课程思政在信息系统安全教学设计中的探索与实践

杨淑棉　马宾　赵大伟

摘  要：为强化立德树人目标，进一步推进课程思政高质量建设，促进专业课与思政理论课同向同行，实现知识目标、能力目标和素养目标的有机统一，结合网络空间安全专业和信息系统安全课程的特点，深入挖掘信息系统安全课程专业知识中蕴含的思政元素，重新设计知识、能力及育人三者同样重要的教学目标，从课程性质、教学目标、课程思政教学设计及内容、教学方法和教学效果等方面对课程进行设计和总结，旨在探索一条能够使专业学习与思政教育相互促进、协同发展的教改之路。

关键词：课程思政；信息系统安全；教学设计；教学效果；教学方法

中图分类号：G641        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）17-0177-04

Abstract： The aim of the study is to strengthen the goal of building morality and cultivating people， further promote the high-quality construction of ideological and political courses， promote the same direction of professional courses and ideological and political theory courses， realize the organic unity of knowledge objectives， ability objectives and literacy objectives. The paper deeply excavates the ideological and political elements contained in the professional knowledge of information system security courses in combination with the characteristics of Cyberspace Security and Information System Security courses， redesigning the equally important teaching objectives of knowledge， ability and education. This paper designs and summarizes the curriculum from the aspects of curriculum nature， teaching objectives， curriculum ideological and political teaching design and content， teaching methods and teaching effects， in order to explore a way of teaching reform that can promote the mutual promotion and coordinated development of professional learning and ideological and political education.

Keywords： curriculum thought and politics; Information System Security; teaching design; teaching effect; teaching method

网络空间安全专业承担着培养网络空间安全专业人才的重任，为落实立德树人根本任务，切实推进全员全过程全方位育人，按照价值引领、能力达成、知识传授的总体要求，“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”[1]，发挥好每门课程的育人作用。高教司吴岩司长在《全面推进高校课程思政高质量建设》文件中解读《高等学校课程思政建设指导纲要》提到高校课程思政是一件大事[2]，高校教师的80%以上是专业教师，高校课程的80%以上是专业课程，学生学习时间的80%以上是专业学习，80%以上的学生认为，对自己成长影响最深的是专业课和专业课教师，而信息系统安全是网络空间安全专业一门重要的专业核心课，因此以信息系统安全课程为例，针对课程思政建设的目标重点不清晰[3]，教学表面化、硬融入、专业课程中思政资源不足等问题，深入挖掘信息系统安全课程专业知识中蕴含的思政元素，通过将思政元素有效融入到专业知识点中，引导学生不仅要学好专业知识，还要明白为什么而学习，改变被动获取知识的思维，提升学生综合素养，达到立德树人的目标。

一  课程性质

信息系统安全课程是网络空间安全专业的一门重要的专业核心课，是一门实践性很强的课程，涉及的专业知识面较广，知识的融合性强，而且知识体系复杂、涉及多个学科，方法技术，必须重视理论学习与实践应用综合能力的培养。本课程开设在大学本科三年级下学期，共计40个学时，该课程的学习需要在计算机的主流操作系统、数据库系统及计算机网络方面有一定的基础。

二  课程目标

根据信息系统安全课程本身的技术性和实践性，设置信息系统安全理论课和综合实践课，通过理论学习与实验实践内容的训练，加深学生对系统安全技术的理解，掌握如何利用这些安全技术提高信息系统的安全性；同时提高学生使用主流操作系统、数据库系统及Web服务器及常用安全增強工具软件的操作能力。信息系统安全课程主要目标包括知识目标、能力目标和素质目标。知识目标主要让学生掌握信息系统安全的基本概念、原理、技术、知识体系与应用，覆盖了信息的存储、处理、使用、传输与管理整个生命周期不同环节的安全威胁与相应的保护对策；能力目标主要培养学生分析解决信息系统安全问题的基本能力，提高学生信息系统安全国际视野和辩证分析能力；素质目标主要培养学生安全意识、勇于担当的责任意识，引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，执着探索的科学精神，“工匠”精神，激发学生报效国家的家国情怀。

