前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的信息網(wǎng)絡(luò)與安全教學(xué)中科學(xué)素質(zhì)探析,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》是普通高等院校網(wǎng)絡(luò)空間安全及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)課程。在教學(xué)過程中,注重提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),對培養(yǎng)滿足國家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略需求的高端人才具有重要意義。本文融入科研思維,探討了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及課程考核等方面的改進方法,以切實提高學(xué)生在專業(yè)課程方面的理論基礎(chǔ)和實踐能力,進一步改善素質(zhì)教育質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)空間安全;教學(xué);素質(zhì)教育;《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》
為加快我國網(wǎng)絡(luò)空間安全高層次人才培養(yǎng),國務(wù)院學(xué)位委員會及教育部在工科門類下新增設(shè)了“網(wǎng)絡(luò)空間安全”一級學(xué)科。而網(wǎng)絡(luò)空間安全專業(yè)又是“網(wǎng)絡(luò)空間安全”一級學(xué)科下的重要專業(yè),對培養(yǎng)滿足國家信息安全戰(zhàn)略需求的高端人才具有重要的價值和意義?!缎畔⒕W(wǎng)絡(luò)與安全》課程以密碼學(xué)基礎(chǔ)、多媒體內(nèi)容安全以及網(wǎng)絡(luò)安全為主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,目的是幫助學(xué)生掌握密碼學(xué)、多媒體安全以及網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能,并了解這些領(lǐng)域的最新進展和發(fā)展趨勢。本文就如何在《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的教學(xué)過程中提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)進行討論。
一、關(guān)聯(lián)先修課程,建立良好的知識體系結(jié)構(gòu)
目前,我國高等教育模式存在這樣的一個特點:同一大類學(xué)科的知識會首先被分割成不同的小學(xué)科知識,然后,不同的小學(xué)科知識再被分塊教學(xué)。這種教育模式容易產(chǎn)生這樣一種現(xiàn)象:不同課程之間相對而言比較獨立,學(xué)生為了完成課程考核,可能會只在對應(yīng)的一門課程上下功夫,從而不能很好地掌握整個知識體系。而且,學(xué)生一旦完成了課程考核,很快會忘記課程專業(yè)知識,容易變成應(yīng)試教育者。因此,我國高等教育的素質(zhì)教育還存在一定不足。為此,以《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程為例,為了提高素質(zhì)教育質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)在教學(xué)內(nèi)容方面做到關(guān)聯(lián)先修課程,使學(xué)生能夠把握知識體系的總體結(jié)構(gòu)。其優(yōu)勢在于,即使學(xué)生難以掌握知識點的全部細節(jié),但由于對體系結(jié)構(gòu)有深刻理解,就能根據(jù)需要,隨時查閱和學(xué)習(xí)相關(guān)資料,達到鞏固的目的。第一,課堂教學(xué)過程中,教師不僅需要向?qū)W生講述《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》整個課程內(nèi)容的組織和安排,還需要向?qū)W生講述每個重要分支內(nèi)容的結(jié)構(gòu),說明不同知識點的重要性以及它們與先修課程間的關(guān)聯(lián)。例如,在介紹多媒體內(nèi)容安全的知識體系時,教師要向?qū)W生講解它與先修課程《數(shù)字圖像處理》的關(guān)聯(lián),原因在于數(shù)字圖像是多媒體內(nèi)容安全的主要研究對象。