基于Matlab平台的《信息隐藏》教学改革研究VIP免费

基于Matlab平台的《信息隐藏》教学改革研究[摘要]如何在有限的课时内有效地讲授多媒体信息安全专业的重要课程——《信息隐藏》，激发学生学习热情、提高教学和实验的效率是信息安全专业教学的难点。通过问卷调查和对该课程特点的深入研究，并与传统教学方法和演示与实验平台相比较，提出基于matlab平台的课程教学改革的方法。实践表明该方法较大程度化解了传统教学方式中不易解决的难点，提高了学生的学习兴趣，获得了良好的教学效果。[关键词]信息隐藏matlab教学改革多媒体信息安全[abstract]‘informationghiding’isasignificantcourseofmultimediainformationsecurity.itisadifficultyinteachingofthiscoursetoimprovetheefficiencyofteachingandstimulatestudents’enthusiasmforlearning.anovelteachingreformwaybasedonmatlabplatformisproposed,throughthequestionnairesandthein-depthstudyofthecharacteristicsofthecourse.thenovelwayiscomparedwithtraditionalteachingmethodsandpresentationoftheexperimentalplatform.teachingpracticeshowsthatitgreaterextentresolvesthedifficultyoftraditionalteachingmethod,andimprovesstudents’interest,andobtainsgoodteachingeffectiveness.[keywords]informationhidingmatlabteachingreformmultimediainformationsecurity1.引言多媒体信息安全是信息安全专业的一个重要分支，而《信息隐藏》则是多媒体信息安全专业的基础和主干课程，其主要研究内容是利用信息论、统计学、矩阵论、计算机图形学以及编码理论等基础课程知识的综合应用，采用数字多媒体（数字图像、音频、视频、文本和流媒体等）作为载体，将信息嵌入到载体中，并满足各种应用的需求。该学科的典型应用研究即数字水印、数字隐写术以及隐写分析等，而这些典型的研究成果正在和已经广泛应用于多媒体版权保护、数字隐秘通信和隐秘通信分析等各个方面，影响着国民经济的发展乃至国家安全等重要方面。《信息隐藏》这门课程着重强调理论原理和算法编制，是一门理论性和应用方法论均有较高要求的课程，可以为学生从事各种实际的多媒体信息安全系统的分析和设计提供理论基础和应用工具，是多媒体信息安全专业学习中的一门不可或缺的专业课程。如何帮助学生理解与掌握《信息隐藏》的基本概念、原理、分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，是目前该课程教学所要解决的关键问题。由于《信息隐藏》要求数学（特别是统计学和优化理论）基础知识较广，且不同应用问题有不同要求，对应不同求解方法，这给如何向非数学专业的学生教好这门课程提出了不小的难题。目前通常在《信息隐藏》课程教学中大多采用c/c++语言平台进行算法讲授和实验，虽然c/c++语言也具有一定的计算函数和扩展工具包，但是由于该课程有着极强的应用性，需要进行大量程序编制和实验，在采用c/c++语言时绝大多数的实验平台构建仍需学生自己编写大量的代码，而课程的学时数又相对较少（学生在课程中进行实验的时间通常在20个学时以下），这也给如何让学生在有限的学时内理解和掌握这门课程的基本理论和方法提出了教学的难题。由于matlab程序编制和实验平台具有极强的数学表现性能（其开发初衷即为一个数学和科学计算的平台），且matlab语言程序编制简便快捷，本身具有强大的程序库函数，对运算和实验结果的表现非常具体和形象，因此在各个学科领域均得到了广泛的应用，发达国家对很多自然科学和技术专业的高等教育也广泛采用了matlab平台。在国内各高校的教学和实验中也开始在不少学科尝试基于matlab平台的教学改革，如杨雪梅[1]对基于matlab平台对信息和计算科学专业的教学改革进行了探讨；汪洋[2]则利用matlab教学平台对《自动控制原理》的课程教学进行了有益的改革尝试；另外其它许多研究者也提出了不同的基于matlab平台的教学改革思路[3-4]本文以下部分分析传统教学过程中存在的问题，并结合《信息隐藏》课程理论和应用实验的特点，通过实例的方法就如何基于matlab平台，对该课程的教学和实验进行改革，以提高学生学习和掌握本课程的能力进行研究和探讨。2.传统教学过程中存在的问题《信息...