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0引言
随着经济社会的飞速发展和工业化城镇化进程的纵横深入,对工程应用型本科人才培养不断提出新要求,同时现代化企业需求、工程实践项目急需全面的应用型本科人才,且要求在素质、能力、知识等各方面均能快速适应自己所从事工作的工程应用型本科人才,不管政府单位还是企业单位均急需这样的从业人员,然而,我国开设安全工程专业各高等院校仍沿袭传统的重学历培养模式,导致安全工程专业工程应用型类本科人才存在结构性短缺,其中影响人才培养质量和类型的重要因素就是课程体系设置,课程设置科学与否、合理与否和适用与否将是决定人才培养质量的关键因素,因此,面对现代化企业需求和工程项目实践需要等设置满足社会需求的工程应用型本科人才的专业课程体系,设置一套以培养“实践能力”为核心,面向企业、面向工程项目、面向社会需求的工程应用型本科人才专业课程体系,从而构建一套科学、合理和适用的安全工程专业课程体系,培养一批综合素质优良、精技术、会管理、善创新、有责任的工程应用型专业人才,确保高校人才培养与社会需求、企业需求和工程项目需求等各方用人需求的有效对接,因此,开展优化安全工程专业课程体系研究是一项促进安全工程专业教学改革和提高专业人才培养质量的最佳途径。
1课程体系设置的总体思路
根据CDIO的构思-设计-实现-运作的企业生产实践的过程,设计工程教育的教学过程,在不同教学学年循序渐进地设计一级项目、二级项目和三级项目,结合整合过后的课程,完成以项目驱动的探究式工程教育过程。全面建立工程能力素质培养知识体系。通过加强各类设计、实习、企业实测实践、研讨以及在部分核心课中引入企业导师,并实行在企业现场授课、现场教学的新型模式,提高学生的感性认识、动手能力、工程实践能力和学习兴趣。总体设置一条“以以社会需求为根本,以工程实际为背景,以工程技术为主线,强化学生的安全工程意识、工程素质和工程实践能力”的课程体系设置思路。
2课程体系设置的基本方法
本着“拓宽基础、注重技能、开拓交叉”的原则设置了安全工程专业的知识体系与课程体系。改革专业课程体系,通过设置数学和自然科学类、人文和社会科学类、通用工程基础类、高级工程基础类、企业实践学习类五个课程体系模块,并将设计、实验、现场测试等各类实践环节融入课堂教学中,全面培养学生扎实的数、理、化、力学、信息等基础理论能力、建立良好的团队意识、广泛的人文科学素养、宽广的交叉学科知识结构、高水平的职业技能和职业道德、以及对企业和社会的综合适应能力。
将外语水平的提高贯穿于大学四年的教学全过程,通过项目制作与报告编写做到了外语学习四年不断线。加强各生产环节、工程类别课程的设置,另外设置跨学科选修课程,确保学生具有多行业的工程实践能力,例如安全工程导论、逻辑思维和手机知识等选修课程。
形成以主要培养学生“理论基础能力”、“专业基础能力”、“工程实践能力”和“行业适应能力”为培养目的的安全工程专业课程体系架构。
3课程体系设置的基本原则
根据安全工程专业人才培养质量的要求,以培养工程应用型人才为己任,实现企业需求、工程项目需求与高校人才培养的有效衔接,需一套科学合理的安全工程专业课程体系,制定课程体系时应遵循以下基本原则:一是做好课程体系设置前期调研工作,深入企业、工程项目了解安全工程专业的需求标准;二是设置课程体系需体现行业领域特点,结合行业领域背景设置,具有明显的行业领域特征;三是注重综合素质的培养,尤其工程实践能力素质的培养,培养复合型应用型高级技术人才;四是认清课程体系设置的逻辑关系,按照循序渐进的培养规律逐步开设课程;五是加大专业实践课程和综合课程的开设力度,培养一批实践能力较强的工程技术人才。总之,按照课程体系设置的基本要求设置相关课程,能有效提高高校人才培养质量。
4课程体系设置的主干框架
1信息安全人才需求
自上世纪八十年代以来,人们对信息安全的认识经历了通信安全(COMSEC)、信息安全(INFOSEC)和信息保障(IA)三个阶段。通信安全重点考虑信息的机密性,信息安全通过机密性、可靠性、可用性和不可否认性等来全面刻画安全的属性,而信息保障则通过保护、检测、响应和恢复四个环节强调安全应当是一个过程,而非单一的技术或产品。人们对信息安全的认识逐渐深入、全面。与此同时,密码理论与技术、安全协议理论与技术、可信计算理论与技术等信息安全相关理论与技术的研究不断深入,防火墙、入侵检测、VPN等各种安全产品不断发展成熟。
然而,信息安全形势依然严峻。互联网上的恶意活动肆虐,网络钓鱼、垃圾邮件、僵尸网络、特洛伊木马和零日威胁与日俱增。不同的威胁和方法相互贯通,互相利用,如恶意代码可能利用系统及应用程序漏洞来安装后门,然后下载并安装 bot 软件,这些 bot随后用来分发垃圾邮件、建立网络钓鱼站点或发起分布式服务拒绝攻击。利用黑客/病毒技术的“产业链”逐步形成,攻击者利用黑客/病毒技术或窃取机密信息、虚拟财产,变卖牟利,或组建僵尸网络,敲诈勒索。
在信息安全理论技术研究和信息安全实践之间似乎存在着一条鸿沟,无论信息安全理论与技术如何发展,总无法解决信息安全问题,信息安全问题不但没有改善,似乎还有恶化的趋势。事实上,“安全性是一条链,其可靠程度取决于链中最薄弱的环节”。在信息安全链条上,最薄弱的环节并不在于缺少系统的安全理论或成熟的安全技术,而在于严重缺少运用这些理论技术来保障信息安全的人才。信息安全专业人才的匮乏,已经成为信息安全发展的瓶颈。
信息安全作为一项复杂的系统工程,对信息安全人才的需求也是多方面多层次的。根据所从事的工作性质划分,信息安全人才可以分为以下三类:
