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关键词:创新教育;信息安全;电力特色
作者简介:王勇(1973-),男,河南确山人,上海电力学院计算机科学技术学院信息安全系,教授;周林(1968-),男,浙江宁波人,上海电力学院计算机科学与技术学院信息安全系,副教授。(上海 200090)
基金项目:本文系上海电力学院重点教改基金项目(项目编号:20121307)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0024-02
信息安全专业的创新能力培养是国内相关高校新开专业所面临的重要问题。根据各个学校的自身特点,创新特色各有不同,上海电力学院的信息安全专业要在具有电力特色的基础上培养具有普适专业知识的应用型人才。[1]公安系统高校在培养信息安全人才的时候要强调该专业知识在取证和侦破领域的特色应用。[2,3]创新的基础要培养实践能力,特别是工程技术人才,只有在实践中才能对技术有深刻的认识,学习知识,发现问题,提出新问题,解决问题,初步具有创新能力。[4-6]
然而当前信息安全专业学生普遍具有行业背景特殊不明显,自学能力、创新能力、论文撰写能力比较薄弱的状态。根据上海电力学院信息安全专业特点,我们在实践中总结了创新能力培养的模式。
一、存在的问题
1.电力特色不明显
我们的专业定位是培养具有电力特色的信息安全应用型人才。虽然本专业建设了电力网络安全实验室,配置了电力专用网络安全设备,但是在教学大概上对电力特色的信息安全课程涉及不多。需在认知实践、科创、毕业设计环节中增加电力信息安全的相关内容。
2.自学能力薄弱
由于信息安全专业知识更新速度非常快,就需要老师和学生不断更新知识。而获取知识最快捷的途径就是自学。但是大学生从高中阶段转变过来后,还不适应大学教育。很多上课认真听课,课下不预习和自学的学生,发现很多知识都听不懂。这是因为信息安全领域知识面很宽,知识量较大,没有课前预习仅依靠上课的短暂时间是不够的。
但是当前学生学习主动性比较差,自学能力较低。这种现象在信息安全专业里面尤其突出。也不排除有些对信息安全有浓厚兴趣的学生,他们会主动学习新的知识,具有较强的自学能力。这样的学生在一个班级里面,处于金字塔的顶端,平均每个班级大概占10%左右。剩余的学生在自学能力方面均需要提高。
3.缺乏创新意识
在缺乏自学能力的情况下,掌握多学科交叉的信息安全专业知识就比较困难。在学习过程中会遇到很多需要解决的新问题,寻求解决新问题的创新思路就更显得薄弱。自学是要求学生能够主动学习课堂要求的预习任务,而创新意识是要求学生能发现新问题,网络搜索解决方案,并在实践中验证这些技术。
自学能力是创新意识的基础,而提高学习兴趣是解决这两个方面缺失的关键措施。
4.论文撰写能力差
在撰写实验报告过程中,发现工科学生的语言表达能力普遍较低,很多有口语化的表述,而且存在条例不清晰,逻辑不紧密,摘要内容与论文无关,实验结果分析不足等诸多问题。这是由于在高中阶段没有要求学生撰写过科技论文,也没有进行过相关培训。在大学期间,由于自学能力和创新能力的薄弱,导致实验无法独立完成,这样更加没有信心撰写实验报告,对于科技论文就更没有兴趣。
总之,信心安全专业所面临的创新人才培养存在的难题,主要表现在自学能力薄弱、缺乏创新意识、论文撰写不规范等。这三个问题是具有相互连贯性的。自学能力薄弱导致掌握新知识能力差,就缺乏发现问题、解决新问题的能力,自然无法完成论文的撰写工作,更没有心思关心论文格式方面的要求。
二、问题存在的原因
在查找根源的时候,不要把所有责任都推到学生身上,要从专业特点、学校的专业定位、培养方案、就业形势等诸多方面进行综合考虑。
1.电力特色的专业定位
上海电力学院的信息安全专业依托电力行业为背景,培养具有信息安全一般技能的专业技术人才。电力行业虽然对信息安全有很高要求,但是该行业内,对信息安全的岗位需求缺很少,电力系统的安全保障技术,基本上做运营维护,技术开发的工作集中在电力科学研究院。因为电力行业需求不高,所以还需要全面教授信息安全技术。
在这样的专业定位的基础上,培养方案中就需要涉及很多专业科目,并且针对不同的就业需要引导学生自学掌握更多特殊技能。
2.多学科融合的专业
信息安全专业是计算机科学与技术、信息与通信工程、数学等多学科的交叉学科,该专业属于多学科融合,因此要求学生不能偏科,需要学生有很强的数学基础、编程能力,甚至会涉及到通信技术。这样的学科对学生综合能力有很高要求。
该专业还具有很强的实效性。工程技术类比理论技术更新更快。有的新技术出现后,不到半年就被淘汰。这导致教程严重滞后当前最新技术,需要教师不断更新专业知识,而且也需要学生具有自学能力和创新意识。
该专业的多学科交叉和知识的快速更新,给教和学都带来了很大压力,对学生自学能力、创新能力就有更高的要求。
3.突出技术的理学培养方案
因为上海电力学院的专业规划的需要,信息安全专业定位成理学专业,这样需要更加突出理论知识的学学分。理论课的增加自然相对减少了课程实验内容。现有的信息安全培养方案中,课时数相对比较很多,留给学生自学的时间较少。虽然集中实践课程达到32学分,640学时,但是专业课的上课与上机实践比例基本上是2∶1,学生实践机会还是低于听课时间。这样在上机的时候,就会有很多学生动手能力比较差。
4.不同地域生源
信息安全专业不属于上海电力学院电力特色的专业,因此在招生的时候,对学生的吸引力不如其他特色专业。招生面向全国招生,外地生源考分在当地一般都超过一本分数线,上海属于二本。外地生源学生入校后,难免会有心理落差,但是学习还是比较用功的。上海生源计算机基础一般较好,但在最近计算机普及率增大的情况下,上海生源的计算机优势就不太明显了。
生源的特点决定了信息安全专业学生在班级里面两极分化严重。想学的学生主要是对信息安全有浓厚兴趣,或者打算考验或者考证。一般考研的学生在研究生考试的压力下,专业技术能力又不会特别突出。
5.就业形势带来的机遇与挑战
信息安全专业2013年是第一年毕业,正赶上我国设立国家安全委员会,对信息安全的重视程度上升到国家安全层面。这在宏观上促进了就业。信息安全的运营维护需求在知名企事业单位中有重要需求,但是由于这样的岗位流动性不强,岗位数量并不多,在客观上说明市场并不大。
信息安全技术开发类工作集中在国内很少的几家信息安全企业,或者是大型企业的研发部门,对信息安全的编程技术和理论水平均有较高要求。在当前就业形势下,上海电力学院培养的信息安全专业人才的就业将会面临考验。有机遇也有挑战,而且就业的好坏会直接影响到信息安全招生工作。
三、信息安全专业创新人才培养模式
当前信息安全专业创新人才培养还面临许多难题,这些难题存在有其客观的外部因素,也有学生自身原因,在当前机遇和挑战并存的形式下,我们探索了一套信息安全专业创新人才培养模式。
1.优化实践教学体系
上海电力学院2014年了建立实践教学体系的通知,让我们这两年努力做的实践教学工作有了更大的发展空间。其中包括“打破集中实践教学的固定期末两周的限制,实现集中实践教学贯穿全学期。以本专业主干课程链内容为依托的,结合理论教学和现场实际的6-8周的大型综合课程设计”。
现阶段集中实践是32学分,平时大学生科创工作并没有计算学生的学分。但是信息安全系把科创题目作为毕业设计题目,很大程度上提高了学生参加科创的积极性。
