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关键词:毕业设计;人才培养模式;教学模式;培养方案
毕业设计是高等教育的重要组成部分,是大学阶段最后一个教学环节[1-2]。通过毕业设计能够培养学生综合运用所学理论基础、专业知识和技能分析并解决问题的能力,以及培养学生文献查阅与利用、沟通及总结能力,能够系统检验学生的综合能力。安全学科是综合学科,包括工学、理学、管理学、法学、医学和社会科学,安全工程专业是应用性和实践性较强的学科,毕业设计环节尤为重要。以工学-化工类安全评价毕业设计为例,除了培养学生的创新、实践、文献检索、数据调研、论文写作及严谨逻辑表达能力外,还可以使学生将所学化学理论知识运用于实际化工生产和工艺设计,从中发现问题并解决问题,对于学生毕业后走向化工类工作岗位起到良好铺垫作用。
1化工类安全评价毕业设计为例探讨安全工程专业人才培养问题
近年来毕业设计的教学质量受到了来自高校内部和社会的高度关注,提高毕业设计质量,进行毕业设计改革的呼声和方案较多。我校在这方面也开展了积极的探索,比如在毕业设计的选题上增设两类题目,一是以企业运行中发生的实际问题为题目,以校企联合的形式开展毕业设计教学工作,以达到检验学生利用知识、方法来解决实际问题的能力;二是以学校科研项目子课题为题目,以学生参加项目组工作的形式,开展毕业设计教学工作,可以检验学生创新能力;通过以上教学形式,亦可同步检验安全工程专业人才培养上的不足之处。目前来看改革效果较好,但也反映出一些现实问题,以安全评价化工类毕业设计方向为例,分析2013-2017年化工安全评价毕业设计情况,反映出学生应用能力较好,但专业基础欠缺。具体见化工方向安全评价毕业设计内容框架体系(详见图1),学生在定性、定量安全评价、对策措施部分完成较好,说明开设的安全系统工程、安全评价、课程设计、专业技能训练等教学环节能够为毕业设计顺利完成奠定必要基础;而系统情况简介和危险有害因素辨识部分,则普遍反映出学生对化学工艺流程、危险物质理化特性、化工设备情况及危险有害因素辨识依据掌握不足,这直接影响后面定性定量评价、对策措施完成质量,导致整体毕业设计完成欠佳。究其主要原因:一是化工类基础课程开设数量少。目前本校人才培养方案设置中,化工类方向只开设了一门化工安全工程,基础薄弱。该培养方案在专业基础课方面主要强调安全基础学科知识平台的构建,虽然符合大安全观的要求,但也导致学生专业基础薄弱。此外,近年来听课效率低,课堂授课质量不好也是导致专业基础薄弱的主要原因,在专业基础课程设置较少,课堂授课质量不好的情况下,学生专业基础能力可想而知。
2安全工程专业人才培养改革方案
针对化工类毕业设计反映出的学生专业基础能力薄弱问题,笔者建议从培养模式、教学模式及考试模式三个方面进行人才培养模式改革。
2.1培养模式改革
目前安全工程专业院校培养模式大体分为行业型培养模式和通用型培养模式[3-5]。为了增强学生的专业基础,建议进行强化行业特色的培养模式改革,将行业基础体现在培养方案的各个方面,从专业基础课、专业方向课一直到专业选修课均强调行业性;例如某高校安全工程专业强调化工行业特色。既在专业基础课方面开设普通化学,又在专业方向课程方面开设化工原理、有机化学、物理化学等,还在专业选修课程方面开设分析化学[3]、化工安全。该培养方案能很好地凸显行业特色。同时针对容易导致学生的安全基础学科知识面窄等问题[6],可在专业基础课方面同时强调安全基础学科知识平台的构建。改革后培养方案既可满足学生行业基础知识培养,又能符合大安全观的要求,达到行业专业基础能力强,学生就业适应面广,较快适应安全工作的目的[3]。
2.2教学模式改革
2.2.1传统教学模式改革为解决大学课堂听课率低问题[7],可依照培养方案课程设置,选用优质教材,思考教材符合哪些人用,达到什么样计划。提倡精英教育,学生适应课程;而非普及大众化教育,课程适应学生。考虑教材不仅是知识堆垒,还要考虑教与学,以前少数人上大学为了求知,现在人数众多上大学是为了工作。不要纠结学术、专业和应用职业,教育在教育过度和教育不足中徘徊,同一专业在不同学校定向不一样,同一门学科在不同学校定向不一样,人才培养需要个性化定制,重视技能和能力,在知识不再垄断时代,技能和能力仍需通过学校培训才能获得。理论知识和直觉知识,教学模式和学习模式看你更强调谁,目前这种传输性教学+教师权威性占大学主导的学习模式应该改变,联合国教改组织目前提倡:①参与式学习,学生积极学习者,而不是旁观者,目前好多学生都是旁观者;②个性化制定学习,人文主义教育核心,教材应体现个性化;③项目/问题导向化学习,项目问题和课程目标相关,引领精神、学习地点应灵活,不局限课堂;④兴趣引导式学习;⑤友爱式教学(最高端的),正确的师生关系。教授对学生的培养应从知识培养转向技能+能力的培养,因为只有技能和人民生活水平成正比,并非知识创造财富,知识应转化成技能才可以服务人民生活,培养后大学生具有以下能力:①批判性思维能力(审辩思维求真思维);②解决问题能力;③协作能力;④沟通领导能力;⑤创业创新能力(企业家精神,包括不依赖,惯性思考,敢于冒风险,创业心理,高阶思维能力);⑥高阶思维能力;⑦数字化公民;⑧多元文化。2.2.2新型教学模式引入大学课程教育多元化已成必然性,中国也将走入这一天,云课堂,无黑板教学,云终端、微课,慕课都终将走入大学课堂。以后的教学将实现教学综合平台,学术综合平台,学生自主式,探究性学习平台等多平台结合,实现高校之间的资源共享,可以使更多大学生享受其他高校的优秀教育资源,也可以避免个别优秀生学习能力强,全体学生授课情况下知识量吃不饱情况,满足他们学习主观性,成为精英教育途径。2.2.3《化工安全》教学模式改革例如《化工安全》教学模式改革,主张让学生积极参与,培养学生自主学习能力和应用能力。教学模式由传统的“以教材为中心”转变成“以问题为中心”;由“以教师为中心”转变成“教师讲授与学生自主学习相结合”的互动模式;由“以课堂为中心”转变成“课堂+课后+文献-论文提交-小组评审”五位一体的综合教学模式。同时进行案例研讨式、情景模拟式、网络在线式、微课式、翻转课堂式等教学模式改革,提高课堂听课率。
2.3考试模式改革
近段时间常有网络微博讨论大学课堂考试成绩该严该松问题[8-9],似乎厌学弃学大学生居多,考试成绩分数低劣,关于应该继续要求还是放水通过的言论此起彼伏。笔者认为导致考试成绩低劣的原因之一还有考试模式问题,目前很多课程都在临近考试前画复习题,考试内容多是记忆名词解释、简答题多半为记忆内容。既然高校教育中不再强调知识的死记硬背,而在于灵活应用,培养技能和能力,那么考试模式也应该进行改革。事实已经证明人的记忆能力远远不如计算机,可目前还有好多教师强调学生背诵定义,这种做法只会事与愿违,学生在手机上、电脑上轻松搜到名词解释,他为何要听课,在教学模式改革重在培养技能和能力的同时,考试模式也应进行改革,重在考核学生的技能和能力。考试内容不再局限名词解释,而重在分析试题,计算试题,应用试题上,甚至可以效仿国外论文考试办法,使学生课下完成考试,在完成论文、完成课题的时候督促学生查阅大量资料进行分析,由被动学习变成自主学习。考试内容由记忆类型向应用类型的转变,考试形式由课上考试向课下论文的转变可很好的配合教学模式改革,提高学生听课率,提高学习热情,促成学生由被动型学习向自主型学习转化。例如《化工安全》考试模式改革,考试为平时考试+期末考试+应用考试三部分之和。其中平时成绩包括考勤+课堂表现+日常测试;期末考试包括计算试题+应用试题;应用能力以近期发生事故(例2015.8.12天津港爆炸事故)的调研分析报告作为考试题目。平时+期末+应用三部分成绩总和作为最终考试成绩,避免“一试成败”现象,重在考核学生的应用能力和分析能力,与教学模式改革相互呼应。
3结语
安全科学与工程学科实践性和应用性较强,探讨安全工程专业人才培养模式,培养出满足社会需求的应用型人才是重中之重。本文结合安全工程专业毕业设计所反映出的问题,研究了安全工程专业人才培养方案专业课程设置中存在的共性问题,在调研及对一些高校常见的听课率低等问题分析基础上,初步提出了人才培养模式改革方案,在课程设置改革、教学模式改革(传统教学模式改革、新型教学模式引入)、考试模式改革等方面进行了初步探索和研究,希望可以为从事安全工程专业人才培养的同行提供一些思路和参考。
参考文献
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关键词:专业认证;安全工程;实践教学体系
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0088-02
一、安全工程专业认证现状及标准要求
1.安全工程专业认证现状。开展工程教育专业认证可以增强高等教育与工业生产的紧密联系,可以促使我国工程教育与国际工程教育的互相认可,同时可以提升我国高等工程教育的国际竞争力,直接影响工程师资格认证的国际互认[2]。因此,我国于2006年开始建立工程教育认证体系,并于当年开始了认证试点工作。2007年,安全工程专业列为新的认证试点专业[3]。中国矿业大学(北京)于2008年首先通过安全工程专业认证,中国地质大学(北京)、辽宁工程技术大学、东北大学于2009年第二轮通过专业认证,随后设有安全工程专业的高校相继开展认证工作,截止到2015年,共有15所高校的安全工程专业通过专业认证。
2.安全工程专业认证标准要求。根据《工程教育认证工作指南》,专业认证标准包括通用标准以及专业补充标准。通用标准规定了专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面的要求;专业补充标准规定相应专业领域在上述一个或多个方面的特殊要求和补充。专业认证除满足相应的通用标准之外,必须满足相应的专业补充标准。安全工程专业补充标准在课程体系、师资队伍以及支持条件方面规定了特殊要求[4]。由于工程教育专业认证更注重培养学生的工程实践能力,在安全工程专业补充标准的课程体系内容中,尤其对于实践教学,包括专业实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习及毕业设计(论文)等方面做了具体要求。
