信息安全專業(yè)課程思政的逆向教學(xué)設(shè)計——以西安電子科技大學(xué)“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例

李瑾，曹進，張躍宇，張美茹，李暉

信息安全專業(yè)課程思政的逆向教學(xué)設(shè)計——以西安電子科技大學(xué)“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例

李瑾1，曹進2，張躍宇2，張美茹2，李暉2

（1. 西安電子科技大學(xué)馬克思主義學(xué)院，陜西 西安 710126；2. 西安電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院，陜西 西安 710126）

課程思政是信息安全專業(yè)課程教學(xué)中的新課題。依據(jù)逆向教學(xué)設(shè)計理論，以西安電子科技大學(xué)“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例，在厘清課程思政建設(shè)理念和原則的基礎(chǔ)上，從課程前端設(shè)計、層級化的課程思政教學(xué)目標、合理化評價、多樣化學(xué)習(xí)活動、教學(xué)反饋5方面出發(fā)，構(gòu)建了一個基于問題式學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化課程思政設(shè)計流程。通過本案例的演示，為其他信息安全專業(yè)類課程開展課程思政教學(xué)設(shè)計提供了參考和借鑒。

信息安全；逆向教學(xué)設(shè)計；課程思政；基于問題的學(xué)習(xí)

1 引言

為深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，貫徹落實中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》，教育部于2020年5月印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（以下簡稱《綱要》）?！毒V要》明確指出課程思政的重要作用和地位。我國擁有世界上規(guī)模最大的工程教育，據(jù)2016年《中國工程教育質(zhì)量報告》顯示，我國工程教育在校生規(guī)模占全國普通高校本、?？圃谛Ｉ倲?shù)的38.2%，開展課程思政意義重大。信息安全專業(yè)課程思政改革勢在必行，但目前課程思政仍有一些基礎(chǔ)性問題需要厘清，也缺乏相應(yīng)的借鑒案例。本文在厘清專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題的本質(zhì)是什么、信息安全專業(yè)課程思政的教學(xué)設(shè)計原則等理論問題的基礎(chǔ)上，以逆向教學(xué)設(shè)計理論為指導(dǎo)，以西安電子科技大學(xué)“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例，為信息安全專業(yè)其他課程開展課程思政教學(xué)設(shè)計提供參考。

2 信息安全專業(yè)課程思政建設(shè)的理論問題澄清

2.1 專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題

《綱要》認為現(xiàn)階段課程思政存在的主要問題是專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題。這一問題的本質(zhì)是社會需求變化引發(fā)了高等教育適切性標準變化，但專業(yè)教育還未準備好。這種適切性標準是指高等教育內(nèi)部與社會需求之間的匹配程度。

一方面，社會需求已經(jīng)發(fā)生變化，我國面臨百年未有之大變局，綜合國力不斷上升。從2018年中美貿(mào)易摩擦開始，到如今5G等科技領(lǐng)域的全球“圍剿”，都說明我國發(fā)展的國際國內(nèi)形勢發(fā)生了巨大變化。2020年，十九屆五中全會提出“把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”。在社會需求急劇變化的背景下，高等教育從對經(jīng)濟社會的基礎(chǔ)性支撐作用轉(zhuǎn)向支撐與引領(lǐng)作用并重[1]，高等教育內(nèi)部亟待重構(gòu)。另一方面，專業(yè)教育還沒有準備好改變自身、迎接外部變化，如存在把課程思政視為大雜燴、把課程思政等同于思想政治理論課、教師習(xí)慣“單向度灌輸”、缺乏教育評估等問題[2]，還存在理工科核心課沒有時間開展課程思政、課程思政就是課堂思政、在課堂上講授人生感悟就是課程思政等錯誤或片面看法[3]。

為了解決專業(yè)教育和思政教育“兩張皮”問題，信息安全專業(yè)應(yīng)該以專業(yè)課程群為依托，以“課程思政”為核心，重構(gòu)教學(xué)設(shè)計。

2.2 信息安全專業(yè)課程思政建設(shè)的理念和原則

（1）信息安全專業(yè)課程思政建設(shè)的理念

第一，科學(xué)設(shè)計課程思政教學(xué)體系要堅持以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進。以學(xué)生為中心指課程思政建設(shè)最終關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗、學(xué)習(xí)效果；產(chǎn)出導(dǎo)向關(guān)注產(chǎn)出而不僅僅是投入，注重課程思政建設(shè)目標的達成度；持續(xù)改進旨在建立課程思政教學(xué)體系、工作體系、質(zhì)量評價和激勵體系、實施保障體系之間的閉環(huán)，以實現(xiàn)建設(shè)目標。這既是工程教育專業(yè)認證的核心理念，也是信息安全專業(yè)課程思政建設(shè)的核心理念。

