案例教學法在嵌入式系統(tǒng)安全課程中的應用

李涵

摘要：案例教學法對高校培養(yǎng)應用型、復合型人才具有重要意義。本文將案例教學法應用到嵌入式系統(tǒng)安全課程中，結合課程特點，提出了一種新的教學模式，通過實踐，取得了良好的教學效果，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和解決實際問題的能力。

關鍵詞：案例教學；嵌入式系統(tǒng)安全；教學方法

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0186-02

一、引言

隨著高校培養(yǎng)應用型、復合型人才需求的提出[1]，高校在課程設置、教學模式等方面進行了改革。《嵌入式系統(tǒng)安全》課程實踐性較強，而傳統(tǒng)教學方法只注重講述理論模型，缺乏創(chuàng)新，加之學生水平參差不齊，導致課程授課目標無法很好完成。為此，探索新的教學培養(yǎng)模式勢在必行。

二、目標

嵌入式系統(tǒng)安全課程內(nèi)容涵蓋了安全體系結構/協(xié)議、認證技術、病毒與惡意代碼、網(wǎng)絡入侵、入侵檢測與防火墻、嵌入式系統(tǒng)安全等內(nèi)容。課程順應嵌入式系統(tǒng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，快速建立對嵌入式移動互聯(lián)網(wǎng)安全的全貌概覽。學生通過學習，能夠了解嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡安全的基本知識和掌握具體應對辦法，獨立學習與初步設計嵌入式系統(tǒng)安全方案，為今后應用嵌入式系統(tǒng)或從事移動互聯(lián)網(wǎng)安全管理打下良好基礎。

為了鼓勵學生獨立思考、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，在授課過程中，筆者根據(jù)案例教學法的特點，照顧到課程綜合性和實踐性強的特點，逐步采取“案例導向教學+實際的案例分析+實踐操作”的方式實施教學，提高學生學習興趣，取得了良好的教學效果。

三、方法設計

案例教學（Case Teaching Method）是由美國哈佛法學院前院長C.C.Langdell于1870年首創(chuàng)[2]，后經(jīng)哈佛企管研究所所長W.B.Doham推廣，被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。

案例教學法對提高人才培養(yǎng)質量具有深遠意義[3]。應用到本課程中，在每個技術專題的講解過程中，采用“知識點鋪墊+案例導向教學+實際的案例分析+小組討論+實踐操作+小組實訓總結”的教學模式展開試點教學。

四、實施方案

在實際授課過程中，結合案例教學法和課程實際特點，筆者采用如圖1所示的教學模式展開教學。

如在講解網(wǎng)絡攻擊技術專題時，首先鋪墊知識點。網(wǎng)絡攻擊分為三個階段：預攻擊、攻擊、后攻擊階段。預攻擊階段要收集目標網(wǎng)絡、目標主機的信息。如，獲取網(wǎng)絡拓撲結構、主機操作系統(tǒng)類別、開放端口和服務情況等。有了基礎知識的鋪墊，必須輔以實際案例。因此，課堂中為學生演示信息收集過程。通過網(wǎng)絡命令ping、tracert/traceroute、nslookup，或網(wǎng)絡登錄截取banner信息等，推斷目標網(wǎng)絡和目標主機的基本信息。這些都是學生日常使用網(wǎng)絡和計算機中常接觸的命令和操作過程，但沒有理論知識的鋪墊，很少有人能夠聯(lián)想到這類操作可幫助黑客獲取到如此重要的敏感信息。

完成了上述內(nèi)容，學生的學習積極性已被調動起來，接下來進行具體的案例分析。課堂中演示用實際工具，如端口掃描、漏洞掃描軟件，獲得目標主機的系統(tǒng)漏洞和開放端口/服務情況。通過案例解析，讓學生從理論了解到實際操作，有了直觀、具體的認識。在小組討論階段，老師可提出問題：“上述掃描工具的實施原理是什么？能否借助于之前學習過的網(wǎng)絡知識、編程知識，自己設計實現(xiàn)一個類似的軟件工具？”

鑒于課堂授課時間有限，接下來的“小組討論”和“實踐操作”階段留在課后完成。但教師需為學生進行小組劃分，并給出具體任務。

在“小組討論”和“實踐操作”階段，教師不再是課程知識的傳授者，轉而充當指導者的角色，幫助學生完成任務。之后，要求學生在課堂上進行“小組實訓總結”，通常是以“作品展示+演說答辯”的形式進行。

五、評價準則

課程授課模式發(fā)生了變化，相應地，課程教學效果的評價準則也要做出適當調整。筆者在教學過程中，通過實踐，總結出了一套新的綜合評價指標。如圖2所示。

由于課程特點，授課內(nèi)容是以專題展開的，教學過程圍繞項目進行，所以評價標準也以項目為單位。評價表的評分標準分為過程評價和結果評價兩部分。每個部分都充分考慮“案例分析、團隊合作、新知識點理解、辯論/答辯”等階段的學生表現(xiàn)，在評分過程中，教師評分和同學評分的比例也有所調整。該評價準則，涵蓋了教學過程的各個階段，充分尊重教師和學生的評價結果，能夠合理、準確地反映出學生的學習情況和學習效果。

六、總結

將案例教學法應用于嵌入式系統(tǒng)安全課程中，結合課題特點，采取“知識點鋪墊+案例導向教學+實際的案例分析+小組討論+實踐操作+小組實訓總結”的教學模式展開教學。這種方式具有深刻的啟發(fā)性，突出課程實踐性特點，縮短了抽象教學情境與實際生活情境的差距，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和解決實際問題的能力和品質。

參考文獻：

[1]王攀峰，張?zhí)鞂?試論傳統(tǒng)課堂教學的基本特征及其面臨的困境[J].教育理論與實踐，2011，（5）：49-53.

[2]案例教學[EB/OL].[2015-11-10].

[3]http：//baike.baidu.com/link？url=cD3oVR97ggAXdP7a0SutllaDtu7MkbwR49tyhiOlrUvcLT8q_zKNUDh_KVK7LnYrNKqGH8lNtewebQdTzXXuQ.

[4]商利民.試論新課程改革中的教學案例及其研究價值[J].教師教育研究，2004，（6）：56-60.