彭緒富　嚴(yán)慧　朱小婉

摘 要：為提高教學(xué)效率，廣泛開展案例教學(xué)研究成為當(dāng)前教育工作者重要的任務(wù)之一。為此，以案例教學(xué)的特性為目標(biāo)，詳細(xì)分析了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的專業(yè)屬性及其教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)要求，基于問題求解方式，設(shè)計(jì)了“字條安全可靠傳輸”的教學(xué)案例，采用多級(jí)問題由簡入難逐步深入的設(shè)問方式，對(duì)信息安全可靠傳輸中每一環(huán)節(jié)教學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，通過提問、討論、反饋、點(diǎn)評(píng)四步驟，構(gòu)建師生之間、學(xué)生之間相互討論交流平臺(tái)，幫助引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題，最大限度激發(fā)學(xué)生探索問題、分析問題、解決問題的積極性，提高學(xué)習(xí)效率。進(jìn)一步為案例教學(xué)資源庫建設(shè)，豐富案例教學(xué)資源庫作貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)特征；Internet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；安全協(xié)議；字條傳輸案例；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：In order to improve teaching efficiency，current educators are required to conduct extensive research on case teaching.Targeting the characteristics of case teaching，the paper presents a detailed analysis of the professional attributes and teaching objectives of the Computer Network and Security course，and designs the teaching case of Secure and Reliable Transmission of the Note，according to the course content，target requirements and the method of problem solving.In the case，each teaching step in secure and reliable information transmission is designed through multi-level questions from easy to difficult.The discussion and communication platform between teachers and students and among students is constructed through the four steps of questioning，discussion，feedback and comments，which guides students to think actively，motivates them to explore，analyze and solve problems，and improves their learning efficiency.The paper further contributes to the construction and enrichment of the case teaching resource library.

Keywords：the characteristics of case teaching；Internet network architecture；security protocol；note transmission case；

teaching design

1 引言（Introduction）

隨著我國人才培養(yǎng)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，案例教學(xué)法的應(yīng)用研究成為當(dāng)前各類學(xué)校重點(diǎn)支持的科研課題。尤其是理工科領(lǐng)域，要求創(chuàng)新型、探索型、應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)更加突出，開展案例教學(xué)成為當(dāng)務(wù)之急！由于案例教學(xué)的推廣應(yīng)用在我國還處在初步階段，還存在很多問題。如：案例零散，采編水平不高；案例來源渠道過窄，實(shí)踐性不強(qiáng)；案例私有化明顯，案例庫共享性差；案例教學(xué)的案例庫開發(fā)與建設(shè)程度低[1，2]；學(xué)校政策支持力度不夠；呼吁宣傳力度不夠；教師習(xí)慣于傳統(tǒng)教學(xué)，案例教學(xué)意識(shí)不強(qiáng)等問題；要推廣應(yīng)用案例教學(xué)應(yīng)從最基本的案例教學(xué)設(shè)計(jì)做起。本課題對(duì)典型工科課程《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》中TCP/IP體系結(jié)構(gòu)案例教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和探討。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》隸屬于工科領(lǐng)域“計(jì)算機(jī)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程”等學(xué)科的核心課程，該課程既有抽象的理論知識(shí)，又有較強(qiáng)的實(shí)踐技能知識(shí)。在教學(xué)中因其理論知識(shí)的抽象性、枯燥無味性和技能知識(shí)的繁瑣性，使得學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)缺乏興趣，采用傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)講解教學(xué)法，學(xué)生很難正確理解相關(guān)知識(shí)，教學(xué)效率也不高，要想提高《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的教學(xué)效率，就必需借助具有直接感觀性的案例開展教學(xué)。

