【“育”见好课】让密码学“活”起来,这门课打造网安育人新范式

发布时间:2025-11-17浏览次数:351

【编者按】好课如春风,温暖人心,为学子们照亮前行的道路,引领他们探索未知的世界。为记录那些深受学生喜爱的好课,展现它们在教学中的卓越成果和育人价值。党委宣传部和教务处特开设“育见好课”专栏,带领大家深入课堂,寻觅那些充满智慧与启迪的好课,一同感受教师们的激情与才华,聆听学生们的感悟与成长,分享这些课程育人的精彩故事与宝贵经验。



“大家观察一下这个加密传输的数据包——为什么用RSA算法加密后,即使截获信息也无法破解?”在学校的智慧教室里,计算机与信息工程学院教师李功丽正通过屏幕演示着网络数据传输的动态过程,2023级网络空间安全专业学生胡宇晗皱着眉,目光紧盯着“公钥加密、私钥解密”的流程图。片刻后,她举起手:“是不是因为私钥只能由接收方持有,就像只有主人才能打开自己的保险箱?”李功丽笑着点头,顺势展开数字签名的案例讲解,原本抽象的密码学原理,在师生互动中逐渐变得清晰。这是《密码学与网络安全》课堂上常见的一幕,也是这门国家级一流本科课程打破技术壁垒、让硬核知识“活”起来的生动缩影。

团队聚力,搭建“理论-实践-拓展”立体资源矩阵



作为计算机类大三学生的核心必修课,《密码学与网络安全》自2007年开设以来,始终紧跟网络安全技术发展浪潮,并在理论与实践的碰撞中不断迭代升级。而作为该课程主讲人的李功丽,自2018年接棒该课程教学后更是开启了加速建设模式。2019年底申报河南省第一批一流本科课程,凭借扎实的教学基础与创新的课程设计,于2020年成功获批;此后三年,团队并未停下脚步,以高标准、严要求进行课程打磨,历经无数次研讨、修改与完善,终于在2023年底的第三批国家级一流本科课程评选中脱颖而出,并于2025年8月正式入选,成功实现了从“省级精品”到“国家级标杆”的跨越。

一门优质课程的持续突破,从来不是“单打独斗”的结果,支撑《密码学与网络安全》不断升级的,是一支结构合理、专业互补的教学团队。该团队由6名教师组成,涵盖1名教授、3名副教授和2名讲师。“每个人把擅长的领域做深,再串联成完整的知识体系,学生才能学到真东西。”李功丽的这句话,道出了团队协作的核心逻辑。在优质教学资源的加持下,依托团队力量,课程已建成覆盖“理论实践拓展”的立体资源矩阵:27个融合前沿技术的教学案例、36个重点内容微课、20余个头歌实训平台项目、300余道分层次测试题,以及27个思政素材。

作为培养网络安全人才的核心课程,《密码学与网络安全》始终将“知识、能力、素质”三维目标贯穿课程建设始终——让学生掌握密码学经典技术、了解区块链等前沿方向的同时,树立“网络安全即国家安全”的防范意识,强化学生责任担当。“在内容设计方面,我们团队会在授课过程中将课堂内容分为三大板块,即基础板块、难点板块和前沿板块,按难度差异化呈现所学知识,同时依托雨课堂、头歌平台等智慧教学工具布置课前预习任务,搭配相应的课堂考察与课后测试,从而及时了解学生的学习情况;此外,我们会从具体实践出发,进行前沿知识的拓展,根据学生兴趣和特点动态调整内容,确保该课程内容既贴合企业实际应用需求,又能充分适配不同基础学生的接受能力与发展需求。”李功丽强调道。

双轨并行,构建理论与实践深度融合教学模式



为了让密码与网络安全的教学既扎牢理论根基,又练硬实践本领,李功丽及其团队探索出“双轨并行”的教学创新路径。“在理论教学中,我们采用点面结合的教学法。”她会在第一堂课给学生搭建课程框架,先让学生清楚密码学的大板块,形成宏观认识,后续课堂则用链式结构推进,一步步串联零散知识点,帮助学生建立起整个课程的知识网络。在实践教学中,他们则采用了双新驱动的教学法。“实验需紧跟实际应用场景迭代,因此我们每年都会吸纳各类网络安全竞赛题目,更新实验内容。”李功丽介绍道,“我们还创新了实验教学模式,学生在平台完成实验后,能即时检测效果。若实验未完成或评分欠佳,可申请重新开展,通过反复迭代加以完善,确保学生切实掌握知识与技能。”通过“双轨并行”的教学模式让理论与实践深度融合,最终实现“学用结合”。

