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自南?A大学2004年开办安全工程专业以来,“安全系统工程”课程就成为该专业主要的专业基础课程,也是相近专业学生学习和了解安全工程专业知识的主要课程。“安全系统工程”课程是我国大多数高校安全科学与工程学科硕士学位和博士学位入学考试的专业科目,也是当前我国注册安全工程师和安全评价师考试重要的知识点,更是安全工程专业学生在将来从事安全技术工作所必备的基本功。据调查,全国开办安全工程专业的高校基本都开设了“安全系统工程”或相近的课程。[1-2]由此可见,“安全系统工程”是一门非常重要的课程。由于该课程涉及的知识面广泛,知识点非常抽象且实践性强,如何在规定的学时里讲授好每个知识模块;如何让学生能够做到学以致用,是教师在教学及学生在学习过程中应解决的问题。为了提高“安全系统工程”课程的教学质量,笔者依据南华大学安全工程专业人才培养特色、培养目标、学科发展前沿和学生的就业去向,近年来在教学内容与教学方法进行了系列的改革与实践,以使教学效果得到持续改进。
1 “安全系统工程”课程的教学任务和特点
安全系统工程研究的主要对象为“人-机-环境”系统,研究的内容是采用系统工程的基本原理和方法,识别、分析和评价系统中存在的危险性,并采用系统危险控制技术使系统安全性达到预期目标的工程技术(它是一整套管理程序和方法体系)。“安全系统工程”课程是一门理论与实践结合十分密切的课程,主要讲授系统安全分析、系统安全预测、系统安全评价、系统危险控制技术等。通过本课程的学习,使学生能够了解和掌握系统工程的原理和方法,学会辩识系统危险因素,分析和评价系统安全性,有针对性地提出控制系统风险、消除事故隐患的技术措施和方法。
安全系统工程所面对的对象是工业工程,涉及矿山、石油、化工、机械、煤矿、交通、建筑和核工业等多种行业领域,应用范围非常广泛。[3]随着安全科学与工程学科的发展,安全系统工程涉及的前沿知识体系也不断创新和扩展,且现有教材与“安全学原理”、“安全管理学”以及“安全人机工程”等基础课程的现行教材存在知识交叉和重复,安全系统工程的教学内容必须进行有的放矢和更新。安全系统工程课程的授课时间一般在第五学期,授课对象是刚刚修完学科基础课的三年级学生,除了大二下学期的认识实习时能稍稍接触企业生产实践外,所掌握的行业背景知识相当有限,对企业的实际生产状况了解甚少,如何理论联系实际并能让学生学以致用,要求承担这门功课的教师具备相当的行业知识和丰富的实践经验。
2 “安全系统工程”课程教学内容的优化
2.1 合理选择教材和组织教学内容
教材是供教学用的资料,也是教学内容设计的母体,教材选择的合理性对教学质量和教学内容有重要的影响。目前,“安全系统工程”的教材有十余种,通过分析我国注册安全工程师和安全评价师资格考试大纲要求,对比分析各类教材的内容体系、课程教学目的和要求以及我校安全工程专业的人才培养特色,选择由高等学校安全工程学科教学指导委员会组织编写的全国高校安全工程专业本科规划教材“安全系统工程”(主编为林柏泉和张景林)为课程教材,并选择3本参考教学供学生课后学习。依据选用教材提供的内容体系组织课堂教学内容,[4]主要由以下5个模块构成:安全系统工程基础(2学时)、系统安全分析(16学时)、系统安全预测(6学时)、系统安全评价(8学时)和系统危险控制技术(8学时),将安全系统工程的典型应用实例作为以上各个模块案例教学的素材。
2.2 依据学科发展和人才培养特点,分模块优化教学内容
南华大学安全类人才培养一直坚持核特色,学生主要面向核行业和建筑施工企业,如核电建设施工、民用建筑施工、核电运行和铀矿冶企业等,围绕学科发展动态、核特色安全工程专业人才的培养能力要求和学生就业情况,在课程内容上进行了以下优化:
(1)系统安全分析教学模块 依据建筑施工现场安全分析的特点,增加“LEC评价法”的教学内容;为了避免与“安全人机工程”课程在教学内容上的重复,删减了“人的工作可靠度预测”的教学内容;针对教材中缺少预先危险性分析的危险等级确定方法的内容,增加了“危险等级确定方法”的教学内容。
(2)系统安全预测教学模块 追踪当前安全预测方法的发展前沿,在本模块教学末期,增加了研讨式的教学内容“系统安全预测方法的发展”,帮助学生扩宽专业视野;针对安全预测方法涉及数学计算较多,且一些计算手算复杂等问题,引入“MATLAB数学计算软件的介绍”的教学内容,通过介绍MATLAB软件的数学计算功能和在系统安全预测的简单应用实例,增强本专业学生运用计算机技术解决专业问题的兴趣。
(3)系统安全评价教学模块 依据核行业安全分析的特点,增加“概率安全分析方法(PSA)及应用” 的教学内容;依据安全评价师的能力要求和“安全评价课程设计”的教学实践要求,增加了“系统安全综合评价”的教学内容,补充讲解《安全评价通则》和层次分析法等课本上没有的内容。
(4)系统危险控制技术教学模块 随着《安全生产法》的修订和《中华人民共和国突发事件应对法》的实施,灾难性事故的应急处理技术是今后企业安全工作的重点,从事安全工作的人员必须掌握应急救援的基本知识,因此,在“灾难性事故的应急措施”小节补充了“应急预案的编制与演练”的教学内容。近年来,随着安全科学与工程学科的发展,公共安全也是重要的学科领域,在“安全措施”小节补充了“城市重大危险源监控措施”的教学内容。
2.3 依据学生就业去向,通过教学案例扩大相关行业知识面
没有行业或企业作依托将无从谈安全;离开了行业或企业的安全生产,安全系统工程的原理和方法也将无施展之地。因此,必须引导学生了解典型行业或企业的生产特点及安全知识。目前,安全系统工程涉及的行业较多,学生不可能在有限的学习时间内逐一了解所有行业的安全特点。为此,在“安全系统工程”课程教学内容中,依据我校安全工程专业学生近几年的毕业去向,主要面向核工业、建筑、矿山以及化工等行业设计教学案例,通过这些案例,让学生去思考和查阅涉及行业的安全生产特点。
3 “安全系统工程”课程教学方法的改革
3.1 强化任课教师专业素养,合理设计“教”的过程
在整个教学过程中,教师是一个领导者。任课教师的专业素养和教学水平决定了课程“教”的质量。目前,“安全系统工程”课程的责任教师为我校安全工程系系主任,南华大学“十佳”青年教师教学能手,具有国家注册核安全工程??、国家注册安全工程师和国家注册安全评价师(二级)等资格。同时,以责任教师为中心,组建了一直责任心强、教学和工程经验丰富的课程教学团队,共同设计和开展课程教学。
教案是任课教师根据教学大纲、教材及学生的实际情况,为顺利而有效地开展教学活动,以课时或课题为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。[5-6]针对“安全系统工程”课程性质、教学任务以及授课对象的特点,遵循科学性、创新性、差异性、艺术性、可操作性和考虑变化性的原则,认真编写南华大学详细教案,明确每次课程的教学目标与要求、主要知识点、重点与难点;依据前几届学生对所授教学内容的掌握效果、教学手段的实用性和教师自身的特点,选择合适有效的教学方法,并设计教学过程设计(包括讲授内容、讲授方法、时间分配、媒体选用、板书设计等);依据教学知识点和学生的理解情况,设计课堂互动环节和布置课后自学内容和习题。
3.2 强化课程地位,端正学生的学习态度
在第一堂课,强调“安全系统工程”的课程地位:(1)该课程是专业基础课,是学好其他专业课的基础;(2)该课程是注册安全工程师和安全评价师资格考试必考的内容之一;(3)该课程是绝大多数高校安全科学与工程学科硕士和博士研究生入学考试的主要专业课。在教学过程中,通过多种途径获取其他开办安全工程专业院校的考研试题、注册安全工程师和安全评价师资格考试试题,编写课程习题库在该课程的网络课程教学平台上;在课程讲授过程中,对相关考试动态和试题进行讲解,让学生深刻认识该门课程的重要性,端正学生的学习态度,扣住学生的学习兴趣。
