黃寄洪，黃健榮，李紅亮

（1.梧州學(xué)院計算機科學(xué)系，廣西梧州 543002；

2.梧州學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，廣西梧州 543002；

3.梧州學(xué)院科研處，廣西梧州 543002）

地方高校信息安全專業(yè)實踐教學(xué)改革探索
——以梧州學(xué)院為例

黃寄洪1，黃健榮2，李紅亮3

（1.梧州學(xué)院計算機科學(xué)系，廣西梧州 543002；

2.梧州學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，廣西梧州 543002；

3.梧州學(xué)院科研處，廣西梧州 543002）

地方高校的辦學(xué)目標(biāo)是“為地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才”，在信息安全專業(yè)教學(xué)中加強實驗和實踐教學(xué)，依托已有的軟硬件環(huán)境，克服實驗設(shè)備等客觀條件限制，切實提高信息安全實踐性教學(xué)比例，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。基于實踐能力培養(yǎng)的規(guī)律性，按強化基礎(chǔ)、綜合運用、重視創(chuàng)新的原則，對信息安全專業(yè)實踐教學(xué)所涉及的實踐教學(xué)體系、實踐教學(xué)環(huán)境構(gòu)建、師資隊伍建設(shè)等幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行探討。

信息安全；實踐教學(xué)；探索

地方高校承擔(dān)著為地方培養(yǎng)人才、科技創(chuàng)新、社會服務(wù)的職能。大多數(shù)地方高校主要是為地方經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展需要培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才，為地方經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展推廣高新實用技術(shù)，提升企業(yè)的科技含量，提高產(chǎn)品的市場占有率，成為地方各類專業(yè)技術(shù)人才繼續(xù)教育、終身教育的培訓(xùn)基地與教育基地。例如，梧州學(xué)院的辦學(xué)目標(biāo)是成為廣西與粵港澳科技文化教育交流與合作的橋梁，成為一所適應(yīng)梧州市和泛珠三角經(jīng)濟區(qū)、中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，特色和優(yōu)勢鮮明、充滿活力的綜合性、實用性本科院校。因此，在人才的知識結(jié)構(gòu)和能力體系方面強調(diào)培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實、知識結(jié)構(gòu)合理、動手能力強、具有創(chuàng)新精神的實用型人才。

在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》及《2006-2020國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》等綱領(lǐng)政策性文件中，均對信息安全給予重點關(guān)注和支持。信息安全專業(yè)已被多所大學(xué)列為重點建設(shè)的本科專業(yè)[1]。信息安全專業(yè)是理論性與實踐性交融的學(xué)科，涉及數(shù)學(xué)、密碼學(xué)、安全協(xié)議等理論性很強的專業(yè)知識，同時對工程應(yīng)用能力也有很高的要求。

實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才不可缺少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，一般是對理論的進(jìn)一步驗證，目的是使學(xué)生熟練掌握基本概念，加深理解知識難點。和一些傳統(tǒng)學(xué)科相比，信息安全專業(yè)的實踐教學(xué)有一些自身內(nèi)在的特殊性。例如實踐教學(xué)的軟硬件環(huán)境更復(fù)雜，對實踐教學(xué)管理水平要求更高，實踐教學(xué)內(nèi)容變化更新快等特點[2]。怎樣結(jié)合地方高校特點，建立合理的信息安全專業(yè)實踐教學(xué)體系，圍繞信息安全實驗教學(xué)改革進(jìn)行實驗室建設(shè)，把信息安全專業(yè)理論教學(xué)內(nèi)容逐步與相對獨立的實踐教學(xué)有機結(jié)合起來，開設(shè)并完善基礎(chǔ)性實驗、網(wǎng)絡(luò)攻防綜合實驗、研究設(shè)計性專題實驗，與專業(yè)課程的內(nèi)容融合在一起，對培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和實用型人才具有重要意義。