2 案例教學(xué)特征與《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程屬性

分析（Analyze of teaching case's characteristic

and professional attributes of computer network

and security course）

因?yàn)榘咐虒W(xué)的真實(shí)性、實(shí)踐性、交互性、創(chuàng)新性等優(yōu)勢(shì)，使得各類學(xué)科領(lǐng)域都積極開展案例教學(xué)研究。案例教學(xué)與學(xué)科課程屬性密切相關(guān)，如何充分利用案例教學(xué)的優(yōu)勢(shì)開展教學(xué)，需要全面挖掘案例教學(xué)特性及學(xué)科課程的專業(yè)屬性[3]。

2.1 案例教學(xué)特征分析

所謂案例就是為了一定的教學(xué)目的，圍繞特定的一個(gè)或幾個(gè)問題，以事實(shí)為素材而編寫的具有真實(shí)情境的客觀事例。案例和案例教學(xué)具有以下特征。

2.1.1 案例特征endprint

（1）真實(shí)性：案例取材于工作、生活中的真實(shí)事例，不是憑借個(gè)人想像杜撰出來的產(chǎn)品。

（2）完整性：案例敘述的是從開始到結(jié)束的完整情節(jié)，并包括一些戲劇性的沖突、矛盾及問題。

（3）典型性：案例是由一個(gè)或幾個(gè)問題組成的，內(nèi)容完整，情節(jié)具體詳細(xì)，具有與課程屬性相關(guān)的典型事例，代表相關(guān)知識(shí)的本質(zhì)屬性，并輻射相鄰課程的理論知識(shí)，包括學(xué)生在實(shí)踐中可能會(huì)遇到的問題，從而使學(xué)生不僅掌握有關(guān)的原理和方法，而且也促使他們將理論和方法用于實(shí)踐。

（4）結(jié)果多元性：案例的答案或結(jié)論，不是固定唯一的，而是多元的，事實(shí)上不存在絕對(duì)正確的答案。對(duì)同一案例同一問題，每個(gè)人都有不同的見解和不同的解決方法。因此，案例中的問題不存在標(biāo)準(zhǔn)答案。當(dāng)然，教師通過引導(dǎo)學(xué)生討論，可從多種答案中得出最佳答案。

2.1.2 案例教學(xué)特征

（1）明確的目的性：在案例教學(xué)中，無論是案例的編寫與選擇，還是案例教學(xué)中每一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，都要圍繞一定的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)來進(jìn)行。

（2）啟發(fā)性：為達(dá)到教學(xué)目的，每一案例都應(yīng)該能夠引人深思，啟迪思維，進(jìn)而深化理解教學(xué)內(nèi)容。

（3）時(shí)空性：案例中的事件有固定的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)，處于一定的時(shí)空框架之中[3]。

（4）動(dòng)態(tài)交互性：案例教學(xué)有四個(gè)要素：提問、思考、反饋、點(diǎn)評(píng)。這四要素決定著課堂的基調(diào)、氣氛、進(jìn)度和文化。針對(duì)案例問題的求解，教師和學(xué)生相互提問、討論、解答。促進(jìn)雙方思考探求并最終獲得答案。

（5）學(xué)生主體性：案例教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生探求知識(shí)為主，以教師引導(dǎo)釋疑為輔的方式開展教學(xué)，案例教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生在一定的情境和條件下，分析問題、思考問題和解決問題的能力，進(jìn)而提高他們的決策水平。

（6）創(chuàng)新性：案例教學(xué)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是案例的本身就是一種創(chuàng)新，案例來源于現(xiàn)實(shí)事例，又提煉于現(xiàn)實(shí)事例，它不是現(xiàn)實(shí)事例的簡單復(fù)制，而是基于現(xiàn)實(shí)事例，圍繞知識(shí)問題的創(chuàng)新設(shè)計(jì)；二是案例教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，案例用于教學(xué)必須根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生認(rèn)知體系、教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以有利于提高學(xué)習(xí)效率，創(chuàng)新性的解決問題；三是學(xué)生能力培養(yǎng)的創(chuàng)新性，案例中問題的求解沒有固定方法和途徑，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，這有利于學(xué)生積極思考，充分發(fā)揮創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法，尋求創(chuàng)新結(jié)果，以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的[4]。

