地方本科院校信息安全課程的教學(xué)與實踐

彭易波

摘 要 論文首先闡明了信息安全的重要性，接著敘述了信息安全課程在本科院校中的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和內(nèi)容以及教學(xué)評價，最后提出了該課程下一步改革的思路和方法。

關(guān)鍵詞 信息安全 密碼學(xué) 課程教學(xué)

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.12.055

Teaching and Practice of Information Security Courses in

Local Colleges and Universities

PENG Yibo

（School of Computer Science and Technology， Hunan University of Arts and Science，

Changde， Hunan 415000）

Abstract First of all， the paper clarifies the importance of information security， and then describes the teaching objectives， teaching methods and content of information security courses in undergraduate colleges and teaching evaluation， and finally puts forward the ideas and methods for the next reform of this course.

Keywords information security； cryptography； course teaching

隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能移動設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們切實地體會到它們在工作和生活給人們帶來諸多好處，極大方便了人們的學(xué)習(xí)、工作和生活等方面。同時也面臨著它們給我們個人和社會帶來的困擾甚至是安全威脅。

從最初的蠕蟲病毒到轟動一時的“熊貓燒香”獲取或者破壞用戶數(shù)據(jù)，從美國斯諾登“棱鏡門”事件到最近轟動全球的“永恒之藍(lán)”傳播的勒索病毒事件，網(wǎng)絡(luò)安全事件層出不窮，信息安全正承受著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，人們也越來越感受到它的重要性。信息安全不僅關(guān)系到個人的隱私和財產(chǎn)安全，還關(guān)系到企業(yè)、社會以及整個國家的安全。正是由于信息安全對國家、社會、企業(yè)、以及個人的重要性，國家在信息安全建設(shè)方面的也頗具前瞻性，國家早在多年前就實施了信息安全工程，同時不少高校也在數(shù)年前就開設(shè)了與之相關(guān)的信息安全專業(yè)，專門培養(yǎng)從事信息安全方面的人才，而且隨著近年來云計算、大數(shù)據(jù)、信息鏈產(chǎn)業(yè)融合、智慧城市建設(shè)等方面的飛速發(fā)展，企業(yè)對信息安全方面的人才的需求量也越來越大。

信息安全專業(yè)涉及到內(nèi)容和課程很多，作為一所省屬地方性本科院校，由于客觀原因，我校目前還沒有專門開設(shè)信息安全專業(yè)，但是基于互聯(lián)網(wǎng)時代信息安全等因素，我們在計算機(jī)、信息管理、網(wǎng)絡(luò)工程等IT相關(guān)專業(yè)開設(shè)了信息安全技術(shù)課程。由于該課程需要一定的計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課，所以通常安排在大學(xué)三年級以后開設(shè)，課程的目的主要是讓學(xué)生了解信息安全的范疇以及讓學(xué)生具備適應(yīng)社會的信息安全素養(yǎng)。

我校開設(shè)的信息安全這門課程也已經(jīng)多年，本文就從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)評價以及教學(xué)實踐等幾個方面對其進(jìn)行闡述。

1 信息安全課程的教學(xué)目標(biāo)

從前文中闡述的信息安全重要性以及信息安全一級學(xué)科對信息安全課程建設(shè)的目標(biāo)中知道：首先，通過信息安全相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解和掌握信息安全的基本知識和原理，這是對學(xué)生知識層面的要求；其次，通過這些原理和案例的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生具備信息安全的意識，這是對學(xué)生素質(zhì)層面的要求；達(dá)到了這兩個方面的目標(biāo)，可以說學(xué)生具備了基本的信息安全素質(zhì)。

國內(nèi)最早開設(shè)信息安全專業(yè)的大學(xué)有武漢大學(xué)、電子科技大學(xué)、西安交大等高校，它們這些高校師資力量雄厚、信息安全的專業(yè)課程眾多，所以學(xué)生能較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)與信息安全相關(guān)的課程，通過這些課程的理論學(xué)習(xí)和操作實踐，學(xué)生畢業(yè)后可以成為信息安全領(lǐng)域的工程師。跟它們這些開設(shè)信息安全專業(yè)的院校不同，作為一所普通地方本科應(yīng)用型高校，根據(jù)學(xué)校的發(fā)展定位以及專業(yè)對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，我們的培養(yǎng)目標(biāo)是通過信息安全這門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生具備基本的信息安全素養(yǎng)，符合互聯(lián)網(wǎng)時代社會對IT相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生的信息安全基本要求，所以不同層次的高校，信息安全課程的教學(xué)和培養(yǎng)目標(biāo)不同，我們的目標(biāo)是讓學(xué)生具備基本的信息安全素質(zhì)。

