1.1 教学内容的不足

1.1 教学内容的不足

教学课程的设置和教学内容的安排,需要在专业培养目标的指导下,合理规划,统筹兼顾,从而达到良好的教学目标和人才培养目的。传统的信息安全专业和网络工程专业的培养目标对“无线网络安全”课程的定位存在一定的不足,使得教学效果较差,所培养的专业人才无法开展“无线网络安全”相关的项目和实践,无法满足企业和社会行业的要求。网络空间安全专业的设置强调了“无线网络安全”课程的重要性,并对基于该课程所开设的后续课程进行了说明,从而明确了该课程所必须包含的教学内容。基于多年来的课程教学,本文总结了“无线网络安全”传统教学内容存在的不足。

1.1.1 片面强调常见无线网络通信协议的设计原理、安全分析及攻防实践,忽略了网络的多样性和设备的差异性等基础

现有教学中的内容,主要围绕无线网络通信协议,包括IEEE 802.11 a/b/g/n、Wi-Fi协议WEP/WPA/WPA2、ZigBee、蓝牙、WiMax等。一方面,通过对上述基本无线网络通信协议的介绍,能够衔接“计算机网络”的知识,且形成“无线网络—有线网络”的对比教学。但是,以协议栈和代表性协议为核心的教学内容,忽略了无线网络的异构性和种类的多样性,进而使得学生面对具体无线网络时,所学的知识不足,从而影响实践。另一方面,“安全协议分析”和“渗透测试”等先修专业必修课的学习,能够促进学生在分析“无线网络安全”性漏洞及攻击防御方面的知识积累。然而,这也造成了学生在过渡到无线网络渗透和攻防的学习时无法逾越的巨大鸿沟,从而挫败了学生的积极性。

以无线网络协议为基础构成的多种类型的无线网络类型差异较大,不同种类无线网络中的协议设计、网络部署、网络性能优化不具有相似性,在有限教学实践的约束下,对教学内容进行选择性的介绍是常见的解决策略。如常见的无线网络,包括无线蜂窝网络(Wireless Cellular Network)、无线探测器网络(Wireless Sensor Network,WSN)、无线Ad Hoc网络、无线Mesh网络、蓝牙网络等,各网络中的无线通信节点、网络规模、适用场景等均存在较大差异。然而,现有的教学内容中仅选择性介绍有代表性且相对成熟的网络类型,如无线探测器网络,忽略了其他类型的网络。

1.1.2 以防御者视角的教学,弱化了“攻击者—防御者”之间的持续博弈和升级

在传统的“无线网络安全”课程教学中,教材、教师、学生三者均从防御者(也称为安全管理员)的视角进行教学,将攻击者作为对立面。这样的教学形成了固化的思维模式,导致培养的专业技术人才在学习和分析“无线网络安全”相关的知识时,仅看到了“自己”所理解的攻击者的视角,而无法准确把握攻击者眼中的防御者,使得所提出的安全方案总是存在较多的漏洞和被攻击的可能。同时,在网络安全领域中的攻击者和防御者处于持续的对抗和博弈中。但传统的教学内容中所刻画的攻击和防御是“一次性”或“阶段性”的,忽略了持续的对抗和博弈中的连续性,割裂了教学内容,弱化了教学效果。

1.1.3 教学大纲制约下的教材内容过时,与快速发展的网络现状之间产生鸿沟

以专业人才培养目标为导向,设置专业课程,选取国内外知名的教材,保持与国际接轨的教学内容。但教学大纲的制订和实施具有周期性,使得所选取的教材相对过时,导致教学内容陈旧,缺乏对最新的技术和发展趋势的介绍。以“无线网络安全”为例,国内相关的教材多数是2000年到2013年之间出版的,其涵盖的内容和技术知识点陈旧,严重滞后于现实中“无线网络安全”技术的发展。最显著的表现集中在教材中缺乏对5G移动通信网络、蓝牙5.0、Wi-Fi 6和WPA3等知识点的介绍,而上述较新的知识点是学习物联网、边缘计算、云计算等新兴应用的基础。