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本科類院校密碼學實踐課程教學研究論文
摘要：密碼學是信息科學類信息安全及其相關專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)基礎課。該文以本科類院校的密碼學課程教學為背景，就密碼學課程在實踐教學中存在的若干問題，進行深入研究與分析，并提出了對應的解決方案，在提升學生的專業(yè)學習興趣和改善實踐類課程的教學效果方面，提供了一定的參考。
關鍵詞：密碼學；實踐課程；教學改革；演示系統
1引言
信息安全是近年來發(fā)展起來的一門新興學科，它與計算機科學與技術、通信工程、信息計算等學科相融，是一門綜合性要求較高的學科。密碼學不管是作為信息安全專業(yè)的專業(yè)基礎課程，還是計算機科學與技術專業(yè)的重要選修課程，都有著十分重要的學科地位。隨著計算機網絡的普及，密碼學的應用也日益廣泛，從研究領域擴展到了電子政務、電子商務等應用領域。因此，除需在本科院校的計算機、通信等相關專業(yè)開設密碼學的理論教學以外，開展其相應的實踐課程教學更是十分必要。
2密碼學實踐課程教學現狀
由于密碼學課程的教學內容重點是對各種流行的密碼算法進行介紹，因此，在教學中，理論上的知識安排較多。由于課程本身內容的綜合性，僅僅靠結合課堂的理論教學內容，學生難將理論知識與實際應用進行連接。主要面臨的困難有：
1）不知如何用所學理論知識來解決實際問題，并且遇到實際問題時，沒有好的解決方案，缺乏指導。
2）受到硬件、軟件、環(huán)境等因素的制約。
3）對純理論知識的學習缺乏興趣。
通過針對密碼學教學情況的調查研究，發(fā)現學生在學習密碼學課程時的積極性普遍不高，對純理論教學，或者少量的實踐教學模式多數持有異議。
分析其現象的主要原因有以下幾個方面：
1）教學方式多樣性不夠。主要是課堂教學講授，以多媒體演示或者板書為主。而密碼學是一門實踐性非常強的課程，要對其內容真正理解需要結合實際的應用才行，以往的教學模式無法實現這一點，因此無法得到學生的認同。
2）實踐課程安排不合理。在密碼學課程的安排上，有實踐課程的安排，也注意了理論課程和實踐課程的分配，但是對實踐課程的實驗安排存在不合理現象。比如對密碼算法的選擇不合理，除了某些經典算法外，不能適時的安排一些新型的密碼算法，內容上無法與時俱進。
3）實驗設置的難易程度不合理。在實驗課程的安排中，在實驗內容的設置上，實現難度較大，在有限的實驗時間里，學生無法輕松地，甚至無法完成相應的實驗，從而使學生對實驗失去信心，繼而不愿參與到實驗中。
3密碼學實踐課程教學改進
針對密碼學課程的現狀，以及出現此狀況的原因進行了深入的研究與分析后，在此基礎上，本文針對本校計算機科學與技術專業(yè)開設的密碼學課程進行了一系列的改革，取得了一定的成效。其改革的內容主要為：
1）密碼學的核心教學內容由密碼算法組成，對這些密碼學算法的理解和分析是課堂教學的重點。因此，為了實現使學生對各類算法本質的深入理解，要求學生用自己熟悉的高級程序設計語言編程實現經典密碼學算法，關鍵部分的程序代碼，可布置作業(yè)，讓學生編程實現。網絡上有很多經典密碼學算法的代碼資源，在講解算法的過程中，可以提醒學生注意對這些資源的理解和借鑒。
2）組織課題組或興趣小組，吸引更多的學生參加，最大化激發(fā)學生的興趣，并大力支持學生創(chuàng)新活動。選擇優(yōu)秀本科生進入課題組，是研究型大學培養(yǎng)學生的一種重要方式。同時要求教師在授課過程中，將前沿技術問題適時加入到授課內容之中，鼓勵學生進行創(chuàng)新思維，并為其提供必要的經費、實驗環(huán)境，如建立創(chuàng)新實驗室、實訓大本營等。
3）結合課程內容，由學生參加制作密碼算法教學演示系統，并可延伸到畢業(yè)設計。在編寫完成密碼算法后，利用演示系統分步實現密碼算法的過程，使學生更深入、更細致地理解和掌握密碼算法的實質。
4總結
信息安全作為一門新興專業(yè)，信息安全類課程的基礎理論體系仍不完善，目前還沒有與密碼學相適應的課時適中，內容合理的標準化實驗教材。因此下一步工作意在開展標準化實驗教材的編寫工作，以配合理論教學。另外課程網絡資源的建設與更新，積極鼓勵學校與企業(yè)開展項目合作，加強與國內外的高校、研究機構的交流，也是值得努力的方向。
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