二、安全工程专业实践教学存在的问题
内蒙古科技大学安全工程专业是以博士学位点――矿业工程学科为依托建设起来的,于2004年开始招生,结合我国西北地区矿产资源开采优势,逐渐形成了矿山安全和工业安全两个专业方向,同时该专业于2011年被批准为内蒙古自治区品牌专业。对照安全工程专业认证通用标准及专业补充标准,在课程设置内容上基本达到认证要求,但在实践环节有所欠缺[1]。而工程教育专业认证强调实践教学的重要性,更注重培养学生的工程实践能力,安全工程专业补充标准中实践环节主要包括专业课实验,认识实习、生产实习和毕业实习,课程设计和毕业设计(论文)。目前,安全工程专业实践教学的现状如下。
1.实践教学设施投入方面不足。专业实验课方面,工业安全之前侧重危险化学品实验,而开设的专业课程中包含消防学、危险化学品安全管理、建筑安全工程、电气安全工程等课程。因此,目前的实验设备不能完全满足实验教学,学校近几年已经对本科实验设备投入资金,但是部分大型仪器设备的配套措施还需要进一步完善。
2.缺乏稳定的校外实践教学基地。主要是涉及到安全工程专业的工程教育实习(认识实习)、生产实习。目前,学校教务处承担了本科专业的工程教育实习安排,但是学校指定的实习地点和环节,没有专业针对性,而学生在整个实践过程中是被动的,有的学生只是盲目地进行参观,达不到实习目的。而对于安全工程生产实习,由于缺乏稳定的校外实习基地,加之实习经费不足,导致教师不愿参与到生产实习环节中。
3.实践教学体系有待改革。目前,安全工程专业实践教学虽然正常运转,但是实践教学的管理监控比较薄弱,实践教学体系还需进行改革,需要建立创新实践教学体系,为培养高质量的应用型安全技术专业人才提供保障。
三、以专业认证为导向的安全工程专业实践教学改革
1.实践教学体系的构建。随着内蒙古科技大学安全工程专业不断地快速发展,为满足社会发展与经济发展的需求,专业以工程教育专业认证为导向,在构建实践教学体系的过程中,以“基础知识―专业能力―综合素质”为贯穿主线,依据安全工程专业认证补充标准中对于实践环节的要求,构建“专业基础理论培养、专业实验技能训练、工程应用与实践能力培养、创新能力与综合素质培养”为核心的四级层次的实践教学体系。体系中的四级实践教学层次之间逐层提高,各有不同的侧重点,贯穿专业实践教学各个环节,形成了突出特色、重视实践、强化能力、多元立体的实践教学体系。
2.实践教学体系的组织与实施。以课程体系建设为根本,注重专业基础理论培养。内蒙古科技大学安全工程专业在制定培养方案的时候,依据专业认证对实践环节的具体要求,以培养学生的实践能力为目的,在课程设置方面非常注重实践课程的设置,在专业基础课程实践和专业课程实践方面建立了实践课程教学体系,并分为矿山安全和工业安全方向进行设置。其中主要包括工程教育、金工实习、电子实习、机械设计基础课程设计、物理实验、矿井通风与矿井空气检测实验、矿井通风与安全课程设计、矿山安全生产实习、工业安全与危化品实验、工业安全生产实习、安全评价设计、毕业实习、毕业设计(论文)等课程,均为必修,共计40学分,毕业学分要求175学分,占23%,达到了工程教育专业认证标准中工程实践与毕业设计(论文)至少占总学分的20%的要求。同时,本专业注重对理论课程的建设,其中“矿井通风”课程在2011年被批准为内蒙古自治区精品课程,为矿井通风与安全课程设计实践课程奠定了理论基础。
2.以安全工程专业实验室建设为阵地,注重专业实验技能训练。内蒙古科技大学安全工程专业实验室按照专业方向已经建立了矿井通风与安全、瓦斯防治、矿井防灭火、粉尘与有毒有害气体防治、工业安全与危化品管理和煤质分析6个实验室,加之学校近两年加大实验室建设力度,引进了新的实验设备,在建的有消防与安防工程和安全人机工程2个实验室。在实验内容的设计上,保证基础实验课程,加深学生对专业理论课程的理解和掌握,在此基础上逐步增加开放性实验项目内容,注重培养学生的基本实验技能。通过理论与实践的互补反馈渗透教学,加强实验教学的实践性、创新性,使学生将课程知识转化为专业技能能力。
3.以实验、实习、设计环节为依托,注重工程应用与实践能力培养。实验教学鼓励在保证基础实验课程的基础上逐步增加开放性实验项目内容,使实验教学由传统的验证性实验逐步向综合性、创新性的实验靠近,并且逐渐加大此类实验的比例[1]。同时,结合专业理论知识,充分利用校园环境,开展安全人机工程实验、校园环境噪声监测与评价、宿舍消防疏散模拟实验等综合性实验,培养学生的工程应用与实践能力。学生通过实习将理论知识与生产实际相结合起来,通过实习培养学生的实践与创新能力以及提高学生的综合素质。根据安全工程专业方向分矿山安全和工业安全,实习基地可按专业方向进行建设,比如建立矿山实习基地、化工园区实习基地、建筑施工实习基地等。在保障原有实习基地建设的基础上,加强校企合作、产学研教育,为学生创造工程实践应用的机会,为企业培养合适的工程技术人员。设计实践环节分为课程设计和毕业设计,是培养学生专业技术、设计与思考能力的重要途径。安全工程专业课程设计包括矿井通风与安全课程设计、安全评价课程设计,可在对应的理论课程开课之初告知学生课程设计任务,让学生提前对课程设计有所认识,并自主选择设计任务,让学生在该课程教学中理解课程设计的重点。毕业设计与毕业实习一体化,鼓励学生在就业单位进行毕业实习,在实习过程中确定毕业设计内容,或者以老师的科研项目为基础确定毕业设计内容,从而培养学生发现问题、分析和解决问题的能力。
4.以科技创新活动为载体,注重创新能力与综合素质培养。让学生积极申报参加科技创新活动,对于安全工程专业的学生,鼓励参加全国大学生“挑战杯”竞赛、安全工程专业实践作品大赛,同时学校还对本科生设立了大学生创新基金项目,也可以根据所学专业课程进行相关的科技创新项目,比如工业防火防爆安全装置设计、煤矿“一通三防”安全装置设计等,通过这些活动,将学过的专业理论知识进行再次理解与应用,从而锻炼学生的创新实践能力,提高学生的综合素质。除此之外,还可鼓励学生积极参与专业老师的科研项目,可以进行基础数据的收集,进行前期研究,也可以作为毕业设计的方向,通过参与科研项目,让学生学习撰写科研论文,提高学生的科研创新能力。
四、结语
总之,内蒙古科技大学安全工程专业以工程教育专业认证为导向,通过构建四级层次的实践教学体系,并从四个方面展开实践教学体系的组织与实施,对安全工程专业实践教学改革进行了探索与研究。以培养学生创新意识和实践能力为目标,以专业基础理论、专业实验技能训练、工程应用与实践能力、创新能力与综合素质为核心,为培养应用创新复合型人才奠定了基础。
参考文献:
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关键词:计算机教育;中职学生;信息安全教学;教学策略
我国的各个中职院校都已经开设了计算机教育课程,其中不管有计算机的简单应用,更包括计算机应用技术、计算机软件、网络以及信息安全技术等相关专业。但是在计算机相关课程上,并没有在教学中过多涉及到信息安全教学,除了专业的信息安全技术课程外,其他课程有在信息安全教育上有所欠缺,这也是中职院校计算机教学中的一个漏洞。在中职计算机教育中,有效开设信息安全课程,能够让中职学生对网络信息安全方面有较多的了解,让明确信息安全知识体系的情况下,可以更多地了解信息安全基本技术和相关理论,也能为我国信息安全培养更多的专业人才。
1中职院校信息安全教学简述
从我国中职计算机教育特点来看,其教学过程中并没有涉及到信息安全类教学内容,也很少有中职院校开设《信息技术基础》课程,这是不符合我国教育部所规定的计算机教学要求的。再从中职计算机教师看,也不会在计算机教学中讲述信息安全教育相关知识。不管是不是开设的信息安全教育课程,计算机教师都应该在计算机课程教学中有效融入信息安全知识,让学生在信息安全素养方面有所提升,有应的互联网安全意识,这是中职计算机教学中应该具有的基础教学知识。同时,从现在的社会来看,如果在计算机教学中没有涉及到信息安全知识,学生将会在日常生活中有所损失,对互联网安全不了解,就容易陷入网络信息安全困境中,造成不必要的损失。所以,在中职计算机教学中,应该有效开展信息安全教学,加强学生网络信息安全方面的意识,让计算机教学更有意义。
2中职信息的安全教学中应注意的问题
