潘麗敏, 羅森林, 高 平, 蘇京霞

(北京理工大學 信息與電子學院, 信息與安全對抗實驗中心， 北京 100081)

研究型教學本質(zhì)的內(nèi)容是教學與科研的有機結(jié)合，在教學中貫徹科學研究的方法，特別是教學方法上采用科學研究的方式。培養(yǎng)科技人才起點可以是本科、碩士、博士，同樣高中畢業(yè)也可以作為起點。因此，研究型教學是經(jīng)過適應性調(diào)整的基于科研人才培養(yǎng)模式的本科教學過程。本文提出一套基于“小項目”的適應于“信息系統(tǒng)安全與對抗技術(shù)”研究型課程的教學理念和框架，其實施過程可分為4個階段：理論授課、項目開題、中期檢查和結(jié)題驗收。通過實踐，該研究型課程取得了良好的實踐效果。本文就其具體建設(shè)目的、內(nèi)容，以及其中的關(guān)鍵問題和實施方案展開討論，希望起到拋磚引玉的作用[1-2]。

1 建設(shè)目標及內(nèi)容

1.1 建設(shè)目標

契合國家科教協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展精神，打通教學科研實驗室壁壘，統(tǒng)籌教學、科研、實驗室資源，促進科研服務(wù)人才培養(yǎng)?；谛畔踩c對抗課程的重點內(nèi)容以及學生的專業(yè)能力，以“小項目”的方式向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學生了解科技最新發(fā)展和學術(shù)前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟迪科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學生科學研究和科技創(chuàng)新的能力。建立我國信息安全領(lǐng)域研究型課程的示范工程，保持其特色、效果的持續(xù)提升和引領(lǐng)地位，逐步形成重要的推廣應用價值[3]。

1.2 主要建設(shè)內(nèi)容

(1) 命題方式。本課程結(jié)合指導研究生的方法，其中包括小部分的傳統(tǒng)授課內(nèi)容。小項目的題目來源主要有3種：學生自主提出、課程組研究項目、校企聯(lián)合項目，但最終題目由課程組統(tǒng)一確定。

(2) 過程跟蹤。以小項目的方式進行課程改革，大部分時間由學生自主學習和完成，只是在開題答辯、中期檢查、結(jié)題答辯時由專家組統(tǒng)一指導和考核。建立良好的教學過程跟蹤制度和輔導機制。

(3) 平臺建設(shè)。通過學生在實驗中發(fā)現(xiàn)的問題不斷完善軟、硬件平臺的建設(shè)，使整個實驗教學系統(tǒng)更加強大，為小項目的實施提供條件保障，推動課程改革的順利實施[4]。

(4) 交流合作。通過走出去、請進來的方式組織同行交流，每年定期安排教師去國內(nèi)其他大學參觀學習，不定期請國內(nèi)外同行專家來學校進行學術(shù)交流研討，通過交流、溝通使專業(yè)的學術(shù)和管理水平與時俱進，為專業(yè)核心競爭力的持續(xù)提升奠定基礎(chǔ)[5]。

2 關(guān)鍵問題及實施方案

2.1 關(guān)鍵問題分析

(1) 在小項目確定方面要充分涵蓋課程的核心知識點，避免不同小組之間的重復項目，同時也要考慮不同小項目之間的難度、工作量的平衡，保證學生的研究能力有較大的提升[6]。

(2) 保證合理、有效的教學過程跟蹤、考核和效果評估是個難點。課程效果的評估方法既要有科學性又要具體、可行，采用定性和定量相結(jié)合的方式。我們采用指導教師評審和學生相互打分的方式，以定量方法給出具體分值，終評可給出優(yōu)、良、中、差的定性結(jié)果[7]。

2.2 實施方案

2.2.1 教學過程T1階段：理論授課階段

總計12學時，分值占總成績10%，共分為6個知識模塊，包括：第1章緒論，第2章信息系統(tǒng)安全概述，第5章信息安全犯罪與立法，第6章信息安全標準與安全評估(1)，第6章信息安全標準與安全評估(2)，第7章信息安全工程。

