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【摘要】CDIO是一种以能力培养为核心的新型工程教育模式。本文从分析信息安全测评课程教学现状和存在主要问题出发,提出了基于CDIO理念的课程教学改革的内容和方法,探讨了组织实施过程中需要关注的关键问题,为该课程全面实施基于CDIO理念的教学改革提供基础。
【关键词】CDIO;课程教学改革
【中图分类号】G202 【文献标识码】A 【文章编号】1001-4128(2010)06-0013-02
教学改革是课程建设的重要内容,涉及教育理念、课程内容体系、教学方法、学习方法和评价方法等诸多内容,其中教育理念的改革是前提和基础。目前我国高等教育的课程教育理念正在由知识为本向能力为本转变,如何能真正实现这一目标是各门课程进行教学改革需要研究和探索的问题。国内外CDIO工程教育模式的研究与实践,为我们提供了一条可行的途径和操作平台。“CDIO”是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate)的缩写,是美国MIT及瑞典的三所大学提出的一种新型工程教育模式。和其它教学模式相比,CDIO更注重培养学生的学习能力和解决问题的能力,是一种能力为本的培养模式。
本文从分析信息安全测评课程的教学现状出发,提出了课程实施教学改革的需求;针对教学改革中需要解决的问题,提出了基于CDIO的课程教学改革内容和方法;在此基础上,研究了课程教改组织实施过程中需要重点解决的关键问题,从而为课程全面实施基于CDIO的教学改革提供基础。
1 课程的教学现状分析
信息安全测评是一门以信息安全测评理论为基础、以信息安全测评技术为主体的专业课程,具有理论和实践并重的特点。该课程从测评的视角分析信息安全相关原理和要素,讲述测评的原理和方法,使学生通过课程学习能深入理解信息安全理论,掌握信息安全测评的原理和技术。
在我院,该课程的教学采取了传统教学模式,以教师课堂讲授为主,学生通过听讲进行课程学习。采用这种教学模式的好处是:①教师重视课程内容组成结构的体系性,每堂课的教学内容完整;①教师注重课程内容的教法和教学设计,教学重点突出;⑶教师重视课程的理论性,构建了学生扎实的理论基础。但这种教学模式的缺点也很明显,主要有:①课堂的中心始终是教师,学生始终处于教学活动的参与者地位,是知识的被动接受者;②重教法,轻学法;重结论,轻过程;③理论讲授为主,缺少实践应用,无法形成学生的实践能力。
这些说明传统的教学模式和教学方法与能力为本的现代教育理念不相符,无法实现“学为主体、教为主导”的要求,不能满足新的人才培养目标的要求。因此必须进行教学改革,解决:①如何将“以教师为中心”的教学模式改变为“学为主体、师为主导”,实现从教师到导师的转换?②如何改变 “满堂灌”的教学方法,变被动接受为主动学习,实现从知识传授到能力培养的转变?的问题。
2 基于CDIO的课程教学改革的内容和方法
以往单纯从教学方法进行教改的结果证明无法解决以上两个问题,必须从教学所涉及的课程内容体系、教学方法、学习方法、评价方法等诸多方面进行改革,才能实现教改目的。美国MIT等大学提出的CDIO工程教育模式正是符合这一教改要求的新教学模式,它注重学生的自学能力、专业能力、分析问题和解决问题能力的培养,通过“基于项目的学习”和“做中学”的方式,构建依托项目的自主学习环境,使得学生在教学过程中单靠死记硬背无法完成课程学习任务,必须主动思考、深入学习和实践,把知识学习、问题思考和实践应用融为一体,才能完成规定的学习目标。
基于CDIO的信息安全测评课程教学改革主要包括以下内容:
2.1 课程内容体系改革。结合课程特点,优化教学内容,形成由理论教学、实验教学和综合应用三部分组成的教学内容。课程的理论教学以信息安全及其测评理论学习为主;实验教学以验证、探究信息安全测评的基本原理,学习测评基本方法为主;综合应用则以能力培养为主,融理论知识和实践应用为一体,构建体现信息安全测评课程特色的项目,并以项目为基础,完成课程的教学目标和能力培养目标。
2.2 教学方法改革。案例教学是一种将探究式、发现式等多种教学方法融为一体,满足现代学习方式,适合具有实践性强特点的课程采用的一种教学方法。它以课程内容需要解决的信息安全测评关键问题为核心,通过案例来引导学生提出问题,分析问题中蕴涵的要素,再由师生共同解决教学实践带有普遍性、典型性的问题,使学生了解并学会分析问题的角度和方法,实现对学生分析、归纳、判断和综合能力的训练。
