信息安全本科专业人才培养方案

一、专业介绍

信息安全专业设立于2019年，是涉及计算机、通信、数学、物理、法律、管理等多学科的交叉学科，主要研究社会数字化转型与升级建设中的信息保护问题，授工学学士学位。现有专职教师23名，其中教授2名，副教授10名，占比52%，博士8人，占比35%，在读博士3人，占比13%。本专业拥有省级网络信息安全实验室1个，实验条件包括计算机组成原理与体系结构实验室、网络工程实验室、计算机软件技术实验室、互联网+大数据创新创业实验室等，实践课程开出率100%。

二、培养目标

（一）培养目标

本专业培养适应国家、行业和区域经济发展需求的德智体美劳全面发展，具备人与自然和谐共生理念，具有鲜明河北地大品格，掌握自然科学、信息科学的基础知识，系统掌握信息安全的基本理论、技术和应用知识，具备信息安全科学研究、工程实践开发和应用服务能力，具有较强的实践创新能力、终身学习意识和团队合作精神，能在政府机关、工商企业、科研单位以及安全技术公司从事与信息安全领域相关的规划、设计、管理、研发和运维等工作的“强技能、重素养、勇创新、有情怀”高素质复合型人才。

（二）培养要求

本专业学生毕业5 年后，预期能够达到如下目标：

培养目标1：能够融会贯通数理、自然科学、信息安全专业知识，掌握具体的工程技能，为复杂信息安全工程项目提供系统解决方案及进行相关产品分析、设计、研发和运维。

培养目标2：能够在网络安全、信息内容安全、信息系统安全等工程实践中对部分或整个工程进行管理和决策，并综合考虑社会、环境、安全、法律和经济等因素。

培养目标3：具有家国情怀、人文社会科学素养及职业道德，能够践行社会主义核心价值观，在工程实践中理解并遵守职业道德和规范，履行责任。

培养目标4：具有良好的团队合作意识、交流、沟通能力和一定的国际视野，能够在跨职能团队中胜任成员或负责人的角色，完成所承担任务。

培养目标5：具有自主学习和终身学习的意识，能够跟踪国内外最新技术，对行业技术发展趋势有前瞻性，具备不断学习和适应信息安全技术快速发展的能力。

三、毕业要求

毕业要求1：工程知识。能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决信息安全领域的复杂工程问题。

1.1掌握数学、自然科学的基本理论和相关方法，能够将其运用于解决相关工程问题;

1.2掌握计算机软硬件设计与计算机网络系统的基本原理和分析方法，具备分析设计实现信息系统复杂问题的能力；

1.3掌握信息安全领域密码学的基本理论、应用场景，具备密码应用的基础能力；

1.4掌握信息系统安全、信息内容安全的基本理论、分析方法，具备信息系统、信息内容安全分析的基本能力。

毕业要求2：问题分析。能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，对特定信息化系统建设中的安全需求进行辨识、表达，并通过文献研究对其分析、判断和评价，针对特定的安全服务提出安全策略、安全防护机制与措施。

2.1 能够运用数学、自然科学的基本原理及方法识别、表达相关工程问题；

2.2能够根据所学专业知识的基本原理，正确识别与表达信息安全领域中的风险分析及威胁、安全管理、信息安全防护与信息内容安全、信息系统安全等复杂工程问题；

2.3 能够通过文献研究寻求信息安全领域复杂工程问题的解决方法；

2.4 能够正确表述信息安全领域复杂工程问题相关解决方法并分析其合理性，加深对信息系统安全和信息内容安全的理解。

毕业要求3：设计/开发解决方案。依据国家信息化建设的法律法规，设计符合安全规范、满足特定行业/产业需求的业务逻辑、系统概念模型和信息系统，针对特定的网络信息化系统安全问题提出解决方案，并能在设计环节中体现创新意识，考虑社会、环境、健康、法律、文化等因素。

