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信息安全課程創(chuàng)新教育研究論文
1傳統(tǒng)信息安全教學(xué)模式存在的問題
目前在網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)課程教學(xué)中,高等院校主要講授網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念和基本原理、計(jì)算機(jī)病毒木馬的特征類型、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用等課程。由于這些課程的理論性較強(qiáng)、概念繁多,因此學(xué)生普遍覺得太抽象,學(xué)不到與實(shí)際工程項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
(1)課堂教學(xué)以教師的理論教學(xué)為主,主要講授網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)的基本概念和基本原理,只起到網(wǎng)絡(luò)安全導(dǎo)論的作用,缺少互動性和項(xiàng)目實(shí)踐。
(2)學(xué)生從大二第二學(xué)期才開始接觸到信息安全課程,在入學(xué)初期沒有培養(yǎng)起對信息安全的興趣,不了解信息安全的基本概念、重要性以及與信息安全有關(guān)的就業(yè)崗位,教師也沒有為學(xué)生科學(xué)地制定大學(xué)4年的學(xué)業(yè)規(guī)劃。
(3)隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的普及,各種網(wǎng)絡(luò)安全攻擊手段和保障網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)不斷推陳出新。目前,信息安全的一些專業(yè)課程還只是停留在基本原理的講解上,沒有做到與時俱進(jìn),很少講授前沿的網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用及其存在的安全隱患及解決方案。教師沒有引導(dǎo)學(xué)生利用發(fā)散性思維并投入到對前沿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和安全技術(shù)的研究中。
(4)缺少網(wǎng)絡(luò)安全工具實(shí)訓(xùn)�，F(xiàn)在很多網(wǎng)絡(luò)安全工具都是開源工具如Backtrack等,掌握這些工具需要花費(fèi)大量時間,因此需要開設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全工具實(shí)訓(xùn)課程,讓學(xué)生掌握如何配置、安裝、使用和定制個性化的開源工具。
(5)缺少安全軟件設(shè)計(jì)等實(shí)踐課程。信息安全專業(yè)的學(xué)生除了要能夠利用安全工具進(jìn)行系統(tǒng)安全測試外,還要掌握如何防御和解決系統(tǒng)安全漏洞,另外,還有很多學(xué)生希望從事安全軟件開發(fā)工作。這就要求高校設(shè)置安全軟件設(shè)計(jì)開發(fā)類的課程,幫助學(xué)生掌握安全軟件開發(fā)過程中所需的知識和技能。
(6)缺少創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。國內(nèi)大學(xué)生的創(chuàng)新性較歐美大學(xué)生有所欠缺,因此要注重信息安全專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng),并且要從大一開始就進(jìn)行創(chuàng)新思維的鍛煉。
2創(chuàng)新思維在信息安全領(lǐng)域的重要性
物聯(lián)網(wǎng)、移動計(jì)算、云計(jì)算等新技術(shù)正在改變整個互聯(lián)網(wǎng),新技術(shù)、新應(yīng)用和新服務(wù)正帶來新的安全風(fēng)險。這給網(wǎng)絡(luò)安全工作者和研究者帶來了新的挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)安全從業(yè)人員應(yīng)該具備創(chuàng)新思維以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。我們將從以下幾個方面闡述創(chuàng)新思維在信息安全領(lǐng)域的重要性。
(1)社交網(wǎng)絡(luò)、智能終端、手機(jī)等逐漸成為病毒的攻擊目標(biāo)。原有的安全防范技術(shù)和安全觀念已很難抵御新的網(wǎng)絡(luò)入侵技術(shù)和安全威脅。
(2)網(wǎng)絡(luò)犯罪日益增多,許多網(wǎng)站的服務(wù)以及手機(jī)操作系統(tǒng)向第三方應(yīng)用程序開放,軟件通過掛木馬和隱藏后門的方式竊取信息并監(jiān)聽用戶系統(tǒng),因此安全隱患問題不容忽視[1]。隨著電子銀行、電子商務(wù)、網(wǎng)上支付和手機(jī)支付等應(yīng)用的全面普及,攻擊支付網(wǎng)關(guān)、截取交易信息、搶奪虛擬財(cái)產(chǎn)等網(wǎng)絡(luò)犯罪行為增多,網(wǎng)絡(luò)犯罪的形式、手段和后果更加不可測。
(3)信息安全與網(wǎng)絡(luò)管理的變革勢在必行。由于互聯(lián)網(wǎng)的革命性發(fā)展以及云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的興起,未來的網(wǎng)絡(luò)將日益擴(kuò)張并日趨融合,如“三網(wǎng)合一”。與此同時,網(wǎng)絡(luò)入侵、木馬病毒、手機(jī)病毒等惡意代碼和網(wǎng)絡(luò)犯罪方式也隨著新技術(shù)、新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的誕生而不斷推陳出新,因此信息安全技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理也需要與時俱進(jìn)地進(jìn)行創(chuàng)新性變革,應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)的變革。
3網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中融入創(chuàng)新思維培養(yǎng)的實(shí)踐
結(jié)合東華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院培養(yǎng)信息安全專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的經(jīng)驗(yàn),我們闡述如何從學(xué)生入學(xué)到畢業(yè)的4年間培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
3.1培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)的興趣
