陳智鵬

【摘要】課程思政是培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生成為又紅又專的社會(huì)主義建設(shè)者的重要陣地，在高校的教學(xué)實(shí)踐中具有不可替代的重要作用?！睹艽a編碼學(xué)》是信息類(lèi)專業(yè)中的一門(mén)重要專業(yè)課，其學(xué)科內(nèi)容從表面上看同思政元素的結(jié)合度不太緊密，需要進(jìn)行改革和探索。本文梳理了該課程涉及的專業(yè)知識(shí)，從中設(shè)計(jì)了能夠同思政教育相結(jié)合的一些課程思政元素，有助于授課教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中將其融入到課堂，從而達(dá)到鹽溶于水的思政教育效果。

【關(guān)鍵詞】密碼編碼學(xué)? 課程思政? 思政元素

【基金項(xiàng)目】1.上海電機(jī)學(xué)院引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：B1-0288-21-007-01-026）;2.上海電機(jī)學(xué)院企事業(yè)委托課題（項(xiàng)目編號(hào)：（E3-20-6302-2-221）Z-20B399）。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）35-0040-02

在2016年的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上，習(xí)近平總書(shū)記做了關(guān)于高校思政工作的重要講話[1]。從總書(shū)記的講話中，我們可以學(xué)習(xí)到課堂教學(xué)是思政教育的主渠道，其中思想政治理論課是思政教育的主要抓手，在大學(xué)的思政教育中是主要陣地，但除此之外，總書(shū)記還要求“其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田” [1]，也就是我們各個(gè)專業(yè)的專業(yè)課程都要守好自己的一段渠，為此，進(jìn)行《密碼編碼學(xué)》的課程思政教學(xué)的改革與探索就是很有必要的。

1.課程思政融入專業(yè)課教育的必要性

2017年2月27日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)》?！兑庖?jiàn)》指出，要強(qiáng)化思想理論教育和價(jià)值引領(lǐng)[2]。其后，中共教育部黨組制定了《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》，《實(shí)施綱要》指出，要大力推動(dòng)以“課程思政”為目標(biāo)的課堂教學(xué)改革[3]。

從上述文件中可以看出，課程思政已經(jīng)是高校思政教育的重中之重，是黨和政府交給各個(gè)高校的重大任務(wù)，正如高德毅在其文章中指出的那樣，“課程思政”是將高校思想政治教育融入課程教學(xué)和改革的各環(huán)節(jié)、各方面，實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人潤(rùn)物無(wú)聲 [4]。綜上所述，每門(mén)課程、每位老師都應(yīng)該認(rèn)真領(lǐng)會(huì)文件精神，把課程思政的元素融入到自己的課程當(dāng)中，當(dāng)好自己課程的護(hù)渠員。

2.《密碼編碼學(xué)》課程思政教學(xué)中存在的難點(diǎn)

2.1課程課時(shí)較少與增加思政元素的矛盾

本校開(kāi)設(shè)的《密碼編碼學(xué)》授課時(shí)長(zhǎng)為48課時(shí)，其中32課時(shí)為課堂講授的理論課，授課內(nèi)容包括了密碼學(xué)概論、密碼學(xué)基礎(chǔ)、古典密碼學(xué)、數(shù)學(xué)引論、對(duì)稱密碼體制、Hash函數(shù)、RSA密碼體制和整數(shù)因子分解、基于離散對(duì)數(shù)問(wèn)題的公鑰密碼體制、簽名方案等內(nèi)容。涉及的知識(shí)面較廣、使用到的數(shù)學(xué)知識(shí)也較為艱深，在已有的32課時(shí)里要全面詳細(xì)地講授這些專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要加入課程思政元素，在時(shí)間上具有一定的緊迫性。

但是從第一小節(jié)的文件精神中可以看出，在專業(yè)課程中融入課程思政元素是非常必要的。那么在已經(jīng)稍顯不足的課時(shí)安排下，如何將課程思政元素順利地融入到《密碼編碼學(xué)》的課程大綱和授課計(jì)劃中是一個(gè)難點(diǎn)，這已成為本門(mén)課程授課老師所面臨的共同問(wèn)題。

