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1、结合教育理念与案例教学进行教学探索与实践 本文介绍了我院以CDIO教育理念为指导，使用案例教学方法在“安全电子支付与电子货币”课程中进行的探索与实践。实践证明这样的教学改革确实能够收到良好的教学效果。 1引言 CDIO作为一种新的工程教育理念，主张以产品研发的CDIO全过程，即构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)为载体，培养学生在四个层面的能力(见表1)。 CDIO认为学生在工程教育中既要掌握专业基础知识，又要掌握集社会、科技、经济、人文为一体的大系统的适应与调控能力，培养出来的学生是具备终生学习和团队交流能力，有专业技能和工程能力
2、、有社会意识和企业家敏锐性的工程师，将来能够在工作的工程团队中发挥作用，生产出社会需要的产品和系统，这些正是我们对软件高级人才提出的要求。 对照软件高级人才的要求以及目前我们的不足与缺陷，我们意识到必须对我们目前的教育理念和培养方法进行改革，因此我院选定了体现当今工程教育共识的CDIO教育理念作为指导思想，开始进行基于CDIO的国际化、工程化软件人才培养创新实验区的建设，力争从人才培养方案、课程设置、实践教学、院企合作、师资培养与使用、管理与运行机制等方面进行全面改革，促进人才培养与社会和产业的结合，为社会和经济发展服务，培养出符合社会和企业需要的软件高级人才。 按照学院建设基于CDIO的国际
3、化、工程化软件人才培养创新实验区的建设目标，作者在信息安全专业的一门专业选修课“安全电子支付与电子货币”中以CDIO教育理念为指导，并配合使用案例教学方法进行了一些新的教学探索与实践。 2教学探索与实践 “安全电子支付与电子货币”涉及金融、安全、工程、技术以及法律等各个方面的知识，是一门专业性、实用性和实践性极强的课程。针对信息安全人才的培养目标，本门课程的教学内容力争反映本领域最新的科学技术成就，以两个基础，一个提升围绕一个中心展开教学。两个基础分别是金融领域相关知识和与之密切相关的安全知识与技术；一个提升是各种安全电子支付系统真实案例的研究和分析；一个中心是在对案例进行研究和分析的基础上进
4、行集金融、安全、工程、技术以及法律为一体的安全电子支付大系统的构思设计实施运作实践，最终目标是通过本门课程的教学增强学生的四大能力。 在具体的教学过程中，我们让学生带着解决工程问题的追求进行课程学习，以个人能力(自主、创新)、人际交流、协同工作能力培养为目标，着重培养学生的信息素质(收集和分析信息资料的能力)，分析和解决实际工程问题的能力，以科学的专业内容为载体，以案例教学为手段，实现学生专业技能与工程能力的培养。 “安全电子支付与电子货币”的案例以金融项目和电子支付协议、系统为主，例如基于电子支票的电子支付案例包括FSTC的电子支票项目、NetBill协议和NetCheque系统；基于银行卡
5、的电子支付案例包括First Virtual系统、IBM的iKP协议、SSL协议和SET系统等。课程的教学过程始终都围绕着这些案例展开教学，按照CDIO的教育理念，我们对案例进行分类和整理，将案例分为三类课堂讨论案例、课外研究分析案例和实践案例。 (1) 课堂讨论案例 课堂讨论案例注重专业知识的掌握和启发性，案例内容必须以金融领域的概念知识为基础，因此教学过程以教师为主导。整个教学过程由如下五个步骤组成。 第一步教师在课前需要按照教学目的，结合案例内容列出相关金融概念和案例要点，特别是要准备两类问题。一类是帮助教师了解学生是否掌握金融概念以及是否掌握安全技术基础的问题，另外一类是在案例讨论中需
6、要重点讨论的问题，例如案例的优势、存在的问题、适应的具体应用环境和改进建议等。 第二步教师在课堂上对案例进行详细讲解，在讲解过程中不断对学生进行金融概念以及安全技术基础问题的提问。这些问题不仅可以帮助教师了解学生的掌握情况还可以促使学生在听课的过程中进行思考，为后面的案例讨论做准备。 第三步案例讲解完毕，学生组成小组，在小组内部围绕案例的问题进行讨论，讨论完后小组成员达成一致，形成整个小组的基本观点，整个讨论结果要求记录下来，在课后提交给教师。 第四步由小组派出代表陈述本小组的基本观点，如果其他小组持有不同的观点可以提出来讨论，教师在整个讨论过程中既要注意以学生为中心又要适当进行引导，调动学生
