案例教學(xué)法在嵌入式系統(tǒng)安全課程中的應(yīng)用

李涵

摘要：案例教學(xué)法對(duì)高校培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才具有重要意義。本文將案例教學(xué)法應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)安全課程中，結(jié)合課程特點(diǎn)，提出了一種新的教學(xué)模式，通過實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)；嵌入式系統(tǒng)安全；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）13-0186-02

一、引言

隨著高校培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才需求的提出[1]，高校在課程設(shè)置、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了改革。《嵌入式系統(tǒng)安全》課程實(shí)踐性較強(qiáng)，而傳統(tǒng)教學(xué)方法只注重講述理論模型，缺乏創(chuàng)新，加之學(xué)生水平參差不齊，導(dǎo)致課程授課目標(biāo)無法很好完成。為此，探索新的教學(xué)培養(yǎng)模式勢(shì)在必行。

二、目標(biāo)

嵌入式系統(tǒng)安全課程內(nèi)容涵蓋了安全體系結(jié)構(gòu)/協(xié)議、認(rèn)證技術(shù)、病毒與惡意代碼、網(wǎng)絡(luò)入侵、入侵檢測(cè)與防火墻、嵌入式系統(tǒng)安全等內(nèi)容。課程順應(yīng)嵌入式系統(tǒng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，快速建立對(duì)嵌入式移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全的全貌概覽。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠了解嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全的基本知識(shí)和掌握具體應(yīng)對(duì)辦法，獨(dú)立學(xué)習(xí)與初步設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)安全方案，為今后應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)或從事移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全管理打下良好基礎(chǔ)。

為了鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)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(xué)法的特點(diǎn)，照顧到課程綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，逐步采取“案例導(dǎo)向教學(xué)+實(shí)際的案例分析+實(shí)踐操作”的方式實(shí)施教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

三、方法設(shè)計(jì)

案例教學(xué)（Case Teaching Method）是由美國哈佛法學(xué)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(rèn)為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。

案例教學(xué)法對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有深遠(yuǎn)意義[3]。應(yīng)用到本課程中，在每個(gè)技術(shù)專題的講解過程中，采用“知識(shí)點(diǎn)鋪墊+案例導(dǎo)向教學(xué)+實(shí)際的案例分析+小組討論+實(shí)踐操作+小組實(shí)訓(xùn)總結(jié)”的教學(xué)模式展開試點(diǎn)教學(xué)。

四、實(shí)施方案

在實(shí)際授課過程中，結(jié)合案例教學(xué)法和課程實(shí)際特點(diǎn)，筆者采用如圖1所示的教學(xué)模式展開教學(xué)。

如在講解網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)專題時(shí)，首先鋪墊知識(shí)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)攻擊分為三個(gè)階段：預(yù)攻擊、攻擊、后攻擊階段。預(yù)攻擊階段要收集目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)、目標(biāo)主機(jī)的信息。如，獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、主機(jī)操作系統(tǒng)類別、開放端口和服務(wù)情況等。有了基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊，必須輔以實(shí)際案例。因此，課堂中為學(xué)生演示信息收集過程。通過網(wǎng)絡(luò)命令ping、tracert/traceroute、nslookup，或網(wǎng)絡(luò)登錄截取banner信息等，推斷目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)主機(jī)的基本信息。這些都是學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)中常接觸的命令和操作過程，但沒有理論知識(shí)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(xué)生的學(xué)習(xí)積極性已被調(diào)動(dòng)起來，接下來進(jìn)行具體的案例分析。課堂中演示用實(shí)際工具，如端口掃描、漏洞掃描軟件，獲得目標(biāo)主機(jī)的系統(tǒng)漏洞和開放端口/服務(wù)情況。通過案例解析，讓學(xué)生從理論了解到實(shí)際操作，有了直觀、具體的認(rèn)識(shí)。在小組討論階段，老師可提出問題：“上述掃描工具的實(shí)施原理是什么？能否借助于之前學(xué)習(xí)過的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、編程知識(shí)，自己設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似的軟件工具？”

鑒于課堂授課時(shí)間有限，接下來的“小組討論”和“實(shí)踐操作”階段留在課后完成。但教師需為學(xué)生進(jìn)行小組劃分，并給出具體任務(wù)。

在“小組討論”和“實(shí)踐操作”階段，教師不再是課程知識(shí)的傳授者，轉(zhuǎn)而充當(dāng)指導(dǎo)者的角色，幫助學(xué)生完成任務(wù)。之后，要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行“小組實(shí)訓(xùn)總結(jié)”，通常是以“作品展示+演說答辯”的形式進(jìn)行。

五、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

課程授課模式發(fā)生了變化，相應(yīng)地，課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則也要做出適當(dāng)調(diào)整。筆者在教學(xué)過程中，通過實(shí)踐，總結(jié)出了一套新的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。如圖2所示。

由于課程特點(diǎn)，授課內(nèi)容是以專題展開的，教學(xué)過程圍繞項(xiàng)目進(jìn)行，所以評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也以項(xiàng)目為單位。評(píng)價(jià)表的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)兩部分。每個(gè)部分都充分考慮“案例分析、團(tuán)隊(duì)合作、新知識(shí)點(diǎn)理解、辯論/答辯”等階段的學(xué)生表現(xiàn)，在評(píng)分過程中，教師評(píng)分和同學(xué)評(píng)分的比例也有所調(diào)整。該評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，涵蓋了教學(xué)過程的各個(gè)階段，充分尊重教師和學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果，能夠合理、準(zhǔn)確地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果。

六、總結(jié)

將案例教學(xué)法應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)安全課程中，結(jié)合課題特點(diǎn)，采取“知識(shí)點(diǎn)鋪墊+案例導(dǎo)向教學(xué)+實(shí)際的案例分析+小組討論+實(shí)踐操作+小組實(shí)訓(xùn)總結(jié)”的教學(xué)模式展開教學(xué)。這種方式具有深刻的啟發(fā)性，突出課程實(shí)踐性特點(diǎn)，縮短了抽象教學(xué)情境與實(shí)際生活情境的差距，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的能力和品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]案例教學(xué)[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(xué)案例及其研究價(jià)值[J].教師教育研究，2004，（6）：56-60.