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尖刀网安: 信息与计算科学专业网络信息安全课程教学改革探索

2012-7-5 13:17 来源:尖刀网安 浏览次数:11767 我来说两句(0)
  信息化和网络化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是推进我国国民经济和社会现代化的关键环节。这一时代的特征有网络的开放性和共享性,身份的数字化和隐性化,随之而来网络信息安全显得愈来愈重要。
  作为当代的大学生,掌握网络信息安全方面的理论与实践知识成为必然要求。网络信息安全课程从开设以来,发展迅速,普及率高,但是教学效果有待提高。如何根据不同的授课对象,抓住学科特点,培养出适应社会发展需要的具备一定分析问题、解决问题的能力的相关人才是关注的热点。本文主要讨论的是如何结合信息与计算科学本科专业的特色,制定出针对该专业高年级学生的有效的网络信息安全教学方案。
  信息与计算科学专业特点信息与计算科学专业的办学理念是以数学为基础、信息为对象、计算机为工具,面向高科技,强调敏锐的数学思维和良好的数学修养,培养前瞻性、开拓性的信息科学人才。以南京邮电大学(以下简称"我校")为例,该专业是我校重点建设的一批特色专业之一,注重信息科学与计算科学的融合。一二年级在主要学好几门基础数学课程的同时,熟练掌握计算机编程和数学软件的使用。
  三四年级在进一步加强数学基础的同时主要学习信息科学、网络技术、大规模科学计算、优化理论和方法等课程。在学习安排上留有充分的余地,供学生涉猎有兴趣的学科前沿,开拓知识面,注意培养学生的创新意识和全面素质。因此,网络信息安全成了该专业在高年级开设的一门专业限选课。所以,在该课程的授课过程中,要始终贯彻和结合专业特色,才会具有良好的教学效果。
  网络信息安全课程开设现状目前,我校信息与计算科学专业网络信息安全课程的开设主要还是以理论教学为主,实验学时非常少,比例不协调。缺乏实践的锻炼,使得这门课程对高年级学生创新意识和综合能力的培养显得意义不大,很难实现课程开设的目标,体现课程价值。在教学内容的选取上从理论到应用内容还算较为全面,但侧重点过于偏向应用,理论基础薄弱,深度不够,更像是一门普及常识的公共任选课。同时,理论教学部分主要是以教师讲述知识为主的模式,这种"照本宣科"的教学模式使得学生总是处于"被"学习的状态,缺乏兴趣,也不利于激发学生的创造力。
  另外,我校信息与计算科学专业从属于理学院,受资金及学院发展计划等多方面因素的制约,无法设立专门网络信息安全实验室,这也是制约课程教学效果的一个重要方面。三、结合专业特色的教学改革从培养前瞻性、开拓性的信息科学人才的目标出发,根据目前该专业网络信息安全课程开设的现状与存在的问题,建议在教学过程中从以下几个方面进行改革。
  教学内容网络信息安全是一门理论和实践紧密结合,应用性强的课程,它涉及计算机、密码、数学、信息等多个学科内容,难度较大。目前,该课程已成为高校各理工科专业普遍开设的一门课程,课程性质和培养目标也不尽相同。
  作为信息与计算科学专业高年级开设的一门限选课,它既不能像信息安全专业开设的专业基础课那么深入详尽,也不能像普及式的任选课那么浅显,点到即止。我们的目标是要在有限的学时内,让学生掌握最基本、最重要的网络信息安全原理,学会最实用的应对安全问题的技能和方法,成为能解决实际问题的专业人才。
  因此,我们要结合该专业的理科背景和培养目标设置内容,保证适当的广度和深度。因此,在内容设置上应该从基本理论到实际应用循序渐进,涵盖如下几大方面:网络安全的基本概念、框架理论,如:常见威胁与攻击,网络信息安全的六大要素,ISO/OSI安全体系结构等。
  密码学基础知识,如:对称密码、公钥密码、密钥分配与管理和数字签名等;主要的安全技术及产品,如:身份认证,访问控制,入侵检测系统、防火墙技术、电子商务安全技术等。
  另外,在授课的过程中密切关注行业动态,及时更新内容,供学生涉猎有兴趣的学科前沿,开拓知识面,这样才能真正实现知识和技能的传授,能力和素质的培养。教学方式授课过程中尝试以问题为载体的任务驱动教学方法。在授课过程中,始终结合课程特点,尝试采用问题驱动和任务驱动的教学方法,以具体问题为引导,使学生在解决问题过程中掌握和理解网络信息安全的基础理论和基本方法。
  例如:在对比对称密码和公钥密码的优缺点时,不是采用"填鸭式"的教学方式告诉学生公钥密码密钥管理方便,而是引入个问题:班级所有35位同学两两保密通信,分别采用对称和公钥加密算法来实现,请思考:每个人需要保存多少个密钥?系统中总共需要多少密钥?如果学生人数增至1000,密钥个数会如何改变?通过这样的问题,学生能够很容易直观感受到对称密钥会呈现指数级增长,对密钥的管理会带来很大麻烦,而公钥密码在密钥管理上具有明显的优势。这样的以问题为引导的任务驱动式教学方法有利于培养学生对该课程的兴趣,也有利于发挥学生的主观能动性,培养创新意识。
  理论与实践相结合的教学模式。网络信息安全本来就是从解决实际问题中产生、总结和提高的,那么,它必然要以更好的解信息与计算科学专业网络信息安全课程教学改革探索朱薇陈蕾陈燕俐摘要:教学内容、教学方式和考核体系是课程建设中的三大基本要素。建设完善的课程体系需要紧密结合专业特色,才能更好的实现培养目标。
  讨论了如何在信息与计算科学专业高年级开设好网络信息安全课程,培养学生的创新意识和全面素质问题,并提出了细致的教学改革方案。
  信息化和网络化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是推进我国国民经济和社会现代化的关键环节。


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