(1) 从事应用型工作的专门人才。他们主要在政府、各企事业单位从事信息系统安全防护体系的建设、管理,安全事件的处置、恢复等技术工作,以及在生产安全产品的企业中担负系统集成、安全服务的技术工作。对应用型人才的基本要求是具备信息安全理论基础和知识体系、能够从技术上实施信息系统安全防护体系的构建与管理。
(2) 从事工程型工作的专门人才。他们主要在生产信息安全产品的企业中从事安全产品软、硬件的开发、实现与测试等工作。对工程型人才的基本要求是具备较为坚实的信息安全理论基础、系统的信息安全知识,能够熟练应用(包括创造性应用)安全原理与知识、具有较强的工程实践能力和良好的团队精神,等。
(3) 从事研究型工作的专门人才。他们通常是在攻读更高的学位后,在信息安全科研机构从事信息安全理论、信息安全核心技术的研究工作,或在生产信息安全产品的企业中从事安全技术研究和安全产品的设计工作。对研究型人才的基本要求是要具有深厚的信息安全基础理论、丰富的信息安全知识、创新意识、创新能力,等。
信息安全对人才的需求呈金字塔型结构,信息安全需要大量的应用型人才、适量的工程型人才以及少量的研究型人才。造成当前信息安全理论技术研究和信息安全实践之间存在鸿沟的原因是金字塔型结构的底部――信息安全应用型人才的大量缺失。与信息安全人才需求的金字塔型结构相匹配,信息安全人才培养也应当是金字塔型,只有这样才能满足信息安全的实际需求,降低用人单位和人才自身的再培养成本。
信息安全专业的本科阶段固然是高层次人才培养的打基础阶段,但大部分本科生的培养应当是符合信息安全需求的实用性人才。
2信息安全人才的知识需求
信息安全学科是一个“以信息安全理论为核心,以信息技术、信息工程和信息安全等理论体系为支撑,以国家和社会各领域信息安全防护为应用方向”的跨学科的交叉性学科群体系。该学科交叉性、边缘性强,应用领域面宽,是一个庞大的学科群体系,涉及计算机科学与技术、通信工程、数学、密码学、电子工程等诸多学科的内容。
2.1基础
在信息安全专业的基础知识中,包含了计算机科学与技术、数学、密码学、通信工程、电子工程等方面的基础知识。
计算机科学与技术在信息安全专业中具有突出的作用和地位,计算机基础知识在信息安全专业基础中比例很大,其中硬件基础知识包括计算机原理、汇编语言,等;软件基础知识包括数据结构与算法分析、操作系统原理、中高级语言、面向对象程序设计、软件工程,等;网络基础知识包括计算机网络、网络协议,等。
就数学工具而言,信息安全涉及的数学领域包括:数论、组合数学、抽象代数、图论、形式语言与自动机、格论、数理逻辑、概率论与数理统计、随机过程等数学分支。
密码学是构建信息安全体系的基础,也是实现信息安全技术的主要手段。信息安全专业的密码学基础包括序列密码、分组密码、公钥密码、Hash函数,等。
通信工程基础包括信号处理、通信原理方面的基础知识,电子工程基础则应包括弱电类专业应掌握的电路与电子技术基础知识。
2.2专业知识
信息安全专业知识的内容非常丰富。按照主要内容和研究角度的不同,信息安全具体包含的知识主要有:
(1) 密码技术。密码技术主要包括两部分,即基于数学的密码技术(包括序列密码、分组密码、公钥密码、Hash函数、认证码、数字签名、身份识别、密钥管理、PKI技术等)和非数学的密码技术(包括信息隐藏,量子密码,基于生物特征的识别理论与技术)。
(2) 安全协议技术。包括各种实用安全协议如IPSec 协议、SHTTP协议,S/MIME协议、电子商务协议等的设计、分析与应用。
(3) 安全体系。包括安全体系模型的建立及其形式化描述与分析,安全策略和机制的研究,检验和评估系统安全性的科学方法和准则的建立,运用这些模型、策略和准则的信息系统(如安全操作系统,安全数据库系统等)的研制。
(4) 信息对抗技术。包括黑客防范体系,信息分析与监控,入侵检测原理与技术,应急响应系统,计算机取证技术,计算机病毒防治,信息隐藏与检测技术,等。
(5) 网络安全与安全产品。包括网络安全整体解决方案的设计与分析,网络安全产品如身份认证产品、CA 和PKI 产品、安全服务器、防火墙、安全路由器、虚拟专用网(VPN)、入侵检测系统(IDS)、漏洞扫描工具、网络审计监控系统、取证系统、蜜罐系统等的设计与应用。
2.3能力要求
根据信息安全学科的特点和信息安全发展的现实要求,信息安全专业人才需要具备以下的能力:
(1) 实践能力。信息安全是工程性很强的学科,信息安全专业的人才应当具备很强的安全管理维护能力和安全工程实现能力,能够综合运用信息安全理论知识管理维护信息系统的安全,能够把自己的想法用现实所需的软硬件形式实现。
(2) 协作能力。信息安全是一项复杂的系统工程,信息安全问题往往需要多方面共同参与解决。这就要求信息安全专业人才具备良好的沟通能力,团结协作,共同解决问题。
(3) 创新能力。信息安全问题复杂多变,会因为应用领域的扩展以及应用场景的变化,呈现出新的形态。只有具有敏锐的眼光和创新的思维,才能从纷繁复杂的表象背后找到问题的实质,找到解决问题的方法。
3主干课程设置
鉴于信息安全学科是一个跨学科的交叉性学科群体系,信息安全的专业知识纷繁复杂,要在本科阶段传授信息安全所涉及的全部理论基础与专业知识是不现实的,必须在主干课程的设置上有所取舍。针对信息安全人才的实际需要,我们认为,信息安全本科专业的人才培养思路应该是“以应用型人才、工程型人才为主要目标,兼顾研究型人才的培养”。在主干课程设置上应瞄准“打牢计算机基础,提高数学素质,构建系统的信息安全知识体系,突出安全管理与安全工程实践能力”。
3.1主干课程
信息安全本科专业的专业主干课程可以按基础平台课、专业基础课和专业课三个层次构架:
基础平台课(包括数学、物理和外语基础)主要培养学生基本的知识素养,形成人才知识和能力金字塔结构的基础。信息安全专业的数学基础课程的设置应区别于计算机、通信专业。根据后续密码课程的需要可设置高等数学、高等代数、概率论与数理统计,等。物理类课程设置大学物理。外语类课程设置大学英语、科技英语。
专业基础课主要培养学生广泛的专业背景知识, 形成良好的背景知识支撑体系,构成知识、能力金字塔结构的主体部分。专业基础包括计算机科学与技术、密码学、通信工程、电子工程等方面。计算机类课程可设置计算机组成原理、离散数学、数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、汇编语言、C语言程序设计、面向对象程序程序设计、软件工程,等。密码学课程主要设置信息安全数学基础。通信类课程可设置信息论与编码、通信原理、数字信号处理等课程。电子类课程可设置数字技术基础、电路分析基础、现代电子线路。
专业课主要培养学生在相关领域与信息安全相关的系统专业理论、技术和工程知识, 形成自己的专长和特色,完成人才知识、能力金字塔结构的顶端部分。主要专业必修课程包括信息安全导论、网络密码、网络协议分析、操作系统内核分析、网络信息安全、信息安全工程学以及信息安全法律法规,等。在专业课的课程设置上,可以将一些非核心但又比较重要的信息安全知识作为专业选修课开设,如信息隐藏与检测、Windows原理与应用、Linux原理与应用、计算机病毒、无线局域网安全、计算机取证技术,等。
在信息安全知识体系中,计算机科学与技术、密码学两方面的基础最为直接,也最为重要。在设置课程时,可以围绕计算机科学与技术、密码学两条主线展开。这种方法有利于理清课程间的相互关系,有利于对基础课程的讲授内容作出合理的裁剪,在课程随着技术发展而有所增减时也不会迷失方向。
3.2实践环节
信息安全是一个直接面向工程、面向应用的专业领域,在课程设置时必须重视培养学生的安全管理能力和安全工程能力,强化学生的实践环节。
实践环节可分为基础课程实验、专业课程的课程设计和毕业实习三个部分。基础课程实验主要训练学生的科学研究与工程素养,可设置物理基础试验、电路分析基础实验、数字技术基础实验、现代电子线路实验等。专业课程的课程设计以综合性、设计性为主,旨在锻炼综合应用知识、解决实际问题的能力,可设置计算机组成原理课程设计、操作系统课程设计、计算机网络课程设计、网络信息安全课程设计。四年级学生应到用人单位或实习基地进行一个学期的毕业实习,了解实际的安全问题,从事实际的工程工作,提高学生的实践能力。
另外,应鼓励信息安全专业的本科生利用课外时间参加信息安全专业相关的科研课题,承担具体的研究和开发工作。
参考文献
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[3] 马建峰,李凤华.信息安全学科建设与人才培养现状、问题与对策[J].计算机教育,2005,(1).
(中国矿业大学安全工程学院 江苏 徐州 221008)
摘 要:为培养宽基础、强能力、高素质,具有创新精神和实践动手能力的消防工程专业人才,在十几年消防工程专业教学和实践工作基础上,结合毕业生及用人单位的反馈意见,提出消防工程专业本科培养方案采用5+3模式。针对毕业生在实际工作中存在实践动手创新能力较弱的问题,提出改变传统的教学模式,将注入式教学转变为启发式、交互式教学,注重启发学生思维。此外通过推行教授课程负责制,革新课程教学内容,改进实验课教学模式、加强实习和进行针对性的毕业设计等实践动手环节,构建完善的消防工程专业创新本科人才培养体系,培养学生独立分析问题、解决问题和实践动手能力以及创新意识。
关键词 :消防工程;课程体系;人才培养;创新;研讨式教学
中图分类号:X952 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.02.025
收稿日期:2014-11-14
0 引言
消防工程成为高等教育一门独立的专业是在20世纪50年代。1956年美国马里兰大学第一个建立了消防工程系,并于当年招收消防工程专业本科生。迄今为止,加拿大、澳大利亚、日本、新西兰、荷兰、比利时、韩国、巴西等国都在大学里开设消防工程专业课,有的大学还建立了专门的消防教育机构,提供正规化的学历教育,可授予学士、硕士和博士学位。
我国高等院校从20世纪80代初开始培养消防工程专业人才,当时只有中国人民武装警察部队学院一家高校设置了消防工程专业。随着社会对消防安全的逐渐重视,我国对培养高素质消防工程专业人才提出了更高的要求。经教育部批准,中国矿业大学于2000年设立消防工程专业,2001年招收第一届本科生,是国内地方高校设立的第一个消防工程专业,目前在全国本科专业排名中名列第一,同时被评为江苏省特色专业。到目前为止,已有中国人民武装警察部队学院、中国矿业大学、沈阳航空工业学院、中南大学、华北水利水电学院、西南林学院、西南交通大学、河南理工大学、辽宁工程技术大学等10余所院校开设了消防工程专业,且数量仍在增加。
经过十几年消防工程专业的教学和实践工作,结合毕业生及用人单位的反馈意见,目前该校消防工程专业的毕业生在消防专业知识的掌握上基本符合用人单位的要求,但是在实际工作中遇到新问题的解决能力以及现场实践动手能力较欠缺。为了解决这一问题,作为培养消防工程技术人才的高等学校有必要对现有的教学培养体系进行适当的调整,重点加强学生的创新能力和实践动手能力的培养。
1 消防工程专业创新本科人才培养体系
1.1 培养目标
消防工程专业培养宽基础、强能力、高素质,具有创新精神和实践动手能力,掌握火灾科学基本理论、消防安全技术,消防政策法规,具有消防安全技术研究、设计、监测、管理和火灾安全评估、控制及火灾事故调查分析能力的工程技术人才。
