識相關性的作用，使靈感的火花不斷閃現，有利于提升學生的學習素質。這種學生主動參與的學習方式對于塑造學生自信果敢、求真務實、堅毅靈活、溝通合作的創新人格具有極高的價值［3］。

（二）案例教學有助于課程理論難度的降低

通過教師精心選擇的具有代表意義、能夠反映計算機科學基礎理論和基本概念的案例，使學生在對案例的探究過程中，在現有理論及實踐基礎上，將典型案例所涉及的理論逐個分解、逐步細化；同時，教師結合案例的應用，用通俗易懂的教學方式將這些理論講細、講透，讓學生真正理解并掌握案例所涉及的理論知識，從而降低專業課的理論難度。

（三）案例教學有助于理論與實踐的結合

案例教學的目的之一就在于使學生能夠理念聯系實際。利用案例教學，促使理論與實踐相結合就是要通過案例，在基礎理論已基本掌握的前提下，運用案例涉及的理論指導學生的實踐，逐步提升學生的實際動手能力。

比如在教學實踐環節，采用案例教學中的個別解決法。要求每一個學生在實驗前先寫一份具有理論支撐且有詳細操作步驟的實驗報告，并提出自己的觀點和解決問題的可行辦法，然后再進入機房進行實際操作，實驗結束考核時以能再現課程案例為考核目標。在討論階段，每位同學都要就自己和他人的方案發表見解，通過這種經驗交流，對于未能及時完成實驗任務的同學，一方面可以取長補短、促進人際間的交流能力；另一方面也是一種激勵效果，一次技不如人情有可原，但長期落后者，必生奮發向上、超越他人的內在動力，從而促使他們刻苦學習、積極進取、努力趕超其他同學，最終達到共同進步的目標。

（四）案例教學有助于教師教學技能的提高

計算機科學與技術專業課程中的知識更新速度比較快，這就要求授課教師不但要具有較高的理論水平和學習能力，還應具備較為豐富的實踐經驗。因此，為了圓滿完成教學目標，教師必須更新教育觀念、改革教學方法，在教學中因材施教，采用多種教學方法，改變過去“一言堂”的教學模式，形成講、讀、議、練相結合的啟發式、研討式教學模式，尤其引入包括“案例引入、案例討論、概括總結”三個基本環節的案例教學，教師通過案例教學得到的知識是內化了的知識，并且可以整合教學過程中“不確定性”的知識，幫助教師理解教學中出現的問題，掌握對教學進行分析和反思的方式。這就要求教師具有豐富的、扎實的專業知識和教學功底，并能夠及時吸取新觀點、新成果來更新教學內容。對不具備這方面技術和經驗的教師要通過進修、培訓等方式提高自己的業務水平［4］［5］。

二、案例教學在網絡安全技術課程教學中的應用

“網絡安全技術”是一門涉及計算機科學、網絡技術、通信技術、密碼技術、信息安全技術等領域的多學科交叉的課程。隨著各種網絡安全攻擊手段和保障網絡安全的技術不斷推陳出新，該課程在強調學生對技術原理掌握的同時，更注重學生解決實際問題的實踐能力，僅僅通過閱讀教科書或者課堂聽講不可能完全、系統地掌握本課程涉及到的主要內容，學習網絡安全技術最重要的環節就是實踐。在課程學習過程中，筆者對案例教學法在網絡安全技術課程教學中的應用進行了有益的嘗試。

（一）利用各種途徑增強學生的專業學習興趣

利用報刊雜志、網絡安全論壇上的具體案例，讓學生逐步認識到網絡安全的重要性，并讓他們切身體會到成為網絡安全工程師是一份非常榮耀、非常刺激的職業，從而增強他們的專業學習興趣。

（二）利用案例教學法降低理論教學的難度

在講授網絡安全理論時，大量采用學生在使用網絡過程中熟知的日常案例，深入淺出地講授網絡安全相關理論知識，以降低理論難度。比如在講授病毒知識點時，采用人類流行性感冒的案例，能夠讓學生形象地理解病毒的特征及原理，并明確防范病毒的方法和措施；在講授網絡釣魚攻擊知識點時，采用現實生活中釣魚的案例，讓學生很容易就理解了網絡釣魚口令攻擊的工作原理。

（三）設置案例，提高學生的實踐能力

設置各種網絡安全的問題案例，如被掛馬的網站，中病毒的計算機等，讓學生運用相關理論知識，親自動手去解決相關問題，從而使學生身臨其境地體會到案例所涉及的理論知識在現實生活中的具體應用。這種模式不但培養了他們的實際動手能力，而且也讓學生在解決問題的過程中增強了自主學習的能力。

筆者在教學實踐中深刻感受到，在網絡安全技術課程教學過程中引入案例教學，將抽象的網絡安全理論知識和純熟的技術寓于具體、形象的案例之中，是消除學生對網絡安全理論知識的畏難情緒、提高學生學習興趣、培養學生實踐創新能力的重要教學方法，取得了較好的教學效果。

三、結語

隨著計算機技術的飛速發展，計算機科學與技術專業課程的教學改革任重而道遠，迫切需要我們進一步深入地進行理論教學、實踐教學等多方面的教學改革，需要我們不斷學習新方法、采用新思路，以適應計算機科學理論及技術的快速發展和社會需求。同時，也需要我們更緊密地結合實際，及時更新教學內容和教學方法，不斷促進教學水平的提高，從而不斷地提高教學質量，培養出更多的高素質創新型實用人才。

[1]陳福松.案例教學與創新型人才培養[J].楊州大學學報：高教研究版，2009，13（5）.

[2]張家軍，靳玉樂.論案例教學的本質和特點[J].中國教育學刊，2004（1）.

[3]房國忠，王曉鈞.基于人格特質的創新型人才素質模型分析[J].東北師范大學學報：哲學社會科學版，2007（3）.

[4]郭俊輝，曹旭華，王富忠.案例教學效果的最優模型探索[J].高等工程教育研究，2010（3）.

[5]余聞婧.案例教學中教師“實踐性知識”的建構[J].教育理論與實踐，2009，29（11）.

G642.4

A

1673-1999（2011）09-0170-02

葛繼科（1977-），男，博士，重慶科技學院信息工程學院講師，研究方向為網絡安全技術、人工智能；雷亮（1973-），男，在讀博士，重慶科技學院副教授。

2011-02-28

重慶科技學院“網絡安全技術”案例庫建設項目（A1030）。