李玲俐
(廣東司法警官職業(yè)學(xué)院 信息管理系,廣東 廣州 510520)
司法信息安全專業(yè)是國家控制布點(diǎn)專業(yè),學(xué)生畢業(yè)后主要在政府部門、軍事、商業(yè)企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)公司和信息安全防范等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域或行業(yè)的企事業(yè)單位工作。要培養(yǎng)從事司法信息安全業(yè)務(wù)的高級技術(shù)應(yīng)用型專門人才,實(shí)踐教學(xué)是重要途徑,實(shí)踐體系的發(fā)展和改革是一項(xiàng)重要課題。
司法信息安全專業(yè)自2014年開設(shè)至今,實(shí)踐體系主要是借鑒本科院校及我院司法信息技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方法和成果。但司法信息安全專業(yè)集司法課程和信息安全專業(yè)教學(xué)為一體,相比其他本科院校的信息安全專業(yè)和本院司法信息技術(shù)專業(yè)更具特殊性,其實(shí)踐教學(xué)取得的成果和相對不足主要體現(xiàn)在如下幾個方面。
(1)早期,提出基于工作流導(dǎo)向的任務(wù)式實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)體系,驅(qū)動學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)的具體要求展開思考,學(xué)生能快速高效地理解各專業(yè)課程的知識點(diǎn)[1],學(xué)生實(shí)踐動手能力和應(yīng)用知識的能力有所提高[2]。教師提高了教學(xué)質(zhì)量,實(shí)踐教學(xué)相對理論教學(xué)滯后的問題得到了改善。
(2)培養(yǎng)應(yīng)用型信息安全專門技術(shù)人才,絕不能只靠學(xué)院獨(dú)立完成,學(xué)院注重校企合作,提出開放理念下的司法信息安全專業(yè)校企融合的方式[3],校企聯(lián)合共建校內(nèi)信息安全實(shí)訓(xùn)中心和校外實(shí)訓(xùn)基地。在開放理念下,引入信息安全相關(guān)的技術(shù)和考核標(biāo)準(zhǔn),與行業(yè)企業(yè)共同制訂和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,教師有更多機(jī)會向行業(yè)企業(yè)的信息安全專家和工程師學(xué)習(xí),以此提高實(shí)踐能力和動手能力,最大程度上實(shí)現(xiàn)校企雙方的優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享、利益雙贏[3]。
(3)前期實(shí)踐教學(xué)體系的主要特點(diǎn)是架構(gòu)平行,教師偏向的是知識體系自身的完整性,但由于信息安全專業(yè)的知識體系過于龐大,一些知識點(diǎn)之間的關(guān)系不連貫,實(shí)訓(xùn)體系之間的銜接也不凸顯。
(4)幾年來,司法信息安全專業(yè)建設(shè)快速發(fā)展,但學(xué)生背景復(fù)雜,基礎(chǔ)參差不齊,對于課程的關(guān)注點(diǎn)也不一樣,有不少學(xué)生跟不上加密技術(shù)課程的教學(xué)進(jìn)度,繼而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。
“切面”源于信息技術(shù)領(lǐng)域,其經(jīng)典應(yīng)用是面向切面編程(AOP,Aspect Oriented Programming)[4]。AOP是一種通過預(yù)編譯方式和運(yùn)行期動態(tài)代理實(shí)現(xiàn)程序功能并統(tǒng)一維護(hù)的技術(shù)[5],結(jié)合多層架構(gòu)模塊化方法[6],能提高程序的可重用性和開發(fā)的效率,增強(qiáng)系統(tǒng)的可操作性和可維護(hù)性[7]。
AOP表示一個橫向的關(guān)系,通過使用“橫切”技術(shù),將封裝好的對象剖解開,獲取其內(nèi)部消息,剖開的截面稱為切面(Aspect)[7]。之后,它會不留痕跡將這些剖開的切面復(fù)原[8]。另一方面,它強(qiáng)調(diào)分離系統(tǒng)關(guān)注點(diǎn)[9],利用“橫切”技術(shù),AOP把軟件系統(tǒng)分成兩部分:核心關(guān)注點(diǎn)和橫切關(guān)注點(diǎn)。關(guān)注點(diǎn)是系統(tǒng)處理的基本模塊,是與系統(tǒng)有關(guān)的各個方面[7]。核心關(guān)注點(diǎn)指的是業(yè)務(wù)處理流程,橫切關(guān)注點(diǎn)是與業(yè)務(wù)流程關(guān)系不大的部分[10]。這一系列的關(guān)注點(diǎn)就構(gòu)成了切面。
針對本專業(yè)實(shí)踐體系研究現(xiàn)狀,AOP是一種切實(shí)可行的解決方案。AOP可以將一個復(fù)雜的切面知識體系,分解成多個織入點(diǎn),學(xué)生能夠在較短的時間學(xué)習(xí)和掌握織入點(diǎn),或者在不同的時間根據(jù)需求進(jìn)行分散式學(xué)習(xí)[4],慢慢消化吸收。
每一位教師都有自己專業(yè)領(lǐng)域和熟知的知識技能,通過整合優(yōu)化教師資源,大體上涵蓋了司法信息安全專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)及項(xiàng)目研究的各個方面。
面向切面的實(shí)踐教學(xué)體系,設(shè)置實(shí)踐課程的內(nèi)容后,主講教師需要邀請其他對某一個教學(xué)切面熟悉的教師參與到該實(shí)踐教學(xué)中,并在恰當(dāng)?shù)臅r間點(diǎn)引入該教師對相關(guān)的教學(xué)切面進(jìn)行教學(xué),使得實(shí)踐課程的內(nèi)容能夠覆蓋大部分學(xué)生的關(guān)注點(diǎn),這對培養(yǎng)學(xué)生興趣尤其重要。在此過程中,教師之間先進(jìn)行良好的溝通,主講教師要熟悉本專業(yè)的教師資源特點(diǎn),讓每一位教師都明確自己的教學(xué)任務(wù)[9],更促進(jìn)教師團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。
