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关键词:胡萝卜;无公害;高效;安全;种植制度
中图分类号:F326.13文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-05-85-2
王灵镇种植胡萝卜已有20多年,在提高王灵镇种植业经济效益,农业增效,增加农民收入方面起到了非常积极的作用。为了提高胡萝卜产量和品质,实行无公害、高效种植,改善品质,提高商品性,笔者进行了无公害高效种植技术和种植模式探讨,现总结如下。
1胡萝卜高产优质良种选择
胡萝卜良种具有耐热耐寒,耐旱耐湿,生长快速强健,在不良的气候环境下能正常生长,根茎肥大芯细,形状丰满,呈圆柱形大小均匀一致,长度适中不显尖,颜色亮丽,光滑美观,商品性高,卖相好,根茎不开裂,抗病性强,耐储存适合长途运输,种皮较薄,种子发芽率高,苗期长势强。早熟良种生育期120~130天,单产5000公斤/公顷,特优晚熟良种生育期170~180天,单产7500公斤/公顷以上等特点,在王灵镇多选用长安19、四季红、美国助农、斯卡娜、美国冠军、美国高山大根等品种。
2适期播种,按市场需要上市
为提高胡萝卜的经济效益和商品价值,选择早晚生品种和中晚生品种调节时间栽培,争取市场需求最旺盛的时间段提早上市或延迟上市,因此,在胡萝卜生产中,王灵镇从8月底到10月底可采取露地栽培,早熟品种8月底至9月上旬种完,晚熟品种9月下旬到10月底种植。以适时采收上市或贮藏加工,如市场需要,可种植早中晚生品种如美国高山大根,秋种110~120天,10月以后种可延长到180~300天采收,利于贮藏加工出口,提高经济效益,提高种植户收入,并提高农民种植胡萝卜的积极性,保持胡萝卜种植业可持续发展带动胡萝卜相关产业发展。
3合理种植密度,及时有效促进壮苗
胡萝卜品质和卖价的好坏,产量收成的高低与种植密度有很大关系,90%以上的胡萝卜品种都有徒长旺长的特点,即1株萝卜高度能长到40~60厘米,密植的长得更高。所以,实际生产中种植胡萝卜的适宜密度一般为10000~12000棵/公顷,早晚生熟品种种植密度稍微大一点,中晚生品种密度稍微小一点,实际生产中采取很多农业手段使养分集中供应地下根茎,利于地下根茎的商品性提高和改善田间的小气候条件,针对胡萝卜有徒长旺长特点,农业生产要求一定及时间苗剔除弱苗择强去弱,每穴只留一株,调节好田间的通风透光度。
胡萝卜适宜选择土壤肥沃,pH值6.5~7.0,土质疏松,保水性、保肥性和透气性好的沙壤土或壤土种植。播种前,用精甲霜灵加氯虫苯甲酰胺做种子处理,选用发育健全、发芽率高的种子。同时,播种前施用控释型含硫的氮磷钾复合肥(12∶12∶17)30~25公斤/公顷,颗粒型控释硼肥18公斤/公顷,稀土锌7.5~10公斤/公顷作底肥,确保种子发芽出苗后有足够的养分供应,并促进壮苗早发。播种时,要控制土壤含水量,行距15厘米,株距7厘米,播种深度1~2厘米即可,用种量4.5~5万粒/公顷,播种期间要保持土壤湿润,确保全苗。
4平衡施肥,科学管理
胡萝卜以采食成熟适中的地下根茎为目的,生长期4~6个月,苗基数大,因此,管理上要注意深耕翻晒,施足基肥。针对胡萝卜生育期长的特点,增加有机肥施用量,提高土壤保肥、保水能力,提高地下根茎养分积累。施肥上要重施有机肥(煤灰)12~14吨/公顷,根据不同地力水平高低一般肥力田土施N、P2O5、K2O分别为3~4.5公斤/公顷、3.5~4.5公斤/公顷和6.4~8.5公斤/公顷,在播种40~50天施下全部磷、钾肥,以促进地下根茎膨大,视前期肥料用量及苗情,酌情施肥,也可叶面喷施生化制剂以促进膨大,但禁止喷施膨大素,否则地下根茎会腐烂,影响产量和收益得不偿失,应喷施含硼的微量元素叶肥,实现胡萝卜大个形状丰满生长匀称,外观光滑美观颜色鲜亮,适时上市,提高胡萝卜商品的外观性。适时追肥,应结合中耕除草、深施7厘米,苗高6厘米左右进行间苗,择强去弱,每穴留一株,然后施80公斤/公顷硫酸钾高钾优质复合肥。注意喷水时喷足水分,利于根茎生长。同时胡萝卜要注重补施胡萝卜微肥。根据胡萝卜中耕后有徒长旺长的特点,中耕完1~2天内喷施90克多效唑,宇花灵5号160克/公顷压苗以提高商品性和产量。
5搞好病虫害防治
生产中依照农业部标准菜园建设要求,王灵镇种植胡萝卜实施无公害防治害虫和预防病害,以提高胡萝卜的食用安全性和外观品质。胡萝卜外观的好坏与价格紧密相联,如滥用含氮量较高或含氯肥料及含激素膨大素,胡萝卜极易开裂、烂根、主根失去顶端优势而开叉,严重影响产量和收益。所以,对胡萝卜的病虫害必须要推行无公害防治,确保食用安全性。胡萝卜的主要病害为病毒病、叶斑病、根线虫病、白粉病及部分地下害虫等。
生产中,根据不同播种时间,在防治上采用相应的农业防治与药剂防治相结合的方法。
5.1农业防治
首先通过翻耕、深翻、翻晒、灭茬等方式降低虫源基数,尽量少用或不用农药,优先选用无公害高效、低毒、低残留农药、生物农药。
5.2药剂防治
对地下害虫如线虫、蝼蛄、蛴螬、地老虎、等可用0.4%氯虫苯甲酰胺颗粒剂30公斤+0.6%阿维菌素颗粒剂75公斤/公顷拌基肥撒施或用1%联苯・噻虫胺30公斤+10%克线丹75公斤/公顷拌基肥撒施。也可在低龄幼虫高峰期用10%醚菊酯乳油1000倍液+0.6%金线光1000倍液或25克/升溴氰菊酯1000倍液+0.6%金线光喷雾。对胡萝卜病害病毒病用0.5%香菇多糖1000倍液喷雾或病毒A1000倍液喷雾,叶斑病用325克/升苯甲・嘧菌酯1000倍液或40%丙环唑1000倍液喷雾,白粉病用80%多菌灵1000倍液或30%戊唑・多菌灵1000倍液喷雾。
6适时采收
胡萝卜的营养好坏和产量高低,还决定于采收期的时间长短,不同品种、不同时间播种的胡萝卜适宜的采收时期也不同,只有适期采收,才能保证胡萝卜颜色鲜亮、外观光滑、个头匀称、营养丰富、加工品质好的特点。不同品种的应根据其品种特性、当季气温和加工利用要求,确定适宜的采收期。一般早熟品种适宜种植够110天采收,迟熟品种8月底种植够170天适宜采收,超过这个天数容易开裂或烂根;中晚生品种10月以后种植(如美国高山大根)可延长到200~280天采收以供应市场需求。
7茬口安排
为提高全年经济收益、改良土壤性质,王灵镇种植户根据本地市场经济、地理特点,合理安排茬口,提高复种指数,选择适合的种植制度。栽培模式有以下几种:
7.1花生―卷心芥菜―胡萝卜
花生3月底前播种,6月底7月初上市;卷心芥菜6月上旬遮阳网拱棚育苗,7月初套种卷心芥菜,8月中旬上市;早熟良种胡萝卜8月底播种,9月底中耕;迟熟品种10月初到10月底种植全年纯收入可达15000元/公顷以上。
7.2西瓜―香葱―胡萝卜
西瓜在2月中旬前后大棚育苗,3月中旬到3月底移栽,6月底上市;6月初香葱遮阳网硼育苗,7月初移栽;8月中旬上市。8月底9月初种植早熟胡萝卜;10月初到10月底全年纯收入约17000元/公顷。
7.3甜玉米―蔬菜―香葱―胡萝卜
此种模式是复种指数最高的方式,甜玉米1月初农膜拱棚育苗2月底移栽5月上旬上市,蔬菜4月底遮阳网拱棚育苗5月中旬移栽,6月底上市,7月上旬种植香葱9月上旬香葱上市,9月底种植胡萝卜,全年纯收入约18400元/公顷。
7.4西瓜―甜芥菜―胡萝卜
软考网络工程师考试内容如下:
熟悉计算机系统的基础知识。熟悉网络操作系统的基础知识。理解计算机应用系统的设计和开发方法。熟悉数据通信的基础知识。熟悉系统安全和数据安全的基础知识。掌握网络安全的基本技术和主要的安全协议。掌握计算机网络体系结构和网络协议的基本原理。掌握计算机网络有关的标准化知识。掌握局域网组网技术,理解城域网和广域网基本技术。掌握计算机网络互联技术。
(来源:文章屋网 )
关键词:网络安全;工程化;实验教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)17-4166-02
The Program of“NetWork Security”Experiment Teaching Engineering in the College
PEI Hao
(Changzhou Textile Garment Institute, Changzhou 213164, China)
Abstract: "Network Security" course is an indispensable professional courses of the Specialty of Computer Network . In this paper, It is presented that the Program of“NetWork Security”Experiment Teaching Engineering starting from the point of view of Engineering and Building secure enterprise network ,provide the direction of thinking for curriculum reform.
