唐成華　汪華登

摘 要 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全課程教學(xué)資源與教學(xué)方法問題，提出了基于認(rèn)知能力的類真實(shí)的項(xiàng)目的案例資源建設(shè)過程，通過案例封裝知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入項(xiàng)目式教學(xué)流程，并在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的保障下，促進(jìn)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實(shí)踐中形成有特色的、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全教學(xué)。

關(guān)鍵詞 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) 教學(xué)改革 認(rèn)知能力 網(wǎng)絡(luò)空間安全

0 引言

陳寶生部長(zhǎng)在2017年全國(guó)教育工作會(huì)議上特別指出“現(xiàn)代教育的重要特征，就是要面向?qū)W習(xí)者個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，因材施教，促進(jìn)學(xué)習(xí)者釋放潛能。按照‘自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式的要求，深化基礎(chǔ)教育教學(xué)改革，改變被動(dòng)傳授、機(jī)械訓(xùn)練、簡(jiǎn)單重復(fù)的課堂教學(xué)，積極探索新課改理念多樣化、行之有效的實(shí)現(xiàn)形式?！蓖瑫r(shí)也強(qiáng)調(diào)，要在“學(xué)”上下功夫，進(jìn)行細(xì)致和深入的主題宣傳和體系式學(xué)習(xí)，廣泛開展探索和運(yùn)用案例式教學(xué)，深入項(xiàng)目式教學(xué)研究，并要求統(tǒng)籌抓好和落實(shí)過程責(zé)任化，切實(shí)推動(dòng)相關(guān)工作實(shí)踐。也就是說，人才培養(yǎng)質(zhì)量仍然是當(dāng)前高等教育工作的根本問題，其核心又正是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。[1，2]

創(chuàng)新教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，這些也是建立創(chuàng)新型高校的必然要求。[3]目前素質(zhì)教育已在全國(guó)各高校全面開展，為了提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，促進(jìn)并激發(fā)大學(xué)生積極參與科學(xué)技術(shù)研究與開發(fā)、學(xué)科與專業(yè)競(jìng)賽等各種社會(huì)實(shí)踐的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才，研究一種適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法，對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和實(shí)踐能力具有重要的意義。

通常地，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是指主動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)仿真或真實(shí)的場(chǎng)景并設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，由教師引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成項(xiàng)目，學(xué)生能在過程中體驗(yàn)、學(xué)知識(shí)和鍛煉創(chuàng)新能力，或者說，這是一種基于項(xiàng)目和案例的教與學(xué)的過程，[4，5]是一種強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)作用的探究性和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)模式。

習(xí)總書記指出“沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國(guó)家安全”，要求我們“加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)空間安全人才建設(shè)，打造素質(zhì)過硬、戰(zhàn)斗力強(qiáng)的人才隊(duì)伍”。人才已是國(guó)家第一資源，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才也已成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的核心所在。為實(shí)施國(guó)家安全戰(zhàn)略，加快網(wǎng)絡(luò)空間安全高層次人才培養(yǎng)，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部于2015年6月11日已聯(lián)合發(fā)文“關(guān)于增設(shè)網(wǎng)絡(luò)空間安全一級(jí)學(xué)科的通知（學(xué)位[2015]11號(hào)）”，并要求各相關(guān)單位加強(qiáng)“網(wǎng)絡(luò)空間安全”的學(xué)科建設(shè)，做好信息安全、信息對(duì)抗等專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。中央網(wǎng)信辦、教育部、國(guó)家發(fā)改委等也于2016年6月聯(lián)合發(fā)文“關(guān)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)的意見（中網(wǎng)辦發(fā)文[2016]4號(hào)）”，提出了8條關(guān)于“加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)”的意見。為了適應(yīng)社會(huì)和學(xué)校的發(fā)展，以專業(yè)人才需求為導(dǎo)向的本科教學(xué)必須要有適合自己的特色，以適應(yīng)大學(xué)生創(chuàng)新性精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。因此，積極探索一種面向網(wǎng)絡(luò)空間安全課程創(chuàng)新的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式教學(xué)方法，并用之于實(shí)踐。