3.1能够分析信息安全应用的特定需求，确定具体的研发目标；

3.2能根据目标选取恰当的信息安全技术与设计流程，并确定系统、模块或流程的研发方案，体现创新意识；

3.3能够在社会、安全、环境等现实因素的约束下对研究方案的可行性进行评价；

3.4能够针对软硬件设计方案提出优化措施，并实施。

毕业要求4：研究。能够运用信息安全的基本原理、工程技术，通过调研、实验、数据分析等手段，对信息系统的安全问题进行系统分析，并得出有效结论。

4.1能够识别和判断信息安全系统的复杂工程问题中的关键环节和影响因素，并能进行相关研究；

4.2针对信息安全中复杂工程问题，具备设计和实施相关实验的能力，掌握实验方法，并能分析实验数据，通过信息综合得到合理有效的结论；

4.3能够基于专业理论和方法，根据特定信息安全需求，研发可行的实验方案；

4.4通过选用、搭建仿真平台或实验装置，采用科学方法，准确采集实验数据。

毕业要求5：使用现代工具。能够应用软件工程、网络工程、信息安全工程的思想，在信息系统的整个生命周期中选择和应用恰当的方法、手段和工具，分析判断数字化过程中信息系统的安全问题，对其变化趋势进行模拟与预测，同时考虑其结果的适用性和局限性，并能正确使用模拟与预测结果。

5.1掌握使用信息技术工具方法并能理解其使用范围；

5.2能选用相应的工具对网络安全、信息系统安全、信息内容安全进行设计、测试和分析，并理解现代工具的使用范围。

毕业要求6：工程与社会。熟悉信息安全、网络空间安全的法律、法规、文化等知识，能正确理解其社会责任。能够应用信息安全的专业知识，评价数字化、信息化技术及其产品对社会、环境、健康、法律以及文化的影响。

6.1掌握与工程相关的背景知识以及职业和行业的方针、政策和法律、法规；

6.2通过相关专业工程实践，正确评价工程实践和相关复杂工程问题的解决方案对于社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

毕业要求7：环境和可持续发展。了解网络世界与物理世界的关系，了解环境、社会可持续发展相关知识，能够分析信息安全工程实践对网络、物理环境及社会可持续发展的影响，并做出合理评价。

7.1应具有环境与可持续发展的基本知识与意识，能够理解信息安全及其应用对当前社会环境与自然环境，以及可持续发展的影响与重要性；

7.2够理解复杂工程问题的任何工程实践都有可能对环境与可持续发展产生影响，针对具体问题的解决方案能够进行环境与可持续发展影响方面的分析与评价。

毕业要求8：职业规范。具有较强的职业道德和社会责任感，在信息安全服务的工程实践中具有法制意识，履行相应责任与义务。

8.1具有良好的身体素质和自我行为规范能力，同时具有人文科学素养；

8.2了解基本国情和相关的形势政策，具有正确的世界观和社会责任感；

8.3理解基本职业道德的含义，并能够在工程实践中认真履行。

毕业要求9：个人和团队。能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

9.1 能够理解团队中每个角色的含义及其对于整个团队的意义；

9.2 能够在多学科背景下的团队中做好自己承担的角色，并能够综合团队成员的意见，进行合理的决策。

毕业要求10：沟通。能够就系统安全工程问题与同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或互动交流。并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1 具有信息安全专业方面的外语文献阅读与文献检索能力，具有外语交流与写作能力，具有国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流；

10.2 能够在各种教学和实践环节中，针对复杂工程问题解决方案与同学、同行及公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达观点，准确回应提问等。