Key words: network security; engineering; experiment teaching
《网络安全》课程的主要目的是使学生能够以网络安全技术实际应用为主线,将安全理论、安全工具与安全实践三方面内容有机结合在一起,从而具备组建和管理较安全的企业级局域网的能力。理论教学以“必需、够用”为度,同时加强实践性教学环节,着重提升学生的解决网络安全问题的能力。教学的整个内容应该讲究知识性、系统性、条理性、连贯性,力求激发学生兴趣,注重提示各知识之间的内在联系,精心组织内容,做到由浅入深,由易到难,删繁就简,突出重点,循序渐进。
1《网络安全》课程工程化
1.1课程特点
当前许多高职高专都开设了计算机网络安全的相关课程。然而高职高专学生前导课程相对较少,预备知识相对缺少,很难理解教材中艰深的理论。反映在教材上,大部分还是以普通本科教育内容压缩的产物,教学过程偏理论、少实践。
经过近几年的摸索和总结,我们发现该门课程具有如下特点:
1)理论性较强,涉及的知识面较广,更新较快。
2)课程的预备知识要求较高,前导专业课程多。
3)实践性强,对实验环境的要求较高,很多实验要求在模拟的真实环境下进行。
4)由于要做多种攻防实验,因此实验具有一定的破坏性。
5)由于涉及到多个学科,知识缺乏系统性。
从以上特点可以看出,计算机网络安全课程是理论、原理和实践综合应用的一门课程,同时也决定了网络安全课程教学的具有相当大的难度。
高职高专院校的计算机网络安全课程的培养目标更应明确以就业为导向,培养具备高级网络安全技术的工程型人才。同时,高职高专学生前导课程相对较少,预备知识相对缺少,很难理解教材中艰深的理论。反映在教材上,教学过程偏理论、少实践,结合工程实践的教材更少。如何才能使得学生成为既能对网络安全理论原理有充分的了解,又具备高级的安全技术及较强学习能力的工程型人才呢?使用工程化的方法来改革和构建网络安全课程是不失为一种行之有效的方法。
1.2工程化改革
网络安全课程的工程化改革应以在相关教学理论指导下,以构建安全的企业网络贯穿教学主线,根据企业网络安全的实际需要不断扩展。通过工程化的实施,既能满足企业的实际需求,又能完成一系列完整的实验实训。同时,以形象化的教学方式完成理论知识的深度掌握,理论又反作用于实践,避免了枯燥无味的理论知识的学习过程,最终使得学生网络安全技术能力上有本质的提升。
2实验教学具体方案
2.1实验教学平台
网络安全课程的实验教学具有一定的特殊性。首先,实验所需的各项软件工具大多是黑客工具,收集与使用要加以管理。其次实验过程可能需要计算机的重复启动,而现有的实验教学环境大多装有保护卡、还原卡恢复计算机的设置,使得实验无法进行。最后,其实验内容具有一定的破坏性,可能会对互联网安全产生威胁。因此,既要看到实验的教学效果,还要能够避免产生对互联网安全的威胁,这也是对实验教学平台的基本要求。
因此,教学平台基于Internet仿真环境和虚拟机技术,在仿真环境中企业网计算机上安装虚拟机,运行Windows 2000或者Windows 2003操作系统,满足实验教学的要求。
2.2实验教学内容
从构建安全的企业网角度出发,网络安全管理员应该具备如下专业知识和能力:
(1)Windows系统安全基础知识
(2)个人计算机操作系统安全防护
(3)常用服务器系统安全防护(Web、FTP、DNS、DHCP服务器等)
(4)安全软件的使用(针对于使用人员)
(5)路由器防护(可见于《网络设备》课程)
(6)VPN防护(可见于《网络设备》课程)
以上各项要求中,部分内容应该已在前导课程中有所掌握,其余各项需在《网络安全》课程中予以培养。
因此,《网络安全技术》实验教学内容主要由基础知识、个人计算机攻防、服务器权限提取及Web的入侵与防范、安全软件防护四个模块组成,如表1所示。
表1实验教学内容
可以看出,实验教学内容的安排是从易到难,依据企业网组成的各个元素比如个人计算机使用安全、服务器安全配置、互联网接入设备安全及安全软件的安装与使用等,实现针对性的安全防护和管理。
3结束语
《网络安全》课程的教学存在相当大的难度,文中对《网络安全》工程化教学方式进行了探索,以生动有趣的攻防实验激发学生学习的兴趣和提高实践能力,与理论知识相互反复验证,最终能够掌握网络安全管理所需的各项知识。同时,网络安全实验教学也有一定的特殊性,既可以提升网络安全管理能力,也可能会用于非法活动,对互联网和社会造成危害。因此,在教授知识的同时,也要加强职业道德的培养。
参考文献:
[1]彭雅莉,于芳.计算机网络课程实验教学改革的探索[J].计算机教育,2011,2.
[2]裴浩.基于工作过程的《网络集成技术》实验环境设计[J].电脑知识与技术,2009.6.
