基于“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”的高職院校信息安全專業(yè)課程體系研究

莫裕清

摘 要：高職院校的信息安全專業(yè)旨在培養(yǎng)信息安全類高技能型人才，是國家信息安全戰(zhàn)略的一個(gè)部分。專業(yè)的課程體系建設(shè)關(guān)乎到人才培養(yǎng)的質(zhì)量，從大量的課程中選擇適合高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的課程，調(diào)配最優(yōu)的課程體系，是專業(yè)課程建設(shè)的目標(biāo)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)，構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)課程后產(chǎn)生的強(qiáng)化信號(hào)，通過強(qiáng)化信號(hào)的大小排序來進(jìn)行選擇保留的課程，最后形成課程體系。正的強(qiáng)化信號(hào)產(chǎn)生最優(yōu)的課程體系。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)化學(xué)習(xí)；課程體系；信息安全專業(yè)

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：The information security specialty of higher vocational colleges aims to cultivate highly skilled talents in information security，which is a part of the national information security strategy.The construction of professional curriculum system is related to the quality of talent training.It is the goal of the construction of professional curriculum to select the courses suitable for the students to study from a large number of courses and to formulate the best course system.In the era of Internet plus，it is possible to use large data and artificial intelligence to deal with the problems in the field of education.Reinforcement Learning in machine learning can be a very good realization of the construction and optimization of the information security professional curriculum system.

Keywords：Reinforcement Learning；curriculum system；information security specialty

1 引言（Introduction）

構(gòu)建最優(yōu)的課程體系，是目前教育管理中的一個(gè)研究課題，各個(gè)高校在建設(shè)課程體系的時(shí)候，隨著管理者的變化，課程體系結(jié)構(gòu)也隨著管理者的管理理念在發(fā)生變化，所以目前在各個(gè)高職院校，信息安全專業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu)差別很大，沒有統(tǒng)一的一個(gè)人才培養(yǎng)方案，課程體系結(jié)構(gòu)不完善，并且隨機(jī)變化的可能性非常大。如果在課程體系的建設(shè)中能夠通過上層結(jié)構(gòu)與社會(huì)需求相結(jié)合，探究出一種最優(yōu)的體系結(jié)構(gòu)，并且將整體框架固化下來，以后隨著社會(huì)的變化，不斷地結(jié)合實(shí)際進(jìn)行自動(dòng)調(diào)優(yōu)，產(chǎn)生最優(yōu)的課程體系結(jié)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)優(yōu)，產(chǎn)生最優(yōu)的課程體系結(jié)構(gòu)，可以采用機(jī)器學(xué)習(xí)中的一種強(qiáng)化學(xué)習(xí)來進(jìn)行探究。強(qiáng)化學(xué)習(xí)是一種重要的機(jī)器學(xué)習(xí)方法[1]，強(qiáng)化學(xué)習(xí)中由環(huán)境提供的強(qiáng)化信號(hào)（課程）是對(duì)產(chǎn)生動(dòng)作（學(xué)生技能）的好壞作一種評(píng)價(jià)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)在行動(dòng)-評(píng)價(jià)的環(huán)境中獲得知識(shí)（課程體系），改進(jìn)行動(dòng)方案以適應(yīng)環(huán)境[2]。

互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代，完全可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)結(jié)合人工智能來處理教育領(lǐng)域的問題，機(jī)器學(xué)習(xí)中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)能夠非常好的實(shí)現(xiàn)信息安全專業(yè)課程體系的建設(shè)與調(diào)優(yōu)。

2 高職院校信息安全課程體系結(jié)構(gòu)（The system structure of information security curriculum in higher vocational colleges）

信息安全是一門新興學(xué)科，也是一門綜合性的交叉學(xué)科，它涉及通信、密碼學(xué)、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、人工智能、系統(tǒng)工程、管理等諸多學(xué)科，除了具有工科教育的特點(diǎn)之外，還有獨(dú)有的特點(diǎn)，涵蓋的領(lǐng)域比較寬。

目前，各個(gè)高職院校信息安全專業(yè)課程由基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程和技能課程構(gòu)成。基礎(chǔ)課程在大學(xué)一年級(jí)開設(shè)，是專業(yè)課程的先修課程；專業(yè)課程在大學(xué)二年級(jí)設(shè)置，主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力；技能課程在大學(xué)三年級(jí)以實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課的形式開展，如圖1所示。

（1）基礎(chǔ)課程

基礎(chǔ)課程注重學(xué)生基本素養(yǎng)的培養(yǎng)，并為專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)課程一般由公共基礎(chǔ)課程、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和操作系統(tǒng)等構(gòu)成。

（2）專業(yè)課程

專業(yè)課程重在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)水平和能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，是學(xué)生掌握專業(yè)技能的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，決定了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的專業(yè)綜合能力，決定了學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的好壞。一般由軟件安全、數(shù)據(jù)庫安全、系統(tǒng)安全、移動(dòng)安全和網(wǎng)絡(luò)安全等構(gòu)成。

（3）技能課程

通過前兩階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生最終能夠做什么、會(huì)做什么，需要技能課程的學(xué)習(xí)，技能課程結(jié)合信息安全工作崗位必備的知識(shí)技能，對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，這部分課程重在學(xué)生的實(shí)踐操作訓(xùn)練。一般由專業(yè)訓(xùn)練、技能培訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)課程構(gòu)成。

3 “強(qiáng)化學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)課程的自動(dòng)篩選（Implementation of automatic screening of courses by means of Reinforcement Learning）

在某個(gè)課程結(jié)構(gòu)中，課程選擇庫中可供篩選的課程有若干門，如在基礎(chǔ)課程中公共基礎(chǔ)課程的選取，可以有數(shù)學(xué)、英語等，數(shù)學(xué)又包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和離散數(shù)學(xué)等，英語又有新概念英語、大學(xué)英語和專業(yè)英語等，具體如何選擇最終學(xué)生要修的課程，除了要掌握課程培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生需要的知識(shí)結(jié)構(gòu)，還需要明確課程學(xué)習(xí)之后在學(xué)生中產(chǎn)生的效果，達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)，才能說是適合的、可選的課程。從若干課程中有效的判斷，并選取最適合的課程，構(gòu)成信息安全專業(yè)課程體系，可以使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)。