在中职院校开展信息安全教学,不光要重视理论性知识,更要重视教学中的实践环节,让信息安全教学更具有效性,让学生从多个角度对信息安全的含义有所掌握,所以在实际教学中应该注意安全技术的实际应用和创景化模拟教学。例如,在进行操作系统教学的时候,教师可以准备相关课件,内容涉及到操作系统的漏洞原理、信息病毒的传播、防范未见涉及,以及计算机系统安全保护原理等相关内容。教师还要通过实际讲解,让学生对计算机防毒软件的安装、系统补丁升级、系统病毒查杀以及文件保护等内容有所掌握,对计算机操作系统的维护技能有所了解,从而形成维护系统安全的习惯。同时,中职院校在进行网络相关课程教学时,教师应该和网络的应用情况相结合,对网络协议等安全性问题进行重点讲述,让学生对证书应用、防火墙配置等专业技能有所掌握,从而更好的防护网络安全。此外,还应在注意其他方面的信息安全教学优化,让信息安全教学更加全面化。首先,对教学知识性和趣味性的并重教学。从中职学生心理特点看,要对教学内容进行优化,让学生乐于接受,教师选择相对合理的知识切入点,并进行实际教学演练,让学生更直观的接受信息安全知识。比如,针对局域网上的ARP病毒,可以在课堂进行延时,能够在被攻击的机器上显示一些特定的能够让学生感兴趣的内容,通过点击链接,实现垃圾信息的传递等。由于这方面的攻击形式较为有趣,学生在上网浏览中经常见到,容易激发兴趣。其次,教学内容应该体现出一定的实用性。应该在具体的课堂中,进行必要的基本信息安全知识以及操作技能的传授。针对校园所用的Windows系统,应该保证学生掌握操作系统所涉及到的关键技术要点,培养良好的及时系统打补丁,防范主机病毒等习惯,并能针对重要文件进行定期备份。通过学习,应该能更深刻理解利用操作系统漏洞的部分计算机病毒,利用病毒特征,还可以反过来了解操作系统存在的问题,这样能够更好找到解决病毒的方法,通过安装特定的补丁或者服务禁用等,能够体现出学习中的较强实用性,了解相应的计算机攻击手段和方法。再次,在教学实践环节中,应该从学生的知识水平及接受能力出发。应该结合学生的实际掌握计算机能力的基础上,结合具体教学内容,不断激发在信息安全内容学习的兴趣,保证能够掌握必要的安全攻击防范内容,并没有要求掌握多种多样的攻击技能和特定技术,应该掌握必要的计算机应用技能即可,如需后续的开发需求,可以自行进行摄入学习,重点介绍先进的安全防范工具,既让学生能够理解必要的安全防护内容,又能掌握必要的安全防范工具的应用。比如,相关的网络防火墙、防病毒、木马软件等。对于基础较好的学生,还可以推荐开展内网管理软件的学习。最后,充分利用好现有的实现设备,能够将信息安全教育融入到计算机课程教学中。在进行信息安全知识教学中,应该利用引导式教学方法,通过结合实际的情境创设方式,不断激发学习兴趣,保证学生思路得到进一步的拓展。这里通过计算机课程中的“Win-dows操作系统”的教学实践为例进行说明,重点分析相关的信息安全教育的教学问题。
3注重信息安全法律法规的学习
在中职计算机教育中,还要注重信息安全职业道德教育。调查显示大部分威胁信息安全的因素是人们对信息安全法律法规淡薄和忽视。很多技术人员由于好奇或为了表现自己的才能进行信息犯罪。因此需要把信息安全的法律法规作为必须学习的内容,使学生明白哪些行为是信息犯罪,要承担相应的法律责任,从而自觉地遵守有关法律法规。
4结论
中职计算机教学中,有效加入信息安全教学有助于学生对计算机信息安全进行积极探索,让学生对网络信息安全有更多的了解,同时也能够满足社会信息化发展的需要。在中职计算机教学中,教师应该对信息安全知识进行不断的探索和总结,向学生传递更多有价值的学科知识,这也对教学能力有着更高的要求,有利于计算机教师时刻保持与时俱进的教学态度,有助于学生在计算机信息安全学习上学到更多的前沿知识,更有助于计算机信息安全教学方法的进一步创新和优化,让中职学生具备更高的信息安全素养。
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关键词:工程训练;安全教育;安全文化素养
当代中国已经陷入了深深的安全焦虑中,建筑、机械、化工、食品等工程领域都安全问题频出,民众对安全的关注也是前所未有的严重。造成这种情况的原因很多,工程技术人员的安全文化素养参差不齐也是一个重要的因素。
工程技术人员的安全文化素养是工程技术人员在工程安全方面素质与修养,包含对安全规范的严格执行,发现、解决安全问题的能力,以人为本的安全道德理念等。缺乏安全文化素养就会导致执行规章制度不力,人为制造安全隐患,不能发现或者不能稳妥解决安全问题,甚至为了经济利益在工程行为中违规违法,罔顾人民的生命财产安全。
我国的工程技术人员主要来自高校的工科学生,工程训练是他们接触工程文化的第一站,也是养成其工程安全文化素养的关键阶段。
一、工程训练中安全文化素养培养的缺失
目前国内高校的工程训练大致都可分为如下几个平台:基础训练平台、综合训练平台、研发创新平台。
基础训练平台要求学生掌握基本的工程技术,熟悉各种设备的使用方法。在基础训练平台阶段,对学生的安全意识的要求很高,有大量的安全制度和操作规程要求学生遵守。对规章制度的严格执行让学生的安全之弦时刻紧绷,能够养成学生良好的安全制度执行力。
到了综合训练平台和研发创新平台后,安全方面的要求和基础训练平台一样,并没有相应的提高,目标往往还是保证工程训练安全,保障教学顺利开展。这对于学生的安全文化素养的提高非常不利。学生是未来的工程师,工程师的主要工作是从事工程的规划、设计、实施、运行和管理,工程安全的要求贯穿整个过程。工程师不但要遵守各种安全规定,还要能够发现和解决隐藏在表象后面的各种安全问题,更要能够以人为本,坚守法律底线,坚持社会道德准则,将工程安全理念渗透到整个工程行为中。
二、在工程训练中培养学生的安全文化素养
在工程训练教学中,工程安全文化素养的培养要贯穿始终。从基础训练平台、综合训练平台到科研创新平台,随着工程训练的深入,安全教育的层次和目标也要相应提高,教学方法也需要作相应的改变。
1、基础训练平台
基础训练阶段,对学生安全方面的要求以遵守各类规章制度为主,力争养成学生的安全习惯,同时鼓励学生评估现有安全措施的可行性,发现不足的地方。教学方法可采用安全文化教育法、以身作则示范法、监督教育法、自行监督法等。
安全文化教育法:在工程训练基地里,利用图像、文字、多媒体、专题活动、实战演习等方式,营造安全文化氛围,时刻培养学生遵章守纪的自觉性。如在墙壁上张贴安全宣传挂图,在显眼位置喷涂有关安全的格言警句,在休息场所用多媒体设备播放安全资料片,邀请消防、医生等专业人士做疏散、抢险、急救方面的讲座,举办消防灭火实战演习等形式,大力传播安全文化,使安全规程、安全常识在学生心中扎根,变成他们日常生产生活中的自觉自主行为,使学生从内心深处认同安全文化、归属安全文化。
以身作则示范法:在工程教学中,教师必须以身作则,带头执行安全规定,对安全方面的问题坚持“零容忍”原则,发现一个立即整改一个,以求树立安全榜样,在潜移默化中强化学生的安全观念。
监督教育法:在工程训练中,不是每个学生都会遵章守纪。工程训练的管理部门必须进行监督,在监督过程中发现的安全问题要立即整改,对不遵守纪律的学生要耐心教育,在学生心目中保持安全制度的严肃性。
自行监督法:在工程训练中,教师可以在每个训练分组指定一名责任心比较强的同学,作为学生安全监督员,协助教师进行安全监督工作。学生安全监督员不但要熟悉安全规章制度,还要有一定的观察能力和组织能力,发现训练中的安全薄弱环节时向教师汇报,并做记录,课后与同学讨论改进方法,得出结论后写成实习报告的安全部分,交予教师评价。
2、综合训练平台
综合训练阶段,对安全教育的要求已经不仅仅是如何更好地执行规章制度、保证工程训练安全了。学生接触的设备种类不断增加,接触时间相应变长,对设备结构和原理的了解也相对深入。这个阶段的安全教育方法,除了基础阶段的方法之外,可以增加互动教学法,实例分析法等。
互动教学法:因为在基础训练期间,学生已基本意识到安全的重要性,并初步养成了注重训练安全的习惯,所以教师在本阶段的工程训练中,不再完全充当一个规章制度的化身,而是一个和蔼的引导者,一个平等的交流者。教师可以就训练中遇到的安全问题和解决方案与学生交换意见,对学生的合理意见给予肯定并采纳之,对不成熟的意见共同分析利弊得失,以培养学生自主思考和自主解决问题的能力。
实例分析法:工程训练中接触的设备虽然多种多样,但几乎每个设备都有相应的安全设计。教师可以让学生思考这些安全设计是要解决什么安全问题,该设计保障安全的原理又是什么,有没有更好、更简单的方法来解决这个问题。学生通过这些讨论,能够逐步触摸到安全设计的大门,对安全设计有了一定的了解,并为下一步的创新训练中工程产品的安全设计打下基础。
3、科研创新训练平台
科研创新训练阶段,是将学生安全意识和安全习惯提升为安全文化素养的关键阶段。在科研创新训练中,学生对工程的规划、设计、实施、运行和管理等环节都会有一定的接触,而每个环节对工程技术人员都有严厉的安全要求。学生在此阶段进行科研、创新时,必须对工程道德有深刻的理解和认同,对安全问题有足够的发现和解决能力,对安全隐患的后果有深刻的认识,对创新产品的安全性有充分的测试和不断完善的耐心。在此阶段,教师可以采用工程道德教育法、产品安全挑刺法、安全事故例证法、后果假想法、情感教育法等教学方法。
工程道德教育法:在科研创新训练期间,教师必须向学生灌输以人为本的理念,让学生充分意识到任何导致不安全的工程行为都是对国家和民众的不负责任甚至是犯罪。在社会不良风气的面前,必须保持一个工程技术人员的人格尊严、技术尊严和职业骄傲,绝不向金钱与恶俗低头,绝不与工程腐败同流合污。让学生明白,只有秉持良心,坚持工程道德的才能打造传世的经典产品,创造安全的生活环境。
产品安全挑刺法:学生在科研创新训练期间,教师可以布置一个给同类工程产品的安全性挑刺的任务。针对挑刺中发现的安全问题,学生需要提出自己的解决方案,并将相关安全理念应用到创新产品中。
事故例证法:教师将各类工程事故按照事故原因归类,对应学生创新设计的同类安全隐患,可简单直观、触目惊心地警醒学生,使学生在未来的工程生涯中牢记教训,不在出现同样的错误。
后果假想法:有些工程行为的不安全之处是不明显的。教师发现问题后,循循善诱,引导学生审视产品,假想安全隐患爆发的后果,同样能警醒学生。
情感教育法:通过分析惨烈的工程事故,让学生深刻感受事故的惨痛教训,极度痛心受害者及亲属的遭遇,激发学生以工程安全为己任,坚持工程道德,打造让人放心的工程产品。
三、结语
有着良好安全文化素养的工程技术人员群体是传世工程、经典产品产生的必要土壤,是一个社会安全持续发展的人力资源保障。在高等教育的工程训练过程中,分层次多方法结合,能够有效地提高学生的安全文化素养,对当前社会安全环境的改善有着重要的意义。
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关键词:实验室开放;实验室安全;安全教育;安全教育体系
