《网络空间安全综合实验》教学大纲

《网络空间安全综合实验》教学大纲

课程编号：CE4901

课程名称：网络空间安全综合实验

英文名称：Comprehensive Project of Information Security Program

学分/学时：1/16 课程性质：选修

适用专业：网络空间安全建议开设学期：7

先修课程：网络空间安全导论、计算机数学、现代密码学、计算机网络原理、网络空间安全与风险管理、计算机与网络安全等

开课单位：网络与信息安全学院

一、课程的教学目标与任务

网络信息安全专业综合实践是网络空间安全专业的一门专业选修课，是在网络空间安全导论、计算机数学、计算机组成原理、应用安全、现代密码学、计算机网络原理、网络空间安全与风险管理、计算机与网络安全、软件安全等多门课程知识的综合应用，是集理论知识、实用技术和实践技能于一体的综合工程实践课程。通过该课程的学习和实践，可以让学生在综合运用各种理论知识的基础上，结合具体案例并动手进行工程应用设计，使学生直接体验工程设计的方案制订、方案实施、设计实现和综合测试等，提高分析问题解决问题的能力，达到综合应用的目的，进一步加深学生对网络空间安全相关理论和概念的理解和综合应用。

通过本课程的学习，学生能充分运用并掌握网络与安全协议综合设计、分析与应用，广域网组网的基本方法和过程，综合应用所有网络空间安全基本知识与方法，进一步巩固网络空间安全基础理论和知识，为网络空间安全开发与网络安全系统的组建、规划和管理打下良好基础。

二、课程具体内容及基本要求

1．综合工程设计的指导老师

一般每届由15~20名有科研项目开发经验的老师组成综合工程设计指导教师组，对学生的综合工程设计进行指导，要求指导老师具有丰富的网络安全开发和工程经验，具有指导综合工程设计学生的精力和时间。

2．实验的题目

工程设计采用开放式选题，由每组同学自主决定本组所要完成的网络安全设计题目。要求题目具有一定难度和综合性，在Windows、Linux或Android平台下完成相关网络通信方面的功能；题目功能相对完善，最好能贴近生活或实际工程，解决实际问题。

3．综合工程设计的基本过程

①选题阶段

A．学生提交选题报告，老师对题目内容难易程度进行审核，题目审核通过进入①-B；

B．学生与指导教师对题目进行详细讨论，对方案可行性分析，并在指导教师指导下完成工程设计任务实施方案与实施计划；

本知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求2：问题分析”中的指标“能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，对复杂工程问题进行识别、分析、归类和表达，掌握文献检索及运用现代信息技术对复杂工程问题进行综合分析与抽象表示和数学建模的能力”和“毕业要求3：设计/开发解决方案”中的指标“按需求进行网络空间安全系统设计的能力、网络空间安全基础部件的研究与构造能力、网络空间安全各环节综合分析设计能力、网络空间安全系统评估能力和网络空间安全系统的运行与维护能力”，即使得学生通过查阅资料，了解选题的基本原理和实现方法，按照选题的要求给出设计方案，并对方案的可行性、科学性进行讨论分析。

②方案实施设计

A.进行软件/硬件设计；

B.进行项目逐步完善修改和调试；

本知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求6：工程与社会”中的指标“能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响”，“毕业要求7：环境与可持续发展”中的指标“能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响”，能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响，“毕业要求8：职业规范”中的指标“了解与网络空间安全专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，并能够遵守工程职业道德和规范”，“毕业要求9：“个人与团队”中的指标“具有一定的团队合作能力、组织管理能力以及在团队中发挥积极作用的能力”，即使得学生根据选题阶段的调研、分析和方案，在团队中分工协作，选择开发环境，设计并实现项目的功能模块。

③项目测试

A.按照题目的任务要求，进行逐项功能测试；

B.按照任务要求，进行综合项目测试；

4．综合工程设计项目中期检查

在学期中间阶段，一般是第十周的时候，进行项目的中期检查，检查学生设计进展状况，要求学生撰写中期检查报告。

5．综合工程设计项目验收

要求指导老师组对每位学生的题目内容进行验收

6．综合工程设计报告

每位学生提交一份综合工程设计报告，报告包括技术总结报告，技术总结报告介绍工程设计中使用的技术理论和方法及进行工程设计的过程和收获。

本知识点的讲授和学习，可以支撑“毕业要求10：沟通”中的指标“具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流”和“毕业要求12：终身学习”中的指标“能够持续关注本专业的前沿发展现状和趋势，学习最新出现的方法与技术，具有自主学习和终身学习的意识，具有不断学习和适应发展的能力”，即使得学生根据团队分工，对完成的项目模块进行测试并撰写报告，并组织参与答辩。

三、教学安排及方式

总学时16 学时，其中：讲授 2 学时，多种形式14 学时。

注：教学方式填写“讲授、实验或实践、上机、综合练习、多种形式”。

贡献点1：掌握基本的科学研究创新方法，具有追求创新的态度和意识。

在课程中介绍软件和硬件设计的新技术、新理论及新方法，通过启发式和问题解答式教学方式，引导学生利用已有的知识和技能解决新领域的问题，使学生掌握基本的创新方法。通过工程设计的报告和现场验收进行考核。

四、考核及成绩评定方式

（以下为示例）

最终成绩由平时成绩、中期检查成绩、综合验收成绩等组合而成。各部分所占比例如下：平时讨论成绩：15%。主要考核同学出勤情况、对所设计题目的掌握程度。

中期检查成绩：5%。主要考核工程设计题目按计划进展程度。

期末考试成绩：80%。主要考核工程设计完成情况，其中设计功能完成情况及演示结果50%，程序思想及代码质量20%，设计报告30%。

通过期末考试中的小组答辩的形式来对学生的问题分析能力、沟通能力等进行考核，即对“毕业要求2：问题分析”中的指标“对复杂工程问题进行识别、分析、归类和表达，掌握文献检索及运用现代信息技术对复杂工程问题进行综合分析与抽象表示和数学建模的能力”，“毕业要求9：个人与团队”中的指标“具有一定的团队合作能力、组织管理能力以及在团队中发挥积极作用的能力”和“毕业要求10：沟通”中的指标“能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令”的指标达成度进行评估。

通过期末考试中的综合报告验收与检查的形式来对学生的研究能力、职业规范和终身学习能力进行考核，即对“毕业要求4：研究”中的指标“能够基于网络空间安全专业相关的科学原理和科学方法对复杂工程问题进一步抽象为科学问题进行研究”，“毕业要求7：环境与可持续发展”中的指标“能够理解和评价针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响”，“毕业要求8：职业规范”中的指标“了解与网络空间安全专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，并能够遵守工程职业道德和规范，履行责任”和“毕业要求12：终身学习”中的指标“能够持续关注本专业的前沿发展现状和趋势，学习最新出现的方法与技术，具有自主学习和终身学习的意识，具有不断学习和适应发展的能力”的指标达成度进行评估。

五、教材及参考书目

参考书目：

无

六、说明

（一）与相关课程的分工衔接