地方高校信息安全專業(yè)實踐教學改革探索
——以梧州學院為例

黃寄洪，黃健榮，李紅亮

（1.梧州學院計算機科學系，廣西梧州 543002；

2.梧州學院現(xiàn)代教育技術中心，廣西梧州 543002；

3.梧州學院科研處，廣西梧州 543002）

地方高校信息安全專業(yè)實踐教學改革探索
——以梧州學院為例

黃寄洪1，黃健榮2，李紅亮3

（1.梧州學院計算機科學系，廣西梧州 543002；

2.梧州學院現(xiàn)代教育技術中心，廣西梧州 543002；

3.梧州學院科研處，廣西梧州 543002）

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

信息安全；實踐教學；探索

地方高校承擔著為地方培養(yǎng)人才、科技創(chuàng)新、社會服務的職能。大多數(shù)地方高校主要是為地方經(jīng)濟建設與社會發(fā)展需要培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才，為地方經(jīng)濟建設與社會發(fā)展推廣高新實用技術，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)技術人才繼續(xù)教育、終身教育的培訓基地與教育基地。例如，梧州學院的辦學目標是成為廣西與粵港澳科技文化教育交流與合作的橋梁，成為一所適應梧州市和泛珠三角經(jīng)濟區(qū)、中國—東盟自由貿易區(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，在人才的知識結構和能力體系方面強調培養(yǎng)理論基礎扎實、知識結構合理、動手能力強、具有創(chuàng)新精神的實用型人才。

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

實踐教學是培養(yǎng)應用型人才不可缺少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實驗教學，一般是對理論的進一步驗證，目的是使學生熟練掌握基本概念，加深理解知識難點。和一些傳統(tǒng)學科相比，信息安全專業(yè)的實踐教學有一些自身內在的特殊性。例如實踐教學的軟硬件環(huán)境更復雜，對實踐教學管理水平要求更高，實踐教學內容變化更新快等特點[2]。怎樣結合地方高校特點，建立合理的信息安全專業(yè)實踐教學體系，圍繞信息安全實驗教學改革進行實驗室建設，把信息安全專業(yè)理論教學內容逐步與相對獨立的實踐教學有機結合起來，開設并完善基礎性實驗、網(wǎng)絡攻防綜合實驗、研究設計性專題實驗，與專業(yè)課程的內容融合在一起，對培養(yǎng)學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)實踐教學需要解決的關鍵問題

（一）實踐教學基礎較為薄弱

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

（二）實驗室教學人員和任課教師需要提高專業(yè)技術水平

信息安全實踐教學需要較高的管理水平，有些實踐教學項目會對實踐教學系統(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)絡攻防實驗，如果攻擊的目標平臺選擇不當還可能造成本單位系統(tǒng)和網(wǎng)絡問題，最嚴重的還可能造成法律糾紛。地方高校由于缺乏足夠的培訓和對外交流，以及對實驗室教學人員在高校中的地位和作用缺乏足夠的認識，一般實驗室教學人員不具備實踐教學所需的管理能力，工作積極性也不高，對特殊實驗中使用的儀器設備了解很少，無法對實驗設備進行有效的管理和充分的利用。同時因為實踐教學師資力量較為薄弱，新引進年青教師缺乏實踐教學經(jīng)驗，在一定程度上影響了實踐教學的教學效果。信息安全是一門快速發(fā)展的學科，實踐教學內容變化更新快，這就要求實驗室教學人員和任課教師必須不斷學習新技術新知識，提高專業(yè)技術水平。

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

（三）缺少實驗儀器設備以及未能對現(xiàn)有設備進行有效維護

梧州學院軟件實驗室配置的主要設備有聯(lián)想臺式電腦、曙光服務器等。實驗室承接了信息安全專業(yè)的密碼學實驗、軟件系統(tǒng)實驗等實踐教學任務。隨著信息安全技術的快速發(fā)展，對信息安全專業(yè)實踐教學的要求不斷提升，需要更復雜的軟硬件環(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)絡平臺設施，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平臺，這對培養(yǎng)工程應用型人才有一定的制約性。另外，在設備出現(xiàn)故障時，經(jīng)常遇到本地設備提供商快速響應能力不足，維修技術有限，導致售后不能進行及時有效的維修，造成一些精密儀器設備破損。

