0 引 言
多媒体内容安全是信息安全领域的重要组成部分，其研究从 20 世纪 90 年代末期兴起以来，经过几十年的发展，伴随着国家和产业的需要，研究内容的广度和深度都在不断扩展，同时也成为很多高校专业课程中的一部分，其课程建设也得到了深入而广泛的讨论 [1-4]。教育部等八部门关于加快构建高校思想政治工作体系的意见中指出理学、工学类专业课程要注重科学思维方法的训练和科技伦理的教育，加强国家安全教育，将国家安全教育融入课堂教育中 [5]。由于多媒体内容安全的教学中不可避免地会涉及思维训练、科技伦理、安全教育等多个方面，因而是思政教育非常好的阵地，进行课程建设时需要顺应时代要求，进一步拓展多媒体内容安全的教学内容，将这些思政要素强化固化在课堂教学中。通过该课程的学习，不仅可以培养学生的学术能力，还能提高学生的安全意识，帮助学生建立正确的科技伦理观。
另一方面，知识的掌握离不开实践环节，由于多媒体内容安全涉及面很广，各个实验之间的内在联系不会那么紧密；此外，实验平台的缺乏也使实验难以很好地开展及评估。因此，以研带教，利用在科研过程中积累的科研成果，集成为一个教学平台，方便学生开展实验并观测结果；再者，利用多媒体内容安全中涉及的很多攻防皆具的内容，让学生以不同的角色进行实验对抗，提高学生的学习积极性。
1 多媒体内容安全课程的特点
多媒体内容安全课程中包括但不限于以下内容：信息隐藏与数字取证，其中信息隐藏又分为数字水印、隐写术与隐写分析，数字取证包含多媒体篡改检测和定位。课程特点表现为以下几方面。
（1）由于多学科融合的特点，涉及的基础知识多，如信息论、估计与检测理论、编码理论、机器学习理论等 [6]，要求学生面面俱到掌握相关基础有比较大的困难。
（2）涉及的内容广泛，如相关的媒体包括文本、图像、音频、视频等，每一种媒体的描述各不相同，涉及的媒体处理技术也大有区别，因此需要优化内容结构，进行体系化的梳理。
（3）专业知识与时俱进，紧跟实际需求快速发展，因此教学过程中在夯实课程基础的同时，也要不断延展，抓住前沿脉络。
（4）学生的实践环节较难开展，即使开展也难于检验效果，需要精选专题，设计典型实验并提供实验平台。
（5）课程内容中的思政要素突出，有待在课程中强化固化。深入挖掘课程对学生提出的素养要求，相应地确定课程思政教学目标，再遴选适合与思政教育元素结合的知识点，这是实施课程思政教学的一个重要任务 [7]。
2 融入思政教育的课程建设架构
习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应” [8]， 并在全国教育大会上强调，“要在厚植爱国主义情怀上下工夫，让爱国主义精神在学生心中牢牢扎根，教育引导学生热爱和拥护中国共产党，立志听党话、跟党走，立志扎根人民、奉献国家” [9]。多媒体内容安全课程作为一门实践性课程，课程内容思政要素突出，根据课程培养要求，将思政教育融于课堂教学中，将立德树人贯穿始终，使学生在课程学习过程中得到专业技能、思政意识的全面提升；同时，在教学方式上，要把握多媒体内容安全课程的特性，创新教学方式，避免过多的复杂理论讲授，通过以研带教，实践应用，训练思维方法，将计算思维融入课堂，达到更好的教学效果。
融入思政教育的课程建设框架如图 1 所示。鉴于多媒体内容安全课程专业教学的前沿性和思政教育的突出性，融入思政教育的课程建设采用目标导向教学的框架。多媒体内容安全课程以专业教学和思政教育有机结合为目标，其中，专业教学由于课程内容的快速发展演变，需要做到紧跟实际需求，抓住前沿脉络，讲授最新的内容和方法，不断延展；同时也需要夯实基础，掌握基础理论，杜绝出现空中楼阁现象。对于思政教育目标，多媒体内容安全课程要求不断挖掘思政教育元素，将能力培养和价值引导有机结合。这要求充分凝练教学内容中的思政元素，将思政内涵在教学过程中自然引入，循循善诱，以此实现专业教学和思政教育的联动。在目标导向下，确立课程的最新专业教学内容和思政内涵传授内容，实现两者有机融合，相辅相成。
以专业教学和思政教育有机结合的课程目标为导向，需要确立合适的教学方法。根据课程内容知识分类，采用专题讲授的方式，优化内容结构，帮助学生体系化梳理知识，搭建知识框架，进行科技思维训练。鉴于多媒体内容安全的实践性，采用研究讨论、扮演攻防角色等方式教学，提升学生学习兴趣和积极性，以应用为核心目标进行实践应用，验证学生创新想法，解决当下社会中存在的多媒体内容安全相关问题。此外，由于实验难度大、实践效果验证复杂等问题，以及课程本身的前沿性和快速迭代性，利用科研创新团队已有的技术和科研经验支持，以研带教，通过各课题组研究，实现研究带动教学发展，迭代教学内容的更新，设计前沿实验方法和验证方法，推动课程教学内容紧随课题发展，与时俱进。
