摘要：為了滿足信息安全產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，為了進一步探索以“做中學”為中心的方法改革，強化實踐能力培養(yǎng)，本文以云南大學軟件學院信息安全專業(yè)為背景，以CDIO先進教育理念為指導，選擇本專業(yè)“應(yīng)用安全”方向進行CDIO理念教學實踐。并進一步探討在適當?shù)臈l件下，把該CDIO工程教育模式推廣應(yīng)用到本專業(yè)其他三個發(fā)展方向，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的信息安全學科的優(yōu)秀創(chuàng)新型人才。
　　關(guān)鍵詞：CDIO；信息安全；應(yīng)用安全；工程實踐
　　
　　云南大學軟件學院信息安全專業(yè)秉承學院“培養(yǎng)國際化、工程型、應(yīng)用型的高水平軟件工程人才”的辦學定位，把培養(yǎng)具有良好科學技術(shù)與工程素養(yǎng)，系統(tǒng)掌握信息安全的基本理論、專業(yè)知識、基本方法與基本技能，受到嚴格工程訓練和思維訓練，具有本學科及跨學科的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用基本能力和較強知識更新能力，能在網(wǎng)絡(luò)與信息安全及相關(guān)領(lǐng)域從事信息安全系統(tǒng)設(shè)計、安全產(chǎn)品開發(fā)、系統(tǒng)集成的高素質(zhì)專門人才，作為本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標。
　　目前，云南大學軟件學院信息安全專業(yè)為了配合教育部高等學校質(zhì)量工程項目“基于CDIO的國際化、工程化軟件人才培養(yǎng)創(chuàng)新實驗區(qū)”的建設(shè)，為了更好地滿足信息安全產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，也為了進一步探索以“做中學”為中心的方法改革，強化實踐能力培養(yǎng)，修訂和完善了該專業(yè)09版的人才培養(yǎng)方案，將信息系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全和密碼學作為該專業(yè)有特色的四個發(fā)展方向，并在此基礎(chǔ)上，以CDIO教學理念為指導，設(shè)計教學大綱和課程體系，建立更加面向需求的課程體系。
　　CDIO(Conceiving-Designing-Implementation-Operation)，即構(gòu)思，設(shè)計，實現(xiàn)，運作，是國際工程教育與人才培養(yǎng)的創(chuàng)新模式，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的有效途徑。為了有效探索該工程教育模式，本專業(yè)首先選擇“應(yīng)用安全”作為發(fā)展方向，并探索采用CDIO理念進行教學實踐，在適當?shù)臈l件下，將CDIO工程教育模式推廣應(yīng)用到其他三個方向，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的信息安全學科的優(yōu)秀創(chuàng)新型人才。
　　
　　1　信息安全專業(yè)“應(yīng)用安全方向”CDIO實踐
　　
　　以CDIO教學理念指導信息安全專業(yè)“應(yīng)用安全”方向建設(shè)是為了強調(diào)教育與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合，并以該方向課程體系、實踐教學、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)作為改革的核心內(nèi)容，著重培養(yǎng)學生技術(shù)創(chuàng)新能力、工程實踐能力、團隊協(xié)作能力及溝通能力，以達到培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識扎實，具有較強分析解決問題能力、主動獲取知識能力以及綜合應(yīng)用能力的高素質(zhì)信息安全創(chuàng)新人才。
