面向切面的司法信息安全專業實踐體系研究

李玲俐

（廣東司法警官職業學院 信息管理系，廣東 廣州 510520）

0 引 言

司法信息安全專業是國家控制布點專業，學生畢業后主要在政府部門、軍事、商業企業、網絡公司和信息安全防范等相關應用領域或行業的企事業單位工作。要培養從事司法信息安全業務的高級技術應用型專門人才，實踐教學是重要途徑，實踐體系的發展和改革是一項重要課題。

1 司法信息安全專業實踐體系的現狀

司法信息安全專業自2014年開設至今，實踐體系主要是借鑒本科院校及我院司法信息技術專業的實踐教學方法和成果。但司法信息安全專業集司法課程和信息安全專業教學為一體，相比其他本科院校的信息安全專業和本院司法信息技術專業更具特殊性，其實踐教學取得的成果和相對不足主要體現在如下幾個方面。

（1）早期，提出基于工作流導向的任務式實訓課程教學體系，驅動學生根據實訓的具體要求展開思考，學生能快速高效地理解各專業課程的知識點[1]，學生實踐動手能力和應用知識的能力有所提高[2]。教師提高了教學質量，實踐教學相對理論教學滯后的問題得到了改善。

（2）培養應用型信息安全專門技術人才，絕不能只靠學院獨立完成，學院注重校企合作，提出開放理念下的司法信息安全專業校企融合的方式[3]，校企聯合共建校內信息安全實訓中心和校外實訓基地。在開放理念下，引入信息安全相關的技術和考核標準，與行業企業共同制訂和優化人才培養方案，教師有更多機會向行業企業的信息安全專家和工程師學習，以此提高實踐能力和動手能力，最大程度上實現校企雙方的優勢互補、資源共享、利益雙贏[3]。

（3）前期實踐教學體系的主要特點是架構平行，教師偏向的是知識體系自身的完整性，但由于信息安全專業的知識體系過于龐大，一些知識點之間的關系不連貫，實訓體系之間的銜接也不凸顯。

（4）幾年來，司法信息安全專業建設快速發展，但學生背景復雜，基礎參差不齊，對于課程的關注點也不一樣，有不少學生跟不上加密技術課程的教學進度，繼而產生厭學情緒，達不到預期的教學效果。

2 構建面向切面的司法信息安全專業實踐體系

2.1 AOP及面向切面的教學思想

“切面”源于信息技術領域，其經典應用是面向切面編程（AOP，Aspect Oriented Programming）[4]。AOP是一種通過預編譯方式和運行期動態代理實現程序功能并統一維護的技術[5]，結合多層架構模塊化方法[6]，能提高程序的可重用性和開發的效率，增強系統的可操作性和可維護性[7]。

AOP表示一個橫向的關系，通過使用“橫切”技術，將封裝好的對象剖解開，獲取其內部消息，剖開的截面稱為切面（Aspect）[7]。之后，它會不留痕跡將這些剖開的切面復原[8]。另一方面，它強調分離系統關注點[9]，利用“橫切”技術，AOP把軟件系統分成兩部分：核心關注點和橫切關注點。關注點是系統處理的基本模塊，是與系統有關的各個方面[7]。核心關注點指的是業務處理流程，橫切關注點是與業務流程關系不大的部分[10]。這一系列的關注點就構成了切面。

針對本專業實踐體系研究現狀，AOP是一種切實可行的解決方案。AOP可以將一個復雜的切面知識體系，分解成多個織入點，學生能夠在較短的時間學習和掌握織入點，或者在不同的時間根據需求進行分散式學習[4]，慢慢消化吸收。

2.2 整合并優化教師資源

每一位教師都有自己專業領域和熟知的知識技能，通過整合優化教師資源，大體上涵蓋了司法信息安全專業實訓教學及項目研究的各個方面。

面向切面的實踐教學體系，設置實踐課程的內容后，主講教師需要邀請其他對某一個教學切面熟悉的教師參與到該實踐教學中，并在恰當的時間點引入該教師對相關的教學切面進行教學，使得實踐課程的內容能夠覆蓋大部分學生的關注點，這對培養學生興趣尤其重要。在此過程中，教師之間先進行良好的溝通，主講教師要熟悉本專業的教師資源特點，讓每一位教師都明確自己的教學任務[9]，更促進教師團隊協作能力的培養。