1.2 培养方案
消防工程专业本科培养方案采用5+3模式,即前5个学期进行学院内大安全专业的课程学习,淡化专业方向,后3个学期分安全工程和消防工程2个方向进行专业课程学习。新生进入学校后只进入学院而不进入专业,在低年级学习基础课程,高年级时进入学科领域学习专业课程。这种课程安排使学生入学后能够得到宽口径、厚基础的培养,避免学生因过早进入专业学习而知识面狭窄的弊端。
1.3 课程体系
1.3.1 基础课程
基础课程主要有数学、英语、思想政治教育、物理、化学等全校统一设置的课程。如高等数学、线性代数、概率论与数理统统计、大学英语、大学物理、大学化学、工程力学、工程图学、电工技术与电子技术、工程热力学与传热学、工程流体力学等课程。
1.3.2 专业课程
专业课程分专业主干必修课和专业选修课。专业主干必修课主要有燃烧学、火灾动力学、建筑防火工程、水灭火工程、建筑防排烟工程、火灾识别与联动控制、建筑耐火结构。专业选修课程主要有火灾事故调查、电气防火、消防法规、现代灭火技术、消防专业英语、化工企业火灾防护、消防队伍管理与灭火战术、应急救援导论、火灾数值模拟、火灾风险评估、消防心理学、地下工程火灾防护。
1.3.3 实验课程
实验课程是学生巩固、理解课堂知识、提高动手和创新能力的重要环节。实验课程安排了火灾及烟气蔓延、材料热释放速率的测定、火灾时期烟雾特性的测定、灭火剂灭火、火灾自动报警系统、火灾自动灭火系统等。
1.3.4 专业实习
消防工程专业实习分为认识实习、生产实习和毕业实习。认识实习采用大组参观了解的方式。生产实习采用小组跟班学习的方式,直接参加消防系统的安装施工和调试工作。毕业实习安排到武警消防支队,参加消防系统的验收工作,并收集毕业设计资料。
1.3.5 毕业设计
毕业设计包含一般部分、专题部分和翻译部分。一般设计部分是在毕业实习期间收集资料的基础上,结合就业单位岗位需求,在建筑防火与安全疏散设计、建筑消防水灭火系统设计、建筑火灾自动报警系统设计、建筑气体灭火系统设计、建筑防排烟工程设计中选择1项内容完成设计。毕业设计专题由指导教师提供一些已经具备研究条件,切实可行,有研究和应用价值的题目,由学生通过实验研究完成。专业文献翻译部分是将与消防有关的英文专业论文翻译成中文。
2 消防工程专业创新本科人才培养教学改革
消防工程是一门新兴学科,其内容涉及多个学科。既有理论基础方面内容,又涉及到各种法律规范和工程实践等知识。学习内容十分繁杂,需要的基础知识门类较多,如建筑、力学、电子与计算机技术、传热学、燃烧学等。因此该专业的教和学均存在一定的难度,必须进行教学改革。
2.1 教材建设
以课程教学团队为依托,积极推行教授课程负责制,着力革新课程教学内容,规划建设与新课程体系相适应的专业教材体系。在新教材编写上注意易教易学、深浅适度、理论联系实际,加强“三基三新”(基础理论、基本概念、基本方法、新技术、新理论、新方法)内容,并在教材中设置一定的典型案例、讨论题、分析和思考题。
2.2 多媒体教学
全部课程均采用多媒体教学方式。这种教学方式和传统教学手段相比具有以下优点:重点突出;图文并茂;节约时间、增大信息量;促进交互式教学;易于补充和提高。
2.3 研讨式教学
开展研讨式教学,以特色课程“建筑防火性能化设计”为例,该课程共计32课时,要求学生先经过“建筑防火工程”、“火灾动力学”等专业课程的学习。32学时中,课堂教学12课时,主要由教师讲授建筑防火性能化设计的原则和方法,介绍相关信息的获取途径;余下20课时,由教师提供若干实际建筑物,将学生分成不同的设计小组进行设计,学生根据所学知识首先分析这一建筑存在哪些消防问题,然后提出性能化设计指标和解决方案。在具体实施时,可利用学院提供的实验室条件和计算机条件。在这一过程中,需要学生完成分工协作、查阅资料、设计实验、上机计算、编写报告和社会能力交流等。课程考核采用小组答辩方式进行。
2.4 改进实验课教学模式
为了提高实验课教学效果,实验课教学先由教师讲解实验系统的构造和基本原理、能够进行的实验内容、实验仪器的使用方法等,然后由同学们提出实验方案,在教师的指导下修改实验方案,完成实验,写出实验报告。
2.5 加强实践环节
消防工程实习基地建在徐州、无锡、苏州、杭州、厦门等城市。实习分为三个环节,即认识实习、生产实习和毕业实习。实习环节与教学紧密结合,针对性强,与学生的就业联系较紧,有利于调动学生积极性,提高实践效果。
2.6 有针对性的毕业设计
毕业设计选择徐州国际饭店、徐州金鹰国际商厦、 徐州金地商都等大型公共建筑作为蓝本,进行建筑防火与安全疏散设计、建筑消防水灭火系统设计、建筑火灾自动报警系统设计、建筑气体灭火系统设计、建筑防排烟工程设计。通过毕业设计让学生更好地掌握课程内容,使所学知识融会贯通。
3 加强消防工程专业师资队伍建设
3.1 建设目标
建设一支专业结构和年龄结构合理、能够承担消防工程本科教学相应基础和专业课程的教学工作,能够从事消防科学技术研究的师资队伍。
3.2 培养方式
采用“下现场”、“上学历”、“引进来”、“导师制”等多种途径建设师资队伍,为消防工程专业向更高层次的发展奠定了坚实的基础。对于现有师资和拟引进师资我们拟采用“导师制”、“国内外进修”和“岗位培训”等方式进行培养,以尽快适应本专业的本科教学、研究生教学和科学研究工作,提高专业的整体水平。
3.3 聘请兼职教授
根据本专业课程体系的设置特点,中国矿业大学已聘请了公安部天津消防科学研究所高水平研究人员作兼职教授,定期来校作有关专题报告,开阔了广大师生的视野、拓宽了他们的知识面。
4 结论