　　根據(jù)CDIO大綱的要求，我們以12項CDIO標準作為CDIO改革的評價和實施指南，并分別從以下幾個方面進行CDIO工程教育實踐。
　　
　　1.1　營造求知背景與環(huán)境
　　在云南大學軟件學院的環(huán)境中全面開展CDIO教育，項目的參加者除了需要直接投入到專項實踐項目之中，還需要項目參加者本人自始至終對CDIO的整個教育觀念和體系有一個逐步深入理解和反饋優(yōu)化的處理過程。因此，營造符合信息安全專業(yè)方向CDIO的求知背景與環(huán)境，是為了能在信息安全專業(yè)推廣CDIO教育體系的初期，針對信息安全方向的專業(yè)建設(shè)的實際需要，在學生和教師兩個層次深入地探索如何才能更加有效地建立起相關(guān)的前期教育培訓體系以滿足信息安全工程化教育中人才培養(yǎng)的具體模式和方法的系列問題。
　　營造符合信息安全專業(yè)方向CDIO的求知背景與環(huán)境，具體來說，也就是首先要在信息安全專業(yè)教師和學生兩個層面弄清楚我們?yōu)槭裁葱枰狢DIO和CDIO是什么的問題?；卮馂槭裁葱枰狢DIO，首先需要我們回答兩個問題，一是工程師需要具備哪些知識、能力和素質(zhì)；二是工程教育應(yīng)如何使學生具備這些知識、能力和素質(zhì)。
　　我們通過開設(shè)相關(guān)課程，開設(shè)一系列講座和論壇，組織教師和學生學習CDIO理念，轉(zhuǎn)變教師和學生的觀念以更好地實現(xiàn)工程教育改革目標。通過對參與教師灌輸CDIO理念，讓每個教師都了解自己的課程在整個專業(yè)培養(yǎng)體系中的作用，包括知識能力培養(yǎng)中的貢獻，在構(gòu)建學生的知識體系中有什么作用，每門課程涉及哪些能力和知識，每門課程中應(yīng)有20～30％時間用于互動、啟發(fā)式、探究式的學習，引導學生提出問題，找到解決問題的方法，提取概念和有規(guī)律性的方法；通過對學生灌輸CDIO理念，強調(diào)“做中學”和“基于項目的學習”，能讓學生理解和接受CDIO，提高學生的學習主動性。
　　
　　1.2　實行課程體系的一體化建設(shè)，加強課程群的CDIO實踐
　　實行“應(yīng)用安全”方向課程體系的一體化，是基于該方向的課程群來進行建造和完善的，即把相關(guān)聯(lián)的課程知識有機地結(jié)合起來，使學生認識到有機和關(guān)聯(lián)的知識群而不是孤立的知識點，并把該方向課程群的建設(shè)與實踐結(jié)合起來，避免內(nèi)容的重復。通過實行“應(yīng)用安全”方向課程體系的一體化，使學生獲得一體化的學習經(jīng)驗，使學生在學習學科知識的同時獲得個人和人際交往能力，產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力。
　　學院信息安全專業(yè)的課程設(shè)置包括公共必修課、素質(zhì)教育課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)方向課和實踐能力六個模塊。“應(yīng)用安全”方向公共必修課、素質(zhì)教育課、學科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和實踐能力五個模塊的課程與信息安全專業(yè)其他三個方向相同，而不同之處主要體現(xiàn)在專業(yè)方向課上。目前，該方向的專業(yè)選修課包括安全電子政務(wù)與電子商務(wù)、安全電子支付與電子貨幣、信息隱藏、PKI體系與CA技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)概論、網(wǎng)絡(luò)犯罪偵查技術(shù)、信息技術(shù)與數(shù)據(jù)隱私、應(yīng)用安全實踐和應(yīng)用安全前沿專題等。
