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【美丽成电·师德之美】聂旭云:教书育人中的“攻防之道”
文:李湘叶、钟毅、王灿阳 图:张诗晗 来源:软件学院 时间:2022-11-13 778

  面对新时代、新挑战,高校课程改革势在必行。信息与软件工程学院网络与数据安全实验室的聂旭云教授,将网络安全中“攻与防”意识应用到课程的建设里,从老师和学生的不同视角来审视课程,牵头完成了网络安全方向核心课程的重构和创新,将“攻防之道”运用到教书育人的过程中,取得了较好的实践效果。

主动出击,绘课程重构之图

  “建设课程时,我总是思考如何让学生尽可能地喜欢上我们的课程。”聂旭云目前在授的三门课程——《离散数学》《信息安全数学基础》《现代密码学》,都是具有丰富且抽象的数学知识的课程,这些抽象的数学知识时常让同学们难以理解。为了使同学们更好地学习和掌握这些课程,聂旭云和他所在的课程组在教学设计中主动出击——简化了数学理论的讲解,把更多的时间放在讲解代数结构和数学算法上。“我常常会从学生的角度去看课程,他们会怎么理解这些知识?这样的角度,让我常常对课程产生一些新的理解。”聂旭云说。

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  不仅是在课程内容上精心设计,聂旭云也在课程规划中下苦功。他的课程横跨三个学期,怎样让学生更好地建立起这三门课程中知识体系的框架,综合这些课程知识并加以实践,这是聂旭云一直在思考的事。“课程和课程之间绝对不是孤立的,而是彼此联结,并能够互相促进。”带着这样的理念,聂旭云在建设课程时,十分注重每个课程之间的联系。将《信息安全数学基础》的课程重点放在算法和结构上之后,在下一学期的《现代密码学》中,他以之前学习过的算法为基础,讲解密码学中的算法设计思路、设计目的、以及如何实现,使得同学们能更加完善地去搭建《现代密码学》中的密码实验环境。结合学院开设的综合设计,更能将每学期的课程和综合设计阶段性目标结合起来。

  “课程是一条线,综合设计是一条线。”聂旭云开设了安全电子商务系统的设计实现的综合设计选题,把《信息安全数学基础》中的数学知识结合到第一阶段系统的需求分析中,把《现代密码学》中的密码实现结合到第二、第三阶段系统的算法实现里。环环相扣、紧密结合,在课堂教学中培养学生的基础能力,在综合设计里提升学生的实践水平,这是聂旭云一以贯之的想法,也是聂旭云一直在做的事。

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  作为竞赛指导老师,聂旭云在2020年获得了全国密码技术竞赛优秀指导教师称号。他表示,竞赛指导老师和授课老师是两个截然不同的角色。指导竞赛是带领学生站在整个项目的顶部,去俯视其中涉及的知识和项目结构,分解出每一层需要的相关文献;课程授课则是站在知识体系的底部,带领学生一步一步走上金字塔的顶端,吸收每一层的内容。

教学相长,引学生成长之路

  作为深受同学们喜爱的老师,聂旭云一直秉承“教学相长、换位思考”的教学理念,在师生关系的处理中“攻防”兼顾。他鼓励同学们主动交流、多提问题,从而更深入地了解学生的学习进度和情况,适当调整授课重点。同时,他注重课程反馈,非常重视每学期的评教结果,再根据同学们的建议调整教学风格。如今聂老师的课堂随着他抑扬顿挫的语调活跃了许多,“过去有位同学说我上课语调太平,容易犯困。”聂旭云笑着说,“这几年我都有意识地去改变上课的语调和语速,并适当地停顿,给同学们留一点思考的时间。”

  他表示,换位思考不仅是给同学们的建议,同时也是促进网络安全不断发展的重要推动力。“以前有个学生,临近《离散数学》期末的时候,把自己的昵称改成了‘想想聂老师怎么想的’。我觉得很有意思,也非常认可。”聂旭云提到,“同学们站在老师的角度去思考,就能体会到哪里是重点,重点即是出题点,这样能更有针对性地复习。”在网络安全系统中,设计者会站在攻击者的角度,对可能存在漏洞的部分提出相应的策略,从而提高整个系统的安全性。攻击者则会站在设计者的角度,对安全系统相对薄弱的地方发起攻击,从而窃取信息。从台积电病毒攻击事件到近期中欧天然气管道公司疑遭勒索软件攻击等,网络安全技术正是在这一攻一防中螺旋上升,逐步发展。

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  “一个人总要有一个爱好,他不仅可以帮助你放松身心,还可以以爱好为渠道探索更广的育人通道。”聂旭云的一大爱好便是打篮球,他笑着说,“曾经有一个学生说‘聂老师,您是我见过的数学老师里篮球打得最好的,也是我见过的打篮球的老师里数学教得最好的!’”。在课程和科研之余,沙河校区的篮球场上总能见到聂旭云和同学们一起打篮球,挥洒汗水的身影。“打篮球的时候,聂老师就是我们的队友,我们一起进攻、防守,一起欢呼雀跃,我们很喜欢约聂老师打篮球。”2021级学生渠澈说。

坚守初心,立安全意识之本

  “网络安全就是国家安全”,聂旭云会在他的课堂中融合很多生动的案例,培养学生正确的价值观和安全观。比如在密码学的课堂上,聂旭云会介绍密码学的发展史,讲述古人如何利用古诗、藏头诗、回文等来设计密码算法,让学生体会中国传统文化的魅力,提升文化自信。通过王小云院士带领的密码研究团队甘坐冷板凳、潜心研究的经历,取得了一系列国际瞩目的突破性成果,从而让学生学习王小云院士的大国工匠精神和爱国热情。通过棱镜门事件以及国际密码标准算法RSA的后门事件,让学生树立“网络安全就是国家安全”的网络安全观。

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  网络安全是新一代信息技术高速发展的重要支撑,更是保障国家安全的重要手段之一。聂旭云在课程建设和教学过程中,也始终秉持为网络安全领域培育人才的初心,以“攻与防”的意识,以换位思考的观点,重构核心课程,引领学生们在安全领域“螺旋上升”。


编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布:陈伟