1、“数据结构”课程教学改革与实践的研究摘要：本文介绍了我院针对“数据结构”课程的特点和教学中存在的难点，对该课程的教材内容、教学方法、教学手段、教学实践等方面进行的全方位改革。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：数据结构；教学改革；教学实践 当前“数据结构”课程的教学存在以下问题：(1) 教学内容跟不上计算机技术的快速发展，教材都没有从理论、抽象和设计三种形态的高度来组织教学内容，理论性强，实践性弱。(2) 教学方法单一，不能让学生要掌握本学科系统分析、解决问题的基本科学方法。(3) 教学手段的落后，PPT 讲稿只是简单地将教材内容翻成电子讲稿，教学效果还不如黑板加粉笔的教学手段。(4) 教学实践
2、设置侧重于单一知识点的训练，与实际应用脱节。 针对以上所存在的问题，课程组对“数据结构”课程的教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等方面进行了全方位改革，激发了学生的积极性，提高了教学效果。 1 教学内容的改革 针对“数据结构”的教学内容具有多和杂的特点，本项目考虑把知识单元的概念推广引入到课程的内容组织中，并以知识单元为基点分阶段组织实施教学。知识单元就是由若干专题组成的知识模块，它的引入易于增加教学的灵活性，同时可以降低教学难度。知识单元易于扩展，也易于有机而适度地引入和补充新概念和新理论，也易于加强实验与实践环节的设计，有利于学生专业素质的提高和能力的培养。 根据基本数据结构的学习目标
3、，我们可以把“数据结构”课程的教学内容设计为:(1) 预备知识单元；(2) 线性结构单元；(3) 树形结构单元；(4) 图结构单元。另外，再设计一个知识综合应用单元。这些知识单元教学过程的组织，依据由简单到复杂的系统科学分类原则，按照三个系统层次：一对一(即线性结构)、一对多( 即树形结构) 、多对多( 即图结构)的方式呈由易到难的梯度逐步展开。预备知识单元内容主要包括: 数据结构的概念；数据结构的原则；问题、算法、程序；算法的效率等基本概念。线性结构单元内容主要包括：线性表、栈和队列这三个基本模型，以及一个线性表的特例字符串。树形结构单元内容主要包括树模型、二叉树模型以及这些模型的典型用例。
4、图结构单元内容主要包括图模型以及图模型的典型用例。综合应用单元的教学内容设计主要侧重于具体应用中的模型选择及其性能比较和分析，能够增加知识面的广度和知识点的深度。这部分可以根据应用场合再设计为五个相对独立的子单元：动态存储管理、排序、检索、文件和面向对象程序设计基础的抽象数据类型的概念以及相应的知识架构。 2 教学方法的改革 课题考虑把整个“数据结构”的教学划分为两个阶段。第一阶段为课堂教学阶段，强调对书本理论知识的理解和掌握；第二阶段为课程设计阶段，强调利用所学到的知识解决实际问题的能力的锻炼和培养。“数据结构”课堂教学阶段的主要任务是使学生掌握大量的系统的理论知识，要达到这一目的，我们在这
5、一教学阶段采用奥苏泊尔有意义的接受式学习方法。有意义的接受式学习是指学生以主动性、积极性的思考为核心的一种理解性学习，其特点是学生身与心、认知与情感、逻辑思维与直觉等的和谐统一以及在学习过程中的投入。 为了实现有意义的接受式学习，我们在选择和安排教学材料时，充分考虑学习材料的逻辑意义及联系，并尽可能与学生认知结构中的有关知识相联系。这样新知识既可以在学生原有的认知结构中获得心理意义，又可以使学生原有认知结构经过吸收新知识而得到改造和重新建构。在讲授新知识前，先给学生提供涵盖面较广、概括水平高的引导性材料，即“先行组织者” 。如在准备栈、队列等教学内容时，收集一些学生熟悉的实际生活中的现象、事例
6、，在讲授时深入浅出地把这些现象、事例和书本中的知识和理论联系起来，从而使学生对深奥的理论概念有个清晰的理解。另一方面，利用教师所掌握的知识和经验向学生讲清楚所学习内容的潜在意义(如二叉树、图以及各种数据结构在后续课程以及在实际工程中的应用等)，提高学生有意义的学习意向和学习兴趣。并尽可能通过多种途径提高和改进学生的原有认知结构，最终使学生能积极主动地使这种具有潜在意义的新知识与其认知结构中有关的旧知识发生相互作用，使旧知识得到改造，新知识获得实际意义。 通过第一阶段有意义的接受式学习，学生对所讲授的基本理论、基础知识有了较好的理解和掌握,就开始教学的第二个阶段，即课程设计阶段。在这个阶段，我们