专业比较突出的学生有的开始有创业打算。有的是因为家庭的创业经历,或是被当前创业政策的吸引。为了促进就业,我们在日常科创指导中,鼓励有潜力的学生申请专利,申请创业启动资金,开创公司。但是学生对于创业还有诸多顾虑,还有学分和考勤方面的约束,真正创业的学生却很少。不过这样的思想传输给了学生,对于其将来毕业就业会产生积极影响。
2.电力特色实践培养
在电力特色的专业定位下开展了电力特色实践培养。利用电力信息安全实验室的软硬件环境,让学生对电力系统通信安全设备有了初步认识。在科创和毕业设计环境增加了电力信息安全的相关内容,在大学生暑假实习期间,教师推荐动手能力强的学生到电力公司从事电力信息安全设备的安装和配置工作,让学生对电力信息安全有深刻的现场经验。由于电力信息安全还设计到许多工业控制系统安全内容,根据我校特点,在科创和毕业设计环节中也增加了工业控制系统安全的相关内容,让部分学生了解了工业控制系统中基本的西门子PLC控制系统的设计方法,了解了Stuxnet工业控制病毒的工作原理和防御措施。
3.自学能力培养方法
增加一定数量考查课的大作业的比例,要求学生每个学期完成一份综合性报告,根据老师的大作业要求,查阅文献,学习知识,分析问题,解决问题。增加平时作业中的需要查阅资料才能解决的内容,让学生不仅学会利用课堂知识解决问题,而且还需要到图书馆和网络上查找资料,相互讨论后才能解决,通过这样的过程锻炼学生的自学能力。
4.创新能力培养方法
在实验过程中,要求学生实验报告中,必须有实验总结内容。这样可以记录验证类的实验过程中出现的问题及解决的问题过程,为论文中实验结果的分析奠定基础。增加英文论文摘要撰写的基本要求,培养学生写好英语摘要,理解摘要主要内容包括论文的研究意义、采用的方法、解决的问题、结论的分析等内容。
在毕业设计环节中,对学生论文撰写能力提出更高要求,要求严格按照上海电力学院论文格式规范撰写论文,对论文中的图表编号、参考文献的引用格式、综述的撰写、方案的描述、实验结果的分析等诸多方面进行规范要求。
四、结果与分析
通过创新人才培养模式中的诸多措施,在提高学生创新能力方面产生了积极影响,不仅将理论紧密联系实际,更培养了学生的创新精神和实践能力。有8人次参加了ACM程序设计大赛并获得二等奖和三等奖。学生潘佳亮在中国核心期刊(遴选)《现代计算机》《较高安全性能信息系统的构建》,陈正卿的论文《HTTP拆分攻击及相关组合攻击》已被中文核心期刊《计算机应用研究》录用。李中平的论文《Android手机远程控制关键技术分析》在中文核心期刊《计算机应用与软件》上发表。
虽然创新人才培养模式取得了一定的成绩,但是还没有孵化出一个科技型企业,学生英文论文水平还有待进一步提升。
五、结语
通过对信息安全专业的创新人才培养教改,提高了信息安全专业学生自学能力、创新能力、论文撰写能力。在取得一定成绩的同时,也发现创新人才培养,不仅是教育方式的改革,传统学习方式的改变,更需要从教学体系上促进以创新教育为目的实践教学体系建设。
参考文献:
[1]李红娇,魏为民,王勇,等.电力特色信息安全专业学生实践能力培养的探索[A].第九届中国通信学会学术年会论文集[C].中国通信学会,2012:5.
[2]曾刚.公安院校实践创新能力培养模式研究――以信息安全专业为例[J].辽宁警专学报,2012,(5):93-97.
[3]黄凤林,张天长,李佟鸿.信息安全专业创新性实践教学体系建设研究[J].湖北警官学院学报,2013,(12):198-200.
[4]张仕斌.信息安全专业创新型工程人才培养模式的改革与实践[J].当代教育理论与实践,2012,(5):45-48.
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【摘要】高度重视信息安全保障体系建设。要不断加强互联网安全和信息内容安全管理, 推进重点新闻网站建设, 构筑网上正面舆论宣传强势。
【关键词】高度重视信息安全保障体系建设 要不断加强互联网安全和信息内容安全管理
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【正文】
通过用户对互联网最反感的方面及用户对互联网的信任程度的数据分析可以看出: 用户对互联网络上的病毒、弹出式窗口、网络入侵、垃圾邮件和虚假信息比较反感, 这些特征与全国所有的上网用户对互联网的反感方面相同。吉林省上网用户对互联网表示比较信任比例的最高, 所占比例为53. 5%, 还有34. 5%的用户对互联网表示将信将疑。这一点说明, 在吉林省开展电子商务还是有一定的观念基础的。同时我们也要看出了吉林省在信息化发展方面的不足, 加快吉林省互联网络发展和提升信息化水平的对策如下:( 1) 加强Internet 建设统筹规划和管理。政府有关部门在这方面要充分发挥作用, 从宏观上对吉林省互联网络普及与发展进行合理的规划, 最大限度的提高和加快互联网络的应用而相对节约发展成本。( 2) 推进电子政务的深入应用。目前吉林省各级政府部门上网的普及程度还不够, 而且电子政务的应用层次较浅, 亟需向更深层次的应用迈进。( 3) 加快实施企业信息化建设工程。企业是信息化和电子商务的真正主体。吉林省的上网企业与全部企业的比例在全国范围内是较低的, 企业上网的数量不多, 企业信息化水平有待进一步提升。( 4) 积极推进农村信息化建设。农业人口的文化水平和对信息技术的掌握程度都远低于城市人口。一个国家和地区的信息化水平要有大幅度的提升, 必然要将重点放在如何提高家村地区的信息化水平方面。吉林省的总人口中有55% 是农村人口, 这个比例将大大影响吉林省的信息化发展水平。( 5) 加快推进社会公共领域信息化建设。政府应利用现代化信息技术, 计算机网络, 集触摸技术、信息查询技术、自动服务技术、多媒体技术于一体的自助服务终端。整合政府、企业、商务、贸易的信息资源, 使政府、企业、市民互连、互通、互动, 实现信息资源共享, 建设一个以“公众”为中心, 可以实现“ 信息流、资金流、物流”三流合一的综合公共便民服务平台。( 6) 充分发挥信息产业对信息化的支持作用。努力推进信息产业的持续快速增长, 支撑和保障信息化推进。加大信息产业结构调整力度, 加快产品结构优化升级步伐。以电子信息产业的基地和园区为载体, 实施项目带动战略, 加速发展我省有优势的电子信息产品制造业和软件业。( 7) 高度重视信息安全保障体系建设。要不断加强互联网安全和信息内容安全管理, 推进重点新闻网站建设, 构筑网上正面舆论宣传强势。认真贯彻落实《电子签名法》, 加快全省密钥管理中心建设, 加强电子认证服务管理, 加快网络信任体系建设, 推进吉林CA 证书发放和应用, 引导鼓励行业部门和企业广泛应用数字认证。加强无线电频率台站的规范化管理和监督, 保障无线电通信安全。( 8) 加快本省互联网络发展的政策法规建设。解决当前信息化建设管理无法可依、建设单位无章可循问题, 规范信息化建设行为。做好《吉林省信息化条例》、《吉林省信息安全管理办法》等信息化法规的立法调研工作。充分发挥省信息产业发展基金对信息化建设重点领域、重点项目的引导扶持作用
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一、引言
