桑永宣 鄧璐娟 楊華

摘要：軟件工程與信息安全實(shí)踐課程是軟件工程專業(yè)的一門重要課程。當(dāng)前，軟件工程專業(yè)信息安全教育存在資源配置不到位，內(nèi)容不系統(tǒng)、不科學(xué)，部分專業(yè)教師參與度不高等問題。為此，本研究在分析現(xiàn)有軟件工程專業(yè)信息安全集中教學(xué)實(shí)踐不足的基礎(chǔ)上，針對鄭州輕工業(yè)大學(xué)軟件工程與信息安全實(shí)踐課程的開展情況，重點(diǎn)從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、組織形式、課程考核和實(shí)施效果等方面進(jìn)行研究與總結(jié)，旨在與同行交流，進(jìn)一步提高該門課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：軟件工程與信息安全實(shí)踐;教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)效果

從世界范圍看，經(jīng)濟(jì)全球化、政治多極化、文化多元化和社會信息化加快發(fā)展，各種社會思潮相互激蕩，在這樣的時代背景下，構(gòu)建完善的信息安全意識培養(yǎng)機(jī)制，將信息安全和國家安全的思想意識深深植根于青年學(xué)生，是培養(yǎng)中國特色社會主義事業(yè)合格建設(shè)者和接班人的要求，也是新形勢下維護(hù)我國國家意識形態(tài)安全、保障中華民族生存與發(fā)展的迫切需要。自2000年以來，我國對信息安全教育愈加重視，教育行政主管部門多次就大學(xué)生信息安全教育提出明確要求和具體建議。

軟件工程專業(yè)是一個跨學(xué)科的交叉專業(yè)，涉及計算機(jī)、通信、數(shù)學(xué)等諸多學(xué)科，屬計算機(jī)類專業(yè)?！队嬎銠C(jī)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生應(yīng)了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的重要法律、法規(guī)及方針政策，理解工程技術(shù)與信息技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的倫理基本要求，在系統(tǒng)設(shè)計過程中能綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素。

鄭州輕工業(yè)大學(xué)軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是立足河南、面向全國，以軟件行業(yè)及區(qū)域發(fā)展需要為導(dǎo)向，培養(yǎng)具備從事軟件工程相關(guān)工作所需知識和技能，掌握扎實(shí)的軟件開發(fā)技術(shù)與方法，具備較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和較高工程素養(yǎng)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作意識和溝通能力，在軟件工程領(lǐng)域從事軟件開發(fā)、工程項目管理等工作的高素質(zhì)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。為此，高校除加強(qiáng)信息安全通識教育外，軟件工程與信息安全實(shí)踐課程也是一個重要保障，其能為學(xué)生提供一個集中和系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、掌握軟件工程與信息安全理論知識及技能的平臺，對學(xué)生專業(yè)知識能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高有重要的作用。鄭州輕工業(yè)大學(xué)軟件工程與信息安全類課程主要包括軟件工程與信息安全實(shí)踐、信息安全、信息安全技術(shù)發(fā)展前沿三門課程，筆者主要對軟件工程與信息安全實(shí)踐課程的實(shí)施情況進(jìn)行研究和總結(jié)。

一、軟件工程專業(yè)信息安全教育的不足

目前，國內(nèi)軟件工程專業(yè)的信息安全教育多零星地分散在輔導(dǎo)員對學(xué)生的日常教育、人文與社科平臺課程（如思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)）、新生研討課及少量的專業(yè)課程中，鮮有集中、系統(tǒng)的課程教學(xué)。從實(shí)際教學(xué)效果來看，軟件工程專業(yè)信息安全教育還存在一些問題。

一是資源配置不到位。這方面的問題主要表現(xiàn)在高校和教師沒有充分挖掘、整合新生軍訓(xùn)、思想政治理論課教學(xué)、人文素質(zhì)教育教學(xué)、專業(yè)課教學(xué)、社會和網(wǎng)絡(luò)平臺教育等方面的資源，也沒有實(shí)現(xiàn)這些資源與信息安全教育的有效銜接。