　　實行“應(yīng)用安全”方向課程體系的一體化，建立面向需求的一體化課程體系，要求我們必須在信息安全專業(yè)實現(xiàn)“應(yīng)用安全”方向一體化的教學計劃，整合能力和項目的要求，以相互支撐該方向的課程來設(shè)計培養(yǎng)計劃，將個人能力、人際交往能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)構(gòu)建能力的培養(yǎng)整合在同一個培養(yǎng)計劃中，將相應(yīng)的知識和學習目標聯(lián)系起來，并且以明確的方式將工程能力和多學科合作能力聯(lián)系起來。
　　具體建設(shè)措施有以下幾方面：
　　(1)調(diào)整和優(yōu)化該方向?qū)I(yè)課，減少課程中交叉重復的內(nèi)容，突出課程教學重點和特色，實行精品教學；
　　(2)增加該方向多元化專業(yè)選修課程，特別是以就業(yè)方向為主的專業(yè)選修課程；
　　(3)加強實踐課，增加模擬操作課程、社會調(diào)查課程與社會實踐課程；
　　(4)開展教學內(nèi)容專題與創(chuàng)新研究，使教學內(nèi)容反映學科與實踐的最新發(fā)展。
　　在課程教學方法方面，要增加主動學習和動手實踐，強調(diào)分析問題和解決問題的能力，增強概念方面的學習，加強學習反饋機制，我們以以下的步驟來實施：首先，我們引導學生系統(tǒng)了解課程的主要內(nèi)容，并合理使用多種教學方法，通過探索以問題為中心的學習模式，以互動的方式引導學生進行主動性的學習；建立習題及資料庫，建設(shè)課程網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)課程達到師生互動、學生之間互動和教學相長的目的，通過網(wǎng)絡(luò)資源共享，為學生創(chuàng)造一個豐富多彩的自主學習的空間；對于與課程相對應(yīng)的實驗教學，除了要求學生做綜合性實驗之外，我們還鼓勵教師進行探索性的實驗教學，由學生在教師指導下自行選題，并寫出實驗設(shè)計和開題報告，進行自選課題的實驗研究，并寫出研究論文或?qū)嶒瀳蟾妗?br/>　　
　　1.3　加強實踐場所建設(shè)，創(chuàng)新實踐教學方法
　　CDIO強調(diào)實踐場所的建設(shè)，我們非常重視專業(yè)實驗室和實習基地的建設(shè)，通過依托本學院得天獨厚的教學條件，來支撐實踐場所的建設(shè)。CDIO教育理念強化學生實踐能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新基于實踐的教學方法，要求教師在教學理念、內(nèi)容、方法和管理等方面的改革上與時俱進，不斷發(fā)展創(chuàng)新。培養(yǎng)高素質(zhì)的信息安全“應(yīng)用安全”方向人才，必須探索出好的實踐教學模式，并勇于創(chuàng)新。通過完善和構(gòu)建一套完整的實踐教學模式，解決現(xiàn)階段課程實踐教學中存在的不足，提高實踐教學質(zhì)量，達到培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識扎實，分析解決問題的能力和主動獲取知識的能力強，以及綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識強的高質(zhì)量的人才的目的。
　　目前，我們主要從以下幾個方面構(gòu)建該方向多元化的實驗(踐)教學體系。
　　(1)課程實驗。課程實驗由基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)課實驗、選修課實驗4個層次構(gòu)成。所有實驗項目都在實驗教學大綱中予以規(guī)定，并分為必做項目和可選項目?；A(chǔ)課實驗、專業(yè)基礎(chǔ)課實驗主要在一二年級完成，專業(yè)課實驗、選修課實驗在二三四年級開出。
　　在實驗教學中，及時更新實驗內(nèi)容是非常必要的。實驗內(nèi)容的更新應(yīng)當緊密結(jié)合當前信息安全應(yīng)用和科研實踐，利用先進的實驗平臺提供的軟硬件環(huán)境，設(shè)計和安排實驗內(nèi)容。
　　實驗內(nèi)容可以分成三個類型來安排，驗證型實驗、設(shè)計型實驗和綜合型實驗，循序漸進地培養(yǎng)學生的實際動手能力，為學生開展自主創(chuàng)新活動提供條件。驗證型實驗——主要是提高學生對應(yīng)用安全的理解；設(shè)計型實驗——鞏固學生所學的各種應(yīng)用安全技術(shù)的原理和擴展方法：綜合型實驗——要求學生綜合應(yīng)用所學知識，設(shè)計一個應(yīng)用安全綜合解決方案，提高學生的系統(tǒng)設(shè)計能力和解決實際問題的能力。