2 信息安全課程的教學(xué)方法以及內(nèi)容

由于信息安全是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時代衍生出來的新領(lǐng)域新方向，我國在這方面的發(fā)展相對滯后，大部分的原理和技術(shù)都是由國外的專家學(xué)者提出和實現(xiàn)的，所以無論是中文還是外文引進(jìn)教材，信息安全課程的所涵蓋的知識體系基本一致。

根據(jù)我校的IT類專業(yè)人才培養(yǎng)要求和課程教學(xué)計劃，由于該課程需要一定的計算機(jī)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，本課程根據(jù)專業(yè)不同分別在大三上學(xué)期或者下學(xué)期開課，課時設(shè)計為42學(xué)時（16個教學(xué)周），其中理論32學(xué)時，上機(jī)實踐10學(xué)時。理論采用大班多媒體教學(xué)，實踐采用一人一機(jī)小班制。參考信息安全專業(yè)以及我校的實際情況，信息安全課程所講授的內(nèi)容主要有以下幾個模塊構(gòu)成：

（1）信息安全概述：信息安全框架、知識產(chǎn)權(quán)、隱私、網(wǎng)絡(luò)犯罪、法律法規(guī)等；（2）密碼學(xué)：對稱密碼和公約密碼的原理和技術(shù)等；（3）密碼學(xué)數(shù)據(jù)完整性算法：哈希函數(shù)、消息認(rèn)證以及數(shù)字簽名等；（4）相互信任：秘鑰管理分發(fā)、數(shù)字簽名等；（5）網(wǎng)絡(luò)安全：傳輸層安全、IP安全、電子郵件安全等；（6）系統(tǒng)安全：系統(tǒng)入侵、惡意軟件、防火墻等。endprint

從以上內(nèi)容來看，信息安全課程的知識模塊豐富，內(nèi)容充實，而且很多內(nèi)容都涉及到算法，需要相當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)基礎(chǔ)才能理解，所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度還是比較大的。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，我們在積累一定的教學(xué)經(jīng)驗后，推出了該課程的部分章節(jié)的教學(xué)視頻，主要針對課程中難點的部分，對復(fù)雜困難的知識點進(jìn)行原理剖析和講解演示，學(xué)生在課后隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，受到了學(xué)生的歡迎。

3 信息安全課程的教學(xué)評價

教學(xué)評價是檢驗教學(xué)效果的一把尺子，評價的高低可以直接反映教師的教學(xué)效果。信息安全課程采用考勤（10%）+課堂表現(xiàn)（10%）+上機(jī)實踐（10%）+期末考試（70%）這種模式對學(xué)生進(jìn)行綜合檢驗，從多次的教學(xué)效果來看，絕大部分學(xué)生都能達(dá)到合格或者優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)，基本實現(xiàn)了該課程的教學(xué)目標(biāo)。

4 下一步的課程教學(xué)與實踐探索

通過多年的教學(xué)經(jīng)驗的積累以及教師隊伍結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，從事該課程教學(xué)和科研的教師隊伍越來越合理，除了教師間的日常交流外，教師也積極去優(yōu)秀高校和科研機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)交流，不斷提升專業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)能力。我們對該課程的教學(xué)也不斷地進(jìn)行總結(jié)和探索，提出了該課程的下一步設(shè)想：

（1）參照國內(nèi)外高校先進(jìn)的教學(xué)模式，降低期末考試成績的比例，提高平時動手實踐的分值，例如：將成績評價改為考勤（10%）+課堂表現(xiàn)（10%）+上機(jī)實踐（10%）+課外實踐（20%）+期末考試（50%），也就是將期末考試（70%）改為課外實踐（20%）+期末考試（50%），課外實踐的內(nèi)容可以設(shè)計為編程實現(xiàn)各種加密算法（如DES、AES、RSA等），這樣做不但可以加深學(xué)生對數(shù)據(jù)加密算法的原理的理解，還可以激發(fā)學(xué)生的動手編程能力，提高學(xué)生實踐水平。

（2）進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)視頻，將原來單個比較長的教學(xué)視頻改成按照知識點錄制的微課形式，每個教學(xué)視頻時長盡量控制在20分鐘以內(nèi)，這樣更有利于確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（3）開發(fā)信息安全課程的試題庫，根據(jù)知識點、考試難度、題型、題量設(shè)置一定的參數(shù)，每次考試都隨機(jī)從題庫里面自動生成試卷，這樣可以避免考題的隨意性，這樣考察考試更公平合理，從而進(jìn)一步改善教師的教學(xué)情況。

（4）鼓勵學(xué)生參與到與該課程相關(guān)的教師的科研項目中來，培養(yǎng)和拓展學(xué)生的科研能力和綜合素質(zhì)。

綜上所述，要真正做好信息安全課程的教學(xué)與實踐工作，就是要求教師不斷地學(xué)習(xí)、思考、總結(jié)和探索，只有這樣才能真正提升教學(xué)成效。

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