关键词:信息安全;课程体系;应用型
中图分类号:G642文献标识码:B
1引言
伴随着电力信息化的高速发展,电力系统日益完善的OA、ERP、SCM等系统,也急切地需要整合,实现信息的互联互通与资源共享,从而有效发挥信息化的优势。而这一系列的整合无时无刻不需要信息安全的保护。因此,对于电力系统整体来说,信息安全问题是亟待解决的关键之一。上海电力学院作为电力特色明显的院校,2008年成功申报了信息安全专业。
信息安全是由数学、计算机科学与技术和通信工程、电子工程等学科交叉而成的一门综合性学科。目前主要研究领域涉及现代密码学、计算机系统安全、计算机与通信网络安全、信息系统安全、电子商务/电子政务系统安全、信息隐藏与伪装等。
沈昌祥院士指出,高等院校应该根据国际上信息安全技术的发展趋势和我国信息化建设需求,结合本校学科专业结构特点,充分利用现有学科条件和优势,积极促进学科交叉和融合。上海电力学院办学五十余年来,学校始终坚持“立足电力、立足应用、立足一线”的办学方针,坚持面向电力生产和现代化经济建设第一线,培养基础理论扎实,实践能力强的高等工程技术人才。上海电力学院的信息安全专业开办在计算机与信息工程学院,该学院目前下设如下专业:计算机科学与技术,电子信息工程,通信工程,电子科学与技术,软件工程。因此,根据现在的学院专业设置结合信息安全专业的学科特点,信息安全专业的培养以计算机科学技术为主,兼学电子、通信,同时加强数学、物理基础,了解电力信息网络,掌握信息安全的基本理论和基本技能。再通过学习其他人文类、经济管理类等课程,使学生素质达到专业培养目标的要求。
2课程体系
结合上海电力学院的特点,借鉴其他学校的信息安全培养体系,我校的信息安全专业的课程体系以计算机科学和网络通信、电子信息、密码学基础以及信息安全概论为主线构成学科基础主干课程,在专业培养阶段形成应用密码学、计算机系统安全,计算机网络安全、电子类安全和信息安全实践课程群。
数学主线中包括了概率与数理统计、离散数学、密码学基础等课程。数学类课程为学生理解应用密码学打下了必要的基础。计算机科学主线中包括数据结构、计算机组成与体系结构、操作系统原理、数据库原理、编译原理、计算机系统安全等课程,为学生建立了对基本计算资源、系统的结构和工作机制的概念,为理解并实施系统的安全奠定了基础。网络通信主线中包括计算机网络、计算机网络安全、通信基础等课程帮助学生理解信息安全理论与结构、安全体系设计以及网络安全工程的问题。电子类课程主线包括电路与模拟电子技术、数字电子技术、现代数字系统设计、基于嵌入式系统的信息处理、基于身份识别的信息安全技术应用等,解决学生理解电子技术及其安全技术应用等问题。
根据上述主线,信息安全专业本科要求修读的课程分为三个层次,通修课,学科基础课,专业课。其中每个层次的课程都分类为必修课和选修课。每个层次的课程设置及结构如表1、表2、表3。
3专业特色
为使学生达到所选专业的培养目标,教学计划中在注重基础课程教学的同时,还安排了系列综合实践技能训练和课外科技活动等环节,以培养和提高学生的求实、创新精神。信息安全专业特色是重视工程实践,注重理论与实践的结合,因此,安排了较为完整的信息安全基础课程和信息安全工程类课程设计在学科基础必修课和专业必修课中都安排了实验课时。除了必修课之外,还安排了集中实践环节,32周,共640学时。其中包括14周的主干课程设计以及18周的毕业设计,如表4所示。综合上面两项内容,在必修课中安排的实验和设计类课程的比例接近35%。
根据表4,前六个学期每个学期末都安排了专业基础课和专业必修课的课程设计。其中,二三和四学期安排了电力特色明显的金工实习、认识实习以及电子工艺实习。在第七学期,学生在老师指导下参加完整的信息安全综合实践,获得较为完整的工程训练,此过程延伸到第八学期的毕业设计。学生通过课内实验、综合设计和毕业设计的多样化、自主性强的培养过程,提高工程训练和设计、合作能力,为其后的研究或设计工作打下牢固的基础。正在筹备的中央和地方共建的电力系统网络安全实验室能够为上述实验提供实际的实验平台。