第二，專業(yè)教育是核心、思政教育為滲透。專業(yè)教育是現(xiàn)代高等教育的本質(zhì)和安身立命之所。中國大學(xué)的任何教學(xué)改革都必須堅持專業(yè)教育路線不動搖。立德樹人是教育的首要任務(wù)，必須將思政教育貫穿其中。課程思政建設(shè)是將思政元素滲透、融入專業(yè)課程，決不能喧賓奪主。

（2）信息安全專業(yè)課程思政建設(shè)的原則

實踐性原則。工程實踐性是工科課程有別于其他專業(yè)課程的重要特征?！白鲋袑W(xué)”是重要方法和手段，要善于利用這一特征，將知識學(xué)習(xí)、能力提升、價值引領(lǐng)結(jié)合，在工程實踐中豐富學(xué)識，增長見識、塑造品格。

一致性原則?！毒V要》指出“構(gòu)建全面覆蓋、類型豐富、層次遞進、相互支撐的課程思政體系”。這意味著課程思政建設(shè)必須具備一致性：一方面，在信息安全專業(yè)課程群內(nèi)，要實現(xiàn)課程之間思政元素的分工協(xié)作；另一方面，在單個課程中，要確保課程目標、教學(xué)活動和學(xué)習(xí)成果評估的一致性。

協(xié)同性原則。思政課程、通識教育課程、專業(yè)課程都是開展思政教育的陣地，但它們各自承擔的育人責任不同，思政課程是主戰(zhàn)場、通識教育課程是核心渠道、專業(yè)課程是基本載體，所有課程都應(yīng)承擔好育人責任，“守好一段渠、種好責任田”，形成協(xié)同效應(yīng)。

實踐性、一致性、協(xié)同性3個原則是工學(xué)類專業(yè)課程“課程思政”建設(shè)的統(tǒng)一原則，信息安全專業(yè)應(yīng)該在此框架下探究其特色，重點關(guān)注國家信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、總體國家安全觀、職業(yè)道德，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當。

3 逆向教學(xué)設(shè)計理論

課程思政的教學(xué)設(shè)計絕不能獨立于專業(yè)教學(xué)之外，課程思政是專業(yè)課程的“鹽”，不是“主料”，因此，專業(yè)課程在開展課程思政教學(xué)設(shè)計時應(yīng)是課程的整體設(shè)計，而不僅僅是思政元素設(shè)計。

逆向教學(xué)設(shè)計理論由Iggins和McTighe[4]提出，該理論強調(diào)以清晰的學(xué)習(xí)目標為起點，該理論根據(jù)標準所要求的學(xué)習(xí)證據(jù)和協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)活動制定教學(xué)指導(dǎo)方案。逆向教學(xué)設(shè)計理論立足于學(xué)習(xí)目標來設(shè)計教學(xué)活動（如圖1所示）。可以看到，相較于一般教學(xué)設(shè)計過程的“開展教學(xué)過程?進行測試評估?達成教學(xué)目標”，逆向教學(xué)理論更加重視以學(xué)生為中心，課程學(xué)習(xí)目標更加清晰，目標、評價與教學(xué)一致性更強。該理論體現(xiàn)了以成果為導(dǎo)向的教育，符合工科課程的特點，也與課程思政的理念原則一致，因此，本文認為該理論適用于“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程思政教學(xué)設(shè)計。

（1）課程前端分析

課程前端分析是進行課程設(shè)計的必要步驟，是確定課程教學(xué)目標的重要基礎(chǔ)，包括社會需求分析、學(xué)習(xí)者特征分析、課程特點分析。

（2）教學(xué)目標設(shè)計

逆向教學(xué)設(shè)計強調(diào)以清晰的課程教學(xué)目標為起點，是確定評估證據(jù)、設(shè)計學(xué)習(xí)活動的依據(jù)，可以將課程教學(xué)目標劃分為一級目標、二級目標、三級目標。層級式的教學(xué)目標設(shè)定有利于與模塊化的教學(xué)內(nèi)容一一對應(yīng)，可操作性更強。

（3）確定評估證據(jù)

逆向教學(xué)設(shè)計更強調(diào)學(xué)習(xí)效果、教學(xué)目標、評價與課堂活動的一致性，評價活動則作為診斷和驅(qū)動教學(xué)的有效工具被嵌入教學(xué)過程中，以幫助學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)效果[5]。

