西电主页 English 宣传部
西电要闻
表格等宽内容时,请左右滑动 <>
【学在西电】《现代密码学》:厚基础 强实践 培养具有家国情怀的网安人才
时间:2024-06-17 08:39:39来源:党委宣传部(新闻中心)点击:

■记者 蒙少华

提起密码,仿佛高深、神秘是它的代名词。大众所熟知的密码,是谍战影视剧里地下工作者传递绝密情报时所使用的常用工具。然而,随着网络技术的发展,密码在现代已经成为身份认证、电子支付和安全计算的核心关键技术,在保护第五疆域中发挥着不可或缺的作用。

作为密码学人才培养的“黄埔军校”,西安电子科技大学开设《现代密码学》课程,由我国密码学泰斗“一肖二王”(肖国镇、王育民、王新梅)开创,历经多年发展,已经成为信息安全、网络空间安全、网络工程、密码科学与技术等一流专业的核心课程。

网络安全优秀教师

“面对新形势下密码人才的培养需求,如何将密码学经典内容和最新前沿技术、先进教学方法与理念紧密结合,在维持其学术和教学一流水准的同时,更好地适应新时代的教育需求,培养出优秀的网络安全人才,是课程改革过程中必须直面的关键问题。”《现代密码学》课程团队负责人陈晓峰介绍。

以密码学最新前沿成果引领课堂教学

作为交叉性学科,密码学与数学、计算机、信息与通信工程等学科密切相关,对学生的综合素质能力要求较高,学生往往对复杂的数学理论内容感到畏惧,从而出现“打退堂鼓”的逃避心态。

在激发学生学习兴趣的同时,“《现代密码学》课程改革过程中,我们面对的一个重大挑战是如何将密码学的经典内容与不断发展的密码前沿技术相结合,确保教学内容既深厚又前瞻。”陈晓峰分享道。

团队教师王剑锋也坦言:“密码学更多需要的是奇才、怪才,需要一些头脑很灵活的学生,他们与普通人的思维差异较大,我们传统教学方式不好培养这类人才。”

如何在课堂上进一步发掘密码学奇才、怪才?如何破解密码学课程改革中知识不断迭代的难题?如何让学生从“要我学”到“我要学”到“我爱学”转变?

“以密码学最新前沿成果引领课堂教学,打通课堂内容与前沿进展的鸿沟”成为课程团队教师们深思熟虑后,共同给出的答案。

课程团队通过吸收国内外优质学习资源,建立不断更新的线上学习资源库,学生在线学习基础知识章节,线下教学则重点讲授课程重难点章节。课堂上,团队教师们结合具体情境精准设计问题,学生在对老师提出的问题进行深入探索和研究过程中唤起主动思考的能力,也通过问题将不同知识点串联成逻辑清晰、严谨的知识体系;复杂难以理解的密码学问题会被简化为贴近学生生活的密码实际应用场景,学生在具体场景中探究密码技术背后的逻辑内核,进而解决相关的技术难点问题。

网络工程专业学生王宇泽介绍:“陈晓峰老师用‘假如把一个加密系统比作老师给出的一套试题,其目标就是让所有学生得0分(即任意的敌手1比特的信息也不能得到)’这一生动形象的例子来解释密码系统中‘让最强敌手完成最弱任务’的策略,并通过‘出题’和‘答疑’的时间差形象地解释‘午餐攻击’和‘晚餐攻击’的概念与区别,这样的讲解方式极大地吸引了我们的兴趣,让我们更自然地理解了密码中复杂的安全模型和安全定义。”

以思政案例涵养家国情怀

“从二战时期中途岛战争中美国破译日本情报扭转战局局势,到我国抗日战争时期情报工作为抗战胜利做出巨大贡献……”在介绍密码学的基础知识时,陈晓峰从具体历史案例出发,引导学生讨论密码学在人类历史发展中的关键作用,启发学生们深刻理解“没有网络安全就没有国家安全”这一核心要义。

他介绍:“密码人才必须具备可靠的政治素质,因此在学生培养过程中必须深挖课程思政元素,帮助他们把个人发展的实际困惑与行业前沿衔接起来,厚植爱国情怀,坚定报国之志,树立正确的人生观、价值观、世界观。”

对此,陈晓峰和网信院相关教师共同编写了《现代密码学》课程思政教学大纲,将价值塑造融入知识培养和能力塑造中,课程蕴含的思政元素被概括为爱国主义、家国情怀、民族自信、科学之美、哲学思维、法治意识、大局意识、爱岗敬业等八个维度,并从学校“半部电台起家、长征路上办学”的红色密码学发展史和国际国内网络安全事例出发,具体阐释历史事件和案例中蕴含的思政要义,为教师进行课程思政和思政教学提供了大量的案例参考。

