案例教学在计算机科学与技术专业课教学中的应用

葛继科，雷亮

案例教学在计算机科学与技术专业课教学中的应用

葛继科，雷亮

案例教学是培养创新型实用人才的有效手段。针对计算机科学与技术专业课与实践结合比较紧密的特点，探讨了案例教学在计算机科学与技术专业课程教学中的应用，并在网络安全技术课程教学过程中进行案例教学的实践，取得了良好的效果。

案例教学；教学改革；计算机科学与技术；人才培养

案例教学（Case-teaching或Case Method）是指通过提供一个真实的或模拟的具体情景，有选择地把问题呈现出来，让学生置身于该情景之中，在教师的组织下，通过对案例的阅读、思考、分析、讨论和交流，开发学生发现、分析和解决实际问题的能力。它强调以学生为主体，以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为目的［1］。从传统教学模式到案例教学模式，意味着从教学理念到教学目的、从教学内容到教学手段的彻底变革。传统教学与案例教学在教学目的、教学方式、教学效果、师生沟通、学生的学习积极性及学习效果等方面均有区别。案例教学本质上是要改变以传授知识为中心的继承型教育观念，树立注重培养创新精神的创新型教育观念［2］。

计算机科学与技术专业课程的传统教学模式侧重于讲解基本概念、基本原理，并提供在该学科领域认识事物和解决问题的一般原则与通用方法。由于学生缺乏对工程实践背景的了解，其结果是学生虽然掌握了单科知识，但却很难进行融会贯通并综合应用。加强工程实践环节的关键在于给学生创造理论联系实际、亲自动手的机会，从而提高学生综合应用知识的能力。起源于管理学、法学等学科的案例教学以其特有的教学理念和教学方式，能够较好地适用于计算机科学与技术专业课程的教学过程中，对计算机科学与技术专业人才培养具有重要作用。

一、基于案例教学的计算机科学与技术专业课程教学探讨

在计算机科学与技术专业课的教学过程中引入案例教学，是指在教师的指导下，根据教学目的要求，组织学生对典型案例进行研究、应用、思考、分析、讨论和交流等活动，教给他们分析问题和解决问题的方法或道理，进而提高他们分析问题和解决问题的能力，从而提高学生的实践和创新能力，同时加深学生对计算机科学与技术相关课程基本原理和概念的理解。

（一）案例教学有助于创新型人才的培养

（1）教学案例的复杂性有利于开拓学生的创新思维。传统的教学通常以了解、理解、掌握某知识点作为教学目标，只告诉学生怎么去做，不告诉学生如何去做，而且很多内容在实践中不实用，学习过程也乏味无趣，这在一定程度上损害了学生的学习积极性和创造性，从而影响了学习效果。在案例教学过程中，教学案例具有一定的难度，并且没有唯一的正确答案，同时也没有人告诉学生应该怎么去做，而是要自己去思考、去创造，使得枯燥乏味变得生动活泼，有效地发挥了学生的自主能动性，促进了学生的创新能力。另外，通过对案例的分析，有助于打破学生的思维定势，建立随机应变、触类旁通、新颖独特、发散思维与聚合思维相结合的创新型思维。

（2）教学过程中的双向交流有利于培养学生的创新能力。传统的教学方法是老师讲、学生听，学生有没有听、听懂多少，只有在最后的测试中才知道，而且学到的都是死知识，学生很难灵活运用。在案例教学中，学生拿到案例后，要先主动进行消化，然后查阅各种必要的理论知识．这无形中加深了对知识的理解。掌握这些理论知识后，还要经过缜密地思考，提出解决问题的方案，进一步提升了学生的创新能力。另外，学生对案例的答案随时需要教师给予引导，这也促使教师深入思考，并根据不同学生的不同理解补充新的教学内容，这种双向交流对教师的教学能力也具有一定的促进作用。

（3）教学方式的启发性有利于提升学生的学习素质。传统教学通常只要求学生一味地学习书本的死知识，从而忽视了实际能力的培养，对学生自身的发展有着巨大的障碍。案例教学中，教师十分注重学生的主体性和主动性的发挥，注重启发学生自主地开展学习，使学生学会学习，为学生的创新能力奠定坚实的知识基础。同时，开放的和动态的知识结构不仅使创新型人才易于接受新知识，还可发挥知识相关性的作用，使灵感的火花不断闪现，有利于提升学生的学习素质。这种学生主动参与的学习方式对于塑造学生自信果敢、求真务实、坚毅灵活、沟通合作的创新人格具有极高的价值［3］。

（二）案例教学有助于课程理论难度的降低

通过教师精心选择的具有代表意义、能够反映计算机科学基础理论和基本概念的案例，使学生在对案例的探究过程中，在现有理论及实践基础上，将典型案例所涉及的理论逐个分解、逐步细化；同时，教师结合案例的应用，用通俗易懂的教学方式将这些理论讲细、讲透，让学生真正理解并掌握案例所涉及的理论知识，从而降低专业课的理论难度。

（三）案例教学有助于理论与实践的结合

案例教学的目的之一就在于使学生能够理念联系实际。利用案例教学，促使理论与实践相结合就是要通过案例，在基础理论已基本掌握的前提下，运用案例涉及的理论指导学生的实践，逐步提升学生的实际动手能力。