教育部在2015年度的工作重点中明确提出,2015年开始要引导部分地方本科高校向应用技术型高校转型[1]。目前,各省市已经陆续出台了地方本科高校应用技术型高校转型的文件,部分省市开展了高校应用技术型转型试点[2-3]。应用技术型高校转型的途径之一是大幅提升实践教学环节的比重,增强大学生的应用技术能力,全面开放实验室是应用技术型高校转型发展的必然趋势。全面开放实验室可以使实验室资源得到充分利用,激发学生的创新观念和意识,提高学生的应用技能水平,增加社会就业中的竞争力。但是随着实验室的全面开放,实验室安全问题更加凸显出来,构建一个开放式实验室的安全防控教育体系,对保障应用技术型高校转型具有重要意义。
1实验室安全管理研究现状概述
实验室安全管理问题,国内学者已经开展了大量的研究,崔彩贤[4]从法学角度讨论了当前实验室安全管理和法制建设的现状。张红梅等[5]设计了实验室安全监测系统,来管理实验室的安全。郭万喜等[6]提出了实验室安全准入制度运用到实验安全管理。黄飞等[7]将行为安全分析方法引入到实验室安全管理中,把安全指数水平提升了17%。武晓峰等[8]从软件、硬件2个方面分析了目前实验室安全工作中存在的问题,认为人的因素是实验室安全的关键。国外学者对实验室安全也开展了较多研究,主要集中于化学实验室安全研究,Edward[9]认为化学实验室安全课程开设的必要性,安全课程的开设可以提高学生的实验操作安全。BahramSalehSedghpoura等[10]通过设计问卷,调查和统计了化学实验指导老师的问卷结果,认为教师在实验室安全起到了较大的作用。RomklaoArtdej[11]对泰国大四学生开展了化学符号识别的调研,结果表明很多学生都不能区分化学符号,RomklaoArtdej认为加强学生的安全教育很有必要。分析“实验室安全管理研究”相关文献,研究内容大多集中于制度理论、安全监测、风险控制、实验室安全必要性等,较少以“开放式实验室”为背景去研究如何防范实验室安全。开放式实验室主要有三个主要特点:一是人员的流动性,不同于常规实验教学的固定时间和固定学生,实验人员可以随意进出;二是实验内容的多样性,进入开放实验室的学生,进行的主要是自主设计的实验项目,不同的实验项目涉及的实验设备和种类较多,难以统一管理;三是缺乏授课教师管理,部分学生会因为不受教师约束,在实验操作上存在安全隐患。综上所述,相比传统实验教学的实验室,开放式实验室的安全管理更加复杂,需要从开放式实验室的特点出发,构建一个开放式实验室的安全教育培训体系,以保障实验室开放的安全运行。
2实验室安全教育体系构建方法
构建开放式实验室的安全教育体系是一项复杂的工程,我们拟通过以下步骤来构建,具体见图1所示。(1)通过调查法,调研实验室开放程度比较高的应用技术型试点示范高校,采用统计分析法,向师生发放问卷得到问卷统计结果。(2)采用文献研究法学习实验室安全相关的国内外文献结合调查结果,根据以上信息,采用信息研究法编撰安全教育培训教程。(3)采用对象分析法,分析实验室开放的多个对象类型,设计实验室安全教育模式。(4)采用定量分析法和定性分析法相结合,构建实验室安全教育考核体系.
3实验室安全教育体系设计
3.1实际调研
为了有针对性的了解应用技术型高校的实验室运行情况,我们去省内外调研了6所应用技术型试点示范高校。统计这6所应用型技术本科高校实验室运行情况,得知75%以上的实验室处于全开放模式状态,除了保障日常的实验教学任务之外,实验室全天候开放供学生的学生科研、学生竞赛、自主学习等,开放时间一般为早上八点到晚上九点之间,其中3所学校寒暑假均开放。这种全开放式的实验室运行管理模式在这6所高校中,运行效果良好,一方面提高了实验室设备的利用效率;另一方面提高了学生动手能力,特别是在学生科研、学生竞赛获奖、学生创新能力培养方面取得了明显的效果。但是,在调研中也发现实验室全开放存在一个“实验室安全隐患”的共性问题,主要受制于实验室管理教师数量不足、开放对象的学生人数庞大、实验操作内容多样化难以统一管理。
3.2问卷调查
在调研的同时,我们也分发了一份实验室安全知识调查问卷,发放对象为实验室管理人员、有实验教学任务的教师、在开放实验室学习的学生。根据收回的调查问卷分析,少部分教师的实验室安全知识理解不够全面,大多数学生实验室安全知识匮乏,特别是低年级的大一学生,另外在校大学生实战演练几乎没有亲身体验,因为根据不同的实验室开放对象,需要设计相应的安全教育模式。
3.3实验室安全教育体系设计
软件开发方法中有一个著名的“生命周期法”,在软件工程中该方法定义为假设信息系统有一个生命周期,就像其他任何有生命的机体那样有一个开始、成熟、最终消失的渐变过程[12]。借用该方法分析大学生从大一新生入学到毕业这个“在校学习生命周期”,在校学生逐步掌握实验室安全知识是一个渐变过程,在这个过程中根据变化给予大学生不同的实验室安全教育模式和内容。根据实际调研、问卷结果、相关文献学习,我们编制了《实验室安全知识手册》和开发了“实验室安全教育知识考试系统”,最后构建了以“积分准入制”为核心的全开放式实验室安全教育体系,体系结构如图2所示。全开放式实验室安全教育体系以“积分准入制”为核心,对不同的实验室开放对象开展多种形式的积分获取途径,构建一个自适应循环的实验室安全知识教育模式。参照“大学生在校学习生命周期”,以大一新生入学为起点,在始业教育中加入实验室安全教育,通过考试合格之后获取12积分,在全开放式实验室自主学习过程中,违反实验室安全规定的根据实验室安全知识手册规定相应扣分,不足10积分的学生,不允许进入全开放式实验室自主学习。参加“实验室安全知识选修课”、“安全操作技能考核”、“专题讲座”、“实战演练”四个途径可以相应获得积分,以这种方式构建一个可以不断循环的实验室安全教育模式。
4结语
关键词:云计算;终身学习平台;设计;实现
中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号:1671-7503(2013)21-0076-02
随着信息技术和计算机网络的不断发展,人们的生活发生了很大的改变,传统的学习模式受到了前所未有的冲击,各种新的学习模式如潮水般涌现。教育信息化不断改变着教育与学习的环境。我们的教育正在从传统的言传身教走向网络互动的信息化教育,人们的学习将从原有的以面授为主的被动方式转变为以网络传输数字内容为主的自主互动方式。
目前,数字化学习平台纷纷建立并且开通运行。然而,在线学习人员的快速增长和学习资源的不断更新对平台的硬件支撑环境、软件系统和网络带宽等各项技术要求也越来越高。具体来看,体现在以下方面:(1)需要支持10万人同时在线注册、学习;(2)要支持多样化学习内容的提供;(3)要支持用户个性化学习。
数字化学习又称网络化学习或E-learning。数字化学习是在数字化学习环境中进行的数字化学习活动,利用教育信息化技术所提供的丰富数字化学习资源来实现的一种学习方式。
为了发挥数字化学习的优势,推动学习型社会和终身教育体系的完善,国家教育部高等教育司于2006年6月启动了“数字化学习港与终身学习社会的建设与示范”(简称“数字化学习港”)教改项目。该项目对促进全民终身学习具有非常重大的意义。数字化学习港是以现代教育技术为支撑,面向社会大众提供数字化学习和终身教育服务的一种环境。一般包括五种构成要素,即终身学习平台、学习资源、网络带宽、计算机硬件、服务的对象。
一、基于云计算的数字化学习平台
作为全民学习及公共服务平台,数字化学习平台必须是一个具有高可靠性、可用性、开放的、支持多终端与多种交互方式的教育信息化支撑服务平台,因此,应按照以下原则进行设计。
1.网络安全
我们建设的是全市范围的教育信息化支撑系统,对系统的在线功能要求高,所以,需要对节点中所有的核心交换机、路由器、电源系统(高频系统,会衰减)进行冗余设计。
2.运行安全
服务器集群是解决单机性能、可靠性挑战,以及降低管理难度和复杂度,适应未来发展的最佳方案。目前,集群的应用模式基本上有三种模式:负载均衡应用、高可靠和数据库的并行集群的集群应用。
3.数据安全
采用登陆密码MD5加密。网站防止SQL注入漏洞,使用验证码技术,支持CA认证,数据备份机制、数据恢复机制。具备全面的内容审查和监控措施,确保网络安全、访问安全和数据安全,符合国家信息系统安全等级保护的二级要求。
二、平台总体设计
长春数字化学习港平台采用SOA面向服务的设计思想,通过个性化服务定制,为学生、教师、百姓、部队提供各类学习资源及服务。包括基础支撑平台建设、应用平台建设、学习平台建设、资源建设四个方面。长春数字学习港面向服务支撑架构方式如图1所示。
应用支撑平台包括基础支撑平台和应用系统构建工具。其中,基础支撑平台包括门户层、个性化服务层、服务提供层、服务支撑层、数据层及运行维护中心几大部分。应用系统构建工具属于服务支撑层。具体结构如下。
(1)门户层:系统各类用户提供一个统一的信息服务入口,并且提供门户信息的统一及各类应用的统一接入。
(2)个性化服务层:根据各类用户身份提供相应的服务,并且支持个性化内容及页面风格等服务的定制。
(3)服务提供层:提供应用平台、学习平台、资源建设等各类业务系统服务。
(4)服务支撑层:提供应用系统构建工具,提供数据管理、流程控制、安全控制、报表生成及通讯平台等公共服务组件。
(5)平台支撑层:是统一认证中心、统一计费中心、统一数据中心等形成的一个应用支撑体系。
(6)数据存储层:对于基础数据存储及各类业务存储提供关系型数据库及文件等信息存储。
(7)基础设施层:提供核心交换机、负载均衡、Web应用集群、数据库集群、流媒体服务集群及磁盘阵列等基础设备,保证应用平台高性能稳定运行。
标准规范体系建设包括总体标准、信息资源标准、应用标准、基础设施标准、管理标准等。安全与综合管理体系建设。安全管理体系包括物理安全、网络安全、应用安全和安全制度。
三、系统模块设计
长春数字化学习港以现代信息技术为支撑,突破传统的教学模式,打破学习空间的封闭性和学习时间的分割性,通过无所不在的网络,面向社区、企业、部队、乡镇、学校及广大市民等各类人群开放,通过有效的优质教育资源共建共享机制和教育教学质量保障措施,真正实现学习者在数字化学习超市中价廉物美、随需所取的“课程超市”、“学分银行”,实现“一网千站”的布局,利用3-5年的时间使“长春市所有社区数字化支持服务全覆盖,无盲点,市民们天天有进步”的愿望变成现实。
