基于CDIO的高職信息安全與管理專業課程體系研究

摘? 要：為了培養適應信息安全產業發展需求的高水平技術技能人才，以課程體系建設為著眼點，重點研究CDIO能力大綱構成，構建信息安全專業技術推理、個人與專業技能、人際交往能力，企業和社會環境的構思、設計、實施與運行的能力大綱，并形成融合CDIO理念的專業課程體系和課程評價模式。實踐表明，該課程體系符合工程教育特點，能有效提升學生工程實踐能力。

關鍵詞：CDIO;信息安全;課程體系

中圖分類號：TP309;G712? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）09-0191-03

Research on the Curriculum System of Information Security and Management

in Higher Vocational Education Based on CDIO

SUN Qi

（Beijing Information Technology College，Beijing? 100018，China）

Abstract：In order to cultivate high-level technical and technical talents to meet the needs of the development of information security industry，focusing on the construction of curriculum system，this paper focuses on the composition of CDIO capability outline，constructs the capability outline of information security professional technical reasoning，personal and professional skills，interpersonal skills，and the conception，design，implementation and operation of enterprise and social environment，and forms the concept of CDIO integration Professional curriculum system and curriculum evaluation model. The practice shows that the course system conforms to the characteristics of engineering education and can effectively improve studentsengineering practice ability.

Keywords：CDIO;information security;curriculum system

0? 引? 言

2019年，北京信息職業技術學院信息安全與管理專業與神州泰岳集團成立“神州泰岳信息安全工程師學院”。在工程師學院建設過程中，專業將CDIO理念融入教學環節，構建了基于CDIO“項目式、模塊化”課程體系。CDIO是通行的、先進的工程教育模式，它從產品構思（Conceive）、設計（Design）到產品實施（Implement）、運行（Operate）的全周期，為學生提供工程教育的思維、環境和流程，培養學生的工程能力[1]。在實施CDIO教學中，課程體系設計是落實CDIO教學的重要載體。

落實CDIO教學的首要問題就是要參考CDIO的能力大綱構建本專業學生應該具備的能力大綱體系。能力大綱是CDIO工程教育的指導性文件，是實現工程教育的基礎[2]。通過和產業界、教學界的交流、調研，形成信息安全與管理專業的能力大綱。

信息安全專業能力大綱從技術知識與推理能力、個人職業技能、人際交往能力以及社會環境下的構思、設計、實踐與運行4個方面規定了工程師必須具備的能力與素質[3]。

1? 信息安全專業CDIO能力大綱

1.1? 技術知識與推理能力

主要包括基礎科學知識、核心工程基礎知識、高級工程基礎知識三個方面。其中，基礎科學知識主要是通用知識的學習和職業素養的培養，包含“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”“職業生涯規劃”、數學、英語、計算機信息處理技術。核心工程基礎知識主要是從事信息安全行業必備的專業知識要求，包括計算機程序基礎知識、計算機網絡基礎知識、數據庫基礎知識、密碼學知識、操作系統基礎知識、病毒與木馬分析處理知識。高級工程基礎知識主要是從事信息安全復雜項目的必備知識，主要包括滲透測試知識、數據備份與恢復知識、等保測試知識。

1.2? 個人職業技能

主要包括工程推理與問題解決能力、實驗與知識發現能力、系統思維、個體知識與態度專業技能5個方面。工程推理與問題解決能力主要是指工程人員在進行項目實踐中的判斷、分析、決策能力，主要包括項目可行性分析能力和項目需求分析能力;實驗與知識發現能力主要是指工程人員自主解決問題的能力，主要包含通過訓練、學習、總結信息安全管理的能力和查閱技術文檔、參考文獻來獲取有效信息的能力;系統思維則是指對信息安全系統整體方案的制訂、比較和優化能力;個人知識與態度則是指邏輯思維能力知識遷移與持續學習能力;專業技能是指信息安全風險評估能力、網絡安全產品的安裝調試和操作及維護能力、信息安全系統測試能力、服務器系統加固能力、數據庫安全管理能力、文檔處理能力，以及數據收集、分析、處理、優化能力。

1.3? 人際交往能力

人際交往能力主要包括團隊合作與溝通。團隊合作主要是指職業道德與職業素養、團隊意識與協作精神、組織協調能力;溝通是指表達能力、系統文檔編寫與識讀能力，以及英文文檔的閱讀、理解能力。

1.4? 社會環境下的構思、設計、實施與運行

按照人才培養目標和職業能力要求，構建了三級項目體系。其中，一級項目2個，二級項目4個，三級項目12個，一、二級項目為綜合項目，三級項目為課程項目。在一年級開展“信息化管理在企業運管中的作用”為主題的一級項目，旨在讓學生了解專業學習內容、明確學習目標、培養學習興趣;在二年級基于專業核心能力要求，設計了“網絡安全運維”“滲透測試”“信息安全等保”和“數據安全”等4個二級項目，每個項目關聯若干核心課程，每門核心課程又分解為若干子項目;在三年級，通過“企業信息化系統設計、實施、運行與維護”強化職業核心能力培養。在每級項目教學中，嚴格按照構思、設計、實施、運行完成學習任務，將職業素養和職業能力融于項目實施中。