2.2.2 教學過程T2階段：研究小項目題目確定和開題階段

總計12學時，分值占總成績30%，課程模塊為研究課題開題答辯。具體要求如下：

(1) 每2人一組完成1項研究“小項目”，每人的研究項目均不同，由教師組出題或經(jīng)教師組審核的由小組提出的題目；

(2) 撰寫研究小項目開題報告；

(3) 答辯以60人計算，共分成30個組，每個組開題答辯時間共計20 min，其中答辯12 min，教師提問指導8 min；

(4) 未答辯學生均要給答辯組打分，2人分數(shù)相同，學生打分占該項分值的40%，評審組打分占60%。

2.2.3 教學過程T3階段：研究小項目中期檢查階段

總計12學時，分值占總成績30%，課程模塊為研究小項目中期檢查答辯。具體要求如下：

(1) 撰寫中期檢查報告；

(2) 答辯以60人計算，共分成30個組，每個組開題答辯時間共計20 min，其中答辯12 min，教師提問指導8 min；

(3) 未答辯學生均要給答辯組打分，2人分數(shù)相同，學生打分占該項分值的40%，評審組打分占60%。

2.2.4 教學過程T4階段：研究小項目結(jié)題階段

總計12學時，分值占總成績30%，課程模塊為研究小項目結(jié)題答辯。具體要求如下：

(1) 完成研究課題，撰寫結(jié)題報告；

(2) 現(xiàn)場演示和答辯以60人計算，共分成30個組，每個組開題答辯時間共計20 min，其中答辯12 min，教師提問指導8 min；

(3) 未答辯學生均要給答辯組打分，2人分數(shù)相同，學生打分占該項分值的40%，評審組打分占60%[8-10]。

2.3 管理體制

(1) 建立課程教師指導組。研究型教學框架、方案、研究課題題目均需教師指導組共同討論確定，要充分體現(xiàn)研究型的特點。工作規(guī)范化、模板化。開題報告、中期檢查、結(jié)題答辯材料均由教師組制定模板，學生在模板的指導下進行系統(tǒng)性學習，同時也能夠充分體現(xiàn)學生的創(chuàng)新實踐能力。例如，結(jié)題報告內(nèi)容包括研究背景與意義、研究歷史與現(xiàn)狀、參考文獻、研究目標、研究內(nèi)容、關(guān)鍵問題與難點分析、技術(shù)路線和研究方案、創(chuàng)新點分析、預期研究成果、時間計劃等。答辯報告內(nèi)容包括背景、目的和意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、目前存在的問題、總體目標和思路、關(guān)鍵技術(shù)問題、難點分析、關(guān)鍵問題解決方案、總體設(shè)計和方案特色、實驗及結(jié)果分析、工作總結(jié)等。

(2) 建立大組指導教師負責機制。將學生分成4個大組，每組15人左右，平時分別由4位教師具體負責指導、督促。

(3) 建立過程跟蹤記錄存儲機制。平時文檔、考評等所有相關(guān)材料均實時整理、歸檔。

(4) 建立結(jié)題答辯專家組機制。結(jié)題答辯由專家組負責考核評分[11]。

3 實踐效果及分析

該研究型教學方法在北京理工大學信息與電子學院信息對抗技術(shù)專業(yè)進行了實踐，專業(yè)學生數(shù)為60人。取得了良好的實踐效果，具體分析如下：

(1) 形成了豐富的小項目實踐資源。課題指導小組由學生自擬的題目達到60多個，包含了目前信息安全與對抗技術(shù)的主要知識點，同時部分題目體現(xiàn)目前的先進技術(shù)，如某些0-day漏洞利用技術(shù)、win8的安全性分析等。

(2) 學生的實踐興趣度明顯增強。大部分課程的實驗難度偏弱、工作量小、系統(tǒng)性不強，對學生的實踐能力提升效果一般。研究型課題在設(shè)計與實現(xiàn)上難度明顯上升，要綜合利用所學知識，同時要進行系統(tǒng)層的設(shè)計，需要大量的時間。盡管如此，學生普遍認為效果較好，收獲較傳統(tǒng)課程實踐有明顯提高[12]。

(3) 學生的人文素養(yǎng)有較大提升。小項目要求2人合作，甚至是多人合作，同時評審過程中要求給同學打分，打分的合理性、公正性均要認真考慮，合作中需要團結(jié)，需要合理分工等，這些都有利于學生人文素養(yǎng)的提升。

