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网络空间安全导论

作者:       发布: 2018-05-30      来源:

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课程基本信息

课程编号: B2F390110

课程中文名称:网络空间安全导论

课程英文名称:Introduction to Cyperspace Security

开课学期: 秋季

学分/学时:1.5学分/24理论学时、0实验学时、0实践学时

课程性质:核心通识

面向大类: 信息大类

先修课程: 无

建议后续课程: 密码学、网络安全、系统安全

适用专业/开课对象:信息大类大一年级学生

任课教师: 刘建伟、伍前红、张宗洋、关振宇、毛剑、周学峰

团队负责人:刘建伟 核准院长:刘建伟


 

课程教学大纲正文

一、课程的性质、目的和任务

(一)课程性质

“网络空间安全导论”是面向信息大类大一新生核心通识课,目标是提高大学生对网络空间安全相关专业的认识,增强同学们对网络空间安全学科专业的兴趣,并对涉及网络空间安全的基本概念、基础理论、基本技术和法律法规有全方位的了解

(二)课程目的

该课程的开设有助于学生掌握网络空间安全的基本概念、知识体系和知识点,培养其专业兴趣,增强其对网络空间安全现状和发展趋势的宏观了解,提高学生的网络空间安全法律法规意识,让学生理解习主席治网理念,并树立正确的网络安全观,为今后的专业课学习打下基础。

本课程通过课堂教学,主要达到以下五个目标:

目标1:了解网络空间安全国内外的发展现状与未来发展趋势。

目标2:了解网络空间安全学科专业的基本概念、知识体系和知识点。

目标3:了解网络空间安全的专业知识和实践能力体系。

目标4:了解网络空间对抗的一些经典案例及背后的故事。

目标5:了解网络空间安全的有关法律和法规、国家政策和发展规划。

(三)课程任务

表1课程目标对信息大类培养方案的支撑关系

大类培养方案要求

课程目标对大类培养方案的支撑关系

1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和信息类专业知识用于解决信息领域复杂工程问题。


2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析信息领域复杂工程问题,以获得有效结论。

课程目标1、2、3、4

3.设计开发:具有能够设计针对信息领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的设计开发解决方案的能力。


4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对信息领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。


5.使用现代工具:针对信息领域复杂工程问题,能够开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对信息领域复杂工程问题的预测与模拟,并理解其局限性。


6.工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和信息领域复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

课程目标4、5

7.环境和发展:能够理解和评价针对信息领域复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。


8.职业规范:具有坚定正确的政治方向,良好的思想品德、社会公德和职业道德;具有人文社会科学素养、社会责任感,以及对航空航天的高度使命感;具有良好的身体和心理素质,达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准,能履行建设祖国和保卫祖国的义务。

课程目标4、5

9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。


10.沟通:能够就信息领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达个人见解。熟练掌握一门外语,具有较强的听说读写能力,并具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。


