基于創(chuàng)新教育模式《信息安全》課程的教學改革與實踐

李慧

（惠州學院信息科學技術(shù)學院，惠州 516007）

0 引言

《信息安全》課程是一門綜合性很強的課程，該課程與其他課程相比具有以下顯著特點[1]：①涉及比較多的學科知識；②課程內(nèi)容更新快，攻防技術(shù)日新月異[2]；③課程實踐性比較強[3]；④學生應(yīng)具備相關(guān)的先修基礎(chǔ)，為更好學習本課程的內(nèi)容做準備[4]。基于該課程自身的體系及其實踐性強的特點，傳統(tǒng)教學模式的不足就凸顯出來。

基于創(chuàng)新教育模式《信息安全》課程的教學改革，把《信息安全》課程與新的培養(yǎng)方案緊密結(jié)合，從具體的實踐中探索培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的新思維、新方法、新模式。通過課堂教學改革，引入創(chuàng)新教育模式，可以提高學生的學習興趣，以及理論水平和實際動手能力，使學生的自主學習能力得到鍛煉、創(chuàng)新能力得到發(fā)揮。通過實踐教學的實施，使學生能夠鞏固已學的理論知識，更好的把理論知識融入到實驗過程中，從而鍛煉學生的實踐動手能力。

1 《信息安全》課程教學現(xiàn)狀

目前，地方應(yīng)用型本科院校關(guān)于《信息安全》課程教學存在的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）社會信息化進程快速推進，信息安全問題日益嚴峻。但是，高校《信息安全》課程教學內(nèi)容相對比較陳舊，不能實時快速反映當前社會最新安全問題，使得學生對信息安全的前沿信息、最新技術(shù)缺乏了解，導(dǎo)致學生對該課程的學習缺乏積極性和主動性。

（2）《信息安全》課程會涉及密碼學、計算數(shù)論等相關(guān)內(nèi)容，但是培養(yǎng)方案中課時安排比較少，大部分學生對這些內(nèi)容理解起來較為困難，導(dǎo)致其學習興趣、學習積極性逐漸消退。教師需要在教學計劃安排的36個學時內(nèi)，合理設(shè)計課堂教學環(huán)節(jié)，提高課堂教學效率。

（3）《信息安全》課程需要學生進行大量實踐，通過實踐理解相關(guān)技術(shù)的運用。大部分高校開設(shè)的《信息安全》課程實驗，都是以驗證性實驗為主，學生按照實驗指導(dǎo)進行操作，過程相對比較簡單，學生的自主式創(chuàng)新設(shè)計能力得不到培養(yǎng)。

（4）大部分高校缺少信息安全實踐教學平臺。由于實踐教學平臺的建設(shè)，需要配備專用的軟硬件設(shè)備，需要保證正常的實踐教學不會破壞平臺的穩(wěn)定性，需要專業(yè)人員對平臺進行定期維護，這就需要大量的資金投入。多數(shù)高校資金實力比較弱，承擔不了平臺的建設(shè)費用。

（5）《信息安全》課程考核方式比較傳統(tǒng)，還是以理論作業(yè)、驗證性實驗、期末筆試考試為主，不注重學生的實踐動手能力以及綜合知識使用能力，不能體現(xiàn)學生的綜合素質(zhì)。

2 課程內(nèi)容及教學方法改革

2. 1 對教學內(nèi)容、學時分配進行合理設(shè)計

針對《信息安全》教材在課程內(nèi)容設(shè)置上過多過散的現(xiàn)狀，根據(jù)惠州學院學生的知識結(jié)構(gòu)和學習基礎(chǔ)，有計劃地對該課程內(nèi)容進行精簡，合理分配學時，使學生在有限的學時內(nèi)更有效地掌握信息安全關(guān)鍵知識[5]。為了讓學生能夠接觸到最新的信息安全技術(shù)，在課程的第一節(jié)課中，我們會解讀最新互聯(lián)網(wǎng)安全報告；在教學過程中，教學團隊通過各種渠道和方式定期聘請國內(nèi)計算機網(wǎng)絡(luò)和信息安全方面的專家來校給學生做短期講座和學術(shù)報告，向?qū)W生傳授信息安全領(lǐng)域中的最新發(fā)展趨勢[5]。

教學內(nèi)容上，將強調(diào)技術(shù)的應(yīng)用，增加應(yīng)用性教學內(nèi)容比例，減少概念性理論內(nèi)容比例，并預(yù)留一些知識點讓學生課外學習，激發(fā)學生的學習積極性。學時分配上，實施“以實踐教學為主體的”教學模式，增加實驗課時，減少理論課時，以實驗教學為主導(dǎo)，帶動學生的理論學習，教師的理論教學為實驗教學服務(wù)。適當調(diào)整實驗的驗證性內(nèi)容與設(shè)計性內(nèi)容的比例，教師在鋪墊充分的知識點、創(chuàng)設(shè)完整的實驗情景、明確實驗任務(wù)的情況下，引導(dǎo)學生自主獨立完成實驗任務(wù)，達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。