依据本课程特点及人才培养要求，设计并开设课程思政教育，其主要素质目标在于通过介绍中国及世界目前相关技术的背景及发展现状，挖掘其中蕴含的思政元素，培养学生的家国情怀和文化自信；通过学习专业基础知识和技术学习，最终使学生受本土科学家贡献及我国飞速发展的信息化激励增加学生学习的热情和网络安全意识；基于唯物辩证法提升全面深入分析及解决安全问题的能力，提升学生学习的能力和执着探索的科学精神；投身新工科学科应用，激发建设网络强国的使命感、责任感，提升学生的学习信念和激发学生报效祖国的家国情怀；一个都不能少的全员化、全过程、全方位三全育人[4]教学指导及评价。

三  课程思政设计及教学方法

（一）  课程思政设计

本课程思政设计紧密围绕专业培养方案、教学大纲和教学内容，以立德树人为核心进行教学设计，结合课程特点确定知识目标、能力目标和素质目标，进行课程优化设计。素质目标主要从使命担当、科学“工匠”精神、家国情怀等方面开展课程思政设计。通过专业课程思政的设计，使学生建立理论联系实际的思维，提升从实际应用中发现问题、解决问题的能力，注重专业实用性、前沿性、发展性的能力培养。在教学活动中积极践行“立德树人，润物无声”的教育理念[5]，促进人才培养素质的全面提升。

课程设计思政元素与专业知识融合时，考虑如何把专业课的理论性、思政内容的思想性与教学方法三者结合起来，把思政元素有机融入教学专业课堂中，使学生既能学习专业知识又能加强道德教育，达到润物無声的育人效果。主要针对信息系统课中各章内容的知识点，挖掘每章节知识点背后的思政元素，教学过程中使用不同的实现形式挖掘蕴含在知识背后的思维方式和价值观念，有机地融入课堂中，如图1所示，具体的实现形式通过在教学过程中使用的教学方法和手段来实现。

（二）  教学方法与手段

在教学过程中，结合信息系统安全课程特点，依据本文课程思政设计思路，引入理论讲授与实践相结合的方法、案例教学方法、探究式教学方法等，设计了信息系统安全课程思政教学内容。

1  理论讲授与实践相结合的教学方法

“理论联系实际，并有所发展”是本课程的指导方针：既要重视理论知识教学，又要重视上机实验和实践教学；主要分理论讲授课和实践教学。

一是理论课：以教学活动链的方式把思政元素融入到专业知识教学中。在教学活动链中深入挖掘专业知识中蕴含的思政元素，如图2所示。

以第一章信息系统安全概述第三小节信息系统安全防护的基本原则为例，讲述整体性原则和分层原则知识点时，使用图片教学（木桶）、启发式教学、讨论式教学强调整体性原则，举例银行保险箱中的财务安全，类比系统安全分层原理。保障信息系统安全不能依赖单一的保护机制；信息系统中只有构建良好分层的安全措施才能够保证信息的安全。最后强调木桶理论、分层性原则表明团队协作的重要性，做事情，依靠一个人的力量很难实现，多人合作才能实现伟大的成就，明确集体力量和个人智慧有机结合的重要性。

以第四章操作系统安全为例，本章主要从身份认证、访问控制、安全审计和最小特权等安全机制方面进行了详细的介绍。介绍操作系统安全的重要性时，由于操作系统对上承接平台软件、系统软件，对下与硬件打交道，处于计算机体系的“中枢”位置，因此结合当前形势，把操作系统类比为疫情防控指挥中心，把硬件类比为支撑疫情防控指挥中心的基础设施，而把老师和学生类比为上层软件，由疫情防控指挥中心的重要性强调操作系统安全的重要性，更强调只有每个部分都协同工作，才能保证整个信息系统的安全，才能把疫情工作做得更加扎实精准有效。

在这里顺势引入思政教育内容，引导学生思考，身边一个个身穿白色防护服的志愿者“大白”，校区师生有序排队的身影，强调其身处一个团结向上的集体，身处一个发展中的强大的国家。无论身在哪里，只要师生齐心协力，配合防疫工作，都是为抗击疫情出力，都是为美好的明天努力，从而激发学生的爱国情怀和担当意识。

