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淺析網(wǎng)絡工程專業(yè)安全方向的課程設置
網(wǎng)絡工程專業(yè)是伴隨計算機網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展而在我國高校開設的一個較新領(lǐng)域的專業(yè)，下面是小編搜集整理的一篇探究網(wǎng)絡安全方向課程設置現(xiàn)狀的論文范文，歡迎閱讀借鑒。
摘要：借助山東省名校工程的改革契機，結(jié)合網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)方案修訂，探討安全方向的課程設置，結(jié)合信息安全教學團隊建設，探討課程設置存在的問題，提出修訂方案，討論擴展課程的設置，以及與安全教學團隊建設的結(jié)合，希望通過這些改革，更好地推進網(wǎng)絡工程專業(yè)的發(fā)展，提高教學水平。
關(guān)鍵詞：課程設置;網(wǎng)絡安全;網(wǎng)絡工程
引言
1998年教育部增設網(wǎng)絡工程專業(yè)(080613W)，首批有11所院校開設此專業(yè)，之后全國各高校紛紛增設了可以授予網(wǎng)絡工程工學學位和網(wǎng)絡工程理學學位的學位點。到2012年有330所高校開設了此專業(yè)，其中重點院校超過50所。經(jīng)過15年的發(fā)展，網(wǎng)絡工程專業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。2011年教育部將網(wǎng)絡工程專業(yè)納入正式目錄體系(080903)，從此網(wǎng)絡工程專業(yè)成為目錄內(nèi)專業(yè)。同時，教育部計算機專業(yè)教指委發(fā)布了《網(wǎng)絡工程專業(yè)規(guī)范(建議)》。由于沒有專門的網(wǎng)絡工程分教指委機構(gòu)指導該專業(yè)的建設工作，導致各高校網(wǎng)絡工程專業(yè)的專業(yè)定位、培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式和課程設置、就業(yè)方向各具特色，但也存在很多共同特性。比如，網(wǎng)絡工程專業(yè)所設研究方向大致有網(wǎng)絡規(guī)劃構(gòu)建方向、網(wǎng)絡軟件開發(fā)方向、網(wǎng)絡安全方向和無線通信方向等。
近年來，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷普及，網(wǎng)絡安全問題日益凸顯，漸漸成為人們最為關(guān)注的熱點。借助山東省名校工程的契機，結(jié)合信息安全教學團隊的建設，我們進一步優(yōu)化了網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)方案。網(wǎng)絡安全方向作為網(wǎng)絡工程專業(yè)的一個重要學習方向，應如何設置課程，如何實現(xiàn)課程設置與教學團隊建設結(jié)合，是本文探討的主要問題。
1 網(wǎng)絡安全方向課程設置現(xiàn)狀
筆者從眾多開設網(wǎng)絡工程專業(yè)的高校中選取部分211或985學校作為研究對象，對多所學校的網(wǎng)絡安全方向課程的設置進行了對比分析，見表1。網(wǎng)絡安全在某些高校是作為網(wǎng)絡工程專業(yè)的一個方向開設，如吉林大學就是在網(wǎng)絡工程專業(yè)下設網(wǎng)絡安全方向，開設網(wǎng)絡攻防技術(shù)、無線網(wǎng)絡技術(shù)等課程;而在有些院校網(wǎng)絡工程中沒有網(wǎng)絡安全方向，而以單獨的信息安全專業(yè)存在，如電子科技大學和北京郵電大學都是單獨沒有信息安全專業(yè)，該專業(yè)開設的安全方向課程更全面，如信息安全數(shù)學基礎(chǔ)、密碼學基礎(chǔ)、網(wǎng)絡安全協(xié)議等;還有一些高校既沒有信息安全專業(yè)，在網(wǎng)絡工程專業(yè)中也沒有安全方向，只是在課程中設置了少量的安全類課程，如大連理工大學開設網(wǎng)絡安全、Matlab課程，中山大學開設了密碼學與網(wǎng)絡安全課程。
2 擴展課程設置探討
下面針對濟南大學的網(wǎng)絡工程專業(yè)安全方向開設的課程進行改革探討。濟南大學網(wǎng)絡工程專業(yè)目前正在使用的培養(yǎng)方案中與安全相關(guān)的課程設置情況見表2。其中，一部分是計算機類學科基礎(chǔ)課，一部分是網(wǎng)絡工程專業(yè)基礎(chǔ)選修課和專業(yè)方向課。濟南大學網(wǎng)絡工程專業(yè)中設有網(wǎng)絡安全方向。
結(jié)合山東省名校工程的契機，筆者在調(diào)研多個名校的培養(yǎng)方案并結(jié)合本校實際情況的前提下，對網(wǎng)絡安全方向課程的設置提出下面幾個調(diào)整意見。
2.1 增設信息安全數(shù)學基礎(chǔ)和網(wǎng)絡仿真課程
雖然原有培養(yǎng)方案中高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、離散數(shù)學4門數(shù)學課程都占據(jù)了大量學時，但是對于網(wǎng)絡安全方向的學生而言，后期用到的相關(guān)數(shù)學知識并不多。但是學生對網(wǎng)絡安全真正用到的初等數(shù)論和群環(huán)域知識卻一點都沒有接觸。因此，修改培養(yǎng)方案時應增設信息安全數(shù)學基礎(chǔ)課程，學時不用太多，可以為24學時，授課內(nèi)容要涉及網(wǎng)絡安全中用到的模運算、同余理論、數(shù)論函數(shù)和群環(huán)域等知識。