1 網(wǎng)絡(luò)空間安全課程建設(shè)

以信息安全專業(yè)為例，對(duì)社會(huì)相關(guān)行業(yè)部門深入調(diào)研，緊密與企業(yè)和其他科研院所的聯(lián)系與交流，重視社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全人才在知識(shí)與技能的需求反饋，一方面有根據(jù)的對(duì)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃做出調(diào)整，另一方面建立對(duì)網(wǎng)絡(luò)空間安全未來人才需求與發(fā)展的預(yù)測(cè)模型，依托相關(guān)學(xué)科專業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備規(guī)劃等項(xiàng)目，立項(xiàng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)空間安全相關(guān)專業(yè)課程體系。這要求是高校與企業(yè)在教學(xué)和研究中形成易操作使用、易儲(chǔ)存共享、結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)信息安全知識(shí)集群。

在課程建設(shè)方面，主要圍繞目前網(wǎng)絡(luò)空間安全的熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、Web安全、密碼學(xué)原理及應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)課程研究等?？紤]網(wǎng)絡(luò)空間安全方向課程的培養(yǎng)方案、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、發(fā)展趨勢(shì)和課程體系變革的發(fā)展和應(yīng)用，精心設(shè)計(jì)相關(guān)課程。如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的32課時(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)如表1所示。

2 項(xiàng)目式教學(xué)的資源建設(shè)

2.1 項(xiàng)目教學(xué)資源環(huán)境的完備打造

項(xiàng)目式教學(xué)以相關(guān)案例資源為基礎(chǔ)，這種教學(xué)資源的實(shí)質(zhì)是要建立一種基于全程項(xiàng)目和案例的驅(qū)動(dòng)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)空間安全方向的專業(yè)課程教學(xué)案例庫(kù)包含諸多經(jīng)典的和類商業(yè)的項(xiàng)目案例，以實(shí)踐的形式，為學(xué)生提高對(duì)專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的興趣并激發(fā)動(dòng)手創(chuàng)新的能力。這種采用以“案例講與做”的形式作為教學(xué)導(dǎo)向，教學(xué)實(shí)踐中通過案例封裝和關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的講解，能突破傳統(tǒng)理論講授方法中學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知局限，在學(xué)生的創(chuàng)新思維上，僅有理論創(chuàng)新完全不夠，同時(shí)要更廣泛地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的實(shí)踐創(chuàng)新。

采取類真實(shí)的工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的案例開發(fā)教學(xué)模式，提供了一種實(shí)際教學(xué)與工作任務(wù)環(huán)境，也為實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的轉(zhuǎn)化提出了一種客觀可能。在項(xiàng)目的任務(wù)、目標(biāo)、指南等配套文檔要求和團(tuán)隊(duì)協(xié)作下，建立項(xiàng)目開發(fā)的階段里程碑，并具有多過程控制和檢查點(diǎn)，使得開發(fā)過程控制體系化，采用真實(shí)測(cè)試工具在真實(shí)測(cè)試環(huán)境下評(píng)估項(xiàng)目開發(fā)或?qū)嵺`的效果，如圖1所示為面向項(xiàng)目教學(xué)的Web進(jìn)階安全中滲透教學(xué)的階段過程。很顯然，建立并實(shí)施這樣一種項(xiàng)目式教學(xué)資源和方法，能有助于學(xué)生實(shí)現(xiàn)未來工程角色的轉(zhuǎn)變。

2.2 項(xiàng)目教學(xué)的多認(rèn)知階段課程設(shè)計(jì)

