計算機設計畢業(yè)論文
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信息安全專業(yè)課程實踐改革
信息安全學科旨在為國家培養(yǎng)綜合性高素質(zhì)的信息安全人才，信息安全專業(yè)課程是培育信息安全人才的重要方法。本文針對信息安全專業(yè)課程中的網(wǎng)絡攻擊與防御和計算機病毒等課程提出相應的教學方式的改革，能夠有效吸引學生互動，提高課堂知識吸收率，并逐步細化各研究方向，設置相應專業(yè)課，同時與專業(yè)實習應用實踐同步進行，雙管齊下，為學生走入社會就業(yè)，回報社會和國家打下堅實基礎。
0 引言
最近幾年，信息泄露事件頻繁發(fā)生，如2015年大麥網(wǎng)600萬用戶信息泄露，內(nèi)蒙古19萬高考考生信息遭遇泄露;2016年信誠人壽保險公司數(shù)以萬計的客戶銀行卡號、密碼、開戶行地址、身份證等敏感信息泄漏。隨著時代的發(fā)展，信息技術(shù)的普及，信息量的增大，全方位智能化設備的引進，信息安全的地位顯著提升[1]。2016年4月19日，習近平總書記在“網(wǎng)絡安全和信息化工作座談會”上得出重要結(jié)論：沒有信息安全就沒有國家安全。
由此可見，國家對信息安全的高度重視。然而目前信息安全人才緊缺，人才培養(yǎng)的重擔落在了高校，探索一條適應信息安全人才發(fā)展的道路迫切必要。
本文針對信息安全專業(yè)課程在教學方法上存在的一些問題進行總結(jié)歸納，并針對網(wǎng)絡與攻擊防御和計算機病毒等必備專業(yè)課提出教學方法的改革，結(jié)合天津理工大學實踐教學經(jīng)歷和方法，提出更多適應信息安全專業(yè)的課程，并設置專業(yè)實習，到公司中進行實踐檢驗。綜合培養(yǎng)具有保衛(wèi)國家的堅定信心與堅實能力的信息安全專業(yè)人才[2]。
1 現(xiàn)存問題
信息安全需要專業(yè)的計算機理論基礎，同時涉及通信，電子商務，法律等的交叉學科，涉及行業(yè)、領域較為廣泛，綜合性強，在當前教學中存在以下問題[3]：
1.1 專業(yè)課程死板，高校注重教授書本上的知識
信息安全捕捉時代最前沿的信息，相關(guān)黑客攻擊是最新、最隱蔽的信息攻擊。傳統(tǒng)課程講授的普通知識很多已經(jīng)被淘汰，不適用于飛速發(fā)展的信息時代。但其同時又是新生代知識的基礎，所以既不能完全刪除，又不能照搬照舊。
因此，需要對傳統(tǒng)基本知識進行系統(tǒng)歸納，推陳出新，適當把握傳統(tǒng)基礎知識的講授課時，并在此基礎上多多引入時代最新發(fā)展的事件為引例，讓學生真實體驗信息安全泄露的危害，以及體驗黑客遠程控制獲取數(shù)據(jù)的過程，從而吸引調(diào)度學生對信息安全的認識和興趣，主動融入課堂，提高課堂吸收率。
1.2 專業(yè)課程涉及范圍小，不能滿足現(xiàn)代多方面的安全問題
隨著近年來數(shù)據(jù)量的增大，新興智能設備的引用，信息安全的范圍不僅涉及網(wǎng)絡傳輸安全，計算機系統(tǒng)安全，其范圍面已經(jīng)涉及到辦公應用系統(tǒng)安全，數(shù)據(jù)庫安全，以及物聯(lián)網(wǎng)等多方面現(xiàn)代化的安全問題[4]。
隨之而來的安全方向逐漸細化，應培養(yǎng)學生深入某一方面進行學習研究的能力，而不是廣泛多方面涉獵，摒棄范圍面廣，學而不精的思想，而是從深度上提升專業(yè)能力，這樣更能適應社會的需要。
1.3 課堂教學實用性不強
社會需要快節(jié)奏的能量產(chǎn)出，學生無法適應公司的實際環(huán)境，最直接快速掌握公司要求的方法就是專業(yè)實習，可以將所學到的理論知識應用在社會實踐中。而學生脫離校園環(huán)境，而未正式參加工作，很多大學生不重視專業(yè)實習，學校應該專門派人監(jiān)督管理，讓學生真正在公司中適應工作環(huán)境，了解外界環(huán)境對學生的要求，才能有效地提高學生的適應公司環(huán)境的能力。越早的接觸社會，越早的接觸公司的整體運作，才能積累更多的經(jīng)驗，增強自身學習能力，努力成為優(yōu)秀的信息安全專業(yè)人士。