2.3 学习方法改革。传统教学模式中学生的学习方式是接受式学习,强调学生是学习的接受者,学习变成了纯粹被动的接受和记忆的过程,最终使学生缺乏主动学习的方法。在CDIO模式中,采用发现式、探究式等现代学习方法,旨在充分发挥学生的主体性,调动学生的主动性,促使学生在教师指导下,通过实验活动和实践活动,从做中学、主动学习和综合学习,培养学生的质疑精神和善于思考、勤于實践的意识和习惯,形成与“生为主体、教为主导”对应的学习方式。
2.4 主动学习环境的构建。主动学习环境是基于CDIO的课程教改中教法改革和学法改革的基础平台,可通过实验和项目进行构建。根据CDIO要求,它至少包括两个设计--实现的经历,其中一个为基本水平,一个为高级水平[2]。在综合各实验内容的基础上,确定一个贯穿课程知识和主要技术的项目,通过对项目的构思、设计、实现和运行等环节,使学生了解课程所包含内容的全貌,从“做中学”,鼓励学生进行主动学习和综合学习,完成课程知识的理解和掌握。提高综合应用知识的能力,尤其是主动获取知识的能力。
2.5 课程考核方式改革。课程考核方式改革,也是基于CDIO的课程教学改革重要内容之一。通过对课程学习效果评价方法的改变,辅助课程评价实现从以考核知识为主到以考核能力为主转变。课程可采用的考核方式多样,以学生为主完成的对各种问题的探究如专题研讨、课程论文、课程设计等都可作为考核的手段或考核的组成部分。
3 实施课程教学改革中的关键问题
在基于CDIO的课程教学改革中,通过课程内容体系、教学方法、学习方法、构建自主学习环境和考核评价五方面进行全面教学改革,才能实现“学为主体,教为主导”和能力为本的教学理念。为实现基于CDIO的课程教学改革目标,取得好的教改效果,在具体实施教学改革的过程中,还需要重视以下关键问题:
3.1 课程教学设计。新的教学模式必然带来教学方法的改变。基于CDIO的课程教学改革,要求教和学的方法必须基于学生自己的思考和解决问题的活动,即基于CDIO的课程教学改革必须从教和学两方面进行、而且必须是以学生为主体。因此,课程的教学设计必须体现出学生的主体性和自主性,通过主动学习和经验学习促进专业目标的达成;否则,课程的教学设计是失败的,无法满足CDIO要求。
3.2 案例选择。案例式教学实施中,案例贯穿问题的始终,从提出问题、剖析问题、解决问题,直到得出结论。因此,案例选择是案例式教学取得成功的关键。
选择案例的准则有:①典型性:选择的案例能代表课程的任务目标和应用方向,是从课程内容出发,以实际应用为背景,且与所对应的理论知识有直接的联系,能揭示理论和实际需要的实例。②综合性:选择的案例具有多侧面、多层次、动态性,体现出问题的复杂性,使学生能综合运用所学知识来分析解决实际问题,找到重要的结论,达到提升所学知识的目的。③趣味性:增加案例的生动趣味性,以引发学生的兴趣,调动学生的学习积极性,使学生有兴趣进行案例分析研究。
3.3 实践项目选择。专业课程的相关项目在CDIO大纲中属于三级项目[3],是针对单门课程、为增强课程能力与理解而设置的。所选择项目的难度和适合度是实现“从项目中学习”和“从做中学”的关键。在课程实践项目的选择中,根据课程需求而定。针对基本水平,选择与课程要求的基本技能相对应的验证实验和探究实验;针对高级水平,则需选择能将课程知识和能力要求融为一体、体现课程要求的综合性项目。
3.4 师资要求。师资是进行基于CDIO的课程教学改革取得成功的重要因素,CDIO大纲中明确提出了提升教师能力的要求。在CDIO模式中,教师不仅应当是学习的指导者、还应当是学习的促进者。这就要求教师必须有较强的工程知识和能力,以便在教学中为学生提供恰当的工程实例,并对学生实际操作提供经验性的指导。这反映出CDIO教学模式要求教师同样具备主动学习的能力和终身学习的意识,实现不断地通过学习来充实自身的知识体系、提高任教能力和水平。
4 结束语
针对当前信息安全测评课程教学的现状和存在的问题,本文探讨了基于CDIO的课程教学改革的内容、方法和关键问题。下一步,我们将在以上研究成果的指导下,开展基于CDIO的信息安全测评课程教学改革应用实践,实现提高课程的教学质量和培养学生能力的教学改革目标。
参考文献
[1] 王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J]