二、数据库课程在网络安全与执法专业能力培养中的重要性分析
1.地位及其与其他课程的联系。网络安全与执法专业融合计算机科学与技术、信息通信工程、信息安全以及公安管理等专业学科知识,旨在培养信息时代的优秀网络安全管理与执法人员。作为计算机科学与技术专业的主干课程,数据库同样应该成为网络安全与执法专业的重要课程之一,通过教授数据库设计和数据库管理,结合当前技术发展前沿,讲授数据库原理及其应用,对完善网络安全与执法专业建设具有重要意义。数据库课程作为专业基础课程,为后续的网络犯罪现场勘查与取证、电子物证分析、网络犯罪侦查、信息安全技术、恶意代码分析、数据挖掘等课程提供基础。
2.信息时代数据管理在公安工作中的重要性。公安信息资源以数据形式存在,而数据驱动警务变革成为现代警务发展趋势,这对整个公安工作提供了机遇、提出了挑战,使数据库管理、维护和运用显得尤为重要。首先,全球网络化使人与人、人与物之间的联系无所不在,促成了数据的爆发式增长,数字世界疆域扩大和数据内容纵深发展,数据挖掘等非传统手段的使用能力,极大地体现了公安战斗力的强弱。其次,数据间各种联系对公安工作蕴藏着巨大价值,结构化数据与非结构化数据收集、整理、分析、挖掘将为公安工作提供巨大助力,极大地影响着公安工作模式。第三,网络安全与执法工作中,网上“打、防、管、控”办案,网络犯罪现场勘验,发现、收集、固定、保全电子数据证据和分析检验,开展网络犯罪案件侦查、情报研判工作,也都离不开数据处理和数据管理。
3“. 互联网+”时代的公安工作新特色。简单地说,“互联网+”就是“互联网+XX传统行业=互联网XX行业”,对于公安工作“互联网+”意味着将互联网的创新成果融入公安工作中,要求公安工作者转变思想,顺应信息化潮流。近年来,各地公安机关相继以互联网、行业网为基础搭建了云计算大数据平台,整合获取各类信息资源形成数据资源池,围绕这些数据资源的管理和利用,建立了自己的网络应用系统,以提高公安工作效率,其中,数据的有效性是公安应用成效的核心。
三、公安工作数据库应用能力需求分析
数据库是可以表示信息的数据仓库,在数据库中可对这些数据按照组、列规则存放,并对其进行安全、规范、去冗余等集成化管理,最重要的是数据库管理系统强大的数据处理能力,几乎超过任何一门语言处理能力。理解数据库存储原理和应用是数据处理相关工作之必备能力,也是网络安全与执法工作人员的必备能力。数据库课程是培养数据综合应用能力、提高教学对象信息素养的有力工具。为使网络安全与执法专业毕业生能够更快、更好地融入工作,有必要将该专业的数据库课程教学与公安实际工作能力需要结合起来,创新改革教学方法,输出满足网络安全与执法工作需要的合格人才。
四、以培养能力为核心进行数据库课程实践教学改革
1.数据库课程实践教学中存在的不足。《数据库原理及应用》是网络安全与执法专业开设的数据库技术课程,旨在培养学生主动利用数据库解决实际问题的能力。课程本身具有较强的理论性和工程实践性,通过教学实践经验,我们发现在该课程的实验教学中存在若干不足。
(1)教学内容方面。该课程教学内容包括计算机基础知识、数据库设计理论(数据库设计范式)、关系代数和集合运算数学理论基础、结构化查询语言等,内容繁杂且有较大跨度,但实验实训中实际结合的案例少,导致课程与实际解决问题脱节。
(2)教学方式方面。课程内容繁杂导致理论学习较困难,而学生具有思维活跃、动手能力强的特点,二者相比,学生提出理论知识多且不好学,这说明传统的教学方式不适应该课程。
(3)考核方式方面。数据库课程兼具强理论性和强实践性特点,导致传统的考核方式反映不出真正的掌握情况。
2.以培养能力为核心进行数据库课程实践教学改革。为了提升数据库课程教学质量,解决数据库课程教学中存在的问题,我们以培养能力为核心向导,进行了相应的课程教学改革实践工作。
(1)调研并确定课程能力培养目标。在调研阶段,主要依据学院网络安全与执法专业人才培养方案,对网络安全与执法工作对数据库技术需求进行调研分析,结合数据库教学中存在的上述问题,从我院学生具体情况出发,确定本课程的教学目标是:传授数据库基本知识和技术,培养学生实际动手写的能力以及分析、解决问题能力,提高学生的综合信息素质。
(2)组织合理的教学内容。围绕着上述不同层次目标,从简单到复杂递进构建数据库课程教学体系内容,进行教学内容的组织,可将网络安全与执法的数据库课程分为两个阶段进行,一个是在大二阶段进行《数据库原理》课程教学,主要教学内容为结合一个具体的数据库管理系统进行数据库基本原理和基本操作学习。之后,可在大三或大二下学期开设《数据库应用实践》课程,具体学习内容为开发简单的数据库应用系统,通过实践掌握数据库应用技术,达到毕业后在工作中能够迅速上手的教学目标。
(3)设计教学方案并落实教学。根据数据库教学内容及课程性质,数据库课程的实践教学在巩固基础知识、加强实际动手能力及提高综合素质方面尤为重要。依照课程能力培养目标和课程内容的分析,本课程的实践教学包括课程实验和工程实践两部分。课程实验目标、内容和方案主要是针对理论知识的巩固和吸收设置,工程实践教学则为培养创新能力而设置,要求学生在原有理论基础上,参与到实际问题解决中,了解前沿数据库技术、解决实际问题,在实战演练中将锻炼和提高能力。
(4)实践总结并改进方案。教学过程中,通过课堂讲解中进行代码分析,利用演示加提问、讨论等方式,鼓励学生用数据思维方式思考问题和自己动手解决问题,养成创新思维习惯和能力,在实践中通过动手解决实际问题来培养和锻炼学生,实现三个层次能力的培养。鼓励学生参加计算机软件水平考试,测试课程学习效果。根据学习效果,对教学方案进行调整改善。
一 实习目的
理论联系实际,巩固所学知识,提高处理实际问题的能力。为自己能顺利与社会环境接轨做准备。
二 实习任务
计算机基础理论在实践中的应用
三 实习内容
1.mysql数据库的安装。配置和使用
2.java基础,java网络编程
3. linux基础命令,linux bash shell编程,linux服务器的配置,linux常用软件的安装配置使用
4.网络安全
5.计算机的日常维护
四 实习过程
1.网络基础的实践
20xx年1月6日,我把电脑从学校搬回家里。20xx年1月13日,家里的网络通了。在这段时间内,我和家人去网通的商那里报装了adsl 1m包年的套餐。我在商那里观察了他们的网络布线情况。那里有一个modem和一个交换机,上面密密麻麻地布满了许多网线和一些电话线。20xx年1月13日,安装人员终于来到我家,帮助我们接通了网络。家里电脑的上网方式是虚拟拨号上网,使用的ppp协议。线路连接方式是:电话线——modem——电脑网卡的rj45接口。电脑在学校上网的线路连接方式是:电话线——分离器——电话机——路由器——电脑主机的rj45接口。在学校,提供服务的运营商是中国电信;在家里,提供服务的运营商是中国网通。使用中国电信的打开南方的网页快,例如打开qq空间;使用中国网通的打开北方的网页快,例如看央视的视频。我的电脑在家里出现的问题有:1.打开不了qq空间(在学校可以)2.linux上不了网(在学校可以)。
2.数据库的学习
20xx年2月,我开始做毕业设计。数据库sql 200在xp2安装过程中失败。失败的原因本人至今不知道。大二时曾经安装过sql 20xx,后来使用出现问题,我把它卸载掉。本人重装系统后发现:原来重装前的系统可以安装sql 20xx,从那一次开始,安装都失败了。有一次,安装sql 20xx过程中出现系统蓝屏。本人得出的结论是:sql 20xx软件与xp2系统不兼容。本人是盗版软件的受害者。因此,本人下决心学习mysql。msql是稳定的,开源的中小型数据库。在不同系统都可以安装,使用mysql.。大二学习的数据库是sql 20xx,这段时间学习的数据库是mysql。mysql是使用命令行的方式,sql 20xx是图形界面。他们的语法都是sql语言。所以,学习难度不大。他们的语法之间有细微的差别。