2 教學改革
根據(jù)上述存在的問題，本節(jié)將結(jié)合天津理工大學信息安全專業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗，提出在信息安全課程實踐過程中的改革建議。我國的信息安全專業(yè)開始于2002年，天津理工大學信息安全專業(yè)于2006年開始招生，也是天津繼南開大學之后的第二個信息安全本科專業(yè)。同年建立信息安全實驗室，在實驗中心現(xiàn)有軟硬件的基礎上，為配合眾創(chuàng)空間的建立，適應網(wǎng)絡與信息安全技術(shù)創(chuàng)新實驗的需要，依托“計算機病毒防治技術(shù)”國家工程實驗室，充分利用學校網(wǎng)絡中心的數(shù)據(jù)資源，自主研發(fā)了網(wǎng)絡空間安全大數(shù)據(jù)實驗共享與創(chuàng)新實驗平臺。為高年級本科生、研究生提供經(jīng)過處理的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，用于創(chuàng)新實驗。以下以天津理工大學信息安全專業(yè)為例，探討信息安全專業(yè)課程實踐的改革方法。
2.1 實驗環(huán)節(jié)改革
信息安全專業(yè)傳統(tǒng)課程有網(wǎng)絡攻擊與防御，計算機病毒原理與防治，計算機系統(tǒng)安全等專業(yè)課程，教師在授課時使用的實驗案例比較陳舊，但信息安全的課程應該是與時俱進，多方面引入最新的安全知識才能適合科技的發(fā)展。
以下是本校在信息安全課程中的具體改革方式：
①引進信息安全實驗平臺。
該平臺主要提供簡單的初級的信息安全知識，比如密碼學及應用、身份認證、安全審計、容災備份、防火墻、IDS、計算機病毒等基本知識，主要用于低年級學生對于信息安全基礎知識的理解。主要針對的課程有密碼學原理，網(wǎng)絡安全，計算機安全等課程。
②引進網(wǎng)絡攻防實驗教學平臺。
該平臺主要提供網(wǎng)絡攻擊與防御技術(shù)知識，主要的實驗內(nèi)容包括網(wǎng)絡掃描與嗅探、日志清除、網(wǎng)絡欺詐、緩沖區(qū)溢出、WEB攻擊、逆向工程和密碼解除等。該平臺采用云服務器的方式，學生啟動虛擬機即可以進行攻防演練，可以提高學生的攻防能力。主要針對的課程有網(wǎng)絡攻擊與防御技術(shù)，網(wǎng)絡安全，軟件安全等課程。
③自主設計開發(fā)靶機平臺。
為了提高師生的動手能力，學院配置多臺服務器為師生提供靶場。興趣小組搭建靶機系統(tǒng)，供信息安全專業(yè)學生進行攻防演練，靶機系統(tǒng)不斷更新，在靶機系統(tǒng)的搭建和演練中，參與的教師和學生水平不斷提高。
2.2 新增信息安全課程
隨著近年來數(shù)據(jù)量的增大，新興智能設備的引用，信息安全的范圍不斷擴大，其范圍面已經(jīng)涉及到辦公應用系統(tǒng)安全，數(shù)據(jù)庫安全，以及物聯(lián)網(wǎng)等多方面軟硬件安全問題。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡安全，計算機系統(tǒng)安全等已經(jīng)不能滿足信息安全的涉及范圍，涉及的方向越來越廣泛。為此，我們專門根據(jù)其大致范圍具體化方向，幫助學生選擇具體方向，明確就業(yè)方向，為以后就業(yè)打下堅實基礎[5]。
