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“信息安全概论”实践教学的探索
摘要:“信息安全概论”是一门实践性很强的课程,建设一个满足信息安全专业教学要求的实验教学体系是培养合格的信息安全人才的关键之一。本文分析了信息安全概论实践教学的目标,阐述了具体实验项目及其设计理念。<br>　　关键词:信息安全概论;实践教学;实验设计<br>　　G642 <br>　　<br>　　1引言<br>　　信息安全是计算机学科下的二级学科,是一门新兴的学科。它涉及通信学、计算机科学、信息学和数学等多个学科,主要研究范围涉及计算机及网络安全的各个方面。“信息安全概论” 课程是信息安全专业的专业基础课程,也是提高学生计算机水平的重要组成部分。但信息安全概论同时也是学生们认为比较难学的专业课程之一。其原因如下:信息安全概论课程讲述的是计算机资源管理的原理和机制,其中包含了许多抽象的概念和算法,学生学习起来感觉“大而空”。因此,信息安全概论实践教学作为教学辅助环节十分重要,它的作用在于通过动手做实验,帮助学生解决从抽象理论到具体对象的认识问题,培养学生应用知识解决问题的能力。<br>　　近年来,我们针对不同的教学对象和教学要求,精心设计了多种方式的实验项目,在信息安全概论实践教学上做了一些有益的探索。本文首先分析信息安全概论实践教学的目标,然后说明如何具体设计实验项目。<br>　　2实践教学目标<br>　　我们认为,信息安全概论实践教学作为辅助教学环节,有两个主要目标。<br>　　(1) 帮助学生理解信息安全概论的基本概念、原理和机制<br>　　信息安全概论包含了许多抽象的基本概念如访问控制、安全模型和系统可靠性,也包含了复杂的算法和机制,如对称加密和身份认证。这些知识对于本科学生而言是比较难以理解的,因为他们平时很少也很难窥视到信息安全概论的内部。信息安全概论的实践教学应该让学生了解一个真实信息安全概论的内部实现,从而帮助学生更好地理解信息安全概论的基本概念、原理和机制。<br>　　(2) 培养学生应用信息安全概论知识的能力<br>　　信息安全概论是计算机系统中的核心软件,从事计算机行业的专业人员都需要信息安全概论的原理知识,但他们担任的角色不同,面临的问题就不同,因而所具备的信息安全概论知识的应用能力也不同。信息安全概论的实践教学必须考虑到不同能力培养的特点,以满足学生未来任职需要。<br>　　3实验项目设计<br>　　我们在上述的实践教学目标的指导下,设计了多个实验项目,内容从安全技术层面上涵盖了主机安全技术、认证技术、访问控制技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从工程技术层面上则涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信和信息数据库和网站安全等多学科工程技术知识。考虑到学生的知识和经验背景,实验项目的安排从简到难,从依靠指导到自主设计。除必做的实验项目外,还设计了选做的实验项目,为有能力的同学提供更多的学习空间。下面分别介绍我们设计的9个实验项目。其中,前3个实验项目是密码学理论实验项目,使学生掌握如何使用工具实现密码学中的算法;第4、5个实验帮助学生理解网络中设备配置的实现过程;后4个实验项目是攻击性实验,让学生体验信息安全中攻击的全过程。<br>　　 (1)DES算法实现<br>　　该项实验的目的是培养密码算法的设计思想、掌握密码算法的实现技术。实验内容是:通过编写DES算法的实现程序,理解DES算法的原理;分析DES算法的优点和缺点;掌握DES算法设计、实现和分析等阶段的方法。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和Visual C++应用开发软件等。<br>　　(2)RSA加密算法实现<br>　　该项实验的目的是深刻理解RSA算法的原理、掌握大整数运算的方法。实验内容是:编程实现RSA算法,并能进行文件的加密和解密。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件、Visual C++应用开发软件和SQL Server数据库软件。<br>　　(3)PKI的配置和应用<br>　　该项实验的目的是了解PKI在信息安全中的作用。了解在SSL和PGP中应用证书的方法。