民航特色的信息安全專業(yè)課程體系研究與實(shí)踐

熊育婷 顧兆軍 王紅

文章編號(hào)：1672-5913（2015）11-0044-06

中圖分類號(hào)：G642

摘要：立足于民航信息安全專業(yè)的專業(yè)定位，深入分析民航信息安全工作的特點(diǎn)，依據(jù)《信息安全專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》介紹民航特色的信息安全專業(yè)課程體系構(gòu)建，給出該課程體系下的知識(shí)覆蓋和特色內(nèi)容，為后續(xù)專業(yè)工程化改革建設(shè)和專業(yè)認(rèn)證評(píng)估工作的開展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：民航信息安全；專業(yè)規(guī)范；課程體系；知識(shí)點(diǎn)

0 引言

隨著人們對(duì)信息技術(shù)廣泛深入的應(yīng)用，信息安全問題已經(jīng)引起了現(xiàn)代社會(huì)的普遍關(guān)注。2013年，“棱鏡門”等眾多信息安全事件的發(fā)生表明國(guó)內(nèi)外信息安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻。信息安全人才已經(jīng)成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的核心所在。

早在1995年，美國(guó)國(guó)家安全局委任卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)成立信息安全學(xué)術(shù)人才中心，以提高高校信息安全人才培養(yǎng)能力，并從1999年開始實(shí)施“國(guó)家信息安全教育培訓(xùn)計(jì)劃”。2011年，美國(guó)發(fā)布了“網(wǎng)絡(luò)空間國(guó)際戰(zhàn)略”和“網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)戰(zhàn)略”，都把加強(qiáng)信息安全教育和人才隊(duì)伍培養(yǎng)作為加強(qiáng)保障網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)略的重點(diǎn)。

近年來，我國(guó)也越來越重視信息安全人才的培養(yǎng)，從2001年武漢大學(xué)開設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)信息安全本科專業(yè)開始，截至2013年，全國(guó)共有84所高校開設(shè)信息安全本科專業(yè)，20多所高校建成信息安全專業(yè)本科、碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)和博士后站。經(jīng)過10年的辦學(xué)和發(fā)展，信息安全學(xué)科逐漸走向成熟，形成密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全、信息系統(tǒng)安全等學(xué)科研究方向。教育部高等學(xué)校信息安全專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2010年制定并發(fā)布了《信息安全專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《專業(yè)規(guī)范》）。

民航作為國(guó)家信息安全工作重點(diǎn)部門，其信息安全工作受到高度重視。2013年4月，馬凱副總理指導(dǎo)民航工作時(shí)對(duì)民航的信息安全管理、信息安全技術(shù)保障與服務(wù)等提出了具體要求。中國(guó)民航大學(xué)作為民航行業(yè)唯一的綜合性高校，必須承擔(dān)起為民航信息安全工作保駕護(hù)航的重要使命。從2008年成功申報(bào)信息安全本科專業(yè)開始，幾年來，中國(guó)民航大學(xué)針對(duì)民航行業(yè)信息安全工作人才需求，圍繞《專業(yè)規(guī)范》的具體要求，積極開展民航特色的信息安全專業(yè)課程體系研究和實(shí)踐。

1 民航信息安全本科專業(yè)定位 《專業(yè)規(guī)范》中明確指出，指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范是國(guó)家教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一種表現(xiàn)形式，是國(guó)家對(duì)本科教學(xué)質(zhì)量的最低要求。不同層次的學(xué)校在這個(gè)最低要求基礎(chǔ)上增加本校的要求，制訂本校的教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)本校的辦學(xué)定位和辦學(xué)特色。依據(jù)規(guī)范要求，中國(guó)民航大學(xué)首先明確信息安全專業(yè)定位和辦學(xué)特色為：立足民航、服務(wù)社會(huì)、緊密結(jié)合天津市經(jīng)濟(jì)與國(guó)際化發(fā)展實(shí)施開放式辦學(xué)；專業(yè)方向?yàn)槊窈骄W(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全。中國(guó)民航大學(xué)信息安全本科專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生將具備優(yōu)于普通高校相應(yīng)專業(yè)畢業(yè)生的行業(yè)背景知識(shí)，除了掌握信息安全領(lǐng)域的基本知識(shí)和技術(shù)之外，還深入掌握民航信息安全知識(shí)，熟悉民航主要信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)情況，能在各民航單位從事專門的信息安全應(yīng)用研究、安全系統(tǒng)開發(fā)、安全管理保障服務(wù)等工作。畢業(yè)生的就業(yè)方向以航空公司、機(jī)場(chǎng)、空管局（站）、民航信息公司等民航業(yè)單位為主，優(yōu)秀本科畢業(yè)生可繼續(xù)攻讀本專業(yè)或相關(guān)交叉學(xué)科的碩士學(xué)位。