7、采用布鲁纳的发现式学习理论来指导整个课程设计的全过程。 “发现式学习”的模式就是：教师不是把知识直接呈现在学生面前，而是让学生自己通过一系列的主动的认知和发现行为去发现并获得所需要掌握的学习内容，通过自己主动的探索和寻找获得知识的答案，按照自己的学习方式去学习，然后便同接受式学习一样，把发现的内容加以内化，以便以后在一定场合下予以运用。在“数据结构”课程设计中，首先由教师创设一些学生感兴趣的、有实际应用背景的课程设计情境，使学生在这种情境中产生矛盾，从而进行积极、主动的思考，提出要解决的问题和设想，让学生充分发挥自己的能力进行研究和探索、自主地提出设计方案、独立地进行编码，最终解决问题并得出自
8、己的结论。教师的主要任务是采用启发式教学方法培养学生良好的学习态度，激发学生的学习热情和学习积极性，并为学生发现知识创造条件和提供帮助。相对于前一阶段的接受式学习，这一阶段教学过程并非让学生“接受学习” ，而是由学生自己去发现学习内容，并自己找到解决问题的办法和途径，因而更加注重学生的学习主动性，强调学习过程和学习方法的学习，这些也正是素质教育所强调和注重的。 3 教学手段的改革 多媒体教学不应该只是简单地将教材内容翻译成电子讲稿，教师应当充分利用这些教学手段更新所带来的便利和视听效果以优化传统的课堂教学过程，增强教学效果和效率。那些在传统教学中用语言和板书难以表达(如复杂的图形、繁琐但无需推
9、导的公式)、学生难以理解的抽象内容和复杂的变化过程( 如用静止的流程图难以描述的动态过程等)，考虑采用 CAI 以通过模拟、人机交互手段很好地解决，并且可以优化过程和授课时间，使得课程的教学质量达到一个新的境界。 例如，在讲解利用堆栈和队列解决迷宫问题时，采用了多媒体教学手段，学生能够直观得看到迷宫中路线的变化，特别是在回朔时的变化，能够加深对问题的理解。尤其是通过 CAI 课件，教学可以个性化，而且可以使教学内容变得更形象、直观、生动和有趣，从而取得更好的教学效果。我们正在将已有的“数据结构”课件不断地改进升级，并应用到课程教学中，同时我们正在网站中开辟专门的网页和提供教师的 Email 地
10、址，开展网上讨论和网上答疑。应该指出，不能为了形象、直观和生动而削弱通过形式化数学方法进行逻辑推理抽象思维的教学，否则就会使课程沦落为著名计算学科专家 Dijkstra 所批评的幼稚化。而且，虽然 CAI 在教学环节上程度不同的发挥了作用，但不能完全取代教师在教学过程中的重要作用，应把它与本课程的课程体系、教学内容、教学方法等有机结合,才能发挥最佳效益。 4 教学实践的改革 实践不仅要求学生实现每一章所讲述的基本算法，同时在学期末应要求学生完成两道综合实践题。 对于单一知识点实验题的设计，我们遵循由浅入深、循序渐进的原则，设计十道题，包括线性表操作、链表操作、串操作、栈操作、队列操作、树操作、
11、图操作、查找、排序和文件操作。我们考虑设计的实验题来源于现实社会的实例，例如医院排队挂号看病的问题对应于队列的操作；计算机系统中文件和目录的建立对应于树的操作；网络路由的选择对应于图的操作。这样使学生觉得数据结构不再只是抽象的理论，而是一门与实际紧密联系的课程，可激发他们学习的兴趣。单一知识点实验题的练习与课堂授课和学生学习是相辅相成的，是强化学生理解数据结构局部知识的一种训练手段。 我们考虑设计的综合实验题有两道，一个是运用排序来对学生管理系统中的数据进行处理，该题包含了数组、线性表、查找、排序、文件存取及系统资源调用等内容；另一个是城市交通图的设计，该题包含了图的遍历以及递归算法等知识点的
12、理解和综合应用能力。这两道题均覆盖了数据结构的大部分知识点，充分体现了静态数据结构与动态数据结构的结合，具有较强的综合性。通过对综合实验题的连联系，学生逐渐学会针对具体问题，自己选择合适的逻辑结构以及有效的组织这些数据的存储结构，学生的软件设计水平也会因此得到进一步的提高。 通过这次教学改革，能够调动学生主动学习的积极性，有效培养了学生的实践能力，也促进了教师业务素质的提高。我们这门课程目前正在申请校级精品课程，也希望能够将本课程的教改经验推广到整个计算机专业课程的教学中。 参考文献 1 李春葆. 数据结构教程M. 北京 :清华大学出版社,2005. 2 张铭,许卓群,杨冬青等. 数据结构课程