掌握在局域网中正确配置PKI的方法。学会利用CA管理和发放用户证书和对证书生命期进行管理,并能利用证书实现安全Web访问和安全电子邮件。实验内容是:安装并配置PKI系统;跟据安全策略实现证书发放;利用浏览器查看证书内容;利用证书配置SSL,实现对网站的安全访问;利用证书配置PGP,实现安全的电子邮件。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和MyPKI应用软件。<br>　　(4) 路由器配置<br>　　该项实验的目的是了解网络互联原理和所需硬件功能。掌握路由器IP路由功能的配置方法,实现两个局域网之间的相互连接与通信。实验内容:在联想天工路由器上完成以下配置,配置以太口、配置串口、运行动态路由协议RIP、配置网关、加入静态路由、主机配置和测试配置结果。实验中使用的硬件资源:个人计算机、路由器和Console配置线。<br>　　(5) 防火墙设计<br>　　该项实验的目的是了解防火墙安全技术原理与应用,学会利用路由器的屏蔽功能配置包过滤防火墙的方法,掌握根据不同的安全需求制定安全规则和建立访问控制列表的方法。实验内容:配置包过滤防火墙,将硬件路由器配置成如下功能——内部网络通过Serial0访问Internet,局域网对外提供www、ftp和MS SQL数据库服务;利用扫描软件进行扫描测试,根据测试结果调整规则设置;利用攻击软件进行测试,根据测试结果调整规则设置。实验中使用的软硬件资源:PC一台、路由器一台、Windows 2000操作系统软件和Console配置线。<br>　　(6) 口令攻击<br>　　该项实验的目的是通过对操作系统口令攻击程序的开发,使学生了解口令作为身份认证机制的脆弱性和口令攻击原理,理解如何增强口令机制的安全性。掌握一种破解口令的程序设计方法。实验内容有:用C++语言(或其他语言)编写一个带操作控制窗口的口令破解程序。实现对本地和远程主机的口令破解。实验中使用的软件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。<br>　　(7) 网页木马攻击<br>　　该项实验的目的是通过对网页木马的编写,了解木马的工作原理及功能。掌握利用IE浏览器漏洞进行木马种植的方法,实现修改远程目标机网页标题的木马攻击。实验内容是:拟定木马制作和种植方案;配置测试网站;编写制作一个网页木马,使客户端通过浏览页面感染木马;测试运行,检查并记录实验结果。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。<br>　　(8) 远程注册表攻击<br>　　该项实验的目的是通过对注册表的攻击,了解注册表在Windows系统注册表的结构和在系统安全中的重要性,了解注册表的安全配置方法,掌握实现一种远程注册表入侵的程序设计方法。实验内容有:确定注册表攻击方案,编写一个程序完成如下功能:创建操作控制窗口,通过修改注册表中相应键值改变远程目标机浏览器窗口标题以实现对远程主机注册表的攻击;测试运行。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软件和VC++应用开发软件等。<br>　　(9) 网站攻击<br>　　该项实验的目的是通过对Web网站的模拟攻击,了解DOS攻击的原理及危害。掌握DOS攻击的程序设计方法,并利用该程序对Web服务器进行攻击。实验内容有:搭建一个测试网站;拟定网站攻击方案;编写一个程序,完成以下功能:创建操作控制显示窗口,确定被攻击服务器的IP地址并显示在屏幕上;修改被攻击网站的网页标题等。实验中使用的软硬件资源:Windows 2000操作系统软

件、VC++应用开发软件和IIS服务器软件。<br>　　4结束语<br>　　“信息安全概论”是一门实践性很强的课程,建设一个满足信息安全专业教学要求的实验教学体系是培养合格的信息安全人才的关键之一。本文在信息安全概论实践教学中做了一些有益的工作,教学效果也不错,但还存在一些问题有待于进一步研究和探索。例如,如何与课堂教学互补,进一步激发学生学习信息安全概论的兴趣;如何通过构建实验平台将信息安全概论中更多的机制(认证机制、签名机制等)呈现给学生;如何设计更为实用的、学生自主性更强的实验项目等。<br>　　<br>　　参考文献:<br>　　[1] 威特曼. 信息安全原理[M]. 齐立博,译. 2版. 北京:清华大学出版社,2006.