　　(2)CDIO項目。要求專業(yè)教師精心策劃并建立與該方向密切相關(guān)的能體現(xiàn)和貫徹CDIO構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作過程的綜合性實踐項目。該實踐項目將該方向課程知識關(guān)聯(lián)，以項目為載體，培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用相關(guān)知識的能力，尤其是創(chuàng)新思維能力與終生學習能力。通過項目設(shè)計將整個方向的課程體系有機的、系統(tǒng)的結(jié)合起來，所有需要學習和掌握的內(nèi)容都圍繞項目設(shè)計這個核心，并與這個核心融合在一起，形成一個整體。引導學生對該方向?qū)I(yè)課程的學習興趣和能力培養(yǎng)，并對該應(yīng)用安全方向形成較清醒的總體認識。
　　教師將學生分成小組，并做一兩個系統(tǒng)的、跨越該方向多門課程的課程設(shè)計，這種方式拓寬了學生的專業(yè)方向視野，加強了學生溝通協(xié)作能力，激發(fā)了學生動手實踐的興趣，達到主動學習的目的，團隊協(xié)作的模式也使學生能夠完成較為復雜的實踐題目，加深了學生對信息安全專業(yè)，特別是應(yīng)用安全方向的理解。
　　所有的項目均為團隊合作項目，學生在項目進行的過程中學習探索、綜合應(yīng)用知識，鍛煉團隊精神、學習基本項目組織、管理，培養(yǎng)CDIO能力。
　　(3)畢業(yè)實習。學生的畢業(yè)實習d831319a333d521dc47e71c6dece3d78，分為校內(nèi)和校外實習，學院通過積極尋求與企業(yè)的多種形式合作，畢業(yè)班學生2／3以上都送到校外實習，確保學生了解企業(yè)最新技術(shù)動向，提供企業(yè)實踐機會。校外實習學生一般都能接觸到實習單位的實際工程項目，得到實際的鍛煉，但對于校內(nèi)實習的學生，指導教師就需要考慮一個問題，即如何以實際的工程項目來指導學生的開發(fā)。
　　
　　1.4　建立完善學生學習評估體系
　　傳統(tǒng)的學生學習評估體系，是通過學生的期末考核來體現(xiàn)的，而CDIO教育理念的實施，對學生學習的評估應(yīng)不同于傳統(tǒng)的方法。信息安全專業(yè)作為實踐性很強的工程學科，考察的重點不應(yīng)是純粹的理論，而是學生能否真正具備運用所學知識進行項目開發(fā)的能力，必須加大實踐能力考核的力度，因此，建立一套完整的信息安全專業(yè)應(yīng)用安全方向?qū)W生學習的評估體系，合理利用考試成績評定體系也是值得探討的問題。
　　目前，我們在CDIO實踐教學過程中，允許教師采用不同的有效方法衡量學生的專業(yè)知識、個人自身能力、團隊合作能力、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力，例如除了采用傳統(tǒng)的筆試方法之外，允許教師采用口試、學生表現(xiàn)考察、評分、學生反映、論文、學生互評和自評等方式和方法來評價學生學習。
　　我們主張不同的能力用不同的方式進行考核，專業(yè)知識可用試卷或口頭測驗，而CDIO相關(guān)的能力則可采用記錄、報告、自評、互評等形式進行。例如對設(shè)計型實驗的考核包括設(shè)計方案、實驗報告、實驗日志以及演示實驗：對于綜合應(yīng)用型實驗，考核的內(nèi)容包括需求分析，設(shè)計方案，實驗報告，實驗日志以及演示實驗結(jié)果等。
　　考核方式的多樣化促使學習方式廣泛化，并能建立更完整可靠的評價系統(tǒng)。由于學生的實踐項目大多應(yīng)該從工業(yè)界獲得，學生也應(yīng)有一定的產(chǎn)業(yè)實踐機會，因此，對學生能力的評價不僅要來自學校教師和學生群體，也要來自工業(yè)界。特別是對學生工程實踐能力和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的評價，產(chǎn)業(yè)工程師應(yīng)更有發(fā)言權(quán)。