（7）知識(shí)運(yùn)用的綜合性：案例教學(xué)的實(shí)施，需要學(xué)生綜合運(yùn)用各種知識(shí)和靈活的技巧來解決案例中的問題，不斷地提高分析問題和解決問題的能力。

（8）突出的實(shí)踐性：案例來自于社會(huì)真實(shí)事例，學(xué)生以主體身份參與事例中，解決問題并完成任務(wù)，所以案例教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

2.2 案例教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別

案例教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有著質(zhì)的不同，二者的區(qū)別主要有：

（1）教學(xué)目的：傳統(tǒng)教學(xué)主要側(cè)重于傳授知識(shí)，而案例教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)通過學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題來獲取知識(shí)和培養(yǎng)專業(yè)技能。

（2）教學(xué)媒體：傳統(tǒng)教學(xué)一般使用固定的教科書；案例教學(xué)使用的是具有特定問題的真實(shí)情境任務(wù)或事例。

（3）教學(xué)方式：傳統(tǒng)教學(xué)主要是課堂講授式，交流溝通渠道主要是單向流動(dòng)；而案例教學(xué)則強(qiáng)調(diào)使用引導(dǎo)式、啟發(fā)式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式。師生間的交流溝通渠道是多向的，可以教師向?qū)W生、學(xué)生向教師、學(xué)生向?qū)W生、學(xué)生向外界相互交流。

（4）師生地位：傳統(tǒng)教學(xué)以傳授知識(shí)為主，學(xué)生在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中居于被動(dòng)地位；案例教學(xué)中，教師的角色是指導(dǎo)者和推動(dòng)者，學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中居于主動(dòng)地位。

（5）教學(xué)效果：傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生處于被動(dòng)地位，學(xué)習(xí)的積極性較低，雖然能夠傳授比較系統(tǒng)的知識(shí)，但獲得的是教師經(jīng)過篩選、過濾等加工后的“第二手”知識(shí)，并且能力培養(yǎng)效果明顯不足；而在案例教學(xué)中，學(xué)生處于主動(dòng)地位，他們積極參與教學(xué)中各個(gè)環(huán)節(jié)，積極性較高，學(xué)生通過自己分析、思考、討論、交流，獲得的是“第一手”知識(shí)。

綜上所述，推廣案例教學(xué)將有利于創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)；有利于找到理論與實(shí)踐的最佳結(jié)合點(diǎn)；有助于提高教師的綜合素質(zhì)；有利于實(shí)現(xiàn)教師的全面發(fā)展[5，6]；有利于提高教學(xué)效率。

2.3 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目

標(biāo)分析

2.3.1 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程教學(xué)內(nèi)容

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程等IT領(lǐng)域各學(xué)科的專業(yè)核心課，因篇幅所限，在此僅對(duì)該課程的核心內(nèi)容TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)及其安全傳輸協(xié)議的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)從上到下分別為：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層。其中每一層執(zhí)行一特定任務(wù)。該結(jié)構(gòu)模型的目的是使硬件在相同的層次上相互通信，每一層都由下一層提供的服務(wù)完成本層的需求，并向上一層提供服務(wù)。各層的功能是：

應(yīng)用層：應(yīng)用層面向不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用引入了不同的應(yīng)用層協(xié)議，為用戶提供所需要的各種服務(wù)，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。

傳輸層：傳輸層的功能是使源端主機(jī)和目標(biāo)端主機(jī)上的對(duì)等實(shí)體可以進(jìn)行會(huì)話，為應(yīng)用層實(shí)體提供端到端的通信功能，保證數(shù)據(jù)包的順序傳送及數(shù)據(jù)的完整性，該層定義了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。

網(wǎng)絡(luò)層：主要解決主機(jī)到主機(jī)的通信問題，它的功能是把分組發(fā)往目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)。同時(shí)，為了盡快地發(fā)送分組，可能需要沿不同的路徑同時(shí)進(jìn)行分組傳遞，該層有三個(gè)主要協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）。