针对目前毕业生在实际工作中遇到新问题的解决能力以及现场实践动手能力较欠缺等问题,结合中国矿业大学消防工程专业10多年的教学实践工作,必须对现有的教学体系进行改革,重点加强学生的创新能力和实践动手能力的培养。本文得到的结论如下:
(1)消防工程专业本科培养方案采用5+3模式,采取大类招生,学生通过对学科、专业的学习和了解后,结合自己的兴趣、特长,再在院系范围内自由选择专业或专业方向,这种课程安排使学生入学后能够得到宽口径、厚基础的培养。
(2)以课程教学团队为依托,积极推行教授课程负责制,着力革新课程教学内容,规划建设与新课程体系相适应的专业教材体系。将燃烧学、火灾动力学、建筑防火工程、水灭火工程、建筑防排烟工程、火灾识别与联动控制、建筑耐火结构作为消防工程专业主干必修课。
(3)通过实验课、专业实习和针对性的毕业设计来提高学生的创新能力和实践动手能力。
(4)采用先进的多媒体交互式教学方式,改变传统的教学模式,将注入式教学转变为启发式、交互式教学,转变以教师为中心的观念,把学生看作教学活动的主体,注重启发学生思维,培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手创新能力。
参考文献
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1.1特色专业建设的必要性
特色专业是指高等学校在教学改革和专业建设过程中,在办学理念、人才培养目标、人才培养模式、人才培养质量等方面具有显着特色,具有较高社会声誉的专业,也是高校在新形势下求得生存和获得持续竞争力和竞争优势的重要战略手段。
在国家高度重视可持续发展、环境保护事业大发展和对环境人才培养的迫切需求的大背景下,近年来我国的环境工程专业教育高速发展,设有环境工程本科专业的学科点持续增加,招生规模不断扩大。至2005年,全国设有环境工程本科专业的学校达到277所,年招生人数2万余人。我国环境工程专业设置的发展情况见下表。
江苏大学环境工程专业要在强手如云的众多高校中占有一席之地,保障人才培养质量及其竞争力,就必须高度重视特色专业建设,以特色显示活力,以特色标志水平,以特色证明质量。高校专业建设过程中的环境适应性和竞争性等特性与企业的经营十分类似,特色专业建设本质上是一种管理学上的“差异化经营战略”,即“错位发展”战略,特设专业具有“人无我有,人有我优,人优我新”等特征。
进行特色专业建设,是优化专业学科结构,推进教学改革,加强内涵建设,提高人才培养质量,提升专业竞争力的重要举措。不但有利于促进学校教学基本建设,进一步改善办学条件,培育办学特色,而且有利于提高办学实力,适应经济社会发展的需要。
1.2特色专业建设的基本原则
(1)市场导向原则
目前,我国大学生就业已完全走向市场,学生和用人单位之间进行“双向选择”。大学毕业生的一次就业率已经成了评价一所大学教学质量和综合竞争力的主要指标之一。要提高就业率,就必须瞄准市场对人才的需求,特色专业建设也必须以市场为导向,培养市场需要的专业人才。
(2)自主创新原则
特色专业建设是我国高等教育教学改革的一项新内容,本身具有探索性、创新性,加上各校各专业都要根据自己的内外部条件形成自己的特色,更无先例可循。因此,特色专业建设要在教育观念、人才培养目标、人才培养模式、课程体系改革和评价标准等方面坚持创新。
(3)错位发展原则
特色专业建设要在市场导向的基础上,根据现有的办学条件、科研成果和发展潜能,集中力量,凸现特色。坚持有所为有所不为,采取“人无我有,人有我优,人优我新”的差异化策略,实现“错位发展”,避免正面竞争。
(4)相对稳定原则
特色专业建设是一项系统工程,是一个不断建设、不断积累、不断完善的过程。其特色的形成应该具有相对的稳定性。同时也要适应内外部环境的变化,具有一定的前赡性,能够体现现代科学技术发展的趋势和未来社会和市场的需求变化。
(5)以人为本原则
特色专业建设要全面贯彻以人为本、以学生为主体、以教师为主导的教育思想,充分调动学生学习的积极性和教师教学改革的积极性。按照新时期对环境工程专业人才的需求,夯实基础、面向工程、强化特色、全面发展,同时充分发展学生的个性和特长。
2特色专业建设的基本条件
江苏大学于1984年开始开展环境工程领域的研究工作,先后成立了环境工程研究所、振动冲击噪声研究中心、高效低污染农业技术及装备实验室、排放污染物控制中心实验室等。1994年成立了环境工程系,2001年成立环境工程研究院。本专业于1986年获批振动、冲击、噪声硕士学位授予权,2003年获批环境工程博士点和农业生物环境及能源工程博士点,2005年获批环境科学与工程一级学科硕士点。学校于1994年在安全工程教研室的基础上成立了环境工程系,并招收环境工程方向的本科生。1997年开始以环境工程专业招收本科生。办学以来,我们坚持“以学科建设促进专业建设,以科学研究促进人才培养,以创新求发展,以特色创品牌,以质量求生存”的办学思想,以人为本,充分调动学生学习的积极性和教师教学改革的积极性,通过坚持不懈的努力,使本专业在农业环境保护、环保设备、绿色氧化技术等方面初步形成自身的特色和优势。
(1)农业环境保护工程
依托我校以农立校的厚重基础,主要针对农村生态保护、废弃物资源化、农用动力、施药技术等主要方面,研究基于社会、经济、生态环境协调发展的农村发展新思路,承担了多项国家、省部级科研项目,“高效施药技术与机具研究开发”项目获得教育部科学技术一等奖,很好地切合我国当前社会主义新农村建设重大发展战略,并在本科培养计划中列入了“农业环境保护”课程。农业生物环境及能源工程学科于2000年获批硕士学位授予权。
(2)环保设备与工程