（4）設(shè)計學(xué)習(xí)活動。

學(xué)習(xí)活動在教學(xué)目標、評價活動、學(xué)習(xí)效果之間構(gòu)建了橋梁，科學(xué)合理地設(shè)計學(xué)習(xí)活動是保障其一致性的重要途徑?？茖W(xué)合理設(shè)計學(xué)習(xí)活動的前提是對學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)效果、評價活動一致性的深刻理解。

（5）設(shè)計教學(xué)反饋。

教學(xué)反饋的前提是教師反思，要明確知識性目標、能力性目標和價值觀目標之間存在延遲性和持續(xù)性，在此基礎(chǔ)上改進逆向教學(xué)過程，提高教學(xué)目標的達成度。

4 課程思政逆向教學(xué)設(shè)計案例——以“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例

4.1 課程前端分析——課程思政的新需求

（1）社會需求分析

4G、5G和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)接入無線化。通過本課程講解，讓學(xué)生了解當前最前沿的技術(shù)相關(guān)安全機理以及安全缺陷，同時通過無線網(wǎng)絡(luò)安全攻防可以讓學(xué)生更深刻地了解目前的攻擊形式并培養(yǎng)學(xué)生的防范意識。另外，《綱要》中明確指出“工學(xué)類專業(yè)課程，要注重強化學(xué)生工程倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當”，這對本課程教學(xué)提出了新要求。

圖1 逆向教學(xué)設(shè)計理論模型

Figure 1 Theory model of reverse instructional design

（2）課程特點

“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”是信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)空間安全3個專業(yè)大三年級的專業(yè)選修課，課程內(nèi)容難度適中。

（3）學(xué)習(xí)者特征

本課程為專業(yè)必修課，選課學(xué)生多，2020年春季選課人數(shù)超過210人，所有學(xué)生均來自網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院，已有一定的專業(yè)基礎(chǔ)。

綜上得出，“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”出現(xiàn)了課程思政的新需求，需要在課程設(shè)計過程中將思政內(nèi)容融入專業(yè)課內(nèi)容之中。而從學(xué)習(xí)者特征看，學(xué)生人數(shù)較多，大三年級學(xué)生要更注重其深度學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。因此在課程設(shè)計中要特別重視將真實情境引入課堂教學(xué)，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

4.2 多層級的課程思政目標設(shè)計

課程思政目標與專業(yè)目標之間是并列關(guān)系，但在專業(yè)課程中專業(yè)目標的優(yōu)先級高于課程思政目標。因此應(yīng)該在考慮整體教學(xué)目標的前提下，設(shè)計課程思政目標。本文設(shè)計了一個多層級的課程教學(xué)目標，既包括專業(yè)目標，又包括課程思政目標。

（1）課程思政的三級教學(xué)目標

依據(jù)逆向教學(xué)設(shè)計理論，課程目標設(shè)計是逆向教學(xué)設(shè)計的核心步驟，是“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”的重要依據(jù)。本文認為總體課程目標應(yīng)該分為3層，如圖2所示。

一級課程思政目標：志趣情懷。

迪·芬克的有意義學(xué)習(xí)理論很好地解決了課程目標分類之間層次的差異問題，他將教學(xué)目標分為核心知識、學(xué)以致用、觸類旁通、人性維度、志趣情懷、學(xué)會學(xué)習(xí)6方面[6]。這些目標不僅涉及情感態(tài)度與價值觀，還準確描述了知識技能等從低階學(xué)習(xí)向高階學(xué)習(xí)的發(fā)展過程。本課程一級目標體現(xiàn)在核心知識、學(xué)以致用、觸類旁通和志趣情懷4方面，課程思政目標即志趣情懷。

二級課程思政目標：社會主義核心價值觀。

二級課程思政目標是一級目標在能力和素養(yǎng)上的體現(xiàn)，志趣情懷關(guān)注課程對學(xué)生的價值引領(lǐng)，即課程思政目標，結(jié)合《綱要》要求和本課程內(nèi)容，將思政二級目標定為“以社會主義核心價值觀為主線，提升學(xué)生的國家意識，培養(yǎng)學(xué)生文化自信和道德修養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當”。