一、地方高校信息安全專業(yè)實踐教學(xué)需要解決的關(guān)鍵問題

（一）實踐教學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱

信息安全專業(yè)實踐能力體系能力領(lǐng)域包含了軟件系統(tǒng)能力、硬件系統(tǒng)能力、密碼學(xué)系統(tǒng)能力、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能力、創(chuàng)新實踐能力等幾個方面。因為對信息安全專業(yè)實踐教學(xué)要求認(rèn)知不足，早期教學(xué)計劃中實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容覆蓋不夠全面，多數(shù)信息安全實踐教學(xué)依托軟件工程等相關(guān)專業(yè)，集中在軟件系統(tǒng)的某些方面。例如開設(shè)匯編語言、C語言、Java語言課程時有相應(yīng)的實驗教學(xué)。而在網(wǎng)絡(luò)安全編程、Web編程、Socket編程、基礎(chǔ)軟件實踐能力和小型應(yīng)用軟件實踐能力培養(yǎng)方面的實踐性教學(xué)比例偏低。另外，受實驗設(shè)備等客觀條件限制，集成電路應(yīng)用能力作為硬件實踐能力領(lǐng)域包含的必修能力單元，在地方高校中缺少實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。對常用網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備安裝與配置等網(wǎng)絡(luò)安全實踐的教學(xué)，也由于缺少專門的信息安全設(shè)備很難進(jìn)行。

（二）實驗室教學(xué)人員和任課教師需要提高專業(yè)技術(shù)水平

信息安全實踐教學(xué)需要較高的管理水平，有些實踐教學(xué)項目會對實踐教學(xué)系統(tǒng)造成一定的損害，比如某些病毒、木馬實驗，所以實驗室教學(xué)人員課前要與任課教師做好充分的溝通與測試評估，做好實驗環(huán)境規(guī)劃與安全防范措施。特別是網(wǎng)絡(luò)攻防實驗，如果攻擊的目標(biāo)平臺選擇不當(dāng)還可能造成本單位系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)問題，最嚴(yán)重的還可能造成法律糾紛。地方高校由于缺乏足夠的培訓(xùn)和對外交流，以及對實驗室教學(xué)人員在高校中的地位和作用缺乏足夠的認(rèn)識，一般實驗室教學(xué)人員不具備實踐教學(xué)所需的管理能力，工作積極性也不高，對特殊實驗中使用的儀器設(shè)備了解很少，無法對實驗設(shè)備進(jìn)行有效的管理和充分的利用。同時因為實踐教學(xué)師資力量較為薄弱，新引進(jìn)年青教師缺乏實踐教學(xué)經(jīng)驗，在一定程度上影響了實踐教學(xué)的教學(xué)效果。信息安全是一門快速發(fā)展的學(xué)科，實踐教學(xué)內(nèi)容變化更新快，這就要求實驗室教學(xué)人員和任課教師必須不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)新知識，提高專業(yè)技術(shù)水平。

一個好的實踐教學(xué)體系方案能否貫徹實施，關(guān)鍵在人，也就是實踐指導(dǎo)教師，這些教師還應(yīng)該是既懂理論又懂實踐的“雙師型”教師[3]。

（三）缺少實驗儀器設(shè)備以及未能對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)

梧州學(xué)院軟件實驗室配置的主要設(shè)備有聯(lián)想臺式電腦、曙光服務(wù)器等。實驗室承接了信息安全專業(yè)的密碼學(xué)實驗、軟件系統(tǒng)實驗等實踐教學(xué)任務(wù)。隨著信息安全技術(shù)的快速發(fā)展，對信息安全專業(yè)實踐教學(xué)的要求不斷提升，需要更復(fù)雜的軟硬件環(huán)境，不僅需要計算機、三層交換機、二層高性能交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)平臺設(shè)施，還需要防火墻、IDS等在實際商用環(huán)境中常見的專用信息安全設(shè)備系統(tǒng)。而地方高校的財力投入有限，未能一步到位購置最新的、完整的軟硬件實踐教學(xué)平臺，這對培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才有一定的制約性。另外，在設(shè)備出現(xiàn)故障時，經(jīng)常遇到本地設(shè)備提供商快速響應(yīng)能力不足，維修技術(shù)有限，導(dǎo)致售后不能進(jìn)行及時有效的維修，造成一些精密儀器設(shè)備破損。