3.计算机日常维护与网络安全
从20xx年3月至今(在电脑上网期间),我认为微软自带的ie浏览器的稳定性和安全性差。本人偏爱firefox浏览器。firefox的安全性和稳定性较强,可以根据需要安装插件。不知道为什么,本人用xp2系统安装光盘卸载ie失败,只好用ie修复专家把ie的部分屏蔽。但是有的网页只能ie用打开,如在央视在线观看视频。在使用系统xp2的过程中,计算机的蓝屏故障频繁。蓝屏故障的原因有软件安装问题,有时候软件卸载引起的问题。所以我决定学习linux,在windows中打游戏,看视频。
4.linux的学习
本人在校使用linux系统上网学习中未发现计算机蓝屏。本人对linux的安全性和稳定性非常欣赏。除了毕业设计时间外,本人在今年上半年在家认真学习linux。鸟哥linux私房菜是很好的教材。平时经常linux在系统下操作,如安装,卸载常用软件,打游戏,听歌等日常活动。本人学习了linux的基础命令后学习了的linux基础编程。可以通过学习linux的编程,熟练掌握vi编辑器的使用。学习程序写注释,编写程序所需注意的问题。本人对的linux网络安全感兴趣。本人正在学习鸟哥的linux私房菜服务器版结合复习网络基础的内容。
5.java的学习
本人在学习java 之前学习过html语言,javascript基本语法,c、c++语言的基本知识。在学校学习的c语言,c++,为我在学习java的路上打下了良好的基础。java的跨平台性,较强的安全性,功能强大性是我把它作为学习的目标之一。我首先读懂书中的每一个程序,然后做书本的习题,接着与答案对照,然后通过写书中的程序复习,提高自己的编程水平。以前,我认为编程就是编程。后来,当我学习网络编程时才发现学习网络编程需要网络基础知识。上面套接字,url,端口号等。学习多线程这部分是需要有操作系统的基础知识。挂起,执行,睡眠等各种状态的相互转换,同步方法等。学习,需要用到很多的基础知识。这些知识是过去我所学习过的。学习编程 语言,最好的方法是多想,多写,坚持。在解决问题时,需要的是足够的耐心,检查,核对程序是需要细心。
通过拉网线,mysql的学习,计算机的日常维护与网络安全,linux的学习,java的学习。这些实践性课程的学习,是我能更好地理解基础知识。大一,大二所学的理论知识,是学习应用知识的基础。理论与实践相结合是一种比较好的学习方式。
关键词:计算机网络安全;实验教学;教学改革;教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0108-02
计算机网络安全是一门涉及计算机科学、网络、通信技术、密码学等多个学科的综合性课程,课程理论性强,涉及知识面广,对学生的理论与实践两方面的要求均较高。课程涉及的内容主要有防火墙、入侵监测、信息加密、恶意代码防治以及网络安全协议等[1]。由于课程具有强烈的工程背景,学生在学习和掌握该课程时,常常感觉空洞、抽象,无法与实际相结合。传统的计算机网络安全实验课程仍主要停留在教师演示、学生验证阶段,学生很难深入理解技术原理,且实验环境要求高,教学效果不理想。因此,如何更充分地将理论与实验进行有机融合,构建更合适的环境和平台,使学生理解掌握理论知识,独立思考,锻炼分析解决具体问题的能力,为该课程实验教学研究中的主要问题。本文结合笔者所在课程组多年来的教学实践,详细阐述了课程组所做的具体研究与探索。
一、现状与存在的问题
计算机网络安全实验教学的目标旨在培养学生的实际应用能力,学生在掌握各种网络攻击技术原理的基础上,能够针对不同环境下的网络应用规划、设计安全方案,并实施有效的网络安全管理。而单纯利用实验室组建局域网进行实验教学无法满足这一培养目标的要求。概括而言,当前实验教学过程中存在以下主要问题[2,3]。
1.实验学时相对偏少。目前大部分高校还是以理论教学为主,实践教学为辅。以笔者所在学校为例,计算机网络安全课程48学时中理论教学占40学时,实验教学仅8学时,教师在设计实验项目时只能覆盖相对有限的几个网络安全原理,而学生实际遇到的网络安全问题很可能是多个问题的集合,这也导致了实验内容零散、实验项目单一的问题。
2.实验内容的特殊性。计算机网络安全实验很可能会对实验室中计算机系统的硬件或软件带来不可逆转的破坏。安装还原保护卡使得需要特定配置的实验无法正常进行,但如果取消还原保护卡,又可能会导致计算机系统出现运行缓慢、死机、文件被删除、更改或大量复制等异常现象,甚至导致系统崩溃,从而影响其他课程的实验教学工作。
3.实验效果的不确定性。一是实验的集中进行,容易导致计算机系统的配置被频繁更改,感染多种恶意代码,导致实验失败。二是实验需要多台计算机协同操作,例如分布式拒绝服务攻击过程实验,一个班级的学生通常在40人左右,分组以2-4人为宜,则分组数至少为10组,需要大量的物理设备,加重设备的维护成本,实验效果不明确。
4.实验过程的模式化。实验过程大多仍采用传统的教师演示学生按照实验指导书的步骤进行操作的方式,学生即使完成试验,遇到具体问题也不知如何解决。如数据加密软件实验,学生能按照软件的使用步骤,很好地掌握DES、3-DES、IDEA、RSA、MD5以及SHA等密码学算法的基本原理,但在具体开发Web应用程序时却仍然不知该如何应用这些算法来加强安全性。可见,实验没有达到培养学生发现、分析和解决问题能力的效果。
二、改革与创新的具体举措
针对上述问题,笔者认为应从优化实验教学内容、构建高效实验平台、创新实验教学模式、改进考核评价机制等四个方面对计算机网络安全实验教学进行改革与创新,以期能有效提高学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力和创新实践能力。
1.优化实验教学内容
精心选取与优化设置实验教学内容,是提高实验教学质量的重要途径。实验项目的设计应由浅入深、由易到难、由局部到整体,体现由演示到应用再到设计的进阶式过程。具体到网络安全课程,前期的实验项目应设置网络基础知识和加密技术,让学生建立起网络安全的基本概念;然后按照从攻击到防御的思路,先分析扫描、监听以及各种攻击技术,再过渡到对各类安全技术的介绍,包括系统安全、网络安全和应用安全技术等;最后将各个专项安全技术进行融合,实现网络安全的整体解决方案,促使学生建立起对网络安全体系架构的认识。
设置计算机网络安全实验教学的内容应遵循以下几点原则:
(1)基础性。理论基础类实验主要通过对系统进行基本的安全配置以加强安全防范,从而使学生充分理解和掌握计算机网络安全涉及的理论知识。
(2)综合性。将课程中基本原理和方法与实验内容进行有机融合,设置成综合的项目式实验教学内容,各个实验项目又相对独立、完整,使学生形成对各种网络安全问题的感性认识,提高解决实际问题的能力。
(3)典型性。实验项目应突出某个计算机网络安全理论在具体实践中的典型应用过程。当学生在实际工作中遇到类似问题时,可借鉴这些典型实验项目所体现出的通用解决方法。
(4)真实性。每个实验项目应从某个具体的网络安全事件入手,通过文档、视频等相关资料的展示对本项目所依托的真实案例进行详细描述,以激发学生的实验兴趣,并引出实验目标。还应适当增加有关网络安全的前沿内容,以帮助学生了解业界的发展动态。
(5)障碍性。应通过对计算机系统、网络和服务器配置使用多个网络安全技术加以保护,给学生的实验过程设置一些人为的障碍,以促使学生思考找出解决障碍的方法和途径,大大提高实验教学内容的吸引力,充分锻炼学生解决实际网络安全问题的能力。