在應(yīng)用案例學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)攻防編程的具體實(shí)踐中，本科生的分析與判斷能力是基于一種認(rèn)知能力曲線，[6]這種能力因人而異，但主要是體現(xiàn)在不同的時(shí)間周期里對(duì)一種語言系統(tǒng)中的各種知識(shí)及其應(yīng)用等不同方面認(rèn)知能力的不同變化趨勢(shì)。根據(jù)認(rèn)知能力曲線，設(shè)計(jì)項(xiàng)目案例教學(xué)的不同學(xué)習(xí)與實(shí)踐階段，科學(xué)地促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮不同階段對(duì)不同知識(shí)的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)能力，如圖2所示。同時(shí)，認(rèn)知曲線對(duì)應(yīng)的不同知識(shí)點(diǎn)在不同時(shí)期的上下關(guān)聯(lián)關(guān)系，體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)認(rèn)知的能力的變化趨勢(shì)。因此也成為進(jìn)行多認(rèn)知階段的課程項(xiàng)目案例設(shè)計(jì)與建設(shè)的重要依據(jù)。

因此，在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)空間安全編程的軟件工程項(xiàng)目中，基于認(rèn)知能力曲線進(jìn)行多認(rèn)知階段的課程設(shè)計(jì)不是一蹴而就的過程，具體的課程項(xiàng)目案例遵循不同階段的學(xué)習(xí)要點(diǎn)要求以及與其符合的認(rèn)知能力，促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮不同時(shí)期對(duì)不同知識(shí)與技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。例如學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)攻防可以分為基礎(chǔ)階段（如撲克發(fā)牌保密游戲）、能力提高階段（如磁盤掃描器）、綜合案例階段（如內(nèi)容過濾器）和大項(xiàng)目階段（如綜合IDS系統(tǒng)），網(wǎng)絡(luò)攻防各階段的課程案例對(duì)應(yīng)著不同的認(rèn)知能力，循序漸進(jìn)，必要時(shí)各階段還可進(jìn)一步細(xì)分。

3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法實(shí)施與保障

3.1 以項(xiàng)目案例教學(xué)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入項(xiàng)目式教學(xué)流程

作為一種創(chuàng)新的教學(xué)方法，項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)教學(xué)過程就是以案例封裝知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，在突破傳統(tǒng)的理論知識(shí)體系對(duì)學(xué)生的思維局限基礎(chǔ)上，其重要性在于解決實(shí)際工程問題的創(chuàng)新過程。以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的案例實(shí)踐教學(xué)法的過程，參照企業(yè)典型項(xiàng)目案例工作流程標(biāo)準(zhǔn)與崗位職責(zé)，教師引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目需求分析方案的設(shè)計(jì)、分析、工程實(shí)施、驗(yàn)收匯報(bào)等，體驗(yàn)工程項(xiàng)目的完整工作流程，如圖3所示。

3.2 以實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為保障，促進(jìn)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

網(wǎng)絡(luò)空間安全相關(guān)專業(yè)的課程與社會(huì)（工程）實(shí)踐密切相關(guān)，因此加強(qiáng)與信息產(chǎn)業(yè)部門的合作，重點(diǎn)建設(shè)產(chǎn)學(xué)研一體化的實(shí)訓(xùn)基地，打通學(xué)生與社會(huì)接軌的渠道，使學(xué)生能夠懂得真正的項(xiàng)目需求，并得到規(guī)范的訓(xùn)練。

項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施主要包括專業(yè)課程實(shí)施、實(shí)訓(xùn)課程實(shí)施和畢設(shè)與實(shí)習(xí)實(shí)施三個(gè)層次，不同實(shí)施層次是在在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和線下實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的環(huán)境保障下得以完成，在平臺(tái)中的不同項(xiàng)目的訓(xùn)練下，保障學(xué)生畢業(yè)時(shí)能達(dá)到合格的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專業(yè)能力，如圖4所示。

4 結(jié)束語

針對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)空間安全的熱點(diǎn)技術(shù)，精心設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)空間安全相關(guān)課程。面向項(xiàng)目式教學(xué)資源建設(shè)，基于項(xiàng)目案例封裝和認(rèn)知能力，打造類真實(shí)的商業(yè)工程項(xiàng)目的案例開發(fā)教學(xué)資源，在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的保障下，促進(jìn)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生規(guī)范訓(xùn)練、技術(shù)合格和快速實(shí)現(xiàn)未來工程角色的轉(zhuǎn)變，在實(shí)踐中形成有特色的、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)空間安全教學(xué)方法

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