数据库期末复习总结

2024-10-26

数据库期末复习总结(4篇)

1.数据库期末复习总结 篇一

教学系统设计总结

关于人物:

加涅(美国心理学家)核心思想:“为学习设计教学”;学习结果分为——言语信息、智力技能、认知策略、动作技能、态度。

提出信息加工分析法;九段教学策略;学习的层次的分类;任务分析技术。

奥苏贝尔:提出包容(Subsumption)和同化(Assimilation)理论以及“先行组织者”教学策略。

布卢姆:认知领域教学目标——识记、领会、运用、分析、综合和评价。提出掌握学习。梅瑞尔:“目标—内容”二维模型

瑞格鲁斯:细化理论;

巴班斯基:前苏联著名的教育家、教学论专家,教育科学博士、院士。最优化教学理论。基本标准:效果与质量;时间。维果茨基:

肯普:ID1——“肯普模型”

皮亚杰:学习者特征分析;教学模式;认识结构论---认识是主体在转变客体的过程中形成的结构性动作和活动。认识活动的目的在于取得主体对客体环境的适应,达到主体与客体之间的平衡。主体通过对客体的适应推动认识的发展。

杜威:实用主义大师,美国现代著名的唯心主义哲学家、社会学家和最有影响的教育家。在教育理论方面,杜威认为教育即生活、学校即社会、教学方法应根据“从做中学”的原理,以儿童的活动为中心.1900年提出:发展一门连接学习理论和教育实践的“桥梁科学”。每一位老师带着自己的哲学思想走向课堂。

桑代克:心理学大师,1912年就已经设想过相当于现代的程序学习的控制学习过程的方法.桑代克的三条学习定律:准备率/重复率/效果率。猫笼实验 米勒:任务分析法

斯金纳:程序教学运动。教学技术第一人

班杜拉:社会学习理论与行为矫正术。认为观察学习是社会学习的一种主要的形式。布鲁纳:布鲁纳的发现教学法、认知发现说 赞可夫:发展教学理论。

瓦根舍因、克拉夫基:范例教学理论。

第一章

教学系统设计是以传播理论、学习理论和教学理论为基础,运用系统论的观点和方法,分析教学中的问题和需求从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。教学系统设计是解决教学问题的过程:分析、设计、开发、实施。1.教学设计的理论基础是:学习理论、教学理论、传播理论、系统论 2.教学设计的方法论基础是:系统科学方法 3.教学设计的依据是:学习需求分析

4.教学设计的任务是:提出解决问题的最佳设计方案 5.教学设计的目的是:使教学效果达到优化 6.教学设计的环节:

 调查、分析教学中的问题和需求; 确定目标;  选择教学策略与教学媒体;

 选择教学活动和教学资源;  建立评价标准 教学系统设计的三个层次:

基于“系统”的教学设计 如企业培训方案的开发 基于“产品”的教学设计 如网络课程的设计与开发 基于“过程”的教学设计 如信息化教学教案的设计 教学系统设计的三大变量:条件变量、方法变量、结果变量

第二章 教学目标分析

教学目标:是对学习者通过教学后应该表现出来的可见行为的具体、明确的表述,它是预先确定的、通过教学可以达到的并且能够用现有技术手段测量的教学结果。

教学目标特点:客观性和主观性并存、动态性和稳定性并存、系统性、层次性和时限性。教学目标功能:导向功能、控制功能、激励功能、中介功能、测度功能。教学目标分类理论:

1.布鲁姆认知领域教学目标——识记、领会、运用、分析、综合和评价。(1)识记:对先前学习材料的回忆;

(2)领会:指理解和把握知识材料意义的能力;转化、解释、推断

(3)运用:将规则、方法、步骤、原理等运用到新环境中的能力;(4)分析:分解复杂问题并理解个部分关系的能力;

(5)综合:将所学知识、原理、事实等整合成新的知识整体的能力;

(6)评价:根据某项标准做出价值判断的能力

2.加涅学习结果分为——言语信息、智力技能、认知策略、动作技能、态度。

言语信息:指学习者通过学习以后能记忆诸如事物的名称、时间、地点等对事物的描述等的具体事实。

智力技能:指学习者通过学习获得了使用符号与环境相互作用的能力与知道“怎样”有关,从简单到复杂,从低级到高级可以细分为若干 小类:辨别、概念、规则和高级规则三类 认知策略:是学习者借以调节他们自己的注意、学习、记忆和思维等内部过程的技能。布鲁姆目标分类和加涅的学习结果分类比较

1.相同点:均描述了学习结果,包含基本的心理过程(由简单事实学习向高智力水平的学习的累积发展过程)——教学要重视不同层次的目标!