(4) 形成了一套信息安全與對抗技術(shù)研究型教學的體系，包括教學方法、實踐方法、評價方法等。

(5) 鍛煉了專業(yè)課程教學團隊。課程教師指導組通過團隊協(xié)作共同完成課程的教學，相互學習、取長補短，共同促進和提升。

(6) 科研與教學協(xié)同發(fā)展。部分課題來源于科研項目和企業(yè)，而部分項目成果又促進了科研工作的進度和科研的實際應用擴展。

(7) 為其他專業(yè)課程提供了示范。專業(yè)課教學同基礎(chǔ)課有所不同，其技術(shù)在不斷發(fā)展，其“授業(yè)、解惑”內(nèi)容要隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷更新，研究型課程的實驗更有利于學生接觸先進、前沿技術(shù)。

(8) 進一步提升了專業(yè)教學與建設(shè)的影響力。該課程是國家級精品課程、專業(yè)的主干課程，具有明顯的特色和優(yōu)勢。研究型教學方案的提出和試驗，進一步豐富和擴展了課程的資源，同時形成了較強的應用推廣價值。

4 總結(jié)與問題

研究型教學模式和方法，在研究型大學的發(fā)展過程中有著重要的作用。根據(jù)信息安全與對抗技術(shù)發(fā)展的特點，加強研究型教學，有利于全面促進大學生科學思維方法的掌握和提升，促進創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的增強。在系統(tǒng)分析信息安全與對抗技術(shù)教學過程特點的基礎(chǔ)上，本文構(gòu)建了一種研究型教學方法，包括明確了其建設(shè)目標、主要建設(shè)內(nèi)容，給出了具體的實施方案，并在校實踐、評估其效果，該方法實踐效果良好，進一步豐富了教學方法和資源，加強了科研與教學的協(xié)同發(fā)展，具有較強的推廣應用價值。

該研究型教學方法，在取得良好效果的同時，還有一些問題需要深入分析與思考，包括研究型教學的師資力量如何保證，每位教師指導多少名學生合適；信息安全技術(shù)發(fā)展速度快，同時不斷出現(xiàn)新技術(shù)，教師如何跟上技術(shù)的發(fā)展和變化，不斷提升，素質(zhì)和能力；小項目題目和內(nèi)容如何適應技術(shù)的發(fā)展及新技術(shù)的出現(xiàn)；學生的工作如何更好地與科學研究工作相結(jié)合等。今后的課程教學中，還需逐步增強校企聯(lián)合人才的培養(yǎng)，因為部分小項目來源于企業(yè)實際問題，還可以增加企業(yè)指導教師參與教學。

[1] 中華人民共和國教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)[Z].2010.

[2] 胡錦濤. 胡錦濤在慶祝清華大學建校100周年大會上的講話[Z]. 2011.

[3] 教育部,財政部. 教育部、財政部關(guān)于實施高等學校創(chuàng)新能力提升計劃的意見[Z].2012.

[4] 潘麗敏，羅森林.信息安全與對抗競賽中個人挑戰(zhàn)賽的設(shè)計方法[J].實驗技術(shù)與管理，2012,29(12):203-206.

[5] 潘麗敏, 羅森林, 張笈,等.多元密集型實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全,2010(2):67-69.

[6] 羅森林, 潘麗敏, 王越.信息對抗技術(shù)教育部特色專業(yè)建設(shè)與創(chuàng)新[J].信息安全與保密通信,2010 (5):64-66.

[7] 羅森林, 潘麗敏, 張笈.基于物理事理人理系統(tǒng)方法論的研究生培養(yǎng)[J].學位與研究生教育,2011(5):11-14.

[8] 羅森林,王越,潘麗敏.網(wǎng)絡(luò)信息安全與對抗[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[9] 王越, 羅森林.聚焦國家級精品課程《信息系統(tǒng)安全與對抗導論》[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全,2005(7)：28-29.

[10] 潘麗敏，羅森林，珂萌.網(wǎng)絡(luò)動態(tài)攻防實踐平臺研制[J].實驗技術(shù)與管理，2012,29(9):89-92.

[11] 潘麗敏，羅森林.基于“培養(yǎng)類”的信息安全對抗特色理論教學體系[J]. 實驗技術(shù)與管理，2009,26(12):122-124.

[12] 王晶，賈國柱，黃海軍.研究生“生產(chǎn)與運作管理”研究型課程設(shè)計與實施 [J].學位與研究生教育,2012(6):35-39.