三級課程思政目標：愛國敬業(yè)、責任擔當。

三級目標是二級目標的可操作化，三級課程思政目標是以社會主義核心價值觀為主線，以愛國敬業(yè)、責任擔當為目標，圍繞國家利益、國情觀念、國際視野、職業(yè)道德4方面挖掘思政資源。在國家利益方面，讓信息安全專業(yè)的學(xué)生深刻理解總體國家安全觀的歷史、發(fā)展、重要意義；在國情觀念方面，讓學(xué)生理解世情、國情、黨情、民情，明確網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與國家科技發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展等之間的密切聯(lián)系，進而明確大學(xué)生個人發(fā)展的青春夢應(yīng)該與民族復(fù)興的中國夢緊密融合；在國際視野方面，通過中西對比、歷史對比，促進國際理解，理解科技創(chuàng)新在推動國家和平崛起中起到的重要作用；在職業(yè)道德方面，確保學(xué)生樹立正確的職業(yè)道德，以所學(xué)理論與技能服務(wù)國家的安全需求，遠離黑色產(chǎn)業(yè)鏈、灰色產(chǎn)業(yè)鏈等誘惑，提升職業(yè)責任感。

圖2 多層級的課程教學(xué)目標

Figure 2 Multi level teaching goals

（2）課程思政目標與專業(yè)教學(xué)目標之間的對應(yīng)關(guān)系

第一，每一個知識單元承載著部分的而不是全部的專業(yè)教學(xué)目標和課程思政目標。以知識單元1為例，主要內(nèi)容是闡述無線通信網(wǎng)絡(luò)安全基本概念，因此專業(yè)教學(xué)目標僅有核心知識一項，通過對比國內(nèi)外的無線通信發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生對國家利益的認識、對世情、國情、黨情、民情的了解，提升學(xué)生國際視野，培育學(xué)生改革創(chuàng)新的時代精神，培養(yǎng)學(xué)生愛國敬業(yè)的社會主義核心價值觀。

第二，每一個知識單元承載的專業(yè)教學(xué)目標和課程思政目標由其課程內(nèi)容決定。以知識單元2蜂窩網(wǎng)絡(luò)安全為例，這單元的主要內(nèi)容是蜂窩網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)、蜂窩網(wǎng)認證機制、蜂窩網(wǎng)密鑰協(xié)商與派生機制、蜂窩網(wǎng)攻擊方法和 NB-IoT/D2D安全，其專業(yè)教學(xué)目標是核心知識和學(xué)以致用。在課堂教學(xué)中，可以通過分析我國從2G到5G發(fā)展過程中的國家發(fā)展狀況和社會背景，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷，激發(fā)學(xué)生科技報國的使命擔當，樹立開拓創(chuàng)新、愛崗敬業(yè)的職業(yè)責任感。同時培養(yǎng)學(xué)生對總體國家安全觀的深入認識，最終培養(yǎng)學(xué)生愛國敬業(yè)的社會主義核心價值觀。

4.3 確定課程思政的評估證據(jù)

逆向教學(xué)設(shè)計強調(diào)“基于證據(jù)的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價”，這是以充足的、高質(zhì)量的證據(jù)材料作為支撐的，最后得出的評價結(jié)論不僅有理有據(jù)，而且具有可信性和說服力[5]。這種評價理念與課程思政目標的特征不謀而合，課程思政目標強調(diào)價值觀的養(yǎng)成，如果僅僅以考試分數(shù)作為課程思政目標評價的依據(jù)，并不能全面反映學(xué)生的價值觀發(fā)展情況和水平，有損教育評價本身的科學(xué)性和公平性。本文基于此評價理念構(gòu)建了課程思政目標的評價框架，如表1所示。

（1）思政教學(xué)目標的分類

目標類型不同，適合的評價方式和標準也不同，因此首先需要對課程知識單元的思政教學(xué)目標進行分類。以本課程知識單元1和單元2的課程思政目標為例，研究發(fā)現(xiàn)，這些目標可以分為三大類，如表1所示。第一類是知識目標，如了解國內(nèi)外的無線通信發(fā)展史，認識和掌握西安電子科技大學(xué)在無線通信史中做出的貢獻；第二類是能力目標，如科學(xué)方法論的正確使用；第三類是價值觀目標，如培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、激發(fā)學(xué)生科技報國的職業(yè)理想，使“學(xué)生成為有理想有本領(lǐng)有擔當?shù)臅r代新人”。

表1 課程思政目標的評價框架

（2）評價方式的選擇

從思政教學(xué)目標分類來看，知識目標適合以閉卷考試的方法考察，能力目標適合以開卷或者項目的方式進行考察，價值觀目標適合以項目的方式進行考察。從本課程實際情況看，本課程為大三年級選修課，沒有閉卷考試，因此知識目標的考核只能以開卷或者項目的方式進行考察。本課程3種不同類型思政教學(xué)目標對應(yīng)不同的評價方式。知識目標以實驗、調(diào)研報告為主要評價方式；能力目標以實驗、情境模擬、調(diào)研報告為主要評價方式；價值觀目標以問卷調(diào)查、觀察為主要評價方式。