[2] 顾佩华等,编译.CDIO大纲与标准[M]
[3] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析.哈尔滨学院学报[J]
【关键词】CDIO;课程教学改革
【中图分类号】G202 【文献标识码】A 【文章编号】1001-4128(2010)06-0013-02
教学改革是课程建设的重要内容,涉及教育理念、课程内容体系、教学方法、学习方法和评价方法等诸多内容,其中教育理念的改革是前提和基础。目前我国高等教育的课程教育理念正在由知识为本向能力为本转变,如何能真正实现这一目标是各门课程进行教学改革需要研究和探索的问题。国内外CDIO工程教育模式的研究与实践,为我们提供了一条可行的途径和操作平台。“CDIO”是构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)、运行(Operate)的缩写,是美国MIT及瑞典的三所大学提出的一种新型工程教育模式。和其它教学模式相比,CDIO更注重培养学生的学习能力和解决问题的能力,是一种能力为本的培养模式。
本文从分析信息安全测评课程的教学现状出发,提出了课程实施教学改革的需求;针对教学改革中需要解决的问题,提出了基于CDIO的课程教学改革内容和方法;在此基础上,研究了课程教改组织实施过程中需要重点解决的关键问题,从而为课程全面实施基于CDIO的教学改革提供基础。
1 课程的教学现状分析
信息安全测评是一门以信息安全测评理论为基础、以信息安全测评技术为主体的专业课程,具有理论和实践并重的特点。该课程从测评的视角分析信息安全相关原理和要素,讲述测评的原理和方法,使学生通过课程学习能深入理解信息安全理论,掌握信息安全测评的原理和技术。
在我院,该课程的教学采取了传统教学模式,以教师课堂讲授为主,学生通过听讲进行课程学习。采用这种教学模式的好处是:①教师重视课程内容组成结构的体系性,每堂课的教学内容完整;①教师注重课程内容的教法和教学设计,教学重点突出;⑶教师重视课程的理论性,构建了学生扎实的理论基础。但这种教学模式的缺点也很明显,主要有:①课堂的中心始终是教师,学生始终处于教学活动的参与者地位,是知识的被动接受者;②重教法,轻学法;重结论,轻过程;③理论讲授为主,缺少实践应用,无法形成学生的实践能力。
这些说明传统的教学模式和教学方法与能力为本的现代教育理念不相符,无法实现“学为主体、教为主导”的要求,不能满足新的人才培养目标的要求。因此必须进行教学改革,解决:①如何将“以教师为中心”的教学模式改变为“学为主体、师为主导”,实现从教师到导师的转换?②如何改变 “满堂灌”的教学方法,变被动接受为主动学习,实现从知识传授到能力培养的转变?的问题。
2 基于CDIO的课程教学改革的内容和方法
以往单纯从教学方法进行教改的结果证明无法解决以上两个问题,必须从教学所涉及的课程内容体系、教学方法、学习方法、评价方法等诸多方面进行改革,才能实现教改目的。美国MIT等大学提出的CDIO工程教育模式正是符合这一教改要求的新教学模式,它注重学生的自学能力、专业能力、分析问题和解决问题能力的培养,通过“基于项目的学习”和“做中学”的方式,构建依托项目的自主学习环境,使得学生在教学过程中单靠死记硬背无法完成课程学习任务,必须主动思考、深入学习和实践,把知识学习、问题思考和实践应用融为一体,才能完成规定的学习目标。
基于CDIO的信息安全测评课程教学改革主要包括以下内容:
2.1 课程内容体系改革。结合课程特点,优化教学内容,形成由理论教学、实验教学和综合应用三部分组成的教学内容。课程的理论教学以信息安全及其测评理论学习为主;实验教学以验证、探究信息安全测评的基本原理,学习测评基本方法为主;综合应用则以能力培养为主,融理论知识和实践应用为一体,构建体现信息安全测评课程特色的项目,并以项目为基础,完成课程的教学目标和能力培养目标。
2.2 教学方法改革。案例教学是一种将探究式、发现式等多种教学方法融为一体,满足现代学习方式,适合具有实践性强特点的课程采用的一种教学方法。它以课程内容需要解决的信息安全测评关键问题为核心,通过案例来引导学生提出问题,分析问题中蕴涵的要素,再由师生共同解决教学实践带有普遍性、典型性的问题,使学生了解并学会分析问题的角度和方法,实现对学生分析、归纳、判断和综合能力的训练。
