“金课”视角下网络与系统安全课程改革探索
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作者:李晓薇 张星
[摘 要] 新时代对高校人才培养提出了更高的要求，各地教育部门纷纷出台文件，提出了淘汰“水课”打造“金课”的指导意见。从打造“金课”的角度，对网络与系统安全课程改革的途径和方法进行了探讨。课程改革对学生综合能力的养成与发展起到了积极的促进作用，满足国家和社会对新工科复合型人才的需求。
[关键词] 金课;网络安全;课程改革
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）41-0161-02 [收稿日期] 2019-10-25
2018年6月21日，教育部在新时代中国高等学校本科教育工作会议中强调，要加快建设高水平本科教育，全面提高人才培养能力。要求各高校全面梳理课程教学内容，淘汰“水课”打造“金课”，切实提高课程教学质量。“金课”“两性一度”的评价标准[1]与全国正在推进的工程教育专业认证所倡导的面向产出的教学理念不谋而合。打造“金课”，势在必行。
网络与系统安全是信息安全专业的一门重要专业课程。通过该课程的学习，使学生了解并掌握网络运行中系统安全防护的基本方式和思想，能够运用有关技术、工具分析并解决具体网络安全问题，为今后从事相关工作奠定基础。下文从“金课”的视角，对网络与系统安全课程改革进行探索。
一、整合课程教学内容
“水课”一般是对质量不高的课程的统称。任何一门课程的教学其实都存在一定的“含水量”和“含金量”[2]。“水课”是学生学过与没学几乎没有区别，不学也照样可以拿到学分。而“金课”的特征可以归结为“两性一度”，即高阶性、创新性和挑战度。打造“金课”，必须从整合课程教学内容入手。
“金课”打造的是高阶课堂，让学生掌握高阶知识，从而形成高阶思维，继而发展出高阶能力。课程内容如果只是简单的概念、公式，学生不求理解、死记硬背就能通过考核，这是完全不可行的。要帮助学生对所学知识进行有机整合，使学生所学的知识更加具有系统性、连贯性，从而能真正解决实际应用问题。教学内容应由学生的学习产出决定。课程组首先对企业网络安全人才市场进行了考察，通过组内讨论并邀请企业导师参与课程内容制定，最终以“安全需求—功能—技术”为主线完成课程内容设置，并对实验内容进行了重新设计。在课程中融入反映前沿性和时代性的知识，比如云数据安全的内容。安全技术日新月异，在让学生掌握基本理论和基本技能的基础上，为学生适当引入网络与系统安全领域的新知识、新技术及新的研究热点，是十分必要的。
二、丰富课程教学形式
课堂是教学的主阵地。在以往的教学环节中，以教为中心，刻板、填鸭式的教学，老师在讲台讲，学生在下面听。在高年级中，能90分钟一直紧跟老师思路认真听讲的同学比例不超过80%。师生交流偏少，学生只是知识的被动接受者。而高阶性的课堂采用以学生为中心的教学模式，强调学生在教学中的主体地位。学生应是主动学习者和知识的探索者。教师要运用现代化的教学理念引导学生从记忆知识转变到体验和发现知识、运用知识。
在课堂教学中采用多种教学形式。可以就学生关注的热点设置议题，以小组的形式开展主题汇报，加强师生互动，增强学生学习的积极性、主动性，特别是新闻热点中出现的与课程内容相关的议题、最新技术的研究进展等，使学生了解网络安全技术发展的前沿和趋势，理解网络信息安全在相关项目中的应用和作用。
加强案例式教学。针对一些复杂的理论，结合具体的案例进行讲解，同学们围绕案例提出问题、分析问题。对案例的研讨、分析、总结由教师和所有同学共同完成，它不仅推动了同学之间的相互交流、相互启发，也是师生之间相互沟通、相互促进的过程，从而能加深学生对知识的理解。如在学习TCP/IP协议存在的安全问题时，采用PBL（Problem-BasedLearni）结合CBL（Case-basedlearning）的教学方式，将全班57名同学分为12组，教师设定讨论议题，学生可自由组合，每组成员原则上不超过5人，每位成员在组内学习任务安排上必须分工明确。