鏈路層：它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的交換，要求能夠提供給其上層（網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層）一個(gè)訪問接口。事實(shí)上，TCP/IP本身并未定義該層的協(xié)議，而由參與互聯(lián)的各網(wǎng)絡(luò)使用自己的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，然后與TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接入層進(jìn)行連接。endprint

該課程的特點(diǎn)是：科學(xué)性、理論性強(qiáng)、其核心內(nèi)容通信協(xié)議比較抽象，課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是應(yīng)用層面的技術(shù)配置與技術(shù)開發(fā)，對(duì)深層次的通信安全傳輸協(xié)議只是從教科書中閱讀理解，缺乏深層次的協(xié)議方案設(shè)計(jì)，以至于學(xué)生學(xué)習(xí)該課程只是一知半解，似懂非懂！

2.3.2 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》教學(xué)目標(biāo)

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的教學(xué)目標(biāo)主要有：

（1）了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基本原理；

（2）掌握Internet網(wǎng)絡(luò)四層體系結(jié)構(gòu)及各層的服務(wù)功能；

（3）熟悉Internet網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)牧鞒蹋?/p>

（4）掌握FTP、HTTP、Telnet、DNS、SMTP、TCP、TP、UDP等主要協(xié)議的基本內(nèi)容；

（5）了解對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密（公鑰加密）算法的基本原理；

（6）了解Internet網(wǎng)絡(luò)中各層信息安全可靠傳輸?shù)某Ｓ脜f(xié)議。

3 課堂字條傳輸案例教學(xué)設(shè)計(jì)（Design of teaching

case in transmission of the classroom note）

案例問題：假設(shè)某班有M個(gè)學(xué)生在教室上課，學(xué)生學(xué)號(hào)為：1—M，教室有N個(gè)座位，座位編號(hào)為：1—N，并且N大于M。學(xué)生隨機(jī)選擇座位就座，某學(xué)生甲有一字條（信息）需要傳給學(xué)生乙。在此字條傳輸中要求滿足三個(gè)條件：

（1）中間傳輸字條的同學(xué)不能知道字條的內(nèi)容（要求信息保密）；

（2）中間傳輸字條的同學(xué)不知道字條的發(fā)送人和接收人是誰（要求地址保密）；

（3）如果中間傳輸人截留或丟失字條，要求能夠發(fā)現(xiàn)并查詢是誰（要求信件可靠傳輸）。

通過字條傳輸方案的設(shè)計(jì)，使學(xué)生逐步正確理解Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)中各層功能及服務(wù)協(xié)議內(nèi)容。

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)此字條的安全可靠傳輸方案（協(xié)議）。

案例教學(xué)設(shè)計(jì)思想：采用問題導(dǎo)入教學(xué)法，由淺入深，由簡單問題到較難問題逐步深入循序漸進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)法則，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地思考問題，分析問題，并最終解決問題。

教學(xué)方法：將案例問題分解為：字條簡單傳輸、字條信息保密傳輸、字條信息保密可靠傳輸三個(gè)要求級(jí)別，逐步深入展開設(shè)計(jì)案例教學(xué)。

3.1 字條簡單傳輸案例設(shè)計(jì)

問題1：假設(shè)某班有M個(gè)學(xué)生在教室上課，學(xué)生學(xué)號(hào)為：1—M，教室有N個(gè)座位，座位編號(hào)為：1—N，并且N大于M。學(xué)生隨機(jī)選擇座位就座。某學(xué)生甲有一字條（信息）需要傳給學(xué)生乙，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)傳送方案。

問題分析：由于對(duì)字條的傳輸沒有保密要求，所以這個(gè)傳輸方案設(shè)計(jì)比較簡單，大多數(shù)學(xué)生都能設(shè)計(jì)。下面是比較典型的設(shè)計(jì)方案：