（3）評價標準的確定

本研究認為課程思政目標的評價應(yīng)該遵循“4個度+特色項目”標準。

“4個度”是課程思政目標評價一般標準，包括4方面。①課程思政目標的達成度。在知識層面，課程思政要有利于增進學(xué)生對國情、黨情、民情的理解，促進學(xué)生對課程知識的理解、運用和創(chuàng)新；在價值觀層面，能夠極大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生將個人命運緊緊與祖國命運聯(lián)系在一起，勇做時代新人的使命感。②課程思政內(nèi)容的挖掘度。一方面是課程思政內(nèi)容的深度，考察課程思政內(nèi)容是否充分發(fā)掘；另一方面是課程思政內(nèi)容的前沿度，考察課程思政內(nèi)容能否與黨和國家最新政策、精神契合，是否能進學(xué)校課堂、進學(xué)生頭腦。③課程思政教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的契合度。考察教師教學(xué)方法的多樣性，是否用最科學(xué)合理的教學(xué)方法完成了課程思政相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。④學(xué)生滿意度。即學(xué)生對課程思政教學(xué)的滿意度。

“特色項目”指不同課程在課程設(shè)計和教學(xué)過程中展現(xiàn)出的創(chuàng)新和亮點工作。沒有普遍的評價指標，鼓勵任課教師自由發(fā)揮。

4.4 基于問題的課程思政學(xué)習(xí)活動設(shè)計

學(xué)習(xí)活動設(shè)計是逆向教學(xué)設(shè)計的核心環(huán)節(jié)，落實教學(xué)目標的關(guān)鍵步驟，也是體現(xiàn)教學(xué)評價原則和手段的關(guān)鍵步驟。

基于問題的學(xué)習(xí)活動設(shè)計應(yīng)遵循以下5個基本原則：研究問題必須基于真實的工程環(huán)境；研究問題由淺入深、由簡單到復(fù)雜；研究問題貫穿課程始終；研究問題能夠與課程思政緊密相關(guān)；研究問題需要團隊合作完成并進行簡要匯報?；谝陨匣驹瓌t，本文構(gòu)建了學(xué)生學(xué)習(xí)活動框架，如圖3所示。

（1）無線通信網(wǎng)絡(luò)安全基本概念（教學(xué)單元1）

基于問題的學(xué)習(xí)1（課堂討論）：從有線網(wǎng)絡(luò)攻擊到無線網(wǎng)絡(luò)攻擊的趨勢（總體國家安全觀、愛國）。

圖3 基于問題的學(xué)生學(xué)習(xí)活動框架

Figure 3 Problem based students learning activity framework

這種趨勢對國家網(wǎng)絡(luò)安全有何影響？在傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)流從電纜的一點傳送到另一個點，安全是物理訪問問題，信息傳輸路徑相對封閉。而在無線網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)是在空中傳送的，數(shù)據(jù)鏈路是開放的，信號發(fā)送方式是廣播的，覆蓋一個區(qū)域，這給中途攔截信號提供了機會，同時接入點很難判斷發(fā)送者的實際地理位置。隨著5G、新基建、數(shù)字經(jīng)濟等國家戰(zhàn)略持續(xù)推進，無線網(wǎng)絡(luò)攻擊的深度和廣度均不斷增強，讓學(xué)生深入理解網(wǎng)絡(luò)安全對國家總體安全的重要性，讓學(xué)生體會愛國主義是真實的。學(xué)生在大學(xué)期間學(xué)好專業(yè)課，立志明德勤學(xué)思辨，將個人命運與祖國命運緊緊聯(lián)系在一起，為中國夢的實現(xiàn)貢獻自己的力量。

（2）蜂窩網(wǎng)絡(luò)安全（教學(xué)單元2）

基于問題的學(xué)習(xí)2（實驗）：偽基站構(gòu)建與短信嗅探（愛國敬業(yè)）。

該實驗旨在讓學(xué)生體驗常見的偽基站攻擊的方法、特征，以及如何防范偽基站攻擊。近年來，隨著無線電通信技術(shù)的飛速發(fā)展，航空、鐵路無線電干擾現(xiàn)象時有發(fā)生，圍繞“偽基站”的生產(chǎn)、銷售，已經(jīng)組成了一條完整的黑色產(chǎn)業(yè)鏈，國家、個人在信息隱私保護方面受到巨大挑戰(zhàn)。讓學(xué)生明確“偽基站”治理是我們進入新時代后滿足人民對美好生活需求的必然之路，讓學(xué)生厘清治理“偽基站”的難點，從技術(shù)、政策、制度等方面提出治理“偽基站”的新辦法，增進學(xué)生對國情、民情的了解，培養(yǎng)學(xué)生愛國敬業(yè)的社會主義核心價值觀。