2.3 学习方法改革。传统教学模式中学生的学习方式是接受式学习,强调学生是学习的接受者,学习变成了纯粹被动的接受和记忆的过程,最终使学生缺乏主动学习的方法。在CDIO模式中,采用发现式、探究式等现代学习方法,旨在充分发挥学生的主体性,调动学生的主动性,促使学生在教师指导下,通过实验活动和实践活动,从做中学、主动学习和综合学习,培养学生的质疑精神和善于思考、勤于實践的意识和习惯,形成与“生为主体、教为主导”对应的学习方式。
2.4 主动学习环境的构建。主动学习环境是基于CDIO的课程教改中教法改革和学法改革的基础平台,可通过实验和项目进行构建。根据CDIO要求,它至少包括两个设计--实现的经历,其中一个为基本水平,一个为高级水平[2]。在综合各实验内容的基础上,确定一个贯穿课程知识和主要技术的项目,通过对项目的构思、设计、实现和运行等环节,使学生了解课程所包含内容的全貌,从“做中学”,鼓励学生进行主动学习和综合学习,完成课程知识的理解和掌握。提高综合应用知识的能力,尤其是主动获取知识的能力。
2.5 课程考核方式改革。课程考核方式改革,也是基于CDIO的课程教学改革重要内容之一。通过对课程学习效果评价方法的改变,辅助课程评价实现从以考核知识为主到以考核能力为主转变。课程可采用的考核方式多样,以学生为主完成的对各种问题的探究如专题研讨、课程论文、课程设计等都可作为考核的手段或考核的组成部分。
3 实施课程教学改革中的关键问题
在基于CDIO的课程教学改革中,通过课程内容体系、教学方法、学习方法、构建自主学习环境和考核评价五方面进行全面教学改革,才能实现“学为主体,教为主导”和能力为本的教学理念。为实现基于CDIO的课程教学改革目标,取得好的教改效果,在具体实施教学改革的过程中,还需要重视以下关键问题:
3.1 课程教学设计。新的教学模式必然带来教学方法的改变。基于CDIO的课程教学改革,要求教和学的方法必须基于学生自己的思考和解决问题的活动,即基于CDIO的课程教学改革必须从教和学两方面进行、而且必须是以学生为主体。因此,课程的教学设计必须体现出学生的主体性和自主性,通过主动学习和经验学习促进专业目标的达成;否则,课程的教学设计是失败的,无法满足CDIO要求。
3.2 案例选择。案例式教学实施中,案例贯穿问题的始终,从提出问题、剖析问题、解决问题,直到得出结论。因此,案例选择是案例式教学取得成功的关键。
选择案例的准则有:①典型性:选择的案例能代表课程的任务目标和应用方向,是从课程内容出发,以实际应用为背景,且与所对应的理论知识有直接的联系,能揭示理论和实际需要的实例。②综合性:选择的案例具有多侧面、多层次、动态性,体现出问题的复杂性,使学生能综合运用所学知识来分析解决实际问题,找到重要的结论,达到提升所学知识的目的。③趣味性:增加案例的生动趣味性,以引发学生的兴趣,调动学生的学习积极性,使学生有兴趣进行案例分析研究。
3.3 实践项目选择。专业课程的相关项目在CDIO大纲中属于三级项目[3],是针对单门课程、为增强课程能力与理解而设置的。所选择项目的难度和适合度是实现“从项目中学习”和“从做中学”的关键。在课程实践项目的选择中,根据课程需求而定。针对基本水平,选择与课程要求的基本技能相对应的验证实验和探究实验;针对高级水平,则需选择能将课程知识和能力要求融为一体、体现课程要求的综合性项目。
3.4 师资要求。师资是进行基于CDIO的课程教学改革取得成功的重要因素,CDIO大纲中明确提出了提升教师能力的要求。在CDIO模式中,教师不仅应当是学习的指导者、还应当是学习的促进者。这就要求教师必须有较强的工程知识和能力,以便在教学中为学生提供恰当的工程实例,并对学生实际操作提供经验性的指导。这反映出CDIO教学模式要求教师同样具备主动学习的能力和终身学习的意识,实现不断地通过学习来充实自身的知识体系、提高任教能力和水平。
4 结束语
针对当前信息安全测评课程教学的现状和存在的问题,本文探讨了基于CDIO的课程教学改革的内容、方法和关键问题。下一步,我们将在以上研究成果的指导下,开展基于CDIO的信息安全测评课程教学改革应用实践,实现提高课程的教学质量和培养学生能力的教学改革目标。
参考文献
[1] 王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J]
[2] 顾佩华等,编译.CDIO大纲与标准[M]
[3] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析.哈尔滨学院学报[J]