二是教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng)、不科學(xué)。當(dāng)前軟件工程專業(yè)信息安全的教學(xué)內(nèi)容簡單、特色不突出，并且與軟件工程專業(yè)的契合度較低。一些高校和教師重視學(xué)生專業(yè)知識、技術(shù)的學(xué)習(xí)，輕視對學(xué)生法律意識與道德品質(zhì)的培養(yǎng)。

三是部分專業(yè)教師參與度不高。一些高校缺乏機(jī)制的保障，致使部分專業(yè)教師積極性沒有被充分調(diào)動起來，他們對軟件工程專業(yè)信息安全教育教學(xué)的研究不足，參與的積極性不高。

二、軟件工程與信息安全實(shí)踐課程的探索與實(shí)踐

（一）教學(xué)目標(biāo)及其對應(yīng)的畢業(yè)要求

這門課程的教學(xué)目標(biāo)為：第一，學(xué)生牢固樹立信息安全責(zé)任意識，充分理解“信息安全是軟件工程項目和軟件工程產(chǎn)品的必要基礎(chǔ)條件”的概念;第二，學(xué)生在對軟件工程項目進(jìn)行可行性分析時具有站在信息安全的角度考慮問題的能力;第三，學(xué)生在對軟件工程項目進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量評價時具有站在信息安全的角度考慮問題的能力;第四，學(xué)生在對軟件工程項目進(jìn)行方案設(shè)計選擇時具有站在信息安全的角度考慮問題的能力;第五，學(xué)生在對軟件工程項目進(jìn)行實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)時具有站在信息安全的角度考慮問題的能力;第六，學(xué)生要學(xué)習(xí)一些與信息安全相關(guān)的法律知識、專業(yè)知識和專業(yè)技術(shù)，具有查找資料并歸納整理的能力;第七，學(xué)生要樹立正確的價值觀和公民道德觀，具有社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識。

教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)的學(xué)生畢業(yè)要求為：第一，具備軟件工程師所必需的數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程學(xué)知識，掌握軟件工程概論和軟件工程學(xué)科發(fā)展歷程，具備綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決復(fù)雜軟件工程問題的能力;第二，能根據(jù)用戶需求進(jìn)行系統(tǒng)分析，把業(yè)務(wù)背景問題映射為軟件工程領(lǐng)域?qū)I(yè)問題，并確定軟件系統(tǒng)功能和體系結(jié)構(gòu)的能力。在考慮社會、安全、法律、文化、環(huán)境等的同時考慮質(zhì)量、成本、進(jìn)度、風(fēng)險等條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價進(jìn)行可行性分析;第三，具備綜合利用業(yè)務(wù)知識、自然科學(xué)知識、專業(yè)知識對完成的軟件系統(tǒng)進(jìn)行功能、性能、安全測試的能力，以及撰寫測試報告的能力，并考慮社會、安全、法律、文化及環(huán)境等因素;第四，具備評價軟件工程項目問題解決方案對信息安全、人身健康、社會環(huán)境和社會文化的影響的能力，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任;第五，理解環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意義，并正確理解應(yīng)承擔(dān)的社會、健康、安全、法律及文化責(zé)任;第六，熟悉環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，熟悉信息安全的法律法規(guī);第七，理解并評價復(fù)雜軟件工程問題的實(shí)踐對環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展的影響。

（二）教學(xué)內(nèi)容

軟件工程與信息安全實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容主要圍繞信息安全意識的培養(yǎng)，將專業(yè)知識、基礎(chǔ)技術(shù)作為入門設(shè)置，同時兼顧專業(yè)適應(yīng)指導(dǎo)和專業(yè)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，以學(xué)生能接受和理解的方式，力爭做到依托經(jīng)典、追蹤前沿。本次實(shí)踐主要包含8個主題：軟件工程和信息安全綜述、軟件工程和信息安全綜述、軟件工程中數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)、軟件系統(tǒng)應(yīng)用中常見的攻擊方法和技術(shù)、萬物互聯(lián)時代的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知、“軟件工程項目”中云計算技術(shù)應(yīng)用的信息安全、多媒體技術(shù)應(yīng)用中的信息安全綜述、“軟件工程項目”中的安全性測試技術(shù)。