(6)差异性。可为每个实验项目设置不同的实验要求,为实验内容划分难易等级梯度,规定必做内容和选做内容,因材施教,使得不同基础、不同能力的学生都能够通过自身的努力完成相应的任务,让学生在实验中获得成就感,以激发其学习兴趣。
2.构建高效实验平台
计算机网络安全实验具有综合性、应用性、攻防性及工程性等特点,对实验环境有更高的要求。一些攻击类的实验还可能会对网络环境、计算机系统产生破坏或负面的影响。实验室一般会安装还原保护卡等设备,当进行安全设置或安装安全补丁、软件等原因需要重启计算机后,系统数据便会恢复,实验则无法继续。因此,如何有效地平衡实验室管理维护和实验需求这一对矛盾,是构建网络安全实验教学环境和平台需要重点考虑的因素。
一般而言,高效的网络安全实验环境和平台应具备以下三个特点:
(1)实战性。应在实验环境和平台中设置Web服务器、数据库服务器、邮件服务器、域名服务器等Internet中广泛应用的信息系统,以模拟出可实战的网络环境作为计算机网络安全攻击与防御实验的平台。
(2)真实性。在网络攻击与防御实验环境和平台中存在的各种安全漏洞应来源于真实的网络应用案例,上述的各个服务器系统应设置不同的安全级别,以体现交互式的网络攻击和防御过程。
(3)合作性。每个实验小组由2-4名学生组成,小组内部形成小型局域网,实验项目由小组成员协作完成,以培养学生独立思考能力,强化学生的团队合作意识和沟通交流能力。
虚拟机技术[4]是目前构建网络安全实验环境和平台应用最为广泛的技术,其通过软件在物理机器上模拟出独立的物理环境安装或运行操作系统,可有效降低实验成本,减少易耗品的消耗,且不受时间、空间的影响,可充分发挥现有设备的作用,也更适合要求相对苛刻、任务特殊而复杂的实验。一方面,采用虚拟手段可有效隔离外部网络环境,减少实验安全事故的发生,降低对实验设备造成的损害;另一方面,网络安全实验大多比较复杂,需要较多计算机设备,现有教学条件通常很难满足大量学生同时进行实验,采用虚拟机技术,可使实验环境扩展性更好、利用率更高。目前较常见的虚拟机软件有VMware、Virtual PC、Java虚拟机、UML、Xen和Bochs 等,其中VMware Workstation在实验教学中应用最为广泛。
3.创新实验教学模式
实验是在教师的指导下以学生为中心获取技术经验的学习过程,应重点考查学生的学习效果和实践能力,教师应由实验步骤的演示者转变为实验过程的引导者,学生则应由被动的接受者转变为实验过程的主导者。在教学过程中,应采取开放的态度,教师仅提出实验项目需要解决的问题和预期效果,不规定具体步骤和方法,不强求进度,不刻意追求实验结果,由学生独立思考设计方案、选择软件、实施步骤,以培养创新性思维,并鼓励学生提出不同解决方案,并结合实验结果进行探讨。
笔者所在课程组根据几年来的实际教学经历,认为采取分组实验和对抗实验的方式,更易于激发学生的实验兴趣,培养学生解决实际问题的能力。分组实验可摆脱学生在实验过程中的孤立性和被动性,学生通过交流讨论开拓视野,提高动手动脑的兴趣,锻炼了组织、沟通和协作能力。对抗实验可激发学生的兴趣,如可通过监听QQ程序并公布学生的QQ帐号及其部分聊天内容,从而使学生产生对网络监听技术做深入了解的兴趣。又如冰河木马实验,学生通过控制与反控制的过程,加深对木马工作原理的理解。
实验教学模式改革与创新,就是要逐步从教师先讲实验原理和步骤,然后学生按照实验指导书完成实验的传统模式,转变到采用诸如任务驱动教学法、案例教学法、启发式教学法等更有效的教学手段,调动学生的主观能动性,提高学生自主学习的能力。具体而言,任务驱动教学法,就是在教师指导下以学生为中心的学习,教师起组织、指导、帮助和促进的作用,利用情境、协助、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终达到学生实现对当前所学知识意义建构的目的。案例教学法则以案例为基本教学材料,将学生引入具体的问题情境中积极思考、主动探索,以提高教与学的质量与效果。启发式教学,可在充分发挥教师主导作用的前提下,激发学生的学习兴趣,培养学习主动性。
另外,还可采用多元化的实验教学模式[5],将计算机网络安全实验内容进一步细化为示教型、任务驱动型、小组协作型、师生互动研究型、开放型以及工程实践型等多种类型,针对各个类型分别采用不同的教学过程,以达到更好的教学效果。
CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)是当今国际高等工程教育的一种新模式[6],由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学共同倡导。该模式更加注重扎实的工程基础理论和专业知识的培养,以构思、设计、实施及运作全过程为载体来培养学生的工程实践能力。CDIO倡导做中学(Learning by Doing)和基于项目教育和学习(Project Based Education and Learning)的新型教学模式,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,培养学生的工程能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力,从而培养既有过硬专业技能,又有良好职业道德的国际化工程师。显见,CDIO工程教育模式与计算机网络安全实验教学的目标非常契合,采用CDIO工程教育模式来设计计算机网络安全实验教学过程是可行的。
4.改进考核评价机制
改进实验考核评价机制是实验教学改革与创新的重要组成部分。科学的实验考核评价机制,不仅考核学生的学习情况,更重考核学生的学习过程,让教师通过对学生的考核进行自身的教学反思,以及时调整教学内容和教学方法。传统的实验考核方式是学生做完实验后教师根据实验报告评定成绩,有一定的局限性,教师一般很难客观、准确、全面地评价学生对课程的掌握情况及实践操作水平,会严重挫伤学生的自尊心与积极性。
具体到计算机网络安全课程的实验考核环节,可采取“平时成绩+操作成绩+考试成绩”的综合评价机制进行考核,注重学生平时的表现,同时兼顾学生对基础知识的掌握情况和实践动手能力。考核时将学生划分成不同层次,考核内容、难度不同,对应的权值也不同,学生可根据自身情况选择不同的难度级别,从而最大程度发挥学生的积极性、主动性和创造性。
三、结语
通过以上措施,可使实验教学与理论教学联系更加紧密,拓宽学生的知识面,培养学生的工程素质,提高学生的实践动手能力和创新能力。近年来,笔者所在的课程组已指导多名学生申请计算机网络安全相关的各级大学生创新项目多项,参加江苏省和全国信息与网络安全技术竞赛多次,并获得较好名次。
计算机网络安全技术的发展日新月异,许多新的实验教学理念和实验教学模式也相继出现。因此在今后的教学过程中,课程组需要进一步总结、研究、探索、创新和实践更适合计算机网络安全实验教学的新理论、新模式和新方法。另外,打铁还需自身硬,教师亦需要不断提高自身的工程素质和实践能力。
参考文献:
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[3]廉龙颖,王希斌,陈荣丽,等.网络安全技术实验课程P+T+E教学模式研究[J].教学研究,2012,35(6):100-102.
[4]李馥娟.虚拟机技术在复杂网络实验中的应用[J].实验技术与管理,2009,16(12):79-83.
[5]聂方彦,汪永琳,荣秋生,等.计算机专业实验教学多元化教学模式探索与实践[J].大众科技,2013,15(3):122-123.