以ARP欺骗攻击场景为例，老师首先在课堂上简单回顾计算机网络课程中涉及到的ARP协议的工作原理，引入ARP欺骗攻击知识点，要求学生在课下通过阅读教科书、观看教学视频、网上查资料、组内讨论、操作开放实验平台上的体验式实验项目弄懂ARP欺骗攻击原理，自行学习ARP欺骗攻击的构造方式，将问题和思考带到课堂。下一次课堂上，教师主要解答学生问题，澄清相关概念，启发课堂讨论，引导学生应用所学内容进行深度思考。同时配合相应的应用练习和实验课时进一步巩固、加深相关知识，并在一定程度上对知识进行延伸。其实，在这个过程中也体现了“翻转课堂”的教学理念，教师在课堂上不再事无巨细地介绍知识点。课堂上的问题解答和课堂讨论，使得师生间的互动和反馈更加积极有效。老师实时了解学生学习进度，学生的问题得到及时回答，课堂讨论以及课下学习还可以促进学生间的互帮互助，学生从被动学习者转换成主动学习者。积极主动学习的学生具有更强的终生学习能力，在未来的就业选择上有更广阔的空间和自由度，可以走得更远。
延伸学习课堂是必要的教学补充手段，上文提到的课下分组学习就是课堂的一种延伸。我们还可以利用学院全天开放的专业实验室及可远程访问的实验系统，鼓励学生随时随地进行实践能力的训练。另一方面，成立学生学习兴趣小组，组织学生开展理论知识研习;同时鼓励科研立项申报，以研促学。
建立多维度的学习过程考核评价体系，不能“一考定终身”[3]。本课程通过课堂提问、课堂练习、平时小作业、阶段大作业、分组讨论表现、期末考试等多个方面对学生课程成绩做出评定，最大程度反映学生真实学习情况。
在教学过程中，教师不能沉浸于“埋头苦教”，要根据掌握的学生的实际情况及时调整学习进度。除了学校教务处组织的网上评教环节，在课程教学期间，我们通过问卷调查形式，从课程难易、知识掌握情况、自我认知、能力培养等角度对学生数据进行了收集。根据反馈情况，通过课程组讨论分析原因，及时调整教学方法，力求达到更好的教学效果。
三、体现课程“挑战度”
“水课”存在的主要原因在于淘汰率偏低，通常专业课程的不及格率低于基础课程[4]。课程通过容易，学生不愿意学却又抢着选，形成恶性循环。“挑战度”是指课程有一定难度，需要学生和老师一起努力。适当提高难度，拓宽知识面，可以让学生更好地掌握基础知识体系，提高课程的“含金量”。课程教学不是简单的知识传授，而是知识、能力、素质的结合。工程教育专业认证中，对本科生毕业认证的一个关键要求就是解决复杂问题的综合能力。课程最后要求学生以组为单位，根据具体应用场景，进行安全需要分析，设计并提交一份网络安全解决方案。解决方案的设计，在教材上找不到标准答案，更多的是能力和思维的训练，要求学生有很好的全局观和工程设计理念。老师从中优选出最佳方案做出点评，这是对前面所学章节内容的一次整合，是对相关知识、技术的综合运用。积极引导和鼓励学生积极探索和发现前人尚未解决或尚未很好解决的问题，用新思路、新方法去解决这些问题，从而培养他们对现有知识进行思考、判断、质疑、改造、灵活运用以及创造新知识的意识和能力。
网络与系统安全作为信息安全专业的重要专业课程之一，其内容涉及数据库安全、操作系统安全、应用软件安全、网络协议、安全设备等，其理论与关键技术的研究对于社会具有重大意义，对任课教师的知识体系和教学方法提出了更高的要求。要尽量挤出课程中的“水分”，提高课程的“含金量”，必须探索一套适合本门课程的行之有效的教学模式，让学习本门课程的学生的综合素质切实得到提高，满足国家和社会对新工科复合型人才的需求。
参考文献
[1]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.
[2]李志義.“水课”与“金课”之我见[J].中国大学教学，2018（12）.
[3]王启明，吕志超，王泽铭.“青椒”视角中“互联网+”大数据时代教学改革探索[J].教育教学论坛，2019（09）：998-100.
[4]陆国栋.治理“水课”打造“金课”[J].中国大学教学，2018（9）：23-25.
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