13、的知识体系和教学实践J. 计算机教育,2004. 摘要：本文以建构主义学习理论为指导，结合教学实践，阐述了大学计算机文化基础课程教学中的建构主义教学模式。 关键词本文来自：计算机毕业网 ：建构主义学习理论；计算机文化基础；自主学习 1 建构主义学习理论 建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得1 。建构主义学习理论强调以学生为中心，认为“情境” 、 “协作” 、 “会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。建构主义学习观对学生学习概括起来有如下观点：课
14、本知识是一种关于各种现象的较为可靠的假设，而不是问题的唯一正确的答案。学生对这些知识的学习是在理解基础上对这些假设做出自己的检验和调整的过程；在学生建构自己的知识的过程中，现有知识经验和信念起重要作用；强调教学中多向交流对学生学习建构的重要作用，主张教师学生、学生学生、学生社会之间进行丰富的、多向的交流、讨论和合作性解决问题，提倡合作学习(collaborative learning)和交互教学(reciprocal teaching)；学习可分为初级学习和高级学习的不同层次；学生对现有知识的学习需要走向“思维中的具体” ；重视活动性学习在学生学习中的重要作用。 2 计算机文化基础课程教学的特
15、点 2.1 发展性 计算机课程需要随着信息技术的发展而不断更新教学内容、教学方法和教学设备等。在给学生上理论课的时候，我会经常把一些有关信息技术方面的最新动态及时地讲给学生听，让学生感到信息技术的新鲜感、亲近感，这就拉近了学生和教学内容的距离。同样，在教学方法上也要根据所学内容的不同而采取不同的方法，比如介绍计算机硬件知识的时候，将书本上枯燥的文字变成真实的图片甚至是实物展现在学生面前，让学生直观的理解硬盘是什么、主板又是什么；介绍计算机软件则可通过上机演示来表现该软件的特点和用处。教学硬件设备的更新相对困难些，因为学校需要投入大量的资金来更新硬件设备。 2.2 实践性 计算机文化基础课是一门
16、实践性很强的课程。理论上的知识，如果单凭课堂讲解和演示操作来教学，学生只是去死记一些理论知识和操作步骤，很难达到知识的消化和吸收。况且本门课程教学的目的就是让同学们掌握在实际应用中，解决实际问题的动手能力，因此只有让学生亲自动手操作，解决在操作过程中碰到的问题，才会把概念理解得更好。 2.3 创新性 计算机课具有很强的创新性。除计算机的发展史、计算机操作系统的使用这两部分外，Word、Excel 和PowerPoint 的操作等，都是要学生亲自动手使用这些软件，根据自己的实际需要去创作自己的作品。学生需要结合已学过的知识动脑去想，动手去做，这样能够大大激发学生学习的热情，并且锻炼他们的思维能力
17、和想像能力2。 3 建构主义教学模式下的教学 在建构主义学习理论指导下，如何开展计算机文化基础教学？以下结合计算机文化基础课程中，PowerPoint 2000 的教学课例进行阐述。 3.1 与学生已学到的知识建立联系 现代心理学认为，基于脑的学习强调学生的经验对学习的重要影响，在一定意义上，学生的经验也是一种不容忽视的学习情境，学生是从他们正在经历的完整经验中展开学习的，在学习新知识时，学生总是要将新知识与以前的经验联系起来。因此，要使教学取得良好的效果，就应当充分调动、激发学生的已有经验，从学生原有知识基础出发，找准学习的新起点。 在开始讲授 PowerPoint 2000 时，先引导学生
18、回忆已学过的微软办公软件 Word 和 Excel，并让学生说明这两个办公软件是用来做什么的。Word 是用来编辑和处理文字的，可以用它进行书信、公文、报告、论文、商业合同、写作排版等一些文字处理的工作；Excel 是用来进行表格处理的，可以用它进行财务、金融、统计等表格数据计算等一些相关工作；之后，给学生介绍 PowerPoint 2000 是用来制作和放映演示文稿(幻灯片)的。使学生知道 PowerPoint 2000 与 Word 2000 和 Excel 2000 一样，是微软公司推出的办公套装软件中的一个。在讲授中，与学生生活相联系，告诉学生可以用 PowerPoint 2000 制
