1引言

隨著通信技術(shù)和因特網(wǎng)的快速發(fā)展，隨著國家黨、政機關(guān)電子政務網(wǎng)絡的普遍建設(shè)和應用，計算機網(wǎng)絡中涉及國家機密的信息安全面臨極大的威脅，已經(jīng)成為敵對勢力竊取的主要目標。信息安全的目標就是要保護信息免受各方面的威脅，以確保業(yè)務的持續(xù)性并盡可能減少損失。信息安全具有保密性、完整性、可用性、可控性和不可否認性等主要特性。

信息安全學科是由數(shù)學、計算機科學與技術(shù)、信息與通信工程等學科交叉而形成的一門綜合性學科。目前主要研究領(lǐng)域涉及現(xiàn)代密碼學、計算機系統(tǒng)安全、計算機與通信網(wǎng)絡安全、電子商務/電子政務系統(tǒng)安全等。[1]

當前國內(nèi)對信息安全人才的需求量特別大，主要的需求單位包括政府、工商、稅收、電信、銀行、證券、保險、軍隊、公安、政法、社會保障、電力、能源、民航、公路交通、科研與教育、信息產(chǎn)業(yè)和一般企業(yè)，等。

2000年，教育部首次批準武漢大學開辦信息安全專業(yè)，在隨后的幾年中又先后批準(備案)了包括北京郵電大學、西南交通大學等在內(nèi)的四十余所大學開辦信息安全專業(yè)。目前我國已經(jīng)形成了包括博士后、博士生、碩士生、本科生等在內(nèi)的信息安全人才培養(yǎng)體系，并且已經(jīng)培養(yǎng)出了一大批在國內(nèi)外信息安全領(lǐng)域內(nèi)有相當影響的高水平人才。但是與我國巨大的人才需求相比，信息安全專業(yè)人才需求缺口特別大。據(jù)2004年不完全統(tǒng)計，國內(nèi)對信息安全專業(yè)人士的需要量高達30余萬人，但是，國內(nèi)從事信息安全的專業(yè)人才(包括博士后、博士生、碩士生)只有3500人左右。

由于我國的信息安全專業(yè)還是一個新辦專業(yè)，其課程體系、人才培養(yǎng)模式等還處于積極探索階段，近幾年國家對設(shè)立信息安全專業(yè)的控制也很嚴格。因此，除了依托信息安全專業(yè)系統(tǒng)培養(yǎng)信息安全專門人才以外，在其相關(guān)專業(yè)設(shè)立信息安全研究方向，也是緩解我國信息安全人才需求缺口的好辦法。

由于計算機科學與技術(shù)專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)、課程體系與信息安全學科的知識結(jié)構(gòu)、課程體系比較相近，只需適當增加與信息安全有關(guān)的課程和實踐環(huán)節(jié)，即可使計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生能比較系統(tǒng)地掌握信息安全的基本理論、方法和技術(shù)，以勝任信息安全相關(guān)工作，緩解我國對信息安全專業(yè)人才極度需求的現(xiàn)狀，提高我國信息安全從業(yè)人員的整體素質(zhì)和水平。

本文結(jié)合作者在哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)學院的教學工作，就如何在計算機科學與技術(shù)專業(yè)教學中引入信息安全學科有關(guān)內(nèi)容進行了探討，包括課程設(shè)置、實踐環(huán)節(jié)設(shè)計、實驗室建設(shè)等內(nèi)容。

2課程設(shè)置

2.1課程設(shè)置原則

課程方案的設(shè)置要服務于人才培養(yǎng)目標。信息安全專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告[1]中提出的信息安全專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適合社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德、智、體、美全面發(fā)展，擁有較高的思想道德修養(yǎng)、科學文化素質(zhì)和社會責任感，具有扎實的數(shù)理基礎(chǔ)、較好的外語和計算機技術(shù)運用能力，掌握信息安全的基本理論與技術(shù)、計算機與網(wǎng)絡通信及其安全技術(shù)以及信息安全法律、法規(guī)等方面的知識，能運用所學知識與技能分析和解決相關(guān)的實際問題，具有較高的綜合業(yè)務素質(zhì)，具有較強的實踐、創(chuàng)新與知識更新能力，可以在政府、國防、金融、公安和商業(yè)等部門從事信息安全產(chǎn)品的研發(fā)、信息系統(tǒng)安全的分析與設(shè)計、信息安全技術(shù)的咨詢與評估服務、信息安全教育、信息安全管理與執(zhí)法等工作的高級專門人才。

課程方案的設(shè)置要符合學科特點。信息安全是一個多學科交叉的綜合性學科，其學科基礎(chǔ)包括數(shù)學、密碼學、計算機科學與技術(shù)、電子科學與技術(shù)、信息通信與通訊工程等學科的內(nèi)容。因此，課程設(shè)置要涵蓋上述學科的知識點，從而構(gòu)成完善的知識體系。