信息安全学科是在信息技术及其应用的快速发展中逐渐形成的,它针对信息生成、存储、传输、处理和交互的各个环节,用数学方法刻画和描述其变换的过程和状态,建立安全控制与管理模型,进而保障信息及信息系统的高安全性、高可信性和高可用性。在当前信息化和经济全球化的时代背景下,做好民族高校信息安全领域的教学研究工作,为国家储备适应全球形势变化的复合型信息安全人才越发重要。
中南民族大学在信息安全人才培养方面做了很多工作。其计算机科学学院、数学与统计学学院在本科阶段开设了信息安全方面的课程,计算机科学学院的信息安全专业硕士点于2012年开始招生。其中计算机科学学院从2006年开设《信息安全》双语课程。信息安全教学研究方面还有长足的发展提升空间。
针对信息安全课程的特点,结合我们双语教学的经验和体会,就《信息安全》双语课程教学提出几点新的和若干建议,其中关于教材的论述等课程相关情况见孟博老师的论文[1]。
二、信息安全课程特点
《信息安全》难教,学生难懂,实验难做。我们组成员以信息安全专业领域为教学内容,进行教学模式与教学方法的研究与实践。
《信息安全》课程特点[1-3]:
1.信息安全学科基础涉及面广。信息安全是一门新兴的学科,也是一门综合性很强的交叉学科,涉及密码学、通信、数学、计算机等诸多学科。
2.信息安全专业基础课程要求多。要想较好地掌握这门课程,需要学习数学基础课程、电路基础课程、密码学基础课程、计算机理论基础课程、网络通信基础课程等。
3.信息安全专业前沿性强,知识更新快。信息安全专业是围绕攻防、对抗策略和技术展开研究的,随着科学技术的发展,该研究领域的知识创新多且快。
我们在信息安全课程传授的过程中面临的困难如下所示:
(1)民族院校的学生专业素质和英语素质高低不齐;
(2)信息安全相关的资源分散;
(3)英语语言的教学与专业教育的脱节;
(4)理论知识和实践知识结合不紧密。
根据信息安全课程的特点,只有保持信息安全传授内容理论与实践知识的先进性,及时了解该学科最新研究发展动态和前沿,才能培养出具有实践和创新能力的高层次高素质人才。结合我们面临的困难,考虑到两个因素:(1)信息安全相关的前沿知识的语言载体是主要英语;(2)在课堂上尝试将理论知识和实践知识有机的结合起来,我们研究并实践将虚拟仿真实验和CLIL双语教学应用到信息安全课程传授中的模式。
三、虚拟仿真实验的概念及模式
虚拟仿真实验教学是学科专业与信息技术深度融合的产物,运用虚拟现实技术模拟实物实验的计算机辅助教学软件。目前的国内外模拟仿真软件总结如下。
PSPICE[4]是由SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)发展而来的用于微机系列的通用电子电路功能的仿真,是一个多功能的电路模拟试验平台;Tina Pro[5]是欧洲DesignSoft公司研发的一个电子设计自动化软件,它用于模拟与数字电路的仿真分析和设计研究,分析结果可以很好地展现在图表或虚拟设备中;CircuitMaker[6]软件用于电子电路仿真实验,是一种用于电路描述与仿真的语言与仿真器软件,用于检测电路的连接和功能的完整性;Proteus[7]软件是英国Labcenter electronics公司的EDA软件,提供仿真单片机及外围器件的工具,该软件将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台;Boson NetSim[8]模拟Cisco路由器、交换机,可自定义网络拓扑结构及连接。
根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部于2013年开始启动了开展了国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。北京邮电大学建设了国家级北邮电子信息虚拟仿真实验教学中心,开发了“开放式虚拟仿真实验教学管理平台”[9,10]。我们尝试将该平台作为信息安全课堂的辅助教学,其中一个教学内容使用虚拟仿真平台进行的网络构建,如图1所示。
四、CLIL双语教学的概念及模式
双语教学是在教学过程中使用除母语以外的一种外语,通过两种语言作为教学媒介,并在教学过程中提高学生的专业能力和外语水平。关于双语教学的模式,有多种不同的分类,如美国的“过渡式”、加拿大等“法语浸入式”等模式。20世纪20年代,CLIL(Content and Language IntegratedLeaning)[11-13]广泛应用于欧洲的双语教学领域。CLIL中文译为内容和语言的融合学习,是指将一门或多门外语作为非语言学科的教学语言,在此过程中,语言和学科将共同发挥作用。以学科内容为核心,使用真实的语言及语言材料,在课堂教学中注重学生的语言、认知和情感等因素。CLIL是欧盟在“培养多语言能力公民、促进语言教学的发展和多样化”的决议框架下推动欧盟各国开展的一种双语教学模式。这种模式相对于源于北美被全球普遍采纳的浸入式双语教学,为双语教学的理论研究和实践教学都做出了具有革新意义的贡献。
选择英语作为学习信息安全学科知识的语言媒介,是因为英语是当今国际各种领域的交流合作中使用频率最高的语言种类。为了使学生适应国际化教育、产业的发展趋势,有效获得更多、更新的学科知识和科技信息,并能够把我们的科技成果推向世界,高等教育承担起培养具有国际视野、具备国际竞争能力的创新型、复合型高级专门人才的责任,而双语教学可以说是承担责任的前提或必要条件。特别是CLIL双语教学模式对于中国的双语教学更具有实际的借鉴意义。CLIL双语教学模式可分为三个方面的内容,如图2所示。
1.内容相关的学习(Content-related learning)。在课堂上使用的全英语教学材料,该材料是否合适教学,主要看以下几个方面:通过本教学材料的学习,学生可否掌握两个以上的知识点;量化掌握知识的目标;通过什么策略让学生来掌握这些知识点,比如在学生已有知识的层面上通过视觉、或头脑风暴活动、以更友好的方式展示知识点、通过不同的学习方式如游戏或者视频支持、安排有挑战性的任务给学生来完成;
2.语言相关的学习(Language-related learning)。解释可能影响学生理解文章的单词;量化和语言相关的学习掌握指标;写出让学习者完成目标需要用到的策略,如尽量将英文材料通俗易懂、将关键词标下划线、英文材料提供词汇表等;
3.学习技能相关的学习(Learning skills-related learning)。标出技能相关的目标;量化这些目标;设计好的策略帮助学习者完成这些目标,比如重新组织知识点、通过图表等分析知识点等。
CLIL双语教学模式认为人的认知过程可分为5个渐进过程,即记忆、理解、运用、分析、评价、创造(Remember,Understand,Apply,Analyse,Evaluate,Create)。其中记忆、理解、运用是低层次的思维能力因为他们更具体,而分析、评价、创造是高层次的思维能力因为他们更抽象。
五、课程设置教学实践方案
通过对现有理论和实践经验的研究和探索,采用虚拟仿真实验和CLIL双语教学方法应用到信息安全的课程教学实践中。课程设置方案氛围准备阶段、CLIL教学阶段、虚拟仿真实验阶段,各阶段描述如下:
1.准备阶段:配发讲义,其内容主要与《Cryptography and Network Security Principles and Practice,Fifth Edition》(密码编码学与网络安全-原理与实践)课程内容接近,补充专业词汇和常见表达方式。该阶段按照教学进度安排学生自学并熟悉专业词汇,同时利用CLIL教学中针对词汇测试的有趣方法对学生进行词汇量的教学和测试。
2.CLIL教学阶段。教学过程中给出不同的和密码算法相关的英文版本供学生阅读、参考和讨论。在此基础上,针对不同的密码算法设计有特色的相关的简单的任务,教师讲解,学生组成团队合作,在给定的时间内呈现设计方案并且陈述其方案,交流的过程主要使用英语完成。
3.虚拟仿真实验阶段。在教学过程中,在算法很抽象或者熟悉相关密码算法后,老师通过虚拟仿真实验平台展示该算法的原理或实际应用,将抽象内容形象化和具体化。安排学生组成团队利用虚拟仿真实验平台设计网络安全实验,进一步巩固、实践其所学习的密码理论知识。
六、信息安全双语课程教学的心得与体会
将虚拟仿真实验和基于CLIL的双语教学引入到信息安全的课堂教学中,使得教学模式和方法多样化、智能化、规范化、国际化,旨在提高学生专业英语听说写能力;加强创新精神和实践能力的培养;更生动形象传达不易理解的知识。具体意义如图3描述,总结如下:
1.引入CLIL双语教学理论,将语言和学科融合进教学。学习探讨国际上主流的被大家认可的双语教学理论如CLIL,在此基础上探索适合民族院校学生特点的教学方式方法,在《信息安全》专业课程的讲授过程中将英语的语言能力培养与信息安全的专业内容融合起来一起学习,在此过程中,语言和学科将共同发挥作用。旨在提高学生的专业英语能力、扩大学生的知识面,为国家培养高素质复合型专业人才队伍。
2.搭建虚拟仿真实验平台,将理论和实践融合进教学。在课堂教学过程将动画模拟、虚拟仿真、远程实验和实物实验优化组合,探索各类案例的优势互补,旨在调动学生学习积极性、启迪思维、激发潜能。通过虚拟仿真实验平台,整合信息安全的相关资源,提供智能化的教学服务同时,培养学生的创新能力和动手能力。
本论文的探索方法将是鼓励课前预习、课程参与、课后实践。讲授方式的选择将会优化组合教学模式,激发学生学习热情,提高学习的主动性,提高学生的上课注意力。通过CLIL模式中各类学习技巧,逐步提高学生的英语能力和专业素质。
七、总结
本论文探索将CLIL双语教学模式和虚拟仿真实验应用到信息安全的课程教学过程中。学习探讨适合信息安全课程特点和民族院校教学特点的双语教学理论如CLIL双语教学模式,在《信息安全》专业课程的讲授过程中将英语的语言能力培养与信息安全的专业内容融合起来一起学习,语言和学科将共同发挥作用;同时运用虚拟仿真实验等辅助手段,将信息安全的理论知识和实践知识结合起来,提高学生对信息安全专业的认知程度。我们所做的努力最终的目标是让学生从记忆、理解、运用知识到能分析、评价、创造知识的转变,为社会培养大量既有丰富的专业知识又精通英语的高素质复合型人才。
【关键词】密码学 教学理念 教学方法 信息安全
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)12-0024-02
随着计算机网络的广泛应用,信息已成为社会发展的重要战略资源。信息安全在信息社会中已经体现其重要作用,它会直接关系到国家安全、企业经营、人们的日常生活,因此信息安全这一学科也被确立并得以迅速发展。信息安全是集计算机、通信、数学、电子等众多领域的一门综合、交叉的学科,信息安全可分为系统安全(包括操作系统的安全、数据库系统的安全等)、数据安全(包括数据的安全存储、安全传输)和内容安全(包括病毒的防护、不良内容的过滤等)三个层次,而密码技术是保障数据安全的重要的关键技术。
一、密码学课程在信息安全本科专业课程体系中的地位及作用
为应对社会对信息安全人才的大量及不断增加的需求,教育部继2001年批准在武汉大学开设信息安全本科专业之后,又批准了多所高等院校设立信息安全本科专业。密码学是高校信息安全本科专业学生的一门专业基础课,为学生学习后续课程——网络安全协议与标准、信息系统安全技术及应用等课程奠定了基础。没有密码技术,数据的安全存储和安全传输就得不到保障,从而信息安全也就无从实现。因此密码学课程是信息安全本科专业中非常重要的专业必修课。
二、密码学课程的特点
密码学这门课和其他工科专业基础课相比,具有学科跨度大,难度大,理论性和应用性强的三个特点。
1.学科跨度大
2.难度大
3.理论性和应用性强
三、密码学课程教学理念
1.面向信息安全专业本科生的密码学课程教学
现今许多高校中数学、计算机、通信等相关专业的高年级本科生和硕士生的选修课或必修课都开设了密码学这门课程,这些相关专业的高年级本科生和硕士生在某一个专业或两个专业已经具备一定的基础知识,因此学习密码学课程,和信息安全专业本科学生相比来说,困难程度就会降低一些。面对信息安全专业本科生的这一教学对象,密码学课程的教学应该具体怎么去组织和开展,这必然和相关专业的高年级本科生和硕士生的密码学课程的教学是不一样的。信息安全专业本科生和其他相关专业本科生一样,在大一学年要学学英语、线性代数、高等数学等基础课程,到了大二下学期或大三上学期会接触到信息安全学科的专业基础课,这些专业基础课中包括密码学,因为密码学具有前面所述的三大特点,信息安全专业本科生会感觉到学习密码学课程的困难性,而且随着课程内容的逐步深入,他们的畏难情绪会越来越重,所以应根据信息安全专业本科生的特点,进行课程教学。
2.注重培养学生正确的密码学思维方式
密码学课程的思想内涵丰富,并不是各种密码算法的简单堆砌,所以在讲授密码学课程内容时,不能为讲授理论而讲授理论,要在讲理论的同时,把理论中体现的密码学思想,给学生剖析清楚,这样,学生在思考和解答密码学问题时潜移默化地形成了正确的密码学思维方式。
四、密码学课程教学方法
1.注重通过例题演算理解密码算法
将经典算法或其重要步骤和例题演算结合起来,促进学生理解经典算法。
讲到公钥密码体制的经典算法——RSA算法时,在向学生讲授RSA算法的加解密原理后,和学生一起完成用RSA算法对消息的加解密过程的例题演算,目的是让学生对此算法有一个感性的认识。
2.注重各章内容的关联,“由浅入深”展开教学
密码学课程中的古典密码,流密码,分组密码,公钥密码在知识层面上是由浅入深的,古典密码、流密码、分组密码是存在着内在的联系的,公钥密码和前面三种密码是完全不同的,从理解的难度上来看,公钥密码理解起来也比前三种密码要困难。在教学实践中,按照古典密码,流密码,分组密码,公钥密码这四部分顺序进行有助于学生的学习和理解。密钥管理与密钥分配、消息认证码与杂凑函数、数字签名与认证协议更体现密码学的应用性,不管采用何种密码体制,都离不开密钥,密钥管理与密钥分配是密码算法在实际应用中要解决的瓶颈问题,消息认证与数字签名是密码学认证应用的重要方法和技术手段,和分组密码及公钥密码有密切的联系。
3.注重课堂和课后与学生互动
密码学课程以老师讲授为主,注重与学生互动,特别是将重要的知识点和日常生活中学生经常接触到的信息安全问题结合起来,激发学生的学习兴趣,由被动听课变为主动思考。课后互动主要是阅读学生的课程论文并给出意见,课程论文即学生根据密码学课程中的一个或多个知识点出发,体现自己有关密码学的观点。
4.注重密码算法的应用演示