毕业要求11：项目管理。具有项目管理和经济决策基本能力，并能与行业生产活动相结合，实施安全服务工程、安全管理、安全体系架构的设计及评价。

11.1理解与掌握一般工程项目规划与管理、工程决策与经济的基本知识与方法，并对 当前信息安全的相关产业有一定的认识；

11.2能够在课程考核、实践环节、科技活动，以及毕业设计（论文）等中，理解并运 用工程管理原理和经济决策方法等多学科知识解决相关复杂工程问题。

毕业要求12：终身学习。具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

12.1具有自主学习和终身学习的意识，有不断改进学习方法和适应信息安全专业发展的能力。

四、毕业要求对培养目标支撑关系表

表1 毕业要求对培养目标支撑关系表

五、毕业和学位授予条件

（一）毕业条件

学生在规定年限内，修完培养方案规定内容，修满第一课堂学分 170 、第二课堂学分 8 ，成绩合格，方可准予毕业。

（二）学位授予条件

1.必修课程（不包括信息技术基础、军事理论、军事技能课程）为学位课程。

2.学位课程（ 139学分）、核心课程（ 31.5 学分）成绩及其他条件等达到学校授予学位要求，方可授予学位。

六、学制、学历与学位

基本学制：4年，学习年限：3-6年

学历：本科

授予学位：工学学士

七、课程设置

课程设置见课程和实践教学结构与学分要求表和教学进程计划表。

（一）课程和实践教学结构与学分要求

 

（二） 教学进程计划表

表3  信息安全 本科专业课程设置及教学进程计划表

 

 

课程类别	课程代码	课 程 名 称	课程性质	考试方式	学时		学分	学年、学期与学分分配								应修学分
					课堂	实践 实验		Ⅰ		Ⅱ		Ⅲ		Ⅳ
								1	2	3	4	5	6	7	8
交叉融合课程		信息管理学	选	查	48		3							3		6
		货币金融学	选	查	48		3							3
		犯罪心理学	选	查	48		3							3
		社会行为学	选	查	48		3							3
		地球空间信息科学概论	选	查	48		3							3
	213296	地理信息系统	选	查	48		3							3
	小计															6
素质拓展课程	包括革命文化类、地质科技类、信息技术类、外国语言类、传统文化类、美学鉴赏类、身心健康类、法治法律类、经济管理类、创新创业类等 10个模块。 学生选择修读本专业所属专业类之外的课程，每个模块不超过4学分，非艺术类专业学生至少修读2学分美学鉴赏类课程。															10
	小计															10
集中实践	50302	程序设计与数据结构实训	必	查		2周	2			2						27
		信息安全基础实训	必	查		2周	2				2
	50073	软件开发实训	必	查		2周	2					2
		信息安全专题实训	必	查		4周	4						4
		信息安全综合实训	必	查		6周	6							6
	50051	毕业实习	必	查		6周	6								6
	50002	毕业设计（论文）	必	查		5周	5								5
	小计					27周	27	0	0	2	2	2	4	6	11	27
	50116	入学教育（军事技能）	必	查		2周	2	2								2
应 修 总 学 分 合 计																170

 

（三）核心课程

信息安全数学基础，密码学，汇编语言与逆向工程，操作系统及安全，数据库系统及安全，计算机网络与通信技术，网络安全原理与实践，软件安全与可信系统，网络安全编程技术，信息内容安全。

信息安全数学基础

课程代码：            学时：32     学分： 2

内容介绍：课程围绕信息安全专业必备的近世代数、数论的数学基础，着重介绍与信息安全专业相关的数学内容以及在信息安全专业中的应用，为后续学习“密码学”等课程打好基础。

密码学

课程代码：         学时：32+8      学分：2.5

内容介绍：本课程是信息安全专业的必修课程，通过本课程的学习，使学生学习和了解密码学的发展历程；理解和掌握古典密码体制、分组加密体制、流密码体制、消息认证码、公钥加密体制、数字签名体制和密码协议的基本概念、代表算法的运算；领会密码体制设计与分析的基本思想与方法。了解密码学各分支的研究内容及密码学的新发展方向，并培养学生在实践中解决问题的能力。

