物联网信息安全实践教学体系优化探究

曲会晨　郭振军　杨鸣坤

【摘要】物联网的发展拓宽了传统信息技术的边界，随着物联网产业的不断发展，物联网系统信息安全的重要性日益显现。物联网信息安全是物联网产业发展中面临的核心问题。文章从多年来讲授信息安全相关课程以及物联网安全的角度出发，针对物联网信息安全课程的实践教学体系进行了探讨，阐释了物联网信息安全实践教学体系方案的制订思路。

【关键词】物联网;信息安全;教学;实践教学

一、引言

从国家发展的战略出发，教育部于2010年设立物联网工程专业，随着物联网技术的发展与深入推广，在推动国民经济发展与提高工作效率与生活质量的同时，也面临着日渐凸显的信息安全隐患。考虑到物联网信息安全对我国信息安全与国家发展的重要性，关于物联网信息安全专业人才的培养刻不容缓。笔者通过对物联网信息安全基础教学与实践教学内容的研究，探讨物联网信息安全实践课程教学。

二、物联网信息安全教学现状

物联网是由射频识别技术（RFID）、传感技术、无线网络技术等多学科融合的创新型学科，具有极强的学科交融性。各校本科教学中对该课程的教学内容不一致。对于物联网信息安全这门课程来说，尚未形成一套相对完善的理论体系。不同高校之间在课程教学上选用的教材不同，授课内容上存在差异。物联网信息安全实训实验室只配有基础实验箱进行操作，对物联网信息安全教学考虑不充分。由于基础教学设施的限制，物联网信息安全课程实践教学存在一定的局限性。基于上述问题的分析，笔者在实践教学的内容与教学组织安排方面阐述了实践教学体系优化的方案与设想。

三、物联网信息安全教学内容组织

通过分析与研究，物联网信息安全这门课程的教学应从以下两个部分展开，分别为物联网信息安全基础教学与物联网安全体系实践研究教学。

物联网信息安全基础教学内容应涵盖以下内容，如数据加密技术、安全协议理论和技术、信息与网络安全等相关内容理论的解析。基础概念的掌握是学生认识与理解物联网信息安全的必备条件。物联网安全体系实践研究教学是将学生掌握的基础理论向实践转换的过程基础。实践研究教学内容主要包括信息分析与处理，以及信息传输与采集层面的安全保障。对于物联网信息安全实践研究教学内容安排如下。

第一，物联网信息安全基础教学部分，旨在使学生正确认识和理解物联网信息安全，掌握信息安全的一些基础理论内容与应用技术，如安全协议理论、数据加密技术、认证技术等。此部分的教学内容是物联网信息安全研究的基础，也是保障后续教学活动有序落实的关键。

第二，物联网安全体系实践研究教学部分，可通过感知层、网络完全层、应用层三个层面进行实践教学安排。感知层是物联网区别于其他网络的部分特征之一，主要是指通过感知设备对从终端采集来的信息与数据进行信息的处理与传输。感知层的实践教学目的在于培养学生解决终端设备的安全以及无线传输过程中的安全隐患问题。网络层实践教学主要研究传统网络中存在的安全问题。应用层实践教学则是综合实践训练，在这方面的实践教学过程中着力解决多种平台之间网络安全架构设计与构建问题、物联网数据与用户数据保护问题等。应用层的教学重点在于使学生学习与掌握解决用户数据隐私保护问题。

四、物联网信息安全实践教学设计思路

实践教学是对常规教学内容的再学习与再深入。物联网信息安全常规教学的理论性较强，不便于理解，可以通过实践教学加深学生对常规教学中学习到的理论知识的理解，也可以检测学生对课堂所学内容的掌握程度，提高学生知识“聚合”的能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。笔者认为物联网实践教学体系设计需要遵循三个原则。

第一，以教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会颁布的《物联网工程专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》为指导，结合物联网信息安全基础理论设计常规教学体系。

第二，根据上述分析，通过感知层、网络安全层、应用层三个层面设计实践教学体系。

第三，通过项目式教学构建产学研用四维一体的实践教学体系。

在实践教学部分的构建方面，还可以将感知层、网络安全层、应用层划分为核心课程实践与项目综合实践两部分展开。在核心课程实践部分主要实践感知层，内容涵盖物联网信息安全、射频识别技术、无线网络传感器技术基础理论与应用等。项目综合实践部分则融合了网络安全层与应用层两部分教学内容，通过项目式教学进行物联网信息安全应用系统的综合设计实践教学活动。

具体的实施方案拟订以我校物联网信息安全实践课程为研究代表样本，实践课程主要分为三个实践教学部分，如表1所示。

上述实践课程已在我校计算机科学与工程专业开设，通过上述实践课程设计与物联网信息安全教学内容对应，实现对实践教学体系中核心内容的全覆盖。笔者认为物联网信息安全课程的教学重点在于注重基础理论的同时提升学生的实践能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的问题意识。我校在原计算机专业的实践教学活动的基础上，增设物联网信息安全实验与物联网综合实践课程，同时增设三个实验室，采购了物联网信息安全所需的实验设备，为此次教学改革奠定了基础。

五、结束语

桂林航天工业学院的物联网信息安全课程实践教学方案在制订与修订的过程里，汇聚了众多教学一线教师与教学管理人员的智识。针对物联网信息安全课程，本文所提出的实践教学方法与途径还存在诸多不足有待探究。本文通过对物联网安全这门课程的教学内容进行梳理，探讨了实践教学内容的组织结构，针对实践教学内容的侧重点进行了探讨与设想，可以为其他高校物联网信息安全教学改革提供一种可借鉴的思路。

【参考文献】

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