非信息安全专业信息安全类课程的教学探索与研究*

2012-10-18 07:56苗序娟
中国教育信息化 2012年5期
关键词:密码学信息安全教学内容

苗序娟

(天津商业大学 信息工程学院,天津 300134)

非信息安全专业信息安全类课程的教学探索与研究*

苗序娟

(天津商业大学 信息工程学院,天津 300134)

本文探讨了非信息安全专业开设信息安全类课程的教学过程中遇到的教学难题和解决办法,并提出了进一步教学改革的思路。

信息安全;课程教学;实践教学

一、引言

信息安全人才培养是国家信息安全保障体系建设的基础和先决条件,自2001年至今国内一些高校先后设立了信息安全专业和信息对抗技术专业,已经为社会输送了上万信息安全专业的本科人才。与此同时,为普及信息安全教育,近年来许多高校也面向非信息安全专业学生开设了信息安全类选修课程。

我院自2005年开始就为计算机科学与技术、电子商务和信息管理与信息系统三个专业开设了密码编码学与网络安全、计算机安全技术两门专业选修课程,考虑到教学过程中不同专业在学习信息安全类课程时的不同特点,2007年调整教学计划后为信息管理与信息系统和电子商务专业开设了信息安全技术选修课程,为计算机科学与技术专业开设了网络安全技术课程。

二、教学目标

信息安全类课程具有涉及面广、内容和知识体系更新快、对先修课程要求高、理论与实践联系紧密等特点。并且对于非信息安全专业的学生来说教学重点应该是扩展学生知识面,培养学生的实际动手能力,为将来可能面对的信息安全问题的解决和学习奠定基础。因此我院信息安全类课程的教学目标被定位为培养学生的信息安全意识,普及常用的信息安全技术,使学生具备信息系统中的安全防卫能力和新技术的应用能力。[1]

三、教学过程中的难点问题

非信息安全专业的信息安全课程大部分都是该专业的专业选修课程,一般都是在大三下学期和大四上学期开设,此时的学生已经具备了一定的专业基础知识,但对信息安全类课程来说如何做到在一门课程中既要覆盖信息安全专业的主要知识领域,同时还要针对不同的专业特点选用相应的教学方法,这些苛刻的教学需求使得该类课程在教学过程中遇到了各种各样的难题,下面将从课堂教学和实践教学两个方面分别阐述在教学工作中遇到的难题和采用的解决办法。

1.课堂教学环节

(1)教学内容较多和学时偏少的矛盾

按照各专业的前导课程,遵循培养信息安全意识和普及常用的信息安全技术的原则,制定了如表1所示的教学内容。

表1 教学内容

其中只有信息系统安全与网络安全技术这两个部分的教学内容和课时分配根据教授专业的不同而有所侧重和区别。总体来说,在课程内容的设置上以培养信息安全技术应用人才为目的,扩大学生的信息安全知识面为导向,教学过程中不过多地纠缠于理论细节,以此来解决课程内容丰富而学时较少的矛盾。

(2)部分教学内容枯燥,影响了学生的学习兴趣

根据学生的教学意见反馈调查发现,影响学生学习兴趣的教学内容主要集中在密码学基础这一知识领域中。密码学基础是信息安全技术的基础知识,也是学习信息安全技术过程中必不可少的知识组成,因此为了提高学生的学习兴趣,在教学过程中采取了如下教学方法。

首先,将一些相关的数学基础知识整理成自学材料并引导学生自学,以降低学生在课堂上学习密码学知识的枯燥感;其次,在讲授密码学的基础知识时,多穿插一些小故事和影视作品的情节,以此来提高学生对密码学基础知识的学习兴趣。如:以电影《达芬奇密码》中的故事情节为线索,为大家讲解古典密码算法中置换类算法的加密思想以及密码分析中暴力破译法的基本原理;然后,在介绍现代密码算法时,应重点介绍主流算法,并配合一些Flash动画形象生动地帮助学生理解算法的加密解密原理。此外,还可以推荐一些和密码学相关的小说,如《密码故事——人类智慧的另类较量》,供学生课外阅读。