<br>　　[2] 段云所,魏仕民,唐礼勇,等. 信息安全概论[M]. 北京:高等教育出版社,2003.<br>　　[3] 王景中,徐小青. 计算机通信信息安全技术[M]. 北京:清华大学出版社,2006.<br>　　[4] 张焕国,王丽娜. 信息安全综合实验教程[M]. 武汉:武汉大学出版社,2006.<br>　　[5] 龚方红,汤正华,蒋必彪. 试论工程教育中的本科实验教学改革[J]. 中国高教研究,2006(4):86-87.<br>　　[6] 卿斯汉,蒋建春.网络功防技术原理与实践[M]. 北京:科学出版社,2004.<br>　　[7] 彭国军,张焕国.论高校师生信息安全意识培养的必要性[C]//全国计算机新科技与计算机教育论文集. 2006.<br>　　[8] 王昭顺. 信息安全本科专业人才培养的研究[J]. 计算机教育,2006(10):30-32.<br>　　<br>　　<br> </p> <p> </p> <p>
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<P>JPEG图像隐写及隐写分析算法设计与实现</P>
<P>　　关键词:JPEG图像;隐写算法;信息隐藏;隐写分析 <BR>摘要:在介绍信息隐藏技术以及JPEG图像隐写发展现状的基础上,讨论了JPEG图像格式以及JPEG图像隐写算法,并实现了F5隐写算法。在实现F5算法的同时,还介绍实现了算法采用的混洗、矩阵编码等提高算法安全性的技术。 </P>
<P><BR>　　JPEG图像由于它的高压缩率和高表现性等优点,在Intrenet等环境中被广泛应用,因此,用JPEG图像为载体进行信息隐藏具有重要的应用价值。目前已经有多种实现JPEG图像隐写的技术,如Jsteg、F5、OutGuess等。然而这些方法往往会改变JPEG图像的分块特性及DCT系数直方图等统计特性,为攻击者提供线索。目前,根据公开发表的论文,JPEG图像隐写算法的安全性越来越高,隐写检测利用的理论和技术也越来越复杂,难度不断增加。 <BR>　　一、JPEG的研究模式 <BR>　　JPEG有几种模式,其中最常用的是基于DCT变换的顺序型模式,又称为基本系统,下面专门讨论这种模式。图像不以RGB坐标表示,而是使用的颜色是YUV格式,以一个亮度分量Y、两个色度分量U、V表示。因此,首先将RGB格式的图像转化为YUV格式(或叫做YIQ,YcrCb格式)。我们都知道,原始的彩色图像,一般由红、绿、蓝三种基色的图像组成。然而人的视觉系统对彩色色度的感觉和亮度的敏感性是不同的,在这里,首先介绍一下YUV格式。在JPEG发展过程中,实际使用的是YcrCb坐标系统,其中Y不变,Cr=(V/1.6)+0.5,Cb=(U/2)+0.5,通过这种压缩变换和0点转移,色度的值就总在1和0之间变化,乘于255就刚好能用一字节(8比特)表示。 <BR>　　二、算法的设计与实现 <BR>　　BMP是英文Bitmap(位图)的简写,它是Windows操作系统中的标准图像文件格式,能够被多种Windows应用程序所支持。这种格式使用很普遍,其结构简单,包含的图像信息较丰富,但由于未经过压缩,通常文件量较大。研究JPEG图像的压缩过程发现,在把BMP对象压缩位JPEG图像的中间过程中,可以通过改变量化后的DCT系数达到信息隐藏的目的。本文要介绍的方法也是通过少量改变量化后的DCT以达到隐写目的。本算法实现JPEG图像的信息隐藏,主要包括信息提取和信息嵌入两个模块。信息嵌入模块:使用隐写算法,把秘密信息隐藏在JPEG图像中。信息提取模块:根据提取算法,从带秘密信息的JPEG图像中提取秘密信息。 <BR>　　(一)混乱算法:如果把秘密信息顺次地嵌入到DCT序数上,那么秘密信息将会集中于图像的某一部分,从而导致图像质量不均衡。为了进一步提高隐写算法的性能,我们在隐写算法中加入了混乱算法,通过混乱算法,可以使嵌入的秘密信息均匀的分布到整幅图像中。 <BR>　　(二)矩阵编码:矩阵编码的目的是提高嵌入效率,使每个DCT系数的更改可以嵌入更多的秘密比特,即在2k-1个原始DCT系数中最多改变1比特达到嵌入k比特秘密信息的效果,有效减少JPEG图像DCT系数的改变量,从而提高隐写算法的安全性。 <BR>　　(三)嵌入算法:整合了混乱和矩阵编码技术的隐写嵌入算法如下: <BR>　　1.对BMP图像进行色彩变换、离散余弦变换(DCT),量化DCT系数。 <BR>　　2.根据密钥产生随机序列,用于混乱嵌入,密钥做为随机因子。 <BR>　　3.根据随机序列嵌入秘密文件的信息――秘密文件长度(用32位表示); <BR>　　4.确定k,并计算n=2k-1。 <BR>　　5.实施矩阵编码嵌入。取出欲嵌入的k个秘密比特,n个非0的DCT系数,计算是否需要改动DCT系数,如果不需要改变则进行下一组嵌入,如果需要改动,则根据规则改变,然后进行下一组嵌入,直到嵌入完成。 <BR>　　6.对改变过的DCT做哈夫曼压缩,产生密写后的图像。 <BR>　　(四)提取算法:以下是带混乱和矩阵编码的隐写提取算法: <BR>　　1.哈夫曼解码JPEG图像,得到所有的DCT系数。 <BR>　　2.根据密钥产生随机序列,用于混乱嵌入,密钥做为随机因子。 <BR>　　3.根据提取秘密文件信息头(32位),得到秘密文件的长度。 <BR>　　4.计算n和k。 <BR>　　5.实施矩阵解码,提取秘密信息。取n个非0的DCT系数,根据计算得到k个秘密比特,进入下一组提取,直到完成提取。 <BR>　　6.二进制输出秘密信息,得到秘密文件。 <BR>　　三.算法的优化设计 <BR>　　根据已发表的论文,简单的JPEG图像隐写效率大概是12%,即秘密信息能占到压缩完的JPEG图像大小的12%。算法同时也保持了图像直方图的一般特性,原始图像的DCT系数直方图特性依然得到保持。但F5算法因为没有使用值为0的DCT系数,而嵌入的时候又会有新的值为0的DCT系数产生,所以虽然保持了直方图特性,但压缩后的JPEG图像值为0的系数会比原始图像突出。接下来的算法的优化设计将会提出一种新方法解决这个问题。 <BR>　　采用F5算法隐写,DCT系数的绝对值被减1处理,所以隐写后的直方图就会和原始图像有差别,直方图将会从两端向中间收缩。根据柯克霍夫(Kerckhoffs)原则,隐写算法并不是通过算法的保密来到达隐写的安全的,而是通过密钥来体现的。这要求隐写图像不能明显改动原始图像的特性,当然,只是理想的状态,没有隐写算法能够达到这个安全级别,为了提高JPEG图像隐写的安全性,使算法不改变原始图像的直方图特性,我介绍一种改进的方法,并给出相应的数学证明。改进算法遵循的原则: <BR>　　(一)由于视觉上对低频分量比较敏感,因此直流系数不用于负载秘密信息。 <BR>　　(二)JPEG图像中,大部分DCT系数都是0,如果在这些系数上隐写会减少0的数量,引起分析者怀疑,所以也不在值为0的DCT系数上负载秘密信息。 <BR>　　(三)用正奇数和负偶数表示秘密比特1,负奇数和正偶数表示秘密比特0,当欲嵌入的比特与DCT系数代表的信息不相同时,改变DCT系数的值。 <BR>　　(四)算法根据Hi提供的统计信息按概率随机改变DCT系数的值(绝对值增1或减1),例外情况是当DCT值为1时,要修改到-1或+2,当DCT系数值为-1时,要修改值为-2或+1。 <BR>　　参考文献: <BR>　　[1]张华熊.信息隐藏——数字水印技术研究:[博士学位论文].浙江:浙江大学,2003 <BR>　　[2]王炳锡,彭天强.信息隐藏技术.国防工业出版社,2007:20-23 <BR>&nbsp;</P>
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<P>浅议高职院校计算机应用基础教学</P>
<P>　　关键词:计算机应用基础教学;应用能力;教学创新 <BR>摘要:高职院校计算机应用基础课程教学的目的,就是要培养学生的计算机操作应用能力。高职院校的新生计算机应用能力参差不齐,高职院校的计算机应用基础课程教学改进创新势在必行。本文对高职院校计算机应用基础教学改进提出了一些切实可行的方法。 </P>
<P><BR>　　 <BR>　　一、高职院校计算机应用基础教学的地位和作用 <BR>　　 <BR>　　高职院校的计算机基础教学从无到有、由点到面,从少数理工科专业率先实践,发展到所有高职院校校的非计算机专业都普遍开设了相关课程,计算机应用基础教育得到了极大的发展。高职院校的计算机应用基础教育有两类不同的范畴:一种是指计算机专业的学科教育即计算机专业教育;另一种是指面向全体学生的计算机应用基础教育。