19、作幻灯片，在毕业答辩时、在作自我介绍时或推广产品时都可以用到 PowerPoint 2000，还可以用 PowerPoint 2000 制作电子贺卡。为学生展示老师收到过的一张电子贺卡，由于贺卡制作精美并加入了许多趣味性元素，学生的注意力被吸引到即将学习的内容上，他们此时对 PowerPoint 2000 产生了极大的兴趣，迫切想知道如何使用PowerPoint 2000 制作出这样美丽的贺卡。 3.2 为学生参与教学创造机会 学生是教学过程的主体，学习是学生作为认知主体的主动的知识建构过程。要取得良好的教学效果，就要发挥学生在教学中的主体作用。教师不能成为知识的给予者，而是帮助学生获得知识，
20、引导学生主动参与教学活动。 在多媒体教室里，所要讲解的内容通过大屏幕都直观地呈现在学生面前，学生每人一台机器，学生边看大屏幕上老师的讲解，边亲自动手，跟随老师的讲解进行操作。整个 PowerPoint 2000 演示文稿的创建分为几个步骤：简单设计修饰复杂的动画设计，都带领学生一步一步地做，并呈现在大屏幕上。在讲解的过程中，适时地向学生提问：列举问题，如：怎样修饰文字？PowerPoint 中的文字修饰和以往所学过的 word 中的文字修饰是否有相似之处？怎样插入剪切画和图片？PowerPoint 中的图片的插入和以往所学过的 word 中图片的插入是否有相似之处？等等，让学生边复习，边学习，
21、学习新的操作的时候不会感到陌生。 以一幅作品为例，从无到有，从简单到复杂，逐步添加进去多种元素，适当分配讲解和学生动手操作的时间，使学生能在最快的时间里对所学知识以亲自动手的形式进行巩固。在讲解的过程中，启发学生积极动脑动手，保持与学生实时沟通，随时按照学生的建议对所做的 PowerPoint 2000作品进行修改，一堂课下来，与学生一起完成了整个多媒体演示文稿从长剑到简单设计，到修饰，到复杂的动画设计的全部过程。由于加入了大量课堂互动，使学生有一种成就感，感觉课堂上老师所展示的 PowerPoint 2000 文稿是自己参与制作的，极大地调动了学生的积极性。 3.3 反馈 在教学过程中，教师
22、对学生的学习过程、成果及时反馈可以有效提高教学质量。教师通过反馈，可以对学生的学习进行检验、调节、选择、控制，达到巩固知识、培养能力和发展学生学习能力的作用。 PowerPoint 2000 教学实践性很强，通过学习，要使学生具有独自动手制作幻灯片的技能。因此，在实验课上，要给学生创造亲自动手制作幻灯片的机会。在实验课上，教师随时对学生进行指导，及时发现学生在制作幻灯片时存在的问题，反馈给学生，使他们改正。 在 PowerPoint 2000教学结束时，为学生放映一组他们做的作业，肯定他们取得的成绩，使学生获得一种成就感，激发他们学习的热情，提高其学习自信心。对学生作业中存在的不足，给予分析，
23、告诉他们如何改正。 4 注重对学生批判性思维的培养 传统课堂教学模式，是以教师灌输知识为中心。在传统的教室中，交往和交流的形式比较简单，也不够充分，教学中最主要的交流形式是教师讲和学生学。教师提前准备好要讲的内容，在课堂上按照设计好的路线进行讲解，学习者只是像填空一样给出简短的回答，往往没有多大思考的余地3。在建构主义教学理论下，就不能像传统教学那样用以有的知识束缚学生的思维，而要注重培养学生的批判性思维，使学生自主获取知识。批判性思维要求学生学习过程中不能只是简单地接受书本上和老师讲授的知识，而要存在质疑态度，验证已有的知识并探索获取知识的新途径。 在计算机文化基础 Word、Excel 和
24、PowerPoint 教学中，实现某一效果往往有多种操作方法，教材中往往不能面面俱到，要鼓励学生大胆尝试菜单栏中的任何一种操作，寻求解决问题的不同途径和最佳途径。教师不应该以教材中的内容束缚学生的思维，而应给学生留出批判、探索的空间，培养学生批判性思维。 参考文献： 本文出自： 计算机毕业网 1 何克抗. 建构主义的教学模式、教学方法和教学设计J. 北京师范院校学报 (社会科学版),1997,(5). 2 叶平. 创新教育解析 J. 教育研究,1999,(12). 3 张芳. 高等学校计算机应用基础教学中学生创新能力的培养J. 沈阳农业师范院校学报 (社会科学版), 2004,12,6(4):
25、417-418. “做中学”让我学会学习 当前教育提倡推行素质教育、培养创新型人才。 “做中学”的教育模式可以让学生全程参与教学、实践，自主学习，充分调动学生主动获取知识的积极性。在学习的过程中做项目，可以使学生的理论知识和实践技能得到提升，培养团队意识，并具备一定的处理工程问题的能力，这也正是企业所需要的；同时，老师可以在学生应用所学知识时给予指导和帮助，实现“做中教” ，使教与学有机结合，相互促进。 基于项目的“主动学习” ，是“做中学”在高等教育阶段一种非常有效的形式，也是 CDIO 的重要标准之一。通过这种形式，让学生自己规划学习、自己主动查找学习资料，发现问题、分析问题、主动提出解决