3 融入思政教育的课程教学实施
3.1 专业教学内容
多媒体内容安全课程是一门基础知识范围广、专业性强、前沿知识不断发展的实践性课程。教学难度大，学生学习掌握难度高。在融入思政教育的课程建设框架下，任教教师应凝练紧跟实际需求、符合培养目标的知识点，将课程分为两大内容、多个前沿专题进行讲解。
（1）数字水印，隐写与隐写分析。20 世纪90 年代末期，数字水印由版权保护等应用驱动，是多媒体内容安全的主要研究领域之一。随后，随着保密工作的需要，古代的密写术也逐渐发展为现代的隐写和隐写分析技术，其中隐写和隐写分析就如同矛盾的双方，相消相长，研究得到了迅速发展。水印和隐写虽然在技术上相关，但是由于应用领域的不同而存在很大的区别。这一部分的专题将由研究源头开始，循序渐进地切入其他前沿专题，包括鲁棒数字水印、可逆信息隐藏、鲁棒隐写等，让学生掌握信息隐藏的各个分支和应用场景，可以完成一个信息隐藏方案的设计。
（2）数字取证技术。大数据时代，视频 / 图像等自媒体大量兴起，互联网中充斥着各种篡改视频 / 图像，数字取证的研究在维护社会和谐稳定、保障法制工作的质量效率上具有十分重要的意义；同时，数字取证也可以促进公检法司等专业领域程序规范，并为国家法制建设提供专业的安全技术手段。这一部分的专题内容通过社会事件引入，结合当下应用热点，从应用出发切入各个专题，包括图像篡改技术、图像篡改检测、视频篡改技术、视频篡改检测等，让学生了解多媒体内容篡改和多媒体安全检测之间的对抗博弈，知己知彼，正确运用所学知识。
3.2 思政教育内容
多媒体内容安全课程思政要素突出，在融入思政教育的课程建设框架下，任课教师在教学过程中应该深刻理解课程思政的目标要求，深度挖掘课程中涵盖的思政元素并培养学生的学习热情，进行爱国主义和自信自强教育，将能力培养和价值引导有机融合，以学生发展为中心，帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观，将学生培养成为德智体美劳全面发展的社会主义合格建设者和可靠接班人，切实完成课程建设框架下思政教育的目标要求。在教学内容中挖掘思政元素可以从以下几个方面考虑（见表 1）。
秉承以学生为中心的宗旨，根据表 1 挖掘的思政元素，在专业教学过程中，任课教师融合思政元素教学，引导学生思考国家网络安全大背景下多媒体内容安全知识的重要性，传递爱国精神，培养学生的社会责任意识，讲解以下案例。
在数字水印的讲授过程中，任课教师例举某公司聊天记录截图事件。对于公司内部数据外泄的事件，暗水印可以帮助快速定位泄露者的身份。公司可以对公司重要文档、内部聊天软件界面等加入含有员工工号、姓名等标识的暗水印。如果员工截图内部数据并进行恶意泄露，公司就能从截图中提取水印，从而获得水印打入的员工信息，实现定位与追责。任课教师继续介绍目前公共 APP 如企业微信等的暗水印示例，展示数字水印技术尤其是暗水印技术现实应用成效的同时帮助学生树立底线思维、法治意识和安全意识，强调遵纪守法的重要性。
在信息隐藏与隐写分析的讲授过程中，任课教师介绍中国科学家在密码学领域为世界做出的贡献，详细讲解中国科学院院士、密码学家王小云破解 MD5 算法的事迹，增加民族自豪感，激发学生树立科技报国的远大志向；同时介绍隐写技术在古代战争史和抗日战争中发挥的重要作用和典型事例，培养学生爱国精神。
在数字取证技术的讲授过程中，任课教师详细介绍不同的篡改技术及其在现实生活中的应用。第一种是传统的拼接裁剪、复制粘贴技术，通过一些常用的图像编辑软件如 Photoshop 就能任意更改
内容，如伊朗的火箭弹发射事件，通过复制粘贴技术营造出多枚火箭弹齐飞的场景，宣扬自己强大的军事力量；第二种是 AI 合成技术，通过提取源目标和攻击目标的特征进行交叉融合，实现人物表情、口型的重塑造，形成让某人说某话的特定目的；第三种是基于深度学习的生成技术，直接生成现实中不存在的物体，创造虚拟人物，在互联网上作为“数字间谍”搜集各种敏感数据。穿插讲解技术与现实案例，让学生意识到数字取证对于各行各业发展以及国家安全的重要性，激发学生的责任感和使命感，引导学生积极投身国家信息安全建设中。
3.3 教学方式
多媒体内容安全是一门多学科融合的应用课程。考虑多媒体内容安全的特点以及思政教育的需求，根据融入思政教育的课程建设框架，任课教师在教学的过程中可以采用如下教学方法。