（四）實踐教學(xué)體系不夠完善

早期制定的信息安全專業(yè)培養(yǎng)計劃側(cè)重于理論教學(xué)，實踐教學(xué)的內(nèi)容是理論教學(xué)的輔助和補充，沒有結(jié)合自身辦學(xué)特點，建立針對性的信息安全專業(yè)實踐教學(xué)體系。實踐教學(xué)內(nèi)容只是單一的圍繞課程知識點進(jìn)行驗證性實驗，缺少專門的實驗課程和增強性的實踐環(huán)節(jié)。由于實驗內(nèi)容偏重于驗證，結(jié)論已知，學(xué)生只是按照課本所示得到最終結(jié)果，沒有自主發(fā)揮的余地，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，導(dǎo)致容易敷衍完成。這樣的實踐教學(xué)不容易培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力和解決實際問題的能力，缺乏師生之間的互動，不利于教師了解教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法。

二、根據(jù)地方高校的特點建立科學(xué)合理的信息

安全專業(yè)實踐教學(xué)體系

基于實踐能力培養(yǎng)的規(guī)律性，按強化基礎(chǔ)、循序漸進(jìn)、重視創(chuàng)新的原則，根據(jù)學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)是為地方經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的特點，依托學(xué)院已有的軟硬件環(huán)境，加強探索建設(shè)科學(xué)合理的信息安全專業(yè)實踐教學(xué)體系。主要包含三個部分：（1）師資隊伍建設(shè)與實驗室建設(shè)并重；（2）課程實驗與綜合實驗配合；（3）推進(jìn)創(chuàng)新性研究與本地網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)外包。

（一）加強信息安全專業(yè)教師與實驗室教學(xué)人員隊伍建設(shè)

2010年以來信息安全專業(yè)分別引進(jìn)985大學(xué)畢業(yè)的博士，從中國移動公司引進(jìn)有豐富實踐經(jīng)驗的高級工程師，參與到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充實了實踐教學(xué)的一線教師隊伍。

同時學(xué)院還設(shè)立網(wǎng)絡(luò)與信息安全研究所，給予一定啟動經(jīng)費，資助年輕教師依托各級科研項目和本地科技開發(fā)項目鍛煉團隊，有效提升了教師隊伍解決實際問題的能力和科技攻關(guān)的能力，為實踐教學(xué)提供很多真實案例和經(jīng)驗。而且在項目開發(fā)過程當(dāng)中，需要針對客戶的需求構(gòu)建出各種適合業(yè)務(wù)要求的網(wǎng)絡(luò)與硬件測試運營環(huán)境，通過溝通，實驗室教學(xué)人員從中可得到很好的綜合型實驗思路，有效完成對相關(guān)知識的更新。既能更好地保養(yǎng)和維護(hù)儀器設(shè)備，又可以開展相關(guān)的實驗室研究工作，進(jìn)一步推動了實驗室教員自身素質(zhì)的提高。

（二）利用現(xiàn)有軟硬件條件，加強專業(yè)實驗室建設(shè)

為了滿足信息安全專業(yè)實踐教學(xué)工作的需求，必須建立網(wǎng)絡(luò)安全實驗環(huán)境。考慮到應(yīng)該優(yōu)先利用現(xiàn)有的條件，在學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行服務(wù)器虛擬化操作，建立集中且易于管理的資源池給原來分散的學(xué)院各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，然后把剩余的服務(wù)器和軟件實驗室組成封閉的網(wǎng)絡(luò)。因為網(wǎng)絡(luò)信息安全專業(yè)很多課程實驗具有一定的破壞性，建立封閉的實驗環(huán)境很有必要，這樣實驗時不會給其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來影響。信息安全實踐平臺所需要的軟件環(huán)境，是根據(jù)專業(yè)課程要求，把各個課程實驗軟件分配給四年級學(xué)生，作為畢業(yè)設(shè)計來逐步完善，這個過程也加強了學(xué)生對專業(yè)知識的理解。利用上述方法建成的信息安全專業(yè)基礎(chǔ)實驗平臺，主要承擔(dān)密碼學(xué)、入侵檢測技術(shù)、計算機病毒原理等課程中的基礎(chǔ)驗證項目，如密碼學(xué)實驗中的DES、AES、RSA密碼、數(shù)字簽名、計算機文件加密、通信加密等實驗項目，計算機病毒原理及軟件安全實驗中的軟件漏洞機理分析、軟件漏洞利用實例分析、安全防護(hù)工具分析等實驗項目。