“上课的时候有些学生就说以前觉得密码学比较难学,现在觉得密码学其实很有意思,因为密码学也有很多的故事可讲,比如说古罗马凯撒密码当时是如何传递情报,肖国镇教授是如何提出肖—Massey定理的,学生一听这些故事和案例就非常感兴趣,我们在讲授复杂的密码理论与技术的同时,还是尽可能把这门课变得有趣。”陈晓峰说道。

同时,课程团队也邀请了行业领域、专家学者等作报告,让学生们感受到密码领域工作的辛苦,以及前辈们对密码工作强烈的事业心和开创精神。

2021级网络工程专业学生韩志峰分享道:“在开发‘基于同态加密的物联网设备密文异常检测系统’时,我一度产生想要放弃的想法,那时候突然想到课堂上讲的密码学家们在科研过程中迎难而上、从不言弃,最终还是选择克服自己的畏难情绪,这段经历让我深刻意识到了《现代密码学》这门课程对我的影响,也真正体会到了科研人最宝贵的一个品质是在困境中的坚持能力。”

以赛促学在实践中淬炼实战能力


为了持续推进学生实践实战能力培养,课程团队老师们常态化开展竞赛宣讲,以赛促学、以赛代练,通过赛前集训、赛后复盘、资源整理等各项工作,全面提升学生学以致用能力。“我们需要更多具有保卫国家第五疆域能力的人才,这对学生的实践能力和创造能力有了更高的要求。”团队教师谭示崇阐述他们的改革思路。

团队教师傅晓彤表示:“我们经常动员学生参加各类密码学与信息安全竞赛,他们需要在短时间内以密码知识为基础,完成一个完整的作品,学生普遍反映他们在这个过程中有很大的提升。”

2023年,由团队教师张宁指导的2020级本科生王栗政,凭借作品《格coppersmith方法公钥密码分析》,在第七届全国密码技术竞赛决赛中斩获一等奖。回忆起那次比赛经历,王栗政感叹参加竞赛让他感受到了学习应用密码学知识的乐趣,也对老师提供的指导感激不已,“张老师人超级nice,她像我们实验班的大家长。参赛期间,张老师每周都会和我们交流作品进度,给我们提供指导、解答疑问,备赛最后几天,我们甚至会在凌晨四点请教老师问题,张老师看到后会第一时间回复我们。”

学生竞赛获奖

过去五年中,课程团队的教师指导学生参加了各类密码学与信息安全竞赛,荣获全国密码技术竞赛17项奖励,全国密码数学挑战赛3项奖励,全国大学生信息安全竞赛作品赛3项奖励,并在强网杯全国网络安全挑战赛中获得亚军。其中,张宁指导本科生获2019年全国密码技术竞赛特等奖;傅晓彤指导本科生获得2022年全国信息安全竞赛最具创新创业价值奖,都实现了网络与信息安全学院在全国大赛最高奖项的突破。

将密码学最新前沿成果引入课堂、深挖课程思政元素、注重学生实践能力培养,并通过选派优秀学生赴海外知名高校开展交流访问,《现代密码学》课程团队在致力培养学风扎实、基础厚实、工程实践能力强、又红又专的复合型密码人才方面交出了自己比较满意的答卷。

近年来,在一系列课程改革举措下,学生的学习兴趣有了明显的提升,课堂到课率和学生间、师生间的互动率显著增加,越来越多的学生打下热爱密码事业、不求短期回报的思想基础,将“功成不必在我、功成必定有我”作为自己的人生信条。而在竞赛科研领域收获的一份份硕果,提升学生网络安全实践能力、创新意识和动手能力的同时,也充分展示了西电深厚的密码学教学研究实力。

2020级网络空间安全专业博士生栗亚敏感慨道:“我入学读博士时的密码基础是比较薄弱的,陈老师的悉心指导和鼓励让我的能力有了很大提升。经过三年的坚持和努力,我在国际顶级的密码学会议Asiacrypt2023上发表了一篇学术论文。这段经历坚定了我继续开展密码学研究工作的决心,也是我人生中最宝贵的财富。”

面向未来,《现代密码学》教学团队将继续以国家安全战略要求引领课程教学,将经典密码学知识和前沿进展有机融合,通过科教融合、以赛助学的方式助力创新型人才培养,并凝练出可供推广的教学模式和教学方法,为建设高水平密码人才队伍做出贡献。