26、方案，直至解决问题。在这个过程中，学生自己规划学习和自学的能力得到强化，团队合作能力、沟通能力和辩证思维能力得到提高。 根据我在北京交通大学工业工程专业读本科时基于项目的“主动学习”经历，本文从以下几点与大家分享“做中学”的收获和体会。 1 发现问题( 寻找问题) 基于已有的知识，由老师或学生去发现一些现实中的，或者从现实中提炼出来的、力所能及的问题，分析问题产生的原因和所涉及的大致内容与范围。在这个环节中，老师对题目和研究内容的指导和建议起着非常重要的作用。此外，项目小组的同学集思广益，发散思维，通常会取得不错的效果。 在我读大学三年级时， “人因工程”和“基础工业工程”这两门专业课提到了工
27、人的工作效率是与工作环境有关的。当时我正在国家工科物理基地的创新天地实验室寻找立项的题目，于是我想到可以设计制作一套简单、有效的控制系统，来解决工作环境中包括照明、温度、空气质量和湿度等环境因素的自动控制问题。这样既可以实践我所学习的管理科学专业知识，又可以应用课程中学到的技术方法。接着，我复习了相关的专业知识，并得到了指导老师的认真指导和帮助，确定项目的可行性：又找来感兴趣的学生组成项目小组，和我一同去图书馆查阅环境因素控制相关的资料，在互联网上检索具体技术的常见实施方法。由于对项目背景和初步方案有较为充分的准备和分析，我们这个题目通过了立项。 随后的国家级大学生创新项目“向日葵太阳追踪系统
28、”等选题申报也是相似的：通过观察发现，通常使用的太阳能电池板都是固定式安装，太阳光线长时间处于斜射状态，而这种斜射状态会降低太阳能电池板的能量转换效率，于是我开始尝试利用向日葵的仿生学原理来解决这个问题。 针对发现的问题，分析解决问题的方向和方法，较为深入地研究，也可以组织多人讨论，此处可以应用“头脑风暴法” ，得出一套或几套可行的方法和执行路线。有了初步的执行方向，就可以大致确定这个问题所包含的子问题，以及解决各个子问题需要用到的方法和途径。新的方法需要学习，新的途径需要摸索。将问题细化归类，也可以得出大致的难度系数，可以根据难度系数来决定简化问题，或者拓展问题。在确定问题之后，即可以开始着
29、手准备，分析哪一部分问题可以用已有的知识解决，哪一部分问题需要通过学习，获取解决问题的新知识。这个过程就像一次探险，解决问题的结果是探险活动的目的地，在出发前需要根据已有的知识，研究前进路线和前进方式：继而较为深入地分析为了这次活动所需要解决的困难，以及哪些可以用目前的知识解决，哪些问题可以在学习后解决，并分析出预期的风险和制定活动计划。 完成项目可分为三个层次：创意设计、技术制定、加工制作。在项目立项时，可以根据学生的受锻炼程度分级训练。对于实践经验较少的同学，可以首先培养动手操作的技能，增强感性认识，然后循序渐进地提高要求：对于具备一定实践技能的学生，可以加强创意设计环节，鼓励发散思维，培
30、养创新精神。在小组内，也可根据小组成员的不同特点，分配适合完成的任务。 2 实施方案 项目的顺利进行，是与老师的适时指导和帮助分不开的，同时也需要团队成员分工合作，积极配合。 工业工程这门学科非常讲求提高效率，降低成本。在做项目的过程中，我就应用了课堂上老师讲授的管理方法和技术。首先，对项目题目进行细致的分析，将大任务细化、分解为子任务；对项目中各子任务的完成时间做出估计，确定各子任务间的紧前、紧后关系，即后面的子任务要在完成前面子任务的基础上开始实施；制定出项目初期的进展计划和时间表。 在给小组成员分配任务时，也要根据他们各自的特点来确定分工。例如，喜欢电子控制的学生可以负责电路部分，热爱机
31、械设计的学生主管机械结构，思维灵活的学生可以安排较为概念性的设计任务，踏实肯干的学生安排较为细致的工作和落实较为具体的任务，擅长沟通交流的学生可以负责采购和零件加工等。 根据制定的计划和执行方案，采用统筹的方法安排进度，并分配小组成员的任务，在尽可能短的时间内完成计划。 实施方案的过程是一个将概念转化为实物的过程。例如我在做太阳追踪项目时，开始在我头脑中的方案概念就是一棵向日葵：接着，我要分析向日葵的追日原理，了解太阳能光伏行业的基础知识，考虑如何将向日葵的仿生原理用到太阳能电池板上，使之可以追日旋转；然后绘制图纸，制作电脑仿真，确定一套可行的方案；购买原材料和器件，像搭积木一样，将一堆原料变