11.项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。


12.终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。能及时了解信息最新理论、技术及国际前沿动态。

课程目标1、2、3、5

二、课程内容、基本要求及学时分配

表2 课程内容安排、基本要求和学时分配一览表

序号

教学内容

基本要求及重点和难点

学时

教学方式

对应的教学目标

1

网络空间安全现状及发展趋势、网络空间安全学科概论、专业知识和实践能力体系等

目标:了解国内外网络空间安全现状和网络空间安全学科

主要内容:网络空间安全学科的研究方向

重点和难点:如何结合现状,将枯燥的知识形象化展示给学生

2

课堂教学

课程目标1、3

2

网络空间的定义、网络空间对抗经典案例、网络安全威胁、网络安全评估、安全事件响应、网络安全模型等

目标:了解网络空间对抗的现状,包括我军和美军的网络空间对抗现状和趋势

主要内容:网络空间对抗的特点、方式和经典案例

重点和难点:如何让学生对对抗经典案例能有直观的认识

2

课堂教学

课程目标2、4

3

古典密码、机械密码、对称和非对称密码体制、数字签名、杂凑函数、消息认证、密码协议和密钥管理的基本概念

目标:了解古典密码、机械密码、现代密码的发展历史

主要内容:现代密码的分类、不同密码体制的功能和用途

重点和难点:Shannon现代密码的设计思想

4

反转课堂教学

课程目标2、4

4

信息系统安全概念、硬件系统安全、操作系统安全、数据库系统安全、工业控制系统安全、可信计算技术等

目标:了解信息系统安全概念

主要内容:硬件系统安全概念、可信计算机系统评价标准、工控系统安全

重点和难点:工控安全的重要性

4

课堂教学

课程目标2

5

通信对抗、雷达对抗、光电对抗、网络对抗的基本概念和技术介绍等

目标:了解信息对抗技术的概念和分类,及信息对抗技术专业。

主要内容:四种对抗的特点

重点和难点:网络对抗的基本技术和方法

2

课堂教学

课程目标2、4

6

计算机网络基础、低层协议的安全性、高层协议的安全性、防火墙、入侵检测、VPN、身份认证、密钥管理、无线网络安全的基本概念

目标:了解计算机网络的基础知识

主要内容:安全服务与安全机制、TCP/IP四层协议、网络安全边界防护的基本概念和方法

重点和难点:IP地址的分类

4

课堂教学

课程目标2

7

内容安全的基本概念、网络舆情分析、网络舆情监控等技术介绍

目标:了解网络舆情的概念

主要内容:网络舆情分析方法

重点和难点:网络舆情监控和隐私保护基本方法

2

课堂教学

课程目标2、4

8

应用安全的基本概念、应用安全的安全威胁、安全漏洞分析、Web应用安全防护技术等

目标:Web应用系统所面临的主要威胁和安全需求

主要内容:SSL的基本原理和所提供的安全保护功能,保护Web应用系统安全的基本方法

重点和难点:SSL和TLS协议的结构和功能特点,Web应用系统的安全隐患、安全策略和安全使用

2

课堂教学

课程目标2、4

9

国内外的有关法律介绍,网络安全伦理介绍

目标:了解《网络安全法》

主要内容:网络安全法条目解释、网络安全伦理概念

重点和难点:网络安全伦理和国家安全的关系

2

课堂教学

课程目标2、5

三、教学方法

1.精心设计课程导入:运用问题思考、案例讨论、影音资料等方式,导入课程教学的主题,引发学生对讲授内容的关注和思考,提高学生参与教学的积极性与主动性。

2.理论教学:讲清本章的教学内容,将相关理论与社会发展、历史传承和现实问题结合起来,注重问题置入,引发学生的理性思考,增强教学的吸引力和感染力。

3.启发式教学:通过问题设置、哲理故事、案例材料等,启发学生思考有关问题,并引导交流和适时点评,深化学生对相关问题的理解。

4.互动式教学:通过各种方式让学生发挥主体性,如让学生思、讲、辩、演、访、行等,使学生进入教学情境,思考教学主题、践行教学感悟,使主体间相互交流与碰撞,深化教学效果。

5.案例教学:充分发挥案例在教学中的作用,引发学生的思考与讨论,进而深化教学效果。共有三类案例,一是当前热点案例,二是教学知识点涉及案例,三是社会上发生的案例。

6.多媒体教学:精选与课程内容相关的精彩视频、图片,制作平面PPT,增强教学内容的生动性和吸引力。

7.翻转课堂教学:充分利用现有的国家级精品视频公开课《密码的奥秘》,让学生在课外观看视频课教学,在课堂上设置相关的议题进行讨论。

四、课内外教学环节及基本要求

课前:要求同学们预习课程中心提供的电子讲义、国家公开视频课程网站、相关教材以及辅助参考书,带着问题走进课堂。

课内:要求认真听课,积极参与课堂互动以及展示自己的研讨成果,鼓励同学面对大学中问题自己寻求解决途径,并将自己的体会分享给大家。

课后:针对课堂讲解与讨论,用自己的实践经验诠释自己观点及其认识上的改变,定期要求写一份总结。全课程结束后,对探究问题的体会、网络空间安全专业的理解、大学与中学教育差别的认识,写一份课程总结报告。

团队合作:所有人至少应参与1次团队合作探究,完成相应的探究报告。

五、考核方式及成绩评定

(一)本课程总成绩=平时成绩ⅹ50%+ 期末考查成绩ⅹ50%

(二)平时成绩(满分100分):平时作业60分(20分/次ⅹ3次)+考勤40分(5分/次ⅹ8次)=100分

1.平时作业:本课程进行过程中将会提出三次作业要求(学期初、期中、期末,每次满分20分)。每次作业都会由任课教师和助教以适当方式进行评量,以此考察这门课程本身及其不同阶段对学生思想带来的变化和影响。

2.考勤:本课程严格课堂纪律,每次都要课堂点名。

六、教材和参考资料

(一)参考教材

1.《网络安全--技术与实践》(第3版),刘建伟、王育民编著,清华大学出版社,2017年3月

2.《密码的奥秘》,刘建伟、王琼编著,电子工业出版社,2015年3月

3.《网络安全概论》,刘建伟、毛剑、胡荣磊,电子工业出版社,2009年

(二)参考资料

1.国家级精品视频公开课《密码的奥秘》,http://open.163.com/special/cuvocw/mimadeaomi.html