摘要：《信息网络与安全》是普通高等院校网络空间安全及相关专业学生的重要基础课程。在教学过程中，注重提高学生的科学素质，对培养满足国家网络空间安全战略需求的高端人才具有重要意义。本文融入科研思维，探讨了教学内容、教学方式以及课程考核等方面的改进方法，以切实提高学生在专业课程方面的理论基础和实践能力，进一步改善素质教育质量。
关键词：网络空间安全；教学；素质教育；《信息网络与安全》
为加快我国网络空间安全高层次人才培养，国务院学位委员会及教育部在工科门类下新增设了“网络空间安全”一级学科。而网络空间安全专业又是“网络空间安全”一级学科下的重要专业，对培养满足国家信息安全战略需求的高端人才具有重要的价值和意义。《信息网络与安全》课程以密码学基础、多媒体内容安全以及网络安全为主要的学习内容，目的是帮助学生掌握密码学、多媒体安全以及网络安全的基础知识和专业技能，并了解这些领域的最新进展和发展趋势。本文就如何在《信息网络与安全》课程的教学过程中提高学生的科学素质进行讨论。
一、关联先修课程，建立良好的知识体系结构
目前，我国高等教育模式存在这样的一个特点：同一大类学科的知识会首先被分割成不同的小学科知识，然后，不同的小学科知识再被分块教学。这种教育模式容易产生这样一种现象：不同课程之间相对而言比较独立，学生为了完成课程考核，可能会只在对应的一门课程上下功夫，从而不能很好地掌握整个知识体系。而且，学生一旦完成了课程考核，很快会忘记课程专业知识，容易变成应试教育者。因此，我国高等教育的素质教育还存在一定不足。为此，以《信息网络与安全》课程为例，为了提高素质教育质量，应当在教学内容方面做到关联先修课程，使学生能够把握知识体系的总体结构。其优势在于，即使学生难以掌握知识点的全部细节，但由于对体系结构有深刻理解，就能根据需要，随时查阅和学习相关资料，达到巩固的目的。第一，课堂教学过程中，教师不仅需要向学生讲述《信息网络与安全》整个课程内容的组织和安排，还需要向学生讲述每个重要分支内容的结构，说明不同知识点的重要性以及它们与先修课程间的关联。例如，在介绍多媒体内容安全的知识体系时，教师要向学生讲解它与先修课程《数字图像处理》的关联，原因在于数字图像是多媒体内容安全的主要研究对象。第二，在课堂上讲解具体的专业知识点时，教师需要有的放矢地关联先修课程。一方面，可以帮助学生复习和巩固学习过的内容；另一方面，可以让学生更好地深刻理解和掌握这门课程的重要知识点，提高学生对专业知识的凝练能力，进而增强学生的学习兴趣和自信。第三，教师在课后布置与先修课程相关的作业，可激发学生主动学习，培养其解决问题的能力，有利于提高学生的专业技能［1］。
二、建立不同知识点的本质联系
在课堂教学的过程中，对于不同的学习内容，如果教师采取相对独立的教学方式，很容易让学生退回到应试者的角色，对改善素质教育质量不利。为此，教师应当在教学过程中，充分考虑不同内容的本质联系，帮助学生快速有效地建立知识体系，并达到理解所学习内容的目的。例如，《信息网络与安全》课程的主干内容包括密码学基础、多媒体内容安全和网络安全等，其中涉及了数据加密和信息隐藏两个重要的专业概念。这两者分别属于密码学基础和多媒体内容安全的学习内容，它们的本质都是安全通信。在教学过程中，通过构建安全通信的基本框架，可以将数据加密和信息隐藏都纳入基本框架当中，从而使学生很容易就能把握知识点的联系。此外，将“安全”和“通信”进一步深化，可以让学生轻松地理解和掌握数据加密及信息隐藏的研究内容，如通信需要考虑率失真问题。由于信息隐藏也是某种通信手段，因此，可以得出结论，信息隐藏也需要研
三、融合应用背景、研究动机和方法：提供逻辑清晰的教学内容