2.不同点:布——用可观察到的学生行为术语表示,不偏重揭示教学内在机制,偏重于评价和测量,但是没有阐明知识和智慧技能是怎样习得的,对于指导教学和学习是有困难的;加——着重人类认知过程和思维的内在机制,每类目标伴随着特定的学习结果的学习过程、学习的条件和评价,对教与学具有实际指导作用。

教学目标分析方法:

1、归类分析法.概念:是研究对有关信息进行分类的方法,旨在鉴别为实现教学目标而需学习的知识点。

特点:分析有关学习信息不同类别的知识点,把所需学习的知识点划分为无难易层级关系的知识类别。

2、图解分析法.概念:是一种用直线形式揭示学习内容要素及其相互联系的内容分析方法

3、层级分析法.概念:是用来揭示教学目标所需掌握的从属技能的内容分析方法

特点:A、一级级分析直到最具体为止 B、未掌握的和已掌握的明显,便于组织教学。

4、信息加工分析法.概念:将教学目标要求的心理操作过程揭示

出来的内容分析方法。两种操作方法:直线式方、分支式方法。

5、卡片分析法.概念:使用卡片,用不同形状、不同颜色的卡片把不同类型的学习内容归类加以摆放,便于利用分析。特点:直观、灵活、操作方便 6.解释结构模型法。

编写教学目标的基本要素:ABCD模式,包括:对象、行为、条件、标准的表述。

对象——A(audience),教学对象,即学习者;

行为——B(behaviour),通过学习以后,学习者能够做什么; 条件——C(condition),上述行为是在什么条件下产生的; 标准——D(degree),评定上述行为是否合格的最低衡量依据。教学目标的具体编写方法: 1.对象的表述 2.行为的表述 3.条件的表述 4.标准的表述

5.内外结合的表述 内容编排的基本理论

1、加涅的直线式编排法:

2、布鲁纳的螺旋式编排法:

3、奥苏贝尔的渐进分化与综合贯通编排法 教学目标分析与编写中应注意的问题: 1.整体性;2.灵活性;3.层次性。

第三章 学习者特征分析

包括:一般特征、初始能力、学习风格、学习动机。皮亚杰儿童认知发展阶段论

1.认知发展特征分析 前运算阶段(2-7岁):知觉的集中倾向性、不可逆性、自我中心主义。具体运算阶段(7-11岁):明显的符号性和逻辑性、缺乏抽象性。

形式运算阶段(11岁以上):假设-演绎思维、抽象思维、系统思维。教学系统设计中应将具体的事物或概念作为认识抽象事物的基础,引导学习者的思维向抽象的逻辑思维发展。

态度

分为:

一、情感成分,包括你对态度对象的情绪反应;

二、认知成分,包括你对态度对象的想法和信念;

三、行为成分,包括你对态度对象采取的行动或可观察的行为。

学习动机

指直接推动学生进行学习的一种内部动力,是激励和指引学生进行学习的一种需要。分类:内部动机及外部动机

认知内驱力、自我提高内驱力、附属内驱力 激发和维持学生学习动机的模型——ARCS 3 Keller(1987)开发和设计了ARCS模型,该模式认为影响学生动机形成的因素有四类:注意(Attention)、相关(Relevance)、自信(Confidence)和满意(Satisfaction),简称ARCS模型。

学习风格

Keefe(1979):学习风格由学习者特有的认知、情感和生理行为构成,它是反映学习者如何感知信息、如何与学习环境相互作用并对之做出反映的相对稳定的学习方式。分类:环境类,情感类,社会类,生理类,心理类; 三种感知觉类型:视觉、听觉、动作 场独立型和场依存型 冲动型和沉思型

网络环境下的学习者特征分析,通过对比网络环境下的学习和传统课堂学习的差异,得出学习者的一般特征:

– 更容易个性张扬

– 更容易结成学习团体,单从众和服从权威的心理在消弱 – 扮演意识更强烈

– 认知策略发生了变化

– 学习风格更容易发挥和完善 – 目标多样化

– 学习类型和思维类型多样化

第四章 教学模式与策略的选择和设计

教学模式是在一定的教育思想、教学理论、学习理论的指导下,为完成特定的教学目标和内容而围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式。

教学策略是指在不同的教学条件下,为达到不同的教学结果所采用的方式、方法、媒体的综合,它具体体现在教与学的交互活动中。

教学方法指为达到既定的教学目的,实现既定的教学内容,在教学原则知道下,借助一定的教学手段而进行的师生相互作用的活动方式和措施,既包括教师教的方法,又包括学生学的方法,是教法和学法的统一。

一个完整的教学模式应该包含以下五个因素:

(1)理论基础:指教学模式所依据的教学理论或教学思想。

(2)教学目标:指教学模式所能达到的教学结果,即能够在学习者身上产生何种效果。不同的教学模式总是为某种教学目标而设计的,而不是完全通用的。

(3)操作程序:指教学活动的环节步骤以及每个步骤的具体操作方法,当然这种程序并不是一成不变的。

(4)实现条件(手段和策略):为了发挥教学模式的效力,教师在运用教学模式时必须对各种教学条件进行优化组合,要遵循一定的原则,采用一定的方法和技巧。

(5)评价:由于每种模式有自己适用的条件和教学目标,因此,其评价的标准和方法也会有所不同。分类:宏观层次:基于“教”的模式 以“教师为主导—学生为主体” 的模式、基于“学”的模式。

中观层次:接受教学模式;程序教学模式;问题解决教学模式;探究发现教学模式;启发式教学模式;做中学教学模式。

微观层次:根据对认识论、课程论、教学论、价值论和方法论等,从逻辑结构、历史结构、学科结构所进行的研究而得出的各种教学模式。典型的以教为主的教学模式与策略

1.接受学习模式与先行组织者教学策略

奥苏贝尔的学习分类:学生学习知识的形式:接受学习和发现学习。

学习过程的性质:机械学习和意义学习。意义学习:个体认知结构对学习的重要性。而先行组织者对改进认知结构和促进新知识的学习和保持非常重要。

先行组织者:安排在学习任务之前的呈现给学习者的引导性材料,它比学习任务具有更高一层的抽象性和包摄性。目的在于:解释、整合、联系—Anchors/Scaffolding/bracket.2.五环节教学模式