課程方案基于哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案(2005年版)[2](以下簡稱原有方案)的課程體系進行設(shè)計，以體現(xiàn)計算機科學與技術(shù)學科基礎(chǔ)，保持我校計算機學科專業(yè)的既有特色和優(yōu)勢。

2.2課程設(shè)置方案

根據(jù)原有方案的基本架構(gòu)，設(shè)立公共基礎(chǔ)與通識教育平臺、學科與專業(yè)基礎(chǔ)平臺、學科與專業(yè)特色平臺、學生自主選擇平臺四個課程平臺，在每個課程平臺下設(shè)置若干理論課和實踐環(huán)節(jié)。公共基礎(chǔ)與通識教育平臺和學科與專業(yè)基礎(chǔ)平臺下的課程為必修課程。在學科與專業(yè)特色平臺下，設(shè)有專業(yè)主干課和選修課(指定選修課和任意選修)。在學生自主選擇平臺下，針對學生畢業(yè)后的去向(就業(yè)、保研、考研)，分別設(shè)置社會調(diào)查、部分研究生基礎(chǔ)課程或數(shù)學、外語、政治選修課程。

參考全國高校本科信息安全專業(yè)規(guī)范[3]和相關(guān)高校計算機學院信息安全專業(yè)的人才培養(yǎng)方案[4]，結(jié)合我校計算機科學與技術(shù)學科專業(yè)的既有特色和優(yōu)勢，我們可以對原有方案的課程體系作如下調(diào)整：

(1) 公共基礎(chǔ)與通識教育平臺下的課程保持不變。

(2) 對學科與專業(yè)基礎(chǔ)平臺下的課程進行調(diào)整，使其涵蓋數(shù)學、計算機、電子、通信學科的基礎(chǔ)內(nèi)容。在原有方案中，已涵蓋上述學科的大多數(shù)課程，只需增加“信息安全數(shù)學基礎(chǔ)”、“通信原理”兩門課程。

(3) 對學科與專業(yè)特色平臺下的課程進行調(diào)整。專業(yè)主干課包括原有方案的“專業(yè)導論”、“計算機網(wǎng)絡”，以及新增的“現(xiàn)代密碼學”。在指定選修課的設(shè)置上，包含原有方案的“數(shù)據(jù)庫原理”、“算法設(shè)計與分析”，以及新增的“信息安全”、“網(wǎng)絡安全”。在任意選修課的設(shè)置上，包括原有方案的“軟件工程”、“數(shù)字信號處理”、“嵌入式系統(tǒng)”、“多媒體技術(shù)”、“網(wǎng)絡集成”、“Java與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”，以及新增的“信息隱藏與數(shù)字水印”、“電磁防護與物理安全”、“信息內(nèi)容安全”、“信息安全法律法規(guī)”、“網(wǎng)絡程序設(shè)計”、“網(wǎng)絡管理”、“Linux原理與應用”。

(4) 在學生自主選擇平臺下，設(shè)置“信息安全新技術(shù)講座”。

表1給出了一個計算機科學與技術(shù)專業(yè)信息安全方向的課程設(shè)置方案。

3實踐環(huán)節(jié)設(shè)置和實驗室建設(shè)

信息安全是一個實踐性很強的學科，為提高學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，信息安全專業(yè)必須加強實踐環(huán)節(jié)的教學。除了理論課程中包含的課程實驗以外，專業(yè)實踐教學還包括獨立設(shè)置的實驗課程、課程設(shè)計、社會實踐、科技創(chuàng)新、工程實踐、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等多種形式。

(1) 獨立設(shè)置的實驗課程。包括原有方案中的“數(shù)字邏輯實驗”、“微機系統(tǒng)與接口實驗”和“計算機組成實驗”，以及新增的“計算機網(wǎng)絡實驗”、“信息安全綜合實驗”、“網(wǎng)絡安全實驗”。

(2) 課程設(shè)計?？蛇M行“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”、“計算機網(wǎng)絡設(shè)計”和“信息安全工程系統(tǒng)設(shè)計”等一般性課程設(shè)計，也可以進行“程序設(shè)計綜合訓練”、“信息安全系統(tǒng)軟件”等大型應用軟件課程設(shè)計。課程設(shè)計可以在指導教師的組織安排下，由每個學生獨立完成，或組成項目組協(xié)同完成。

(3) 科技創(chuàng)新。參加數(shù)學建模大賽、程序設(shè)計大賽、電子設(shè)計大賽、嵌入式系統(tǒng)大賽、科技創(chuàng)新或發(fā)明大賽、創(chuàng)新或創(chuàng)業(yè)設(shè)計大賽，撰寫學術(shù)論文，等。

