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試論基于“培養(yǎng)類”的信息安全對抗特色理論教學(xué)體系
論文摘要：如何在不斷累積的豐富知識和寬泛的專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適于人才培養(yǎng)的理論教學(xué)方案，直接影響到人才培養(yǎng)的效果。論述了北京理工大學(xué)信息對抗技術(shù)專業(yè)的基于“培養(yǎng)類”的理論教學(xué)體系，深入地分析了該理論教學(xué)體系的主要內(nèi)容，給出了理論教學(xué)體系的主要課程和使用的主要教材，并詳細分析了部分課程和教材的特色。
論文關(guān)鍵詞：信息安全；信息對抗；培養(yǎng)類教學(xué)；理論教學(xué)體系
訓(xùn)練類課程、教材主要是傳授技術(shù)知識，為學(xué)生做準備，這類課程特別講究實用，近年來的軟件學(xué)院學(xué)生的培養(yǎng)方法就是一個典型的例子。
培養(yǎng)類課程、教材是具有國際水平大學(xué)的專業(yè)核心內(nèi)容，是科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的核心課，主要是培養(yǎng)學(xué)生進行科學(xué)思維，樹立運動發(fā)展觀以及獲得掌握知識與解決問題的能力。在教學(xué)內(nèi)容方面，應(yīng)能及時把教研成果或?qū)W科最新發(fā)展成果引入教學(xué)，既具有基礎(chǔ)性內(nèi)容，也有前沿性內(nèi)容，即有經(jīng)典內(nèi)容也有現(xiàn)代內(nèi)容，同時整合好所有專業(yè)課程內(nèi)容之間的關(guān)系。在教學(xué)方法和手段方面，應(yīng)能夠理論聯(lián)系實際，融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)于一體，課內(nèi)、課外活動相結(jié)合，能夠有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的潛能，同時注重對學(xué)生知識運用能力的考察。
信息安全對抗領(lǐng)域涉及的內(nèi)容廣泛，無法由各種現(xiàn)有技術(shù)方法入手，分門別類地分析具體技術(shù)原理、性能和優(yōu)缺點等，這也使得課程內(nèi)容繁雜，不易理出脈絡(luò)，也容易發(fā)生“只見樹木不見森林”的現(xiàn)象，疏漏了重要的系統(tǒng)概念和規(guī)律。北京理工大學(xué)信息對抗技術(shù)專業(yè)在理論教學(xué)過程中，逐步形成了基于“培養(yǎng)類”的理論教學(xué)體系，取得了較好的效果。
l培養(yǎng)類課程的教學(xué)內(nèi)容
圖1為信息對抗技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)類課程所涉及的主要內(nèi)容，包括課程體系、課程內(nèi)容、實踐體系、教學(xué)方法、科學(xué)研究、人才梯隊建設(shè)等方面。
“信息安全與對抗技術(shù)”涉及面廣，該領(lǐng)域?qū)W生的培養(yǎng)，若按傳統(tǒng)做法，即由各種現(xiàn)有技術(shù)方法人手，分門別類分析具體技術(shù)原理、性能和優(yōu)缺點等，由此引導(dǎo)學(xué)生悟出深層次的“道”，達到掌握基本概念、規(guī)律，培養(yǎng)和提高解決問題的能力的目的。這種傳統(tǒng)做法，一方面會使得課程內(nèi)容繁雜，不易理出脈絡(luò)，另一方面也容易發(fā)生“只見樹木不見森林”的現(xiàn)象，從而疏漏了重要的系統(tǒng)概念和規(guī)律。
信息安全與對抗是系統(tǒng)性問題，遵守“全量大于諸分量之和”定理。分別研究分項技術(shù)，然后簡單求和，這并不能代表整體，也很難整合成整體。經(jīng)過反復(fù)教學(xué)研究和實踐，形成3點主要思想：
(1)概念和原理應(yīng)采用“由頂層至下層”展開，然后用例子進行反饋；
(2)內(nèi)容由“普適”開始逐漸往“專門”展開，以做到“普適”與“專門”相結(jié)合；
(3)作為信息領(lǐng)域理工科學(xué)生的信息安全與對抗專業(yè)基礎(chǔ)課教材，要突出安全與對抗領(lǐng)域的基本概念、基本原理及基本方法，鼓勵學(xué)生深入思考，靈活應(yīng)用，并將矛盾對立統(tǒng)一的運動、發(fā)展、演化的原理，融入到教材的具體問題中，進行分析、綜合，逐步建立信息安全與對抗領(lǐng)域普遍性的原理和方法。