高职院校计算机应用基础教学主要是为非计算机专业学生提供的计算机知识、能力与素质方面的教育,旨在使学生掌握计算机、网络及其它相关信息技术的基本知识,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机应用能力,为将来应用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。 <BR>　　 <BR>　　二、高职院校计算机应用基础教学面临的问题 <BR>　　 <BR>　　新生入学时所具备计算机应用能力差异性很大,少数学生在高中时代已经熟练掌握计算机基本技能,而有的学生连电脑什么样都没见过。我们连续三年在我院做过问卷调查,在入学前学生掌握的计算机知识多限于网络的初步应用。随着中小学信息技术教育的普及,目前,计算机基础教育中计算机文化层次的教学内容将会下放到中小学。但由于各地区发展的不平衡,在今后一段时间,新生入学的计算机应用能力会呈现出较大差异。社会信息化不断向纵深发展,各行各业的信息化进程不断加速。电子商务、电子政务、数字化校园、数字化图书馆等己普及应用。用人单位对高职院校毕业生的计算机应用能力要求越来越高,计算机应用能力成为衡量高职院校学生业务素质的突出标志。高职院校计算机教学应贯穿整个高职院校教育,高职院校计算机基础教育应该在强化操作技能的同时,适当增加信息技术的基本理论知识以及运用信息技术处理实际问题的基本思维和规律。 <BR>　　 <BR>　　三、新的教学模式、教学创新思路探究 <BR>　　 <BR>　　(一)教师队伍的培养。高职院校计算机应用基础的教学工作面对新的形势与任务,对教学教师的计算机专业知识与应用水平也提出了更高的要求,高素质的师资队伍建设将是今后计算机应用基础课程建设与创新的关键。计算机技术及理论发展很快,高职学院应重视教师培训工作,以加强在岗教师的业务提高。建立和稳定一支高素质师资队伍,只有这样,才能适应在新形势下对高职院校计算机教师的要求。 <BR>　　 <BR>　　(二)改进教学模式,完善教学内容。高职院校是培养高级职业人才的基地,为了帮助学生掌握必要的专业知识,提高学生的专业素质,针对高职院校具体的实际情况,我们要改进教学模式,具体做法是:将多媒体教室教学和网络辅助教学相结合,加强教师的主导作用,强调实践环节,以培养学生能力为中心,提高学生的计算机知识素质和实践能力,以及应用计算机解决实际问题的能力。进一步确定了计算机应用基础系列课程的教学内容及各门专业课程之间的相互关系,保证计算机应用基础系列课程的科学性和先进性。计算机应用基础教育课堂教学着重讲授计算机技术中的一些重要概念和方法,培养学生对基础知识的掌握,主要的技能知识内容放在实验教学环节,积极采用视频教学的方式,充分利用网络的优点,完善课堂教学。在一些专业中,计算机教学将要更加贴近专业。所以,计算机应用基础课程应该文理分科,区别对待,根据不同的专业有不同课程选择,不同专业的计算机应用基础课程应该包括针对该专业特点的内容。同时充分考虑学生的兴趣以及就业的前景需求,教学大纲内的计算机应用基础教学已经不能满足需要,应该有选修计算机应用基础课程;选修课程主要是针对非计算机专业设计,因此,也要突出课程内容的实用性。总之,各专业的计算机应用基础课程按照重基础、强实践,突出综合应用能力的原则建立了计算机基应用基础教育课程体系。 <BR>　　 <BR>　　(三)教学方法的创新。计算机应用基础课程是实践性很强的课程,计算机知识与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践与钻研。我们不能只有课堂教学,在学院现有条件下,校园网络的应用给我们的实验教学提供了很好的平台。学院网站上应该有课程的网页,教学中的高层次的需求在网络中得到极大的补充。网站的建设应包含自学需要的素材库、试题库,以及可以开发出考试系统等丰富的教学资源和软件,还应该包含讲义、实验指导书、网络课程,它们各自自成体系又相互关联,各种教学形式互相补充又充分发挥了各自的优势,满足了各专业不同层次学生的需求。计算机基础教学应该是课堂教学,实验教学,网络教学三位一体,相互促进,各方面全面培养学生的上机动手能力、独立分析问题和解决问题能力、知识综合运用能力。强化学生的计算机实践能力,以教师为主导、学生为主体的教育思想,深入探索自主式学习、探究式学习、协作式学习等多种先进的教学方法,注重对学生能力与素质的培养。探索各种教学模式混合的新式教学手段。 <BR>　　 <BR>　　(四)教学质量考核方法的改进。为了保证计算机应用基础课的教学质量、促进计算机应用基础课教学创新,必须改变计算机应用基础课教学的考核方法。