目前，網(wǎng)絡安全方向用到的數(shù)學知識均是在應用密碼學課程中講解的。大部分有關(guān)密碼學的教材都會在講解分組密碼和公鑰密碼時，介紹一些與之密切相關(guān)的數(shù)學知識(如群環(huán)域)，如由清華大學出版社出版，楊波編寫的《現(xiàn)代密碼學》(第二版)中的“密碼學中一些常用的數(shù)學知識”部分。這種做法一方面占了密碼學課程的部分學時，勢必會減少學生學到的密碼學知識;另一方面，臨時講一些數(shù)學知識并不能讓學生系統(tǒng)地理解。因此，筆者非常贊成清華大學馮克勤教授提出的增設初等數(shù)論課程的想法。雖然馮教授是針對清華大學數(shù)學科學系本科生提出的，但對于網(wǎng)絡安全方向的學生而言，不學習初等數(shù)論和群環(huán)域知識，很難理解和掌握后續(xù)的與安全相關(guān)的課程內(nèi)容，這點在應用密碼學課程中尤其明顯。
例如，學習離散對數(shù)算法后，學生只知道在已知一些參數(shù)的情況下如何利用指數(shù)進行加密解密，但不能理解如何選擇參數(shù)，不知道什么是本原元，如何確定一個循環(huán)群的本原元以及如何利用模運算降低計算量，如何快速的編程實現(xiàn)。筆者采用不同于上述馮教授提出的在大學第1學期開設初等數(shù)論課程的方式，而是在第3學期開設。因為濟南大學在第1、2學期，學生必修高等數(shù)學和線性代數(shù)課程，這已經(jīng)使學生無暇顧及更多的數(shù)學知識。第3學期開設信息安全數(shù)學基礎(chǔ)可以很好地和第4學期開設的應用密碼學課程銜接。另外，在信息安全數(shù)學基礎(chǔ)課程中，安排一定的實驗學時，讓學生在經(jīng)過第1、2學期的程序設計課程之后，通過學過的編程語言實現(xiàn)數(shù)論和群環(huán)域中的一些算法，理論聯(lián)系實際，從而更好地掌握數(shù)學知識，為后續(xù)密碼學算法的研究奠定基礎(chǔ)。
2.2 增加網(wǎng)絡仿真課程
現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)的研究離不開仿真軟件，因為我們不可能實際搭建網(wǎng)絡，如果不合適，再拆了重新搭建，這不僅費時而且費力�，F(xiàn)在所有與網(wǎng)絡相關(guān)的研究都在仿真基礎(chǔ)上進行;而如果不開設仿真課程，學生僅學習理論知識，會與實際應用脫離。濟南大學的信息安全教學團隊由5位博士組成，其中3人是數(shù)學專業(yè)背景，主要研究網(wǎng)絡安全，2人是計算機學科出身，主要研究無線網(wǎng)絡，而且5人中有2人具有工程背景。信息安全教學團隊負責網(wǎng)絡工程專業(yè)的所有安全類課程的教學，包含無線網(wǎng)絡和網(wǎng)絡協(xié)議等課程，這些課程都需要仿真軟件的配合才能使學生真正掌握所學知識。因此，增加網(wǎng)絡仿真課程是必須的。至于仿真課程的內(nèi)容，可以選擇NS2或NS3，也可以與大連理工大學相似，采用Matlab。
2.3 合并網(wǎng)絡協(xié)議和網(wǎng)絡安全協(xié)議課程。調(diào)整其他相關(guān)課程的學分和學時
網(wǎng)絡協(xié)議課程主要講TCP/IP協(xié)議，內(nèi)容與吉林大學的TCP/IP協(xié)議族相似，重點在網(wǎng)絡的分層協(xié)議，如網(wǎng)絡層協(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)絡安全協(xié)議課程中再次對這些內(nèi)容的講解重復，而且安全協(xié)議本身也是網(wǎng)絡協(xié)議的一種，因此可以考慮將安全協(xié)議和網(wǎng)絡協(xié)議兩個課程整合或一門全新的網(wǎng)絡協(xié)議課程，去掉重復內(nèi)容，增加部分學分和學時，從原有的2.5學分增加到3學分，同時學時從原有的48增加到64。網(wǎng)絡工程專業(yè)修改培養(yǎng)方案后的安全方向課程設置見表3。
從表3可以看出培養(yǎng)方案修正前后的總學分保持不變，這是因為在增加新課的同時，調(diào)整了部分課程所占學分和學時，如減少無線網(wǎng)絡原理與技術(shù)的學分，從原有的4學分減到3，5學分。這樣一方面增加了新課，另一方面整合了重復內(nèi)容的課程。
3 結(jié)語
網(wǎng)絡安全作為網(wǎng)絡工程專業(yè)的一個重要方向，在課程設置上有待進一步優(yōu)化和擴展，結(jié)合網(wǎng)絡技術(shù)的新發(fā)展，我們也在探討不斷增加新課程(如數(shù)字取證、數(shù)字隱藏等)，減少或去掉某些過時的課程，并發(fā)揮互補的教學團隊作用，在課程設置上兼顧個人的研究特長，很好地把無線網(wǎng)絡與網(wǎng)絡安全融合在一起。借名校工程的契機進一步推進教學改革，更好地發(fā)展學生的主體研究能力，和教師的團隊配合，培養(yǎng)學生科學的探索精神和創(chuàng)造能力。
參考文獻：
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