比如在教学实践环节，采用案例教学中的个别解决法。要求每一个学生在实验前先写一份具有理论支撑且有详细操作步骤的实验报告，并提出自己的观点和解决问题的可行办法，然后再进入机房进行实际操作，实验结束考核时以能再现课程案例为考核目标。在讨论阶段，每位同学都要就自己和他人的方案发表见解，通过这种经验交流，对于未能及时完成实验任务的同学，一方面可以取长补短、促进人际间的交流能力；另一方面也是一种激励效果，一次技不如人情有可原，但长期落后者，必生奋发向上、超越他人的内在动力，从而促使他们刻苦学习、积极进取、努力赶超其他同学，最终达到共同进步的目标。

（四）案例教学有助于教师教学技能的提高

计算机科学与技术专业课程中的知识更新速度比较快，这就要求授课教师不但要具有较高的理论水平和学习能力，还应具备较为丰富的实践经验。因此，为了圆满完成教学目标，教师必须更新教育观念、改革教学方法，在教学中因材施教，采用多种教学方法，改变过去“一言堂”的教学模式，形成讲、读、议、练相结合的启发式、研讨式教学模式，尤其引入包括“案例引入、案例讨论、概括总结”三个基本环节的案例教学，教师通过案例教学得到的知识是内化了的知识，并且可以整合教学过程中“不确定性”的知识，帮助教师理解教学中出现的问题，掌握对教学进行分析和反思的方式。这就要求教师具有丰富的、扎实的专业知识和教学功底，并能够及时吸取新观点、新成果来更新教学内容。对不具备这方面技术和经验的教师要通过进修、培训等方式提高自己的业务水平［4］［5］。

二、案例教学在网络安全技术课程教学中的应用

“网络安全技术”是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术等领域的多学科交叉的课程。随着各种网络安全攻击手段和保障网络安全的技术不断推陈出新，该课程在强调学生对技术原理掌握的同时，更注重学生解决实际问题的实践能力，仅仅通过阅读教科书或者课堂听讲不可能完全、系统地掌握本课程涉及到的主要内容，学习网络安全技术最重要的环节就是实践。在课程学习过程中，笔者对案例教学法在网络安全技术课程教学中的应用进行了有益的尝试。

（一）利用各种途径增强学生的专业学习兴趣

利用报刊杂志、网络安全论坛上的具体案例，让学生逐步认识到网络安全的重要性，并让他们切身体会到成为网络安全工程师是一份非常荣耀、非常刺激的职业，从而增强他们的专业学习兴趣。

（二）利用案例教学法降低理论教学的难度

在讲授网络安全理论时，大量采用学生在使用网络过程中熟知的日常案例，深入浅出地讲授网络安全相关理论知识，以降低理论难度。比如在讲授病毒知识点时，采用人类流行性感冒的案例，能够让学生形象地理解病毒的特征及原理，并明确防范病毒的方法和措施；在讲授网络钓鱼攻击知识点时，采用现实生活中钓鱼的案例，让学生很容易就理解了网络钓鱼口令攻击的工作原理。

（三）设置案例，提高学生的实践能力

设置各种网络安全的问题案例，如被挂马的网站，中病毒的计算机等，让学生运用相关理论知识，亲自动手去解决相关问题，从而使学生身临其境地体会到案例所涉及的理论知识在现实生活中的具体应用。这种模式不但培养了他们的实际动手能力，而且也让学生在解决问题的过程中增强了自主学习的能力。

笔者在教学实践中深刻感受到，在网络安全技术课程教学过程中引入案例教学，将抽象的网络安全理论知识和纯熟的技术寓于具体、形象的案例之中，是消除学生对网络安全理论知识的畏难情绪、提高学生学习兴趣、培养学生实践创新能力的重要教学方法，取得了较好的教学效果。

三、结语

随着计算机技术的飞速发展，计算机科学与技术专业课程的教学改革任重而道远，迫切需要我们进一步深入地进行理论教学、实践教学等多方面的教学改革，需要我们不断学习新方法、采用新思路，以适应计算机科学理论及技术的快速发展和社会需求。同时，也需要我们更紧密地结合实际，及时更新教学内容和教学方法，不断促进教学水平的提高，从而不断地提高教学质量，培养出更多的高素质创新型实用人才。

[1]陈福松.案例教学与创新型人才培养[J].杨州大学学报：高教研究版，2009，13（5）.

[2]张家军，靳玉乐.论案例教学的本质和特点[J].中国教育学刊，2004（1）.

[3]房国忠，王晓钧.基于人格特质的创新型人才素质模型分析[J].东北师范大学学报：哲学社会科学版，2007（3）.

[4]郭俊辉，曹旭华，王富忠.案例教学效果的最优模型探索[J].高等工程教育研究，2010（3）.

[5]余闻婧.案例教学中教师“实践性知识”的建构[J].教育理论与实践，2009，29（11）.

G642.4

A

1673-1999（2011）09-0170-02

葛继科（1977-），男，博士，重庆科技学院信息工程学院讲师，研究方向为网络安全技术、人工智能；雷亮（1973-），男，在读博士，重庆科技学院副教授。

2011-02-28

重庆科技学院“网络安全技术”案例库建设项目（A1030）。