2? 融合CDIO理念的課程體系

在精準定位信息安全人才培養目標，進而構建能力大綱的基礎上，按照CDIO模式將信息安全專業課程體系重新整合，可以分為4個模塊：通用平臺課程、專業支撐課程、崗位能力課程、生產實踐課程，是一個完整的有機整體，如圖1所示。在4個模塊中采用以項目為載體實施教學，同時，將企業職級評價引入課程體系，通過構建職業能力認證體系，將CDIO的理念融入教學實施中。

2.1? 通用平臺課程

基于產業界人士和在校教師共同認定的信息安全與管理CDIO能力大綱，通用平臺課程重點學習基礎科學知識，培養學生的文化素養、信息素養、職業素養，塑造學生正確的人生觀、價值觀和世界觀。主要課程有：“思想道德修養與法律基礎”“毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論”“職業生涯規劃”“計算機信息處理技術”“應用數學”“英語”等。

2.2? 專業支撐課程

專業支撐課程對應于CDIO大綱的核心基礎工程知識，重點學習計算機程序基礎知識、計算機網絡基礎知識、數據庫基礎知識、密碼學知識、操作系統基礎知識、病毒與木馬分析處理知識，形成對信息安全專業的初步認識，專業主要課程有：“信息安全技術基礎”“數據安全與管理”“計算機病毒與木馬分析技術”“Python語言程序設計”。以“信息安全技術基礎”課程為例，課程設計了密碼學單元，重點學習公鑰基礎設施（PKI）。PKI系統包括PKI策略、軟硬件系統、證書機構CA、注冊機構RA、證書發布系統等，可以對身份合法性進行認證、實現數據的完整性和保密性、實現數字簽名和不可抵賴性。

2.3? 崗位能力課程

崗位能力課程對應于CDIO大綱的職業能力部分，重點培養學生的信息安全風險評估能力、網絡安全產品的安裝調試、操作與維護能力、信息安全系統測試能力、服務器系統加固能力、數據庫安全管理能力。是課程體系中落實構思-設計-實踐-運行最重要的部分。主要課程有“網絡互聯技術”“滲透測試”“Windows操作系統配置與安全”“Linux操作系統配置與安全”“網絡安全產品配置與管理”等。以“滲透測試”為例，課程設計了網絡協議分析單元，其中MAC地址欺騙是局域網中常見攻擊。通過抓包實驗分析，攻擊者進行報文應答，源主機錯誤地解析了MAC地址，導致客戶的流量被攻擊者偵聽，導致信息泄露，如圖2所示。

2.4? 生產實踐課程

生產實踐課程對應于CDIO大綱的職業能力部分，重點培養學生復雜項目的處理能力，是職業能力再強化的重要階段，主要任務包括：各類職業資格證書考核、生產性實訓、頂崗實習。其中，生產性實踐分為網絡安全運維、滲透測試、等級保護、數據安全四個方向，主要內容對應為網絡安全應急響應實戰和輿情監控實戰、網站攻防實戰和網站安全加固實戰、等保測評實戰和系統安全設計實戰、數據恢復實戰和數據庫安全實戰。以等保測評實戰為例，課程包含了合規性網絡方案設計單元。按照等保要求設計了安全物理環境、安全通信網絡、安全區域邊界、安全計算環境、安全管理中心，滿足安全感知、日志審計、基線核查、上網行為管理的不同安全需求。

3? 課程的評價與考核

在構建基于CDIO的課程體系中，課程評價與考核是非常關鍵的環節。因此，按照工程化教育理念的要求，在課程考核上采用平時成績、理論考核、基礎技能、技能強化、工程實踐四個維度評價體系。平時成績主要內容包括出勤、課堂表現，考核學生的學習過程和學習態度，以學生自評、教師記錄為主要方式;理論考核主要內容為隨堂測試，考核學生的知識掌握程度，以試卷成績為主要依據;基礎技能考核內容為實驗報告、問題闡述，考核學生的實踐能力、調研能力和交流表達能力，以單元作業、口頭匯報為主要方式。技能強化考核內容主要包括需求分析、方案設計、方案實施，總結報告、作品展示等，考察學生的創新意識、系統設計、項目實施能力，以項目文檔為主要方式;工程實踐考核內容設計報告、工程實踐與優化、解決方案，考察學生的創新能力、工程實踐能力，以工程文檔為主要方式。

在評價主體上，形成學生自評、組內互評、教師評價的多元主體;在評價形式，上靈活用小組匯報、方案展示、答辯演示等方式進行，多維度考核學生的工程實踐能力[4]。

4? 結? 論

在基于CDIO理念構建信息安全專業課程體系過程中，構建能力大綱是設計工程化課程體系的基礎，要充分融合產業界和學術的意見，擬定客觀反映專業能力要求;在教學中采用以學生為中心的教學方式、構建多元的評價方式，最大程度地調動學生的積極性，是落實CDIO教育模式的關鍵。

參考文獻：

[1] 吳夢初.基于三種工程教育模式比較的啟示與建議 [J].吉林省教育學院學報（上旬），2015，31（1）：102-104.

[2] 王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學院工程教育的經典模式——基于對CDIO課程大綱的解讀 [J].理工高教研究，2009（4）：116-119.

[3] 陸劍鋒.基于CDIO的計算機專業項目化課程體系建設研究 [J].泰州職業技術學院學報，2019，19（1）：15-17.

[4] 林英，李彤.信息安全專業“應用安全方向”CDIO實踐探索 [J].計算機教育，2010（11）：94-97.

作者簡介：孫奇（1981—），男，漢族，河北張家口人，信息安全與管理專業負責人，副教授，碩士研究生，主要研究方向：信息安全技術。