基于問題的學(xué)習(xí)3（項目展示）：當衛(wèi)星通信作為5G接入方式時，如何設(shè)計其終端接入認證及密鑰協(xié)商機制（愛國敬業(yè)）。由于5G大連接、廣覆蓋等特點，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接入被引入5G的接入方式之中，實現(xiàn)了真正的海陸空天一體化網(wǎng)絡(luò)。然而，衛(wèi)星接入的終端包括飛機、航天器、導(dǎo)彈等，這些與傳統(tǒng)的終端不同，此外，衛(wèi)星由于離地面較遠，在交互次數(shù)多的情況下可能造成大量的時延。因此，如何設(shè)計滿足衛(wèi)星終端的接入認證和密鑰協(xié)商協(xié)議，將是5G場景下衛(wèi)星接入安全的關(guān)鍵問題。在新基建戰(zhàn)略中，5G作為驅(qū)動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)之一，據(jù)測算，到2025年我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將帶動超過3.5萬億元的上下游產(chǎn)業(yè)鏈的投資。5G不僅自身成為新的經(jīng)濟增長點，同時作為人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等的信息聯(lián)接平臺，將會在越來越多的產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。新基建下，5G新時代的大幕正式開啟。通過對該問題的討論學(xué)習(xí)，學(xué)生將理解5G在我國未來國家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要地位，掌握目前我國5G的技術(shù)進展，以及我國在5G發(fā)展中做出的貢獻。

（3）無線局域網(wǎng)安全（教學(xué)單元3）

基于問題的學(xué)習(xí)4（實驗）：WLAN嗅探、deauth與破解（科技自立自強）。該實驗設(shè)計了主動掃描、被動掃描兩種網(wǎng)絡(luò)嗅探方式，并應(yīng)用deauth攻擊強制被攻擊熱點重新發(fā)起4次握手過程，進而抓取握手包，進行WLAN接入口令的破解。當前5G技術(shù)由于高頻傳輸，覆蓋范圍和穿透能力有限，對于室內(nèi)復(fù)雜的應(yīng)用場景來說，最佳的解決技術(shù)就是WLAN技術(shù)。然而，近年來針對WLAN的“蹭網(wǎng)”“釣魚”等攻擊層出不窮，嚴重影響公民的數(shù)據(jù)安全和隱私保護，甚至可能對工業(yè)生產(chǎn)安全造成嚴重后果。該實驗力求使學(xué)生了解和掌握攻擊者常用的工具和攻擊手段，切身體會攻擊可能造成的嚴重后果，并分析802.11i協(xié)議脆弱性的根源。更進一步地分析具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的WLAN安全標準WAPI的安全特性和優(yōu)勢，與802.11i進行逐項對比，樹立學(xué)生對我國科學(xué)創(chuàng)新能力的民族自信，激發(fā)學(xué)生投身我國網(wǎng)絡(luò)安全事業(yè)的熱情。同時，將十九屆五中全會精神引入課堂，讓學(xué)生深刻理解“科技自立自強戰(zhàn)略”在我國戰(zhàn)略地位中的重要性，強調(diào)推廣我國自主設(shè)計的WAPI安全機制和標準，就是要給全體人民創(chuàng)建一個綠色健康的網(wǎng)絡(luò)空間，強調(diào)網(wǎng)絡(luò)命運共同體對中國、對世界的重要意義。

（4）物聯(lián)網(wǎng)安全（教學(xué)單元4）

基于問題的學(xué)習(xí)5（情景模擬）：不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景下的信息識別和處理（立科技報國之大志）。針對該問題，設(shè)計了5個不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，學(xué)生分小組進行報告。第一，新冠肺炎疫情中火神山、雷神山建設(shè)過程中人、車、物等信息如何實現(xiàn)狀態(tài)感知、存儲、追蹤過程中的信息安全；第二，地震救災(zāi)中基礎(chǔ)設(shè)施癱瘓時，信息如何實現(xiàn)安全地相互傳遞；第三，新冠肺炎疫情中健康碼信息如何在實現(xiàn)跨省、跨市的識別和處理中保障安全；第四，戰(zhàn)場指揮中的技術(shù)需求和安全需求是什么；第五，智慧園區(qū)的技術(shù)需求和安全需求是什么。這5種應(yīng)用場景的不同之處在于其信息特征不同，如第一個場景下的信息復(fù)雜且移動速度快，第二個場景下的信息載體失靈，第三個場景中的信息范圍廣、數(shù)據(jù)量海量等。因此5種不同場景反映出不同的物聯(lián)網(wǎng)安全需求。這5種場景的相同之處在于都是真實的工程環(huán)境。這樣不僅有利于學(xué)生提高解決復(fù)雜問題的能力，也有利于學(xué)生增進對國家、社會環(huán)境的了解，培育學(xué)生立大志的精神。