3.3 开展“课前预习、课上互动和课后复习”的教学模式,培养学生自主学习的习惯
通过对本专业学生的了解和调查,发现大部分学生没有养成在课前主动预习和课后复习功课的自主学习的习惯,造成部分学生对一些教学知识点似懂非懂,跟不上课程进度;对一些课堂上看似听懂的知识,没有及时的复习巩固, 前面所学的知识点又很快被遗忘。这种恶性循环造成了学生学习积极性不高,最终导致学生不能较好的掌握本门课程的知识。针对此问题, 设置课堂互动环节,事先让学生利用教材、参考资料或baidu文库等资源在课前对本次课程教学内容进行自学,在课堂上将一些容易理解的知识点设置成互动教学方式,如提问、师生讨论、角色变换等,并对踊跃发言和回答得好的学生给予加平时分的奖励,从而调动学生课前预习的积极性。在课后通过留课后作业和学习笔记等形式,引导学生去复习。通过这种教学模式的实践,绝大部分学生在完成后续的《安全评价课程设计》以及《毕业设计》等综合性实践教学环节的能力得到了较大的提高,起到了增强学生自主学习的意识,提高了本门课程的教学成效。
3.4 强化“案例教学”,拓展课堂知识和激发学生的兴趣
提高教学效果的关键是让学生对课程有兴趣,让学生感觉这门课程对安全生产具有重要作用,能解决生产中的安全问题,在未来的工作中能用得上。针对“安全系统工程”课程的一些教学内容比较单调,学生有时不愿意认真听,也不容易抓住关键点。近年来,在教学过程中强化“案例教学”。在授课内容讲解前先介绍相关的背景知识、安全形势和发展前沿,不仅可以拓展课堂知识量,而且还可以提高学生的学习兴趣。例如,在讲解安全检查表时,先以学生熟悉的学生宿舍楼为对象,讲解学生宿舍楼不安全因素安全检查表的编制过程和作用;接着,讲解地下矿山通风系统的作用、组成和安全特点,指出地下矿山通风系统安全检查的意义以及安全管理的法规等,让学生自己在课下利用CNKI等学术网站完成地下矿山通风系统安全检查的编制工作;在讲解事故树分析法时,以学生熟悉的宿舍火灾事故为例讲解事故树分析法的作用、分析流程和在安全管理中的应用;接着,讲解建筑施工现场脚手架施工作业的特点和事故类型,让学生以脚手架倒塌事故为顶上事件,在课堂上完成事故树的编制工作。学生完成作业后,选择部分学生在课堂上进行讲解并与大家共同讨论,形成全员参与、共同探讨并解决实际问题。通过这种教学方式,起到了加深理论联系实际,激发学生学习兴趣的作用,提高了课堂教学效果。
3.5 利用现代教育技术手段,开发网络课程教学平台
目前,“安全系统工程”课程于2011年获批为南华大学网络教育资源建设项目。通过近几年的建设,利用现代教育技术手段,搜集国内外相关高校“安全系统工程”课程教学资料,总结本课程以往教学经验和教学素材,本课程建立了较为丰富的网络课程教学平台,建设了包括教学大纲、教案与课件、图书资源、参考资料、试题库、交流讨论平台和网络链接资源(包括国内外专业网站和其他高校“安全系统工程”课程网站)等,方便与学生间的交流。在交流讨论平台中进行作业的布置、问题的答疑、相关教学信息通告的以及一些学生反应问题的反馈。每年依据学生成绩考核情况、学生和同行教学评估的结果、学科发展动态以及任课教师的自身认识对各教学资源进行了完善和更新,不断促进网络课程教学平台的发展。
4 “安全系统工程”课程教学改革的方向
双语教学是我国高等教育与国际接轨,教育改革发展的必然趋势,也是我国当前教育改革的重点及热点。为了适应社会发展的需求,双语教学近年来逐渐进入了课堂,成为培养国际化人才最有效的途径,因此,将安全工程专业的基础课程“安全系统工程”建设成为双语课程是非常必要的。为此,今后应根据高等教育和安全技术的发展,一方面要不断更新和修订“安全系统工程”双语教学内容,使课程内容始终处在学科前沿;另一方面要在语言环境上营造出一个互动交流的氛围,使学生能够较为轻松地利用中英两种语言进行学习,使学生全面了解安全系统工程的基本知识、现代安全科学的新概念、新理论和新技术,为今后学习其它专业课程打基础。