学习平台包含三个主要部分,分别为整合课程资源、组织网上学习、学习过程管理(如图2)。全民终身学习平台通过“横向联合,纵向沟通”等方式,自建、引进大量的优质教育资源,使现有优质教育资源在社区教育中发挥更大的作用。仅社区数字化学习服务站就提供了500余G的网上学习资源,包括健身时代、卫生保健、投资理财、旅游度假、职场攻略、法律维权、文学、宠物天地,等等。学习对象覆盖了从儿童到老年各个年龄阶段、不同层次、不同类型人群;学习内容囊括了早期教育、青少年教育、职业培训、继续教育、老年教育等社区教育的各个领域。
长春数字化学习港通过网上学习平台——“长春全民学习网”和深入社区的数字化学习服务站为社区教育提供服务新载体。数字化学习港为居民提供多层次、多形式的就近、便捷、优质教育平台,满足居民多样化的学习需求,形成人人学习、时时学习、处处学习的良好氛围。
本文系教育部数字化学习支撑技术工程研究中心数字化学习
近年来,国内外校园安全事故频发,校园安全关系千家万户的幸福,校园安全事故成为社会和国家乃至世界最为关注的领域。高校校园作为和谐社会的重要组成部分,高校的社会责任,形成了高校安全文化发展的内在驱动力。我国于2008年颁布了标准《企业安全文化建设导则》AQ/T9004和标准《企业安全文化建设评价准则》AQ/T9005。将PDCA管理模式引入到高校安全文化中,实现一个动态的、循环的安全文化管理模式,有助于文化的有序发展,有助于高校物态安全文化的沉淀。
1高校安全文化
1986年国际原子能首次提出“安全文化”的概念。笔者将高校安全文化定义为:为了保障高校学习活动顺利进行,高校师生所共享的安全价值观、安全态度和安全意识,表现出的安全行为、安全技能及安全物质所营造安全环境的总和。
2PDCA管理模
高校安全文化建设是高校安全管理重要活动之一,具有管理学的一般规律和特征,PDCA管理模式具体模式如下。P—Plan(计划)阶段,包括高校安全文化建设背景,建设方针,建设目标及建设原则等确定。D—Do(实施)阶段,在上一环节分析现有的安全文化状态后,包括设计具体的建设方法,路径和要素等确定。C—Check(评估)阶段,包括安全文化建设方向,建设效果等内容的确定。A—Action(改进)阶段,对安全文化建设中,对建设效果未达到预期目标的进行调整,总结经验,将未解决的问题提交给下一个PDCA管理周
3高校安全文化在PDCA各阶段的表现内容
3.1计划
在计划阶段,既要分析需要发展补充的地方,又要以高校安全文化对象的需求为依据,得出发展的方案或主线。
(1)问题分析:大部分高校没有完整的安全文化体系,也没有安全文化建设的计划。决策者,管理者未推出让所有教职员工及学生共同接受的安全价值观,未具备正确的安全态度,基本是按经验管理高校的运转。大部分高校历史悠久,设备设施陈旧,无法满足现行安全法律法规要求。
(2)需求分析:由于国民经济发展,生活水平的提高,及独基于PDCA高校安全文化建设管理研究巫升斌(福州大学至诚学院,福建福州350002)生子女较多,高校安全要求越来越高,对伤害事故可接受程度越来越低,因此安全文化建设越来越紧迫。高校安全文化建设是价值观、教育理念的重要体现,是纠正安全态度,提高安全意识,规范安全行为的需求。也是建设以人为本,和谐社会的着力点。
(3)确定方案:为满足安全文化需求,减少建设的盲目性,应结合文化建设的背景、现状,制定安全文化建设的方案。方案应阐明建设的目标、内容,提出高校安全文化的理念,高校决策者提出安全承诺,确定责任人及其工作内容,建设的原则以及PDCA周期的时限等内容。
(4)检查标准:确定高校安全文化建设的方向,建设的标准,及要实现的目标等内容。
3.2实施
高校安全文化建设应包括:对人实施安全教育(满足精神安全文化建设,行为安全文化建设的要求),对制度安全文化的建设,及物态安全文化建设(在安全氛围中体现)等方面的内容。
(1)实施安全教育:对高校决策者、管理者、执行者(普通教职员工)及学生进行安全知识教育提升安全意识,进行安全法律法规、观念及职业道德教育提升安全素养,此外还有安全行为及安全技能方面的培训。
(2)建设文化制度:设立符合安全文化发展的制度,优化物态安全文化沉淀机理等内容,加强救援、职业健康和管理体系建设。
(3)营造安全氛围:营造高校内人与人之间的和谐关系,人和物之间的协调关系,物与物之间的安全关系,方针政策、安全承诺等。
3.3评估
建立高校安全管理,安全文化的标准体系,定期和不定期,外审和内审相结合,发现安全文化建设的不足。其最终的、整体性的评估应包括:物态安全文化沉淀程度,行为安全文化规范程度,制度安全文化健全程度,精神安全文化认同程度,安全文化元素结构合理等内容。
3.4改进
为了保证安全文化建设的持续提高,对发现的问题,应采用改进因素或改进体系来加强安全文化中的薄弱环节等措施。此外,PDCA的改进阶段还应包括对安全文化建设进行评比和总结,查清权责。对成功经验进行总结,对已经证明有效的对策措施,进行标准化,在下一个周期中,加以推广和巩固。
4总结
关键词:SAMPLE;教学改革;课程群;协同式
基金项目:陕西省自然科学基金项目(2009JM8002-8)。
作者简介:林秦颖,女,讲师,研究方向为网络与信息安全;南建国,男,副教授,研究方向为计算机应用技术。
1“SAMPLE”解读
“SAMPLE”的中文意思是例子,直译为“赛博”,实际内涵是教育部高等学校计算机基础课程教学指导分委员会开展的《高等学校计算机基础教育发展战略研究暨计算机基础教学基本要求》(简称《基本要求》)对计算机基础教学改革的建议。
S: Skill 基本技能的要求
A: Ability 应用能力的要求
M: Mergence 课程整合的要求
P: Programming 程序设计能力的要求
L: Literacy 信息素养培养的要求
E: E-learning 数字化学习的要求[1]
管会生在文献[1]中提出这一概念,并进行了详细的分析和解释。“基本技能的要求”旨在强化高等教育中的基础性地位;“应用能力的要求”是要加强以应用能力培养为核心的实践教学;“课程整合的要求”是指以培养目标为导向的分类分层次教学模式;“程序设计能力的要求”是加强以知识体系和实验体系为基础的课程建设;“信息素养培养的要求”是加强教学环境建设与教学方法手段的改革;“数字化学习的要求”是加强现代化教育技术的运用。
计算机的生命在于应用,广泛普及的应用是推动
计算机技术不断进步和发展的原动力。而计算机基础教育则是保证和促进其良性发展的催化剂。网络的不断发展与普及,使以网络为核心的信息素养有了更丰富的内涵,包括信息的获取、处理、生成等能力,安全应用能力也成了不可或缺的一部分。作为承担计算机网络及安全的教学工作者,有必要领悟新的教育理念,依照适应新形势的教育要求,达到不断提升的人才培养目标。
2网络课程教学现状分析
据文献[2]调查数据显示,75.8%学生的各类日常信息主要来源是网络,但以娱乐为主的学生占66.4%,只有17.3%的学生能熟练使用搜索引擎的高级检索方式查找检索信息,12.9%的学生能够熟练检索网上各类专业信息,90%以上的学生认为信息素质的培养对今后的影响很大。68%的学生认为需增加教学内容,45.6%的学生希望改变目前的重讲授、少互动、少实习的教学模式。以上的数据显示,以网络为平台的信息素质是人才培养中的重要目标,应该从整合教学内容适应新的应用需求、改善教学模式来调动学生的学习积极性,增强教学实践环节,提高学生的实际能力。
随着网络技术的发展,以网络为中心的信息处理模式已成熟并不断推广,传统的台模式信息系统向多平台网络化信息体系发展,对网络技术的依赖程度越来越高。因此,现阶段信息人才必须具备一定的网络常识,以了解信息平台的原理及基本协议;了解网络安全的基本常识和常用技术,以应对越来越严峻的信息安全形势。
面对这些新的情况,计算机基础教育应顺应当前的实际需求,加强计算机网络相关课程的普适性教育内容,同时,针对计算机专业学生,也应更加强调网络技能,应对新平台对人才的需求。目前,网络类教学不能满足这些需求,主要表现在以下几方面:
1) 非计算机专业学生缺乏必要的网络知识,不利于信息化、网络化建设。
非计算机专业学生只在计算机文化基础课程中简单接触了一般的网络应用。而网络原理及应用只是针对计算机专业的高年级本科生开课,专业性较强。虽然计算机基础教学系列中也有网络基础、信息检索、信息安全保密等课程备选,但是由于学时所限,许多非计算机专业的学生并不选修这些课程。因此,这些学员对工作中将要使用的网络平台并不了解,存在严重的知识缺陷,造成非计算机专业技术人员对信息化网络办公环境的理解、使用和维护出现障碍,成为信息化、网络化建设的瓶颈。
2) 学生对网络空间的安全状况理解不清楚,意识淡薄,不利于网络中的重要信息安全。
计算机技术是科学技术的催化剂,加快了技术进步,同时也造成了安全方面的威胁。因此,政府、企业等重要部门都非常重视网络空间中的重要信息安全。网络是商业等各类间谍获取商业秘密的重要手段,网络信息安全问题时有发生,给政府、企业及个人造成了巨大的损失,却没有引起足够的重视。究其原因,一方面,人们对网络的开放性没有认识,因此误认为信息全在自己的掌控下,没有安全方面的顾虑;另一方面,对网络的威胁没有了解,因此对受到攻击不敏感,不重视系统、安全软件的升级工作,对安全规定不以为然,不喜麻烦;最后,不具备基本的终端设备维护能力,不知从哪些方面维护自己的设备安全,容易使自己的机器在不知不觉中成为弱主机,成为被攻击目标。
3) 有限、静态的课程设置,不利于学生紧贴技术发展的脉搏,了解更新迅速的网络技术。
