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淺析網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)拓展課程信息的論文
1.網(wǎng)絡(luò )安全方向課程設置現狀
筆者從眾多開(kāi)設網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的高校中選取部分211或985學(xué)校作為研究對象，對多所學(xué)校的網(wǎng)絡(luò )安全方向課程的設置進(jìn)行了對比分析。網(wǎng)絡(luò )安全在某些高校是作為網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的一個(gè)方向開(kāi)設，如吉林大學(xué)就是在網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)下設網(wǎng)絡(luò )安全方向，開(kāi)設網(wǎng)絡(luò )攻防技術(shù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等課程；而在有些院校網(wǎng)絡(luò )工程中沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )安全方向，而以單獨的信息安全專(zhuān)業(yè)存在，如電子科技大學(xué)和北京郵電大學(xué)都是單獨設有信息安全專(zhuān)業(yè)，該專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的安全方向課程更全面，如信息安全數學(xué)基礎、密碼學(xué)基礎、網(wǎng)絡(luò )安全協(xié)議等；還有一些高校既沒(méi)有信息安全專(zhuān)業(yè)，在網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)中也沒(méi)有安全方向，只是在課程中設置了少量的安全類(lèi)課程，如大連理工大學(xué)開(kāi)設網(wǎng)絡(luò )安全、Matlab課程，中山大學(xué)開(kāi)設了密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò )安全課程。
2.擴展課程設置探討
下面針對濟南大學(xué)的網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)安全方向開(kāi)設的課程進(jìn)行改革探討。濟南大學(xué)網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)目前正在使用的培養方案中與安全相關(guān)的課程設置情況。其中，一部分是計算機類(lèi)學(xué)科基礎課，一部分是網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)基礎選修課和專(zhuān)業(yè)方向課。濟南大學(xué)網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)中設有網(wǎng)絡(luò )安全方向。結合山東省名校工程的契機，筆者在調研多個(gè)名校的培養方案并結合本校實(shí)際情況的前提下，對網(wǎng)絡(luò )安全方向課程的設置提出下面幾個(gè)調整意見(jiàn)。
2.1增設信息安全數學(xué)基礎和網(wǎng)絡(luò )仿真課程
雖然原有培養方案中高等數學(xué)離散數學(xué)數學(xué)課程都占據了大量學(xué)時(shí)，但是對于網(wǎng)絡(luò )安全方向的學(xué)生而言，后期用到的相關(guān)數學(xué)知識并不多。但是學(xué)生對網(wǎng)絡(luò )安全真正用到的初等數論和群環(huán)域知識卻一點(diǎn)都沒(méi)有接觸。因此，修改培養方案時(shí)應增設信息安全數學(xué)基礎課程，學(xué)時(shí)不用太多，可以為24學(xué)時(shí)，授課內容要涉及網(wǎng)絡(luò )安全中用到的模運算、同余理論、數論函數和群環(huán)域等知識。
目前，網(wǎng)絡(luò )安全方向用到的數學(xué)知識均是在應用密碼學(xué)課程中講解的。大部分有關(guān)密碼學(xué)的教材都會(huì )在講解分組密碼和公鑰密碼時(shí)，介紹一些與之密切相關(guān)的數學(xué)知識（如群環(huán)域），如由清華大學(xué)出版社出版，楊波編寫(xiě)的《現代密碼學(xué)》（第二版）[3]中的“密碼學(xué)中一些常用的數學(xué)知識”部分。這種做法一方面占了密碼學(xué)課程的部分學(xué)時(shí)，勢必會(huì )減少學(xué)生學(xué)到的密碼學(xué)知識；另一方面，臨時(shí)講一些數學(xué)知識并不能讓學(xué)生系統地理解。因此，筆者非常贊成清華大學(xué)馮克勤教授提出的增設初等數論課程的想法[4]。雖然馮教授是針對清華大學(xué)數學(xué)科學(xué)系本科生提出的，但對于網(wǎng)絡(luò )安全方向的學(xué)生而言，不學(xué)習初等數論和群環(huán)域知識，很難理解和掌握后續的與安全相關(guān)的課程內容，這點(diǎn)在應用密碼學(xué)課程中尤其明顯。