(4) 社會實踐。進行社會調(diào)查活動，由學校(學院)提出可選的調(diào)查題目，學生利用假期進行社會調(diào)查活動，并按格式要求寫出調(diào)查報告。

(5) 工程實踐。主要是電子工藝實習，要求掌握電路原理圖和PCB圖的繪制方法、焊接與電路調(diào)試方法，提高實踐動手能力。

(6) 畢業(yè)實習。聯(lián)系實習單位或進入學校的實踐基地，鍛煉自己的獨立工作能力。

(7) 畢業(yè)設(shè)計。結(jié)合科研項目和用人單位的要求，進行技術(shù)專題研究或工程設(shè)計。

表2給出了一個計算機科學與技術(shù)專業(yè)信息安全方向的實踐環(huán)節(jié)設(shè)置方案。

我校建有黑龍江省實驗教學示范中心——哈爾濱工程大學計算機實驗教學中心，其下設(shè)計算機基礎(chǔ)實驗室、計算機硬件實驗室、計算機軟件實驗室、軟件工程實驗室(ACM/ICPC程序設(shè)計大賽訓練基地)、計算機網(wǎng)絡與信息安全實驗室、計算機技術(shù)創(chuàng)新實驗室六個實驗室，設(shè)備先進、管理規(guī)范、師資優(yōu)良。

計算機硬件實驗室可以為“數(shù)字邏輯實驗”、“微機系統(tǒng)與接口實驗”和“計算機組成實驗”等實驗課程提供場地、設(shè)備和師資。計算機網(wǎng)絡與信息安全實驗室可以為“計算機網(wǎng)絡實驗”、“信息安全綜合實驗”、“網(wǎng)絡安全實驗”等實驗課程提供場地、設(shè)備和師資。計算機技術(shù)創(chuàng)新實驗室和軟件工程實驗室(ACM/ICPC程序設(shè)計大賽訓練基地)可以為科技創(chuàng)新活動提供場地、設(shè)備和師資。依托計算機實驗教學中心和學院科研實驗室，結(jié)合研究生導師的實際科研項目，可以開展課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計工作。學校工程訓練中心、校外實習基地、校外社會實踐基地可以提供工程實踐、畢業(yè)實習、社會實踐的場所。

4結(jié)束語

信息安全學科專業(yè)是一個新興的交叉學科，其發(fā)展?jié)摿艽螅鲗W校都在積極組織力量進行建設(shè)。本文基于作者教學實踐，通過對計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案進行適當調(diào)整，在計算機科學與技術(shù)專業(yè)教學中引入了信息安全學科內(nèi)容，這對計算機科學與技術(shù)專業(yè)設(shè)置信息安全方向具有一定的指導作用。通過相關(guān)課程的設(shè)置、實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計、實驗室的建設(shè)，可使畢業(yè)生在扎實的計算機科學與技術(shù)知識體系下較為系統(tǒng)地掌握信息安全基本理論、技術(shù)和方法，進而培養(yǎng)出具有計算機學科特色的復合型信息安全人才，這對改善我國信息安全專業(yè)人才極度匱乏的現(xiàn)狀具有積極的促進作用。

參考文獻

[1] 電子信息與電氣學科教學指導委員會. 信息安全專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告. 高等理工學科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告，422－437. 北京：高等教育出版社，2006.

[2] 哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)學院. 哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案(2005版)，2005.

[3] 北京郵電大學信息安全中心. 全國高校本科信息安全專業(yè)規(guī)范，教育部文件，2004.

[4] 武漢大學計算機學院. 武漢大學計算機學院信息安全專業(yè)培養(yǎng)方案，2006.

[5] 曲英杰，宋延強，馬興錄. 關(guān)于在計算機專業(yè)引入集成電路涉及有關(guān)內(nèi)容的探討[J]. 計算機教育，2007，(2)：63－65.

作者簡介：馬春光(1974－)，男(漢族)，黑龍江雙鴨山人，副教授，博士，哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)學院網(wǎng)絡與信息安全教研室主任、哈爾濱工程大學計算機實驗教學中心副主任，研究方向：密碼學、網(wǎng)絡與信息安全。張國?。?962－），男（漢族），山東黃縣人，教授，博士，博導，哈爾濱工程大學計算機科學與技術(shù)學院副院長，中國高等學校計算機教育研究會理事、中國電子學會嵌入式專家委員會委員、黑龍江省計算機學會理事，研究方向：嵌入式系統(tǒng)、智能信息安全。武朋(1974－)，女(漢族)，黑龍江齊齊哈爾人，哈爾濱工程大學計算機實驗教學中心實驗師。

基金項目：黑龍江省新世紀高等教育教學改革工程項目(具有計算機學科特色的信息安全課程體系改革與實踐)。