网络技术的更新日新月异,尤其是“云计算”、“物联网”等新应用的提出,将计算机技术推向了一个发展的新高潮,为网络技术展开了一个广阔的新天地。新的技术应用将面临更多的问题,尤其对信息化人才提出了新的需求。传统的经典原理教学已无法满足新环境的需求。
本文在《基本要求》的指导下,结合多年的计算机网络及安全课程的教学体会,对新形势下高校计算机网络教学的内容、模式、手段等方面进行研究。构建了一个多维网络课程群实验教学平台,结合协同式等教学方法改革成果,加强对学生网络信息技术及能力的培养和教育,解决信息化人才培养的关键性问题。
3网络课程群教学改革思路及要点
3.1改革思路
针对目前人才信息综合能力参差不齐,毕业后不能满足信息化岗位需求的问题,我们建议根据不同专业及应用需求,打破单科界限,以网络课程群为单位,分层次整合教学内容,进行信息综合能力的集中培训,可采用开课、讲座、实习等适合的形式进行。课程设置应综合学生前期学习基础、岗位需求及在校时间等诸多因素,最终达到以下三方面的目的:
1) 弥补人才信息知识短缺问题。
从上分析可知,以网络为核心的信息化知识缺乏是首先要解决的问题。因此,应以应用为推动,以“够用”为原则,“不求大、不求全”,根据人才岗位的实际应用需求,有针对性地挑选与岗位需求相关的必备内容,整合课程内容。“不求专”,就是以满足应用需求为标准,制定适合的教学目标,适当把握教学深度,力求高效率地解决不同岗位任职人员的信息化知识短缺问题。
2) 提高人才的信息化能力。
针对目前对信息化平台应用能力参差不齐的问题,我们希望通过多维网络课程群实验平台的建设,加强教学实践环节,充分利用现代化的教学手段,贴近岗位需求,精心设计丰富的实践环节,给学员提供更多的实践机会,提高学生的信息化能力。
3)全面提升人才的信息素养
信息素养包括信息知识、信息意识、信息能力、信息道德[1]。除前面提到的信息知识、信息能力之外,人才的信息意识、信息道德应主要体现在团队意识、安全意识、责任意识和道德意识。围绕这些目标,选用先进的教学模式,调动学生的学习主动性、铺平知识沟壑,在学习的过程中,使学员的信息素养得到全面的锻炼和提高。
3.2改革要点
3.2.1立足信息化需求,整合课程内容
随着信息化建设的深入,网络在各个领域中已被广泛应用,还会向更深层次发展。例如,以网络为平台的各类协同工作已在各行各业开展,起到了较好的作用。由此可见,建立在网络基础上的电子政务、电子商务,甚至电子军务,均日益成熟。社会急需能够胜任这些工作的信息化人才。从这些需求来看,信息化人才应具备网络的基本理论和知识,理解各种信息交互的方式和过程;应有高度的安全意识和敏锐的安全感知能力,保障信息化系统安全使用和维护;应具有熟练的信息交互、获取、整理、生成等技能;还应具有协同意识,掌握协同的方法。
为此,该课程将整合计算机网络原理及应用、网络安全技术、信息安全等课程,形成网络课程群,教师也合理规划知识传授路径,弥补以往独立教学中出现的内容冗余等问题,使学生在有限的学时内掌握尽量多的相关知识。如从计算机网络原理及应用中重点抽出对网络的基本认知,使学生了解网络的基本概念和特点;OSI七层网络协议,以协议栈的简单介绍为工具,帮助学生对网络通信过程有一个简单理解,并从安全角度分析可能出现的安全隐患;介绍各种网络应用及相关工具。简要介绍无线网络等各种传输机制。网络安全技术课程在前期学习的基础上,针对目前常见的网络安全问题进行分析,使学生意识到开放网络的安全隐患、提高安全意识和对安全问题的发现和分析能力,同时了解安全设备及防御策略,进而理解信息安全中涉及的问题。
实际授课中,教师可根据不同专业的任职需求弹性地突出或弱化内容,根据岗位的实际需求添加新的软件、删除淘汰的软件。
3.2.2以应用能力培养为核心,加强实践教学
高素质信息化人才不仅要有扎实的理论基础,还应有过硬的工作能力。如为适应现代化信息能力需求,人才必须具备熟练地信息交互、获取、整理、生成等技能。这些技能不能靠课堂讲授来培养,而要通过实践教学环节来锻炼。
为此,我们需要一个多维的网络课程群实验教学平台,如图1所示,多层次、多角度、全时空地培养学生的信息技术及能力。
图1多维网络课程群实验室蓝图
如图1所示,系统由网络关键技术实训区、新网络技术、环境感验区、安全办公中心(Security Official Center,SOC)体验区、演示区、服务器群、专业网络技术拓展平台、园区网络中心等7个部分组成。其中园区网络中心为现有学院网络中心,专业网络技术拓展平台为现有装备网络应用实验室(如无线通信实验室等)。这些项目不需另建,多为已有实验室,本期建设只留接口,后期根据实际教学研究实际需要接入本系统即可。该平台主要完成以下3方面的工作。
1) 教学演示功能:为本科、研究生和任职培训的信息安全、计算机应用、计算机操作等课程教学提供演示平台,宣传安全的重要性、典型或新发生安全事件及基本原理分析、安全使用信息化系统的基本要求和操作规范等。提高学学生的安全感知能力和安全应用能力。
2) 教学实训功能:为学生提供网络关键技术、网络信息安全技术的创新实践平台,培养学员对网络及信息安全技术的创新实践能力,提高专业学生的网络技能。
3) 新技术研究功能:通过实际训练、仿真等手段,围绕网络安全技术研究先进的智能感知、自动防护技术、自动管理技术进行研究,同时还可针对新的安全管理策略进行试验,研究其安全性,为决策提供支持。研究并实施新的教学方法手段,提高人才培养质量。
3.2.3顺应信息化时代要求,探索先进的数字化学习方式
现代化教育技术的平台上进行E-Learning,应该采用与之相应的教学模式。网络是开放的,信息化时代要求人才也应是开放的、会合作的。信息化人才必须懂得为何合作以及怎样合作,这就是“协同”的意识和技能。应该让90%的非计算机专业学生和10%的计算机专业学生都从该课程中了解信息化的特色,感受开放、学会协同。“Cooperation learning”(协作/协同学习)是目前教学模式的改革热点,同时也是许多专家认可的教学模式。
本教研室对“协同式教学模式”进行深入研究,并在2005级、2006级、2007级计算机专业本科的C语言实践、网络安全技术、网络原理、操作系统等课
程的实验教学中进行了不同程度的应用,达到了预期的目的。与传统的教学模式进行对比,该模式在对影响学生学习的诸多心理因素中均有积极表现,对全面培养学生的信息化综合能力起到重要作用。
在本课程的教学改革中,我们仍将采用“协同式教学模式”提升学生的学习兴趣,促进学生的钻研精神、学习控制能力,提高学生的信息搜索能力、相互协作能力以及增强学生的创新精神和创新能力。真正培养出不仅具有较高的个体素质,还具有较高群体素质的信息化人才。
4结语
通过该课程的改革,学生在毕业时能够具备与实际需求相关的信息知识,对电子政务等信息化网络平台都有一定的认知基础,扫除了任职的信息知识障碍。实践环节的强化训练提高了学生应用信息化网络平台的能力水平,使他们能更快胜任自己的岗位。同时,课程注重信息意识信息道德的培养,使学生守道德、有责任、懂协作、重安全,成为一个能够满足信息化建设需求的信息化人才。
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Online Course Group Research in Universities Based on SAMPLE
LIN Qinying, NAN Jianguo, GU Wencan, KOU Yanan
(Air Force Engineering University Academy of Engineering, Xi’an 710038, China)
关键词:信息安全;培养知识体系;教学实践
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)28-0247-02
The Teaching Research of "Information Security" Undergraduate Direction
FENG Wan-li, GAO Shang-bing, ZHANG Yong-jun, LI Xiang
(Department of Computer Engineering, Huaiyin Institute of Techlonogy, Huaiyin 223001, China)
Abstract: For the issue of information security brought by the development of information society, the characteristics of information security disciplines 、information security professional and academic development and the status quo, information security disciplines and their professional status and role of education are analyzed. Huaiyin Institute of Technology raised the direction of information security professional training system of knowledge, reflecting that information security and computer and mathematics is based on the characteristics of cross-disciplinary, presenting teaching practice the achievements and shortcomings of the direction of information security professional.