首先,我們要積極發(fā)揮班級導(dǎo)師的作用。網(wǎng)絡(luò)安全的任課教師可以擔(dān)任信息安全專業(yè)學(xué)生的學(xué)業(yè)導(dǎo)師,學(xué)業(yè)導(dǎo)師在學(xué)生入學(xué)后通過學(xué)習(xí)方法和學(xué)業(yè)規(guī)劃等主題開展學(xué)習(xí)交流會,在會上介紹網(wǎng)絡(luò)安全的知識結(jié)構(gòu)、科學(xué)背景、發(fā)展趨勢、行業(yè)需求、就業(yè)領(lǐng)域,并引用前沿網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和最新的網(wǎng)絡(luò)安全隱患案例和視頻,如利用智能手機(jī)安全漏洞和“云”查殺病毒技術(shù)等案例激發(fā)學(xué)生的興趣。興趣是學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,學(xué)生是教學(xué)的主體,在教學(xué)中對課程的參與度高低直接影響整個教學(xué)成果,因此要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,首先要增強(qiáng)他們對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的興趣。導(dǎo)師應(yīng)在易班網(wǎng)上學(xué)生活動社區(qū)或其他社交網(wǎng)站上建立網(wǎng)絡(luò)班級,保持與學(xué)生的日常溝通,為學(xué)生選課提供幫助;協(xié)助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)生涯規(guī)劃,同時為專業(yè)學(xué)習(xí)提供幫助;在網(wǎng)上班級設(shè)置“我的Idea”專題,讓學(xué)生在論壇里發(fā)表自己的創(chuàng)新想法,如要做什么樣的系統(tǒng)或軟件解決生活中遇到的一些問題。該階段學(xué)生還沒有實(shí)現(xiàn)這些軟件的技術(shù)能力,導(dǎo)師可以指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)某方面的技術(shù)以實(shí)現(xiàn)這些有創(chuàng)意的想法。
3.2以賽代練,參與國家和市級大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和高水平信息安全競賽
在創(chuàng)新實(shí)踐中,輔導(dǎo)員和學(xué)業(yè)導(dǎo)師起著非常關(guān)鍵的作用。學(xué)業(yè)導(dǎo)師都是計(jì)算機(jī)學(xué)院的在職講師或教授,他們可以把自己主持或參與的科研課題介紹給學(xué)生,讓學(xué)有余力的學(xué)生參與學(xué)業(yè)導(dǎo)師的課題研究,一方面培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力并積累科研所需的知識,另一方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。輔導(dǎo)員和學(xué)業(yè)導(dǎo)師經(jīng)常組織學(xué)生參加信息安全大賽,如全國大學(xué)生信息安全競賽和信息安全技能大賽。同時,為了鼓勵學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新,東華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院每年組織學(xué)生參與全國和上海市的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目申請,學(xué)生組團(tuán)挑選專業(yè)課教師作為項(xiàng)目導(dǎo)師,共同探討創(chuàng)新課題、撰寫科技創(chuàng)新項(xiàng)目
申請書并提交給專家組,學(xué)院組織專家評選2多個創(chuàng)新性高且可行性強(qiáng)的課題并給予資助,在大四上學(xué)期對給予資助的項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)題審核。學(xué)院鼓勵獲得上海市級以上大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的學(xué)生將創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施與大四畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)相結(jié)合,獲得專利創(chuàng)新設(shè)計(jì)的學(xué)生還可提前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)并參與創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目的申請或到優(yōu)秀企業(yè)實(shí)習(xí)。在這些科技創(chuàng)新項(xiàng)目中不乏優(yōu)秀作品,如基于手勢識別的文檔加密系統(tǒng)的開發(fā)、基于Android的動態(tài)一次性口令生產(chǎn)器開發(fā)、基于Android系統(tǒng)的短信隱私保護(hù)軟件的開發(fā)等。學(xué)院每年舉辦的這種創(chuàng)新性競賽激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)合作意識、項(xiàng)目管理和軟件設(shè)計(jì)開發(fā)能力。參與科技創(chuàng)新競賽學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和項(xiàng)目實(shí)踐能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平均水平,同時他們的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力也得到廣大教師和實(shí)訓(xùn)單位的認(rèn)可,大部分學(xué)生獲得了直研和被優(yōu)秀企業(yè)聘用的機(jī)會。
4工程實(shí)踐課程的成果展示
在過去3年的信息安全工程實(shí)踐教學(xué)中,信息安全專業(yè)的學(xué)生完成了多個優(yōu)秀工程實(shí)踐項(xiàng)目。大三學(xué)生在學(xué)習(xí)了DES和AES算法后,在工程實(shí)踐教學(xué)課程中利用HTML5中的動畫技術(shù)實(shí)現(xiàn)了DES算法和AES算法的動畫演示。圖1所示為學(xué)生在工程實(shí)踐課程中利用RC5算法實(shí)現(xiàn)Android手機(jī)短信加密系統(tǒng),其中短信加密界面如圖1(a)所示,短信解密界面如圖1(b)所示。通信雙方利用這個系統(tǒng)只需共享加密和解密密鑰就可以進(jìn)行加密通信,很好地解決了短信的隱私保護(hù)問題。
5結(jié)語
現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為全球關(guān)注的課題,新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)提出新的要求,因此高校在培養(yǎng)信息安全專業(yè)人才時,要抓住網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的最新趨勢,注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。我們在教學(xué)工作中也應(yīng)注重學(xué)生的興趣培養(yǎng)和學(xué)業(yè)規(guī)劃,發(fā)揮學(xué)業(yè)導(dǎo)師的作用,鼓勵學(xué)生參加科技創(chuàng)新競賽和各類課外創(chuàng)新活動,同時開設(shè)CDIO模式的工程教學(xué)課程,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的同時加強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
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