每個切面本身又是一個龐雜的知識體系[11]，教師通過傳授自己熟知的知識關注點，從中加強由一系列的關注點構成切面的學習，甚至其它切面，知識面得到擴充，教師資源得到進一步優化。

2.3 切面模式織入到實踐教學體系

司法信息安全專業課程學習，除了基本素質課程和憲法、法理等司法類課程，其他與信息安全相關的基礎課和專業課知識面廣，涵蓋了數學、數論、信息論、計算機科學與技術、網絡技術、信息安全技術、密碼技術等多門類的綜合性學科[1]。信息安全類課程必須圍繞專業課程的教學指導思想和知識能力目標，大部分以實踐教學為主，根據實踐課程的內容和架構，將切面教學模式織入到實踐教學中，以建立可操作的專業實踐教學體系。

為了讓學生掌握知識技能，教師根據自己熟知的領域確定授課內容，并將其作為課程的核心關注點。學生的橫切關注點必須服從于教師選取的核心關注點，即橫切關注點被混合到課程的核心關注點之中[9]。

加密技術課程的理論性極強，按照教學方案和系統框架設計模型，需要學好3門前導課程，包括數論、信息安全技術基礎、C++程序設計，考慮到部分學生前期學得不夠全面，知識掌握不夠完整以及學習時間不夠充裕等問題，可以采用切面教學模式。在學習該課程的時候，先由這一課程引出不同的切面。加密技術關于公鑰密碼和數字簽名兩個知識點的切面式實踐教學思想的框架如圖1所示。

圖1 面向切面的加密技術實踐教學思想框架

圖1的框架不僅定義了從上到下，還定義了從左到右的關系。其中橫向結構表示的是切面，包括數論切面、程序設計切面、信息安全技術切面。每個切面都是一個大的知識體系，學習開始時，學生不可能全面掌握整個知識體系，而是針對當前的學習需求，從每個知識體系中找出與當前學習任務相關的內容。切面的引入，將原來平行的知識結構轉換為二維橫縱交叉結構，本框圖的縱向設計以公鑰密碼和數字簽名為主線（可擴展），不同的知識體系之間產生一些交叉點，稱為織入點，越是復雜的知識結構得到的織入點越多。例如，數論切面與公鑰密碼的織入點為常用的數學知識和各種定理，與數字簽名的織入點為離散對數和大數分解問題；信息安全技術切面與公鑰密碼的織入點為設計目標和安全性，與數字簽名的織入點為認證協議等；程序設計切面與各主線的織入點為算法的描述與實現。這種橫向教學結構的引入稱為織入[5]。該過程便是面向切面的實踐教學過程。

切面模式除了能實現理論與實踐的對接，更具優勢的是織入點包含了學科交叉的內容[4]，能夠為學生提供綜合性的、跨學科的學習體驗，是培養應用型司法信息安全人才的重要手段。

3 結 語

為培養高水平的信息安全應用型人才，重視理論學習與實際應用的一致性，在總結司法信息安全專業實踐教學經驗后，提出一種面向切面的專業實踐教學模式，這是對基于工作流導向的任務式實訓課程教學體系以及開放理念下的司法信息安全專業校企融合的方式的延伸。主講教師對教學切面的選取和對其他參與邀請的教師的引入至關重要。2年來，該模式的提出與使用使實踐教學體系獨具特色，激發了學生的學習興趣，其學習能力、實戰能力和就業競爭力得到了很大的提高，學生無論是在省級還是國家級信息安全大賽中，都取得了比往年優異的成績；教師的產學研能力也得到了提升，達到了教與學相互促進的效果[1]。當然，切面教學還存在一些難點，如何尋找“切面”，如何定位某一課程與其他學科間的“織入點”，如何設計合理的二維橫縱交叉結構，并有效連接一系列織入點[4]都是后期要研究的問題。