本专业以流体机械及工程学科为依托,同时将我校机械设计与制造的优势与环境污染控制工艺设计、新技术开发紧密结合,着力研究环保设备及工程,在水处理设备、大气除尘脱硫、脱氮等方面取得了一定的进展和突破,对各种高效无堵塞环保用泵进行深入系统的基础研究和应用开发,研究成果获得江苏省优秀教学成果奖以及江苏省教育厅优秀奖,大量的成果和设计被应用到工程实际中,产生了良好的社会环境效益和经济效益。在本科培养计划中设置了“环保设备”和“工程CAD”等课程。
(3)绿色氧化技术
针对空气、水等介质中的难降解有机物,采用等离子体和臭氧等最新技术,产生羟基自由基和臭氧并将之应用到环境治理中,达到污染物减量、降解、资源转化,不产生二次污染、提高被污染介质的可生化降解性。将绿色氧化技术与传统的喷洒技术等相结合,应用于污染治理工程,成为本专业环境治理技术的重要组成部分,并承担多项省市项目,出版相关教材并获重要奖励。在人才培养中结合学校本科生科研立项工作,学生在教师的指导下开展了“强电离放电降解甲醛的实验研究”、“强电离放电资源化脱硫实验研究”、“等离子体处理汽车尾气中NOx的研究”、“强电离放电产生臭氧技术研究”、“臭氧化法处理含酚废水的实验研究”等绿色氧化技术项目的研究,并取得良好效果。另外,还在本科培养计划中设置了“绿色氧化技术”和“水深度处理与回用技术”等课程及相关的综合性实验项目。
3特色专业建设的保障措施
3.1更新教育观念
办学理念和专业建设观念是特色专业建设的指导思想,决定着特色专业建设的方向、进程和绩效,特色专业建设是一项涉及专业建设多方面的创新和变革的教学改革活动,必须首先在专业建设和教学理念上实现变革,更新传统的教学观念以适应时代和社会发展的需要。
3.2加强师资队伍建设
师资队伍建设是特色专业建设的根本保证。由于特色专业建设是一项系统工程,它需要一个由相互协作、敬业奉献的教师及管理人员组成的团队来完成。特色专业需要配备有学科特色的师资队伍,其在教学和科研方向专长上必须和专业特色的培育相匹配。教师个体具有丰富的教学经验,较高的研究能力,丰富的实践阅历。教师团队结构合理,梯队科学,整体素质高。我校环境工程专业应在现有师资力量的基础上大力引进高层次人才。
3.3创新课程体系,制定科学合理的人才培养方案
特色专业建设必须目标明确,应在保持专业目标的基础上突出地体现特色目标,在人才培养规格上要有明显特色,同时制定相应的科学合理的人才培养方案。课程体系是高等院校实现人才培养目标和基本规格要求的总体设计蓝图。因此,设置合理的、科学的、超前的、前后呼应的课程体系是特色专业建设的基础和关键。应广泛吸收国内外先进的教育理念和教学经验,整合教学改革成果,优化课程教学内容,不断丰富课程内涵,努力构建适应经济社会发展需要、反映时代特征、具有学校特色的环境工程本科专业课程体系。
依据我校的学科特点,在培养“通才”的基础上,构建了“污染防治技术课程群”、“环境管理课程群”和“专业特色课程群”等专业方向课程。“专业特色课程群”包括“农业环境保护”、“环保设备”、“绿色氧化技术”、“突发性环境污染事故的预防与应急处置”等课程。新的课程体系充分体现了“提升内涵、强化特色”的教学指导思想。
3.4加强教学条件建设,改革实践教学环节
特色专业建设过程中,要高度重视校内外实习、实验、实训基地建设,为学生提高创新能力、实践能力创设良好的实践教学条件。近年来,我校环境工程专业建立了一批相对稳定的教学实习基地,不断加强实验室建设,改革实验教学模式,减少演示性、验证性实验内容,增加综合性、设计性实验。在实验教学过程中,注重培养学生的观察能力和分析能力,培养学生科学素质,树立严谨求实、勇于探索的精神。
本专业自2001年以来先后完成“废水处理系统模拟与控制实验台”、“臭氧技术综合教学实验台”、“自激湿式除尘系统实验台”、“高风速复合式电除尘实验台”、“等离子体荷电干式喷钙脱硫实验台”等多套自制实验仪器平台,其中“废水处理系统模拟与控制实验台”和“臭氧技术综合教学实验台”获2002年度江苏大学自制仪器一等奖,“废水处理系统模拟与控制实验台”获江苏省教育厅自制仪器评比一等奖,“臭氧技术综合教学实验台”获江苏省教育厅自制仪器评比优秀奖。自制仪器从设计、安装、调试都有学生参与,并在校大学生科研立项中发挥重要作用,为培养学生的动手能力、创新能力、提高人才培养质量和综合素质提供了条件保障。自2002年江苏大学开展大学生科研立项以来,本专业学生己获科研立项共计38项,在学生科技创新能力培养方面取得了丰硕成果。
在毕业设计选题方面,充分发挥学生的主观能动性,尽量结合用人单位的实际情况选择课题,这样,一方面使学生的毕业设计环节与在用人单位的实习有机地结合起来,有利于学生较好地完成毕业设计另一方面,也能使学生尽快地适应将来的工作。同时,进一步规范毕业设计(论文)的各个环节,使毕业设计(论文)的质量有了可靠保障。
3.5重视课程建设,改革课程教学内容和教学方法与手段
课程建设是专业培养目标实现的基本途径,专业特色必定要在课程建设中得以充分体现。
(1)改革课程教学内容
在进行课程体系改革的同时,我校十分重视课程内涵建设,重新整理传统课程的教学内容,加强不同学科之间的交叉和融合。如在《物理污染控制工程》中融入了噪声、振动控制和辐射防护等知识;《环境管理体系》则结合环境法规来介绍ISO14001环境管理体系建立与实施的相关知识;《绿色氧化技术》在原来《臭氧技术及应用》的基础上,增加了光催化氧化技术、等离子体技术等内容《突发性环境污染事故的预防与应急处置》结合安全工程专业的“重大危险源”管理理论,介绍突发性环境污染事故的预防与应急处置技术。
(2)改革教学方法与手段