对教师而言,重点在于对学生计算机知识与能力的培养,是否符合教学大纲的要求。我们主要改变学生成绩的评定,将学生的期末成绩转换为上机成绩,平时成绩和笔试成绩的有机结合,笔试成绩侧重于理论知识的掌握,上机成绩是操作技能的表现,平时成绩是对学生的严格要求。这样可以避免学生盲目追求高分采取死记硬背的方法学习计算机,激励学生创新追求全面的知识。为了提高学生的综合能力,建议每个计算机课程后都有一个综合设计的课程设计,这样学生自主创新能力可以大大加强,同时学生有很强的成就感。 <BR>　　通过高职院校计算机应用基础教学的全面改进创新,充分发挥老师的引导作用,激发学生学习计算机的积极性,调动学生的学习主动性,全面提高学生计算机应用能力,为今后各学科的学习打下基础。 </P>
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摘要:本文以解决高职院校计算机专业毕业生就业难为出发点,针对计算机专业教学提出了改进办法,设计出了以学生就业为导向的“三阶段教学法”,以增强学生的实践能力,使毕业生快速走上工作岗位。<br>　　关键词:三阶段教学法;案例教学;项目教学;教学改革<br>　　中图分类号:G642 文献标识码:B<br>　　<br>　　1研究背景和意义 <br>　　<br>　　在这个飞速发展的信息时代,市场对计算机专业人才的需求量是逐渐增多的,尤其是实践能力强,能快速胜任工作岗位的毕业生。但是,在我们目前的实际教学中,普遍存在的是理论课程较多,实践课程较少,从而造成高职院校计算机专业的毕业生理论基础知识不如本科毕业生强,实践动手能力也达不到企业要求的状况。因此,解决企业对计算机专业人才的需求和高职院校毕业生输出之间的矛盾已迫在眉睫,这就要求高职院校必须寻找一种符合计算机专业特色的教学方法,使学生毕业后对知识的认识不在是“纸上谈兵”,而是能够快速顶岗工作的准职业人。本文就是针对高职院校计算机专业毕业生就业难的问题,提出了一种符合本专业特色的新的教学方法——三阶段教学法。<br>　　<br>　　2 “三阶段教学法”概述<br>　　<br>　　“三阶段教学法”是以学生就业为导向,以职业技能为核心提出的一种符合计算机专业特色的教学方法。这种方法将整个教学过程分为三个阶段进行。第一阶段称为理论基础教学阶段,目的是使学生掌握必要的理论基础知识,为二三阶段的教学打下基础。第二阶段称为实验案例教学阶段,使学生能够将分散的知识联系在一起,增强对知识的理解,学会对知识的应用。第三阶段称为项目实践教学阶段,通过具体项目的开发,增强学生的实践动手能力以及创新开拓能力,完成学生在学校学习和实际工作之间能力与知识的衔接。<br>　　2.1第一阶段——理论基础教学<br>　　第一阶段包括知识的认知学习和知识的理论学习。知识认知学习就是要使学生对该门专业理论课程对应的技术能力所要达到的水平有一个感性认识。知识的理论学习要围绕技术能力的形成而设置,做到理论为实践服务,定位准确,不贪多求全。教学方式上尽量采取现代教育技术手段,如多媒体教学,可以通过屏幕显示,增强知识的生动性,增加学生对知识表象的认识,使他们能够在短时间内快速地感知知识,有利于学生对知识的掌握。在课时分配上,以服务实践为目的,够用为宜,改变传统教学中理论课时分配较多,实践课时分配较少的现象。教学地点通常是教室。<br>　　2.2第二阶段——实验案例教学<br>　　第二阶段主要以实验的方式进行案例教学。此阶段要求在实验室进行,在学生已经掌握了基本理论知识之后,教师主要借助案例讲述知识的运用,使学生体会到知识之间的联系性,增强对知识的理解,学会对知识的运用。教学方式采取以多媒体演示为主,教师演示整个案例的制作过程,并联系基础理论知识,对理论知识加以升华,给学生一个比较实际的切入点,使学生感觉到能够入手实践。学生首先要跟随教师的演示完成案例的制作,在学会的基础上,将案例不断进行修改、扩充,教师对学生进行引导,然后再提出问题,再解决问题,再扩展问题,按照这样的教学过程使学生的水平不断前进,有效地开阔了学生的思维。此阶段学生还可以利用因特网搜集资料,加深对案例的理解以及进行新的制作。由于实验在实验室进行,可以做到人手一机,大大提高了每个学生的动手操作能力,学生如遇问题,还可以随时向老师请教,不会造成问题的遗留。<br>　　2.3第三阶段——项目实践教学<br>　　第三阶段以项目驱动为教学手段。