所有主題均覆蓋課程教學(xué)目標(biāo)六、七，且各有側(cè)重點(diǎn)。其中軟件工程和信息安全綜述覆蓋教學(xué)目標(biāo)一、五，軟件工程中密碼技術(shù)發(fā)展、軟件工程中數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)覆蓋教學(xué)目標(biāo)二、三，軟件系統(tǒng)應(yīng)用中常見攻擊方法和技術(shù)覆蓋教學(xué)目標(biāo)三、四，萬物互聯(lián)時代的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知覆蓋教學(xué)目標(biāo)一、五，“軟件工程項目”中云計算技術(shù)應(yīng)用的信息安全覆蓋教學(xué)目標(biāo)四，多媒體技術(shù)應(yīng)用中的信息安全綜述覆蓋教學(xué)目標(biāo)三，“軟件工程項目”中的安全性測試技術(shù)覆蓋教學(xué)目標(biāo)五。

（三）建立創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊

軟件工程專業(yè)秉承“為之則易，不為則難”的校訓(xùn)，采用“教授+博士”團(tuán)隊以及“拼盤教學(xué)”的模式，按照不同年齡層次、不同教育背景選拔學(xué)術(shù)研究經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀教師，組建教學(xué)團(tuán)隊。通過集中講授、小班研討、集中實(shí)踐的模式，每位教師結(jié)合自身研究方向、學(xué)習(xí)工作經(jīng)歷，在講授專業(yè)知識和技術(shù)的同時與學(xué)生分享其治學(xué)之道、成長之道。為保證教學(xué)過程的科學(xué)性和系統(tǒng)性，由分管教學(xué)科研的副院長、教授牽頭，與團(tuán)隊成員共同商議課程主體內(nèi)容、教學(xué)分工、實(shí)訓(xùn)要求及考核辦法等。

（四）學(xué)術(shù)性和實(shí)踐性為主，兼顧適應(yīng)性

軟件工程與信息安全實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容重在以軟件工程與信息安全為主，引領(lǐng)專業(yè)人門，同時涉及思維方式訓(xùn)練和學(xué)習(xí)方式引導(dǎo)。這門課程要求教師能夠激發(fā)學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)、科學(xué)研究的興趣，并對學(xué)生合作精神、批判思維、交流表達(dá)、文檔撰寫等方面的能力進(jìn)行培養(yǎng)。該課程的主要培養(yǎng)模式有三種：一是圍繞軟件工程專業(yè)的熱點(diǎn)問題、科技前沿展開;二是授課教師結(jié)合本人研究領(lǐng)域，開展相對獨(dú)立的專題講授、實(shí)踐;三是從軟件工程專業(yè)內(nèi)涵、學(xué)科前景入手，強(qiáng)化專業(yè)認(rèn)知，開展學(xué)習(xí)技能訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)習(xí)規(guī)劃。這三種模式能夠擴(kuò)大學(xué)生的受益范圍，最大化地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

（五）大班授課，小班研討

針對每個主題，學(xué)校安排2小時左右的集中大班授課，同時教師要布置2～3個思考題（以開放型題目為主）。集中授課結(jié)束后，學(xué)生按照小班的劃分到指定的實(shí)驗(yàn)室，并根據(jù)報告內(nèi)容及布置的思考題，在2名教師的指導(dǎo)下查詢文獻(xiàn)并進(jìn)行研討。指導(dǎo)教師要把握好討論的方向，適時給以補(bǔ)充和拓展。每個主題要選擇1～2名學(xué)生做報告。研討和報告結(jié)束后，每位學(xué)生自選與報告主題密切相關(guān)的一個或若干個點(diǎn)，獨(dú)立撰寫實(shí)訓(xùn)報告（手寫）。大小班結(jié)合的模式給學(xué)生提供了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還為學(xué)生提升思維能力、知識遷移能力，增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感提供了機(jī)會。作為大班授課后知識學(xué)習(xí)的有益補(bǔ)充，小班深入研討不僅是專業(yè)知識和技能的實(shí)踐訓(xùn)練，也是綜合能力培養(yǎng)的重要手段，同時大小班結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)了師生互動和生生互動。