2.2 《密碼編碼學(xué)》學(xué)科知識(shí)同思政元素表面聯(lián)系較少

《密碼編碼學(xué)》從課程基礎(chǔ)上講涉及到數(shù)論、群論和有限域，模運(yùn)算，離散對(duì)數(shù)，歐幾里得輾轉(zhuǎn)相除法、歐拉公式等;從歷史沿襲上講涉及到凱撒密碼、單表替代密碼、仿射密碼、維吉尼亞（Vigenere）密碼、希爾（Hill）密碼等，從近代發(fā)展上講涉及到分組加密、流加密、公鑰加密、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)、秘鑰建立與管理、身份認(rèn)證、認(rèn)證理論與技術(shù)和PKI技術(shù)等，這些都是專業(yè)且艱深的知識(shí)。

從表面上看，密碼學(xué)的專業(yè)知識(shí)和思政課的知識(shí)聯(lián)系度較低，所包含的思政元素較少，如何打通密碼學(xué)這個(gè)專業(yè)學(xué)科和思政學(xué)科之間的無(wú)形之墻正是高校密碼學(xué)授課老師所要思考的重要問(wèn)題。

3.《密碼編碼學(xué)》課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)

《密碼編碼學(xué)》作為專業(yè)課，一般是在大三開(kāi)設(shè)的，在此階段，大多數(shù)同學(xué)已經(jīng)完成了馬克思哲學(xué)、毛澤東思想、鄧小平理論的相關(guān)學(xué)習(xí)，其思想也處于易受外界干擾的轉(zhuǎn)換階段。如果在此階段所上的專業(yè)課程中融入課程思政的教育元素，能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情懷、民族自豪感，有利于學(xué)生的思想道德建設(shè)，還能防止學(xué)生受到西方不良思想的蠱惑，被西方資本主義思潮洗腦。從而讓學(xué)生的思想政治素養(yǎng)提升，為未來(lái)成長(zhǎng)為一名合格的社會(huì)主義建設(shè)者打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我們對(duì)《密碼編碼學(xué)》的教材內(nèi)容進(jìn)行了梳理，結(jié)合該課程的學(xué)科內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行課程思政內(nèi)容的設(shè)計(jì)。

3.1 著名科學(xué)家的事跡

《密碼編碼學(xué)》中不乏以著名科學(xué)家名字命名的理論和方程，如歐幾里得輾轉(zhuǎn)相除法、歐拉公式、RSA算法等，在講解中可以穿插名人事跡，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和科研的熱情。比如，講到歐幾里得輾轉(zhuǎn)相除法時(shí)候，就可以講解歐幾里得的生平。歐幾里得活躍于托勒密一世時(shí)期的亞歷山大里亞，也是亞歷山大學(xué)派的成員。他一生中最重要的著作就是《幾何原本》，牛頓的著名著作《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》就是仿照《幾何原本》的體例撰寫(xiě)的。因此，歐幾里得也被譽(yù)為幾何學(xué)之父。

同時(shí)我們可以看到，除了幾何之外，歐幾里得也在數(shù)論方面有杰出成就，比如課堂上講到的歐幾里得輾轉(zhuǎn)相除法就是其一，由此可見(jiàn)，偉大的科學(xué)家往往也會(huì)涉足多個(gè)領(lǐng)域，在幾何學(xué)上的思考也會(huì)啟發(fā)數(shù)論方面的靈感。

3.2 二戰(zhàn)中的密碼攻防

密碼學(xué)的一個(gè)重要用途就是軍事目的，軍隊(duì)在下達(dá)命令和傳輸信息時(shí)對(duì)保密要求非常高。有一場(chǎng)著名的密碼攻防戰(zhàn)就發(fā)生在二戰(zhàn)期間，這場(chǎng)攻防戰(zhàn)中的主角是Enigma密碼機(jī)，這是一種用于加密與解密文件的密碼機(jī) [5]。

1939年，著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家圖靈被英國(guó)皇家海軍招聘，并在英國(guó)軍情六處監(jiān)督下從事對(duì)德國(guó)機(jī)密軍事密碼的破譯工作。兩年后他的小組成功破譯了Enigma密碼機(jī)，從而使得軍情六處對(duì)德國(guó)的軍事指揮和計(jì)劃了如指掌。后世科學(xué)家估計(jì)，圖靈小組的杰出工作，使得盟軍提前至少兩年戰(zhàn)勝了納粹德軍[5]。

利用圖靈的事跡可以鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)好密碼學(xué)，強(qiáng)大祖國(guó)國(guó)防，為國(guó)爭(zhēng)光。

3.3 量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”中的密碼技術(shù)