一、加强顶层设计,确立信息安全教育国家战略
1.《网络空间安全国家战略》
布什政府在2003年2月了《网络空间安全国家战略》,其中首次从国家层面提出了“提高网络安全意识与培训计划”,指出,“除了信息技术系统的脆弱性外,要提高网络的安全性至少面临着两个障碍:缺乏对安全问题的了解和认识;无法找到足够多的经过培训或通过认证的人员来建立并管理安全系统。“为此,美国要开展全国性的增强安全意识活动,加强培训和网络安全专业人员资格认证。
2.《美国网络安全评估》报告
2009年5月29日美国公布了《美国网络安全评估》报告,评估了美国政府在网络空间的安全战略、策略和标准,指出了存在的问题,提出行动计戈IJ。所提议的优先行动计划之一就是“加强公众网络安全教育”。
3.《国家网络安全综合计划》(CNCI)
2010年3月2日,奥巴马政府对前布什政府在2007年制定的一份国家网络安全综合计划的部分内容进行解密。CNCI计划提出要实现重要目标之一就是:“为了有效地保证持续的技术优势和未来的网络安全,必须制定一个技术熟练和精通网络的劳动力和未来员工的有效渠道。扩大网络教育,以加强未来的网络安全环境。”
4.《国家网络空间安全教育战略计划》
2011年8月11日,NIST授权《美国网络
安全教育倡议战略规划:构建数字美国》草案,征求公众意见。该规划是美国网络安全教育倡议(NICE)的首个战略规划,阐明了NICE的任务、远景和目标。NICE旨在通过创新的网络行为教育、培训和加强相关意识,促进美国的经济繁荣和保障国家安全,并通过以下三个目标实现这一愿景:增强公众有关网上活动风险的意识;扩展能支持国家网络安全的人员队伍;建立和维持一支强大的具有全球竞争力的网络安全队伍。
二、做好立法工作,完善法规标隹体系
1.《联邦信息安全管理法案》(FISMA)
2002年7月,美国政府制定了《联邦信息安全管理法案》(FISMAhFISMA法案以立法的形式表明美国政府已经认识到信息安全对美国经济和国家安全利益的重要性,并从风险管理角度提出了一个有效的信息安全管理体系。信息安全教育与培训是信息安全管理体系中一个重要环节。
FISMA法案明确要求:联邦政府机构须为内外部相关人员提供信息安全风险的安全意识培训,为此还提议了一个较为完善的国家安全意识及其培训系统。
2.国防部(DoD)8570指令
2005年12月,为了更好地支持“全球信息网格计戈j”,美国国防部了8570指令。该指令涵盖以下主要内容:建立技术基准,管理职员的信息保障技能;实现正规的信息保障劳动力技能培训和认证活动;通过标准的测试认证检验信息保障人员的知识和技能;在基础教育和实验教育中,持续的增加信息保障内容。
3.联邦政府信息技术安全培训标准(FIPS)
FISMA法案明确指定NIST负责制定联邦政府(除国防、情报部门以外)所使用的信息安全技术、产品和培训方面的国家标准。目前,NIST已制定和两部权威的信息安全培训标准:《信息技术安全培训要求:基于角色和表现的模型》(NISTSP800-16)和《建立信息安全意i只和培训方案》(NISTSP800—50)cNIST在SP800—16标准中提出了信息安全培训概念性的框架,依据这些框架,美国联邦政府部门开展了很多综合性的联邦计算臟务(FSC)项目。
4.网络安全法案
2010年3月24日,美国参议院商务、科学和运输委员会全票通过了旨在加强美国网络安全、帮助美国政府机构和企业有效应对网络威胁的《网络安全法案》。该法案要求政府机构和私营部门加强在网络安全领域方面的信息共享,强调通过市场手段,鼓励培养网络安全人才,开发网络安全产品和服务。