（三）課程實驗與綜合實驗相結(jié)合

基本課程實驗依據(jù)具體課程設(shè)立，要求學(xué)生必須完成。綜合實驗面向高年級本科生開設(shè)，需要綜合運用多門專業(yè)課知識。部分綜合實驗由任課教師設(shè)計，也可以由部分感興趣的學(xué)生自行設(shè)計，利用基本實驗平臺開放的時間完成實驗內(nèi)容。除了學(xué)院的經(jīng)費投入，還可以尋求國家和自治區(qū)特色專業(yè)建設(shè)經(jīng)費支持，逐漸購置防火墻、VPN網(wǎng)關(guān)、IDS等信息安全專用設(shè)備。不斷改善實驗設(shè)備硬件條件，增強實踐教學(xué)隊伍，使很多以前不具備開設(shè)條件的實踐課程具備了開設(shè)條件。最終目的是建成網(wǎng)絡(luò)攻防實戰(zhàn)平臺，主要承擔(dān)安全審計、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御、WIFI無線網(wǎng)安全設(shè)計與實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)絡(luò)后門與隱身、網(wǎng)絡(luò)掃描與監(jiān)聽、防火墻與入侵檢測等信息安全綜合設(shè)計性實驗項目。

（四）創(chuàng)新性研究與本地網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)外包

為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識，利用學(xué)過的知識及積累經(jīng)驗，針對各級業(yè)余科研項目、校內(nèi)外科研競賽項目、校外實踐基地項目、教師發(fā)布的信息安全應(yīng)用領(lǐng)域科研子課題，鼓勵學(xué)生以團隊方式提出有創(chuàng)意的設(shè)計方案并加以實現(xiàn)，提高實踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其團隊合作與協(xié)作能力。這些項目為開放性研究平臺的建立奠定了基礎(chǔ)。

除了利用各級科研項目，學(xué)生還可以依靠梧州學(xué)院大學(xué)生綜合發(fā)展中心這個平臺，通過課程體系、模訓(xùn)體系、實踐體系和行動體系進(jìn)行教育實踐活動，承接本地企事業(yè)單位的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)外包業(yè)務(wù)，在實踐中得到更大的成長空間。

三、結(jié)語

針對學(xué)院信息安全專業(yè)實踐教學(xué)方面存在的不足之處，通過師資隊伍建設(shè)與實驗室建設(shè)并重，合理搭配課程實驗與綜合實驗，推進(jìn)創(chuàng)新性研究與本地網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)外包，強化實踐教學(xué)課程體系，提高信息安全專業(yè)實踐性教學(xué)比例。另外，根據(jù)學(xué)院實際情況，依托現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境，研究和探索構(gòu)建一個科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系。包括基礎(chǔ)實驗平臺、網(wǎng)絡(luò)攻防實戰(zhàn)平臺、開放性研究平臺三個層次的信息安全實驗實踐教學(xué)平臺。

[1]顧純祥,徐洪,鄭永輝.信息安全專業(yè)實踐教學(xué)方法探討[EB/J].Proceedings of 2011 National Teaching Seminar on Cryptographyand InformationSecurity(NTS-CIS2011),2011(1).

[

2]王小軍,劉順蘭,黃騫儒.信息安全專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與探索[J].杭州電子科技大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版,2011(3): 66-68.

[3]延霞.關(guān)于高職信息安全技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)的思考[J].職業(yè)教育研究，2011(10):116-117.

[4]張然;王勇.網(wǎng)絡(luò)信息安全專業(yè)實踐教學(xué)關(guān)鍵問題探討[Z]. 2009年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集,2009.

G642

A

1673－8535（2012）06－0069－04

黃寄洪（1973-），男，廣西梧州人，梧州學(xué)院講師，博士，研究方向：信息安全。

黃健榮（1978-），男，廣西桂平人，梧州學(xué)院工程師，研究方向：軟件工程與計算機網(wǎng)絡(luò)。

（責(zé)任編輯：高堅）

2012-07-12

廣西教師教育2010年度立項研究課題（桂教師范［2010］60號）階段性研究成果

李紅亮（1978-），男，遼寧盤錦人，梧州學(xué)院助理研究員，研究方向：計算物理。