基于工作流導(dǎo)向的“網(wǎng)絡(luò)信息安全”實(shí)訓(xùn)教材建設(shè)

摘 要： 針對(duì)“網(wǎng)絡(luò)信息安全”教材建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出建設(shè)基于工作流導(dǎo)向的任務(wù)式實(shí)訓(xùn)模式教材的必要性，并從教材的指導(dǎo)思想、整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)及其特色等方面進(jìn)行了闡述。實(shí)踐證明，該新型教材的建設(shè)和使用能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)的興趣，提升動(dòng)手能力，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)信息安全； 工作流導(dǎo)向； 任務(wù)式； 教材建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）04-52-02

Abstract： The status of textbook construction of "network information security" course is analyzed. The necessity of practical training textbook construction based on workflow guidance is proposed. The "network information security" textbook is elaborated from aspects of guiding ideology， overall structure， content structure and characteristics. It is proved by practice that the construction and use of the new textbook can stimulate students' interest in learning knowledge of network security， enhance their practical ability， and effectively improve teaching quality and efficiency.

Key words： network and information security； workflow-oriented； task type； textbook construction

0 引言

現(xiàn)代社會(huì)，人們用計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等。然而，人們所深深依賴(lài)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正面臨著很多潛在的安全威脅。網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題在許多國(guó)家已經(jīng)引起了普遍關(guān)注，成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要研究課題。社會(huì)需求的日益增長(zhǎng)，使信息安全發(fā)展為一項(xiàng)世界性的新興產(chǎn)業(yè)，信息安全在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代具有極其廣闊的市場(chǎng)前景，政府機(jī)關(guān)、國(guó)家安全部門(mén)、銀行、證券、金融、通信領(lǐng)域都需要這方面的人才。越來(lái)越多的高校開(kāi)設(shè)該課程，以滿(mǎn)足社會(huì)的需求[1]。

教材建設(shè)是高等學(xué)校建設(shè)的一項(xiàng)基本內(nèi)容，高質(zhì)量的教材是培養(yǎng)合格人才的基本保證。高等職業(yè)教育需要培養(yǎng)和造就適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理，以及服務(wù)于第一線(xiàn)的高技術(shù)應(yīng)用型人才。就優(yōu)秀的高職高專(zhuān)教材而言，應(yīng)該充分考慮學(xué)生的基本素養(yǎng)和認(rèn)知水平，將知識(shí)、技能、素質(zhì)三部分內(nèi)容，通過(guò)潛移默化的手段，傳遞給學(xué)生，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣[2]。

1 教材建設(shè)的現(xiàn)狀

“網(wǎng)絡(luò)信息安全”課程起點(diǎn)高、難度大，理論性很強(qiáng)。市面上有關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息安全的書(shū)籍、教材也層出不窮，相關(guān)教材從不同的技術(shù)角度描述，所呈現(xiàn)內(nèi)容偏差比較大。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，普遍感到概念抽象，對(duì)其中的分析方法與基本理論不能很好地理解與掌握[3]。

1.1 教材缺乏針對(duì)性

目前普遍存在的一個(gè)問(wèn)題是，有些高職院校使用的教材是直接借用普通高等教育院校的相近專(zhuān)業(yè)的教材，大多數(shù)教材的內(nèi)容和知識(shí)體系非常龐雜，初學(xué)者往往產(chǎn)生畏難和厭倦心理，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)了知識(shí)點(diǎn)以后仍然不知道如何動(dòng)手練習(xí)，即使做了實(shí)驗(yàn)也不知道有什么用、如何應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)情況中，因此這些教材不適合高職院校的學(xué)生使用。