2 民航特色的課程體系構(gòu)建

民航特色的專業(yè)課程體系構(gòu)建主要依據(jù)行業(yè)信息安全人才需求和《專業(yè)規(guī)范》知識(shí)體系要求兩方面的內(nèi)容，具體內(nèi)容如下。

作為國(guó)家的重點(diǎn)行業(yè)，民航行業(yè)信息安全工作具有特殊性，主要表現(xiàn)為：相對(duì)其他行業(yè)，民航網(wǎng)絡(luò)與信息安全內(nèi)容涉及的范圍更廣、規(guī)模更大，安全基礎(chǔ)設(shè)施更加復(fù)雜多樣、水平參差不齊。民航的信息系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、系統(tǒng)復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，部分網(wǎng)絡(luò)必須依托電信部門，增加了安全管理的難度。由于歷史原因，民航業(yè)的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)和裝備以引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品為主，多數(shù)系統(tǒng)在建設(shè)初期所制定和采用的安全管理及技術(shù)措施已明顯落后，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)單位安全保障技術(shù)能力薄弱，對(duì)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)和裝備的自主可控性較差，導(dǎo)致行業(yè)的信息安全隱患巨大，嚴(yán)重威脅行業(yè)運(yùn)行、飛行安全、國(guó)家安全。基于上述種種問題，目前行業(yè)對(duì)信息安全人才的需求，主要集中在為民航網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全保障實(shí)施工作提供支持的信息安全管理服務(wù)和技術(shù)開發(fā)兩類。

《專業(yè)規(guī)范》明確指出信息安全專業(yè)的知識(shí)體系由自然科學(xué)知識(shí)體系、人文科學(xué)知識(shí)體系和專業(yè)知識(shí)體系3部分組成。其中，自然科學(xué)和人文科學(xué)知識(shí)體系是基礎(chǔ)，專業(yè)知識(shí)體系是建立在前兩個(gè)知識(shí)體系基礎(chǔ)之上的。按照《專業(yè)規(guī)范》要求，信息安全專業(yè)的專業(yè)知識(shí)體系應(yīng)由信息安全基礎(chǔ)知識(shí)領(lǐng)域、密碼學(xué)知識(shí)領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)領(lǐng)域和信息系統(tǒng)安全知識(shí)領(lǐng)域組成。

針對(duì)《專業(yè)規(guī)范》和民航行業(yè)信息安全管理文件和管理規(guī)范的要求，教師應(yīng)將行業(yè)信息安全管理與技術(shù)保障體系和信息安全專業(yè)課程體系建設(shè)緊密結(jié)合，構(gòu)建具有民航特色的信息安全專業(yè)課程體系，設(shè)立網(wǎng)絡(luò)和信息安全專業(yè)方向；在課程體系的設(shè)計(jì)中采用“平臺(tái)+模塊”的模式，搭建“3+4”特色課程體系，“3”代表人文科學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)、自然科學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)和信息科學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)，“4”代表信息安全基礎(chǔ)課群、密碼學(xué)課群、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課群、民航網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全課群4個(gè)專業(yè)課群。民航特色的課程體系如圖1所示。

《專業(yè)規(guī)范》中明確指出信息科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)領(lǐng)域主要根據(jù)信息安全專業(yè)所依托的學(xué)科和辦學(xué)特色確定。中國(guó)民航大學(xué)的信息安全專業(yè)主要依托于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，因此信息科學(xué)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)主要以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的部分專業(yè)基礎(chǔ)課和信息類的電氣類基礎(chǔ)課程為依托，同時(shí)依據(jù)各門課程之間先修后續(xù)的關(guān)系和領(lǐng)域知識(shí)，構(gòu)建信息安全基礎(chǔ)課群、密碼學(xué)課群、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課群以及民航網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全課群4個(gè)專業(yè)課群。

（1）信息安全基礎(chǔ)課群教學(xué)內(nèi)容包括信息安全基本概念、計(jì)算機(jī)基本軟硬件技術(shù)等，具體包括信息安全導(dǎo)論、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、通信原理等課程。