讲授密码算法时,利用开源软件和开源代码向学生演示密码算法的重要步骤,解释每步的结果的由来,或演示一些密码算法在后续过程中的应用。
5.注重经典密码算法关键步骤的编程实现
密码学课程就是由一个个的密码算法组成的,教师提供一些复杂的经典密码算法的开源代码给学生,让学生分析代码,算法的关键步骤让学生去完成,通过程序的编写,帮助学生理解和分析经典密码算法,为今后密码的应用实践奠定基础。
以上是笔者对信息安全本科专业密码学课程的教学理念和教学方法的一些拙见,由于这门课程的特点,还有很多方面都需要改进和充实。比如由于实践课时有限和前置课程的设置,密码算法的工程应用(数字签名、身份认证、数字通信、电子商务和电子现金交易的应用)目前在实践教学中还较少涉及,若加入这部分内容,不仅能纠正学生“密码学是纸上谈兵”的错误认识,而且能调动学生学习算法原理的主动性。
参考文献:
[1]杨波.现代密码学(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007
关键词:信息安全,网络,措施作者,才让昂秀,单位,青海省交通通信信息中心
一、信息安全的概念
目前,我国《计算机信息安全保护条例》的权威定义是:通过计算机技术和网络技术手段,使计算机系统的硬件、软件、数据库等受到保护,最大可能不因偶然的或恶意的因素而遭破坏、更改或泄密,系统能够正常运行,使用户获得对信息使用的安全感。信息安全的目的是保护信息处理系统中存储、处理的信息的安全,其基本属性有:完整性、可用性、保密性、可控性、可靠性。
二、计算机网络系统安全因素剖析
(一)来自计算机网络的病毒攻击
目前,计算机病毒的制造者大多利用Internet网络进行传播,所以广大用户很大可能要遭到病毒的攻击。病毒可能会感染大量的机器系统,也可能会大量占用网络带宽,阻塞正常流量,如:发送垃圾邮件的病毒,从而影响计算机网络的正常运行。
(二)软件本身的漏洞问题
任何软件都有漏洞,这是客观事实。就是美国微软公司,全球的软件霸主,也不例外。但是这些漏洞恰恰是非法用户窃取用户信息和破坏信息的主要途径。针对固有的安全漏洞进行攻击,主要有:①协议漏洞。利用POP3等协议的漏洞发动,获得系统管理员的特权;②缓冲区溢出。攻击者利用该漏洞发送超长的指令,超出缓冲区能处理的限度,造成系统运行的不稳定,使用户不能正常工作;③口令攻击。黑客通过破译,获得合法的口令,而入侵到系统中 。还有IP地址轰击等方法,不一一举例。
(三)来自竞争对手的破坏
俗话说:同行是冤家。有的企业利用不正当手段,对同行进行破坏。攻击对方的网站或篡改对方的信息,或在其他网站上散布谣言,破坏竞争对手的良好形象。有的轰击对方的IP地址,使对方的网站不能正常工作。论文参考,措施作者。
(四)用户使用不慎产生的后果
计算机管理人员平时工作马虎,不细心,没有形成规范的操作,也没有制定相应的规章制度。很多管理人员安全意识不强,将自己的生日或工号作为系统口令,或将单位的账号随意转借他人使用,从而造成信息的丢失或篡改。
三、网络信息安全的应对措施
(一)加强入网的访问控制
入网访问控制是网络的第一道关口,主要通过验证用户账号、口令等来控制用户的非法访问。对用户账号、口令应作严格的规定,如:口令和账号要尽可能地长,数字和字母混合,避免用生日、工号等常见的东西作口令,尽量复杂化,而且要定期更新,以防他人窃取。目前安全性较高的是USBKEY认证方法,这种方法采用软硬件相结合,很好地解决了安全性与易用性之间的矛盾。USBKEY是一种USB接口的硬件设备,用户的密钥或数字证书无需存于内存,也无需通过网络传播。因此,大大增强了用户使用信息的安全性。论文参考,措施作者。
(二)加强病毒防范
为了能有效地预防病毒并清除病毒,必须建立起有效的病毒防范体系,这包括漏洞检测、病毒预防、病毒查杀、病毒隔离等措施,要建立病毒预警机制,以提高对病毒的反应速度,并有效加强对病毒的处理能力。论文参考,措施作者。主要从以下四个方面来阐述:
1.漏洞检测。主要是采用专业工具对系统进行漏洞检测,及时安装补丁程序,杜绝病毒发作的条件。
2.病毒预防。要从制度上堵塞漏洞,建立一套行之有效的制度;不要随意使用外来光盘、移动硬盘、U盘等存储设备。
3.病毒查杀。主要是对病毒实时检测,清除已知的病毒。要对病毒库及时更新,保证病毒库是最新的。这样,才可能查杀最新的病毒。
4.病毒隔离。主要是对不能杀掉的病毒进行隔离,以防病毒再次传播。
(三)进行数据加密传输
为防止信息泄漏,被竞争对手利用,可对传输数据进行加密,并以密文的形式传输。即使在传输过程中被截获,截获者没有相应的解密规则,也无法破译,从而保证信息传输中的安全性。比如:微软公司的WindowsXP就有这样的数据加密功能。
(四)采用防火墙技术
应用过滤防火墙技术能实现对数据包的包头进行检查,根据其IP源地址和目标地址做出放行或丢弃决定,但对其携带的内容不作检查;应用防火墙技术能对数据包所携带的内容进行检查,但对数据包头无法检查。因此,综合采用包过滤防火墙技术和防火墙技术,既能实现对数据包头的检查,又能实现对其携带内容的检查。论文参考,措施作者。
(五)应建立严格的数据备份制度
一要重视数据备份的重要性,认为它很有意义,是一个必要的防范措施;二要严格执行数据备份制度。要定期或不定期备份,对重要数据要有多个备份。因为杀毒软件不是万能的,以防万一,很有必要建立数据备份制度。
(六)加强安全管理
安全管理对于计算机系统的安全以及可靠运行具有十分重要的作用。就目前而言,应做到以下几点:
1.树立守法观念,加强法制教育。有关计算机和网络的一些法律知识,要了解并熟悉,如:《中国信息系统安全保护条例》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》等条例,培养良好的法律意识。
2.制定并严格执行各项安全管理规章制度。论文参考,措施作者。论文参考,措施作者。包括出入机房制度、机房卫生管理制度、在岗人员责任制、机房维护制度、应急预案等。
3.建立检查机制。定期或不定期地对计算机系统进行安全例行检查,要有记录,看落实情况,以免流于形式。
(七)培养用户的信息安全意识
要注意个人信息的保护,不要将个人信息随意保存在纸质上,在ATM上交易时,也要防止是否有人偷窥,不要使用真实信息在网站上注册等等,时时刻刻培养自己的信息安全意识。
以上是本人对计算机网络信息安全的初浅认识。单位决策者不但思想上要高度重视,而且行动上也要给予大力支持,包括财力和人力。只有这样,才有可能保证单位用户对网络信息的安全使用。
一、高职教育信息安全专业人才培养现状