由于該校側(cè)重于培養(yǎng)具有實際動手能力的工程性人才，學院教師根據(jù)當前信息安全主流方向，開設了三個具體專業(yè)方向的課程：網(wǎng)絡攻擊與防御、WEB安全開發(fā)、惡意代碼分析這三個方向。其中，網(wǎng)絡攻擊與防御方向包括網(wǎng)絡攻擊與防御、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡設備配置與管理三門課程，該方向主要培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡攻擊滲透測試能力。WEB安全開發(fā)方向包括WEB應用程序設計與開發(fā)、電子商務安全、WBE安全開發(fā)三門課程，主要立足于WEB安全開發(fā)的應用。惡意代碼分析方向包括計算機病毒原理與防治、軟件安全兩門課程。通過細化信息安全專業(yè)的發(fā)展方向，分方向設置對應的專業(yè)課，學生可以著重某一方向的信息安全知識，從深度上提升專業(yè)知識的應用能力。
2.3 專業(yè)實習改革
學校為了加強專業(yè)實習，讓學生盡早地適應社會環(huán)境。以往的實習中，由于學生脫離校園環(huán)境而未正式參加工作，很多大學生不重視專業(yè)實習，心態(tài)比較懶散。采取將實習與學校的考試成績相關(guān)聯(lián)的方法，督促學生及時適應公司環(huán)境，以便能夠更好地進入社會，更好地適應社會發(fā)展要求。
在專業(yè)實習期間，學校與專業(yè)公司共建實習基地進行專業(yè)人才培養(yǎng)，以班級為單位，專門配置管理人員監(jiān)督并管理學生的日常生活以及實習過程。以工作狀態(tài)和人員情況對每位同學打分，監(jiān)督學生更好地融入公司環(huán)境。此外，定期組織學生進行自我匯報，匯報工作情況以及工作內(nèi)容，對未來工作進行良好的規(guī)劃，培養(yǎng)其自主設定工作目標的基本能力。并在學校與公司的角色轉(zhuǎn)變中，將老師與領導的角色轉(zhuǎn)變順應自然，讓學生更加舒適地進行到職員的角色轉(zhuǎn)變，讓學生心里有一定的適應階段，更好地融入社會大家庭。
不僅如此，學校及公司設立專項獎金，對于實習期間重點突出的優(yōu)秀學生進行物質(zhì)獎勵，促進學生更好地學習和工作。
3 結(jié)束語
本文整理并分析信息安全教學發(fā)展中的基本現(xiàn)狀，結(jié)合天津理工大學的實際教學案例，針對信息安全課程傳統(tǒng)課程以及新興范圍領域，重新對課程實踐及計劃做深入的調(diào)查改革，并加強實踐經(jīng)驗，采取專業(yè)實習與課程成績相關(guān)聯(lián)，督促學生良好地完成學業(yè)。經(jīng)過一段時間的教學改革，結(jié)合該校學生進行教學檢驗，提高學生的信息安全專業(yè)知識技能，使學生更容易消化吸收教學內(nèi)容，提高自我學習的能力，為社會和國家貢獻力量。
生本教育在中職計算機應用基礎中的應用
生本教育既是一種教育理念也是一種教學模式，它的核心就是“一切為了兒童，高度尊重兒童，全面依靠兒童”。著名教育家夸美紐斯在《大教學論》中寫下了自己的教育理想：“找出一種教育方法，使教師因此可以少教，但是學生可以多學;使學校因此可以少些喧囂、厭惡和無益的勞動。獨具閑暇、快樂及堅實的進步”，生本教育體系希望實現(xiàn)這樣一種理想。
計算機應用基礎是中等職業(yè)技術(shù)學校學生各專業(yè)一門必修的公共基礎課程，其知識教育由傳統(tǒng)的“知識型”向“應用型”“技能型”轉(zhuǎn)變。郭思樂教授認為：“學生是教學過程的終端，是教育的主體”。生本教育所關(guān)注和弘揚的理念有三個：(1)人具有學習的天性和本能，教育的功能在于順應人的天性，激揚生命自身去發(fā)展自己;(2)人具有發(fā)展的需要，人渴望實現(xiàn)自己的價值;(3)教師高度尊重、信任、依靠學生，是教育成功的秘訣。
一、培養(yǎng)學生的預習和小組合作學習習慣
生本課堂最大的特點就是“預習”(前置性學習)和“小組合作學習”。在計算機應用基礎課程里預習應該是由教師提供一個最根本、最簡單的問題，如，在講解進制時，可以設置前置作業(yè)為：日常生活中有哪些是逢幾進一?讓學生得出自己獨到的看法并提出問題，這才是我們生本教學中教師應該著重培養(yǎng)學生的。生本教學時，留出大部分時間，在老師的組織下學生能有見解地討論。經(jīng)過熱烈的討論后，再由老師講解難點、重點，最后布置下一節(jié)課的前置作業(yè)。這樣學生才能真正把知識變成自己的，才能更主動地把所學的知識學以致用。生本教育既是一種教育理念也是一種教學模式，它的核心就是“一切為了兒童，高度尊重兒童，全面依靠兒童”。著名教育家夸美紐斯在《大教學論》中寫下了自己的教育理想：“找出一種教育方法，使教師因此可以少教，但是學生可以多學;使學校因此可以少些喧囂、厭惡和無益的勞動。獨具閑暇、快樂及堅實的進步”，生本教育體系希望實現(xiàn)這樣一種理想。