4师资建设
信息安全是一个综合性很强的、学科交叉的专业,其与传统计算机学科、通信学科、电子学科有相似之处,但也有很多独有的特点和具体要求。信息安全专业教师一方面需要具备扎实的信息安全理论基础,同时还必须紧跟踪技术发展前沿和最新安全动态,了解最新的信息安全技术,具备较强的实际动手操作能力,以满足教学和研究需要。目前,我校现有教师队伍中来自名校的博士有4名,计算机与信息工程学院正通过人才引进、鼓励在职教师攻读博士学位等形式加强师资队伍建设。
5结束语
笔者根据亲自参与上海电力学院信息安全专业的成功申报及信息安全培养计划的制定,分析了信息安全学科特点,给出了适合上海电力学院特色的应用型信息安全人才培养的课程体系、专业建设特点以及对师资建设的建议。信息安全是一个全新的专业,根据学科发展和市场需求,信息安全人才培养计划也会根据实际培养过程中出现的问题不断作出调整,以适应社会对高层次应用型信息安全人才的需求。
参考文献:
计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。
1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置
UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。
1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置
普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。
1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置
IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。
1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置
西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。
24所大学计算机工程课程设置特色
4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点:
1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。
摘要：汽车产业现代化对汽车维修行业的从业人员提出了新的要求，要掌握机电一体化维修技能的汽车修理人员才能满足市场需求。技工学校汽修专业应制定合理而科学的教学计划和大纲，优化课程设置，采用先进的教学手段，开展校企联合，培养出适合维修技术发展的人才。
关键词：汽车修理维修技术培养人才
随着工业化、市场化的进程的加快，以“能力本位”课程论为主导，建立针对性与适应性相结合，课程结构模块，理论与实践相结合的新的课程模式，并制定相应的课程评价体系，保证了教学改革的顺利实施，是培养技能型人才，适应市场经济的需要的一个保证。
一、汽车产业现代化对汽车维修行业的要求
随着当代高新技术的快速发展，90年代以来，以电子装置为主的高新技术产品在汽车产业领域中的广泛应用，使得现代汽车已发展成为集计算机技术、光电传输技术、新工艺和新材料于一体的高科技载体。诸如电控燃油喷射系统、自动变速器、ABS(制动防抱死系统),SRS(安全气囊),AC(空调)、电控悬架以及驾驶员交通信息系统等“机电一体化’，的汽车总体构建中，电子装置的比例越来越大，汽车由以机械装置为主向机电结合的科技型产品转变。这就决定了汽车维修人员在掌握传统的机械维修技术的同时，还必须尽快掌握现代电子维修技术。
1.现代化汽车产业对汽车维修人员知识结构的要求