Key words: information security; culture knowledge systems; teaching practice
1 引言
教育体系是社会科学技术发展的重要组成部分,它反映了社会科学进步的基础。目前高等院校正在大力普及现代信息技术,与之伴随的黑客攻击、病毒肆虐、计算机犯罪等不同形式、不同程度的信息安全问题也日益突出。它们在为人们提供便利、带来效益的同时,也使人们面临着信息安全方面的巨大挑战,这些问题已经对我国高校的教育提出了更加严峻的挑战。然而目前我国只有少数大学能够培养信息安全专业方向的学生,其数量远远不能满足社会需求。面对整个社会信息安全的严峻形势,信息安全教育理应值得高校的关注和探究。
2 信息安全的形势是严峻的
随着计算机在军事、政治、金融、商业等部门的广泛应用,社会对计算机的依赖越来越大,如果计算机系统的安全受到破坏将导致社会的混乱并造成巨大损失。因此,确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题和计算机科学的热点研究课题。然而,目前影响电子商务和电子政务应用的主要障碍之一是网络安全和信息安全问题。由于Internet的开放性和无政府状态,使Internet成为一个不安全的网络,不能适应电子商务和电子政务对信息安全的要求。
世界主要工业国家中每年因利用计算机犯罪所造成的经济损失,远远超过普通经济犯罪所造成的经济损失。计算机病毒已对计算机系统的安全构成极大的威胁。“黑客”入侵已成为危害计算机信息安全的普遍性、多发性事件。例如: 2000年2月7日起的一周内,“黑客”对Internet网站发动了大规模的攻击,著名的美国雅虎、亚马逊、伊贝等8大网站相继被攻瘫痪,造成直接损失12亿美元。
可见,目前信息安全的形势是严峻的。面对如此严重的威胁,必须采取措施确保信息安全。
3 我国信息安全专业和学科的发展现状
2003年27号文件明确强调了要采取措施“加快信息安全人才培养,增加全民信息安全意识”。2005 年教育部专门发文要进一步加强信息安全学科、专业建设和人才培养工作,从加强信息安全学科体系研究、信息安全博士点硕士点建设、稳定信息安全本科专业设置、促进交叉学科专业探索多样化培养模式新机制、建立信息安全继续教育制度等十个方面提出了指导性的意见。
国内高校信息安全专业建设、学位点建设、相关课程建设工作开展迅速,目前全国约有50所高校设立了信息安全本科专业,25 所高校或研究所设立了信息安全二级学科博士点,至少有三个出版社组织了国内专家编写的信息安全本科专业系列教材已经陆续出版。2004年7月在四川绵阳召开了全国高校本科“信息安全专业规范与发展战略研究”成果与研讨会,2005年10月在云南大理召开了首届全国高校信息安全学科专业建设与发展研讨会,2006年10月在北京召开了第二届全国高校信息安全学科专业建设与发展研讨会。三次研讨会针对高校信息安全学科专业发展及信息安全学科专业建设等方面的诸多问题进行了交流,在总结高等学校信息安全人才教育经验的基础上,对如何培养适合社会和产业发展育体系,整合信息安全教育资源,解决信息安全人才培养与就业等问题进行了讨论。
作者亲身参与了2006年在南京信息工程大学举行的信息安全高层会议,该会议参与对象主要包括省内外设信息安全专业(方向)的高校。会议主要包括两个内容:一是国家信息安全权威专家和国家保密局领导发表意见,二是各个高校人员热烈讨论自己学校的在信息安全专业建设上的成绩和不足。
大家普遍反映在信息安全学科和专业建设方面,目前突出的问题是:学科范围不清、领域不明,专业设置比较杂乱,课程体系不够系统。一方面,这是作为一个新兴交叉学科兴起和发展的必然现象,在社会需求的刺激下,各传统专业拓展到这一新领域的蓬勃的积极性,是信息安全学科专业旺盛生命力的表现。但另外一方面,我们也必须清醒地看到,这样的格局长期不加以改变,必将影响到它的健康发展,结果会导致跟不上国家信息安全保障建设对信息安全人才培养的需求。我们需要用战略的眼光,站在战略的高度来审视和规划信息安全专业和学科的发展。
4 信息安全学科、专业及其教育的地位和作用
4.1 信息安全人才保障体系
面对信息化发展过程中政治、经济、文化和国防对信息安全的迫切需求以及我国信息安全保障能力的不足和未来的严峻挑战,建立国家信息安全保障体系、全面提高信息安全保障能力势在必行。信息安全人才保障体系是国家信息安全保障体系的重要内容,我们不但要求拥有足够的信息安全专业 ,更要加强信息安全学科的建设。
4.2 信息安全学科、专业的地位和作用
信息安全保障建设作为一个系统的工程,需要科研、工程、管理、执法等多方面的人才,而且这种需要是长期的、甚至是永久的。面对信息安全人才这种多样化的需求,信息安全从最初由数学、计算机科学与技术、信息与通信工程等一级学科交叉而成的技术性学科,已经朝着涉及管理学科、法律和伦理道德等跨门类的综合性学科发展。
信息安全学科是紧密围绕国家安全和国民经济建设服务的,所以它更偏向于一门工程学科。信息安全工程的本质是要了解信息系统可能存在的安全威胁,并提出和采用恰当的综合保护措施,包括从技术和管理上来控制这些安全威胁。
信息安全学科的这个特点使得现有的几个相关一级学科都不能单独覆盖,也造成目前信息安全二级学科博士点分别设在了计算机科学与技术、信息与通信工程、数学、控制科学与工程等四个一级学科下的分散格局。在一定程度上造成信息安全学科内涵模糊、主干专业课程体系不清、建设资源不集中等问题,影响了学科的进一步发展。
为了解决上述问题,加强和推进信息安全学科建设,依靠我国教育主管部门在学科设置和建设方面的指导作用,一个可行的办法就是将信息安全列为一级学科,可以起名为“信息安全科学与工程”。它的科学性不仅包含了涉及密码学的数学理论和安全计算理论方面的研究、计算机和网络本身的安全体系结构理论等,而且可以涵盖在系统层次上的信息安全保障理论、安全评估理论和安全管理理论等。
5 淮阴工学院信息安全本科专业方向的人才培养与课程体系
2004年,经省教育厅批准,淮阴工学院创建了信息安全本科专业方向,设有信息安全专业方向的学校在国内目前仍然是少数。由于信息安全具有多学科交叉、理论与实践结合和涉及国家安全等特殊性,信息安全本科人才应当具有一些基本条件:热爱祖国、品德优良、身体健康,掌握信息安全的基本理论和基本技能。
学生是学校教育的产品,检验学校教育质量好坏的标准是毕业生质量。因此,我们在制定办学思路时必须要考虑以上几个方面的因素。淮阴工学院信息安全本科专业方向办在计算机学院,经过两年多的教育实践,形成了自己的办学思路:以学计算机信息科学技术为主,同时加强数学、物理基础,掌握信息安全的基本理论和基本技能,培养优良的品德素质。这一办学思路受到广大学生和家长的欢迎,同时也受到国家信息安全领导机构的好评。
各个学校的情况不同,因此办学的思路也不相同。例如,有的学校把信息安全专业方向办在计算机系,有的学校把信息安全专业方向办在通信系,也有的学校把信息安全专业方向办在数学系,以密码学作为教学的重点。还有的学校把信息安全专业方向办在商学系,以电子商务安全作为教学的重点。我们认为,信息安全专业方向研究的是信息的安全尤其网络信息的安全。在现今社会,信息大部分都是通过网络传送的。因此,学生必须首先学习计算机尤其是网络方面的内容,否则便无法深刻理解和掌握现今流行的信息安全技术。
淮阴工学院信息安全本科专业方向的课程体系体现了淮阴工学院关于信息安全专业方向的办学思路。体现了信息安全的多学科交叉、理论与实践结合和涉及国家安全等特殊性。体现了培养热爱祖国、品德优良、身体健康,掌握信息安全的基本理论和基本技能的信息安全本科人才的基本要求。
在思想品德方面和数学基础方面都设有常规课。为了体现硬件系统安全和操作系统安全在信息安全中的基础地位,除了常规的硬件类课程和操作系统原理课程外,分别增设硬件类课程:“计算机系统结构”;操作系统类课程: “Linux操作系统”。为了体现其它信息安全关键技术,开设:“密码学”、“计算机网络安全”、“信息隐藏技术”、“计算机病毒学”、“软件保护技术”、“数据恢复技术”等课程。为了体现网络技术的在信息安全中的特色,特地开设:“网络互联与路由技术”、“网络编程技术”。在实验方面,主要课程都开有实验课,并且其中部分课程开设课程设计,比如密码学的“加密/解密课程实践周”。
6 教学实践
2004年,淮阴工学院信息安全本科专业方向计划招生70人,考生多,质量好。录取的学生起点高,所以教学活动比较顺利。与此同时,淮阴工学院计算机工程系在信息安全领域的科学研究也得到很大的发展。承担着省高校自然科学基金项目、市科技局项目和企业委托项目,取得了一批有影响的研究成果。教学促进了科学研究,反过来科学研究也促进了教学。
通过三年的教学实践,说明我们的办专业方向思路和课程体系是合适的,受到广大学生和家长的欢迎,同时也受到省市信息安全领导机构的好评。但是,我们创办信息安全本科专业方向的时间短,还没有完成一个完整的教学循环,对信息安全本科专业方向的办学规律还没有全面掌握。因此,可能还有许多问题尚未发现。
目前信息安全方向的教学老师都在建设网络课堂和申报合格、优秀、精品课程,这必然会促进学生学习课程的热情和老师对教学的研究热情。
7 淮阴工学院信息安全本科专业方向教学计划
根据我们的实际情况和办专业方向思路,我们形成了淮阴工学院信息安全本科专业方向教学计划。这一教学计划正在执行过程中,目前执行的情况是良好的。我们将会逐步修改和完善教学计划,使之更适应信息安全学科的特点,适应社会对信息安全人才的需求。
参考文献:
[1] 丁勇.信息与计算科学专业密码学教学研究[J].桂林电子科技大学学报,2008,28(2):131-133.