三、构建信息网络安全组织机构,健全安全教育培训管理体制
为了落实信息安全教育培训相关政策和法律法规,美国将协调、执行、监督、管理等权利分配给多个政府部门,依据最新的《国家网络安全教育战略计划》的思路,国家标准技术研究所(NIST)为整个计划的负责单位,协调其他部门参与计划的实施;国土安全部(DHS)、国防部(DoD)、国务院、教育部和国家科学基金会(NSF)协力加强公众的信息安全意识;DHS、海关总署、NSF和国家安全局(NSA)共同加强从业人员f支术能力;DHS、DoD、NIST、NSA、NSF和人事管理局(OPM)负责建立高端网络安全人才队伍。
社会各界积极参与
行业协会已经站到了信息安全教育培训的前沿,成为信息安全教育培训的践行者。其职责主要是协助有关部门制定信息安全教育与培训的标准,组织持续的教育活动,并向内部成员单位实施培训。行业协会自身作为提供教育和培训的主体,一方面可以根据政府的引导和企业的需求来设置培训内容;另一方面可以利用政府和产业界的资源,充分发挥其在信息安全领域内不可替代的社会职能。行业协会提供的培训标准是政府制定的培训标准的主要补充,为规范和完善美国信息安全培训行业提供了切实可行的保障。
(1)国际信息系统审计协会(丨SACA)
国际信息系统审计协会(ISACA)是一个为信息管理、控制、安全和审计专业设定规范标准的全球性组织,会员遍布逾160个国家,总数超过86,000人。ISACA成立于1969年,除赞助举办国际会议外,还编辑出版《信息系统监控期刊》,制定国际信息系统的审计与监控标准,以及颁授国际广泛认可的注册信息系统审计师(CISA)专业资格认证。CISA认证体系已通过美国国家标准协会(ANSI)依照ISO/IEC17024:2003标准对其进行的资格鉴定。同时,美国国防部也认可了CISA认证,并将其纳入到国防系统信息技术人员技能商业资格认证体系当中。这产生了以下四方面的作用:认可CISA认证所提供的特有资格和专业知识技能;保护认证的信誉并提供法律保护;增进消费者和公众对本认证和持证者的信心;使跨国、跨行业的人才流动更加便利。
(2)美国系统网络安全(SANS)研究院SANS是于1989年创立的美国非政府组织(NGO),是一所具有代表性的从事网络安全研究教育的专业机构。1999年SANS首次推出了安全技术认证程序(GIAC)。
GIAC认证程序有以下几个特点:
GIAC提供超过20种的信息安全认证,其大多数符合DOD8570指令。GIAC依据国家标准对安全专业人员及开发人员进行各方面技能认证。GIAC安全认证分为入门级信息安全基础认证(GISF)和高级安全要素认证(GSEC)。两种认证都重点考察安全基础知识,保证揺正人员拥有必备的安全技能。其它GIAC安全认证包括:认证防火墙分析师(确认设计、配置和监控路由器、防火墙和其它边界设备所需的知识、技能和能力)、认证入侵分析师(评估考生配置和监控入侵检测系统的知识)、认证事故处理员(考察考生处理事故和攻击的能力)和认证司法辩论分析师(考查考生高效处理正式司法调查的能力。
(3)国际信息系统安全认证联盟(ISC)2
国际信息系统安全核准联盟(ISC)2成立于1989年,是一家致力于为全球信息系统安全从业人员提供信息安全专业技能培训和认证的国际领先非营利组织。在(ISC)2各种认证中,CISSP数量最多。截至2010年底,全球共有75000名CISSP获证人员,其中,美国获证人员数量超过70%^CISSP获证人员中,约30%在政府部门工作,40%从事信息安全月服务行业,30%从事用户终端工作。
注册信息系统安全专业人员通用知识体(CISSPCBK)提供了通用的信息安全术语和原理框架,使得全世界的信息安全专业人员能够以相同的术语和理念,讨论、辩论和解决信息安全相关问题。