1.2 課程內(nèi)容失衡

由于信息安全學(xué)科的內(nèi)容雜，涉及的知識(shí)面廣，編著者很難熟悉信息安全學(xué)科的所有研究方向，數(shù)據(jù)加密、防火墻、入侵檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)攻擊、計(jì)算機(jī)病毒防范等技術(shù)幾乎成為網(wǎng)絡(luò)信息安全的全部。本校學(xué)習(xí)該門(mén)課程的學(xué)生是信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)和安全防范專(zhuān)業(yè)，而非信息安全專(zhuān)業(yè)，市面所售教材大部分依賴(lài)于其他的信息安全專(zhuān)業(yè)課程，缺乏近年來(lái)發(fā)展迅速的新技術(shù)、新概念的介紹與實(shí)踐，導(dǎo)致了現(xiàn)有“網(wǎng)絡(luò)信息安全”教材在內(nèi)容編排上普遍存在失衡的現(xiàn)象。

2 基于工作流導(dǎo)向的“網(wǎng)絡(luò)信息安全”實(shí)訓(xùn)教材建設(shè)

“網(wǎng)絡(luò)信息安全”是一門(mén)涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信工程、電子工程、密碼技術(shù)、信息安全技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)論、信息論等多門(mén)類(lèi)的綜合性學(xué)科。廣義來(lái)說(shuō)，凡是涉及網(wǎng)絡(luò)上信息的保密性、完整性、可用性、真實(shí)性和可控性的相關(guān)技術(shù)和理論都是網(wǎng)絡(luò)安全的研究領(lǐng)域。從防范的角度考慮，在影響計(jì)算機(jī)安全的諸多因素中，人的因素還是第一位的，因此所有計(jì)算機(jī)相關(guān)人員，包括用戶(hù)、系統(tǒng)管理員以及超級(jí)管理員，都需要盡更大的努力去提高對(duì)計(jì)算機(jī)信息及網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識(shí)[1]。

為了讓學(xué)生能夠既掌握基本理論，又鍛煉動(dòng)手能力，我們亟需擁有理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的教材[3]。遵循教材編寫(xiě)的指導(dǎo)思想，筆者以多年形成的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生群體知識(shí)結(jié)構(gòu)所發(fā)生的變化，摒棄了傳統(tǒng)的篇章結(jié)構(gòu)，編寫(xiě)了十個(gè)實(shí)用性強(qiáng)的知識(shí)單元，既保留了本課程經(jīng)典的學(xué)習(xí)模塊，也因循時(shí)代發(fā)展注入了新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。該教程已由暨南大學(xué)出版社出版，以下介紹該教材編寫(xiě)的指導(dǎo)思想、整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容組織思路及其特色。

2.1 指導(dǎo)思想

教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，以工作任務(wù)式的實(shí)訓(xùn)為主線(xiàn)開(kāi)展“網(wǎng)絡(luò)信息安全”教材建設(shè)，能夠提高學(xué)生動(dòng)手能力，進(jìn)而更好地學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)該課程。教材建設(shè)的指導(dǎo)思想：明確該課程的能力要求，以培養(yǎng)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的理念、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息安全設(shè)置與保護(hù)的能力、應(yīng)用各種信息安全產(chǎn)品的能力、對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全狀況時(shí)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力為目標(biāo)，構(gòu)建工作流可定義式的任務(wù)式實(shí)訓(xùn)教學(xué)為支撐的思路，編寫(xiě)教材時(shí)，將知識(shí)性、實(shí)用性、趣味性融于一體。教學(xué)中，采用“做中學(xué)”模式，面向應(yīng)用、突出實(shí)踐，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)，并給出實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)與反饋，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。

2.2 設(shè)計(jì)原則和整體結(jié)構(gòu)

筆者編寫(xiě)的網(wǎng)絡(luò)信息安全教材將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)整合成以工作流導(dǎo)向系統(tǒng)化。實(shí)訓(xùn)教材的編寫(xiě)分為十個(gè)有連接關(guān)系的單元，每個(gè)學(xué)習(xí)單元以多個(gè)任務(wù)作為引子，驅(qū)動(dòng)學(xué)生根據(jù)實(shí)訓(xùn)說(shuō)明的具體要求展開(kāi)思考；每個(gè)任務(wù)有實(shí)訓(xùn)目的、預(yù)備知識(shí)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境和多個(gè)實(shí)例，每個(gè)實(shí)例包括實(shí)訓(xùn)說(shuō)明、實(shí)訓(xùn)步驟、擴(kuò)展提示幾個(gè)部分。