在教学过程中,如何平衡密码学理论的抽象性与网络安全实践的应用性,同时搭建高效的学生反馈机制,是李功丽团队教学创新的关键点。“密码学理论有很多抽象的公式、原理,网络安全实践却要求能动手解决实际问题,这两者在教学中的平衡至关重要。学生在学习过程的想法也很关键,需要及时听到。”李功丽说道。为了让抽象理论和实践应用相融共生,团队在教学时,会把晦涩的理论拆解成一个个小的知识单元,再匹配对应的网络安全真实场景案例,让学生清楚理论是如何支撑实践的。而在学生反馈方面,多种渠道也被打通使用:课堂上,借助雨课堂,学生能实时留言;每学期伊始,李功丽告知学生平时成绩里有“为课程提建议”这一项,鼓励大家大胆交流;学期结束时,李功丽还会让学生畅言一学期下来对课程的看法。“依据学生的反馈,我们能及时调整章节的安排和内容的深浅,让课程既符合学生的学习节奏,又能跟行业最新需求对齐”。

“密码与网络安全教学需适配技术快速迭代的特性,所以我们打造了涵盖学科前沿的教学体系。”团队会将学科前沿内容、课程团队的最新研究,有机融入教学体系。比如讲完公钥密码后,结合最新的隐私计算技术,讲解公钥密码在跨域数据安全协作中的应用;课程团队开展的科研项目,也会作为拓展案例引入课堂。同时,积极鼓励学生参与信息安全竞赛、密码技术竞赛等各类学科竞赛。“学生把基础知识学扎实后,去挑战竞赛中更具难度与创新性的任务,进一步提升网络安全技术水平,强化创新思维和团队协作意识,实现‘以学促赛,以赛促学’。”李功丽分享道。

思政润心,锚定“培养网络安全守护者”的育人初心



在第一堂课上,李功丽便强调了网络安全的重要性,她引用习近平总书记“没有网络安全就没有国家安全”的重要论断,并向学生介绍了“震网”病毒攻击伊朗核设施、乌克兰电网攻击以及近期我国授时中心被攻击等真实事件,通过这些真实案例来激发学生作为网络安全学习者的使命担当;同时通过与日常生活息息相关的安全事件提升学生的网络安全意识,例如上网时可能遇到的“钓鱼”网站、密码设置时容易存在的安全漏洞以及个人信息隐私泄露的危害等。此外,李功丽还结合课程内容,为学生介绍了我国在网络安全方面取得的一系列成就,例如由我国自主研制的“墨子号”是世界上第一颗量子科学实验卫星,可以进行星地高速量子密钥分发;我国自主设计的商用密码算法SM2不仅密钥更短、安全性更高,还与华为HarmonyOS系统强强联合,实现从核心系统到安全模块的国产化;祖冲之算法则成为国际密码标准算法,用于无线通信的加密和完整性保护。李功丽表示,“这些成就让学生深深感受到了祖国的强大,和我国在网络安全方面的快速发展,在增进学生对课程理解的同时,也加深了他们作为网络安全学习者的责任感。”

在课程建设中,李功丽积极运用智慧教学的方法提升教学质量,她介绍:“我们使用了智慧教育助手,不仅能随时为学生答疑解惑,还能帮助他们了解自身对课程的掌握情况。”针对实验课,李功丽采用了不同的教学策略,“通过分组制,让学生在组长的带动和协助下,更高效地理解课程内容,顺利完成实验任务”。这样多元的课程设计为学生带来了极大的提升与帮助。“它没有停留在枯燥的理论公式推导,而是通过真实案例和动手实验,把抽象的密码学原理和实际网络场景结合起来,既让我掌握了核心知识,也帮我建立了对这个领域的系统认知。”2023级网络空间安全专业的苗会深有体会。

作为《密码学与网络安全》课程的主讲教师,李功丽及其团队成员在教学改革领域成果丰硕,团队共获批河南省高等教育改革重点项目2项、河南省高等教育智慧教学改革重点项目1项。依托教学改革,学生综合能力显著提升,不仅在各类竞赛中屡获佳绩,还在“双新驱动”导向下的实验设计支撑下,先后获批国家级、省级大学生创新项目5项,在全国密码技术竞赛、网络安全竞赛中斩获奖项10余项。这一系列成果不仅夯实了课程教学质量,更在人才培养与行业需求之间搭建了坚实桥梁。

自2007年启航,从一门基础课程淬炼为国家级一流本科课程,《密码学与网络安全》的每一次迭代,都紧扣时代发展节拍,精准锚定国家网络安全需求与学生成长成才路径。在这门课上,代码是沟通技术世界的语言,密钥是筑牢安全防线的工具,而“守护网络安全、维护国家利益”的坚定信念,才是融入学子血脉的核心育人力量。未来,李功丽及其教学团队将继续深耕技术前沿、坚守育人初心,稳步走好教学与科研并重的发展之路,为国家培育更多兼具家国情怀与硬核本领的高素质网安人才。

 

(党委宣传部 冀虹飞 石晓倩 大学生记者 程丽雪 杨雯贺 付静娴)