传统的课堂教学方式,学生往往对枯燥的数据内容缺乏兴趣,上课注意力不集中,机械地坐在教室里被动地听课,能听进去的内容不多,更难把握重点和要点。传统教学方式一直存在着以结果为中心的教学观,即只注意学生是否掌握了知识的外部行为。通常是以是否记忆了书本知识和会做题为衡量标准,但不明确这些行为所反映的内部心理机制及其形成的条件。受其影响,在教学设计理论的学习应用中,也存在着只注意采用行为目标的具体描述和系统分析方法的现象。在教学设计中忽视了学习理论在教学设计中的应用问题。实践表明,若对学生学习成果的能力结构和获取知识技能的学习机制缺乏深入的研究,教学设计的实践就不能适应当前素质教育改革的需要。
因此,必须改革教学方式与手段,充分利用网络、幻灯、录像、多媒体等教学资源,以改善教学效果。随着计算机技术的发展,教师利用多媒体技术进行教学己成为可能和发展趋势。通过多媒体可以非常形象直观的讲述清楚过去很难描述的课程内容,而且学生可以更形象地去理解和掌握相应教学内容。多媒体教学系统是一种全新的教学系统,它集声音、图像、视频和文字等媒体为一体,能产生生动活泼的效果,有助于提高学生学习的兴趣和记忆能力;同时,充分利用多媒体的表现力、参与性、重视力和受控性强的特点,既能达到传授知识、开发智力、培养能力又能实现因材施教和个别化教学的目的。目前,环境工程的核心专业课程均结合多媒体进行综合教学。
3.6加强教材建设
教材的质量直接体现着高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。为提高教学效果,我校环境工程专业本科主要专业课程都能及时选用省部级以上优秀教材、“面向21世纪课程教材”、“九五”、“十五”国家重点教材和教学指导委员会推荐的教材。同时,鼓中国科教创新导刊励教学经验丰富、学术水平较高的教师编写与出版具有我校环境工程专业自身特色的教材,以进一步优化教学内容和深化课程体系改革。目前,本专业自编公开出版的教材主要有:《水污染控制工程》、《环境影响评价导论》、《环保设备一一原理·设计·应用》、《废水脱硫机理及技术》、《臭氧技术及应用》、《农药的安全使用技术》、《IS014001:2004环境管理体系建立与实施》等,其中《水污染控制工程》获2003年华东地区优秀教材二等奖,《环保设备一一原理?设计?应用》被列为普通高等教育、十一五”国家级规划教材。
3.7建立健全质量保障和监控机制
建立健全质量保障和监控机制,是创建特色、保持特色的关键。特色是人无我有、人有我优、人优我新,而要做到这一点,必须使专业水平一直领先,所以,培养高质量的人才、出一流的成果,离不开一套完善的质量保障体系。只有特色鲜明,才能优势突出只有集中力量重点建设,才能使学校加强对某一专业重点投入,创造良好的教学、科研条件,培育出喜人的成果。特色专业更强调精干高效,它是学校具有标志性作用的专业。要做到使其青春常驻,更离不开质量监控。
为进一步保证教学质量,我校实行课程、专业带头人负责制,并建立了科学、合理的教学质量监控、五制并举”体系。所谓教学质量监控“五制并举”是指学生评教制,干部同行评议制,教学检查员听课指导制,教学信息员信息反馈制,监督电话、信箱信息收集制等。此外,我校还加大了对青年教师的培养力度,为青年教师配备指导教师,制定青年教师“过教学关”计划。上述措施有力地保障了教学质量的稳步提升,为培养高质量的环境工程本科专业人才提供了制度保障。
4结语
【关键词】风险;评估;企业;信息管理
1.企业信息安全评估的内容
企业在运行中会产生大量的运营数据,这些数据既有日常办公方面的数据,也有涉及企业生产和研发方面的数据。随着企业规模的扩大,对这些信息的管理大都是建立在一定的信息管理系统基础上的,如ERP资源管理系统、MES系统等。这些管理系统管理的内容包含了企业运行中的各类信息,就涉及到如何保障系统运行中信息安全的问题。不同的信息管理模式会伴随不同的信息泄露风险,因此需要对企业的信息管理风险程度进行评估,在此基础上寻找弥补信息安全隐患的策略。对企业信息安全的评估主要有以下几个方面的内容。
1.1 评估企业的管理制度
企业管理制度是企业有序运行的基础,企业的信息安全也和此密切相关。很多企业信息外泄的案例都和企业管理制度漏洞直接联系。因此在评估企业信息安全时企业的管理制度是必要的环节之一。在这个层面上评估企业信息安全主要是评估以下几类基本的管理制度。①企业信息系统的使用制度;②企业信息系统的维护制度;③企业信息系统操作人员培训制度;④系统设备和文件管理制度。
1.2 企业信息系统计算机安全评估
实践表明大量的企业信息外泄都和计算机系统的安全漏洞有关系,因此对企业信息系统的安全评估是必不可少的环节。这类问题的评估需要专业计算机人员来进行,弥补系统安全漏洞是保障企业信息安全的重要手段。定期或不定期的对企业信息系统的运行日志和统计资料进行检查是一种行之有效的方法。
2.企业信息安全风险定量评估方法
对上述几类评估内容的定量估计是衡量企业信息安全的量化手段,其衡量得出的数值就是企业信息安全的风险值或安全程度指标。企业信息安全的定量风险评估考虑因素主要有三个:资产价值、威胁和脆弱性。在定量评估中这三类因素都需要用定量数据采集的方式来进行合成计算,安全风险的数学表达式为:。其中为风险指标,表示企业资产指标,为代表威胁,为脆弱性指标。上述三类因素的基础数据都需要从实践中通过调研和测试来获得。
2.1 企业信息安全估价的描述方法