⑴ 實(shí)訓(xùn)之間融會(huì)貫通，具有連貫性。

⑵ 從“實(shí)訓(xùn)目的”開(kāi)始，巧妙引入實(shí)例以增強(qiáng)學(xué)生綜合感官，并闡明該實(shí)訓(xùn)能解決的問(wèn)題。

⑶ 在“基本知識(shí)點(diǎn)”或“預(yù)備知識(shí)”部分，精心挑選了任務(wù)涉及的最基本、最重要的知識(shí)點(diǎn)，使用了盡量通俗的語(yǔ)言，使學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)快速掌握這些知識(shí)。

⑷ “實(shí)訓(xùn)環(huán)境”部分，告訴學(xué)生完成該任務(wù)需要怎樣的基礎(chǔ)設(shè)施。

⑸ 學(xué)生可以根據(jù)“實(shí)訓(xùn)說(shuō)明”，先進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作訓(xùn)練，每個(gè)實(shí)訓(xùn)完成后，實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)會(huì)立刻根據(jù)其完成情況給出考核成績(jī)，如果得不到操作滿(mǎn)分，可以觀(guān)看視頻，并能再次重復(fù)操作?，F(xiàn)場(chǎng)打分的壓力使得學(xué)生上課都比較認(rèn)真，能夠觀(guān)看視頻及其正確的講解，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

⑹ “實(shí)訓(xùn)步驟”圍繞基本知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，讓學(xué)生面向應(yīng)用加以實(shí)踐，清晰易懂，既有利于學(xué)生對(duì)于基本知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，又鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。

⑺ “實(shí)訓(xùn)提示”或“實(shí)訓(xùn)小結(jié)”，針對(duì)本實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容擴(kuò)展，介紹了該實(shí)例的一些較為復(fù)雜、高級(jí)的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)以解決可能遇到的實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生歸納總結(jié)能力，提高學(xué)生的知識(shí)技能和創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)。

2.3 內(nèi)容組織

⑴ 結(jié)構(gòu)合理。本教材是為高職高專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)“網(wǎng)絡(luò)信息安全”課程開(kāi)發(fā)的，是以網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)理論為基礎(chǔ)，具有實(shí)踐特色的新型教材，編排時(shí)盡量不依賴(lài)其他的信息安全專(zhuān)業(yè)課程，但也完整地展示該學(xué)科的知識(shí)體系，在教材內(nèi)容組織上，采用了整體“自頂向下”，細(xì)節(jié)“自底向上”的方法，其知識(shí)結(jié)構(gòu)通用合理。

⑵ 內(nèi)容豐富。本教材在內(nèi)容方面增加了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并側(cè)重普及常用的信息安全技術(shù)和培養(yǎng)學(xué)生的信息安全意識(shí)。例如，結(jié)合生活中常用操作系統(tǒng)經(jīng)常涉及到的網(wǎng)絡(luò)安全方面的操作，通過(guò)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全實(shí)驗(yàn)室”環(huán)境下學(xué)習(xí)和熟悉網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)知識(shí)的一系列實(shí)訓(xùn)、實(shí)例，以“網(wǎng)絡(luò)安全”課程教學(xué)要求為依據(jù)，將各種常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、管理基本方法、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的特點(diǎn)和原理融入到實(shí)踐當(dāng)中，加強(qiáng)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)，體現(xiàn)了精細(xì)化的教學(xué)設(shè)計(jì)、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、工作流可定義式的教學(xué)方法。

由于網(wǎng)絡(luò)信息安全不僅是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，也是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題和法律問(wèn)題。所以，為了體現(xiàn)法律法規(guī)的關(guān)鍵性作用，在最后一個(gè)學(xué)習(xí)單元，通過(guò)引入案例來(lái)介紹相關(guān)的法律法規(guī)。