第二,在課堂上講解具體的專業(yè)知識點時,教師需要有的放矢地關(guān)聯(lián)先修課程。一方面,可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固學(xué)習(xí)過的內(nèi)容;另一方面,可以讓學(xué)生更好地深刻理解和掌握這門課程的重要知識點,提高學(xué)生對專業(yè)知識的凝練能力,進而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信。第三,教師在課后布置與先修課程相關(guān)的作業(yè),可激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)其解決問題的能力,有利于提高學(xué)生的專業(yè)技能[1]。
二、建立不同知識點的本質(zhì)聯(lián)系
在課堂教學(xué)的過程中,對于不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,如果教師采取相對獨立的教學(xué)方式,很容易讓學(xué)生退回到應(yīng)試者的角色,對改善素質(zhì)教育質(zhì)量不利。為此,教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中,充分考慮不同內(nèi)容的本質(zhì)聯(lián)系,幫助學(xué)生快速有效地建立知識體系,并達到理解所學(xué)習(xí)內(nèi)容的目的。例如,《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程的主干內(nèi)容包括密碼學(xué)基礎(chǔ)、多媒體內(nèi)容安全和網(wǎng)絡(luò)安全等,其中涉及了數(shù)據(jù)加密和信息隱藏兩個重要的專業(yè)概念。這兩者分別屬于密碼學(xué)基礎(chǔ)和多媒體內(nèi)容安全的學(xué)習(xí)內(nèi)容,它們的本質(zhì)都是安全通信。在教學(xué)過程中,通過構(gòu)建安全通信的基本框架,可以將數(shù)據(jù)加密和信息隱藏都納入基本框架當(dāng)中,從而使學(xué)生很容易就能把握知識點的聯(lián)系。此外,將“安全”和“通信”進一步深化,可以讓學(xué)生輕松地理解和掌握數(shù)據(jù)加密及信息隱藏的研究內(nèi)容,如通信需要考慮率失真問題。由于信息隱藏也是某種通信手段,因此,可以得出結(jié)論,信息隱藏也需要研
三、融合應(yīng)用背景、研究動機和方法:提供邏輯清晰的教學(xué)內(nèi)容
在課堂教學(xué)的過程中,教師直接給出結(jié)論或者直接介紹方法很容易讓學(xué)生感到困惑,容易在課后忘記所學(xué)習(xí)的知識。為此,在教學(xué)過程中,教師還應(yīng)當(dāng)提供邏輯清晰的教學(xué)內(nèi)容安排,使學(xué)生既能夠理解方法過程,又能夠掌握最后的結(jié)論。例如,對于《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程而言,在介紹多媒體信息隱藏時,教師應(yīng)當(dāng)說明它的應(yīng)用背景和研究動機。具體而言,雖然傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密可以保證數(shù)據(jù)的機密性,但是它容易暴露“正在進行通信”的事實,而多媒體信息隱藏可以做到雙方在進行保密通信時,任何第三方不會察覺出異常。因此,多媒體信息隱藏能夠彌補數(shù)據(jù)加密的不足,研究多媒體信息隱藏具有廣泛的應(yīng)用前景。
四、淺入深出:通過形象的示例增強對問題本質(zhì)的理解
照本宣科式教學(xué)容易讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)專業(yè)知識和專業(yè)技能的積極性,不僅沒有達到教育教學(xué)的目的,還耽誤了學(xué)生和教師的寶貴時間。為此,在課堂教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)多提供有趣的事例,既能給課堂帶來活力,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對提升教育質(zhì)量有積極的促進作用。例如,在介紹多媒體信息隱藏時,可通過建立一個真實的應(yīng)用場景來展開。具體而言,信息隱藏可以實現(xiàn)雙方進行通信的同時,不被第三方發(fā)現(xiàn)。那么,在介紹信息隱藏之前,先向同學(xué)們提出這樣的應(yīng)用需求:小明希望和小麗約會,但是又不希望其他人發(fā)現(xiàn),該怎么辦?“和小麗約會”本質(zhì)上等價于小明希望向小麗傳遞一段機密信息(如約會時間、地點等),但同時不希望被其他人發(fā)現(xiàn)。由此可以看出,信息隱藏可以用來解決這樣的問題。
