CC BY
30
ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЭФФЕ1СГИВН0СГИ ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЗАШИТЫ ИНФОРМАЦИИ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС1
Активное обучение, проектный подход, защита информации, учебный процесс.
В работе рассмотрены проблемы повышения эффективности учебного процесса в условиях широкого внедрения новых технологий. Указаны способы преодоления входного сопротивления образовательной среды, рассмотрены структурные связи различных подразделений при реализации обучения. Предлагаемые решения апробированы в процессе обучения студентов информационных специальностей технического университета.
K.V. Safonov, V.V. Zolotarev, O.N. Tyurina
Research on effectiveness of introduction of new technologies
OF INFORMATION SECURITY IN EDUCATIONAL PROCESS
Active learning, project-based approach, information security, learning process.
The paper considers the problem of improving efficiency of educational process in the conditions of wide introduction of new technologies. The ways to overcome the resistance of the educational environment and structural links of different departments in the implementation of training are considered. Proposed solutions were tested in the process of teaching students of information technology majors of a technical university.
Одной из приоритетных задач высшего профессионального образования в области информационных технологий является развитие таких компетенций студентов, которые связаны с изучением и последующим использованием новых инфор-мационно-коммуникационных технологий в качестве инструмента профессиональной деятельности. Так, в стандарте ФГОС ВПО для направления магистерской подготовки «Информатика и вычислительная техника» общекультурная компетенция ОК-2 состоит в том, что студент должен быть «способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-произ-водственного профиля своей профессиональной деятельности». Понятно, однако, что в этой области новые методы исследования связаны в основном с новыми информационно-коммуникационными технологиями. Вместе с тем существует научная проблематика, связанная с эффективностью использования новых технологий, отсутствием методической и теоретической основы их интеграции в процесс обучения. Эта проблематика тесно связана с развитием различных методов активного обучения [Кругликов, 2000, с. 5-10; Лекерова, 2009; Богданова, 2010, с. 3-5; Вербицкий, 1991]. В области информационной безопасности, которая отличается наукоёмкостью и динамичностью, овладению новыми технологиями особенно пре-
1 Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.В37.21.0547.
пятствуют, как отмечает ряд авторов, недостаточно разработанные новые методические и организационные подходы для повышения эффективности обучения [Алтуфьева, 2008, с. 4-6; Кубанков, Сахин, 2012; Запечников и др., 2012].
Исходя из вышесказанного, целью исследования является оценка эффективности внедрения в образовательный процесс новых технологий в области защиты информации, а также взаимодействия классических элементов управления и исследовательских (инновационных) структур вуза. При этом необходимо определить критерии эффективности (среди них могут быть: активность использования студентами новых технологий при выполнении учебных и научных заданий; уровень развития учебно-методической базы; улучшение организационной структуры учебного процесса). Заметим, что первые два возможных критерия допускают количественную оценку, а третий может быть оценен качественно. На этих критериях был основан проведенный анализ внедрения новых технологий на кафедре безопасности информационных технологий Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнёва.
В 2008—2012 годах в институте информатики и телекоммуникаций СибГАУ проводился эксперимент, направленный на повышение эффективности научно-иссле-довательской работы студентов. В учебный процесс были «посеяны» идеи проектов, которые доводились до практической реализации группами студентов и аспирантов. Такие подходы, конечно, реализовывались и в других университетах [Кубанков, Сахин, 2012; Запечников и др., 2012].
Отметим некоторые проекты, которые были использованы в СибГАУ для активизации учебно-научной деятельности студентов:
— «Система анализа уязвимостей программного кода» — проект программы «Старт» Фонда Бортника, который развился из соответствующих учебно-методических разработок [Золотарев, 2008];
— «Моделирование и управление рисками космических телекоммуникационных систем» — проект ФЦП НК, который развился из научных исследований процесса изменения показателей надежности информационных систем, проведённых группой студентов и аспирантов [Анализ..., 2011];
— «Интерактивная образовательная технология управления информационной безопасностью» - проект Красноярского краевого фонда поддержки научной и на-учно-педагогической деятельности, который также развился из разработок студентов, иллюстрирующих процесс выбора средств защиты информации в условиях случайно возникающих негативных факторов в учебных и научных целях [Гавриленко и др., 2012].