32、成最后的一个可以自动追日转动的太阳能追踪系统。这个过程可能会持续比较长的时间，但这也是收获最大的阶段。 在执行的过程中，可能会遇到预料之外的问题，比如按原有的设计，某个零件可能存在安装的问题，这时就需要想解决的安装办法，更改尺寸，设计零件安装座等，或者修改相关的空间结构。 另外，在设计实现某个功能时，可能根据已有的知识无法达到目的，就需要查阅资料学习新方法了。例如，在太阳追踪项目中，需要选择驱动电机，而这个很具体的知识在课本中较少涉及，就需要先去图书馆查阅电机的种类、特性等知识，再到网上以及电子材料市场查找合适的电机。 这个过程中存在一定的不确定性，既包括时间进度，也包括方案的修改和完善。 由
33、于需要解决问题的目的明确，在学习新知识时就更有针对性，如何尽快找到所需的知识，并在短时间掌握、应用，也是对工程实践能力的很好锻炼。 3 应用新知识解决新问题 解决问题的时间是有限的，在遇到关键问题或不容易解决的问题时，及时向老师请教是一种非常有效的方法：此外，还要求项目小组的学生具有团队意识，分工明确地到图书馆或者网络上，从大量的信息中较 为高效地获取所需的内容，并在尽可能短的时间内掌握这些新知识实现知识和数据的共享。在这一环节中，学生检索信息和利用信息的能力得到提高，增强了适应信息化时代的技能。此后，新学会的知识会很快得到利用，在应用中加深对知识的理解。由于没有过多的相关已有经验的限制，发散
34、思维更加活跃，也容易有所创新。有些创新性想法是科学合理的，这会为相关行业的发展提供动力：有些通过实践验证是不可行的，但在这个过程中，也同样深化了学生对该领域的研究与思考，仍然是有益的。 我在开始决定做太阳能追踪设备时，已掌握的是机械和电子方面的专业知识，但对于太阳能相关的内容，知道的非常少。为了从实际角度解决追踪问题，就必须熟悉太阳能光伏发电行业的专业知识和行业背景，于是，我从零开始查阅太阳能光伏的书籍。有时，为了寻找某些问题的答案，我可以在一个晚上翻阅十几本太阳能的书籍，并做记录；当遇到其他问题时就可以凭记忆将问题归类，更有针对性地查询，这样坚持不断的学习，使我在短时间内掌握了太阳能行业的基
35、础知识。制作印刷电路板，通常需要用 Protel 软件绘制 PCB 板的电路图。Protel 这种软件我在课堂上没有接触过，就在图书馆借几本入门的书，去互联网找一些视频教程，不会的地方再问老师和同学。由于项目进度的需要，我积极地学习新的知识，于是在很短的时间里就掌握了基本的绘制 PCB 板电路图的技能。 在实物样机制作时，这些太阳能方面的知识更是发挥了很大作用。同时，在部件采购的过程中也会遇到相关行业的技术人员，学习和交流实践的经验，改善产品设计，使其更符合市场需求。有几位企业的人员曾告诉我：产品要切合实际，成本低，才容易卖出去。这对我的设计思路有很大的启发。 4 方案的修改与完善 方案的修改
36、与完善，是一个持续、渐进的过程。一个项目的方案，从最初版到最终版，通常要修改很多次。实施和完成方案的过程，就是将一个想法转变为实实在在的产品或者切实可行的结果，是从理论到实践的过渡。方案的执行，会受到现实条件的制约，要做的就是在约束条件下的可行区域内选择可行的、或者最优的方法。在这个环节中，通常会出现很多新的、预想之外的问题，是对项目执行者能力的考验，可以增强参与者解决实际问题的能力。 当我们做太阳追踪这个项目时，由于对部分电子元件的特性不够了解，电路控制部分经常出问题。我们就从头开始检查问题的来源，并思考解决办法。后来用另一种性能更好的元件替换原来的元件，从功能实现的方法上去改进。 一个项目
37、小组，经过了较长时间的努力，可能会出现一些疲惫、懈怠的情绪，这也是一个考验意志与战胜困难的过程。此时，与完成任务只是一步之遥，需要振作精神，不急不躁，继续思考解决问题的办法，并勇于尝试，才能见到胜利的曙光。这也印证了“坚持就是胜利”的道理。在高速发展的时代，具有顽强的意志品质是十分必要的。 5 解决问题与总结 良好的学习和研究氛围，是项目顺利完成的保障。经过一整套基于项目的学习，有很多收获与体会，也有新的体验。在完成前文所述工作之后，还需要小组认真总结项目完成过程中的经验与教训，犹如学习之后的复习。成功的小组成员会充摘要:本文着重探讨“信息安全保密”课程教学的五种思维,研究其基于多种教学手段的