一、引言
信息安全学科是在信息技术及其应用的快速发展中逐渐形成的,它针对信息生成、存储、传输、处理和交互的各个环节,用数学方法刻画和描述其变换的过程和状态,建立安全控制与管理模型,进而保障信息及信息系统的高安全性、高可信性和高可用性。在当前信息化和经济全球化的时代背景下,做好民族高校信息安全领域的教学研究工作,为国家储备适应全球形势变化的复合型信息安全人才越发重要。
中南民族大学在信息安全人才培养方面做了很多工作。其计算机科学学院、数学与统计学学院在本科阶段开设了信息安全方面的课程,计算机科学学院的信息安全专业硕士点于2012年开始招生。其中计算机科学学院从2006年开设《信息安全》双语课程。信息安全教学研究方面还有长足的发展提升空间。
针对信息安全课程的特点,结合我们双语教学的经验和体会,就《信息安全》双语课程教学提出几点新的和若干建议,其中关于教材的论述等课程相关情况见孟博老师的论文[1]。
二、信息安全课程特点
《信息安全》难教,学生难懂,实验难做。我们组成员以信息安全专业领域为教学内容,进行教学模式与教学方法的研究与实践。
《信息安全》课程特点[1-3]:
1.信息安全学科基础涉及面广。信息安全是一门新兴的学科,也是一门综合性很强的交叉学科,涉及密码学、通信、数学、计算机等诸多学科。
2.信息安全专业基础课程要求多。要想较好地掌握这门课程,需要学习数学基础课程、电路基础课程、密码学基础课程、计算机理论基础课程、网络通信基础课程等。
3.信息安全专业前沿性强,知识更新快。信息安全专业是围绕攻防、对抗策略和技术展开研究的,随着科学技术的发展,该研究领域的知识创新多且快。
我们在信息安全课程传授的过程中面临的困难如下所示:
(1)民族院校的学生专业素质和英语素质高低不齐;
(2)信息安全相关的资源分散;
(3)英语语言的教学与专业教育的脱节;
(4)理论知识和实践知识结合不紧密。
根据信息安全课程的特点,只有保持信息安全传授内容理论与实践知识的先进性,及时了解该学科最新研究发展动态和前沿,才能培养出具有实践和创新能力的高层次高素质人才。结合我们面临的困难,考虑到两个因素:(1)信息安全相关的前沿知识的语言载体是主要英语;(2)在课堂上尝试将理论知识和实践知识有机的结合起来,我们研究并实践将虚拟仿真实验和CLIL双语教学应用到信息安全课程传授中的模式。
三、虚拟仿真实验的概念及模式
虚拟仿真实验教学是学科专业与信息技术深度融合的产物,运用虚拟现实技术模拟实物实验的计算机辅助教学软件。目前的国内外模拟仿真软件总结如下。
PSPICE[4]是由SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)发展而来的用于微机系列的通用电子电路功能的仿真,是一个多功能的电路模拟试验平台;Tina Pro[5]是欧洲DesignSoft公司研发的一个电子设计自动化软件,它用于模拟与数字电路的仿真分析和设计研究,分析结果可以很好地展现在图表或虚拟设备中;CircuitMaker[6]软件用于电子电路仿真实验,是一种用于电路描述与仿真的语言与仿真器软件,用于检测电路的连接和功能的完整性;Proteus[7]软件是英国Labcenter electronics公司发布的EDA软件,提供仿真单片机及外围器件的工具,该软件将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台;Boson NetSim[8]模拟Cisco路由器、交换机,可自定义网络拓扑结构及连接。
根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部于2013年开始启动了开展了国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。北京邮电大学建设了国家级北邮电子信息虚拟仿真实验教学中心,开发了“开放式虚拟仿真实验教学管理平台”[9,10]。我们尝试将该平台作为信息安全课堂的辅助教学,其中一个教学内容使用虚拟仿真平台进行的网络构建,如图1所示。
四、CLIL双语教学的概念及模式
双语教学是在教学过程中使用除母语以外的一种外语,通过两种语言作为教学媒介,并在教学过程中提高学生的专业能力和外语水平。关于双语教学的模式,有多种不同的分类,如美国的“过渡式”、加拿大等“法语浸入式”等模式。20世纪20年代,CLIL(Content and Language IntegratedLeaning)[11-13]广泛应用于欧洲的双语教学领域。CLIL中文译为内容和语言的融合学习,是指将一门或多门外语作为非语言学科的教学语言,在此过程中,语言和学科将共同发挥作用。以学科内容为核心,使用真实的语言及语言材料,在课堂教学中注重学生的语言、认知和情感等因素。CLIL是欧盟在“培养多语言能力公民、促进语言教学的发展和多样化”的决议框架下推动欧盟各国开展的一种双语教学模式。这种模式相对于源于北美被全球普遍采纳的浸入式双语教学,为双语教学的理论研究和实践教学都做出了具有革新意义的贡献。
选择英语作为学习信息安全学科知识的语言媒介,是因为英语是当今国际各种领域的交流合作中使用频率最高的语言种类。为了使学生适应国际化教育、产业的发展趋势,有效获得更多、更新的学科知识和科技信息,并能够把我们的科技成果推向世界,高等教育承担起培养具有国际视野、具备国际竞争能力的创新型、复合型高级专门人才的责任,而双语教学可以说是承担责任的前提或必要条件。特别是CLIL双语教学模式对于中国的双语教学更具有实际的借鉴意义。CLIL双语教学模式可分为三个方面的内容,如图2所示。
1.内容相关的学习(Content-related learning)。在课堂上使用的全英语教学材料,该材料是否合适教学,主要看以下几个方面:通过本教学材料的学习,学生可否掌握两个以上的知识点;量化掌握知识的目标;通过什么策略让学生来掌握这些知识点,比如在学生已有知识的层面上通过视觉、或头脑风暴活动、以更友好的方式展示知识点、通过不同的学习方式如游戏或者视频支持、安排有挑战性的任务给学生来完成;
2.语言相关的学习(Language-related learning)。解释可能影响学生理解文章的单词;量化和语言相关的学习掌握指标;写出让学习者完成目标需要用到的策略,如尽量将英文材料通俗易懂、将关键词标下划线、英文材料提供词汇表等;
3.学习技能相关的学习(Learning skills-related learning)。标出技能相关的目标;量化这些目标;设计好的策略帮助学习者完成这些目标,比如重新组织知识点、通过图表等分析知识点等。
CLIL双语教学模式认为人的认知过程可分为5个渐进过程,即记忆、理解、运用、分析、评价、创造(Remember,Understand,Apply,Analyse,Evaluate,Create)。其中记忆、理解、运用是低层次的思维能力因为他们更具体,而分析、评价、创造是高层次的思维能力因为他们更抽象。
五、课程设置教学实践方案
通过对现有理论和实践经验的研究和探索,采用虚拟仿真实验和CLIL双语教学方法应用到信息安全的课程教学实践中。课程设置方案氛围准备阶段、CLIL教学阶段、虚拟仿真实验阶段,各阶段描述如下:
1.准备阶段:配发讲义,其内容主要与《Cryptography and Network Security Principles and Practice,Fifth Edition》(密码编码学与网络安全-原理与实践)课程内容接近,补充专业词汇和常见表达方式。该阶段按照教学进度安排学生自学并熟悉专业词汇,同时利用CLIL教学中针对词汇测试的有趣方法对学生进行词汇量的教学和测试。
2.CLIL教学阶段。教学过程中给出不同的和密码算法相关的英文版本供学生阅读、参考和讨论。在此基础上,针对不同的密码算法设计有特色的相关的简单的任务,教师讲解,学生组成团队合作,在给定的时间内呈现设计方案并且陈述其方案,交流的过程主要使用英语完成。
3.虚拟仿真实验阶段。在教学过程中,在算法很抽象或者熟悉相关密码算法后,老师通过虚拟仿真实验平台展示该算法的原理或实际应用,将抽象内容形象化和具体化。安排学生组成团队利用虚拟仿真实验平台设计网络安全实验,进一步巩固、实践其所学习的密码理论知识。
六、信息安全双语课程教学的心得与体会
将虚拟仿真实验和基于CLIL的双语教学引入到信息安全的课堂教学中,使得教学模式和方法多样化、智能化、规范化、国际化,旨在提高学生专业英语听说写能力;加强创新精神和实践能力的培养;更生动形象传达不易理解的知识。具体意义如图3描述,总结如下:
1.引入CLIL双语教学理论,将语言和学科融合进教学。学习探讨国际上主流的被大家认可的双语教学理论如CLIL,在此基础上探索适合民族院校学生特点的教学方式方法,在《信息安全》专业课程的讲授过程中将英语的语言能力培养与信息安全的专业内容融合起来一起学习,在此过程中,语言和学科将共同发挥作用。旨在提高学生的专业英语能力、扩大学生的知识面,为国家培养高素质复合型专业人才队伍。
2.搭建虚拟仿真实验平台,将理论和实践融合进教学。在课堂教学过程将动画模拟、虚拟仿真、远程实验和实物实验优化组合,探索各类案例的优势互补,旨在调动学生学习积极性、启迪思维、激发潜能。通过虚拟仿真实验平台,整合信息安全的相关资源,提供智能化的教学服务同时,培养学生的创新能力和动手能力。
本论文的探索方法将是鼓励课前预习、课程参与、课后实践。讲授方式的选择将会优化组合教学模式,激发学生学习热情,提高学习的主动性,提高学生的上课注意力。通过CLIL模式中各类学习技巧,逐步提高学生的英语能力和专业素质。
七、总结
本论文探索将CLIL双语教学模式和虚拟仿真实验应用到信息安全的课程教学过程中。学习探讨适合信息安全课程特点和民族院校教学特点的双语教学理论如CLIL双语教学模式,在《信息安全》专业课程的讲授过程中将英语的语言能力培养与信息安全的专业内容融合起来一起学习,语言和学科将共同发挥作用;同时运用虚拟仿真实验等辅助手段,将信息安全的理论知识和实践知识结合起来,提高学生对信息安全专业的认知程度。我们所做的努力最终的目标是让学生从记忆、理解、运用知识到能分析、评价、创造知识的转变,为社会培养大量既有丰富的专业知识又精通英语的高素质复合型人才。
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