二是实践课：采用翻转课堂的方式，把学生分成几个小组，网络空间安全学院由于是科教融合学院，小班化教学，比较适合分组、翻转课堂教学，给与每个小组不同的任务。通过翻转课堂让学生主动探索专业知识背后蕴含的科学原理和文化素养。

以第七章信息系统安全风险评估为例，分正反两方进行攻防纵深防御实验，正反两方自由组成合作小组，分别从概念、原理、技术、源码分析或工具使用等方面进行分析和讨论以进行攻防演练，攻击方寻找对方漏洞、防御方寻找防御技术对系统进行防护并对系统进行风险评估，直至系统相对安全，最后展示分享其成果和新得体会。通过攻防纵深防御实验，强调安全意识（进行网络安全法律法规的普及）、社会担当和职业道德精神、“工匠”精神。还可以强调国际法视角下的网络战的对策[6]，做到保家卫国有担当，国家有任何需要，“我”都会贡献自己的一份力量。

2  案例教学方法

针对信息系统安全课程的第一章安全概述第一小节向学生讲解我国信息系统发展现状，从政治、经济、军事和社会稳定四个方向综合讲解信息系统安全的重要性，通过对实际案例深入分析，激发学生的爱国热情。通过实例：2009年，利用“震网”（Stuxnet）行动成功摧毁伊朗核设施中的1 000台离心机，成为世界上首次通过虚拟空间对现实世界实施的攻击破坏。2013年震惊全球的美国中央情报局前雇员斯诺登爆料的“棱镜门”事件，证实了美国一直以来对中国进行着全方位的监控，中国的信息安全形势非常严峻。通过案例让学生意识到信息系统安全问题对这四个方向产生的巨大影响。这些案例应更贴近社会现实生活，让学生意识到信息系统安全对各行各业发展的重要性，激发学生的责任感和使命感，培养学生的爱国热情。此外，在教学工作中，专业课教师针对不同行业的特殊性，让学生了解行业最新发展动向，引导学生积极投身到国家信息系统建设中。

针对信息系统安全课程的第三章物理安全的第三小节，结合信息系统攻击的案例，从攻击和防护不同角度，帮助学生理解物理安全所面临的安全威胁及防护措施。在讲述本章设备安全知识点时，引导学生列举一个可用的网络需要部署多少个网络设备，回顾网络硬件的发展及计算机网络，进一步启发学生在构建的网络环境中，设备设施会面临哪些安全威胁。讲述设备安全威胁时，使用案例教学法，列举案例如乌克兰电网遭APT攻击，全国断电、澳洲禁止华为中兴参与5G建设等案例。最后强调针对澳洲禁止华为中兴参与5G建设等事件，引入2021年3月11日李克强总理在十三届全国人大四次代表大会记者会谈起基础研究問题时，送给年轻学生的几句话“不管你们将来从事什么职业，有什么样的志向，一定要注意加强基础知识学习，打牢基本功和培育创新能力是并行不悖的，树高千尺，营养还在根部。我们把基础打牢了，将来可以触类旁通，行行都可以精彩”[7]。鼓励学生努力把基础知识打牢，增强自己的基础知识和专业知识，培养学生勇于担当的责任意识和家国情怀，如果祖国有任何需要都能肩负起责任，用自己的知识和智慧保家卫国。

3  探究式教学方法

围绕信息系统安全课程中的显著问题，引入探究型教学模式。在信息系统安全课程导学中引入教学的三个问题“为什么学、怎么学、学什么”，比如在讲授“为什么学习信息系统安全”，首先通过视频的形式让学生观看飞速发展的信息化建设中出现的安全威胁案例，引导学生讨论发生在自己身边及自己知道的安全问题，由学生的讨论结果得出结论，如果不对计算机信息系统加以及时和正确的保护，这些攻击和破坏轻则干扰人们的日常生活，重则造成经济损失，甚至威胁到国家安全，因此社会对信息安全人才的需求越来越迫切。引入习近平总书记提出的“网络空间的竞争，归根结底是人才竞争”。拥有安全人才，才能进一步将核心技术掌握在自己手中，才能更好实现自主可控。激励学生努力学习安全知识，成为祖国的栋梁之才。