关键词:大学生 网络使用 安全意识教育
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-0-02
1 大学生网络使用情况调查
1.1 调查方法
本次调查使用了问卷调查法,自行设计调查问卷,共29个题目,以封闭型问题为主,个别题目设有开放性问题。调查采取随机抽样方式,兼顾性别、专业、年级等方面的分布,发放问卷300份,收回问卷291份,有效率回收率97%。
1.2 调查结果
1.2.1 样本情况
在291份有效问卷中,男生126人,女生165人;来自直辖市、省会城市学生125人,普通城镇学生102人,农村学生64人;专科学生63人,本科学生228人;一年级学生64人,毕业年级学生122人,其他年级学生105人。
1.2.2 电脑使用情况
受访学生中93.82%拥有自己的电脑,3.09%正准备购买,只有余下的3.09%认为不必拥有个人电脑。在拥有个人电脑的273名学生中,72.53%只限本人使用,24.54%偶尔会借给其他人使用,只有2.93%会将电脑放在宿舍中让大家随便使用。部分学生(45.42%)为自己的电脑设置了开机密码,其中70.97%的学生密码只有自己掌握,25.00%的学生会将密码告诉几个要好同学,只有4.03%的学生密码知悉范围很大。
1.2.3 网络使用基本情况
统计结果显示67.01%的学生上高中之前就已经开始使用电脑,90.03%的学生上大学后每天都会使用电脑,75.26%的学生每天上网时间在2 h以上。90.72%的学生选择在自己的宿舍或者学校教室上网,只有5.84.%的学生会选择去网吧上网。大部分学生使用网络和朋友进行交流(71.48%)、娱乐(60.14%)和查阅文献资料(60.14%),部分学生使用网络进行购物(40.21%)、了解咨询(35.74%),少部分学生使用网络玩游戏(29.90%)。有73.54%的学生使用自己真实姓名进行网站注册,其中85.98%注册了两个以上。学生实名注册的网站以社交类网站(78.97%)、校园网站(58.41%)和政府银行官网(52.34%)为主,其他还有购物类网站(23.36%)、资源下载类网站(7.48%)、就业招聘类网站(6.54%)。
1.2.4 网络安全意识及行为
学生在网站注册信息时对需要提供的姓名(31.27%)、就读学校(11.34%)、手机号码(66.67%)、身份证号(90.72%)、家庭住址(59.79%)、家庭电话(52.92%)等个人信息心存顾虑。在网站密码设置过程中,6.87%的学生为方便记忆会选择非常简单的设定方式,17.53%的学生会直接使用与自己或家人生日、电话、住址等信息相关的内容,36.77%的学生会间接使用与自己或家人生日、电话、住址等信息相关的内容,25.09%的学生会注重安全使用结构比较复杂的字符串,13.74%的学生设定比较随意。28.52%的学生所有网站密码使用一样的密码,66.32%的学生根据网站类型设定不同密码,只有5.16%的学生所有密码设置都不一样。81.44%的学生只在自己电脑上设置聊天工具自动登录,4.13%的学生在常用电脑上设置聊天工具自动登录,2.06%的同学在所有使用过的电脑上都设置自动登录。学生在网络聊天过程中43.99%曾提到手机号码、11.68%曾提到身份证号、5.84%曾提到银行卡号、11.00%曾提到家庭住址电话、6.87%曾提到密码信息。21.99%的学生会清除在别人或公用电脑上的聊天记录,49.89%的同学没有考虑过聊天记录删除的问题。97.43%的学生会给电脑安装杀毒软件,65.93%会经常更新病毒并进行电脑维护。
2 调查结果分析
2.1 信息安全意识有待加强
从问卷结果来看,目前大学生对网络的使用非常频繁。虽然来自大城市的学生比来自普通城镇和农村的学生接触电脑、网络时间早,但进入大学以后学生拥有个人电脑以及上网频度、时间上并没有显著差异。大学生通过网络进行信息、与朋友交流、查阅资料、下载娱乐资源、购物消费等活动,网络几乎已经成为他们生活中必不可少的一部分。学生在使用网络的过程中,更多关注它的便捷、快速、沟通无限,而很少注意到与此同时可能产生的信息外泄以及由于信息外泄可能导致的危害。
2.2 网络危险行为时有发生
由于网络安全意识的欠缺,大学生在网络使用中诸如不及时升级杀毒软件、不及时修补系统漏洞、不妥善设置及保护密码信息、网络聊天内容随意涉及个人核心信息、在非个人电脑上设置聊天工具自动登陆、不清除在非个人电脑上的聊天记录等危险时有发生。部分学生(21.99%)因此发生过注册号码被盗的情况,少数学生(6.87%)因此造成了财产损失。
3 增强大学生网络安全意识的思考
3.1 提高对大学生网络安全的重视程度
大学生是网民化最高的一个群体,网络几乎已经成为大学生生活中必不可少的一部分。多数大学生在网络的使用过程中具备一定安全防范意识,在提供个人信息时较为谨慎。但由于大学生群体人数较大,网络使用时间长、频度高,可能发生的安全隐患问题相应较多,因此高校有必要提高对大学生网络安全的重视程度,加大对大学生群体的网络安全教育。
3.2 加强大学生的网络安全教育
3.2.1 网络安全教育进课堂
课堂教育是最能使学生集中接受各种知识的教育方式,网络安全教育应充分利用这一方式。高校作为培养高等教育人才的单位,应全面考虑网络安全对学生的重要性,合理、适当安排课时,向学生讲授网络安全知识,并进行考核、给予学分,增强学生学习网络安全知识的积极性,使其真正掌握相关知识,提高自我保护的能力。
3.2.2 宣传教育常态化
一过性的宣传教育往往得不到学生的长期重视,很容易被学生所遗忘。而网络安全问题是时时存在的,因此,高校的网络安全宣传教育应做到常态化,长期持续地进行,使网络安全意识真正渗透到每个学生的头脑里。
3.2.3 教育形式多样化
常态化网络安全宣传教育,如果采取单一的方式,很容易使学生产生疲劳感,甚至产生抵触情绪。因此,宣传教育的方式应采取多样化。除上述所提到的课堂教育外,还可采取专题讲座、主题班会、知识竞赛、有奖答卷、橱窗漫画、网络宣传、广播提醒等方式。具体适用哪些方式,还需各高校根据具体自身情况,因地制宜、因人施教。
3.3 提高大学生的网络防范水平
3.3.1 课堂教学与实际应用相结合
目前,各高校普遍在大学一年级为学生开设了计算机应用基础课程,让大学生了解、掌握计算机和网络的基础知识及使用方法,内容涉及到一些网络信息安全方面的知识。但学生对这些知识的理解和掌握更多停留在理论和考试层面,实际应用能力较差,有相当一部分学生不会独立安装操作系统、配置防火墙、安装杀毒软件、更新病毒库等操作。因此,在大学计算机课程的教学过程中,应该注重理论联系实际,强化学生的网络安全防范操作技能的
训练。
3.3.2 为学生提供必要的技术支持
高校网站是一个公共的服务平台,学生们会经常使用校园网站查阅文献资料和了解校园信息。在网站的内容设置中,可以增加计算机基础知识、网络攻击过程介绍、网络安全防御技术介绍、网络安全病毒防治产品介绍并提供相应软件下载,从而为大学生提供必要的技术支持。
3.4 加强对大学生网络使用的监督管理
除了提高大学生个体的网络安全意识及技术防范水平外,高校还应该加强对自身网站的维护管理,制订规章制度,约束学生的上网行为,从而降低大学生网络危险行为的发生,避免学生人身财产损失。
参考文献
[1] 卢伟.大学生网络安全意识现状与对策研究[J].山东行政学院山东经济管理干部学院学报,2009(3).
[2] 刘新华,巢传宣.对大学生网络安全意识及教育现状的调查[J].调查研究,2011(14).