在课堂教学的过程中，教师直接给出结论或者直接介绍方法很容易让学生感到困惑，容易在课后忘记所学习的知识。为此，在教学过程中，教师还应当提供逻辑清晰的教学内容安排，使学生既能够理解方法过程，又能够掌握最后的结论。例如，对于《信息网络与安全》课程而言，在介绍多媒体信息隐藏时，教师应当说明它的应用背景和研究动机。具体而言，虽然传统的数据加密可以保证数据的机密性，但是它容易暴露“正在进行通信”的事实，而多媒体信息隐藏可以做到双方在进行保密通信时，任何第三方不会察觉出异常。因此，多媒体信息隐藏能够弥补数据加密的不足，研究多媒体信息隐藏具有广泛的应用前景。
四、浅入深出：通过形象的示例增强对问题本质的理解
照本宣科式教学容易让学生失去学习专业知识和专业技能的积极性，不仅没有达到教育教学的目的，还耽误了学生和教师的宝贵时间。为此，在课堂教学过程中，教师应当多提供有趣的事例，既能给课堂带来活力，又能激发学生的学习兴趣，对提升教育质量有积极的促进作用。例如，在介绍多媒体信息隐藏时，可通过建立一个真实的应用场景来展开。具体而言，信息隐藏可以实现双方进行通信的同时，不被第三方发现。那么，在介绍信息隐藏之前，先向同学们提出这样的应用需求：小明希望和小丽约会，但是又不希望其他人发现，该怎么办？“和小丽约会”本质上等价于小明希望向小丽传递一段机密信息（如约会时间、地点等），但同时不希望被其他人发现。由此可以看出，信息隐藏可以用来解决这样的问题。
五、需求驱动的课程考核：充分发挥学生的主动性
通过布置习题和卷面考试，可以评估学生对所学课程专业知识的掌握程度，对于实践性很强的学科还需要提供实验任务。然而，目前很多课程的实验任务多针对单一的知识点，难以形成系统性。为此，可在课程考核过程中，对学生分组，提出应用场景需求，让学生相互协作以完成具有系统性的实验任务，这样做可以充分调动学生的主动性，既能够提高学生的实践能力、拓展学生的知识面，还能够锻炼学生的协作能力，对培养学生的科学素质具有积极的促进作用。例如，以《信息网络与安全》课程为例，在教授多媒体信息隐藏时，可安排学生分组开发一套相对简单的信息隐藏软件。在软件开发的过程中，会涉及信息隐藏、界面开发、程序设计等知识。在完成这项任务的过程中，学生不仅能增强对信息隐藏算法的理解，还能够提高实践技能，培养工程思维模式。
六、逐步常态化：教学过程中灌输科研思维
目前，教师主要关注学生对专业知识和实践技能的掌握程度，其成效主要通过考试和课后作业来体现，忽略了学生在解决问题时的思考过程。尽管有些学生能够较好地完成教师布置的作业和任务，但是仍旧很难确定其是否已经掌握了解决问题的方法，不能保证学生具有较好的举一反三和融会贯通的能力。这意味着，有些同学可能还停留在应试者的角色当中，仍旧采取考核驱动的学习策略，尚未对科学思想或工程技术本身产生兴趣和深层次的理解，不利于素质教育培养。为此，作为具有专业业务能力的教师，应当在授课过程中，结合自身的教育背景，及时向学生灌输科研或工程思维，让同学们真正喜欢、主动和渴望学习更多的专业知识和技能，带着科研思维发现问题、分析问题和解决问题。例如，以《信息网络与安全》课程中的多媒体取证内容为例，在授课的过程中，教师应当对多媒体取证的发展现状、热点和趋势有明晰的介绍，分析出其中的关键科学问题（如现有技术很难发现基于深度学习技术生成的虚假媒体），归纳总结学者们提出的方法，并指出未来学生可以突破的方向，让学生切实感受到学习多媒体取证的重要性，培养其学术研究思维。
七、结语
提高大学生的科学素质是高等教育的重要内容，能促进大学生适应国家和社会的高速发展，对推动国家现代化建设具有重要的战略意义。《信息网络与安全》是网络空间安全及相关专业高年级学生需要重点掌握的基础课程，对提高学生的专业技能和思维具有重要作用。在教学过程中，需要构建完善的知识体系结构，把握不同知识点的本质关联。通过引入需求驱动的课程考核，灌输科研思维，能够切实提高学生的科学素质，为学生的后续发展奠定基础。
参考文献：
［1］罗利平.初中语文教学不可忽视提升人文素养［J］.中国新通信，2020
作者:吴汉舟 冯国瑞 任艳丽 单位:上海大学通信与信息工程学院