上一条:【红色西电】学校红色育人案例入选第六届高校宣传工作创新案例
下一条:【创新西电】西电董伟生教授团队研制出AI助教系统 引领智慧教育新潮流

请遵守《互联网电子公告服务管理规定》及中华人民共和国其他有关法律法规。
用户需对自己在使用本站服务过程中的行为承担法律责任。
本站管理员有权保留或删除评论内容。
评论内容只代表网友个人观点,与本网站立场无关。
 匿名发布 验证码 看不清楚,换张图片
0条评论    共1页   当前第1
【学在西电】《现代密码学》:厚基础 强实践 培养具有家国情怀的网安人才
发布时间:2024-06-17 08:39:39来源:党委宣传部(新闻中心)点击:我要评论: 0

■记者 蒙少华

提起密码,仿佛高深、神秘是它的代名词。大众所熟知的密码,是谍战影视剧里地下工作者传递绝密情报时所使用的常用工具。然而,随着网络技术的发展,密码在现代已经成为身份认证、电子支付和安全计算的核心关键技术,在保护第五疆域中发挥着不可或缺的作用。

作为密码学人才培养的“黄埔军校”,西安电子科技大学开设《现代密码学》课程,由我国密码学泰斗“一肖二王”(肖国镇、王育民、王新梅)开创,历经多年发展,已经成为信息安全、网络空间安全、网络工程、密码科学与技术等一流专业的核心课程。

网络安全优秀教师

“面对新形势下密码人才的培养需求,如何将密码学经典内容和最新前沿技术、先进教学方法与理念紧密结合,在维持其学术和教学一流水准的同时,更好地适应新时代的教育需求,培养出优秀的网络安全人才,是课程改革过程中必须直面的关键问题。”《现代密码学》课程团队负责人陈晓峰介绍。

以密码学最新前沿成果引领课堂教学

作为交叉性学科,密码学与数学、计算机、信息与通信工程等学科密切相关,对学生的综合素质能力要求较高,学生往往对复杂的数学理论内容感到畏惧,从而出现“打退堂鼓”的逃避心态。

在激发学生学习兴趣的同时,“《现代密码学》课程改革过程中,我们面对的一个重大挑战是如何将密码学的经典内容与不断发展的密码前沿技术相结合,确保教学内容既深厚又前瞻。”陈晓峰分享道。

团队教师王剑锋也坦言:“密码学更多需要的是奇才、怪才,需要一些头脑很灵活的学生,他们与普通人的思维差异较大,我们传统教学方式不好培养这类人才。”

如何在课堂上进一步发掘密码学奇才、怪才?如何破解密码学课程改革中知识不断迭代的难题?如何让学生从“要我学”到“我要学”到“我爱学”转变?

“以密码学最新前沿成果引领课堂教学,打通课堂内容与前沿进展的鸿沟”成为课程团队教师们深思熟虑后,共同给出的答案。

课程团队通过吸收国内外优质学习资源,建立不断更新的线上学习资源库,学生在线学习基础知识章节,线下教学则重点讲授课程重难点章节。课堂上,团队教师们结合具体情境精准设计问题,学生在对老师提出的问题进行深入探索和研究过程中唤起主动思考的能力,也通过问题将不同知识点串联成逻辑清晰、严谨的知识体系;复杂难以理解的密码学问题会被简化为贴近学生生活的密码实际应用场景,学生在具体场景中探究密码技术背后的逻辑内核,进而解决相关的技术难点问题。

网络工程专业学生王宇泽介绍:“陈晓峰老师用‘假如把一个加密系统比作老师给出的一套试题,其目标就是让所有学生得0分(即任意的敌手1比特的信息也不能得到)’这一生动形象的例子来解释密码系统中‘让最强敌手完成最弱任务’的策略,并通过‘出题’和‘答疑’的时间差形象地解释‘午餐攻击’和‘晚餐攻击’的概念与区别,这样的讲解方式极大地吸引了我们的兴趣,让我们更自然地理解了密码中复杂的安全模型和安全定义。”

以思政案例涵养家国情怀

“从二战时期中途岛战争中美国破译日本情报扭转战局局势,到我国抗日战争时期情报工作为抗战胜利做出巨大贡献……”在介绍密码学的基础知识时,陈晓峰从具体历史案例出发,引导学生讨论密码学在人类历史发展中的关键作用,启发学生们深刻理解“没有网络安全就没有国家安全”这一核心要义。

他介绍:“密码人才必须具备可靠的政治素质,因此在学生培养过程中必须深挖课程思政元素,帮助他们把个人发展的实际困惑与行业前沿衔接起来,厚植爱国情怀,坚定报国之志,树立正确的人生观、价值观、世界观。”

对此,陈晓峰和网信院相关教师共同编写了《现代密码学》课程思政教学大纲,将价值塑造融入知识培养和能力塑造中,课程蕴含的思政元素被概括为爱国主义、家国情怀、民族自信、科学之美、哲学思维、法治意识、大局意识、爱岗敬业等八个维度,并从学校“半部电台起家、长征路上办学”的红色密码学发展史和国际国内网络安全事例出发,具体阐释历史事件和案例中蕴含的思政要义,为教师进行课程思政和思政教学提供了大量的案例参考。