（六）形式自由，課堂延伸

軟件工程與信息安全實(shí)踐課程共1周時間，有5個工作日，每日8個小時，共計40個小時。學(xué)校配備指導(dǎo)教師8名，每名教師負(fù)責(zé)講授一個主題。學(xué)校鼓勵教師采用多樣化的授課形式。任課教師可根據(jù)教學(xué)需要安排學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、企事業(yè)單位完成課程內(nèi)容。同時，學(xué)校要求課外學(xué)習(xí)與課內(nèi)實(shí)踐時間的比例不低于1：1。為方便學(xué)生查閱文獻(xiàn)、撰寫報告，實(shí)驗(yàn)室晚上繼續(xù)開放，為學(xué)生提供自主思考、探索和閱讀的空間。

（七）突出能力考核

結(jié)合軟件工程與信息安全實(shí)踐課程教育的特點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生的信息安全意識和信息安全能力為目標(biāo)，要重點(diǎn)突出基于能力考核的實(shí)踐考核辦法，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐過程和最終成果的平衡。

多元化考核：除了考核學(xué)生對相關(guān)知識和技術(shù)的理解、掌握程度及靈活運(yùn)用能力，學(xué)校還要將文獻(xiàn)獲取、利用能力，自學(xué)能力，信息安全意識和敏感度，創(chuàng)新能力等納入考核范圍。

權(quán)重劃分：教師為每個主題設(shè)定相應(yīng)的難度系數(shù)，鼓勵學(xué)生根據(jù)自身情況選題，并在成績評定時將選題的難度系數(shù)直接反映到學(xué)生成績上。

重視過程化考核：教師在實(shí)訓(xùn)開展過程中記錄學(xué)生的各種表現(xiàn)，并將這些結(jié)果體現(xiàn)在學(xué)生的最終成績上。

靈活的考核手段：學(xué)校要鼓勵指導(dǎo)教師采用不同的有效方法衡量學(xué)生的綜合能力，如允許教師采用口試、觀察學(xué)生反應(yīng)以及學(xué)生互評、學(xué)生自評等手段。

加強(qiáng)對教學(xué)效果的跟蹤評價：為提高教學(xué)效果，筆者利用多種渠道收集學(xué)生的學(xué)習(xí)感受及意見建議。

通過多種考核角度、考核辦法，教師能較為精準(zhǔn)地掌握學(xué)生的信息安全意識及其在系統(tǒng)設(shè)計過程中綜合考慮信息安全的制約因素和應(yīng)對信息安全問題的能力。

（八）實(shí)施效果

為及時了解軟件工程與信息安全實(shí)踐課程的實(shí)施狀況和實(shí)施效果，在首輪課程結(jié)束后，筆者面向師生開展了網(wǎng)絡(luò)問卷、座談等相關(guān)調(diào)研活動，并結(jié)合學(xué)生實(shí)踐表現(xiàn)和實(shí)踐成績對課程進(jìn)行了總結(jié)和深入剖析。結(jié)果表明，學(xué)生成績、學(xué)習(xí)興趣、課堂氣氛、師生關(guān)系有明顯改善，學(xué)生之間的討論很熱烈，學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感、歸屬感和成就感也大大提高，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，課堂參與度高，綜合成績理想課堂到課率近100%，課堂氣氛活躍、互動交流多，覆蓋學(xué)生面廣。學(xué)生態(tài)度認(rèn)真，能積極主動地到實(shí)驗(yàn)室查閱文獻(xiàn)，并自發(fā)形成小組對所講課題進(jìn)行探討，各小組配合良好。學(xué)生綜合平均成績在80分以上，與預(yù)期基本一致。

第二，學(xué)生對信息安全理論和技術(shù)的系統(tǒng)性掌握程度顯著提高?？己朔绞酱偈箤W(xué)生主動復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，通過思考，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)和課程的重點(diǎn)、難度及發(fā)展趨勢，并能將信息安全融入軟件工程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐中。

第三，學(xué)生的綜合素質(zhì)明顯提高。學(xué)生的理解探究能力、自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、協(xié)同創(chuàng)新能力有所提高，信息安全和保密意識也明顯增強(qiáng)。

第四，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大大提高，學(xué)習(xí)信心增強(qiáng)。課堂上主動提問的學(xué)生人數(shù)和次數(shù)明顯增加，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性增強(qiáng)了。