第一步：準(zhǔn)備字條信件：學(xué)生甲將字條寫好并折疊（或裝入信封）。在封面寫明接收人學(xué)生乙的姓名或?qū)W號(hào)，也可以附加寫上發(fā)送人的姓名或?qū)W號(hào)。

第二步：選擇發(fā)送路徑：學(xué)生甲觀察學(xué)生乙所坐的方位，將信件交給學(xué)生乙所在方位并且與自己相鄰的同學(xué)（學(xué)生丙）。

第三步：學(xué)生丙觀察學(xué)生乙所坐的方位，將信件交給學(xué)生乙所在方位并且與自己相鄰的同學(xué)（學(xué)生?。?。如此進(jìn)行，直到信件傳到學(xué)生乙為止。

方案分析：以上字條傳輸方案在中小學(xué)學(xué)生上課時(shí)經(jīng)常使用，很明顯，這是一個(gè)簡單且不能保障字條安全傳輸?shù)姆桨福@種傳輸方案存在明顯的問題：

（1）不保密：字條信息沒加密，中間傳輸人都可能拆看信息；

（2）收發(fā)人的信息未隱藏：信件封面上有收信人和發(fā)信人信息，中間傳輸人都知道收信人和發(fā)信人是誰，這暴露了收發(fā)人的信息；

（3）不可靠：中間傳輸人很可能截留信件或丟失信件。

3.2 字條保密傳輸案例設(shè)計(jì)

問題2：在問題1的基礎(chǔ)上增加：學(xué)生甲的字條（信息）需要保密傳給學(xué)生乙，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)傳送方案。

第一步：準(zhǔn)備字條信息，學(xué)生甲將字條寫好裝入信封并密封，當(dāng)然，為達(dá)到保密性，學(xué)生甲也可用暗號(hào)寫字條信息。在封面書寫注明接收人學(xué)生乙的姓名或?qū)W號(hào)，也可以附加寫上發(fā)送人的姓名或?qū)W號(hào)。

第二步：同問題1中的第二步。

第三步：同問題1中的第三步。

方案分析：以上字條傳輸方案同問題1的主要區(qū)別就是學(xué)生甲在準(zhǔn)備字條信息時(shí)，對(duì)字條信息進(jìn)行了密封（加密），可保證字條傳輸時(shí)信息的保密性，但還是存在收發(fā)人的信息未隱藏和傳輸不可靠的問題。

下面對(duì)字條傳輸案例進(jìn)行改進(jìn)，得到字條信息保密安全可靠傳輸案例設(shè)計(jì)。

3.3 字條信息保密安全可靠傳輸案例設(shè)計(jì)

問題3：對(duì)問題2增加條件：要求中間傳輸字條的同學(xué)既不知道字條的內(nèi)容，也不知道字條的發(fā)送人和接收人是誰，如果有人截留或丟失信件能夠發(fā)現(xiàn)并查詢（此即上面的案例問題）。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)此字條的安全可靠傳輸方案（或協(xié)議）。

問題分析：該問題是一個(gè)多種路徑選擇的信息保密可靠傳輸問題，可與Internet網(wǎng)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層相對(duì)應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)傳輸方案（或傳輸協(xié)議）。通過此傳輸方案的設(shè)計(jì)便于學(xué)生更好地理解TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)。方案設(shè)計(jì)如下：

第一步：應(yīng)用層設(shè)計(jì)，學(xué)生甲書寫字條信息（也可用暗號(hào)寫字條信息），將字條密封（對(duì)稱加密），并裝入一個(gè)盒子內(nèi)。該層主要事務(wù)是準(zhǔn)備信息和加密信息。