⑶ 取材先進(jìn)。教材的內(nèi)容從當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息安全現(xiàn)狀出發(fā)，引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及安全技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和新技術(shù)，介紹了主流網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和產(chǎn)品的特點(diǎn)。例如教材的學(xué)習(xí)單元四“公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI”中，通過(guò)介紹各大城市常用的認(rèn)證中心網(wǎng)站讓學(xué)生了解并學(xué)會(huì)申請(qǐng)和使用個(gè)人數(shù)字證書(shū)；在學(xué)習(xí)單元七“入侵檢測(cè)與網(wǎng)絡(luò)攻擊防御”中，通過(guò)實(shí)例闡述黑客網(wǎng)絡(luò)攻擊步驟、黑客技術(shù)方法真諦、黑客攻擊的手段和工具，以及近年流行的網(wǎng)絡(luò)抓包工具和掃描探測(cè)方法。

⑷ 有助于學(xué)生自我發(fā)展。教材主要是寫(xiě)給學(xué)生的，所以在編寫(xiě)時(shí)需要站在學(xué)生的角度來(lái)進(jìn)行考慮。要使學(xué)生愿意看，并且使學(xué)生對(duì)該門(mén)課程越來(lái)越有興趣，使得學(xué)生愿意跟著教材上的任務(wù)進(jìn)行實(shí)踐，從而在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有所收獲。所以本教材對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改造，引入工作流可定義機(jī)制，建立不同層次學(xué)生的教學(xué)學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.4 編寫(xiě)特色

2008年學(xué)院開(kāi)始針對(duì)“網(wǎng)絡(luò)信息安全”課程進(jìn)行教學(xué)改革的實(shí)踐，力求對(duì)該課程的教學(xué)方法和教學(xué)形式進(jìn)一步的嘗試與創(chuàng)新。我們?cè)谑褂闷渌滩臅r(shí)通常刪減或補(bǔ)充一些內(nèi)容以配合這一發(fā)展與創(chuàng)新。在這一改革的過(guò)程中，教材作為教學(xué)的重要資源，成為課程建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)。筆者與同事組成編寫(xiě)隊(duì)伍，結(jié)合實(shí)際教學(xué)的情況，結(jié)合本院專(zhuān)業(yè)特色，編寫(xiě)了“網(wǎng)絡(luò)信息安全”教材，該教材經(jīng)過(guò)試用和更新后出版，滿(mǎn)足了信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)和安全防范專(zhuān)業(yè)教學(xué)的要求。本書(shū)從實(shí)用性的角度出發(fā)，以通俗易懂的語(yǔ)言、全新的組織方式、大量翔實(shí)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)[4]，并以向?qū)Ш筒鍒D的方式介紹了網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)。每個(gè)學(xué)習(xí)單元針對(duì)各主要知識(shí)點(diǎn)給出了大量的任務(wù)，每個(gè)任務(wù)基于工作流導(dǎo)向，完成任務(wù)的思路清晰、步驟詳細(xì)，有助于對(duì)基本理論、基本方法的理解。

3 結(jié)束語(yǔ)

課程改革總是推動(dòng)著教材的建設(shè)，而教材建設(shè)又不斷促進(jìn)和保障課程改革，為課程改革服務(wù)。由于教材內(nèi)容有全程配套的實(shí)例系統(tǒng)，使得基于工作流導(dǎo)向的任務(wù)式模式教學(xué)能夠使學(xué)生輕松、高效地掌握所有知識(shí)技能，同時(shí)提高了學(xué)生利用信息安全技術(shù)工具分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。從教學(xué)效果來(lái)看，教材對(duì)教學(xué)的促進(jìn)效果相當(dāng)明顯，對(duì)學(xué)生而言，以往學(xué)生對(duì)教材中或是偏實(shí)例或是偏理論的看法，已經(jīng)完全消除。學(xué)生在課堂教學(xué)中能夠得到更多的實(shí)踐操作與應(yīng)用機(jī)會(huì)，其積極性與動(dòng)手能力明顯增強(qiáng)。這些不但減輕了教師的負(fù)擔(dān)，還提高了教學(xué)質(zhì)量，取得了教與學(xué)相互促動(dòng)的效果。

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