案例教学法在嵌入式系统安全课程中的应用

李涵

摘要：案例教学法对高校培养应用型、复合型人才具有重要意义。本文将案例教学法应用到嵌入式系统安全课程中，结合课程特点，提出了一种新的教学模式，通过实践，取得了良好的教学效果，培养了学生的创新精神和解决实际问题的能力。

关键词：案例教学；嵌入式系统安全；教学方法

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0186-02

一、引言

随着高校培养应用型、复合型人才需求的提出[1]，高校在课程设置、教学模式等方面进行了改革。《嵌入式系统安全》课程实践性较强，而传统教学方法只注重讲述理论模型，缺乏创新，加之学生水平参差不齐，导致课程授课目标无法很好完成。为此，探索新的教学培养模式势在必行。

二、目标

嵌入式系统安全课程内容涵盖了安全体系结构/协议、认证技术、病毒与恶意代码、网络入侵、入侵检测与防火墙、嵌入式系统安全等内容。课程顺应嵌入式系统与移动互联网的发展，快速建立对嵌入式移动互联网安全的全貌概览。学生通过学习，能够了解嵌入式系统与网络安全的基本知识和掌握具体应对办法，独立学习与初步设计嵌入式系统安全方案，为今后应用嵌入式系统或从事移动互联网安全管理打下良好基础。

为了鼓励学生独立思考、培养创新思维，在授课过程中，笔者根据案例教学法的特点，照顾到课程综合性和实践性强的特点，逐步采取“案例导向教学+实际的案例分析+实践操作”的方式实施教学，提高学生学习兴趣，取得了良好的教学效果。

三、方法设计

案例教学（Case Teaching Method）是由美国哈佛法学院前院长C.C.Langdell于1870年首创[2]，后经哈佛企管研究所所长W.B.Doham推广，被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。

案例教学法对提高人才培养质量具有深远意义[3]。应用到本课程中，在每个技术专题的讲解过程中，采用“知识点铺垫+案例导向教学+实际的案例分析+小组讨论+实践操作+小组实训总结”的教学模式展开试点教学。

四、实施方案

在实际授课过程中，结合案例教学法和课程实际特点，笔者采用如图1所示的教学模式展开教学。

如在讲解网络攻击技术专题时，首先铺垫知识点。网络攻击分为三个阶段：预攻击、攻击、后攻击阶段。预攻击阶段要收集目标网络、目标主机的信息。如，获取网络拓扑结构、主机操作系统类别、开放端口和服务情况等。有了基础知识的铺垫，必须辅以实际案例。因此，课堂中为学生演示信息收集过程。通过网络命令ping、tracert/traceroute、nslookup，或网络登录截取banner信息等，推断目标网络和目标主机的基本信息。这些都是学生日常使用网络和计算机中常接触的命令和操作过程，但没有理论知识的铺垫，很少有人能够联想到这类操作可帮助黑客获取到如此重要的敏感信息。

完成了上述内容，学生的学习积极性已被调动起来，接下来进行具体的案例分析。课堂中演示用实际工具，如端口扫描、漏洞扫描软件，获得目标主机的系统漏洞和开放端口/服务情况。通过案例解析，让学生从理论了解到实际操作，有了直观、具体的认识。在小组讨论阶段，老师可提出问题：“上述扫描工具的实施原理是什么？能否借助于之前学习过的网络知识、编程知识，自己设计实现一个类似的软件工具？”

鉴于课堂授课时间有限，接下来的“小组讨论”和“实践操作”阶段留在课后完成。但教师需为学生进行小组划分，并给出具体任务。

在“小组讨论”和“实践操作”阶段，教师不再是课程知识的传授者，转而充当指导者的角色，帮助学生完成任务。之后，要求学生在课堂上进行“小组实训总结”，通常是以“作品展示+演说答辩”的形式进行。

五、评价准则

课程授课模式发生了变化，相应地，课程教学效果的评价准则也要做出适当调整。笔者在教学过程中，通过实践，总结出了一套新的综合评价指标。如图2所示。

由于课程特点，授课内容是以专题展开的，教学过程围绕项目进行，所以评价标准也以项目为单位。评价表的评分标准分为过程评价和结果评价两部分。每个部分都充分考虑“案例分析、团队合作、新知识点理解、辩论/答辩”等阶段的学生表现，在评分过程中，教师评分和同学评分的比例也有所调整。该评价准则，涵盖了教学过程的各个阶段，充分尊重教师和学生的评价结果，能够合理、准确地反映出学生的学习情况和学习效果。

六、总结

将案例教学法应用于嵌入式系统安全课程中，结合课题特点，采取“知识点铺垫+案例导向教学+实际的案例分析+小组讨论+实践操作+小组实训总结”的教学模式展开教学。这种方式具有深刻的启发性，突出课程实践性特点，缩短了抽象教学情境与实际生活情境的差距，培养了学生的创新精神和解决实际问题的能力和品质。

参考文献：

[1]王攀峰，张天宝.试论传统课堂教学的基本特征及其面临的困境[J].教育理论与实践，2011，（5）：49-53.

[2]案例教学[EB/OL].[2015-11-10].

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

[4]商利民.试论新课程改革中的教学案例及其研究价值[J].教师教育研究，2004，（6）：56-60.