这些教学方法极大地提高了学生学习密码学知识的兴趣,取得了很好的教学效果,受到学生的一致好评。

(3)如何获取恰当的教学案例带动课堂教学

对于课程中信息系统安全和网络安全部分的知识点,如果在课堂教学过程中只是注重原理的讲解,会使得教学过程显得极为生硬抽象,不利于学生的理解和应用。因此,在授课过程中以案例为驱动,带动基本原理的讲解,是较为合理的教学方法。而如何获取恰当的教学案例,是困扰教师的难点问题。

目前,教学案例的获取方式主要有两种,一种是由教师亲自整理制作;另一种就是参考其他院校相关课程选用的教学案例。因此,在今后的课程建设过程中将重点考虑引入课程教学软件,以进一步解决教学案例匮乏和更新速度慢等问题。

(4)学习方式被动

学生往往只是被动地接受课堂的灌输式教育,如何提高学生的学习积极性,让学生主动地去学习信息安全课程,同样也是教学过程中的难点问题。

因此在课堂教学环节,尝试采取了学生分组的教学形式,并在课堂上组织分组讨论、演讲比赛、分组对抗等多种教学活动,通过多样化教学,充分调动学生的学习主动性和积极性,活跃课堂气氛,尤其是分组进行的演讲比赛,学生们通过自己动手搜集整理演讲材料和赛后讨论,加深了对课程内容的认识和理解。

2.实践教学环节

信息安全是一门较新的学科,同时也是跟实际联系非常密切的技术,因此实践教学环节是教学过程中必不可少的。而如何在教学资源有限的条件下找到既能培养学生的实践动手能力又能调动学生兴趣的实验内容是非信息安全专业信息安全类课程实践教学环节的难点问题。

我院信息安全类课程设置了如表2所示的实验项目。

其中所有的选做实验项目的实验指导书以及相关软件等材料都上传到公共邮箱中,并由教师引导学生利用课余时间来独立完成。实践表明,这些实验项目提高学生的学习兴趣,同时又锻炼了学生的动手能力,为将来在工作中可能遇到的一些安全问题奠定了基础。

四、教学方法的进一步探索与研究

考虑到社会各界对信息安全人才需求的变化,在今后的教学计划调整中准备将所有信息安全类课程合并为一门公共选修课程——信息安全概论,结合这一变化对信息安全概论的教学工作需要做出相应的调整和改进。

首先需要为信息安全概论增加前导课程汇编语言程序设计,该课程以Win32汇编语言程序设计为主要教学内容,以培养学生熟悉掌握Win32汇编程序设计的方法和技巧,并以具备分析Win32汇编程序、编制和调试汇编程序的能力为教学目标。

其次信息技术与网络技术的日新月异,导致攻击手段与防范技术的日新月异,因此,除了沿用以往的教学内容之外,还要注意将最新的信息安全技术引入进来与基础原理相结合。如,在介绍恶意代码的防范技术时可以将基于云计算技术的查杀方式渗透进来。

最后可以针对部分对信息安全技术感兴趣的学生,通过竞赛机制、我校的SRT项目、信息安全方向的毕业设计选题等各种教学手段,延伸课堂教学以弥补学时过少的不足,进一步提高学生的实践动手、应用能力。☉

[1]李红娇,魏为民,袁仲雄.计算机科学与技术专业信息安全概论课程的教学思考.NTS-CIS2011Vol.1.

[2]于国华,于佳.计算机类专业信息安全教学研究[J].科技信息,2009(16).

[3]教育部信息安全类专业指导委员会.信息安全类专业指导性专业规范[S].2009.

(编辑:金冉)

G424

B

1673-8454(2012)05-0067-02

*资助项目:天津市教育科学“十二五”规划课题“天津市信息安全人才培养对接社会需求问题研究”(CE3001)。

表2 实验项目列表

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