第二步：傳輸層設(shè)計(jì)，全班共同商議，每位同學(xué)各買一把鎖，并在鎖面貼上自己的學(xué)號(hào)標(biāo)簽，要求每把鎖都不同（即鎖與鑰匙是一一對(duì)應(yīng)的），將所有同學(xué)的鎖集中放在一個(gè)安全的位置，鑰匙留在學(xué)生自己的手中。學(xué)生甲根據(jù)學(xué)生乙的學(xué)號(hào)取來學(xué)生乙的鎖，用此鎖將裝信息的盒子鎖上，并撕掉學(xué)生乙的學(xué)號(hào)標(biāo)簽（非對(duì)稱加密），并標(biāo)記一個(gè)信件虛擬號(hào)。該層主要功能是設(shè)計(jì)端到端如何做到安全通信。endprint

第三步：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計(jì)，同學(xué)之間信息傳送途徑有多種方式，如：按實(shí)際座位號(hào)傳送、按學(xué)號(hào)傳送等。假設(shè)經(jīng)全班同學(xué)共同協(xié)商，決定按座位號(hào)傳送信息，傳輸方向?yàn)橛尚√?hào)向大號(hào)，最后的座位號(hào)N傳向1號(hào)。

為了信息傳輸?shù)陌踩粊G失，中間傳輸信件的每一位同學(xué)都必須記載如下信息：信件虛擬號(hào)、傳送時(shí)間、上一位同學(xué)的座位號(hào)、下一位同學(xué)的座位號(hào)。便于信件被截留或丟失時(shí)查詢。該層主要設(shè)計(jì)信件盒子的傳送途徑，即：當(dāng)某同學(xué)拿到信件盒子時(shí)如何選擇路徑將此盒子傳給下一位同學(xué)。

根據(jù)以上協(xié)議，學(xué)生甲準(zhǔn)備向相鄰的下一位同學(xué)傳送信件盒子。

第四步：鏈路層設(shè)計(jì)，該層主要是選擇傳輸方式，一個(gè)同學(xué)如何將信件盒子傳遞給下一位同學(xué)，此步類似于在Internet網(wǎng)絡(luò)中的物理信號(hào)選擇。一個(gè)典型的傳輸方式設(shè)計(jì)如下：

當(dāng)兩同學(xué)座位很近時(shí)就可手與手直接傳遞，在Internet 中相當(dāng)于近距離的雙絞線（電脈沖）傳輸。

當(dāng)兩同學(xué)座位相距較遠(yuǎn)且在同排桌子時(shí)，可利用桌面推送給下一位同學(xué)，在Internet 中相當(dāng)于光纖（光脈沖）傳輸。

當(dāng)兩同學(xué)座位相距很遠(yuǎn)且不在同排桌子時(shí)。就利用空中拋向下一位同學(xué)。在Internet 中相當(dāng)于電磁波傳輸。

第五步：當(dāng)一個(gè)同學(xué)收到信件盒子，則向前面的同學(xué)回復(fù)信息收到（此步為網(wǎng)絡(luò)層事務(wù)）。

第六步：每個(gè)收到信件盒子的同學(xué)用自己的鑰匙試嘗開啟盒子，如果不能打開盒子，則將此盒子傳向下一位同學(xué)，如果能打開盒子（非對(duì)稱解密），則此信件盒子為自己應(yīng)該接收的信件（此步為傳輸層事務(wù)）。

第七步：當(dāng)收到信件盒子的同學(xué)能打開盒子時(shí)，則進(jìn)一步揭封（對(duì)稱解密）查看信息內(nèi)容（此步為應(yīng)用層事務(wù)）。

到此為止，一次字條信息安全保密可靠地傳到對(duì)方手中。

方案分析：該方案可實(shí)現(xiàn)信息安全保密并可靠的傳輸。案例設(shè)計(jì)的每一步與Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)的功能、協(xié)議、服務(wù)緊密對(duì)應(yīng)，便于學(xué)生很好地理解Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)的相關(guān)功能和知識(shí)。