激发学习动机、复习旧课、讲授新课、运用巩固、检查效果。3.九段教学策略

4.掌握教学模式

5.情景—陶冶教学策略

6.示范—模仿教学策略

我国当前流行的课堂教学过程模式

(1)组织上课。(2)检查复习。(3)讲授新教材。(4)巩固新教材。(5)布置课外作业。“六步三段两分支”课堂教学过程模式 第一步:引起注意与告知目标; 第二步:提示学生回忆原有知识; 第三步:呈现有组织的信息;

第四步:阐明新旧知识关系,促进理解; 第五步:对复习与记忆提供指导; 第六步:提供提取知识的线索;

教学方法

教学方法应该有以下的几种:讲授法、演示法、讨论法、训练和实践法、合作学习法、示范模仿法、强化法、实验法、练习法等。教学方法分类:

1.以语言传递信息为主的教学方法(1)讲授法(2)谈话法(3)讨论法(4)读书指导法 2.以直接感知为主的教学方法(1)演示法(2)参观法

3.以实际训练为主的教学方法(1)练习法(2)实验法

(3)实习作业法 4.以欣赏活动为主的教学方法:欣赏法 5.以引导探究为主的教学方法:发现法

教学策略

典型的以学为主的教学模式与策略

 发现学习模式     支架式教学策略 抛锚式教学策略 随即进入教学策略 启发式教学策略

 自我反馈教学策略

 基于Internet的探究式学习策略

协作学习是学习者以小组形式参与、为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下为获得最大化个人和小组习得成果而合作互助的一切相关行为。

协作式教学策略包括:课堂讨论、角色扮演、竞争、协同和伙伴等

为帮助记住协作学习的五个要素,可将其缩写为: PIGS FACE  正互赖性(Positive Interdependence) 个体职责(Individual Accountability) 组进程(Group Processing) 社交技能(Social Skills) 面对面交互(Face to Face Interaction)

计算机支持的协作学习CSCL

教学活动设计的内容和方法

第五章 学习环境设计

学习环境是学习资源和人际关系的动态组合; 学习环境的设计包括:  物理学习环境设计    情境(媒体)的设计 学习资源的设计 学习工具的设计

 策略的设计 学习媒体的分类

1.按媒体的表达手段分类:口语媒体、印刷媒体、电子媒体

2.按媒体作用的感觉和信息的流向分类:视觉媒体、听觉媒体、视听媒体、交互式多媒体 3.信息传播过程中信息流动的相互性:单向媒体、双向媒体

4.按传递信息的范围:大规模教学使用、班级教学使用、个别化教学使用 5.按使用者自行控制的程度:完全可控、基本可控、基本不可控

教学媒体:是以传递教学信息为最终目的的媒体,用于教学信息从信息源到学习者之间的传递,具有明确的教学目的、教学内容和教学对象。特性:表现力、重现力、接触面、参与性、受控性。

教学媒体的选择:

(1)根据学习者的特征

6(2)根据教学目标

(3)根据学习任务(4)根据客观条件

方法:问题表、矩阵式、算法式、流程图。

媒体在教学中的作用:

A.提供事实,建立经验; B.创设情境,引发动机; C.举例验证,建立概念; D.提供示范,正确操作; E.呈现过程,形成表象; F.演绎原理,启发思维; G.设难置疑,引起思辩; H.展示事例,开阔视野; I.欣赏审美,陶冶情操; J.归纳总结,复习巩固; K.其他(包括突出、强化教学重点,突破、化解教学难点)。教学媒体使用的方式

A.设疑——播放——讲解; B.设疑——播放——讨论; C.讲解——播放——概括;

D.讲解——播放——举例(学生讨论); E.播放——提问——讲解; F.播放——讨论——总结; G.边播放、边讲解; H.边播放、边议论;

I.学习者自己操作媒体进行学习等; J.自定义。

认知工具

学习资源

指在学习过程中可被学习者利用的一切要素,主要包括支持学习的人、财、物、信息等。按学习资源的来源:设计的资源和可利用的资源;

按学习资源的表现形式:硬件资源、软件资源;

按学习资源所涉及的人与物的关系:人力资源与非人力资源 认知工具:

第六章 教学系统设计结果的评价

教学评价是指以教学目标为依据,制定科学的标准,运用一切有效的技术手段,对教学活动的过程及其结果进行测定、衡量,并给以价值判断。

功能:诊断功能、激励功能、调控功能、教学功能、导向功能。分类:按基准:绝对评价、相对评价、自身评价 按功能:诊断性、形成性、总结性评价。按分析方法:定性、定量评价。

教学效果的评价包括教学过程和教学结果的评价,从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个维度对学生的投入程度以及教学目标的达成情况进行评价。

