公安院校计算机安全课程教学的思考

吴绍兵　杨白云　王　岚　曾志峰　曹好顺

摘要:随着计算机技术和计算机网络建设的发展和完善,计算机安全问题逐步成为计算机界关注和讨论的焦点。本文主要是在从事计算机安全的教学过程中,对计算机安全课程教学的探讨和一点思考。

关键词:公安院校;计算机安全;课程教学

中图分类号:G642文献标识码: A

当前基层公安机关的信息化水平有了长足进展,但公安院校计算机实践教学已不能满足公安实战要求,学生毕业后不能很好地适应公安业务需求。我们在从事“计算机安全”课程教学过程中也发现:大部分的教材体系都是讲计算机实体安全、数据库安全、计算机病毒学、计算机密码学、操作系统安全等,而且理论多,实训的少。学生学完以后,无法立刻投入工作中,没有体现应用为主体的应用型教学目标。于是,我们在教学过程中,在讲解了相关理论知识后,增加了实训的内容,并把实训作为我们教学的主要环节。

1公安部门计算机安全人才需求

计算机安全学科是由数学、计算机科学与技术、信息与通信工程等学科交叉而形成的一门综合性学科。目前主要研究领域涉及现代密码学、操作系统安全、数据库安全、计算机病毒、计算机与通信网络安全、电子商务/电子政务系统安全等。

公安部实施“科技强警”战略,其重要组成部分“金盾工程”的目标是在全国范围内建设数字化公安,实现警务信息化。随着这一宏大工程的建设和使用,信息技术为公安警务工作提供了计算机辅助决策、实时动态实战应用平台。这对计算机信息安全专业人才需求特别大。

公安部门计算机安全人才需求主要设计的是网络安全与维护、计算机取证、电子证据的获取、计算机犯罪与侦查、数据恢复、网络监控等。受保密法的限制,有些课程在普通大专院校是不开设的。

2建立合理的课程体系

计算机信息安全专业是一个综合、交叉的学科领域,涉及数学、物理、通信、法律和计算机诸多学科领域的知识和最新发展成果,同时该专业也是一个实践性很强的专业。因此,应以公安实战需求为导向建立科学的课程体系,课程体系中应理论基础与工程实践并重,加强实践课程的训练;确立核心课程,并在保证计算机信息安全专业教育的基础性、全面性的同时,确定除核心课程外的专业必修课,并按照其内容联系、应用需求等划分成若干个课程模块,让学生根据自己的兴趣来选择不同模块进行学习,使学生能够在掌握本专业核心理论的基础上,结合自身兴趣和实际需要进行学习,充分发挥自己的潜力和特长,并促进个性化发展。

3提高教师的专业知识水平

随着课程教学改革的深入,必然对教师业务水平提出更高的要求。教师要充分利用网络教学平台,扩展的知识结构。一、利用国家、省级精品课程网站进行学习;二、积极参加远程或本地的培训、交流,扩宽教师的知识面,了解课程体系的前沿;三、下公安基层,学习常用的公安应用软件;四、课题组、教研组积极讨论、认真备课 。对于某一门课程,我们采用集体备课的方式,即将该门课程分成若干单元或知识模块,每一位教师负责一个知识模块。备完该模块后,进行课前的试讲,由教研室的老师组成审核组,提出相关建议和意见。经过认真细致的修改,直到大家认为满意为止。每位教师集体精力深入细致的研究、钻研自己承担的教学模块。这样做的结果:提高了教师的教学水平、教学质量和相关专业知识水平。

4掌握计算机信息安全人才短缺的相关知识

计算机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、计算机病毒技术、电子工程等诸多学科的内容。

4.1基础知识

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。

就数学工具而言,计算机信息安全涉及的数学领域包括数论、组合数学、离散数学(包括其中的代数系统、图论、形式语言与自动机、格论、数理逻辑等)、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。计算机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、DES密码技术、RSA密码技术、身份识别技术等。

4.2专业知识

计算机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,计算机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) 计算机信息对抗技术。包括黑客防范体系,计算机信息分析与监控,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。

我们学院开设的相关专业课程有:计算机安全、网络安全与监察、网络安全与维护、计算机病毒、计算机犯罪研究、计算机网络犯罪与案例分析、公安信息系统应用、警用通信、入侵检测技术和防火墙技术等,此外,还有涉及公安领域方面的相关课程。通过这些课程的学习,让学生提高相关专业方面的知识水平,为毕业后从事公安工作打下一个坚实的基础。

5主干课程

针对计算机信息安全人才的实际需要,我们认为,计算机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,构建系统的计算机信息安全知识体系,突出计算机安全管理与计算机安全工程实践能力”。

计算机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、线性代数、概率论与数理统计等。

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、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、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。电子类课程可设置数字技术基础、模拟电路、电路分析基础。

专业课主要培养学生在相关领域与计算机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计算机信息安全导论、现代密码学、计算机网络协议分析、操作系统内核分析、网络信息安全、信息安全工程学以及计算机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计算机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、警用通信等。

6选择合适的教材

根据学院制定的培养计划和教学大纲的要求,所选择的教材,应将安全理论、安全技术、安全工具和安全编程等内容有机结合在一起,更应偏向于实践应用。对于计算机安全的教学内容,大体上是有这么几个方面:计算机安全概述、密码学、计算机病毒和反病毒技术、操作系统的安全以及数据库的安全及应用等。结合当前公安教学的“大教育、大培训”的格局模式,我们应该以实训为主,力争早日建设适合我们学院学生实际的教材。

7小结

本文是我们在教学过程中的一点体会,主要介绍了公安部门的人才需求、相关课程体系以及适合我们学院自身实际的课程设置,相关的教材正在建设之中。

参考文献:

[1] 电子信息与电气学科教学指导委员会.信息安全专业发展战略研究报告[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 电子信息与电气学科教学指导委员会.高等理工学科专业发展战略研究报告[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

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[7] 王清贤,朱俊虎,陈岩.信息安全专业主干课程设置初探[J]. 计算机教育,2007(10).

Reflection on the Teaching of Computer Security in Public Security University

WU Shao-bing 1 , YANG Bai-yun 2, WANG Lan 2, ZENG Zhi-feng 1 , CAO Hao-shun 1

(1.Department of Computer Science, Yunnan Police Officer Academy, Kunming 650223, China; 2. Teaching and

Research Department of Basic Course, Yunnan Police Officer Academy, Kunming 650223, China)

Abstract: With the development and perfect of computer technology and computer network development, the problem of computer security will be the focus of discussing by and by. In this paper, we gave the discussing and thought of computer security teaching which we were engaged in the teaching of computer security.

Key words: public security university; computer security; course teaching