2. 2 采用多種教學方法，豐富理論教學

《信息安全》課程中一些理論概念和密碼算法，采用傳統(tǒng)方式講授，學生非常難理解。因此，針對不同教學內(nèi)容，改傳統(tǒng)的“以教師為主體”的灌輸式教育為“以學生為主體的”自主學習方式，可以采取以下不同的教學方法：①通過企業(yè)調(diào)研、參加學術(shù)會議等方式，大量收集信息安全前沿信息以及最新技術(shù)，以視頻、案例介紹等形式，穿插在課程理論教學中，拓展學生的知識面，把握行業(yè)最新動態(tài)；②在教學過程中引入工程案例/項目案例，把書本中抽象難懂的例子換成具體工程實例，通過案例的逐漸深入，引導(dǎo)學生進行有目的的討論，把知識點融入實例中，同時可以提升學生工程實踐能力；③模擬攻防場景運用啟發(fā)式教學方法，讓學生在實際場景中對具體技術(shù)進行探索性學習，通過最終的攻防結(jié)果對攻防理論知識加以深刻了解，有助于加強學生對所學知識的綜合應(yīng)用能力，提高學生學習積極性。

3 實踐教學的改革

3. 1 實驗內(nèi)容和企業(yè)項目有機結(jié)合

傳統(tǒng)的實驗教學方式是以驗證性實驗為主，學生根據(jù)書本提供的例子，驗證其結(jié)果的正確性，學生缺乏實驗主動性[6]。在校企合作有利環(huán)境下，加強已有的校企合作力度，做到學校與企業(yè)信息、資源共享。通過改革實驗內(nèi)容，把企業(yè)項目引入課程實驗中，使實驗內(nèi)容和企業(yè)項目有機結(jié)合。針對教學知識點和企業(yè)課題的情況，以知識點為依據(jù)，合理設(shè)計實驗內(nèi)容、實驗進度，使學生在實驗操作的過程中，掌握知識點，了解與實驗相關(guān)的企業(yè)行業(yè)最新動態(tài)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，增強實踐動手能力。

惠州學院信息科學技術(shù)學院2014年已成功與廣東立沃信息科技有限公司、真維斯服飾（中國）有限公司惠州管理分公司、廣東金邁思信息科技有限公司聯(lián)合建立“惠州學院信息安全創(chuàng)新中心”，眾多學生加入其中，通過多年的學習和積累，學生實踐動手能力明顯提高，已畢業(yè)學生普遍受到企業(yè)好評。

3. 2 構(gòu)建虛擬實踐教學平臺

基于信息安全實踐教學平臺的建設(shè)費用過高，建設(shè)條件比較苛刻等原因，在現(xiàn)有的實驗室條件下，構(gòu)建虛擬實踐教學平臺。該平臺設(shè)計為攻防兩部分內(nèi)容，涵蓋與《信息安全》課程相關(guān)的攻防基礎(chǔ)知識、基本技能，學生在該平臺可以進行實驗操作，也可以進行攻防實戰(zhàn)。學生通過虛擬平臺實踐，由淺入深掌握基礎(chǔ)理論知識，通過不斷的練習，提升實際動手能力，儲備更多的實戰(zhàn)經(jīng)驗。

3. 3 指導(dǎo)學生參加各種創(chuàng)新項目和競賽

近年來，全國大部分應(yīng)用型高校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，設(shè)置各種類型的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，鼓勵學生積極申報。全國大學生信息安全競賽開設(shè)多個賽項，如創(chuàng)新實踐能力賽、信息安全作品賽、“網(wǎng)鼎杯”網(wǎng)絡(luò)安全大賽等，學院每年組織教師指導(dǎo)學生積極參加競賽。為調(diào)動學生參與積極性，學院給予政策及資金上的大力支持，特別是促使課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和各類大賽的內(nèi)容進行有機結(jié)合，建立立項的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目或者獲獎的競賽可以抵扣學分制度，各年級各專業(yè)的學生都積極參與到其中，并且全身心投入時間和精力，取得了不錯的成績，給學院營造出良好的自主學習、自主設(shè)計、自主開發(fā)等氛圍。

3. 4 改革課程考核方式，注重能力考核

《信息安全》課程在教學內(nèi)容、教學方式、實踐教學進行了改革，因此評價這門課程的考核方式勢必要改革，特別要注重能力考核，包括學生的實踐動手能力、綜合知識使用能力、自主創(chuàng)新設(shè)計能力[7]。本門課程的考核方式，從改革前期末考試（70%）、平時成績（30%），到改革后，期末考試（60%）、平時成績（考勤占5%、作業(yè)占5%、小組討論占10%）（20%）、實踐技能（課程實驗占10%，參與競賽和創(chuàng)新項目占5%，撰寫論文占5%）（20%）。經(jīng)過幾年的改革，學生各個方面的能力有綜合提升，特別是參加項目、競賽人數(shù)和立項、獲獎人數(shù)有顯著增加。

4 結(jié)語

《信息安全》課程通過幾年的改革，效果顯著。學生在教學改革后，能更好的掌握知識點，學習成績有較明顯的提高，同時，學生實驗時間大大縮短，實驗效果有明顯提升。在學完成本門課程后，學生對相應(yīng)的知識能夠進行自主學習。在教學實踐改革后，學生充分利用虛擬實踐教學平臺、社會資源及各類競賽，學習興趣被激發(fā)出來，創(chuàng)新能力和工程實踐能力得到提升。