新课程评价的基本理念

在评价功能上,由侧重甄别选拔转向侧重发展。

在评价重心上,从过分关注结果的评价逐步转向关注对过程的评价。

在评价主体上,强调评价主体多元化和评价信息的多源化,重视自评、互评的作用。

在评价的结果上,不只是关注评价结果的准确、公正,更强调评价结果的反馈以及被评价者对评价结果的认同和对原有状态的改进。

在评价内容上,强调对评价对象的各方面情况进行全面综合考察。

在评价方法上,强调评价方式多样化,尤其注重把质性评价与量化评价结合起来,以质性评价统整量化评价。

在评价者与评价对象的关系上,强调平等、理解、互助,体现以人为本的主体性评价的价值取向。

档案袋评价

学生档案袋评价:是指通过对档案袋的形成过程和最终结果的分析而进行的对学生发展状况的评价。

档案袋的基本特征:作品的收集是有目的的,不是随意的,是与一定的教学目标相适应的;其基本成分是学生某一领域的作品;档案袋内容的选择和提交是由师生共同决定的,但学生是主要的决策者;教师要对成长记录的内容进行合理的分析和解释,但学生是所提交作品质量和价值的最终仲裁者,允许学生的反省和自我评定是最为重要的。档案袋评价的主要功能 描述进步的功能

展示学生成就的功能 评估学生的状况

档案袋评价的主要类型有: 过程型档案袋 目标型档案袋 展示型档案袋 评估型档案袋

如何制定评价方案

 确定评价对象  明确评价目的

 确定要搜集的材料类型以及时间和次数  制订调动和指导学生积极参与的有效方法  确定给档案袋评分的办法

 制订评价结果交流与分享的计划

“五性”的编制原理:

教育性:能否体现教学大纲的内容,为实现预期的教学目标服务 科学性:是否正确反映了学科的基础知识或先进水平技术性:看传递的教学信息是否达到了一个的技术质量 艺术性:看是否具有较强的表现力和感染力

经济性:看其是否以较小的代价获得了较大的效益

教学系统设计形成性评价的方法 1.自评

2.专家评议 3.一对一评价 4.小组评议 5.实施实验

6.进行中的评价

多媒体教学软件是一种根据教学目标设计的,表现特定的教学内容,反映一定教学策略的计算机程序,它可以用来存贮、传递和处理教学信息,能让学生进行交互操作,并对学生的学习作出评价的教学材料。教学软件的基本特征  体现教学目标和教学内容  反映教学过程和教学策略  具有友好的人机交互界面

 具有诊断评价,反馈强化功能

开发多种形式的教学软件

 课堂演示型:解决教学重点与难点。

 素材资料型:各种电子字典、图形声音库。 自主学习型:具有完整的知识结构。

 游戏学习型:通过游戏的形式掌握学科知识。 模拟实验型:供学生模拟实验学习用。 工具平台型  网络浏览型

2.小学期末复习总结 篇二

期末考试最后结束了,孩子们的表现总体来说还是令人满意的,今年带的五个班,分别跨三个年级,四年级这次的试卷总体来说难易适中,孩子们的发挥也算正常,但是在听力方面失分还是较多,在平常的教学中还是得多加强听力训练。

五年六班这次真的出乎意料,新带的班级在期中考试的时候是全年级倒数第一,或许因为这些孩子都是从不同的乡镇转来,大部分的孩子英语没任何基础,刚接手的时候着实有点着急,但是还是得慢慢来,从26个字母教起,这个班的孩子还算是很乖的,才开始学的时候对英语很有兴趣,但是慢慢的觉得英语有点难,毕竟他们没基础,兴趣好像没有才开学的时候浓厚了,我想尽各种办法让他们觉得学英语是有用的,正当孩子们慢慢进入状态的时候,我的身体又亮了红灯,耳朵闭气,上课听不清孩子们的说话,声音太大也不行,太小也不行,都不明白第五单元是怎样上的,好在后期复习的时候带他们重点复习了第五单元,这次期末考试他们出乎意料的考了全年级第一,不及格的只有一个人,很是欣慰啊,总算没有辜负我的期望。

再来说说我的六零五班吧,这些孩子都是我从四年级一向带上来的,成绩一向都是稳中有升,但是他们五年级下学期的时候我休产假,他们的成绩或许因为不适应新老师下降了,等我今年回来带他们时发现知识的确没以前扎实了,我还是按部就班的教着,孩子们也很配合,但是这个班的中等偏下的学生太多了,想一下提高有点难度,而且越到高年级越难,这些孩子对英语基本都没任何兴趣了,上课头都是低的,我也不明白该怎样办,只能利用下课时间跟他们谈谈心,只期望他们能考及格,这次快期末考试之前我对全班说了一句话“拜托各位回家把我英语好好复习”孩子们也很开心的答应我了,这次的结果是全班只有2个不及格,对于我来说真的很好,只有2个不及格是什么概念,孩子们真的很棒,但是平均分和优秀率还是不行,虽然这样我还是知足了,毕竟还有时间,孩子们额潜力还是有的,在以后的教学中要提高优秀率,让中段的学生慢慢爬到高段,知足常乐拉!