例如，學(xué)習離散對數算法后，學(xué)生只知道在已知一些參數的情況下如何利用指數進(jìn)行加密解密，但不能理解如何選擇參數，不知道什么是本原元，如何確定一個(gè)循環(huán)群的本原元以及如何利用模運算降低計算量，如何快速的編程實(shí)現。筆者采用不同于上述馮教授提出的在大學(xué)第1學(xué)期開(kāi)設初等數論課程的方式，而是在第3學(xué)期開(kāi)設。因為濟南大學(xué)在第1、2學(xué)期，學(xué)生必修高等數學(xué)和線(xiàn)性代數課程，這已經(jīng)使學(xué)生無(wú)暇顧及更多的數學(xué)知識。第3學(xué)期開(kāi)設信息安全數學(xué)基礎可以很好地和第４學(xué)期開(kāi)設的應用密碼學(xué)課程銜接。另外，在信息安全數學(xué)基礎課程中，安排一定的實(shí)驗學(xué)時(shí)，讓學(xué)生在經(jīng)過(guò)第1、2學(xué)期的程序設計課程之后，通過(guò)學(xué)過(guò)的編程語(yǔ)言實(shí)現數論和群環(huán)域中的一些算法，理論聯(lián)系實(shí)際，從而更好地掌握數學(xué)知識，為后續密碼學(xué)算法的研究奠定基礎。
2.2增加網(wǎng)絡(luò )仿真課程
現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的研究離不開(kāi)仿真軟件，因為我們不可能實(shí)際搭建網(wǎng)絡(luò )，如果不合適，再拆了重新搭建，這不僅費時(shí)而且費力�，F在所有與網(wǎng)絡(luò )相關(guān)的研究都在仿真基礎上進(jìn)行；而如果不開(kāi)設仿真課程，學(xué)生僅學(xué)習理論知識，會(huì )與實(shí)際應用脫離。濟南大學(xué)的信息安全教學(xué)團隊由5位博士組成，其中3人是數學(xué)專(zhuān)業(yè)背景，主要研究網(wǎng)絡(luò )安全，2人是計算機學(xué)科出身，主要研究無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，而且5人中有2人具有工程背景。信息安全教學(xué)團隊負責網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的所有安全類(lèi)課程的教學(xué)，包含無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議等課程，這些課程都需要仿真軟件的配合才能使學(xué)生真正掌握所學(xué)知識。因此，增加網(wǎng)絡(luò )仿真課程是必須的。至于仿真課程的內容，可以選擇NS2或NS3，也可以與大連理工大學(xué)相似，采用Matlab。
2.3合并網(wǎng)絡(luò )協(xié)議和網(wǎng)絡(luò )安全協(xié)議課程，調整其他相關(guān)課程的學(xué)分和學(xué)時(shí)
網(wǎng)絡(luò )協(xié)議課程主要講TCP/IP協(xié)議，內容與吉林大學(xué)的TCP/IP協(xié)議族相似，重點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò )的分層協(xié)議，如網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議、傳輸層協(xié)議等。涉及部分安全協(xié)議，如IPsec、SSL、SNMP等，這與網(wǎng)絡(luò )安全協(xié)議課程中再次對這些內容的講解重復，而且安全協(xié)議本身也是網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的一種，因此可以考慮將安全協(xié)議和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議兩個(gè)課程整合或一門(mén)全新的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議課程，去掉重復內容，增加部分學(xué)分和學(xué)時(shí)，從原有的2.5學(xué)分增加到3學(xué)分，同時(shí)學(xué)時(shí)從原有的48增加到64。
3.結語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò )安全作為網(wǎng)絡(luò )工程專(zhuān)業(yè)的一個(gè)重要方向，在課程設置上有待進(jìn)一步優(yōu)化和擴展，結合網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的新發(fā)展，我們也在探討不斷增加新課程（如數字取證、數字隱藏等），減少或去掉某些過(guò)時(shí)的課程，并發(fā)揮互補的教學(xué)團隊作用，在課程設置上兼顧個(gè)人的研究特長(cháng)，很好地把無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與網(wǎng)絡(luò )安全融合在一起。借名校工程的契機進(jìn)一步推進(jìn)教學(xué)改革，更好地發(fā)展學(xué)生的主體研究能力，和教師的團隊配合，培養學(xué)生科學(xué)的探索精神和創(chuàng )造能力。
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