7、讨论的积极性。 第五步讨论完毕由教师进行总结，如果有学生不同意教师的总结，则继续讨论，直到所有学生同意教师的总结，则案例教学完毕，教师根据课堂讨论的情况和学生提交的讨论记录给学生记录成绩，作为今后学生总评成绩的一部分。 FSTC的电子支票项目是一个典型的课堂讨论案例，因为这个案例对电子支票支付系统的体系结构、支票格式、支付系统模型、支付系统功能等进行了全面的定义。学生对支票的内容，支票的使用以及一些支票的相关概念都不了解，这些金融基础知识就需要教师给学生们进行讲解。而且由于本课程采用双语教学，学生还可以学到一些英文专业名词，为今后的研究打好基础。在课堂讨论过程中，教师可以组织学生根据FSTC对
8、电子支票支付系统的多个实现模式进行讨论，讨论每一种模式各自的优缺点、所适合的应用环境、存在的问题、改进建议以及实现考虑等。在讨论过程中学生可以充分展示自己的创新思维，而且通过讨论可以形成实践的前期准备基础，讨论的结果对于学生和教师都非常有启发性。 通过课堂讨论案例的教学，可以达到三个目的一个是让学生掌握相关安全技术基础知识，了解金融领域、银行及相应的商业和社会环境；另外一个是培养学生解决问题、进行工程分析和掌控系统整体性的能力；最后是培养学生团队协作能力，提高学生沟通表达能力，激发学生的创造力，帮助学生挖掘自己的优势。 (2) 课外研究分析案例 课外研究分析案例是教师为学生准备的可以完全由学生
9、自主学习并研究分析的案例。学生在学习课外研究分析案例之前已经具备所需要的所有基础知识。与课堂讨论案例相比，课外研究分析案例的内容要更为详细和复杂，需要学生以自组团队的形式进行研究、分析和讨论，整个教学过程以学生为主导，由如下四个步骤组成。 第一步由教师提供案例的所有相关材料，同时附带一些引导性质的问题供学生讨论。 第二步学生以自组团队的形式自主安排时间和地点进行案例的学习、研究、分析和讨论，在学习过程中形成的成果需要记录下来到课堂上提交给教师。 第三步在课堂上，各个小组以分享的形式向其他小组进行学习成果的介绍，介绍完后其他同学可以进行提问或给予建议，展开讨论。 第四步讨论完毕，教师根据学生提交
10、的研究成果和课堂讨论的情况给学生记录成绩，作为今后学生总评成绩的一部分。 NetBill协议是一个非常适合课外研究分析的案例，因为NetBill协议规定了整个交易过程的详细步骤和传送数据的具体内容。如果在课堂上由教师讲授，效果会非常不好，而且在学习这个案例之前学生已经具备电子支票相关基础知识，完全可以由学生以团队的形式展开研究。另外，学生可以在研究分析过程中自己提出问题，同时参考教师给出引导性问题，例如NetBill发展是否有局限性？作为小额支付系统NetBill的消息内容是否过于复杂等。学生根据已经具备的技术基础考虑具体实现的细节，形成自己的改进实现方案，在课堂上进行讨论。 通过课外研究分析
11、案例的教学，我们也可以达到三个目的一个是培养学生自主学习研究的能力；另外一个是培养学生根据外部社会环境及商业金融环境进行工程分析和解决问题的能力；最后是培养学生团队协作能力，提高学生沟通表达能力和书面表达能力，激发学生的创造力，帮助学生挖掘自己的优势。 (3) 实践案例 实践案例是由学生以团队的形式自主从前两类案例中挑选出适合小组进行实践的案例。通过对前两类案例的学习积累，学生已经具备了基础知识，已经了解了案例的外部适用环境。通过小组讨论和课堂讨论已经完成了整个系统的初步构思和设计，而且团队已经形成，已经准备好进行工程实践了。整个实践案例的教学过程以学生为主导，教师充当指导教师和系统用户两种角
12、色，当学生在实践过程中遇到问题和困难的时候，教师给予指导。在学生实现系统的过程中，教师还作为系统用户给学生提出一些实际的要求，让实现的系统更为友好而且易于使用。在学生完成系统后，教师根据学生完成的系统情况以及系统的报告文档给学生记录成绩。 通过实践案例教学，一方面可以让学生反思原来在进行案例学习过程中所做出的各种结论是否合理，更重要的是可以锻炼学生的个人技能，让学生在整个系统的构思设计实施运作过程中发挥自己的作用，进行有效的工程实践。 最终，本门课程对学生的学习评估是针对学生不同的能力用不同的方式来进行考核，专业基础知识部分用试卷进行考核，而CDIO相关的能力则用系统、记录、报告、课堂表现等形
13、式进行考核。 3总结 通过在“安全电子支付与电子货币”课程中进行的探索与实践证明，CDIO教育理念的指导作用是可行的。在教学中采用案例教学法可以很好的完成课程的教学目的，而且可以有效的贯彻CDIO的教育理念，提升学生的四大能力。为了保证教学的确达到教学目的，整个教学的实施过程中我们不断的加强学习反馈，通过广泛评估与评价不断对教学过程进行改进。另外，我们还总结出对教师的三个必要要求第一个要求是要保持案例的时代特征，就不能停止案例的收集工作；另外一个要求是教师需要参加到社会实践中，保持与产业界的合作；最后一个要求是针对不同的学生，教师在课堂讨论过程中的引导和启发方式需要不断改变，以保证学生的积极性和课堂讨论的效果。 第 9 页