“项目教学”是通过师生共同完成一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在教学过程中把零散的知识与具体实践有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。“项目教学”通过以工作任务为依托,使学生置身于真实的或模拟的工作环境中。教学采取以工作小组为单位的形式,每一小组任命一个小组长负责本小组的事务。从信息的收集、计划的制定、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价,学生参与到整个过程的每个环节,真正成了教学活动的主人,使学生既了解到了项目的整体,又清楚了每一个具体的细节,使学生由被动地接受知识转为积极主动地探索和尝试,从而使学生向准职业人迈进了一大步。在这个阶段教师要注意项目的选择,必须是有利于学生对知识的整合,有利于培养学生能力的项目。项目来源可以来自于校外的企业,也可以是学院内部的项目建设。教学环境可以依具体项目而定,可以是实训室,也可以是真实的工作环境。<br>　　“三阶段教学法”使学生摆脱了对知识只停留在“知道”、“认识”、“学过”的水平上,脱离了“纸上谈兵”阶段,懂得了学有所用,能够学以致用,完成了学生从理论知识的掌握到实践能力培养的过程。现以“Web开发技术”这门课为例,说明三阶段教学法的应用过程,如图1所示。<br>　　<br>　　在这里Web开发采用JSP技术。在第一阶段首先进行JSP编程的理论教学,主要讲述JSP技术的基本语法、函数和调试等问题,学生在掌握了这些基本理论之后便可以进入下一阶段的学习。因为在这以前已经开设了“静态网页制作”和“SQL Server数据库管理与开发”这样的先序课程,所以在第一阶段的基础上直接进入案例的制作。案例可以选择制作“留言板”或“简易聊天室”等,在每个案例的制作过程中要对案例进行修改、扩充,再解决问题。当学生能独立完成案例制作的情况下,便可以进入第三阶段的项目开发了。第三阶段,选取本院内部建设的项目—“基于Web模式的教学管理系统”的开发。本阶段要完成从确定项目任务、制定计划、实施计划、检查评估到最后调试应用的整个过程。<br>　　经过这三个阶段的学习,可以说学生经历了质的飞跃,他们对知识的认识不再是支离破碎,不成体系的抽象概念,而是相互存在联系的活生生的知识体系。<br>　　<br>　　3 “三阶段教学法”所面临的问题及解决对策<br>　　<br>　　3.1 “三阶段教学法”对课程设置的要求<br>　　传统的计算机课程体系往往重理论、轻实践,给人的感觉是枯燥无味、晦涩难懂。学生往往一学就厌,一学就烦,不知学为何用。而计算机专业应该是一门实践性非常强的专业,它带给学生的应该是真实、生动活泼的体验。为了顺利地开展“三阶段教学法”,培养学生的岗位技能,必须对传统的课程进行改革。改革的目标就是以培养学生的职业技能为核心,以顺利就业为导向。使培养出来的毕业生达到理论知识够用,又兼备较强的实践动手能力,这要求进行课程改革时应从以下几个方面入手。<br>　　(1) 以培养目标为主线。去掉一些陈旧的课程和理论过重的课程,增加符合社会发展需要、实践性强的课程。<br>　　(2) 对理论课程的设置要准确定位,合理取舍,不贪多求全,以服务实践、够用为宜。<br>　　(3) 进行课程整合。将分散但又存在很大联系的课程整合为一体,整合的原则以贴近岗位需要为准。<br>　　(4) 整个课程体系要按照循序渐进的原则,由简单到复杂、由初级到高级进行设置,做到先行知识是后继知识的基础。<br>　　总之,课程的设置要以学生顺利就业,符合企业岗位需要为目标。<br>　　3.2 “三阶段教学法”对教师的要求<br>　　在以往的教学中,教师不需要具备丰富的项目开发经验,只要理论知识足够丰富便可以胜任,而“三阶段教学法”对教师的素质提出了更高的要求。首先,教师要具备项目开发经验与能力。教师是学生的领路人和协助者,如果教师只具有专业理论知识,而不熟悉职业实践,就很难胜任教学工作,这就要求教师在教课之余要深入到企业中去,积累工作经验。其次,教师要具备团队协调能力和解决实际问题的能力。尤其在第三阶段的教学中,学生在进行实际项目开发时,避免不了出现这样或那样的问题,教师要有能力去解决。<br>　　总之,“三阶段教学法”要求教师既要是一名懂教学、能上好课的老师,又要求教师具有职业人的能力素质。