随着现代化的高新技术产品在汽车产业中的广泛应用，修理人员以机械装置为主的汽车维修方式已经不适应维修以机电一体化为特征的现代汽车的要求。据劳动部门从2000年7月1日起实施的《招用技术工种从业人员规定》中指出，对维修类职工的技能要求在加工、安装、操作、维修、检测等五类职工中是最高的；而在维修类中又以对汽车维修类人员的技能要求为最高。这是因为要从事对现代汽车的维修，除了掌握机械类的专业知识外，还要懂得信息传感技术、数据处理技术以及新材料、新工艺等方面的知识，具有使用新设备的操作技能所以说，当代对汽车维修人员的要求是尽快使自己成为知识型的技能型人才。
2.汽车维修手段的现代化
尽管我国当前汽车维修业的技术水平依然滞后于新款车型的技术开发，也总将随着汽车现代化的日新月异而快步迈进高科技领域。面对着众多的现代化汽车，我们对汽车的维修观念也必须随之而更新，要从凭经验、感观为主的传统维修方式转变为“检查靠资料，拆装靠设备，检测靠仪器”的现代汽车维修方式。以对汽车的检测为例，在轿车中，大多数都装备了电控单元，它除了控制汽车的运行状态外，还具有判断、记录汽车故障的功能，诊断设备通过接口与汽车电控单元相连，读取故障代码，向汽车维修人员提供故障的症结所在。近来，汽车远程诊断技术的推开又势必推动我国的汽车维修技术、维修方式迈上又一个新的台阶。
3.汽车维修方式的科学化
当代的汽车维修方式正发生着明显的变化，具有着两大特点:
①从在汽车出现了故障后再去修理，向“定期检测、强制维护、视情修理”方向转变。也就是说，当汽车运行一定路程或时间后，就要进行强制维护，视检测情况做适度维修，从而确保了汽车的良好运行状态，降低了故障率。可以说，这种汽车维修理念上的更新所带来的社会效益和经济效益将是难以估计的。
②以汽车维修从“修旧式”向“换件式”转变。以往的汽车修理主要是对受损部件的修复，但任何维修后的部件在性能上是要打折扣的，如果采用“换件式”的维修方式，用新部件换下受损部件，从而既保证了汽车维修的质量，又缩短了维修的时间。这就意味着提高了汽车的营运效益。这种汽车维修方式的转变，势必大大提高了对汽车修理工的知识、技能等方面的要求；而电脑调漆技术的应用则使原来的汽车维修漆工失去了用武之地，从而要求对汽车维修的工种结构加以调整，实现工种结构上的升级和优化。
二、现代汽车产业对学校汽修专业的要求
现代汽车的技术装备水平的不断提高，要求汽车维修人员只有掌握机电一体化的基础知识，熟悉现代汽车的结构、传感技术、计算机应用、液压控制和自动控制技术等方面的知识，才能够对现代汽车的故障进行检测和维修。那么，怎样才能使当前技工学校汽修专业的学生能够适应现代汽车维修业的要求呢?
1.制定合理而科学的教学计划和大纲，优化课程设置
汽车维修专业的课程设置必须符合以机电一休化为特征的汽车产业的需要，着重于应用型技术课程的开设。如电子技术原理、控制技术原理、计算机应用原理、接口技术、汽车电器设备和汽车诊断检测技术等课程，这些课程内容必须与当代汽车的发展水平相适应。要紧密联系实际，要以当今具有代表性的轿车作为典型，及时补充更新教材，让学生了解最新的汽车技术水平及发展趋势。
要培养出合格的汽车维修人员就必须用新的教材来代替陈旧的教材，课程的设置也应做相应的重组。教学的实践使我们感受到，传统的《汽车修理》课是对以机械装置为主体的汽车进行故障的判断和对受损部件进行修复，显然这样的课程内容是不适应对现代汽车维修的需要。如果能够以电子技术为基本内容的《汽车检测与维修》来替代内容陈旧的的《汽车修理》课程，学生就可以系统的学习现代汽车的检测手段和维修方式，掌握先进的汽车维修技能。
2.采用先进的教学方法
技工学校的培养目标是以体现技能为主，必须积极推进教学思想的更新，推进教学方法和手段的改革。结合汽车维修业的特点，应充分运用现代化教学手段和实物教学手段，构建“理实一体”课堂，改变以往重理论、轻实践的“表面式”教学方式，使学员动脑动手，理论实践融会贯通，知识和技能同步养成。同时，要注重加强学员的创业意识教育和创业能力的培养，使其能很快适应市场需求，抓住机遇，主动创业。
3.加强学校同汽车维修企业的联合，抓好实习基地的建设