信息安全专业是一门新兴的专业,属于理工科的范畴,信息安全专业不是一门独立的学科,其对于计算机、物理、法律等专业的要求较高,是一门交叉性的学科。我国高职教育中大多已经开展了信息安全专业,对相关人才进行培养。虽然已经取得了显著的成效,为国家和企业输送了大量的信息安全专业人才,但是高职教育在人才培养模式上却不尽相同。我们不仅需要提高信息安全专业人才的培养数量,更需要提高人才培养的质量。从我国高职教育对信息安全专业人才培养的实际情况能够看出,主要培养模式如下:首先,我国当前高职教育对于信息安全专业学生的培养,对于理论的教学要大于对于实践的教学。最主要的表现就是在高职教育的前两年中,都是对学生进行理论教学,而在最后一年才会进行实践教学。从我国高职教育对学生的培养方案中能够发现,在其专业课中对于计算机以及其他相关知识的叠加较多,而其他学科的内容则设计较少。同时对于理论的教学要多余对实践的教学,使得学生缺乏扎实的实践经历。其次,从高职教育的培养模式来看,一般都相对单一,无法体现生本教育的特色。从我国当前高职教育的实际情况能够看出,在对本专业人员的教学中,教师很少会做到因材施教,不能根据学生的特点来进行信息安全专业的教学。由此导致学生的特点不能与专业知识相结合,比如某些男生对信息安全专业技术比较感兴趣,在知识积累上比较丰富,这些学生希望能够得到更高难度的知识。但是出于对其他学生知识掌握情况的考虑,教师通常会讲述相对简单,能够被大家所理解的知识,由此使得人才培养不能达到分层次以及分类别教学的效果。最后,从我国高职教育对信息安全专业人才的培养模式能够看出,学生接受实验教学的时间较多,而独立时间较少,并且学生的实验课程主要以验证型为主,学生参加课外实验的机制也不健全,教师以及学生对实验的重视程度不够,仅过多地注重课程分数。由此导致学生不能真正从应用的角度,对信息安全专业进行学习。
二、改革与创新信息安全人才培养模式应考虑的主要因素
从上面的分析中能够看出,虽然我国高职教育中已经开始了对信息安全专业人才的培养,但是在培养模式以及培养方法上,仍然有很多需要改进的地方。新课改对信息安全专业人才培养的模式,也提出了更高的要求。笔者将改革与创新信息安全专业人才培养模式的主要因素,归结为以下几个方面:
(一)信息安全人才培养要适应时展要求,即高职教育人才的教育和培养应符合复合性、创新性的发展趋势信息安全专业是一门高新技术学科,受到技术变迁的影响信息安全专业也需要进行及时的调整,因此对于高职教育来说,在专业人才的培养方面,需要与时展同步,根据时展的要求对人才培养模式进行调整,满足社会对信息安全专业人才的需求。同时高职教育在信息安全专业人才的培养方面,需要体现创新性的要求,让人才培养体现复合性特征。
(二)信息安全人才培养应符合中国国情,具备中国特色信息安全专业人才的培养,还需要从我国实际情况出发,培养出符合我国国情,具备中国特色的专业人才。信息安全专业在国家信息安全,国防以及经济建设等方面,都能发挥着非常重要的作用。新形势下我国信息安全问题严峻,因此要加强对信息安全专业人才的培养。
(三)对于信息安全专业人才的培养,需要体现高职学校的特色,不断培养出高素质、具有创新以及创业能力的复合型人才为此高职学校需要从学校以及学生的实际情况出发,结合市场上对信息安全专业人才的需求,来对学生进行有针对性的培养,最终提高学校人才培养质量,提高高中院校教学水平。从我国当前高职教育对信息安全专业人才培养的模式来看,只是从学科发展的角度来加强专业安全教育,并没有与学校的发展建设相联系[1]。
三、高职教育信息安全人才培养模
式改革与创新的基本思路鉴于以上对我国信息安全专业人才培养模式的分析,结合信息安全专业的特点,我们需要对高职教育信息安全专业人才培养模式进行改革与创新,笔者在此提出了以下创新的基本思路。
(一)专业培养目标的重新定位在新课改目标下,我们需要对高职教育信息安全专业人才培养模式的目标,进行重新定位。首先需要进一步明确信息安全专业的特点,我们需要培养出能够在计算机、物理、通信以及法律等方面,能够做出相关研究的专业型人才。并且注重理论教学与实践的有效结合,在加强理论知识教学的同时,注重加强学生的实践操作,提高他们解决实际问题的能力。信息安全专业人才需要具备一定的通信知识、计算机软硬件知识等,因此高职教育除了要进行本专业内容的教学之外,还需要加强对学生综合知识的培养。在新的目标定位下,我们需要根据学生的特点,对他们进行因材施教,激发学生的主动性与积极性。培养目标进一步分层次,按学生特点及去向将其分为研究型和应用型两大类,区别培养,体现了人才培养的多样化。
(二)改进和完善现有的专业人才培养方案其次我们需要对现有的人才培养方案进行改进与完善,总的来说主要体现小而精的特点,从之前的注重对学生数量的培养,到现在注重对学生质量的培养。不断强化学生的基础知识与实际应用能力。平衡理论教学与实践操作的关系,同时根据该专业发展的要求,增加与信息安全技术相关的课程或者内容。将原本作为选修课的计算机病毒、信息隐藏技术以及智能卡技术等,放入到培养方案中,作为主业让学生学习。在学生学习的最后一年,需要根据学校人才培养的制度,来选择合适的实习单位进行实习,并且学校需要安排专业的带队教师,对学生的实习情况进行考核与管理。高职院校还可以鼓励学生自发成立专业学习兴趣小组,以增强学生们的交流探讨[2]。
(三)培养过程和途径的创新思路最后我们在培养途径与方法上,也需要进行相应的改进。在我国大多数高职教育中,基本都是按照“2+1”的模式进行教学,也就是前两年学完所有内容,最后一年进行实践学习,完成培养方案中的实践教学环节。对于免试攻读硕士学位的学生来说,导师需要从课题的角度来加强对学生的训练,让学生们能够在开学前对学习内容有所掌握。对没有升学打算的学生来说,学校需要将其安排到合适的用人单位或者实习基地,在实践的过程中完成论文的写作。同时高职学校需要加强对学生实习情况的考评,让学生能够达到培养方案中的目标。
四、实践教学改革
新的人才培养模式促使信息安全专业实践教学正在尝试以下几项新的改革措施:
(一)不断改革实践教学体系,增加实践教学内容,改变实践教学的实现方式在实践教学环节也需要相应的改进,按照传统的“2+1”人才培养模式,虽然能够加强对学生的培养,但是这个过程过多的注重理论教学,而忽视了对实践的总结。高职学校需要制定新的人才培养方案,从学生的实际情况出发,对实践教学以及课间环节进行调整,不断提高实践环节在教学中的比重,逐步提高学生的实际动手操作能力。与此同时,学校还需要从创新平台的训练、实习基地的开展以及毕业论文的写作等不同层次,加强对学生的培养[3]。
(二)积极拓展校外实习基地,通过与企业合作,提高学生专业实践能力除此之外我们还需要加强对学生动手能力的培养,提高学生适应社会的能力。在新的信息安全专业人才培养模式中,我们可以让学生通过寒暑假时间,开展相关的实习,让学生对生产、设计等环节有一定的了解。高职教育还需要根据实际情况,来开设符合实际的相关专业课程,让学生能够在理论学习的过程中,不断加强对实践的操作,学习到更多的应用技能,增强他们发现问题以及解决问题的能力。因此我们需要对教师以及实验人员的角色担当进行合理分配,从软件以及硬件方面入手,加强对实验设备的购买力度,加大对学校信息安全实验平台的开放与使用。最后学校还需要加强与实习基地的沟通与交流,为学生争取到更多的实习基地,进一步解决学生的实习与就业问题。在教学过程中还需要制定完善的实习考核标准,对学生实习实践环节进行考核[4]。
五、结束语
关键词:信息安全;专业建设;实践教学体系
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 22-0154-03
1信息安全专业实践教学存在的主要问题
1.1实践教学资源匮乏
由于专业建设时间短,专门用于信息安全专业的实践教学资源极度匮乏。原因一方面在于各学校资金投入不够,另外一方面也在于对如何建设信息安全专业的实践教学平台,国内外都缺乏参考标准和借鉴依据。即便一些学校在开设信息安全专业之后,也投入了一定的资金用于信息安全专业实验室的建设,但是大都用于购置一些必要的安全设备(如计算机、路由器、防火墙、入侵检测系统等)。相对而言,计算机、通信等专业经过几十年的建设之后,不仅硬件实验平台,而且软件等实践教学资源也非常丰富。