（5）全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)安全（教學(xué)單元5）

基于問題的學(xué)習(xí)6（實驗）：北斗與GPS原理對比（愛國敬業(yè)）。北斗解決了我國“卡脖子”的一個關(guān)鍵問題，從1994年北斗一號系統(tǒng)立項伊始，30萬人接力奮斗了二十多年，從“區(qū)域服務(wù)”到“全球組網(wǎng)”，從追趕到并跑，從受制于人到自主可控，中國北斗一步步走向卓越。交通運輸、公共安全、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、天氣預(yù)報、通信報時、救災(zāi)減災(zāi)等，北斗系統(tǒng)正深深融入國家核心基礎(chǔ)設(shè)施，并產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著北斗高精度和人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信等新技術(shù)的結(jié)合，北斗應(yīng)用從衛(wèi)星導(dǎo)航定位延伸到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域。通過該實驗，學(xué)生將了解北斗誕生的過程，掌握北斗和GPS的不同原理，明確創(chuàng)新在現(xiàn)代化建設(shè)全局中的核心地位。北斗體現(xiàn)出中國速度，凝結(jié)了中國智慧，展現(xiàn)了中國志氣，有利于樹立學(xué)生的4個自信，提升學(xué)生的愛國主義情感和愛崗敬業(yè)精神。

（6）調(diào)研報告（教學(xué)單元6）

本課程的調(diào)研報告需闡述清楚：①所調(diào)研論文題目，發(fā)表期刊和年份；②主要針對的問題或者安全需求；③闡述國內(nèi)外針對該問題的研究現(xiàn)狀，并能夠指出別人的工作中存在的問題；④解決的思路；⑤最終的效果，即安全性分析或性能分析結(jié)果；⑥所調(diào)研論文能否應(yīng)用于實際。調(diào)研報告綜合培養(yǎng)了學(xué)生收集信息的能力、工程認知能力、邏輯思維能力、知識獲取能力、知識整合運用能力，跨學(xué)科思維以及對我國網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀的整體性認識，培養(yǎng)了學(xué)生科技報國的理想信念。

綜上，基于問題的學(xué)生學(xué)習(xí)活動框架呈現(xiàn)出以下特點。第一，學(xué)習(xí)活動方式的多樣化。為實現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)，除了課堂講授之外，本課程更加強調(diào)在“做中學(xué)”“做中養(yǎng)成價值觀”，設(shè)計了多樣化的基于問題的學(xué)習(xí)活動，包括課堂討論、情境模擬、實驗、項目展示、調(diào)研報告等，在學(xué)習(xí)活動中不僅收獲了專業(yè)知識和能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的社會主義核心價值觀。第二，模塊化的學(xué)習(xí)活動既能對應(yīng)專業(yè)教學(xué)目標，又能對應(yīng)課程思政目標，每一項學(xué)習(xí)活動都要培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的能力和培養(yǎng)學(xué)生的社會主義核心價值觀。第三，學(xué)習(xí)活動的復(fù)雜程度越來越高，從簡單的問題開始，研究問題越來越復(fù)雜、越來越接近真實情境，這符合有意義學(xué)習(xí)的要求，有利于提升學(xué)生的高階學(xué)習(xí)能力。

4.5 課程思政的教學(xué)反饋

（1）利用質(zhì)性方法收集課程思政評價證據(jù)

課程思政目標與專業(yè)教育目標不同，考試等手段難以收集評價證據(jù)，主要通過問卷調(diào)查、觀察學(xué)生在基于問題學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)來收集評價證據(jù)，但這些質(zhì)性方法對作為評價者的教師要求較高。在收集評價證據(jù)的過程中，如何確保所獲材料或作品的真實性和完整性對于廣大教師而言也是一項較高的技術(shù)要求。教師需要加強學(xué)習(xí)和實踐，提升自身作為評價人員的專業(yè)素養(yǎng)。