关键词:网络安全部署与实施;课程定位;课程开发;工作过程;课程设计;学习情境
作为国家级示范院校的非示范专业,我院计算机网络工程专业根据国家教育部的有关要求,把工学结合作为人才培养模式改革的重要切入点,推进工学结合,突出实践能力培养,在实践中取得了一些成绩。
课程定位
课程在专业中的定位计算机网络工程专业培养的学生应当具备网络基础理论知识和专业实践知识,具备较强的从事企业局域网的网络规划、设计和管理,主机设备安装、调试与维护,网络系统安全检测与调试,网站程序设计开发等工作的能力,能够适应生产、建设、管理和服务第一线需要。我院将计算机网络工程专业培养方向定位为网络设计与实施、网络管理和网络编程三个方向,《网络安全部署与实施》课程的开发是基于网络设计与实施、网络管理这两个岗位的工作需求开展的。该课程在网络设计与实施、网络管理岗位中的相关的需求,对网络人才的核心技能培养有着关键作用,同时该课程对网络技术技能的要求也很高。因此,我们将《网络安全部署与实施》课程定位为该专业的核心课程,同时确定了课程的目标是培养学生在网络工程中安全计划、部署、实施与管理的职业技能和职业素质,具备在工程实际项目中确保网络安全的能力以及团队协作、沟通交流、职业道德、网络安全法规等方面的综合素质和能力。
该课程与前导、后继课程的联系《网络安全部署与实施》涉及的网络基础知识是在《计算机网络技术基础》课程中讲授的,路由器规划管理技术是《路由器部署与实施》课程讲授的,交换机的规划与管理来源于 《交换机部署与实施》课程,基本管理与配置无线网络、广域网络涉及的知识则来自于《无线网络应用实践》、《广域网技术实施》两门课程。可以看出,学生在学习了上述前导课程后,对网络规划、部署与实施的基本技术与技能已经大体掌握了,《网络安全部署与实施》课程也是对上述前导课程进一步深化、应用和提高,因此网络安全基础课程可以通过项目引导方式,将网络安全类知识与前导课程的知识内容进行有效融合。《网络安全部署与实施》课程还为《网络应用项目》、《网络毕业设计》等后继课程打下基础,构建完整的网络工程实施、规划、部署知识体系结构,具备实施网络安全工程项目的基本能力与基本素质。该课程在计算机网络工程专业课程体系结构中的位置如图1所示。
该课程的历史从2006年开始,我院信息系就开设了《网络安全基础》课程,经过3轮课程实施,我们发现在实际授课过程中,因教师个人掌握的技术方向不同,讲授的侧重点不同,一部分教师侧重于Windows/Linux安全技术,而有些教师侧重于防火墙、路由器、交换机硬件设备安全技术。经过教研室探讨和对市场相关人才技能需求调研分析,我们发现《网络安全基础》应该涵盖网络设备、网络主机两个不同方向的安全主题,单独一门课程不足以将相关技术都覆盖到位。于是从2009年起我们着手将《网络安全基础》划分为《网络安全部署与实施》、《主机安全部署与实施》两门课程,以实现人才培养的技能精细化、目标明确化。
课程设计
高职学生的形象思维能力普遍强于逻辑思维能力,高职院校的人才培养目标定位是高技术高技能型人才。该类人才知识结构中的陈述性理论知识和过程性实践知识的关系应当是:过程性的实践知识应用是最终目标,陈述性的理论知识是基础,并且陈述性理论知识最终要在过程性的实践中应用和体现。基于这一思想,《网络安全部署与实施》课程的课程设计围绕建立并实施完整的工作过程来展开。
以汉堡理工大学的潘伽罗斯(P.Pagalos)教授对工作过程建立的模型来看,工作过程的涵义包括工作人员、工具、产品和工作行动四个关键元素,这四个元素在特定环境中按照一定的时间和空间顺序,根据工作任务和实现工作成果达到需求的过程即为工作过程。基于工作过程的课程设计方法是由德国不来梅大学技术与教育研究所创始人菲利克斯·劳耐尔(Felix Rauner)提出的,该方法以现代职业工作整体化分析和描述为基础,对课程进行的工作过程展开系统化设计,该方法称典型工作任务分析法,也称为BAG课程开发方法。基于工作过程的课程开发,其开发过程更加关注工作过程所涉及任务的综合性,强调工作过程应具备整体性和完成工作任务所需的创造性,同时将工作中的相对于理论知识而言的实践性知识提高到了一个新的水平。在基于工作过程的课程开发过程中,首先需要进行职业领域分析,了解职业领域中的工作过程,从中分析并提炼出典型工作任务,再以此为基础确定行动领域,从而实现工作过程向行动领域的转变,之后在行动领域中归纳分析需要且能够学习的行动领域并从中得到学习领域,最终在学习领域中通过分析设计出学习情境、学习任务、教学考核过程等。
课程整体设计在《网络安全部署与实施》课程的设计过程中,我们和南通大恒创新技术有限公司、南通市人民政府信息化部门等多家企事业单位的网络工程专家进行了探讨,并通过发放电子问卷联系已经毕业的学生获取目前他们从事岗位工作的专业技能需求,进而确定从网络工程专业培养的网络实施工程师、网络维护工程师岗位中提炼典型工作任务。在典型工作任务提炼过程中,我们的目标定位于企业一线的工程项目,将之作为课程的载体,从这个出发点出发实现教育与就业对接,并实现网络工程专业人才培养和服务一线的岗位需求对接。因为企业本身对自己的网络安全机密度、敏感度要求较高,一般不愿意向外透露自身的安全资源建设信息,为此我们通过多方走访和企业协商,在遵循法律规范、工程职业道德及对客户信息保密的前提下,由企业一线工程师和教研室教师一起对现有企业网络实施中的项目进行探讨并对这些项目进行必要的改动,这样在保证企业网络安全项目机密的同时,通过合作开发确保了我们基于工作过程课程开发的项目载体是来源于实际一线的网络实施项目,且实践性较强、可操作性较高,保证了载体的质量和课程设计方向的正确性。通过获取并分析网络项目中的项目需求、项目建议书、设备选型采购计划、项目实施方案、项目测试方案、项目维护方案等项目实施过程中所需的技术信息,可以初步归纳出网络安全技术实施过程对专业能力的需求包含的5个行动领域。《网络安全部署与实施》课程设计总体结构如图2所示。
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学习情境设计学习情境是在行动领域分析和提炼的基础上设计的学习的“情形”和“环境”。《网络安全部署与实施》课程的载体是源于网络工程一线的大型项目。大型项目涉及的多个不同行动领域信息经教研室教师和一线工程师分析后,将网络安全实施的工作任务分解为子项目。每个子项目都是一个具有完整需求、设计、实施、测试过程的网络工程项目。每个子项目有着不同的实施特征,项目之间相对独立,按照实际的项目工作流程依次序化。序化后的子项目即可对应于一个学习情境。参考一般的学习情境按照从简单到复杂的方式序化外,考虑到整个工作过程的载体是一个完整的大型项目,学习情境的序化同时要考虑实际项目的施工逻辑流程,因此难度较大的情境“工程文档撰写”和难度较小的情境“网络设备测试与验收”放在项目实施过程中实际对应的位置。
教学设计对于每个学习情境(即子项目)的学习内容,将工程实施流程和学生认知规律进行有效的结合,按照资讯、计划、决策、实施、检查和评价的过程开展教学过程。在教学过程中(参见图2右1列),先将班级学生分组,以小组为单位讨论教师提供的资讯信息,小组提出自身的计划,小组讨论后对可行方案作出决策,分别通过模拟器实验和实际设备进行验证,检查实验和验证结果并调整先前计划,在小组的组内、组间、教师评估中对实施过程进行考核。改革前本课程的平时成绩与期末成绩各占总成绩的30%和70%,通过开展上述6个步骤的教学活动,加大了阶段性情境教学过程中的考核工作,平时考核占到了总成绩的70%。通过开展情境教学,学生的自主学习能力、交流能力、职业技能和职业素质都得到了极大提高,同时也提升了学生对职业的认可度。
职业素质培养
职业能力是综合能力,专业能力之外的方法能力和社会能力更为重要。因此,我们从行动领域中提炼出来的其他关键能力包括:(1)遵循法律、职业道德规范,具有良好职业操守;(2)爱岗敬业、适应技术岗位,团队合作和独立工作能力;(3)具备一定心理承受能力和环境适应能力,具备在较大压力环境中观察、分析、解决故障的能力;(4)遵循安全实施、规范操作流程;(5)与用户沟通、谈判的能力;(6)能够跟踪技术动态,能够通过自主学习获取新的知识,能独立性、创造性地开展工作的创新能力;(7)严谨的科学态度和科学素质、逻辑思维能力。