企业的资产既包括有形的资产,也包括无形的资源,表现形式也从机械设备到软件文档等多种多样。企业信息安全又有其特殊性。企业信息安全的安全属性估价需要从资产的保密性、完整性和可用性三个方面来展开评估。由于企业各类资产的形式各异,资产的安全级别无法用通用的量化标准来记性评估,因此采用的方法为定性的CIA模糊集合方式来描述,如“资产安全级别”={“很高”、“高”、“中等”、“低”、“较低”}等模糊语言来描述,对应的论域为{5、4、3、2、1}。企业信息安全安全的保密性、完整性和可用性三个方面的属性都可以用上述模糊语言来定性描述,综合上述三类安全属性的公式为:。上式中分别为企业信息安全的保密性、完整性和可用性的赋值,取值为1,2…5,为综合评定指标。笔者这里提供一些评价指标的选取标准:
(1)信息保密性的评定标准
①很高:这类级别的企业信息包含企业的核心关键决策信息,信息泄漏将严重影响企业的利益;②高:这类级别的企业信息泄露会对到企业经济效益造成明显损害;③中等:企业的一般性的经营、决策信息,泄露对企业不利;④低:这类企业信息一般指企业内部部门的局部信息;⑤较低:企业可对外界公布的信息类型。
(2)信息完整性的评定标准
①很高:这类级别的企业信息包含企业的核心关键决策信息,其完整性直接决定企业的业务完整性,一旦缺失就无法弥补;②高:这类信息修改必须经过高层授权,一旦缺失将严重影响业务,一旦缺失弥补难度很大;③中等:企业的一般性的经营、决策信息,其修改需授权,缺失后可弥补;④低:这类企业信息一般指企业内部部门的局部信息,缺失后对企业运行影响较小,易于弥补;⑤较低:企业可对外界公布的信息类型,缺失后对企业运行无明显影响。
(3)信息可用性的评定标准
①很高:这类信息具有最重要的实用性,企业的运作必须依照运行的信息类型;②高:这类信息的可用性价值较高,企业运作对其依赖性较高;③中等:这类信息属于可部分不可用的类型,部分不可用不影响企业的正常运作;④低:这类企业信息一般指企业内部部门的局部信息,信息不可用不会造成明显影响;⑤较低:这类信息使用性不高,信息不可用的影响可以忽略。
2.2 企业信息安全威胁程度的量化方法
企业信息安全的威胁通常定义为潜在的破坏性因素或突发事件。威胁是客观存在的,既可能来自于系统的用户(合法用户或非法入侵)操作,也可能来自于系统的物理组件的损坏。这两类威胁中最大也最常见的是系统用户在操作方面的失误、非法用户利用系统漏洞来窃取企业机密信息,以及计算机病毒对信息系统的侵袭等。但这些事件都不易量化,在做风险评估时需要依赖专家经验,对各种潜在的威胁因素给出一定的概率值,对各类威胁因素可按照和上节类似的方法,用形如:“威胁程度”={“很高”、“高”、“中等”、“低”、“较低”}等模糊集合来表达,对应于相应的论域{5、4、3、2、1}。建议评定标准如下:①很高:风险事件发生的频率很高,或对企业信息安全具有明显的威胁,但又很难避免的情形;②高:风险事件发生的可能性较大或有发生先例;③中等:风险事件有可能发生,但尚未实际发生过的情形;④较低:风险事件发生的可能性较小,通常情况下不会发生;⑤很低:几乎不可能发生的风险事件类型;
2.3 信息系统脆弱性的量化方法
信息系统脆弱性的评估和系统面临的威胁是紧密相关的,所有的实际威胁都是利用系统安全的薄弱环节来发挥破坏性作用的,因此信息系统的脆弱性和威胁存点对点或单点对多点的关系。为便于计算,也采用和衡量系统威胁程度时相同的表示方法,“系统脆弱性”={“很高”、“高”、“中等”、“低”、“较低”},对应于相应的论域{5、4、3、2、1}。建议评定标准为:①很高:这类评定往往要基于企业信息系统存在明显而易于攻击的技术漏洞或者是管理规范上的缺陷,极易被非法使用的情形;②高:企业信息系统存在一定的技术漏洞或管理规范上的缺陷,容易被攻击和利用;③中等:企业信息系统存在不易被发现(下转第125页)(上接第121页)的技术漏洞,或必须经过人为非法操作才能被攻击的管理规范上的漏洞;④低:企业信息系统不存在明显的技术漏洞,或企业信息管理制度较为完善,不易被攻击利用;⑤较低:企业信息系统技术较为完善,管理制度也较为合理,被攻击点可能性很小。
2.4 信息安全的风险计算
按照风险的定义,风险包括风险事件发生的可能性和相应的后果。在企业信息系统中,各组成部分发生风险事件后的后果是不一样的,其严重程度也存在差异。因此在风险计算时需要明确两个方面的内容,一是风险的计算方式,二是对风险计算量化数值的评价。各因素风险值的计算按:来计算,即按资产价值、资产脆弱性和资产面临的威胁性的乘积来衡量某种信息资产的风险值。上述几类因素的取值按照评价论域中的取值来作为乘积因子。在计算出风险值之后,还需要建立起以风险值为基础的风险评价体系。
由前文的分析可见,风险的定量估计是一个由三类风险因素的线性乘积得出的。每一类信息的最高等级论域数值为5,最低为1,因此组合情况下风险值的最高值为125,最低值为1。由此可建立其与之对应的风险定量评价体系。笔者建议采用与之对应的5级评定方式:①很高:风险值估计范围在100~125之间,表明企业信息系统存在很高的安全风险,发生信息泄露的可能性非常高;②高:风险估计值在75~100之间,表明企业信息系统存在较大的安全风险,发生信息泄露的可能性较大;③中等:风险估计值在50~75之间,企业信息系统的安全风险一般,经过审查后能够避免风险事件;④低:风险估计值在25~50之间,企业信息系统发生信息泄露的可能性很小;⑤很低:风险估计值在0~25之间,企业信息系统比较安全,但需要定期维护。
3.结语
企业信息系统安全管理关系到企业的内部运营数据的安全,是需要引起高度重视的问题。本文将企业信息安全评估中几类常用的信息类型进行了风险量化评估,给出了以线性乘积为基础的风险量化方法,最后给出了分等级的企业信息安全综合评定。
参考文献
[1]沈昌样.关于强化信息安全保障体系的思考[J].信息安全与通信保密,2009,06.
[2]沈昌祥,马东平,等.信息安全工程学导论[M].电子工业出版社,2009,9.