二、引導學生學會總結(jié)與歸納
從課程整體上分析，計算機應用基礎這門課程內(nèi)容繁多，涉及的問題從計算機基礎知識介紹到后面的Office綜合應用。為了讓學生對知識點掌握得更好，應該對所學知識進行總結(jié)，把整體的各個部分有機聯(lián)系起來。這對于學生來說，一下子理解是有困難的，所以在教學過程中要有意識地引導學生思考總結(jié)，這不僅對學生學習本門課程很有用處，在今后所有學習活動中，學生也會慣性地總結(jié)與歸納，對于學習知識能力的提高是事半功倍的。通過仔細講解、比較、歸納和總結(jié)來開拓學生的思路，提高學生解決實際問題的能力。例如，講授完Word、Excel和PowerPoint后，可以進行一次比較，比較它們的操作界面、操作方法等，這時可以發(fā)現(xiàn)它們其實是有很多共性的。
三、培養(yǎng)學生的計算機綜合應用能力
培養(yǎng)學生的綜合應用能力首先要得到共識，教師要在教學過程中有創(chuàng)新意識，學生要深刻認識到綜合應用能力對自己將來就業(yè)及創(chuàng)業(yè)的重要性，并在學習過程中有意識地鍛煉自己的綜合應用能力。教師在教學過程中要做到以下幾方面，來有目的地培養(yǎng)學生的計算機綜合應用能力：
(一)理論教學中運用多種教學手段來激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣
對于不同的教學內(nèi)容采用不同的教學方法。調(diào)動主動性和積極性最好的方法是教學方法的多樣化，不同的內(nèi)容采用不同的教學方式，而不是千篇一律，這樣才能讓學生感到不枯燥、不乏味，從而有興趣去思考。
(二)鼓勵學生把所學知識應用到生活中，尋找創(chuàng)新的靈感
引導學生成立各種興趣小組，如：Office高級應用興趣小組、計算機硬件維修興趣小組等，讓他們做生活的有心人，學生的潛能是永遠開發(fā)不完的寶藏。生本教育教學要求學生自己要做，主動發(fā)現(xiàn)，主動解決，老師的作用只是指導而已。
四、加強實踐教學
實踐與實訓教學能培養(yǎng)學生的動手能力。傳統(tǒng)的計算機應用基礎教學重視理論知識，而輕實踐、忽略應用。在現(xiàn)代社會需求創(chuàng)新人才的情況下，在實施生本教學的教育過程中，我們加強實踐教學是至關(guān)重要的。而現(xiàn)今中職生缺乏綜合的動手能力，盡管在理論課程教學中可以盡可能安排一些實物，增加學生的感性認識和實踐知識。但是只有這些是遠遠不夠的。教師應通過計算機應用基礎實踐這個重要的實踐環(huán)節(jié)，極大地提升學生在實踐教學中的積極性和主動性，把以學生為本體現(xiàn)得更為淋漓盡致，每個實踐都是學生自己提升思考和動手能力的一次機會。
五、巧妙設計課后作業(yè)
要真正學好一門課程，僅僅憑課堂45分鐘是不夠的。對計算機應用學習有興趣的學生，只有一本教材是滿足不了他們的求知欲的。因此，在選擇一些典型習題作為課后練習的同時，巧妙地安排一些課后思考題也是必要的。學生通過對思考題的思考，可以到圖書館或上網(wǎng)查找資料，或詢問相關(guān)技術(shù)人員，這些題目對激發(fā)學生的好奇心，保持學習興趣，提高動手動腦的能力是有幫助的。
綜上所述，生本教育理論要求學生在教學中逐步形成學生“愿學、想學、樂學、愛學、會學、能學”的氛圍。探索在計算機應用基礎教學過程中融入生本教育理念來提高教師的教學質(zhì)量和學生的學習興趣，改變傳統(tǒng)教學中的許多弊端，實現(xiàn)教學質(zhì)量的飛躍。
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