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1、网络信息安全课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称网络信息安全课程英文名称Network Information Security课程编号33141605课程模块思想政治理论课口通识教育课。专业基础课专业课课程性质必修口限选。专业任选任选总学时32讲授学时22实验（专题辅导） 学时10总学分2开课单位电子与信息 工程学院开课系（室）自动化系授课对象本科三年级学生适用专业自动化专业先修课程C语言程序设计、计算机网络二、课程简介和教学目标1 .课程简介网络信息安全适用于自动化专业本科学生学习，属于专业基础课、专业任 选课程。本课程主要围绕计算机网络安全所涉及的网络安全问题进行讲解，内容包括：对
2、称密码与公钥密码的基本原理、相关算法及应用，电子邮件的安全，IP安全，Web安全， 恶意软件及防火墙等内容。学生通过本课程的学习，对信息系统的整体安全有较为深刻的认 识，并掌握实现信息安全的基本工具的使用方法，将为后续课程的学习打下基础。2 .教学目标教学目标1 :培养学生建立网络信息安全领域的体系化知识结构，具有对计算机和网络 系统进行安全防护的能力和意识，为学生后续课程和专业知识打下基础。教学目标2 :培养学生积极参与课堂实践活动、提高团队合作能力；培养学生独立完成 课后作业，课后主动学习、思考和分析问题的能力，以及自我管理和规划学业的能力。教学目标3 ：培养学生将理论问题转化为实践操作能
3、力，通过对安全机制和安全工具应用的理解,构建学生在该领域的理论体系结构，掌握其相应的应用及其科技发展现况与趋势, 培养学生持续学习的习惯与能力及前瞻视野的能力。教学目标4 ：改变课程仅注重知识传授的倾向，在教学中注重学生人际交往发展的合作 学习，课堂教学以激发学生的兴趣来开展，让学生拥有求真、求实、求善的科学精神，逐步 发展完善健全人格，树立正确的人生和价值观。教学目标5（课程思政）：通过网络信息安全学科经典案例的列举，结合网络信息起源 与发展，培养学生正确的职业精神、职业素养、严谨求实的工作态度、及勇于探索的创新精 神，激发学生科技报国的使命担当。3.教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目
4、标支撑毕业要求对应指标点教学目标12.1能够识别和判断工程问题的关键环节和参数，并能基于相关科学原理和 数学模型方法正确表达自动化相关领域的工程问题。3.2能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计；能够进行系统或工艺流 程设计，在设计中体现创新意识，并在设计中能够考虑安全、健康、法律、 文化及环境等制约因素。5.1 了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的原理 和使用方法，并理解其局限性。5.2 能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对 自动化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的对象， 开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问
5、题，并能够分析其 局限性。教学目标22.2能认识到解决问题有多种方案可选择，运用相关的基本原理，通过文献 研究，分析自动化相关领域的工程问题，论证解决方案的合理性，获得有效 结论。9.2在多学科背景下，能够独立或合作开展工作，并具备组织、管理、协调 团队工作的能力。教学目标32.1能够识别和判断工程问题的关键环节和参数，并能基于相关科学原理和 数学模型方法正确表达自动化相关领域的工程问题。3.2能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计；能够进行系统或工艺流 程设计，在设计中体现创新意识，并在设计中能够考虑安全、健康、法律、 文化及环境等制约因素。4.2能够根据对象特征，选择研究路线，设计实验方
6、案，并构建实验系统， 安全地开展实验，正确地采集实验数据，并能对实验结果进行分析和解释， 通过信息综合得到合理有效的结论。5.1 了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的原理 和使用方法，并理解其局限性。5.2 能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对自动化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的对象， 开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其 局限性。教学目标48.1 有正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。8.2 理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自 觉遵守；理解工程师对公