38、综合运用,实践表明这种教学方法是很有成效的。 关键词:信息安全;人才培养;教育思维 随着信息时代的到来,我们面临着改革开放和社会主义市场经济深入发展带来的社会结构和社会思想政治状况深刻变化的挑战;面临着社会信息化日益发展带来的高技术窃密危害性大大增加的挑战;面临着境内外敌对势力对我经济、政治和军事斗争准备情况进行谍报活动加剧的挑战。正是由于信息安全保密已经成为我军战斗力的重要内容,加强信息安全保密知识和技能的学习,增强信息安全意识,是时代提出的客观要求,也是我国我军强大的迫切需要。 1“信息安全保密”课程的背景与特点 信息安全保密是必不可少的一门课程,而且该课程教育贴近现实,有着其他课程无可比
39、拟的可操作性、实用性和实效性,因而作为我校教育的重要一环,“信息安全保密”课程在军人素质教育中占据着不可替代的重要地位。 从实践上看,信息安全保密由来已久。但从理论上讲,信息安全保密这一概念的提出及确立,则是近一二十年的事情。 信息安全保密应当从保密的由来与发展谈起。自人类社会出现了私有制、阶级和国家之后,阶级之间、政治集团之间、军队之间、国家之间进行着激烈的斗争。它们为了各自的安全与利益,将某些与自身关系密切的事项隐蔽起来,防止别人知道,这些隐蔽的事项就是“秘密”,而为了实现隐蔽所采取的各种措施和进行的全部活动则称为“保密” 。保密作为一种社会行为,它的存在和发展已有几千年历史。 随着新技术
40、的不断发展,技术安全保密伴着密码编码与密码破译等技术手段在窃密与反窃密斗争中运用而诞生,在 19 世纪以后,各种技术手段广泛应用于保密与窃密的斗争中。20 世纪 60 年代中期,在美国和其他西方国家,随着计算机技术的发展与应用,计算机窃密和破坏产生了,计算机安全保密被正式提了出来。20世纪 80 年代,美国率先把通信安全保密、计算机安全保密等技术安全保密合称为信息安全保密(INFOSEC)。随着电子设备和信息技术的广泛应用,信息安全保密现已成为西方国家,特别是西方军界广泛关注的焦点,成为国际性的研究领域。 2 新形势下信息安全保密教育的五种思维 信息技术的不断发展,给部队的保密工作带来了严峻桃
41、战。思想是行动的“总开关” 、 “总闸门”,提高信息化条件下安全保密工作的质量和效益,最根本的还在于进一步解放思想,更新观念。我们认为,在教学过程中,要注重五种思维的转变。 2.1 坚持“管”与“疏”相结合 人们的教学理念受到了传统思维的深刻影响,以知识传授为主的传统教学长期占据着统治地位,因此要克服“单纯封堵”的被动思维,坚持“管”与“疏”相结合! “一管就死、一放就乱”是某些部队管理工作中存在的老问题。工作中将新鲜事物视若“洪水猛兽”,一味地进行封堵,既不利于工作,也不利于提高信息安全保密的质量效益,还导致部分学生产生逆反心理。日前,手机、计算机、互联网、各种新型存储介质已越来越多地走进我
42、们的工作和日常生活,“单纯封堵”是堵不胜堵、防不胜防的。对这些先进的信息产品,我们既不能放任自流任其随意发展,也不能片面地采取“封”和“堵”的做法,必须“管”和“疏”相结合。不仅要让学生知道不能做什么,也要让他们知道能够做什么,这样才能收到事半功倍的效果。积极疏导是关键,教师在课堂讲述基本原理时要结合实际、举例子,使学生感同身受,真正意识到这门课程的实用性。 2.2 坚持“技”与“管”相结合 做好“信息安全保密”课程的教学,必须一面强调技术防范,一面强调管理教育,忽视了任何一面都将顾此失彼,劳而无功。一方面,在保密管理的基础上要加强技术防范。我军在长期的保密工作实践中,形成了一套行之有效的保密
43、管理原则和方法,这是我军保密工作的宝贵财富,在新的形势下仍要继续坚持。但是仅有这些已远不足以应对信息技术发展给保密工作带来的严峻挑战。 “技术问题必须依靠技术的方法来解决”,对付日益先进的窃密手段,必须重视技术防范,大力须发展保密技术。另一方面,在技术防范的基础上要加强教育和管理,否则再好的技术也难以发挥作用。 2.3 坚持“用”与“研”相结合 目前各级保密工作普遍存在着科技含量不高、发现隐患和漏洞能力较弱的问题。因此要积极引进、应用各种先进的保密防范技术,按照保密要求配齐防范设施,同时还要进行科学论证。信息安全防护产品科技含量高,防范效果好,但往往价格高、投入大、周期长,因此必须认真把关,反