3.高数期末复习总结 篇三

定积分

1、变上限定积分求导数

dxf(t)dtdxa,2、定积分的计算牛顿—莱布尼兹公式(用到不定积分主要公式tdt、1dt、edt、tt,sintdt、costdt,凑微分法)

3、对称区间奇偶函数的定积分,4、定积分的几何意义,5、a0,a1dxx收敛、发散的充要条件,6、定积分应用:求平面曲线所围成图形的面积,已知边际收益,求平均收益。

多元函数

1、求已知多元函数的偏导数及全微分,2、半抽象函数的一阶偏导数,3、求一个已知二元函数的极值,4、直角坐标系下f(x,y)dxdy的计算及交换

D二次积分的顺序。

微分方程

1、一阶微分方程,2、可分离变量微分方程求解,3、一阶线性非齐次微分方程的求解(公式法、常数变易法)。

无穷级数

记住e、sinx、cosx展开式,并理解展开式中的x可以换元。

线性代数部分

4.IATF期末复习总结 篇四

The IATF is based on the concept of an information infrastructure.An information infrastructure comprises communications networks, computers, databases, management, applications, and consumer electronics and can exist at the global, national, or local level.The global information infrastructure is not controlled or owned by a single organization—“ownership” is distributed among corporate, academic, and government entities as well as by individuals.The Internet is an example of a global information infrastructure as is the global telecommunications network.Most organizations that communicate externally rely upon this global system in conducting their operations using a combination of global, virtual networks, dedicated networks, Wide Area Networks(WAN), and customized information systems.IATF 建立在信息基础设施的概念上。信息基础设施包括通讯网络、计算机、数据库、管理、应用和消耗性电子器件。它可以建立在全球、国家或本地的级别上。全球信息基础设施不受某个机构的控制或归其所有。它的“所有权”分布于公司、院校、政府机构以及个人。Internet 就是一个全球信息基础设施。也是全球通讯网络。大多数对外联络通信的机构都依靠这个全球系统利用全球、虚拟网络、专用网、宽带网络(WAN)所定义的信息系统相结合来处理他们的商业。

To accomplish their various missions and to protect their critical functions, all organizations—both government and private sector—have public and private information they need to safeguard.The mission or business environment determines how, and to what extent, specific information is protected.What is publicly releasable to one organization may be private to another, and vice versa.The Federal Government uses specific categories for some of its private information under the heading of “classified information.”In general, the government recognizes four classification levels: unclassified, confidential, secret, and top secret.Within the classification levels, there may be subcategories specific to individual communities.Three of the classification categories—confidential, secret, and top secret—address private information.The fourth level of classification covers both private information(such as sensitive or Privacy Act Information)and public information.为完成各种任务和保护关键功能,包括政府部门与专有机构在内的所有机构都有其需要保护的公共和秘密信息。任务或商业环境决定了保护具体信息的方式与程度。被允许以公开方式发送给某个机构的信息对另一个机构而言可能具有保密性,反之亦然。联邦政府以“带密级的信息”为标题依据其专用分类标准规定了一些联邦政府专用信息的密级。一般地,这些密级按照秘密程度由低到高的次序分为以下4 种:无密级、保密、机密与绝密。在各级别中可能有用于特定团体的子级别。保密、机密与绝密这三个密级均指的是秘密信息,另一密级则包括一些专有信息(如:敏感信息或隐私法案所规定的信息)和一些公共信息。

Local Computing Environments.;Enclave Boundaries(around the local computing environments).;Networks and Infrastructures.;Supporting Infrastructures.本地的计算环境; 区域边界(本地计算环境的外缘); 网络和基础设施; 支持性基础设施。

The local user computing environment typically contains servers, clients, and the applications installed on them.Applications include, but are not limited to, those that provide services such as scheduling or time management, printing, word processing, or directories.局域用户计算环境如图1-4 所示。它包括服务器、客户以及其上所安装的应用程序。这些应用程序能够提供包括(但不仅限于)调度(或时间管理)、打印、字处理或目录在内的一些服务。

A collection of local computing devices interconnected via Local Area Networks(LAN), governed by a single security policy, regardless of physical location is considered an “enclave.”As discussed above, because security policies are unique to the type, or level, of information being processed, a single physical facility may have more than one enclave present.Local and remote elements that access resources within an enclave must satisfy the policy of that enclave.A single enclave may span a number of geographically separate locations with connectivity via commercially purchased point-to-point communications(e.g., T-1, T-3, Integrated Services Digital Network [ISDN])along with WAN connectivity such as the Internet.“区域”指的是通过局域网相互连接、采用单一安全策略并且不考虑物理位置的本地计算设备的集合。如上所述,由于安全策略独立于所处理信息类型或级别。单一物理设备可能位于不同的区域之内。本地和远程元素在访问某个区域内的资源时必须满足该区域的安全策略要求。

The two areas addressed in the IATF are key management infrastructure(KMI), which includes Public Key Infrastructures(PKI), and detect and respond infrastructures.IATF 所讨论的两个范围分别是:密钥管理基础设施(KMI),其中包括公钥基础设施(PKI);检测与响应基础设施。

The Department of Defense(DoD)has led the way in defining a strategy called Defense-in-Depth, to achieve an effective IA posture.The underlying principles of this strategy are applicable to any information system or network, regardless of organization.Essentially, organizations address IA needs with people executing operations supported by technology.Defense-in-Depth and the IATF:

Information infrastructures are complicated systems with multiple points of vulnerability.To address this, the IATF has adopted the use of multiple IA technology solutions within the fundamental principle of the Defense-in-Depth strategy, that is, using layers of IA technology solutions to establish an adequate IA posture.Thus, if one protection mechanism is successfully penetrated, others behind it offer additional protection.Adopting a strategy of layered protections does not imply that IA mechanisms are needed at every possible point in the network architecture.By implementing appropriate levels of protection in key areas, an effective set of safeguards can be tailored according to each organization’s unique needs.Further, a layered strategy permits application of lower-assurance solutions when appropriate, which may be lower in cost.This approach permits the judicious application of higher-assurance solutions at critical areas,(e.g., network boundaries).Defense in Multiple Places.Given that adversaries can attack a target from multiple points using insiders or outsiders, an organization must deploy protection mechanisms at multiple locations to resist all methods of attack.多处设防—假定对手可以通过内部人员和外部人员从多点向目标攻击,组织必须在多点布置保护机制以便对抗所有的攻击方法。

Information Systems Security Engineering(ISSE)is the art and science of discovering users’ information protection needs and then designing and making information systems, with economy and elegance, so they can safely resist the forces to which they may be subjected.This chapter describes an ISSE process for discovering and addressing users’ information protection needs.The ISSE process should be an integral part of systems engineering(SE)and should support certification and accreditation(C&A)processes, such as the Department of Defense(DoD)Information Technology Security Certification and Accreditation Process(DITSCAP).The ISSE process provides the basis for the background information, technology assessments, and guidance contained in the remainder of the Information Assurance Technical Framework(IATF)document and ensures that security solutions are effective and efficient.信息系统安全工程(ISSE)是发掘用户信息保护需求,然后以经济、精确和简明的方法来设计和制造信息系统的一门技巧和科学,这些需求可能安全地抵抗所遭受的各种攻击。本章描述发掘和阐明用户信息保护需求的ISSE 过程。ISSE 过程是系统工程(SE)的一个主要部分并且支持诸如国防部信息技术安全认证和认可过程(DITSCAP)那样的认证和认可(C&A)过程。ISSE 提供包含在信息保障技术框架(IATF)文挡的剩余部分中的背景信息、技术评估以及指南的基础。同时保证安全解决方案是有效的和效率高的。

Potential Adversaries:Malicious:Nation States、Hackers、Terrorists/ Cyberterrorists、Organized Crime、Other Criminal Elements、International Press、Industrial Competitors、Disgruntled Employees、Nonmalicious:Careless or Poorly Trained Employees

From an information system standpoint, these motivations can express themselves in three basic goals: access to information, modification or destruction of information or system processes, or denial of access to information.从信息系统方面看,这些动机具有三个基本目标:存取信息、修改或破坏信息或系统处理和拒绝访问信息。

Classes of Attack:Passive Attacks、Active Attacks、Close-In Attacks、Insider Attacks、Distribution Attacks

攻击分类:被动攻击、主动攻击、临近攻击、内部人员攻击、分发攻击

The IATF guidance incorporates five primary security services areas: access control, confidentiality, integrity, availability, and nonrepudiation.The division of network security principles into standard security service categories is convenient for this description.The categories presented below roughly coincide with the “basic security services” identified in the 1990 Recommendation X.800, “Security Architecture for Open Systems Interconnection for Consultative Committee for International Telephone and Telegraph(CCITT)Applications”(which is technically aligned with International Organization for Standardization [ISO] 7498-2, “Information Processing Systems Open Systems Interconnection, Basic Reference Model,” Part 2: Security Architecture), and more recently, the ISO/International Engineering Consortium(IEC)10181 series, Parts 1-7.IATF 包括五种主要安全服务:访问控制、保密性、完整性、可用性和不可否认性。将网络安全原则分为标准的安全服务便于这部分的描述。下面提出的分类大致遵循“基本安全服务”,定义在1990 年建议书x.800、“为开放系统互联、国际电话和电报咨询委员会制定的安全体系结构”、以及最近的国际标准化组织(ISO)/国际工程协会(iec)1018 集,1-7 部分。

Access Control

In the context of network security, access control means limiting access to networked resources(hardware and software)and data(stored and communicated).The goal of access control is to prevent the unauthorized use of these resources and the unauthorized disclosure or modification of data.Access control also includes resource control, for example, preventing logon to local workstation equipment or limiting use of dial-in modems.For the purposes of this discussion, network access control is not concerned with denying physical access(e.g., via locked rooms or tamperproof equipment).访问控制

在网络安全环境中,访问控制意味着限制对网络资源(软件和硬件)和数据(存储的和通信的)的访问。访问控制的目标是阻止未授权使用资源和未授权公开或修改数据。访问控制还包括“资源控制”,例如,阻止登陆到本地工作站或限制使用拨入调制解调器。为便于讨论,网络访问控制不涉及拒绝物理访问(如给房间加锁和给设备加上防损设施)。访问控制运用于基于身份(identity)和/或授权(authorization)的实体。身份可能代表一个真实用户、具有自身身份的一次处理(如进行远程访问连接的一段程序)或者由单一身份代表的一组用户(如给予规则的访问控制)。

I&A.Establishing the identities of entities with some level of assurance(an authenticated identity).Authorization.Determining the access rights of an entity, also with some level of assurance.Decision.Comparing the rights(authorization)of an authenticated identity with the characteristics of a requested action to determine whether the request should be granted.Enforcement.Enforcement may involve a single decision to grant or deny or may entail periodic or continuous enforcement functions(continuous authentication).识别与认证(I&A):建立带有一定保障级别的实体身份(认证的身份);

授权:决定实体的访问权,也带有一定保障级别;

决策:将一个认证身份的权利(授权)同请示行为的特征相比较,目的是确定请求是否应被批准;