主要內(nèi)容上，著重系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)，及間多層次、多剖面的關(guān)系所蘊涵的本質(zhì)矛盾，及其在現(xiàn)實條件約束下形成對立統(tǒng)一動態(tài)演化的“正”、“反”問題。研究“正”、“反”問題是其中重要內(nèi)容之一。安全與攻擊的對抗問題就是一類正反斗爭。矛盾是永遠存在的，它是在一定現(xiàn)實條件約束下以對立面不斷轉(zhuǎn)化主要位置的演化過程而“存在”的，在此基礎(chǔ)上研究“正”、“反”問題的結(jié)果都是動態(tài)相對的，也包括了一切技術(shù)和理論的新突破所帶來的優(yōu)勢。由于在發(fā)展進程中是有時間性及相對性的，因此不斷發(fā)展才是硬道理。
圖2所示為信息對抗技術(shù)專業(yè)構(gòu)建的“信息系統(tǒng)與安全對抗”的培養(yǎng)類理論教學(xué)內(nèi)容體系，縱向分為3個層次，即理論、技術(shù)與實踐層次，并由前沿技術(shù)和科研工作支撐，同時加強內(nèi)容緊密相關(guān)和支持類的課程內(nèi)容。
圖3為信息系統(tǒng)與安全對抗理論類課程的主要內(nèi)容框架。
2“培養(yǎng)類”的課程、教材
2．1主要專業(yè)課程和專業(yè)教材
2．1．1主要專業(yè)課程
主要專業(yè)課程有：信息系統(tǒng)與安全對抗理論(北京市級、國家級精品課程)，信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)，無線電定位系統(tǒng)與技術(shù)，對抗技術(shù)，信息隱藏理論與技術(shù)，信息安全工程與設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)實踐，信息安全與對抗技術(shù)綜合實驗，基于嵌入式系統(tǒng)的信息安全技術(shù)，基于多核體系結(jié)構(gòu)的計算技術(shù)，軟件工程設(shè)計與實踐，操作系統(tǒng)原理，網(wǎng)絡(luò)計算原理與技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用等。
2．1．2主要專業(yè)教材
已出版的教材有：《信息系統(tǒng)與安全對抗理論》(國防科工委“十五”國防特色優(yōu)秀教材)，《信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)》(北京高等精品教材)，《信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)實驗教程》(兵工高校優(yōu)秀教一等獎)，《嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用》。正在準備出版的教材有：《網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)實踐》，《基于多核體系結(jié)構(gòu)的計算技術(shù)》，《基于嵌入式系統(tǒng)的信息安全技術(shù)》等。目前，系列教材已被多所院校所采用。
2．2部分培養(yǎng)類課程和教材的特色分析
2．2．1“信息系統(tǒng)與安全對抗導(dǎo)論”課程特色
本課程所用教材是一門通過長期醞釀、認真構(gòu)架而成的，將系統(tǒng)理論的矛盾對立統(tǒng)一規(guī)律具體體現(xiàn)在信息安全與對抗中，注重其基本概念、原理、方法，從頂至下，從普適到專門展開，再輔以具體實例說明，屬培養(yǎng)類的教材。本課程從教學(xué)方法、手段和教學(xué)目的等方面，注重培養(yǎng)類教學(xué)，從全局人手，積極引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生潛力，充分發(fā)揮學(xué)生的獨立思考和創(chuàng)新思維能力。