五、需求驅(qū)動的課程考核:充分發(fā)揮學(xué)生的主動性
通過布置習(xí)題和卷面考試,可以評估學(xué)生對所學(xué)課程專業(yè)知識的掌握程度,對于實踐性很強的學(xué)科還需要提供實驗任務(wù)。然而,目前很多課程的實驗任務(wù)多針對單一的知識點,難以形成系統(tǒng)性。為此,可在課程考核過程中,對學(xué)生分組,提出應(yīng)用場景需求,讓學(xué)生相互協(xié)作以完成具有系統(tǒng)性的實驗任務(wù),這樣做可以充分調(diào)動學(xué)生的主動性,既能夠提高學(xué)生的實踐能力、拓展學(xué)生的知識面,還能夠鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)具有積極的促進作用。例如,以《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程為例,在教授多媒體信息隱藏時,可安排學(xué)生分組開發(fā)一套相對簡單的信息隱藏軟件。在軟件開發(fā)的過程中,會涉及信息隱藏、界面開發(fā)、程序設(shè)計等知識。在完成這項任務(wù)的過程中,學(xué)生不僅能增強對信息隱藏算法的理解,還能夠提高實踐技能,培養(yǎng)工程思維模式。
六、逐步常態(tài)化:教學(xué)過程中灌輸科研思維
目前,教師主要關(guān)注學(xué)生對專業(yè)知識和實踐技能的掌握程度,其成效主要通過考試和課后作業(yè)來體現(xiàn),忽略了學(xué)生在解決問題時的思考過程。盡管有些學(xué)生能夠較好地完成教師布置的作業(yè)和任務(wù),但是仍舊很難確定其是否已經(jīng)掌握了解決問題的方法,不能保證學(xué)生具有較好的舉一反三和融會貫通的能力。這意味著,有些同學(xué)可能還停留在應(yīng)試者的角色當(dāng)中,仍舊采取考核驅(qū)動的學(xué)習(xí)策略,尚未對科學(xué)思想或工程技術(shù)本身產(chǎn)生興趣和深層次的理解,不利于素質(zhì)教育培養(yǎng)。為此,作為具有專業(yè)業(yè)務(wù)能力的教師,應(yīng)當(dāng)在授課過程中,結(jié)合自身的教育背景,及時向?qū)W生灌輸科研或工程思維,讓同學(xué)們真正喜歡、主動和渴望學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識和技能,帶著科研思維發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。例如,以《信息網(wǎng)絡(luò)與安全》課程中的多媒體取證內(nèi)容為例,在授課的過程中,教師應(yīng)當(dāng)對多媒體取證的發(fā)展現(xiàn)狀、熱點和趨勢有明晰的介紹,分析出其中的關(guān)鍵科學(xué)問題(如現(xiàn)有技術(shù)很難發(fā)現(xiàn)基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)生成的虛假媒體),歸納總結(jié)學(xué)者們提出的方法,并指出未來學(xué)生可以突破的方向,讓學(xué)生切實感受到學(xué)習(xí)多媒體取證的重要性,培養(yǎng)其學(xué)術(shù)研究思維。
七、結(jié)語
提高大學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)是高等教育的重要內(nèi)容,能促進大學(xué)生適應(yīng)國家和社會的高速發(fā)展,對推動國家現(xiàn)代化建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義?!缎畔⒕W(wǎng)絡(luò)與安全》是網(wǎng)絡(luò)空間安全及相關(guān)專業(yè)高年級學(xué)生需要重點掌握的基礎(chǔ)課程,對提高學(xué)生的專業(yè)技能和思維具有重要作用。在教學(xué)過程中,需要構(gòu)建完善的知識體系結(jié)構(gòu),把握不同知識點的本質(zhì)關(guān)聯(lián)。通過引入需求驅(qū)動的課程考核,灌輸科研思維,能夠切實提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]羅利平.初中語文教學(xué)不可忽視提升人文素養(yǎng)[J].中國新通信,2020
作者:吳漢舟 馮國瑞 任艷麗 單位:上海大學(xué)通信與信息工程學(xué)院