（四）實踐教學體系不夠完善

早期制定的信息安全專業(yè)培養(yǎng)計劃側重于理論教學，實踐教學的內容是理論教學的輔助和補充，沒有結合自身辦學特點，建立針對性的信息安全專業(yè)實踐教學體系。實踐教學內容只是單一的圍繞課程知識點進行驗證性實驗，缺少專門的實驗課程和增強性的實踐環(huán)節(jié)。由于實驗內容偏重于驗證，結論已知，學生只是按照課本所示得到最終結果，沒有自主發(fā)揮的余地，造成學生的學習興趣下降，導致容易敷衍完成。這樣的實踐教學不容易培養(yǎng)學生的創(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效果，改進教學方法。

二、根據(jù)地方高校的特點建立科學合理的信息

安全專業(yè)實踐教學體系

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

（一）加強信息安全專業(yè)教師與實驗室教學人員隊伍建設

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

同時學院還設立網(wǎng)絡與信息安全研究所，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的能力，為實踐教學提供很多真實案例和經(jīng)驗。而且在項目開發(fā)過程當中，需要針對客戶的需求構建出各種適合業(yè)務要求的網(wǎng)絡與硬件測試運營環(huán)境，通過溝通，實驗室教學人員從中可得到很好的綜合型實驗思路，有效完成對相關知識的更新。既能更好地保養(yǎng)和維護儀器設備，又可以開展相關的實驗室研究工作，進一步推動了實驗室教員自身素質的提高。

（二）利用現(xiàn)有軟硬件條件，加強專業(yè)實驗室建設

為了滿足信息安全專業(yè)實踐教學工作的需求，必須建立網(wǎng)絡安全實驗環(huán)境。考慮到應該優(yōu)先利用現(xiàn)有的條件，在學院網(wǎng)絡中心進行服務器虛擬化操作，建立集中且易于管理的資源池給原來分散的學院各個業(yè)務系統(tǒng)使用，然后把剩余的服務器和軟件實驗室組成封閉的網(wǎng)絡。因為網(wǎng)絡信息安全專業(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生，作為畢業(yè)設計來逐步完善，這個過程也加強了學生對專業(yè)知識的理解。利用上述方法建成的信息安全專業(yè)基礎實驗平臺，主要承擔密碼學、入侵檢測技術、計算機病毒原理等課程中的基礎驗證項目，如密碼學實驗中的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、安全防護工具分析等實驗項目。

（三）課程實驗與綜合實驗相結合

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

（四）創(chuàng)新性研究與本地網(wǎng)絡安全服務外包

為了培養(yǎng)學生的科研能力和創(chuàng)新意識，利用學過的知識及積累經(jīng)驗，針對各級業(yè)余科研項目、校內外科研競賽項目、校外實踐基地項目、教師發(fā)布的信息安全應用領域科研子課題，鼓勵學生以團隊方式提出有創(chuàng)意的設計方案并加以實現(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。

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

三、結語

針對學院信息安全專業(yè)實踐教學方面存在的不足之處，通過師資隊伍建設與實驗室建設并重，合理搭配課程實驗與綜合實驗，推進創(chuàng)新性研究與本地網(wǎng)絡安全服務外包，強化實踐教學課程體系，提高信息安全專業(yè)實踐性教學比例。另外，根據(jù)學院實際情況，依托現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境，研究和探索構建一個科學合理的實踐教學體系。包括基礎實驗平臺、網(wǎng)絡攻防實戰(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平臺。

[1]顧純祥,徐洪,鄭永輝.信息安全專業(yè)實踐教學方法探討[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)實踐教學體系的構建與探索[J].杭州電子科技大學學報:社會科學版,2011(3): 66-68.

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

[4]張然;王勇.網(wǎng)絡信息安全專業(yè)實踐教學關鍵問題探討[Z]. 2009年中國高校通信類院系學術研討會論文集,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，梧州學院工程師，研究方向：軟件工程與計算機網(wǎng)絡。

（責任編輯：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，梧州學院助理研究員，研究方向：計算物理。