应用型本科高校密码学课程教学方法探究

刘光军

（西安文理学院，陕西西安,710065）

应用型本科高校密码学课程教学方法探究

刘光军

（西安文理学院，陕西西安,710065）

密码学是信息安全的核心基础课程，是计算机与信息相关专业中非常重要的一门课程。结合应用型本科院校学生特点和密码学课程的教学特性，基于自身的教学实践及反思，介绍了应用型本科院校密码学课程授课过程中存在的典型问题，并针对性地提出了一系列可采用的行之有效的教学方法和策略。

应用型本科高校；密码学；教学方法；教学实践

当前，网络空间安全已经上升为国家安全战略，如何确保网络信息安全已成为当前社会关注的热点。密码学是信息安全领域的核心内容。密码学课程对于信息安全知识学习和信息安全意识的培养具有至关重要的作用。在很多高校，计算机、信息和电子等相关专业均已经开设有密码学课程。由于不同高校的相关开课专业对该课程的教学内容、开设时间均不相同，所以探索适合所在高校和专业的课程教学模式具有非常重要的意义。笔者结合自身实际教学经验和应用型本科高校的学生特点，分析该类高校信息与计算科学专业密码学课程的教学现状及存在的问题，并给出具体可行的解决策略。

1　应用型本科高校密码学课程的教学现状

密码学课程具有知识跨度广、内容难度大、理论和实践性强的特点。密码学技术是数学理论在信息安全中的重要应用，特别是较为抽象的初等数论、抽象代数、有限域等数学知识在通信安全领域的应用。学生如果不能较好地掌握这些数学知识，将会使后来的密码学课程的教和学的阻碍就非常大。从教学对象的总体特点来说，与重点院校相比，应用型本科院校的学生在理解和掌握知识能力上略有差距，能力上稍显不足，部分学生学习动力普遍欠缺，学风较浮躁，动手能力较差。这两方面的特点使得这些院校学生普遍感到密码学课程的学习非常吃力，困难重重。这些困境意味着应用型本科院校在密码学课程教学方面面临着很大的考验，在教学中需要进一步地探索和改进教学方法。

2　应用型本科高校密码学课程教学中存在的典型问题

现阶段，应用型本科高校学生在课程学习过程中存在的上述内在状态已经外化到我们具体的教学过程中，从一个侧面凸显出当前这些院校密码学教学中存在的问题。笔者结合应用型本科院校的学生特点和自身教学思考，从四个方面总结了应用型本科院校密码学课程教学中存在的主要问题。

首先，前置课程开设不合理。密码学课程知识跨度广的特点意味着学习该课程必须首先具备一些先置性的课程知识，比如信息与编码理论、初等数论、抽象代数、计算机基础等。事实上，现阶段在应用型本科院校中，开设密码学课程的专业大都根据自身的专业特点和就业需求，开设了大量的面向现实就业的实用性课程，大幅压缩一些很重要的密码学前置课程的学习时间，甚至于有的专业完全取消了密码学先修课程的安排和落实。这种本末倒置的做法直接导致了学生基础理论知识的缺乏，给密码学课程的正常教学进度造成了很大的困扰，更使学生在学习这门课程时感到难度过大。

其次，填鸭灌输式教学。在当前阶段的密码学课程教学中，教师常常会陷入填鸭式板书或PPT放映讲解机械方法中，师生互动性欠缺。这些方法忽视了对学生学习状态的关注，弱化了对枯燥理论背后的应用场景的讲解，致使学生在学习过程中普遍感到乏味无趣，难以保持对密码学课程的饱满学习热情。另一方面，现有的密码学教材过多地偏向理论知识的探讨，缺乏直观的应用实例。此外，教学内容不能紧跟密码学当前最新技术发展，知识更新慢，使学生在信息安全方面的探索热情大打折扣。

再者，理论教学和技术实践脱钩。当前许多专业的密码学教学大纲的制定主要侧重于对密码学知识体系的掌握，缺乏对实践教学能力的培养，最终导致学生对密码学课程的学习理解仅仅停留在纸面的“蜻蜓点水”上。笔者发现，经常有学生在听完课后，对密码学中的常用原语和抽象概念理解囫囵，无法体会密码学真正的应用背景和学习意义所在。