第五，對專業(yè)的理解和認(rèn)同感增強(qiáng)。很多學(xué)生表示通過這門課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，沒有了初人校時的迷茫，對軟件工程專業(yè)有了更具體的理解，對未來職業(yè)充滿了憧憬和期待。具體表現(xiàn)為學(xué)生對課外學(xué)習(xí)資料、軟件工程課程、研究生期間軟件工程和信息安全交叉方向、軟件工程專業(yè)就業(yè)方向以及軟件企業(yè)等方面的咨詢增多。

第六，教學(xué)效果滿意度高。一是學(xué)校學(xué)生評教優(yōu)秀。軟件工程與信息安全實(shí)踐課程教學(xué)評價和教學(xué)質(zhì)量分析的平均分均在85分以上，達(dá)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)。二是問卷調(diào)查結(jié)果喜人。我們借助第三方平臺——問卷星對教學(xué)效果和課程目標(biāo)的達(dá)成度進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示，學(xué)生一致認(rèn)為該課程內(nèi)容新穎、實(shí)用，自我收獲頗豐，同時學(xué)生充分肯定了指導(dǎo)教師的專業(yè)能力和敬業(yè)精神。

三、總結(jié)與展望

通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了軟件工程和信息安全的一些基礎(chǔ)知識、基本原理、基本實(shí)踐技能，能站在信息安全的角度進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)訪問，并對軟件工程專業(yè)各個階段的安全問題有了初步的了解。學(xué)生對軟件工程專業(yè)有了正確的理解，對未來職業(yè)發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)安全意識以及職業(yè)道德、社會責(zé)任也有了比較清晰的認(rèn)識，這對他們今后的專業(yè)學(xué)習(xí)會起到很好的促進(jìn)作用。

本次教學(xué)實(shí)踐對軟件工程專業(yè)信息安全教育的開展做了有益嘗試，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、師資建設(shè)、課堂組織等方面，為國內(nèi)高校軟件工程相關(guān)專業(yè)教學(xué)改革提供了新的途徑。

一是分專業(yè)設(shè)置，可作為新生研討課的延伸。軟件工程和信息安全實(shí)踐課程對應(yīng)專業(yè)集中設(shè)置，同一專業(yè)的課程教學(xué)思路和主體內(nèi)容基本一致，本專業(yè)學(xué)生以教學(xué)班為單位100%參與。課程內(nèi)容及課程組織相對靈活，根據(jù)授課教師的個人研究領(lǐng)域和特長，教學(xué)可偏重學(xué)術(shù)性、實(shí)踐性，亦可兼顧適應(yīng)性，以彌補(bǔ)新生研討課的不足，也可作為新生研討課的升級版。

二是以教授牽頭，以年輕博士為主，探索組合師資教學(xué)模式。在教授授課資源不足的情況下，高?？梢砸越淌跔款^，以年輕博士為主，按照不同研究方向、不同教育背景選拔優(yōu)秀教學(xué)科研骨干組建優(yōu)質(zhì)教學(xué)團(tuán)隊。這一方面能較好地解決課程資源匱乏的問題，另一方面，不同研究方向、不同成長背景的教師通過講授同一門課程，能傳授給學(xué)生多方面的知識和技能以及不一樣的治學(xué)之道。

三是以教授為核心，強(qiáng)化課程設(shè)計。不同任課教師的學(xué)術(shù)研究方向和知識構(gòu)成存在差異，為保證課程的銜接性、延續(xù)性和系統(tǒng)性，需強(qiáng)化課程設(shè)計。教學(xué)團(tuán)隊?wèi)?yīng)制定和落實(shí)嚴(yán)格的課程研討制度，定期或根據(jù)需要不定期開展教學(xué)研討，牽頭教授對教學(xué)內(nèi)容做總體把握，統(tǒng)籌安排課程教學(xué)，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。團(tuán)隊成員可以有分工，但主體內(nèi)容要保持系統(tǒng)、連貫。

四是優(yōu)化課程體系，推進(jìn)課程融合。把軟件工程專業(yè)信息安全教育融人到思想政治教育、人文素質(zhì)教育、專業(yè)核心課程教學(xué)、社會實(shí)踐中去，打破課程學(xué)時等界限，逐步實(shí)現(xiàn)軟件工程信息安全教育課程的優(yōu)化整合，從不同角度擴(kuò)寬軟件工程專業(yè)學(xué)生接受信息安全教育的途徑。

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