7、众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任， 能够在工程实践中自觉履行责任。9.1能够在团队中有效沟通，合作共事。教学目标55.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对 自动化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的对象， 开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其 局限性。10.2 了解专业领域的国际发展趋势、研究热点，能够适应国内外自动化行业 产业的形势变化；具备一定的国际视野，理解和尊重世界不同文化的差异性 和多样性，能够在跨文化背景下进行交流并施展专业技能。12.1 认识到自主和终身学习的必要性，能够跟踪社会与技术发展的趋
8、势。12.2 具有自主学习的能力，能够对技术问题进行分析探索、归纳总结、实践 质疑，并寻找资源获取解决问题的方案。三、理论教学表1理论教学安排序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他1网络与信息 安全综述（2）1 . 了解网络与信息安全的 目的、基本概念。2 . 了解网络安全威胁的内 容。3 .掌握网络安全的层次结 构。4 .掌握网络安全的评价标 准。1）教学方法：课 堂教学+课后作 业。（2）教学手段： 启发式教学+对 比式教学。1、 2、 4、 52对称密码（3）1 . 了解密码学原理。2 .掌握DES加密算法。3 .掌握DES加密算法。4,掌握AES算法。1
9、）教学方法：课 堂教学+课后作 业。（2）教学手段： 启发式教学+对 比式教学。1、2、33单向HASH函 数（3）1 .理解Hash函数的性质。2 .掌握MD5算法。（重点）3 . 了解Shal算法及理解消 息认证码。1）教学方法：课 堂教学+课后作 业。（2）教学手段：1、 2、 4、 5序号章节(学时)学习内容(含重点、难点)教学方法、手段支撑教学目标其他4.字典攻击与穷举攻击。启发式教学+对 比式教学。4公钥密码学(3)1 .掌握RSA算法及 ELGAMAL 算法。2 .掌握椭圆曲线密码体制 及 Diffie-Hellman 算法。3 .掌握MH背包公钥密码系 统及加密算法综合应用 P
10、GP01)多媒体教学+ 上机实践+网络 平台+课后作业。(2)教学手段: 启发式教学+对 比式教学。1、2、35混沌密码和 量子密码(2)1. 了解混沌模型的定义与 特征。2. 掌握混沌系统文件加密 的应用。3. 了解量子密码的特点。1)多媒体教学+ 上机实践+网络 平台+课后作业。(2)教学手段: 启发式教学+对 比式教学。1、 2、 4、 56信息隐藏技术(2)1 . 了解信息隐藏技术的原 理与特征。2 .理解数字水印算法实现3 .理解基于混沌小波的数 字水印算法。1)多媒体教学+ 上机实践+网络 平台+课后作业。(2)教学手段： 启发式教学+对 比式教学。1、 2、 4、 57PKI技术
11、1 .掌握PKI数字证书原理。2 .理解证书权威CA。3 .掌握数字证书的应用及 了解信任模型。1)教学方法：课 堂教学+案例评 讲。(2)教学手段： 启发式教学+对 比式教学。1、38身份认证、访 问控制与系 统审计(2)1 . 了解计算机安全模型与 机制。2 .掌握常用的身份认证技 术。3 .理解访问控制的概念与 角色及授权管理基础设 施 PMI。1)多媒体教学+ 上机实践+网络 平台+课后作业。(2)教学手段： 启发式教学+对 比式教学。1、 2、 4、 59网络安全综 合应用1. 了解数据库系统加密安 全及黑客攻击技术。2. 掌握操作系统安全及因 特网安全与网络安全嗅 探。3. 了解W
12、eb安全。1)教学方法：课 堂教学+案例评 讲。(2)教学手段： 启发式教学+对1、 2、 3、 4四、实验教学序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他4. 了解防火墙与入侵检测 技术。比式教学。表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1对称密钥密码体系（2）验证电DES.AES 加密算法。验证性2、4、52公钥密码体系（2）验证公钥密码算 法的原理、RSA 数学原理。验证性2、4、53PKI技术与数字签名（2）验证PIK技术原理。验证性2、4、54身份认证技术验证身份认证技 术及访问控制技 术。验证性2、4、55网络安全综合应用（
13、2）操作系统安全、 数据库安全、 Web安全、网络 安全嗅探c综合性2、4、5五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩出勤率10根据学生平时上课的出勤率，视 其对课程学习的态度及积极程 度，按10%计入课程总成绩1、 2、 3, 5课堂练习20根据学生平时作业，按20%计入 课程总成绩1、2、3、4, 5实验环节20根据学生完成实验情况及实验报 告情况，按20抗十入课程总成绩1、 2、 3, 5考试成绩考试的卷面成绩50根据学生卷面大题完成情况，按1、2、3, 4, 550%计入课程总成绩六、建议教材及相关教学资源1徐茂智.信息安全与密码学第1版M.北京:清华大学出版社，2007.42 DouglasR.Stinson.密码学原理与实践（第3版）M.北京:电子工业出版社，2012.2