围绕第三章第二小节访问控制策略，构建问题引导学生逐步发现并掌握问题的解决方法。从“用户越权访问”现象入手，采用探究型教学模式，设置一系列与访问策略相关的“问题与方法”的安全问题。首先，用户成功登录意味着一个合法用户的接入，这与系统安全中身份认证协议密切相关，引导学生理解并掌握引用监控器模型中访问控制模块的目的，从大家熟悉的身份认证问题解决的是“你是谁，你是否真的是你所声称的身份”，是阻止非法用户进入系统，到访问控制解决的是“你能做什么，你有什么样的权限”，目的是限制合法用户的操作权限。进一步引导学生思考不同的应用场景下如何给合法用户进行授权，引入访问控制策略。通过探究式教学，从“身份认证”“访问控制”，拓展到从安全性要求低的系统到安全性要求高的系统如何选择不同的安全控制策略等问题。该过程体现并落实“以学生为中心”的教学理念，激发专业学习的兴趣，提升专业自信，培养学生的专业使命感和社会责任感，提高教育教学质量的同时，促进人才培养质量的提升。

四  教学效果

思政设计紧密围绕专业培养方案、教学大纲和教学内容，挖掘“思政元素”和专业知识间的融合点，选取学生感兴趣的安全与政治、经济、社会稳定、军事等案例，利用有效的方式融合专业知识和思政元素，自然引出“思政内容”，以“润物细无声”的形式浸润学生，取得的效果在如下几个方面。

一是学习状态：课堂教学过程中，丰富的教学方法和手段，改变了传统课堂填鸭式的教学模式，改变了课堂氛围，学生学习的积极性、主动性有了明显的提升。

二是科学作风：通过实践教学，学生从不同层面考虑信息系统安全问题，科学作风更加严谨，作业、实验报告等撰写更加认真、步骤更完善，结果更加科学、合理。

三是团结协作：团结协作的精神更加突出，从合作的实验过程看，同组内学生分工协作更加和谐，申报大学生创新创业项目多项，在学科专业竞赛中获国家级、省级奖项多项。

四是专业知识的理解：通过在教学过程中有效地融入思政元素和丰富的教学案例辅助，加深了学生对专业知识的印象和记忆，同时也使得对知识理解更加深刻，减少了学生抄袭作业的现象。

五  结束语

本文从“教学目标和教学内容、课程思政教学设计、教学方法和教学效果”四个维度对课程进行优化设计，在课程思政的教学设计中，将教学内容、教学方法和思政教育紧密结合，借助恰当的教学手段使得教书与育人浑然一体。通过教学链的方式，精选教学实例，深入挖掘每个知识点背后所蕴含的思政元素和传统文化，使学生对专业课程有了更浓厚的兴趣，引起学生思想共鸣，进而激发了学生学习的主观能动性和积极性，有效促进对专业知识的理解和进一步思考。课程思政是立德树人的根本要求和教师的重要职责，下一步从教师入手，在强化专业技能的基础上，进一步强化教师的德育意识并提升自身素质，做一个有思想、有温度的与时俱进的教师，在探索专业教学与思政教育相互促进、协同发展的教改中做出一点贡献。

参考文献：

[1] 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-8.

[2] 高教司吴岩司长在课程思政教学能力培训的授课文档：全面推进高校课程思政高质量建设[EB/OL].http：//fzgh.jstu.edu.cn/_upload/article/files/c5/cc/147d5aa64f50a887e8f3458e1d60/5c4d70a8 -b839-45df-89f7-633c5efa1985.pdf

[3] 闫长斌，郭院成.推进专业思政与课程思政耦合育人：认识、策略与着力点[J].中国大学教学，2020（10）：35-41.

[4] 方平.强化“四个聚焦”推进全员全过程全方位育人[J].思想政治工作研究，2017（8）：15-7.

[5] 徐晶.以知法守法为导向《信息安全概论》课程思政教学改革与实践[J].教育现代化，2019，6（59）：60-62.

[6] 黄志雄.国际法视角下的“网络战”及中国的对策——以诉诸武力权为中心[J].现代法学，2015，37（5）：145-158.

[7] 李克强提醒青年学生：不管将来从事什么职业，一定要注意加强基础知识学习[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1693928754

237961676&wfr=spider&for=pc.2021.03.11/2021.03.11.