　　
　　1.5　提升教師工程實踐能力
　　學院很多教師在自己專業(yè)知識和科研方面都是專家，但在實際工程和產(chǎn)業(yè)中的經(jīng)驗非常有限。為了更好地推進CDIO在本專業(yè)的教育實踐，學院要求教師必須加強工程知識和能力，以便在教學中為學生提供恰當?shù)墓こ虒嵗⒛芡瑫r成為學生心目中的當干弋工程師榜樣。
　　為了保證師資隊伍建設(shè)工作的有效推進，學院實施了“師資隊伍建設(shè)工程”，并制定了《云南大學軟件學院“師資隊伍建設(shè)工程”實施方案》。信息安全專業(yè)正按照學校和學院的有關(guān)規(guī)定，建設(shè)一支具有“雙師型”特長、學歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學緣結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理，能滿足教學和學科建設(shè)需要的高水平教師隊伍。
　　具體措施包括幾個方面：(1)實行青年教師導師制度，指導青年教師自學與學科或課程教學相關(guān)的若干課程和教學案例；(2)制訂青年教師提高學歷層次計劃，鼓勵和安排青年教師攻讀碩士、博士學位；(3)與實際工作部門聯(lián)系，有計劃安排青年教師到業(yè)務(wù)部門進行業(yè)務(wù)實習、調(diào)研；(4)請校內(nèi)外知名專家、教授和業(yè)務(wù)骨干來校進行教學與科研學術(shù)講座；(5)選派青年教師到國內(nèi)外知名大學作訪問學者，有計劃地安排青年教師參加各種高級研討班的學習。
　　目前，信息安全專業(yè)的教師通過積極參加一些著名企業(yè)的短期培訓項目，參加學院橫向科研項目，參加實際工程項目開發(fā)，來積極提升自己的工程實踐經(jīng)驗。
　　
　　2　結(jié)語
　　
　　云南大學軟件學院信息安全系通過在本專業(yè)的一個方向課程體系建設(shè)上來實踐CDIO教育理念，具有示范性效應(yīng)。如果該CDIO教育實踐完成質(zhì)量效果較好，就可以推廣和指導該專業(yè)其他方向的課程體系CDIO建設(shè)。
　　在該專業(yè)方向CDIO教學實踐過程中，我們以CDIO教育理念為指導思想，以課程體系、實踐教學、畢業(yè)實習等環(huán)節(jié)作為改革的核心內(nèi)容，積極探索，著重培養(yǎng)學生技術(shù)創(chuàng)新能力、工程實踐能力、團隊協(xié)作能力及溝通能力，以達到培養(yǎng)基礎(chǔ)理論知識扎實，具有較強分析解決問題能力、主動獲取知識能力以及綜合應(yīng)用能力的高素質(zhì)信息安全創(chuàng)新人才。
　　教學質(zhì)量的保證，也帶來很好的學習效果。信息安全專業(yè)的學生在專業(yè)教師的指導下，專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實，整體素質(zhì)較高。通過四年的學習，學生能夠在在校內(nèi)外的實習基地完成教學計劃規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計。在嚴格的教學質(zhì)量控制體系之下，本專業(yè)學生畢業(yè)論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，論文指導、撰寫、答辯等環(huán)節(jié)規(guī)范。學生通過實習鍛煉，其專業(yè)能力、團隊精神與職業(yè)道德水平都得到了進一步地提升。除了極少數(shù)學生因能力問題被企業(yè)退回外，絕大部分學生都得到了企業(yè)的好評，有的學生在實習期間得到了企業(yè)的認可，畢業(yè)后留在實習企業(yè)工作。前本專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)期明顯縮短，不少學生已經(jīng)成為所在單位技術(shù)骨干，已形成數(shù)量上供不應(yīng)求，質(zhì)量上得到用人單位認可的態(tài)勢，社會評價高。
　　總之，以CDIO教學理念指導該專業(yè)方向的教學活動，取得了良好的教學效