1.2实践教学师资队伍参差不齐
对于信息安全这个非常年轻的专业来说,由于以往没有专门的人才培养机构,其师资队伍建设也存在较大问题。在实践教学师资队伍方面缺少专业的实验指导教师,很多信息安全专业实验指导教师均来自于计算机、通信等传统专业。这些实验指导教师由于自身对专业实验缺乏深刻认识和理解,在指导学生开展有关专业实验时往往或者缺乏深度或者寄托于任课教师参与实验指导。在此条件之下,学生很难完成具有一定深度的设计型实验,而往往是完成一些验证性的实验了事。
1.3实践教学内容单一
由于实践资源和实践教学师资队伍都存在一些问题,目前信息安全专业实验内容不仅单一,而且涉及面窄。例如,防火墙安装与配置、网络扫描、网络窃听、网络攻击、计算机病毒及防治、入侵检测技术等是常见的实验内容。除此之外,很难见到综合性强的设计型实验。造成这一现象的原因,不仅有建设时间短、师资队伍缺乏的原因,也有大家对信息安全所涵盖领域存在认识误区的原因。
1.4实践教学保障制度有待完善
从某种程度上说,我国目前的高等教育还处于粗放型阶段。教育带有普及性,重在传授知识,而指导学生解决实际问题的能力比较欠缺。同时从历史的因素来看,高校长期以来一直从属于政府管辖,自立意识不强,也使众多高校缺乏各自特色,办学模式雷同。对于信息安全专业来说,在办学定位、经费保障、科研与教学相互保障等方面均存在诸多问题。因此,与其他专业一样,崭新的信息安全专业同样面临实践教学保障制度不完善的问题。
2信息安全专业实践教学课程体系
对于一个完整的实践教学体系来说,本文作者认为,信息安全专业的实践教学体系可以从以下几个方面来建设。
2.1改变传统人才培养模式,积极探索具有信息安全特色的人才培养方案
对于具有较强工程实践性的信息安全专业来说,为了建设其实践教学体系,必须改变传统的人才培养模式,探索符合国家安全及行业需求的人才培养方案。为此积极探索“3+1”的信息安全专业人才培养模式是建设其实践教学体系的一种有效方案。所谓“3+1”模式,就是3年完成本科教学内容,1年开展实践教学(如科研实训、企业实习等)。在普通高校的人才培养模式中,一般来说都是采用教学内容贯穿大学四年的培养模式。这种人才培养模式有一定的合理性,但是对于信息安全专业来说,如果缺乏与实际的结合,就会成为真正的“万金油”:知识面广,专业技能差。
式中,学生前三年完成培养方案所规定的教学内容(包括课程、实验、课程设计、综合课程设计、创新学分等)。在第四年中,主要针对实际需要,进行“定制培养”。定制培养的方式可以多种多样,主要方式可概括为“请进来,送出去”,即聘请信息安全相关企业或IT企业结合自己的人才需求,开设有针对性的实践类课程;鼓励学生到企业进行实习或实践。此外也应结合行业需求,为学生开设创新型综合实践课程。
此外,积极探索暑期短期实践与短期授课的人才培养模式,有效利用寒暑假的空闲时间,聘请国外专业教授和企业工程人员为部分学生开设创新型和工程实用型课程,以提高专业技能,训练科技创新思维也是建设信息安全实践教学体系的一种方法。
2.2加强实践教学平台建设,丰富实践教学内容
在实践平台建设方面,首先应建立信息安全综合实验室和信息安全学生创新中心。除了购置必要的安全实验设备之外,必须持之以恒地投入经费,不断完善实验内容和实验环境。此外,学校应积极争取企业资金,设立信息安全专业的学生科技创新中心,进一步丰富本科生参与工程训练的环境。
在实践内容方面,探索课程实验、课程设计、综合课程设计、本科生科研训练、毕业设计等新内容和新形式,以形成一套有效的信息安全专业实验体系。例如,探索信息安全专业本科毕业论文的新模式。例如,电子科技大学信息安全专业自2007开始,积极探索通过课程实验、课程设计、综合课程设计和综合实验课程的有机结合的方式,来替代最终的本科毕业论文。此外,建设信息安全基础综合设计实验、安全协议综合设计实验、网络与信息系统安全综合设计实验、计算机操作系统与网络综合设计实验、程序设计与信息系统开发综合设计实验等。
其次,积极探索校企联合人才培养的新模式,建设校企联合人才培养基地,保证每个学生均能到该基地从事一定时间的实训。除了工程实践外,也可以和企业建立多种联合人才培养模式,例如成立学生创新基金、学生创新团队、学生创业基地等,进一步为本专业的学生提供更加广阔的实践平台。
2.3积极探索新的实践教学方法,提高实践教学的效果
在实践教学方法方面,应结合信息安全特色课程的教学内容,充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容。例如,专业基础课程与实验结合、专业选修课程与实践结合、专业课程与产品或公司认证结合。即:对于专业基础课程(如信息安全数学基础、密码算法等),开设综合类设计实验,通过实验来加深对基础理论基础知识的理解和掌握;对部分实践性强的专业选修课,积极探索“请进来”的教学方式,邀请安全产品公司的有关人员讲授部分内容;对部分实用性专业选修课,探索与安全产品或公司对安全人员的认证结合起来的教学方式,以提高课程的针对性和实用性。
3信息安全专业实践教学配套及保障条件建设
在实践教学配套及保障条件方面,我们认为实践教材和专职实验指导教师建设是两个非常关键的内容。
3.1实践教材建设
围绕信息安全的专业基础课和专业选修课,应该加强综合实验教程(或教材)的建设工作。例如,《网络攻防综合实验》、《网络与信息安全基础实验》、《网络与信息安全协议实验》、《信息系统安全实验》、《安全编码》等教材的建设,不仅可以涵盖数学基础、安全算法、安全协议和网络与信息系统应用安全等课程的内容,也可以为学生参与工程实践提供必要的条件和奠定良好的基础。
3.2专职实践教学师资队伍建设
在师资队伍建设方面,积极推进“信息安全专业教师博士化和国际化工程”,经过四年建设,应该确保一定比例的实验专职指导教师具有信息安全的专业背景,一定比例的专业教师具有一定时间的企业培训经历。应该完善信息安全专业教师提高自身专业技能和实践技能的机制,完善校内教师到相关产业和领域一线学习交流、相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度和机制。建立教师培训、交流和深造的常规机制,形成一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。同时,探索科研和教学紧密结合的有效方法,将信息安全专业教师在科研领域的成果和经验转化为教学内容,提高教师自身的专业修养,为信息安全专业的特色建设服务。
参考文献
[1] 张焕国,黄传河,刘玉珍等. 信息安全本科专业的人才培养与课程体系[J]. 高等理科教育, 2004,(02).
[2] 李宁. 我国开展信息安全人才培养工作的必要性[J]. 中国考试(研究版),2006,(10).
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[5] 赵泽茂,刘顺兰,王小军. 信息安全本科人才培养模式的思考[J]. 杭州电子科技大学学报,2007,(01).
[6] 赵泽茂,刘顺兰,王小军,冯中娜. 信息安全专业人才培养方案探索[J]. 计算机教育,2007,(01).