1）专题讲授教学。
讲授教学是任课教师广泛运用的经典教学方法，任课教师通过讲授直接帮助学生全面掌握知识体系，然而多媒体内容安全课程教学内容范围广、相关技术更新快且知识之间关联极多，将所有内容进行讲解就只能是蜻蜓点水。针对这一问题，任课教师将讲授内容划分为数字水印、隐写与隐写分析及数字取证两个专题，通过专题讲授教学，对专题内的经典技术、关键性技术进行讲解，让学生了解各个专题的重点基础知识，帮助学生建立多媒体内容安全的知识体系框架，让学生可以在框架上实现自主扩展学习。
2）以研带教，动手实践教学。
多媒体内容安全是一门与时俱进的课程，需要和应用紧密相关，非常适合研讨式教学。多媒体内容安全从研究开始，就受到实际应用的驱动并随着应用的发展而发展，如早期的数字水印就是受版权保护的需要驱动，因此课程应和应用紧密结合，从而激发学生的学习积极性。
（1）利用课程攻防皆具的特点：课程专题中的信息隐藏和隐写分析、内容篡改和检测都有攻防皆具的特点，有攻方，有守方，攻守相消相长，引导学生以攻守双方不同的视角看待相关的内容，将学生分组，轮换角色，以此促进学生思考和分析。
（2）现实情景的融入：在课程中，将所学内容融入情景，如对疫情期间通过多媒体内容传播舆情的真假判断，让学生发现问题，引导学生提出方法解决。
（3）以研究带动教学：中山大学是国内最早从事多媒体内容安全研究的科研单位之一，经过长时间的积累，有很多的研究成果和在研项目，课程教学中可以发挥这些研究优势，就某个专题进行深入的讨论，以研带教。
3）思维训练引导。
多媒体内容安全课程是一个科技思维训练的良好阵地，教学过程中任课教师引导学生培养抽象思想、发展的观念以及对抗折衷的理念，使学生能够利用分解、抽象、自动化、折衷等思维方式了解多媒体内容安全涉及的抽象思想，如将宿主媒体看作信道，将信息隐藏抽象为通信问题等，能够理解从手工提取特征到 AI 深度自动学习特征的发展演化的观念，并从折衷的角度看待水印及信息隐藏算法的性能。
4）利用科研成果集成实验平台促进教学。
中山大学经过长时间的科研积累，已经搭建了一个具有实际应用价值的数字视像取证分析系统。利用这个系统，可以进行扩展，留出相应的接口给学生使用，使学生能够检验自己的想法，鼓励学生创新，鼓励学生的作品入选系统，逐渐积累，使之成为一个有效的教学辅助系统；同时利用科研成果的积累，逐渐建立信息隐藏和隐写分析、篡改检测平台作为教学辅助系统，使学生能直接上手实验，看到直观的评价；也可以使学生分组模拟攻守双方，促进学生深入思考课程内容。
5）科技理论教学，立德树人。
将思政教育融入专业教学，增强科技伦理观念的培养。将表 1 挖掘的思政元素，通过真实案例分析等方法，传递爱国精神，提升学生的社会责任意识，培养学生个人品德，让学生了解多媒体内容安全已经成为国家安全、社会稳定、个人隐私不可或缺的重要一环；同时，引导学生思考科技伦理的关键问题。科学技术的成果可以用在好的地方，也可能会被不法使用，在课程中任课教师以现实中发生的案例，引导学生思考，深化固化良好的思想观念。
4 结 语
将思政教育融入多媒体内容安全课程课堂，对培养我国新时代多媒体内容安全人才、信息安全人才具有重要的意义。以提高学生理论水平，着重提高学生应用实践水平，培养爱国精神、社会责任意识以及个人品德为目标，结合课程特点，采用专题讲授、以研带教、集成实验平台推动教学的方法，将思政教育、立德树人贯穿始终，有助于培养学生的专业水平和创新意识，同时引导学生确立严谨求学的科学态度与遵纪守法、崇德向善的做人做事准则，激发学生的深厚爱国情感和中华民族自豪感。
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[9] 黄蓉生. 让爱国主义精神在学生心中牢牢扎根[N]. 光明日报, 2020-01-14(16).
作者简介：刘红梅，女，中山大学副教授，研究方向为多媒体内容安全，isslhm@mail.sysu.edu.cn；卢伟（通信作者），男，中山大学教授，中山大学计算机学院网络空间安全研究所所长，研究方向为多媒体内容安全、数字取证、信息隐藏、隐私保护，luwei3@mail.sysu.edu.cn。
引文格式：刘红梅，卢伟. 多媒体内容安全课程建设探索[J].计算机教育,2022(9):141—145.
转自：“计算机教育”微信公众号
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