实验内容：对称密码算法DES、AES；非对称密码算法：DH、RSA、ECC；签名算法：DSA、MD5、SHA系列算法、HMAC-SHA256、SM系列算法等。

汇编语言与逆向工程

课程代码：         学时：40+16      学分：3.5

内容介绍：以80x86指令集为主线，介绍windows逆向工程的基本原理。内容包括基本的汇编语言知识、软件技术控制硬件的技术与方法，掌握C/C++等编译型语言软件的反汇编与逆向分析技术，掌握PE程序结构与代码逆向分析的工具、核心原理和方法。

实验内容：汇编语言程序设计，EXE、PE文件分析，静态与动态的逆向分析工具，密码破译，恶意代码分析等。

操作系统及安全

课程代码：             学时：48+32     学分： 5    

内容介绍：（1）讲述操作系统的基本概念、地位、研究内容、发展历史及其结构；（2）讲述进程概念、生命周期、状态变化、管理机制、顺序机制与并发机制，互斥与同步、进程通信，管程、线程等；（3）讲述调度分类，调度算法、死锁等；（4）讲述内存管理、内存分配机制，单一连续空间分配算法，固定分区分配，动态分区分配。分页存储管理方式，段式存储管理方式，虚拟存储器技术，请求分页式存储管理方式，请求分段式存储管理方式，页面调度置换算法；（5）讲述I/O系统的控制方式、DMA技术、缓冲区管理、设备分配技术、spooling技术、磁盘的管理、磁盘调度算法等。（6）讲述文件结构、文件系统模型、文件逻辑结构、文件的物理结构，文件在外存储空间的分配方式及外存储空间的管理。目录管理技术，文件的共享与保护，磁盘容错技术。

实验内容：（1）进程队列的管理；（2）处理机调度算法；（3）银行家算法；（4）页面置换算法；（5）文件系统实现。

数据库系统及安全

课程代码：           学时：40+24     学分： 4  

内容介绍：数据库及与数据库相关的基本概念、关系模型的基本概念、关系代数、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性和完整性、查询处理与优化、关系数据库设计理论、数据库设计、数据库恢复技术、并发控制和数据库新技术等。

实验内容：RDBMS环境认识、SQL数据定义和数据更新实验、单表查询、连接查询、嵌套查询、索引和视图的使用、触发器、游标和存储过程的实验、数据安全性实验、数据完整性实验、简单数据库设计实验等。

计算机网络与通信技术

课程代码：            学时：48+16     学分：4

内容介绍：“计算机网络”课程以协议为主线组织内容，按网络的OSI和TCP/IP模型协议层次比较全面地介绍了计算机网络的工作原理。其教学内容主要包括：数据传输基本原理、数据链路层的传输、共享信道的传输机制、局域网的构建及其相关技术、路由算法、端到端的可靠性传输、虚拟网络、网络管理、网络的主要应用等，此外还介绍了网络技术的一些最新成果。

实验内容：网线的制作，网络分析工具的使用，HTTP协议分析，FTP协议分析，邮件协议分析，TCP协议原理，TCP拥塞控制分析，路由器基本配置及静态路由设置。

网络安全原理与实践

课程代码：         学时：24+16      学分：2.5

内容介绍：通过本课程的学习，使学生能够从计算机行业和通信行业的不同角度了解通信网络技术的演变和融合，理解计算机网络和通信的基础知识、原理和安全问题，掌握网络协议分析、网络攻击防范和虚拟专用网络安全，以目前常见的应用场合为例，掌握计算机网络应用系统的具体开发过程。

实验内容：信息收集技术、口令攻击技术、网络欺骗、web攻击与网络安全协议

软件安全与可信系统

课程代码：         学时：32+16      学分：3

内容介绍：针对软件安全漏洞攻击技术介绍软件开发中的API接口安全处理技术、安全代码技术、软件可靠性技术、web开发安全与渗透技术。通过本课程的学习，培养学生开发计算机软件与分析的能力，掌握软件安全基本原理，掌握常见软件安全漏洞挖掘和利用技术，掌握程序分析技术和软件安全编程方法，掌握开发计算机可信软件的方法和技能，掌握计算机病毒、蠕虫及木马病毒的基本检测、分析和处理方法。