<br>　　3.3 “三阶段教学法”对硬件资源的要求<br>　　由于信息化教学的发展,一般院校在硬件资源的配置上都能满足教学的需要。对于“三阶段教学法”而言,要求教室和实训室要配置多媒体设备,以便于教师的演示。实训室的计算机数量要能满足学生的使用要求,做到人手一机。<br>　　<br>　　4结束语<br>　　<br>　　本文以解决学生就业问题为出发点,针对高职院校计算机专业存在的弊端提出了一种新的教学方法——“三阶段教学法”。该方法使理论课教学与实践教学有机结合,有利于理论知识的掌握和实践技能的培养,通过三年的学习,使学生基本具备了准职业人的素质。“三阶段教学法”在本院进行了试行,取得了良好的效果,软件专业的毕业生就业率为95%,计算机应用专业的毕业生就业率为97%。并且,学院通过发展校企合作,已有部分公司和企业提前与学院签订了用人计划。 <br>　　 <br>　　参考文献:<br>　　[1] 曾纯清,姜火文,周雪梅. 新形式下高职高专计算机专业教学模式的探讨[J]. 科技信息:学术版,2007(7):26-27 .<br>　　[2] 何晓蓉. 高职院校计算机专业实训教学方法的研究[J]. 广东轻工职业技术学院学报,2007,6(03):57-58 .<br>　　[3] 关玉英,黄国雄. 高职高专计算机专业教学改革的思路[J]. 现代教育技术,2007(10):109-110 .<br>　　 <br>　　※“第二届全国高校计算机网络课程教学暨网络工程专业建设研讨会”专题论文<br>　　(会议承办单位:国防科学技术大学计算机学院网络工程系 2009.11.5-2009.11.6 湖南 长沙)<br> </p> <p> </p>

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摘要：本文总结了作者多年从事计算机专业函授课程教学的经验，介绍了解决实际问题的一些方法，以及在实际工作中被证明为行之有效的改革措施，还提出了一些在今后的函授教学实践中需要依靠广大从事相关工作的教师共同探索、交流、解决的问题。<br>　　关键词<br>本文来自：计算机毕业网 ：函授；实践；改革；计算机专业<br>　　　　　　<br>　　1引言<br>　　<br>　　函授是一种在计算机网络普及之前早已存在的“古老”教学方式。除了学校全日制教学之外，函授一直对我国的文化知识普及起着重要的作用，特别是在Internet普及之前，它一直是人们获取知识、文凭、学位的一种重要途径。在长期的函授教育实施过程中，学校教师积累了丰富的教学经验，但是随着计算机网络的普及、就业形势的变化，人们工作时间、方式的改变，出现了网络教学等新形式的教学方式，并对函授形成了极大的冲击。<br>　　为了更好地普及计算机知识、回报社会，我系又恢复了函授方式的教学，我们认为重新开展函授绝不能简单地沿用以前的方式，应该注入一些新思想、新方法。实践证明，这些方式取得了很好的效果。<br>　　<br>　　2领导重视，有效地投入师资力量<br>　　<br>　　为了达到普及应用、回报社会这一目标，函授作为一种向目标靠拢的方式，系领导首先确定上述目标，然后采取一定的措施，组织有经验的教师、实验师制定教学计划、讨论符合新形势下的教学方案、教学形式。对于所要开设的各门课程分先后次序、内容等进行了调整，按课程分类组织教学小组，确定各门课程的主讲教师，教学效果与业绩挂钩，确定函授生的拿文凭通过率要达到90%以上。对于表现突出的教师给予奖励，定期发调查问卷给班主任、学生(如果是异地函授还要与合作单位沟通)以便及时了解教学情况，对存在的问题及时采取措施尽快解决，同时采取一些人性化的方法，比如对学生单位的工作与学习、考试时间相冲突时，教师出面与单位沟通，并允许调整特殊情况下学生的学习考试时间；对异地教学，尽量安排教师到其原籍地上课。这些安排的优势在于，教师到家乡上课熟门熟路、增加了与学生的亲和力，有时上课中的一句家乡话，既可以准确地表达意思又加强了学生的理解和记忆，很有亲切感。<br>　　<br>　　3典型问题及解决方法<br>　　<br>　　3.1函授生的文化基础彼此差距较大<br>　　随着计算机教育的大众化，各种教学模式的并存，特别是计算机网络的普及，远程教育方式迅速展开，很多学校开设了成本低，教学要求相对低的远程网络教学。教人学习的地方、方式多了，学生也多了，学生之间的差距也扩大了，由于计算机的普及，来学计算机专业的学生并非都是将其作为唯一职业