每個切面本身又是一個龐雜的知識體系[11],教師通過傳授自己熟知的知識關(guān)注點(diǎn),從中加強(qiáng)由一系列的關(guān)注點(diǎn)構(gòu)成切面的學(xué)習(xí),甚至其它切面,知識面得到擴(kuò)充,教師資源得到進(jìn)一步優(yōu)化。
司法信息安全專業(yè)課程學(xué)習(xí),除了基本素質(zhì)課程和憲法、法理等司法類課程,其他與信息安全相關(guān)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識面廣,涵蓋了數(shù)學(xué)、數(shù)論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全技術(shù)、密碼技術(shù)等多門類的綜合性學(xué)科[1]。信息安全類課程必須圍繞專業(yè)課程的教學(xué)指導(dǎo)思想和知識能力目標(biāo),大部分以實(shí)踐教學(xué)為主,根據(jù)實(shí)踐課程的內(nèi)容和架構(gòu),將切面教學(xué)模式織入到實(shí)踐教學(xué)中,以建立可操作的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。
為了讓學(xué)生掌握知識技能,教師根據(jù)自己熟知的領(lǐng)域確定授課內(nèi)容,并將其作為課程的核心關(guān)注點(diǎn)。學(xué)生的橫切關(guān)注點(diǎn)必須服從于教師選取的核心關(guān)注點(diǎn),即橫切關(guān)注點(diǎn)被混合到課程的核心關(guān)注點(diǎn)之中[9]。
加密技術(shù)課程的理論性極強(qiáng),按照教學(xué)方案和系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)模型,需要學(xué)好3門前導(dǎo)課程,包括數(shù)論、信息安全技術(shù)基礎(chǔ)、C++程序設(shè)計(jì),考慮到部分學(xué)生前期學(xué)得不夠全面,知識掌握不夠完整以及學(xué)習(xí)時間不夠充裕等問題,可以采用切面教學(xué)模式。在學(xué)習(xí)該課程的時候,先由這一課程引出不同的切面。加密技術(shù)關(guān)于公鑰密碼和數(shù)字簽名兩個知識點(diǎn)的切面式實(shí)踐教學(xué)思想的框架如圖1所示。
圖1 面向切面的加密技術(shù)實(shí)踐教學(xué)思想框架
圖1的框架不僅定義了從上到下,還定義了從左到右的關(guān)系。其中橫向結(jié)構(gòu)表示的是切面,包括數(shù)論切面、程序設(shè)計(jì)切面、信息安全技術(shù)切面。每個切面都是一個大的知識體系,學(xué)習(xí)開始時,學(xué)生不可能全面掌握整個知識體系,而是針對當(dāng)前的學(xué)習(xí)需求,從每個知識體系中找出與當(dāng)前學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)的內(nèi)容。切面的引入,將原來平行的知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為二維橫縱交叉結(jié)構(gòu),本框圖的縱向設(shè)計(jì)以公鑰密碼和數(shù)字簽名為主線(可擴(kuò)展),不同的知識體系之間產(chǎn)生一些交叉點(diǎn),稱為織入點(diǎn),越是復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)得到的織入點(diǎn)越多。例如,數(shù)論切面與公鑰密碼的織入點(diǎn)為常用的數(shù)學(xué)知識和各種定理,與數(shù)字簽名的織入點(diǎn)為離散對數(shù)和大數(shù)分解問題;信息安全技術(shù)切面與公鑰密碼的織入點(diǎn)為設(shè)計(jì)目標(biāo)和安全性,與數(shù)字簽名的織入點(diǎn)為認(rèn)證協(xié)議等;程序設(shè)計(jì)切面與各主線的織入點(diǎn)為算法的描述與實(shí)現(xiàn)。這種橫向教學(xué)結(jié)構(gòu)的引入稱為織入[5]。該過程便是面向切面的實(shí)踐教學(xué)過程。
切面模式除了能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的對接,更具優(yōu)勢的是織入點(diǎn)包含了學(xué)科交叉的內(nèi)容[4],能夠?yàn)閷W(xué)生提供綜合性的、跨學(xué)科的學(xué)習(xí)體驗(yàn),是培養(yǎng)應(yīng)用型司法信息安全人才的重要手段。
為培養(yǎng)高水平的信息安全應(yīng)用型人才,重視理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用的一致性,在總結(jié)司法信息安全專業(yè)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后,提出一種面向切面的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式,這是對基于工作流導(dǎo)向的任務(wù)式實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)體系以及開放理念下的司法信息安全專業(yè)校企融合的方式的延伸。主講教師對教學(xué)切面的選取和對其他參與邀請的教師的引入至關(guān)重要。2年來,該模式的提出與使用使實(shí)踐教學(xué)體系獨(dú)具特色,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,其學(xué)習(xí)能力、實(shí)戰(zhàn)能力和就業(yè)競爭力得到了很大的提高,學(xué)生無論是在省級還是國家級信息安全大賽中,都取得了比往年優(yōu)異的成績;教師的產(chǎn)學(xué)研能力也得到了提升,達(dá)到了教與學(xué)相互促進(jìn)的效果[1]。當(dāng)然,切面教學(xué)還存在一些難點(diǎn),如何尋找“切面”,如何定位某一課程與其他學(xué)科間的“織入點(diǎn)”,如何設(shè)計(jì)合理的二維橫縱交叉結(jié)構(gòu),并有效連接一系列織入點(diǎn)[4]都是后期要研究的問題。