获奖等级:国家级
课程类别:线下一流课程
完成单位:计算机科学与技术学院/人工智能学院
课程负责人:陈兵
课程团队其他主要成员:赵彦超
一、课程概况
南京航空航天大学遵循“育人之本、学术兴校、特色发展”的办学理念,培养“具有责任意识、创新精神、国际视野和人文情怀的社会栋梁和工程英才”。信息安全专业注重学生知识、能力和素养的培养,培养“专业基础牢、综合素质高、创新意识强、发展潜力大”的专门人才。
网络安全课程是信息安全专业核心课程,通过该课程学习,学生能够建立基本安全概念,掌握各种安全技术的基本原理,能在解决信息安全复杂工程问题过程中运用所学到的网络安全知识,并通过网络路由器、交换机和防火墙配置的实战演练,自主研发网络扫描器和嗅探抓包软件,从而具备解决复杂网络安全工程问题的能力,以及具备识别安全威胁、规避安全风险、遵循工程伦理道德的能力。
二、课程建设与改革举措
(一)课程思政
深度进行课程思政融合,强化工程伦理教育。网络安全课程不仅要求学生掌握深入的攻防技术,更重要的是遵循安全的伦理道德,学思结合、知行统一,因此与人文学院合作,通过案例牵引、专题报告,积极开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,将信息安全的风险意识、保密意识和职业操守教育贯穿于信息安全实践能力培养的整个过程,大力提升了学生的安全意识,并具备了识别安全威胁、规避安全风险、遵循工程伦理道德的能力。并且将这些元素通过案例牵引的方式,能够直观显性地展示给学生。
(二)教学资源建设
1.新编教材《网络安全原理与实践》,并将于2024年由清华大学出版社出版;
2.所有授课进行了全程录像,并制作成电子资源上网共享;
3.不断完善了课程课件,并结合雨课堂建立课堂即时提问题库,依托学习通建立了课后作业题库,所有作业均在学习通完成;
4.与奇安信公司深度合作,基于奇安信云平台开展了网络安全实践课程的线上实现,让学生随时随地都可以进行网络安全实验。
(三)课程教学内容、教学设计、教学方法等
目标1:能够了解网络安全所涉及的基本概念和原理,掌握分层攻击方法和防护技术。支撑毕业要求1:工程知识。
目标2:能够针对具体网络安全应用场景,进行安全需求的分析和描述。支撑毕业要求2:问题分析。
目标3:能够结合应用场景中的网络资源约束,运用网络攻击和防护的知识,设计安全解决方案。支撑毕业要求3:设计/开发解决方案。
目标4:能够研制网络端口扫描、网络嗅探等工具,并分析这些工具的两面性,正确进行使用和评估。支撑毕业要求4:使用工具。
目标5:正确认识个人素养对所掌握网络安全技术的重要性,具备识别安全威胁、规避安全风险、遵循工程伦理道德的能力。支撑毕业要求5:职业规范。
针对课程目标设计,课程主要内容包括:
1.基础知识部分:包括网络安全概述和TCPIP基础知识。知识点支撑目标1和5.
2.网络攻击技术:从链路层、网络层、传输层和应用层分析TCPIP体系的安全性,包括IP欺骗、路由攻击、漏洞扫描、缓冲区溢出、木马、DDOS等多种攻击技术。知识点支撑目标1,2,4。
3.网络防范技术:包括防火墙、虚拟专用网、网络访问控制、入侵检测系统等技术。知识点支撑目标1,2,3,5。
4.前沿专题:APT攻击。知识点支撑目标3,5。
(四)课程成绩的评定方式:
该课程的考核主要由笔试成绩、实验和过程性检测成绩构成。
笔试考核的侧重点是对网络安全知识的掌握,并针对复杂的网络工程问题能够给出解决方案及优化措施。按照OBE理念,目标1占比25%,目标2占比20%,目标3占比40%,目标4占比10%,目标5占比5%。
三、课程主要特色
1.实施了“创新导向,突出实战”实践教学模式改革。针对信息安全专业对抗性高和实战性强的需求,综合运用“以战为训、以赛带练”等多种实践教学形式,“软硬兼施、虚实结合”,充分调动学生的学习兴趣和学习主动性,提高学生的实践能力和创新能力。
2.形成了数据驱动的课程评价方式,建立了“毕业要求-课程达成-持续改进”的课程质量微循环体系。针对传统一考定成绩的不足,以激发学习动力和专业志趣为着力点完善过程评价制度,加强非标准化、综合性等评价,实施了网络安全教学全过程的数据采集、分析和评价,反馈于教学完善科学评价。
3.深度进行课程思政融合,强化工程伦理教育。网络安全课程不仅要求学生掌握深入的攻防技术,更重要的是遵循安全的伦理道德,学思结合、知行统一,因此与人文学院合作,通过案例牵引、专题报告,积极开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,将信息安全的风险意识、保密意识和职业操守教育贯穿于信息安全实践能力培养的整个过程,大力提升了学生的安全意识,并具备了识别安全威胁、规避安全风险、遵循工程伦理道德的能力。
四、课程建设成效
成效1:通过课程目标达成分析,95%以上的学生能够达成,未达成的学生重修课程。
成效2:新修订的“网络安全”教材获批江苏省十二五重点教材并于2017年由清华大学出版社出版,已在南京航空航天大学、苏州大学、电子科技大学、北京航空航天大学等高校信息安全专业使用。新编教材“网络安全原理与实践”将于2024年由清华大学出版社出版。
成效3:获批江苏省信息安全虚拟仿真实验项目。信息安全虚拟仿真实验平台获得江苏高校优秀虚拟仿真实验项目一等奖。
成效4:主讲人获评南航教学优秀一等奖和本科教学建设先锋和江苏省教学成果二等奖。