上述能力的培养和专业能力的培养同等重要,甚至可以说比专业能力更为重要。上述能力的培养是通过融入项目教学过程中,借助具体的学习情境、课业文本的学习和考核过程而实现的。在课程实施过程中,我们提出了环境育人和文化育人的理念。在网络机房上课的教师和学生,一律穿鞋套;在机架设备前进行调试的学生必须佩戴防静电手腕;放置临时线缆的学生必须将每根线缆做上临时标签,线缆用完后离开实验室前必须拆除;在网络机房外部提供公共柜子放置水壶、饮料,网络机房内部一律不允许带入;在实际设备上配置数据操作的命令必须由小组组长或教师批准后方可实施,如配置有变动则需要再次在小组内部提出变动申请。这些要求虽然琐碎,但都是根据电信、移动机房一线项目实施实际要求提出的,目的是通过日常的细节用环境和文化潜移默化地帮助提高学生的职业素质。为促进学生职业素质的培养,教师将这部分内容纳入了学生成绩考核范围。
总结与思考
总结(1)随着互联网的普及,网络安全问题日益突出,网络安全课程的重要性也越发显著。考虑到一门课程无法容纳网络安全的所有技术,我们将网络安全课程分为两门,《网络安全部署与实施》侧重于工程中网络设备的安全技术实现,另一门《主机安全部署与实施》则将侧重于基于Linux/Windows/HP-UX等服务器的安全,这样的划分是基于国内大型集成商的项目实施对人员岗位的划分及网络一线实践需求。(2)《网络安全部署与实施》涉及路由、交换、防火墙、VPN等多种技术,同时涉及网络计划、部署、实施、验收等项目实践工作,对授课教师要求较高。为保证教学质量,授课教师应当具备不低于CCNA/CCNP的技术水平,具有相当的工程实践经验,同时应当具备丰富的授课经验并完整进行过一轮CCNA网络课程的授课。
思考(1)网络安全类课程对实验室建设要求较高,中高端防火墙、VPN设备价格较高,大规模建设对于一般院校而言较为困难,如何在现有采购招标法规、资金条件下利用企业的下线设备、加大实验室共建力度值得在示范院校建设过程中探索。(2)职业教育类的课程是动态的企业需求的反映,不只是静态学科知识的载体,《网络安全部署与实施》课程内容需要根据技术的变化不断调整,在课程授课中实现学生学习过程的工学结合、理论实践一体化的同时,也应考虑如何促进教师走进企业一线实践,在具体项目工程中实现面向教师的工学结合学习实践,进而通过提升教师研发能力、课程开发能力与水平,促进教师的职业能力提升。(3)网络专业不同于软件专业,项目实施过程中对网络工程师的纯技术以外知识需求较多,一般现场项目实施只有一名网络工程师与用户沟通并处理所有事务,因此培养学生的客户沟通能力、独立工作能力、在压力环境下排除故障的职业素质要求远远高于这一方面软件人才的培养,同时网络工程的工作地点分散且多在用户现场,如何大规模建立校外网络人才实训基地及在现有校内实验实训环境中培养学生的职业素质也值得高职院校思考并解决。
参考文献
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关键词 说课 信息安全 教学 课程
中图分类号:G424 文献标识码:A
0 引言
本课程为信息安全专业职业岗位课程,服务于高职高专人才培养规划,坚持以行动任务为导向,工学结合培养为主线的人才培养模式。培养学生从事网络安全方案设计、网络操作系统安全部署、网络维护、信息安全管理等相关工作。本文从课程定位与目标、课程设计、教学内容和组织、教学组织与实施、实践条件与教学效果、教学队伍、教学改革与特色创新七个方面对课程进行详细的阐述,对教学理念进行符合高职教学规律的深层次的梳理。
1 课程定位与目标
1.1 岗位需求(如图1)
1.2 课程定位
信息安全基础是高职高专3年制信息安全专业的一门必修职业基础课程,一般安排在第一学期开设,在专业课程体系中起着引领专业课程体系的作用,其后续课程为安全防护工具、服务器安全防护和防火墙配置应用。
1.3 课程学习目标
(1)学习能力目标。通过本课程的学习,进一步培养学生的自主学习能力,掌握网络安全防护的基本过程和方法。
(2)职业能力目标。了解我国网络安全状况和相应的政策和法律法规,熟悉网络安全防护项目的实施过程和要领,能够熟练进行客户机和服务器加固操作,能够设计和实施中小型网络的安全防护方案,了解大型网络安全防护方案的设计与实施要领。
(3)职业素养目标。通过项目设计培养学生的统筹规划能力和工程文档编写能力,通过项目合作培养学生的团队合作意识和能力。
2 课程设计
以培养学生从事网络构建、网络管理与维护工作岗位所需的知识与技能为中心来组织教学。信息安全基础的课程开发流程:市场调研与召开实践专家研讨会 确定相关职业岗位群的典型工作任务 归纳行动领域 行动领域转换为学习领域 学习情境设计 学习子情境设计 课程教学资料建设 实际教学检验。为了保障课程与技术发展相一致,建议完成每个教学周期后,课程组均要依据以上课程开发流程对课程标准和课程内容进行修订。
3 教学内容和组织
3.1 教学内容选取
根据当前网络安全项目的规模,可将网络安全防护客户划分为普通网络用户(ADSL接入)、中小型网络和大型网络,由此根据教学单元设计内容涉及信息安全基础知识、信息系统安全体系、信息加密技术和网络安全实用技术方面来确定网络安全防护学习领域的学习情景如图2。
3.2 教学内容子情境设计组织
(1)普通网络用户安全防护学习子情境设计如表1。
(2)中小型网络安全防护学习子情境设计如表2。
(3)典型校园网全防护学习子情境设计如表3。
4 教学组织实施与重点难点
4.1 教学组织实施
在整个教学过程中,学生一般以小组的形式进行工作学习。在任务工作过程系统化设计情境学习中,要求每个小组选出一名同学担当组长,组长的职责是负责全队的组织协调,分配任务,组织讨论,提交实践报告,成果演示录像呈现,给其他组员评分等。
在具体实施教学过程中,本课程组把基于工作过程教学模式中的六步行动过程总结为教学中的四个环节:任务明确、教师示范、学生实践、展示评价。在这四个环节中,分别把握学生应该掌握的知识和任务,顺利完成教学和对学生的训练。
4.2 教学重点
普通网络用户安全防护方案的制定与实施:由教师首先讲解并演示Windows XP的安全防护操作,学生先学后做;教师指导学生进行Vista安全防护方案的设计与实施,学生边学边做;教师组织学生自主进行Windows 7安全防护方案的设计与实施。
中小型典型网络的安全防护方案的制定与实施:由教师讲解典型网站安全防护方案的设计与实施,学生先学后做;教师指导学生进行典型网吧安全防护方案的设计与实施,学生边学边做;教师组织学生自主进行典型企业网络安全防护方案的设计与实施。
4.3 教学难点
网络安全防护工程方案的设计与实施:通过Windows XP、Vista、Windows 7、典型网站、典型网吧和典型企业网络安全防护方案的设计与实施,掌握一般网络安全防护方案的设计与实施。
5 课程考核标准与教学效果
6 教学队伍
本课程教学团队现授课教师有7人,专业学术带头1人,专职教师中副教授2人,讲师3人,助教1人;其中具有硕士学位2人,在读硕士3人,“双师素质”教师达100%以上;网络架构工程师1人共同实施;达到理论实践的紧密结合,理论支撑实践操作的提高,实践技能验证理论的指导。在教学活动中,教师和学生相互学习,共同提高。本课程在建设过程当中逐步形成了一支学历、职称结构合理、师资配置完善、梯队建设良好、结构比例相对稳定的教学队伍。
7 教学改革创新与努力方向
7.1 教学改革创新
本课程采用校企合作、“教-学-做”一体化的教学模式。由本院与蓝盾股份有限公司紧密合作,组建蓝盾信息安全实验室,为“教-学-做”一体化教学提供了非常好的条件。
教学内容改革:教学内容与岗位工作内容的一致性。
本课程采用:模块课程模式项目(任务)课程模式活动课程模式工作过程系统化课程模式。
考核方式的改革创新
评价依据:过程技能考核+笔试 摒弃了传统的一卷考核方式,更加关注于学生的职业能力和职业素质的评价,创新性地采用了专业交流的方式,通过师生对专业问题面对面的探讨来增强学生的学习动力,同时考查学生专业能力。
7.2 努力方向
完善教学课程内容,探索新的教学手段;建立题库迎合学生考取认证;丰富项目案例资源不断改进教学方法;进一步完善师资队伍结构,培养并形成一支教学水平高、专兼结合的高素质教学队伍。
8 结语
目前,职业教育正处于日新月异的课程改革过程中,努力提升高职教育教学理念,创新体制机制,突出实践教学,深化课程改革,更新教学手段,课程说课作为现代高职教学改革的新课题、教学研究工作的新形式进一步彰显实践教学特色,必将成为推动我国高等职业教育发展的新动力。
参考文献
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[2] 秦毅,齐欣.《平面处理技术》课程说课设计案例.电大理工,2011.3.
[3] 陈丽,伍善广.高职高专《药剂学》.海峡药学,2011.23(8).
[4] 秦爱梅.高职院校《3dsmax》课程说课设计.计算机光盘软件与应用,2012(12).