实验内容：恶意代码检测与分析、安全代码测试、信息系统安全、软件逆向分析

网络安全编程技术

课程代码：         学时：16+24      学分：2.5

内容介绍：网络安全技术原理的编程实现，socket通讯安全的网络安全扫描、网络协议分析、网络数据包生成、网络入侵检测。

实验内容：基于socket的基础网络编程、应用层网络协议如FTP、HTTP等协议实现、基于socket的网络安全编程

信息内容安全

课程代码：         学时：32+8      学分：2.5

内容介绍：内容包括网络信息内容安全技术相关的基本概念、理论和方法等基础知识，包括理论模型与最新研究进展，掌握信息内容安全的若干关键技术——信息过滤、话题检测与跟踪、社会网络分析、网络新闻评价、网络舆情分析等技术。

实验内容：网络文本信息处理技术、中文分词、TF-IDF信息检索、话题检测与跟踪、文本情感分析等。

八、课程体系配置流程图

 

图1 信息安全 本科专业课程体系配置流程图

课程 类别

课程名称

毕业要求

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

通识教育课程

思想道德与法治

L

L

H

中国近代史纲要

L

L

H

马克思主义基本原理

L

L

H

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

L

L

H

M

大学英语

L

H

L

体育

L

L

M

M

大学生职业指导

L

L

L

L

M

创业基础

L

L

L

L

环境保护与生态文明

H

L

L

M

L

自然资源管理概论

H

L

L

M

L

军事理论

L

L

M

M

L

专业基础课程

新生导论

L

L

L

L

高等数学

H

M

M

线性代数

H

M

M

概率论与数理统计

H

M

M

计算机语言与程序设计

H

M

M

离散数学

H

M

M

数据组织与管理

H

M

M

信息安全导论

L

H

M

L

计算机系统概论

H

M

L

面向对象程序设计

H

M

专业必修课程

信息安全数学基础★

H

M

M

计算机网络与通信技术★

H

M

M

密码学★

H

M

汇编语言与逆向工程★

H

M

M

操作系统及安全★

H

M

M

操作系统原理实验

H

M

M

数据库系统及安全★

H

M

M

网络安全编程技术★

H

M

M

网络安全原理与实践★

H

M

M

软件安全与可信系统★

H

M

M

L

信息内容安全★

H

M

M

L

课程 类别

课程名称

毕业要求

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

专业选修课程

Web前端

M

H

M

软件系统设计与开发

M

H

M

Python数据分析技术

M

H

M

区块链原理与应用

H

L

L

M

人工智能

H

L

M

网络行为分析

H

L

L

M

安全审计技术

H

L

L

M

计算机取证技术

H

L

L

M

数据存储备份与灾难恢复

H

L

L

M

信息安全前沿讲座

H

L

L

M

信息安全工程

H

L

L

M

交叉融合课程

信息管理学

H

L

M

M

货币金融学

H

L

M

M

犯罪心理学

H

L

M

M

社会行为学

H

L

M

M

地球空间信息科学概论

H

L

M

M

地理信息系统

H

L

M

M

素质平台课程

革命文化类

L

L

地质科技类

L

L

L

L

信息技术类

L

L

L

L

外国语言类

L

L

L

传统文化类

L

L

美学鉴赏类

L

L

身心健康类

L

L

法治法律类

M

M

M

L

经济管理类

L

L

L

L

创新创业类

L

L

L

L

L

集中实践

程序设计与数据结构实训

M

H

M

M

L

L

信息安全基础实训

M

H

M

M

L

L

软件开发实训

M

H

M

M

L

L

L

L

信息安全专题实训

M

H

M

M

L

L

L

信息安全综合实训

M

H

M

M

L

L

L

毕业实习

M

H

M

M

L

L

L

毕业设计（论文）

M

H

M

L

L

L

L

入学教育（军事技能）

H

L

L

L