思考題：在傳輸中如果信件盒子丟失，該如何查詢并重傳？收信人如何揭封（對(duì)稱解密）查看信息內(nèi)容？

3.4 字條傳輸案例教學(xué)分析

該教學(xué)案例利用課堂字條傳輸?shù)恼鎸?shí)情景模擬Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)的知識(shí)原理，采用“情景—理論應(yīng)對(duì)”效應(yīng)，將抽象的理論知識(shí)寓教于真實(shí)事件中，達(dá)到案例教學(xué)的趣味性、交互性、探索性、創(chuàng)新性、高效性等特性。并能實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)教學(xué)傳授的如下目標(biāo)：

（1）通過字條安全可靠傳輸設(shè)計(jì)案例，使學(xué)生深刻理解Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP四層體系結(jié)構(gòu)的具體功能。

（2）通過字條傳輸中的各步安全設(shè)計(jì)，使學(xué)生充分理解Internet網(wǎng)絡(luò)TCP/IP層次的設(shè)計(jì)思想、原理、要求、安全傳輸內(nèi)容和意義。

（3）通過“信息加密、鎖、鑰匙”使學(xué)生正確理解對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密算法的原理、方法和用途。

（4）通過案例教學(xué)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生積極思考、探索發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，最后解決問題的基本技能和創(chuàng)新思維。

（5）案例教學(xué)之“神”在于對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的追求，字條安全可靠傳輸教學(xué)案例，通過“提問、討論、反饋、點(diǎn)評(píng)”四步驟達(dá)到以“學(xué)員為中心”的教學(xué)理念。

（6）該案例教學(xué)突破傳統(tǒng)教學(xué)方式，建立融合師生間溝通交流的平臺(tái)，通過來源于實(shí)踐的鮮活形象的案例，促進(jìn)師生之間、學(xué)生之間、課堂與社會(huì)之間對(duì)問題的交互分析、探索、求知、理解，促進(jìn)思想的碰撞，最終達(dá)到對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握、推廣、升華和創(chuàng)新。

4 結(jié)論（Conclusion）

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的“字條傳輸案例教學(xué)設(shè)計(jì)”，可以達(dá)到師生間教與學(xué)相互交流，逐步深入，引導(dǎo)幫助學(xué)生如何通過各種途徑獲取解決問題的答案，從而使學(xué)生能夠快速適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生就某一問題展開深層次的討論，最大程度激發(fā)學(xué)生探索問題、分析問題、解決問題的積極性。提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的強(qiáng)烈興趣，提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)案例教學(xué)的目標(biāo)?！白謼l傳輸設(shè)計(jì)”案例教學(xué)的成功使用，并進(jìn)一步提交到教學(xué)部門案例教學(xué)資源庫，將豐富案例教學(xué)資源庫，為案例教學(xué)資源庫的建設(shè)作貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 王應(yīng)密，張樂平.全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫建設(shè)探析[J].高等工程教育研究，2013（4）：166-171.

[2] 劉錄護(hù)，扈中平.教師教育中的案例教學(xué)：理念、案例與研究批判[J].教師教育研究，2015，27（3）：79-85.

[3] 蕭毅鴻，等.案例教學(xué)：一種有效的教師教育方法[J].教育理論與實(shí)踐，2012，32（32）：35-37.

[4] 祁薇，楊健，王輝.基于軟件生命周期的計(jì)算機(jī)教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新案例[J].軟件工程，2016，19（3）：58-60.

[5] 錢進(jìn).項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)案例情景為輔的數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)模式探討[J].軟件工程，2016，19（12）：47-49.

[6] 侯歡歡.《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》實(shí)踐教學(xué)案例的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].軟件工程，2016，19（6）：56-58.

作者簡介：

彭緒富（1964-），男，碩士，教授.研究領(lǐng)域：多媒體技術(shù)，信息安全，智能算法.

嚴(yán) 慧（1992-），女，碩士生.研究領(lǐng)域：智能算法，計(jì)算機(jī)應(yīng)用.

朱小婉（1993-），女，碩士生.研究領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)教育，計(jì)算機(jī)應(yīng)用.endprint