执行:执行包括对批准、拒绝或需要阶段/连续执行功能(连续认证)的决策。

Confidentiality

The confidentiality security service is defined as preventing unauthorized disclosure of data(both stored and communicated).This definition is similar to, and actually a subset of, the description of access control in Section 4.3.1.In fact, it can be argued that providing access control also provides confidentiality, or conversely, that providing confidentiality is a type of access control.We include in the definition of “information,” data that is not traditional user data(examples are network management data, routing tables, password files, and IP addresses on data packets).Confidentiality services will prevent disclosure of data in storage, transiting a local network, or flowing over a public Internet.One subset of confidentiality is “anonymity,” a service that prevents disclosure of information that leads to the identification of the end user.保密性

保密性安全服务被定义为防止数据(包括存储的和通信中的)的未授权公开。此定义与4.3.1 节对访问控制的描述类似(实际上是访问控制的子集)。实际上可以认为访问控制可提供保密生;或反过来,认为保密性是访问控制的一种类型。我们包含在“信息”定义之中的数据,并非传统意义上的用户数据一(如网络管理数据、路由表口令文件、数据包的IP 地址)。保密性服务防止数据在存储、局域网中传输和流经公共互连网时泄露。匿名是保密性的一个子集,匿名服务防止因消息泄露而导致端用户身份被识别。

The provision of the confidentiality security service depends on a number of variables:Location(s)of the Data that Needs Protection.、Type of Data that Needs Protection、Amounts or Parts of User Data that Need Protection.、Value of Data that Needs Protection.、Data Protection.、Data Separation.、Traffic Flow Protection.对提供保密性安全服务的要求取决下面几个变化因素:需保护数据的位置、需保护数据的类型、需保护的用户数据的不同数量或部分、需保护数据的价值、数据保护、数据隔离、通信流保护

Integrity

The integrity security service includes the following methods: prevention of unauthorized modification of data(both stored and communicated), detection and notification of unauthorized modification of data, and recording of all changes to data.Modification of both stored and communicated data may include changes, insertions, deletions, or duplications.Additional potential modifications that may result when data is exposed to communications channels include sequence changes and replay.完整性

完整性安全服务包括下列的一种或多种:防止未授权修改数据(存储的和传输的);检测和通知未授权数据修改并将所有数据更改记入日志。对存储的和传输中的数据进行的修改包括变动、插入、删除、复制等。另一种潜在的修改可能在数据进入传输信道时发生,包括序列号改变和重置。

CryptoAPI.The Microsoft Cryptographic API provides services that enable application developers to add cryptography to their Win32 applications.Applications can use the functions in CryptoAPI without knowing anything about the underlying implementation, in much the same way that an application can use a graphics library without knowing anything about the particular graphics hardware configuration.加密API 微软件包加密API 可提供服务,使应用开发商为他们的win32 应用程序加密。应用程序可以在不知道任何底层实施的情形下,使用加密API 中的功能。同样,应用程序可以在不知道任何特殊图形硬件配置情况下,使用图形库。

File Encryptors.These provide confidentiality and integrity for individual files, provide a means of authenticating a file’s source, and allow the exchange of encrypted files between computers.File encryptors typically implement a graphical user interface(GUI)that allows users to choose files to be encrypted or decrypted.This protects individual files but does not protect all of the files on the drive.文件加密器 它为个体文件提供保密性和完整性,提供识别文件源的方法,允许加密文件在计算机之间交换。文件加密器代表性的应用是实现图形用户接口GUI,GUI允许用户选择文件被加密或解密。文件加密器保护单个文件,但不能保护驱动器中的所有文件。

Intrusion and Penetration Detection.Intrusion detection and response systems can protect either a network or individual client platforms.Effective intrusion detection systems detect both insider and outsider attacks.In general, intrusion detection systems are intended to protect against and respond to situations in which the available countermeasures have been penetrated, either through allowed usage or the exploitation of vulnerabilities that are unknown or have not been patched.The objective of these systems is to detect malicious and unintended data and actions(e.g., altered data, malicious executables, requests that permit unintended resource access, and unintended use of intended services).Once the intrusion is detected, an appropriate response is initiated(e.g., disconnect attacker;notify operator;respond automatically to halt or lessen the attack;trace attack to proper source;and counter the attack, if appropriate).Intrusion detection mechanisms operating at the transport layer can view the contents of transport packets(e.g., TCP packets)and are able to detect more sophisticated attacks than are mechanisms that operate at the network layer.Intrusion detection mechanisms operating at the network layer can view the contents of network packets(e.g., IP packets)and are thus only able to detect attacks that are manifested at the network layer(e.g., port scans).入侵和渗透检测 入侵检测和响应系统能够保护网络和个体客户平台。有效的入侵检测系统可以同时检测内部和外部威胁。通常,入侵检测系统试图避免有用对策被渗透(以及对渗透做出反应)。这种保护和反应或者通过许可使用,或者通过开拓未知的或未被修补的缺陷来实现。这些系统的目的是检测恶意和非预期的数据和行为(如变更数据、恶意执行、允许非预期资源访问的请求和非预期使用服务)。一旦入侵被检测到,会引发某种响应(如断开攻击者连接、通知操作员、自动停止或减轻攻击、跟踪攻击来源或适当地反攻击)。运行在传输层的入侵检测机制可以浏览传输包的内容(如TCP 包),并且比运行在网络层的检测机制能检测到更老练的攻击。运行在网络层的入侵检测机制能够浏览网络包的内容(如IP 包),它只能侦听出现在网络层的攻击(如端口扫描)。