1、计算机人工智能识别技术应用瓶颈探析
2、计算机科学与技术的应用现状与未来趋势
3、计算机信息处理技术在大数据时代背景下的渗透
4、计算机基础课程应用教学思考和感悟
5、中职中药专业计算机应用基础教学改革实践
6、浅谈虚拟现实技术在中职计算机基础教学中应用的必要性
7、计算机图像处理技术在UI设计中的应用
8、计算机生成兵力行为建模发展现状
9、智慧档案馆计算机网络系统方案设计
10、浅谈如何提高计算机网络的安全稳定性
11、计算机应用技术与信息管理的整合探讨
12、计算机科学技术小组合作学习研究
13、计算机科学与技术有效教学策略研究 >>>>>计算机网络和系统病毒及其防范措施毕业论文
14、互联网+背景下高校计算机教学改革的认识
15、艺术类应用型本科高校"计算机基础"课程教学改革研究
16、计算机技术在石油工业中应用的实践与认识
17、计算机技术在电力系统自动化中的应用研究
18、微课在中职计算机基础教学中的应用探析
19、课程思政在计算机基础课程中的探索
20、计算机服务器虚拟化关键技术探析
21、计算机网络工程安全存在问题及其对策研究
22、人工智能在计算机网络技术中的运用
23、慕课在中职计算机应用基础教学中的运用
24、浅析如何提高高校计算机课程教学效率
25、项目教学在计算机基础实训课程中的应用分析
26、高职计算机网络教学中项目式教学的应用
27、计算机信息安全技术在校园网络的实践思考
28、大数据背景下的计算机网络安全现状及优化策略
29、基于计算机网络信息安全及防护对策简析
一、信息安全建设的必要性
随着信息技术日新月异的发展,各行业在信息化应用和要求方面也在逐步提高,利用计算机网络技术和各重要业务系统相结合,例如门户网站、办公自动化系统、财务管理系统及生产管理系统等,信息化技术给我们带来了便利,有效提高了工作效率。然而各种网络与信息系统安全问题也给我们带来了众多威胁和隐患,一旦出现安全问题,所有工作都无法正常完成,所以信息安全是各行业信息系统运作的重要保障。
二、高职院校信息安全专业人才培养现状
在这样的情况下,社会对网络信息安全的建设人才、管理人才和运营人才有大量的需求。相对于其他信息安全理论,密码学已经形成了相对比较完整、系统的理论体系,因此,国内在信息安全方面比较突出的高职院校基本上都以密码学领域的人才培养居多。但是可以肯定的是密码学仅仅是信息安全学科的一个重要领域,其他信息安全领域,目前各高职院校尚未形成系统、完整的人才培养体系。目前职业院校计算机信息安全专业的不足主要表现在以下几方面:1、教学形式单一 2、重理论,缺实践3、教学计划不科学4、专业课程的设置不合理5、实验室、实践基地建设滞后。
总体来讲,当前我国信息安全人才相当匮乏,因而导致了我国信息安全领域相对落后,且缺乏有效的国内、外竞争力;与此同时,我国信息安全理论研究远落后于信息化安全技术的应用及开发,在该领域进行研发具有自主知识产权的产品,建立相关行业标准等方面十分不利。
针对上述国内信息安全类人才培养方面的不足,并结合国情及新时期社会对信息安全专业多样化人才的实际需求,本文重点着手对信息安全实训教学模式进行探索,探寻一种较科学、可行的信息安全类人才培养模式。
三、信息安全专业人才的实训教学模式
1、实训课程体系设计思路
从社会对信息安全类人才的实际需求来看,各个领域均要求该类人才需具有较强的解决实际问题的动手能力,因此其实训教学应注重改革实训教学模式并设置合理的实训教学内容。实训课程体系的完善与优化是信息安全专业实训教学的基础和前提,只有建立起优化、合理的实训课程体系才能加快人才培养预定目标的实现。在实训课程体系建设中,应明确专业学科核心实训课程以及专业主干课程外,应紧密围绕信息安全类复合型人才的培养目标,开设大量的实践类课程。因此,在实践课程的设置方面应逐渐建立学生实践能力标准体系。依据培养方案制定相应的具体原则,专门制定信息安全专业实践能力培养标准,并形成正式规范。
在实训内容方面应设计四大部分:一是计算机网络NT、Novell、UNIX的网络的连接;二是微机组装及故障排除;三是电子商务模拟交易及认证模拟训练;四是信息安全实训,主要有加密系统、防火墙技术、病毒的防范、黑客攻击与防范等。
2、实现多元化虚拟实训模式
根据社会对该专业的人才需求,并结合各学校自身的实际情况,将实训教学分为基础网络实训、信息安全综合实训、创新、创业实训、系统安全综合实训、实践基地实训项目以及毕业论文(设计)6个层面内容,搭建这种分层次的体系结构和多元化虚拟实训模式。基础网络实训一般应采用课内实训的方式;信息安全综合设计实训和系统安全综合实训多采用集中实训的方式;创新、创业实训应鼓励学生按照兴趣小组的方式组成课题研究小组去申报一些科研项目,如国家级、校级大学生创新、创业项目以及各种大学生竞赛项目,通过这些实训项目可以大大增强学生的实践动手能力,也可以极大程度激发学生的学习兴趣;实践基地实训项目应多采用集中的方式进行,使学生利用假期2~3月的时间到实践基地进行深入、全面的实训锻炼,也可以顶岗锻炼。通过实训锻炼不仅可增强学生的实践动手能力,而且使其明确了自身的专业定位,为今后的就业打下了良好的基础。
3、完善实验室建设
基础网络实训、信息安全综合实训等是可以利用课内实训或集中实训的方式在实验室完成的,专用实验室是进行实践教学的重要场所,是理论与实践相互联系的纽带,因此,需要设计和搭建出科学合理的信息安全实验室,从而确保教学工作的顺利开展。
特别需要说明的是,信息安全实验室与其他基础实验室不同,它需要大量的专用安全设备、服务器、计算机,还需要大量使用各种专用的安全软件,同时需要具备全面的专业素质和能力的专业实验教师,才能使信息安全实验室发挥其作用。
4、加强实训基地建设工作
实训基地的含义可以有两层,一层含义是为完善师资队伍的知识结构而建立的实践场所。信息安全专业的教师大多是非“科班”出身的,几乎是相近学科或专业后转型而来的。这样培养出的学生不仅质量不会太高,而且缺少信息安全系统的观点与方法,不能胜任安全的信息系统的设计与实现等综合性工作。而信息安全专业注重实践的学科特色要求师资队伍既有精湛的学识和理论水平,又有社会实践的经验和能力,故建立一个完善师资队伍知识结构的实践场所,有利于老师把理论与实践融汇贯通,从而很好地指导好学生。
另一层含义是培养学生动手实践能力的基地。该专业所学的大量课程与社会实践密切相关,应多方努力,与实训条件好的各高校、企业单位建立良好的合作伙伴关系,并重点选取一些技术力量雄厚、专业特征相符且适合大学生实践训练的友好单位作为长期合作的实践基地,为学生创造到企事业单位顶岗实习的机会,确保学生能到某一实践基地去全面、系统的实训锻炼。
5、实训教学模式的教学评价和教学保障
信息安全实训课程必须在完成课堂教学的基础上进行,通过课堂教学使学生掌握信息安全专业的相关基础知识,在此基础上,通过实训课程完成相关配套的实训,提高学生综合专业技能水平。因此成熟完善的实训评价系统十分必要。实训教学的评价工作可以帮助提高教学质量,可以及时发现问题,便于师生之间互相交流,及时反馈信息,掌握学生学习情况,解决问题,及时调整实训项目内容,对实训教学效果提供保障。
四、结束语
由于信息安全专业成立时间较短,没有现成的人才培养方案可以借鉴,加上该专业的自身特点,信息安全人才的培养将是一项艰巨的任务,任重道远,在这样的局势下,本文针对对职业院校计算机信息安全实训教学模式,从课程体系建设、实验室建设、实训基地建设、教学评价等方面进行探索,以期新时期社会对信息安全类专业复合型人才的需求作出一定贡献。