（2）重視課程思政評價證據(jù)的分析和評價結(jié)果的使用

評價證據(jù)的分析指的是運用科學(xué)的方法對收集到的證據(jù)進行審核、鑒定、匯總、分類、統(tǒng)計，去粗取精、去偽存真，分析證據(jù)的關(guān)聯(lián)性、證明力，通過有針對性地分析而得出評價結(jié)論[5]。評價證據(jù)的分析強調(diào)證據(jù)的真實性、客觀性和相關(guān)性，最終得出科學(xué)合理的評價結(jié)論。

評價結(jié)果的最終指向是改進課程思政教學(xué)，形成教學(xué)環(huán)節(jié)的閉環(huán)。第一，教師要養(yǎng)成“評價服務(wù)教學(xué)”的意識，明確評價不僅是為了完成教學(xué)任務(wù)，更重要的是其反饋功能；第二，教師要具備反思能力，有能力厘清自身課程思政教學(xué)的優(yōu)勢和劣勢；第三，教師要具備教學(xué)改進能力，能夠梳理出下一步改進教學(xué)的目標、步驟、行動。

5 結(jié)束語

本文以逆向教學(xué)設(shè)計理論為指導(dǎo)，以“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例，從以學(xué)生為中心的課程前端設(shè)計、設(shè)計層級化的課程思政教學(xué)目標、運用合理化的評價、開展多樣化的學(xué)習(xí)活動、教學(xué)反饋5方面出發(fā)，構(gòu)建了一個基于問題式學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化課程思政設(shè)置流程。對信息安全專業(yè)課程如何明確課程思政教學(xué)目標、合理設(shè)計教學(xué)評價、優(yōu)化教學(xué)活動等方面提供了實踐層面的借鑒。目前，我國各高校已經(jīng)開始了信息安全專業(yè)課程思政改革的大膽嘗試，如何以科學(xué)的教育理論作為指導(dǎo)，推進專業(yè)課與課程思政的融合，既提高學(xué)生的專業(yè)知識和能力，又培養(yǎng)他們的社會主義核心價值觀，將成為進一步深化教育改革的重要內(nèi)容。

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Reverse teaching design of curriculum ideological and political in information security major—Take the wireless communication network security course of Xidian University as an example

LI Jin1, CAO Jin2, ZHANG Yueyu2, ZHANG Meiru2, LI Hui2

1. School of Marxism,Xidian University, Xi′an 710126, China 2. Xidian University, School of Cyber Engineering, Xi′an 710126, China

Curriculum ideological and political is a new topic in the teaching of information security major courses. The wireless communication network security course of Xidian University was taken as an example by the theory of reverse instructional design. By clarifying the concepts and principles of curriculum ideological and political construction, the curriculum ideological and political teaching design was carried out by the means of curriculum front-end design, teaching objective design, determine evaluation evidence, design learning activities, teaching Feedback. Through the demonstration of this case, the reference for how to carry out curriculum ideological and political teaching design in other courses were provided.

information security, reverse instructional design, curriculum ideology and politics, problem-based learning

G643

A

10.11959/j.issn.2096?109x.2021058

2020?12?14；

2021?01?20

曹進，jcao@xidian.edu.cn

教育部人文社會科學(xué)研究青年基金西部和邊疆項目（17XJC880004）；西安電子科技大學(xué)基本業(yè)務(wù)費項目（RW180105）；西安電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目（C18099）

The Western and Frontier Project of the Youth Fund for Humanities and Social Sciences Research of the Ministry of Education (17XJZ880004), Basic Business Fee Project of Xidian University (RW180105), Research Project of Education and Teaching Reform of Xidian University (C18099)

李瑾, 曹進, 張躍宇, 等. 信息安全專業(yè)課程思政的逆向教學(xué)設(shè)計——以西安電子科技大學(xué)“無線通信網(wǎng)絡(luò)安全”課程為例[J]. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報, 2021, 7(3): 166-174.

LI J, CAO J, ZHANG Y Y, et al. Reverse teaching design of curriculum ideological and political in information security major—Take the wireless communication network security course of Xidian University as an example[J]. Chinese Journal of Network and Information Security, 2021, 7(3): 166-174.

李瑾（1986? ），女，陜西西安人，西安電子科技大學(xué)講師，主要研究方向為思想政治教育。

曹進（1985? ），男，陜西西安人，西安電子科技大學(xué)教授，主要研究方向為無線網(wǎng)絡(luò)安全。

張躍宇（1978? ），男，河南南陽人，西安電子科技大學(xué)副教授，主要研究方向為無線通信安全。

張美茹（1979? ），女，陜西禮泉人，西安電子科技大學(xué)高級工程師，主要研究方向為高等教育管理。

李暉（1968? ），男，河南靈寶人，西安電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向為網(wǎng)絡(luò)與信息安全、隱私計算、信息論。