最后，考核体系不完善。当前，绝大多数的老师在教学中仅采用平时成绩（考核指标包括课后作业、考勤、课堂表现等）和期末考试相结合的考核方式，结果导致大部分学生只能采用被动的学习方式去应付考试，根本无法调动自我学习的自觉性和主动性。这不仅无法提高课程考核的质量，而且难以达到应有的教学效果。

3　应用型本科高校密码学课程教学的教学策略

针对应用型本科院校密码学教学过程中存在的问题，教师在教学中要善于总结创新，因地制宜，因材施教。为此，笔者总结出如下的教学改进方法。

3.1优化教纲编排，注重教学层次

在密码学课程开设之前，必须先开设一些必备的前修课程。密码学先修课程尤其是数学基础理论课程很多，而教学大纲的规定课时有限，所以在课程设置方面无法做到面面俱到，必须进行课程编排的适度优化。虽然大部分高校都开设了计算机语言、数据结构、计算机网络、线性代数等课程，但对应用型院校本科生而言，还可以考虑开设《信息安全数学基础》课程专题讲座，用较少的课时简要学习相关数学基础知识，为后续密码学课程的学习进行知识储备。

3.2增加师生互动，落实实践环节

由于密码学课程难度较大，一味地灌输自然可以加快教学进度，但这种急功近利的教法会使学生极易产生抵触情绪，教学效果固然很不理想。实际上，师生互动交流是在教学中提高学习效果的重要手段。例如，在讲解RSA公钥密码体制的加解密算法理论推导时，教师往往将解密公式按照两种不同情况进行递进分析推导。在讲解过程中，教师应在每一步推导时对学生进行提问，让教学暂时进入思考讨论环节，使师生的互动环节跟着教师的讲解步步前进，从而取得较好的教学效果。

3.3撰写课程论文，开拓知识视野

密码学的教学内容要具有针对性、前沿性和实践性。密码学课程体系涵盖的知识内容范围特别广，当前国内外关于密码学理论和应用的相关研究方向也很多。在知识日益更新的今天，学习密码学知识也已经不仅限于特定教材内容的限制。于是，将学生对该课程的学习由课内讲授引导至课外自主深入了解探索对学生信息安全素质和能力的培养至关重要。撰写课程论文是深化课内学习、开拓课外知识视野的有效途径。这种方法可以让学生完全不囿于教材固定内容的学习，通过查找相关文献，可以对自己感兴趣的相关问题做进一步的研究和探讨。

4　结语

结合自身的教学体验和认知思考，简要论述了应用型本科院校密码学课程教学中存在的问题和相应的解决策略。从中可以看出，专业培养目标、密码学课程特点、先修课程基础和教学实践等都是应用型本科院校密码学课程教学内容设置和教学方法采用的依据。明确教学内容、教学对象和教学方法的特殊性是对应用型本科高校密码学课程教学研究和探索的关键基础。实际上，密码学课程的教学体系往往是由多种因素组成的有机系统，对该课程的教学研究需要在不断的教学思考和教学实践中不断地去深入和完善，发现并掌握其中内在的教学规律，并用这种规律来指导具体的教学设计。

[1]张焕国, 韩文报, 来学嘉,等. 网络空间安全综述[J]. 中国科学:信息科学, 2016, 46(2):125-164.

[2]王育民,刘建伟. 通信网的安全:理论与技术[M]. 西安电子科技大学出版社, 1999.

[3]张仕斌. 《应用密码学》课程教学方法研究与实践[J]. 信息安全与通信保密, 2012(7):77-80.

Research on the teaching methods of cryptography course in application-oriented university

Liu Guangjun
(Xi’an University, Xi’an,710065, Shaanxi)

Cryptography is the core curriculum of information security,and also a very important course for the specialties related to computer and information. The paper discussed the typical problems existing in the teaching process of cryptography specialty in regular university,and then put forward a series of effective teaching methods and strategies by combining the teaching characteristics of the students in application-oriented university and the cryptography course with the author’s teaching practice and reflection.

Application-oriented university;cryptography;teaching method;teaching practice

G642

A

西安文理学院教育教学改革项目（JG2015B038）

刘光军（1980-），男，讲师，博士。