Активизация обучения достигалась тем, что в обучении сочетались компетен-тностный, контекстный и проектный подходы [Вербицкий, 1991; Сливина, 2010], а также развитием инновационных структур [Кубанков, Сахин, 2012].
Рассмотрим результаты эксперимента подробнее.
Прежде всего, нашло подтверждение повышение активности использования новых технологий студентами для выполнения учебных и научных задач. В ходе эксперимента было выявлено, что в рассматриваемый период разработано 98 новых решений, прошедших весь путь до патентования. Из них к изучаемой категории новых технологий защиты информации относится 18, то есть 18,4 %. Используемые в образовательном процессе новые технологии оказывали и общее позитивное влияние, благодаря которому увеличились число публикаций студентов и преподавателей, и доля оборудования, которое можно использовать в научных исследованиях (рис. 1, 2).
Отметим, что процесс получения и внедрения научных результатов в виде средств компьютерного моделирования стимулирует и развитие студенческой науки. К примеру, за 2008—2009 годы, количество студенческих публикаций в институте информатики и телекоммуникаций выросло на 40 %, а за период с 2008 по 2012 год - на 300 %. Очевиден положительный эффект влияния такой деятельности и на развитие «предпринимательских» компетенций технических специалистов. В период с 2007 по 2010 год в институте информатики и телекоммуникаций не было зарегистрировано ни одного сколько-нибудь значимого стартапа, поддержанного специализированными фондами. За 2011—2012 год таких стартапов можно выделить уже четыре, причем достигнутые результаты позволили одному из малых инновационных предприятий, осуществляющих коммерциализацию проекта «Система анализа уязвимостей программного кода», получить статус резидента Сколково.
Следует отметить существенное развитие методической базы. Основные направления, для которых наиболее важно разрабатывать методическую базу: управление информационной безопасностью, анализ рисков и инцидентов безопасности, криптографические методы защиты информации и защита программного кода. Такие направления учебно-методической работы тесно связаны с дисциплинами специализации и дисциплинами базового цикла ФГОС. К примеру, в рабочей программе дисциплины «Управление информационной безопасностью» направления подготовки магистров 090900.68 появились лабораторные работы, представленные в таблице.
Рис. 1. Доля оборудования, которое может быть использовано в НИР
Рис. 2. Количество публикаций студентов
Т а б л и ц а
Лабораторные работы, основанные на новых технологиях
№ раздела дисциплины Наименование темы занятия Часы Формы контроля выполнения работы
1 Моделирование процессов управления информационной безопасностью 4 Отчет
2 Планирование в управлении информационной безопасностью 4 Отчет
1 Внедрение мер заши ты информации; оценка и сравнение 4 Отчет
4 Интерактивное управ.пение мерами за пипы информации 5 Отчет
Общая оценка внедрения новых технологий защиты информации в учебный процесс положительная: развитие учебно-методической базы индуцировало улучшение научной и научно-методической работы (систематизация формата заявок на гранты, отчетов и патентных исследований), что позволило обновлять содержание рабочих программ. В свою очередь, на базе новых разработок, внедряемых в образовательный процесс, преподаватели могут активизировать научно-учебную деятельность студентов (рис. 2).
Традиционная система управления образовательным процессом предусматривает прямое управления через кафедры, старостаты, органы самоуправления студентов; в качестве обратной связи реализуются, как правило, модификация модульнорейтинговой системы и контрольная аттестация по итогам установленных периодов. Вместе с тем представляется, что в такой системе затруднена реализация проектных технологий, не стимулируется развитие научно-исследовательского потенциала студентов.
Предлагаемое решение возникающих затруднений заключается в интеграции в традиционную систему управления учебным процессом центров проектного и дополнительного обучения, а также студенческих научных обществ (рис. 3).