“上课的时候有些学生就说以前觉得密码学比较难学,现在觉得密码学其实很有意思,因为密码学也有很多的故事可讲,比如说古罗马凯撒密码当时是如何传递情报,肖国镇教授是如何提出肖—Massey定理的,学生一听这些故事和案例就非常感兴趣,我们在讲授复杂的密码理论与技术的同时,还是尽可能把这门课变得有趣。”陈晓峰说道。

同时,课程团队也邀请了行业领域、专家学者等作报告,让学生们感受到密码领域工作的辛苦,以及前辈们对密码工作强烈的事业心和开创精神。

2021级网络工程专业学生韩志峰分享道:“在开发‘基于同态加密的物联网设备密文异常检测系统’时,我一度产生想要放弃的想法,那时候突然想到课堂上讲的密码学家们在科研过程中迎难而上、从不言弃,最终还是选择克服自己的畏难情绪,这段经历让我深刻意识到了《现代密码学》这门课程对我的影响,也真正体会到了科研人最宝贵的一个品质是在困境中的坚持能力。”

以赛促学在实践中淬炼实战能力


为了持续推进学生实践实战能力培养,课程团队老师们常态化开展竞赛宣讲,以赛促学、以赛代练,通过赛前集训、赛后复盘、资源整理等各项工作,全面提升学生学以致用能力。“我们需要更多具有保卫国家第五疆域能力的人才,这对学生的实践能力和创造能力有了更高的要求。”团队教师谭示崇阐述他们的改革思路。

团队教师傅晓彤表示:“我们经常动员学生参加各类密码学与信息安全竞赛,他们需要在短时间内以密码知识为基础,完成一个完整的作品,学生普遍反映他们在这个过程中有很大的提升。”

2023年,由团队教师张宁指导的2020级本科生王栗政,凭借作品《格coppersmith方法公钥密码分析》,在第七届全国密码技术竞赛决赛中斩获一等奖。回忆起那次比赛经历,王栗政感叹参加竞赛让他感受到了学习应用密码学知识的乐趣,也对老师提供的指导感激不已,“张老师人超级nice,她像我们实验班的大家长。参赛期间,张老师每周都会和我们交流作品进度,给我们提供指导、解答疑问,备赛最后几天,我们甚至会在凌晨四点请教老师问题,张老师看到后会第一时间回复我们。”

学生竞赛获奖

过去五年中,课程团队的教师指导学生参加了各类密码学与信息安全竞赛,荣获全国密码技术竞赛17项奖励,全国密码数学挑战赛3项奖励,全国大学生信息安全竞赛作品赛3项奖励,并在强网杯全国网络安全挑战赛中获得亚军。其中,张宁指导本科生获2019年全国密码技术竞赛特等奖;傅晓彤指导本科生获得2022年全国信息安全竞赛最具创新创业价值奖,都实现了网络与信息安全学院在全国大赛最高奖项的突破。

将密码学最新前沿成果引入课堂、深挖课程思政元素、注重学生实践能力培养,并通过选派优秀学生赴海外知名高校开展交流访问,《现代密码学》课程团队在致力培养学风扎实、基础厚实、工程实践能力强、又红又专的复合型密码人才方面交出了自己比较满意的答卷。

近年来,在一系列课程改革举措下,学生的学习兴趣有了明显的提升,课堂到课率和学生间、师生间的互动率显著增加,越来越多的学生打下热爱密码事业、不求短期回报的思想基础,将“功成不必在我、功成必定有我”作为自己的人生信条。而在竞赛科研领域收获的一份份硕果,提升学生网络安全实践能力、创新意识和动手能力的同时,也充分展示了西电深厚的密码学教学研究实力。

2020级网络空间安全专业博士生栗亚敏感慨道:“我入学读博士时的密码基础是比较薄弱的,陈老师的悉心指导和鼓励让我的能力有了很大提升。经过三年的坚持和努力,我在国际顶级的密码学会议Asiacrypt2023上发表了一篇学术论文。这段经历坚定了我继续开展密码学研究工作的决心,也是我人生中最宝贵的财富。”

面向未来,《现代密码学》教学团队将继续以国家安全战略要求引领课程教学,将经典密码学知识和前沿进展有机融合,通过科教融合、以赛助学的方式助力创新型人才培养,并凝练出可供推广的教学模式和教学方法,为建设高水平密码人才队伍做出贡献。

责任编辑:冯毓璇
相关阅读:
    读取内容中,请等待...
本月热点