2017年6月16日，墨子號(hào)首次成功實(shí)現(xiàn)以下量子糾纏實(shí)驗(yàn)：“兩個(gè)量子糾纏光子被分發(fā)到相距超過(guò)1200公里的距離后，仍可繼續(xù)保持其量子糾纏的狀態(tài)”。量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在軌運(yùn)行兩年期間所要執(zhí)行的一大科學(xué)目標(biāo)是：進(jìn)行經(jīng)由衛(wèi)星中繼的“星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)”，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行“廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)”[6]。量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)使通信的雙方能夠產(chǎn)生并分享一個(gè)隨機(jī)的、安全的密鑰，來(lái)加密和解密消息。它是量子密碼學(xué)任務(wù)中最著名的例子[7]。

在課堂上講授量子加密通信這個(gè)章節(jié)的時(shí)候，就可以講解墨子號(hào)的相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)介紹該領(lǐng)域的首席科學(xué)家潘建偉院士的相關(guān)事跡。讓學(xué)生意識(shí)到在量子加密通信領(lǐng)域，我國(guó)不僅不再追趕西方的科技發(fā)展，反而已經(jīng)走在世界最前列，要讓西方人來(lái)追趕我們了。

3.4 哈希函數(shù)和中國(guó)的破解算法

講授哈希函數(shù)部分，以《哈希函數(shù)和中國(guó)的破解算法》為例，引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化道路自信，思考如何利用自己所學(xué)為國(guó)家的科技事業(yè)做出貢獻(xiàn)。在這部分的講授中，將介紹密碼技術(shù)在國(guó)防事業(yè)上扮演著怎樣的角色，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，幫助學(xué)生建立專業(yè)自信，樹(shù)立職業(yè)理想。

具體而言，該部分會(huì)講解Hash函數(shù)的原理和特性、Hash函數(shù)的加密應(yīng)用以及Hash函數(shù)在數(shù)字簽名中的應(yīng)用。尤其會(huì)重點(diǎn)講解MD5和SHA-1這兩種哈希函數(shù)的算法實(shí)現(xiàn)。

隨后會(huì)著重講解中國(guó)科學(xué)家王小云院士的工作成果，介紹王小云是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)MD5哈希函數(shù)的破解的，以此加強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，也激勵(lì)學(xué)生向王小云院士學(xué)習(xí)，努力鉆研科學(xué)前沿問(wèn)題，成長(zhǎng)為中國(guó)信息化產(chǎn)業(yè)中的高級(jí)人才[8]。

4.結(jié)語(yǔ)

思想政治教育是中共中央、國(guó)務(wù)院、教育部下達(dá)給高校的一項(xiàng)重大使命，而其中的課程思政環(huán)節(jié)則是培養(yǎng)大學(xué)生成為又紅又專的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人的關(guān)鍵一招。本文探索了如何在《密碼編碼學(xué)》中融入課程思政教育內(nèi)容，并設(shè)計(jì)了幾項(xiàng)具體的課程思政元素，涵蓋了著名科學(xué)家事跡、二戰(zhàn)中的密碼攻防、量子通信中的密碼術(shù)、中國(guó)在哈希函數(shù)方面的破解等幾方面的內(nèi)容。通過(guò)融入這些課程思政元素，相關(guān)授課教師可以在自己的課堂上潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育，從而達(dá)到鹽溶于水的教育效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]習(xí)近平.習(xí)近平在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)：把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日?qǐng)?bào)，2016-12-09.

[2]中共中央.關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)[N].新華社，2017-2-27.

[3]中共教育部黨組.關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)[N].新華社，2017-12-5.

[4]高德毅，宗愛(ài)東.從思政課程到課程思政：從戰(zhàn)略高度構(gòu)建高校思想政治教育課程體系[J].中國(guó)高等教育，2017，4（1）：43-46.

[5]西蒙·辛格著，劉燕芬譯.碼書(shū)：編碼與解碼的戰(zhàn)爭(zhēng)[M]. 江西：江西人民出版社，2018

[6]世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射圓滿成功[N].新華社，2016-08-16

[7]吳長(zhǎng)鋒.“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星：太空最耀眼的“科學(xué)之星”[N].科技日?qǐng)?bào)，2020-10-13

[8]完顏文豪、李牧鳴. 密碼學(xué)家王小云：十年破解MD5和SHA-1兩大國(guó)際密碼[N].新華每日電訊，2019-12-27