基于建构主义的单元主题教学模式探索
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摘要：在《计算机数据安全》课程的教学中，针对课程内容多、更新快的特点，探索了单元主题教学模式。该教学模式基于建构主义的认知理论，以学生为教学活动的主体，能够调动学生的主观能动性，有利于学生对知识的掌握和能力的培养，实现课程教学目标。
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)27-2036-02
Exploration of Unit-Topic Teaching Mode Based on Constructivist
ZHENG Xiao-dong, NIE Rong
(Department of Computer Science and Application, Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015, China)
Abstract: In teaching of "Safety of Computer Data" the unit-topic teaching model was explored according to the curriculum features such as more contents, updated fast. It is based on the cognition theory of constructivism. It highlights taking students as the main body in teaching. So it can arouse the enthusiasm and subjective initiative in students, which helps students master knowledge and train their capabilities. As a result, it contributes to the achievement of teaching objective of the curriculum.
Key words: teaching mode; constructivism; unit-topic
1 引言
随着网络的逐步推广，计算机的应用越来越普及，计算机数据安全问题也变得日益突出，作为计算机专业的学生，有必要了解一些有关计算机数据安全的基本理论并掌握一定的相关技术，《计算机数据安全》正是在这种背景下为计算机科学与技术专业学生开设的一门课程。该课程具有两个显著特点：
1) 内容多。该课程涉及计算机实体安全、数字签名、信息隐藏、计算机病毒、数据库安全、网络安全等内容，其中每一部分内容都在其它专业都可作为一门独立的课程开设。
2) 更新快。课程所涉及的各部分内容无论是理论还是应用，其发展速度都是较快的。
鉴于该课程的特点，如采用传统的以书本知识、课堂教学、授课教师为中心的教学模式，在有限的课时内，很难保证学生对知识的掌握，特别是对各部分内容当前的发展与应用的掌握。
在该课程的教学实践中，我们对该课程的教学模式进行了探索，逐步形成了以学生为教学活动主体的单元主题教学模式，即以教师为主导，学生为主体，课堂教学为载体，借助当前丰富的网络资源，通过确定单元教学目标、设置单元主题、学生准备、专题教学、教学效果检测等五个阶段，以实现预期的教学目标。该教学模式不仅能够解决该课程在传统教学模式下存在的问题，而且有利于对学生综合素质的培养和提高。
2 理论基础
建构主义认为：知识的获得是建构的，而不是接受传输而来的；知识的建构来源于活动。知识虽然可以通过教师传授得到，但更重要的是学习者在一定的情境及环境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资源，通过意义建构的方式而获得的。学生是信息加工的主体和主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象；教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是单纯的知识的传播者。
3 教学设计
依据建构主义的认知理论，我们进行了单元主题教学模式的教学设计，具体分为确定单元教学目标、设置单元主题、学生准备、专题教学、教学效果检测五个环节。
3.1 确定单元教学目标
本环节主要由授课教师完成。授课教师根据自己对本单元教学内容的理解，确定适合的教学目标。教学目标应具有明显的倾向：是以让学生掌握基础理论为主，还是以让学生获得一定的技能为主，或者是两者的结合。
3.2 设置单元主题
单元主题教学模式的优势在于激发学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性，所以主题的设置至关重要。本环节主要由授课教师根据教学内容、教学目标，综合考虑现有资源与授课对象的特点，如学生前期的知识积累、学习的主动性和动手能力等来完成。设置过程可以让学生参与进来，听取学生的一些建议。最终所确定的主题应具备以下特点：
1) 与本部分授课内容贴近；
2) 能够体现教学目标；
3) 能够激发学生兴趣，调动其积极性；
4) 基于现有的资源，切实可行。
3.3 学生准备
教学过程，授课教师选择适当的时机，向学生提出本单元学习的主题，让学生进行课下准备。本环节教师应注意两个问题：
1) 主题的提出应把握好时机。主题提出过早，如先于基础知识的讲解，学生可能会觉得有点摸不着方向，感觉太难，挫伤学生自己探索的积极性。主题提出过晚，则失去了让学生自己探索的余地，学生收获不大，也会挫伤其积极性。
2) 对学生进行适当引导。与教师相比，学生的知识面较窄，对学科前沿的发展和应用把握能力较弱。在提出单元主题时，教师可针对主题进行简要讲解，如果需要，还可以提供一些相关资源，让学生在探索的过程中有的放矢，避免盲目性，也可以逐渐增强学生的兴趣和信心。
3.4 专题教学
专题教学可以采取多种形式进行，如集中研讨、分组研讨、分组对抗、专题讲座等，具体采用哪种形式要视具体的主题而定，目标是让学生对知识进行进一步的消化、吸收。本环节教师要注意对教学活动的控制，包括进度、是否偏离主题等，最后还应进行总结，突出教学重点，起到画龙点睛的作用。
3.5 教学效果检测
在专题教学结束后，应对本次教学效果进行检测，可以根据教学主题要求学生撰写总结报告、论文、设计报告等，进一步增强学习效果。
4 教学实践
在具体的课程教学中，各部分内容的主题与教学组织由具体教师设计。以下以“数字签名”部分为例，说明主题教学模式的具体应用。
教学目标：
1) 让学生了解数字签名系统的基本原理及如何使用；
2) 培养学生的研究能力和动手能力。
主题：数字签名系统设计。具体算法不限。
教学组织：
1) 理论教学：在课堂上进行讲解，让学生了解数字签名的基本概念、原理、算法。需2学时。
2) 主题提出、学生准备：在理论讲解结束后提出主题，要求学生查找资料，设计系统，撰写设计报告。学生在课下完成准备。
3) 专题教学、教学检测：对学生的报告进行批阅，选择有代表性的设计报告在课堂上引导学生进行分析，查找其中的漏洞和不足。需2学时。
5 效果分析
5.1 学生成为主体
教学活动中，学生成为主体，其主观能动性得到充分发挥，知识的获取来源不再局限于书本和教师，有相当一部分来自学生自己的劳动或同伴。通过准备、参加专题教学、撰写论文或报告等程序，学生不仅收获了知识，而且其获取知识的能力、动手能力、分析和解决问题的能力都得到了锻炼。
5.2 教师成为主导
教学中，教师不再仅仅是知识的传授者，更象是活动的策划者和组织者，对整个教学活动起引导作用。与传统的教学模式相比较，教师的工作量和工作难度增加了许多，不仅要熟悉教材内容，更要对现有的文献资料有一定的把握，对专题教学活动的组织和开展有较充分的认识。教学活动的开展对教师本身也是一种促进。
5.3 有利于实现教学目标
整个教学活动的开展是在授课教师的策划、组织和指导下进行的，能够保证教学活动沿着正确的方向前进。教学活动开展的过程中，学生的积极性和主观能动性得到充分发挥，有利于学生对知识的掌握和能力的提高。这些确保了教学目标的实现。
6 结束语
在《计算机数据安全》课程的教学中，我们逐步探索了单元主题教学模式。该教学模式以学生为教学活动的主体，有利于学生对知识的学习和多方面能力的培养，能够保证教学目标的实现。该教学模式可用于与《计算机数据安全》课程具有相同特点的课程的教学。
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