（2）密碼學(xué)課群教學(xué)內(nèi)容包括信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和密碼學(xué)知識(shí)，具體包括離散數(shù)學(xué)、應(yīng)用密碼學(xué)和應(yīng)用密碼學(xué)課程設(shè)計(jì)等課程。

（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課群教學(xué)內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信原理、體系結(jié)構(gòu)、典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及分析、常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置管理、網(wǎng)絡(luò)安全等，注重網(wǎng)絡(luò)安全管理維護(hù)的知識(shí)能力培養(yǎng)和典型網(wǎng)絡(luò)軟件的應(yīng)用開發(fā)能力培養(yǎng)，具體包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)安全課程設(shè)計(jì)等課程。

（4）民航網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全課群主要以民航業(yè)信息系統(tǒng)的安全管理應(yīng)用為背景，開展信息安全基礎(chǔ)知識(shí)領(lǐng)域的信息安全法律基礎(chǔ)和管理基礎(chǔ)知識(shí)單元教學(xué)，信息安全系統(tǒng)知識(shí)領(lǐng)域和網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)領(lǐng)域的教學(xué)，具體包括民航概論、民航信息系統(tǒng)概論、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、計(jì)算機(jī)病毒、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御、民航信息安全管理和信息安全綜合課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

其中的特色課程包括民航概論、民航信息系統(tǒng)概論、民航信息安全管理，同時(shí)還開設(shè)信息隱藏技術(shù)、Linux操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)等專業(yè)選修課程。各課群間及同一課群主要課程的前后續(xù)關(guān)系如圖2所示，圖中的數(shù)字編號(hào)與文中列舉課程名后的數(shù)字編號(hào)一致，代表覆蓋該知識(shí)點(diǎn)的課程，。

3 課程體系的知識(shí)覆蓋和特色內(nèi)容

為了進(jìn)一步規(guī)范各門課程的建設(shè)，教師可根據(jù)《專業(yè)規(guī)范》培養(yǎng)學(xué)生從事信息安全領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)工作所應(yīng)具備的能力；根據(jù)知識(shí)體系中對(duì)知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)的具體要求，對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行修訂，并對(duì)課程體系中的專業(yè)課程知識(shí)點(diǎn)作出明確的學(xué)習(xí)要求。我們修訂后的培養(yǎng)計(jì)劃課程體系覆蓋專業(yè)知識(shí)體系中4個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的98項(xiàng)必修知識(shí)點(diǎn)和18項(xiàng)選修知識(shí)，各門課程知識(shí)點(diǎn)的覆蓋和分部情況見表3-表6。根據(jù)民航業(yè)需求特設(shè)的專業(yè)課程體系在民航概論、民航信息系統(tǒng)概論課程中增加了對(duì)于民航專業(yè)知識(shí)、民航主要網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用信息系統(tǒng)的介紹，在民航信息安全管理課程中增加了項(xiàng)目管理、信息安全管理體系和民航信息安全管理等特色內(nèi)容。

4 結(jié)語

通過對(duì)行業(yè)背景的深入分析，中國(guó)民航大學(xué)在新的《專業(yè)規(guī)范》指導(dǎo)下進(jìn)一步完善了信息安全專業(yè)課程體系，使之具有以下特點(diǎn)。

（1）設(shè)計(jì)規(guī)范。整個(gè)課程體系的設(shè)計(jì)符合《專業(yè)規(guī)范》的整體要求，主要課程的知識(shí)點(diǎn)覆蓋了《專業(yè)規(guī)范》要求的基本集。

（2）特色鮮明。課程體系從目前民航行業(yè)對(duì)信息安全人才的需求出發(fā)，加強(qiáng)了針對(duì)行業(yè)信息工作特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)案例設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了行業(yè)的教育背景和特色。

（3）結(jié)構(gòu)合理。專業(yè)課群的設(shè)置和劃分方便從整體上對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，特別是課程群和課程群之間、課程與課程之間的前后續(xù)關(guān)系更加清晰、合理。

目前，該課程體系已經(jīng)納入中國(guó)民航大學(xué)信息安全專業(yè)2012版培養(yǎng)計(jì)劃并加以實(shí)施。新的課程體系對(duì)每一門課程及其教學(xué)目標(biāo)有更加明確的定位，同時(shí)較好地解決了課程間的內(nèi)容銜接和知識(shí)點(diǎn)的覆蓋問題，更容易令教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決教學(xué)中的問題。這些都為后續(xù)專業(yè)工程化改革、課程內(nèi)容建設(shè)和專業(yè)認(rèn)證評(píng)估工作的開展奠定了良好基礎(chǔ)。