2．2．2《信息系統(tǒng)與安全對抗理論》著作的特色,國際上因為涉及到保密問題，相關(guān)內(nèi)容的還未能查到。國內(nèi)相關(guān)專業(yè)的課程中，盡管有的書名與之相近，但內(nèi)容相差甚遠，大都只注重具體技術(shù)，屬培訓(xùn)類課程。通過收集、查詢、閱讀大量相關(guān)的信息安全相關(guān)書目(國內(nèi)外原著或譯著等)了解到，盡管有的書名相近，但無論從結(jié)構(gòu)上還是從內(nèi)容上，都無相同或相近之處。著作注重具體技術(shù)、工程、法規(guī)、標準規(guī)范等方面。總體上，國內(nèi)外無論是教材還是著作，或者是編著，均未查到相近內(nèi)容的書目。此書信息安全對抗的核心內(nèi)容、核心思想、核心原理、核心方法較全面、系統(tǒng)，處于國內(nèi)外引領(lǐng)地位。
2．2．3《信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)》教材的特色
從理論知識點出發(fā)，較為全面、系統(tǒng)地論述了信息安全對抗技術(shù)并從中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。基礎(chǔ)、核心技術(shù)知識點的選取較系統(tǒng)、全面、先進，注重能力培養(yǎng)，字數(shù)適當(dāng)，價格合適。其一，信息系統(tǒng)安全對抗涉及內(nèi)容廣泛，幾項、甚至多項技術(shù)都遠遠不夠，教材注重從系統(tǒng)層次綜合考慮；其二，涉及的技術(shù)內(nèi)容全面，給學(xué)生以完整、系統(tǒng)的概念，不會因使用系列圖書而增加學(xué)生的負擔(dān)；其三，注重技術(shù)系統(tǒng)層次和核心機理，而不是偏重于細節(jié)，更有利于對學(xué)生獨立思考問題以及創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。該教材在充分理解、掌握信息系統(tǒng)安全對抗理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對培養(yǎng)學(xué)生有效運用信息安全對抗技術(shù)而構(gòu)建信息安全對抗技術(shù)的重要知識點。
2．2．4《信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)實驗教程》教材的特色
(1)編寫方法上注重培養(yǎng)類教學(xué)，內(nèi)容上注重系統(tǒng)性、有效性和配套性。信息安全對抗問題涉及面很廣，在有限的學(xué)時內(nèi)如何形成有效的實踐教學(xué)是首先要解決的問題。教材根據(jù)信息安全與對抗技術(shù)的系統(tǒng)性內(nèi)容，合理選取技術(shù)的核心知識點，例如典型的攻防基礎(chǔ)性技術(shù)、攻擊技術(shù)和防御技術(shù)，針對每個知識點，理論、技術(shù)與實踐方法相融合，注重綜合性、思考性內(nèi)容和題目。此外，該教材內(nèi)容設(shè)計中充分考慮了與專業(yè)課程在內(nèi)容上的互為延伸、貫穿，使之與信息安全對抗專業(yè)課程具有較強的配套性。
(2)使用上便于采用靈活多樣的方式。教材既可以獨立使用，如開設(shè)實驗選修課、開放實驗、課程設(shè)計，也可以作為專業(yè)課程的配套實驗教程；既可根據(jù)學(xué)生的具體情況主要安排基礎(chǔ)性實驗題目，也可針對部分優(yōu)秀學(xué)生，安排利用課余時間完成提高型題目；既可以單獨完成，也可以通過組建2～3人的小組方式完成，在完成題目的同時培養(yǎng)協(xié)作、合作意識等。此外，教材還便于自學(xué)。
(3)注重教材的附加效果。教材內(nèi)容既有基礎(chǔ)性又有代表性，在理解和實踐網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的同時，又起到了普及相關(guān)安全知識、共創(chuàng)美好網(wǎng)絡(luò)安全的目的。特色的教學(xué)體系和內(nèi)容有助于學(xué)科、專業(yè)的發(fā)展和知識。
3結(jié)束語
人類知識的累積越來越豐富，信息科技的發(fā)展越來越快。信息安全與對抗問題涉及的內(nèi)容廣泛，無法根據(jù)和利用各種現(xiàn)有技術(shù)方法分門別類地分析。對于專業(yè)人才的培養(yǎng)，對于如何培養(yǎng)學(xué)生在不斷累積專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上，很好地掌握新的信息安全技術(shù)，北京理工大學(xué)信息對抗技術(shù)專業(yè)在理論教學(xué)過程中，逐步形成了基于“培養(yǎng)類”的理論教學(xué)體系，取得了較好的效果。
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