44、复论证,防止滥竽充数和重复建设,确保产品的质量安全可靠。要在引进先进技术的同时搞好科研开发,不断研制开发有自主知识产权的保密技术。 课堂上应积极鼓励学生学习新技术、掌握新方法、励志为国防信息安全献策献力,从始至终贯穿爱国主义思想。虽然目前我们在技术上落后于美国等西方发达国家,但是不等于永远落后,相信一大批优秀学生毕业后,投身国防信息安全的尖端技术研究,通过一代代人的努力,我们可以也应该能够改变现状,掌握主动权。 2.4 坚持“保”与“放”相结合 考虑到保密工作同其他各项工作是相辅相成的,教学过程中,应让学生思考如何更好地把课堂学到的知识运用到日常或今后的学习、部队工作中,紧密联系实际,广泛开展
45、讨论。 军事斗争准备各项工作都离不开安全保密,而安全保密也不能离开各项业务而孤立地存在。 “只强调方便工作而忽视安全保密”或“过分强调安全保密而影响工作”都是不对的。要正确处理好“保”与“放”的关系。 2.5 坚持“分”与“统”相结合 保密工作是一个大系统。保密工作没有各自的利益,只有共同的责任。只要有利于提高保密工作的质量与效益,不管软件系统、设施设备是哪个单位、哪个部门研制的,生产的各单位、各部门都要坚决地“拿来” 。各级保密委员会要充分发挥组织领导牵头协调和检查督导作用,有效整合保密、保卫、通信、机要等部门人员的力量,形成抓保密工作的合力。 这个思想在教学过程中,根据具体实例让学生意识到
46、未来到基层单位,应该如何利用今日所学知识和基本原则,处理好信息安全保密工作。 3 灵活选择适合信息安全保密教育的教学形式教材是全军统一配发的教材,在教学中,教师可以运用掌握的现代教育技术,更新传统的课堂教学方法和理念,充分利用多媒体教学手段辅助教学,以调动学生的积极性和参与感。教师应重视基础教学、加强实践环节、强化应用研究、实施个性化的课堂教学。全课程安排有 85%是老师的讲授和实验演示 ,15%为学生综合讨论, 能有效活跃课堂气氛和提高教学效果。 3.1 重视基础内容教学 根据教学大纲,我们对课本的前四章,主要采取教师讲授的方式。其中很多内容学生是头一次接触,例如窃听器内容的介绍,他们就很感
47、兴趣。教师用很多古今中外的实例充实课堂教学,这让学生从心里感到课上的知识有很强的生活背景且源于生活,学的知识很实用。 对于通信系统的安全隐患,同学们课前都不以为然,通过课堂上讲授的现存电话网与无线通信网存在的漏洞和隐患,配上对口的视频资料,使学生真正体会到,哪些是有必要防范的,哪些是早就应该予以重视的。课后同学们也反馈“这门课很有必要”,很多学生感慨道“应该在大学一年级的时候、我们一入学就学这门课程” 。学生对这门课的重视是我们教授课程感到最欣慰之处。 现代社会已经进入网络时代1,第四章的网络安全也就成为了学生比较感兴趣的焦点。课程内容从技术角度分析了计算机终端和网络传输的安全问题,许多同学对
48、这个领域具有很浓厚的兴趣,也纷纷意识到自己知识的不足。这对即将毕业走向工作岗位的学生而言,是恰到好处的动力剂,在未来的工作学习生活中,可以让他们更加关注计算机的安全使用、关注自己上网的安全,也真正起到增强安全保密意识的作用。 3.2 加强综合研讨实践环节 考虑到学生对第五、六章的内容不大感兴趣 ,我们研究决定这部分以学生自学、学生主讲、学生讨论的方式展开教学。 这样的学习方式一方面避免了老师讲课学生不认真听,教学效果不理想的情况;另一方面又给同学们自主扩展的空间。让他们以主人翁姿态来备课,收集素材,实践表明,取得了非常好的效果。 有的班级做了认真调研,收集了部分视频资料;有的班级通过历史上著名
49、的案例引出正文; 有的班级表演了一个小品,里面多处运用了本课程前几章的知识;有的班级在讲课时列举了大量实例每个班级都有打分的权利,让同学们自己比较、评价同学的研讨报告。课堂气氛活跃,寓教于乐,真正做到了学以致用! 4 结语 21 世纪是信息时代,近几年,骤然成为热点的信息战理论,正在把信息安全防护研究推向一个新的高潮,各国军队都在不遗余力地争夺信息安全技术的制高点。面对严峻形势,我们要大力加强信息安全教育,落实中央军委关于加强信息安全工作指示精神的具体措施,通过对基本原理知识的学习,增强军事信息安全防范能力。 参考文献: 1 郭彦青,王晓玲,尹霞,等. 网络教学评价要素初探J. 中国校外教育 :理论,2008(3):54-56. Some Ideas about Teaching of Information Security WANG Xue-hui, ZHANG Lei