Internet Protocol Security(IPSec).IPSec is the security framework standardized by the IETF as the primary network layer protection mechanism.IPSec consists of two parts: an authentication header(AH), whose purpose is to bind the data content of IP frames to the identity of the originator, and an encapsulating security payload(ESP), for privacy.The AH is intended for use when integrity of information is required but privacy is not.ESP is intended for use where data confidentiality is required.ESP defines two methods(or modes)of encapsulating information.Tunnel mode, when used at an enclave boundary, aggregates traffic flow from site to site and thereby hides end-system identification.Transport mode leaves end-system identification in

the clear and is most advantageous when implemented at the end system.IPSEC Ipsec 是被IETF 标准化为主要网络层保护机制的安全框架。Ipsec 由两部分组成:一个认证头AH,其目的是将IP 包中的数据内容同发送方身份以及私有封装安全有效载荷(ESP)相绑定。当要求消息的完整性而不需要私用性时,可以使用AH。当要求数据的保密性时也可以使用ESP。ESP 定义了两种封装消息的方法(或模式)。用在区域边界的隧道模式,它聚合点到点的通信流从而隐藏端系统识别。传输模式不会阻碍端系统识别,在端系统实施时最有优势。

Internet Key Exchange(IKE)Protocol.IKE was developed by the IETF as a standard for security attribute negotiation in an IP network.It provides a framework for creating security associations between endpoints on an IP network, as well as the methodology to complete the key exchange.IKE is based upon the Internet Security Association Key Management Protocol(ISAKMP)with Oakley extensions.The structure of ISAKMP is sufficiently flexible and extensible to allow inclusion of future security mechanisms and their associated algorithms and can be tailored to other networking technologies.互联网密钥交换协议(IKE)IKE 是IP 网络中作为安全属性协商的标准而由IETF开发的。它为IP 网络中端系统之间产生安全联盟提供一个框架,同时也为完成密钥交换提供一套方法。IKE 是基于OAKLEY 扩展的互联网安全联合协会密码管理协议(ISAKMP)的。ISAKMP 的结构非常灵活,可加以扩展以允许包含未来的安全机制及其相关算法,同时,ISAKMP 还可用于其它连网技术。

Media Encryptors.Media encryptors protect the confidentiality and integrity of the contents of data storage media.They can also perform a role in maintaining the integrity of the workstation by verifying the Basic Input/Output System(BIOS)and ensuring that configuration and program files are not modified.Media encryptors need to leave some system files unencrypted so that the computer can boot from the hard drive.Most of these files can have their integrity protected by a cryptographic checksum;this will not prevent a tamper attack but will alert the user that the data has been altered.However, some system files contain data that changes when the computer is booted;these files cannot be protected.With the exception of some system files, media encryptors encrypt the entire contents of the drive.介质加密器 媒体加密器保护数据存储介质内容的保密性和完整性。通过校验基本输出输入系统(BIOS)和确保配置和程序文件不被修改,媒体加密器可起到维护工作站完整性的作用。媒体加密器允许一些系统文件不被加密,以便计算机能从硬盘引导。

SSL.SSL exists just above the transport layer and provides security independent of application protocol, although its initial implementation was meant to secure the Hypertext Transfer Protocol(HTTP).This effort has migrated to the IETF as the Transport Layer Security(TLS)protocol, which provides data encryption, server authentication, message integrity, and optional client authentication for a TCP/IP connection.TLS negotiates the invocation of cryptographic algorithms(from a fixed set)and protects all application layer data.SSL—SSL 恰好位于传输层之上,虽然其最初实施是为了保护超文本传输协议(HTTP),SSL 却可提供独立于应用协议的安全性。IETF 将这种努力(提供独立于应用协议的安全性)实现为传输层安全协议(TLS)。TLS 协议提供数据加密、服务器认证、消息完整性和为TCP/IP 连接提供可选客户认证。它协商加密算法(从固定的组中)的调用,保护所有应用层数据。

Trusted Computing Base(TCB).A trusted computer system is a system that employs sufficient hardware and software assurance measures to allow its use for simultaneous processing of a range of sensitive or classified information.Such a system is often achieved by employing a TCB.A TCB is the totality of protection mechanisms within a computer system, including hardware, firmware, and software, the combination of which is responsible for enforcing a security policy.A TCB consists of one or more components that together enforce a unified security policy across a product or system.The TCB’s ability to correctly enforce a unified security policy depends solely on the mechanisms within the TCB and on system administration personnel’s correct input of parameters(e.g., a user’s clearance level)related to the security policy.可信计算基TCB(Trusted Computing Base)一被信赖的计算机系统使用足够的硬件和软件保障手段以允许同时处理一批敏感或秘密信息。这样的系统通常可通过实施TCB 来实现。TCB 是计算机系统内保护机制的全体,包括硬件、固件和软件,这些组件结合起来共同负责增强安全策略。TCB 由一个或多个组件构成。它们共同增强产品或系统的统一安全策略。TCB 正确增强统一策略的能力仅依赖于TCB 内部机制,以及系统管理员对安全策略相关参数(如一个用户的许可级别)的正确输入。

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