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
пип
I
НАПРАВЛЕНИЯ И СПЕЦИАЛЬНОСТИ
МНОГОУРОВНЕВЫЙ
ОТБОР
--------7\-----
X
ПРОГРАММЫ
МАГИСТРАТУРЫ
ЦЕНТР
ПРОЕКТНОГО
ОБУЧЕНИЯ
СТУДЕНЧЕСКОЕ
НАУЧНОЕ
ОБЩЕСТВО
Ї
ПРОГРАММЫ
АСПИРАНТУРЫ
ДОКТОРАНТУРА
Рис. 3. Дополнительные элементы системы управления учебным процессом
Таким образом, достигаются следующие преимущества: формируется навык исследовательской работы обучаемых; поддерживается за счет прямой связи с послевузовской подготовкой база актуальных научных исследований; использование проектного подхода в обучении стимулирует развитие навыков работы в команде и аналитической деятельности; стимулируются обновление кадрового состава и развитие научного потенциала кафедр за счет работы студенческих конструкторских бюро и центра проектного обучения. Кроме того, доступная студентам дополнительная профессиональная подготовка позволяет корректировать прохождение образовательной траектории и формировать конкурентоспособного специалиста.
Необходимо также отметить возможность адаптации предлагаемой системы к задачам и методам интегрированной подготовки и непрерывного обучения на базе среднего специального образования и специализированных межшкольных объединений.
Сделаем выводы. Комплексное решение задачи обучения студентов по высокотехнологичным и наукоемким информационным направлениям подготовки должно предусматривать активизацию деятельности студентов как в образовательной, так и научной сферах. Предложенное в учебном процессе института информатики и телекоммуникаций СибГАУ решение, основанное на авторском сочетании методов активного, контекстного и проектного обучения, способствует эффективному воздействию трёх составляющих системы обучения: методического, организационного обеспечения и собственно студента. Эффективность подтверждена проведенным комплексным педагогическим экспериментом, результаты которого могут быть уточнены после детализации показателей.
Библиографический список
1. Алтуфьева А.А. Методические основы обучения информационной безопасности на базе телекоммуникационных ресурсов сети Интернет: автореф. канд. пед. наук. СПб.: 2008. 24 с.
2. Анализ надежности и риска специальных систем: монография / М.Н. Жукова, В.В. Золотарев, И.А. Панфилов и др. Красноярск: Изд-во Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та. 2011. 142 с.
3. Богданова С.В. Комплексное использование методов активного обучения как условие эффективной педагогической подготовки студентов магистратуры: автореф. канд. пед. наук. Ставрополь: 2010. 210 с.
4. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высшая школа, 1991.
5. Гавриленко П.В., Котляр Е.В., Тахтуева К.В. Разработка образовательной технологии имитационного моделирования процесса обеспечения информационной безопасности // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 4. С. 245-249.
6. Запечников С.В. и др. Подготовка магистров по программе «Обеспечение непрерывности и информационной безопасности бизнеса» / С.В. Запечников, Н.Г. Милославская, М.Ю. Сенаторов, А.И. Толстой // Безопасность информационных технологий. 2012. Вып. 2.2. С. 108-115.
7. Золотарев В.В. Метод исследования программных средств защиты информации на основе компонентной модели информационной среды // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2008. Вып. 8. С. 87-94.
8. Кругликов В.Н. Активное обучение в техническом вузе (теоретико-методологический аспект): дне. ... д-ра пед. наук. СПб., 2000. 424 с.
9. Кубанков А.Н., Сахнин А.А. Опыт взаимодействия вуза и инновационного предприятия по подготовке специалистов для сферы безопасности радиосвязи // Безопасность информационных технологий. 2012. Вып. 2.2. С. 33—36.
10. Лекерова Г.Ж. Активные методы обучения как психологическая основа мотивации в процессе обучения // Психология обучения. 2009. Вып. 6. С. 17-28.
11. Оливина Т.А. Проектная деятельность как средство формирования конкурентоспособности будущего специалиста // Вестник БГУ. Сер.: Педагогика. 2011. Вып. 1. С. 174-181.
