應用型人才培養模式下的網絡與信息安全實驗教學內容及方法的研究

王小英+劉麗銳+劉慶杰+龐國莉+潘志安

摘 要：踐行應用型人才培養目標，我院網絡工程專業學生畢業后基本都從事計算機類相關職業，在目前職業需求上，培養學生的網絡安全意識，掌握網絡安全方面的知識迫在眉睫，文章重點分析了新時期高校網絡安全實驗教學內容及教學途徑，以期提升高校網絡安全實驗的整體教學水平。

關鍵詞：網絡安全；培養模式；實驗教學內容

1 網絡與信息安全實驗課程的教學目標

我院計算機類專業開設《網絡與信息安全實驗》課程，其目標不是為了培養網絡與信息安全方面的全才，也不是培養戰略人才，而是培養在實際生活和工作中確實能解決某些具體安全問題的實用性人才。即希望培養滿足社會和企業需求，具有一定的網絡安全意識，掌握網絡系統安全性維護和防范，構建安全的系統環境等技能的人才，因此，本門課程的教學目標是使學生掌握網絡與信息安全的基礎知識，了解網絡安全防御方面的最新技術，掌握網絡與信息安全的相關配置過程，認識網絡與信息安全的重要性，識別哪些系統資源需要被保護、網路環境經常受到那些安全威脅，以及如何建立有效的安全保護措施，針對常見的網絡入侵攻擊，能進行及時的網絡加固，清除常見的計算機病毒，保護網絡系統的安全穩定運行。

2 教學內容的選擇與設計

《網絡與信息安全實驗》課程是一門應用性很強的課程，同時又是一門新興的學科，研究內容沒有嚴格規范，所以，各學校的教學內容和方法都各不相同。作為一門具有普及性意義的實踐性很強的課程，必須在有限的學時內盡可能掌握網絡安全最重要、最基本和最實用的概念原理和方法，不可能漫無邊際、面面俱到。

現有的網絡與信息安全技術實驗教程等方面教材和專著很多，但是系統按照模塊編寫的網絡與信息安全方面的實驗教材很少，尤其是以案例為基礎的教材更少，而且，已有的教材大都從理論上系統地講解密碼學、協議安全、防火墻和入侵檢測技術等，專業性強，需具備較強數學和編碼基礎，不適合我校培養應用型人才的培養目標，而且，教材的可讀性及操作性較差。經過認真研究、對比分析，目前已有的教材或多或少的存在如下問題：（1）教材內容同質化嚴重，課本知識陳舊。我們發現，從重點大學到高職高專的網絡安全技術任務教材，內容大致相同，深度大致相同，目標大致相同。這樣的教材內容顯然不能體現我們國家倡導的分層次教學，實現人才教育的層次培養的教育目標。（2）教材內容組織形式單一，不利于初學者學習?，F有的教材，重點都放在對知識點的描述和解釋上，真正實用的例子較少。有些教材中也引入了案例或項目，但一般都是在教材的最后一章，而且，很多案例的解決方法在現有的系統中已經不可能在出現。（3）教材理論內容過多，實踐內容不足，課本知識與社會實踐有脫節，應用性不強。目前的教材內容嚴重偏離課程教學目標：培養應用性網絡與信息安全技術人才。（4）網絡與信息安全實驗內容不夠全面和深入。為了能夠滿足教學和學生對網絡與信息安全技術學習和參考的需求，根據近幾年從事網絡與信息安全技術相關課程教學的經驗體會，以任務引導教學法為主線，與現有教材[1]相配套，通過對網絡系統的安全配置的各個模塊進行演示和講解，使學生實際運用理論知識解決實際問題的能力得以提高，進而培養了學生的實踐動手能力。

因此，我們以自己主編的教材內容為基礎，從而確定網絡與信息安全實驗教程包含的至少應包括：（1）操作系統加固，主要是網絡中主機的操作系統平臺的安全性。需要掌握安全等級標準及劃分準則，系統漏洞及后門等內容，尤其是操作系統的安全策略的添加、用戶賬戶的安全配置，這是網絡與信息安全的根基所在。（2）網絡通信安全，包括在網絡體系結構中，針對各層的安全協議進行解析這些安全協議是工作在網絡中的通用標準，為上層協議和應用提供透明服務，主要通過實戰攻擊說明網絡協議存在的問題，通過安全策略的添加來保證安全通信。（3）防火墻技術與VPN（虛擬專用網）技術，防火墻技術一種將相對安全的內部網和不安全的公網分開的隔離技術，對兩個網絡通信時執行的一種訪問控制技術，我們可以添加規則，進行安全通信。而VPN技術則是一種保證跨越Intemet進行安全的、點對點通信的有效技術，能夠實現保密通信和身份的認證。（4）密碼技術原理及應用，確保數據和資源免遭破壞時網絡安全的重要前提，密碼技術是保護信息安全的重要手段之一，也是防止偽造、篡改信息的認證技術的基礎。（5）病毒識別及檢測修復技術。這是計算機網絡用戶最關心的問題。（6）網絡攻擊與防范技術，通過網絡實戰攻擊讓學生了解攻擊者的方法和技術，總結出必要的防范措施，加固現有的網絡環境。

在選擇授課內容的同時，需要注意不能流于表面而局限于一些泛泛的、不夠系統的安全知識，同時也不能過多的研究深奧的理論細節。要根據所設定的教學目標，圍繞著在實際生活中會遇到的問題，精心設計授課內容，布置學習任務，讓學生將所學知識同現實情景相聯系，能夠根據具體情況解決實際問題，真正的將知識固化到自身，最終達到開設本課程的目的。

3 提高教學質量的探索

為了達到課程設置的目的、提高教學質量，如果使用一成不變的傳統教學方法和手段很難達到良好的效果，因此在教學方式方法上必須進行更多的改革。

3.1 教學手段改革。學習了網絡與信息安全的相關知識后，大家都知道，網絡與信息安全實驗課程內容中的原理概念非常抽象，十分枯燥而且晦澀難懂，目前信息安全技術方面的教材大多偏重于理論，不能激發學生的學習熱情。為此，我們以理論夠用、重在實踐為宗旨，以技術實用為原則，以任務驅動為導向組織編寫了《網絡與信息安全實驗》教程，引導學生學習，提高學生的學習興趣。同時，我們充分利用多媒體技術豐富多彩的特點，將圖片、動畫、錄像等元素都集成到教學活動中，將每個實驗內容的操作過程進行錄像，以直觀、生動的形式提高學生學習的興趣。這樣既避免了單純的理論說教，提高了學生的學習興趣，同時也便于學生理解抽象難懂的網絡安全知識，從抽象的概念上升到形象上的認識。

3.2 實驗環境改進?！毒W絡與信息安全實驗》課程的許多知識需要學生在實踐中進行理解，而目前絕大部分的學校在本門課程中只有簡單的工具演示及基本的操作性實踐，這些是遠遠不夠的，我們有設置專門的網絡安全實驗室，包括常用的路由器、交換機、服務器等硬件設備，構建一個小型局域網絡，搭建計算機網絡與信息安全的實驗平臺。設計一系列完整的實驗項目，既包含基本的教學內容，同時又給予學生一定的挑戰性還需要建立一個安全工具資源庫，幫助學生完成各種網絡管理和信息安全的學習任務，最后還應該制定實驗規范要求，嚴格管理制度，防止由于工作的疏忽導致學生將黑客軟件帶出實驗室，造成不必要的麻煩。

3.3 組織學生參加網絡攻防大賽。在老師的指導下，我們有一支穩定的網絡安全小組，對網絡安全感興趣的同學可以通過各種考核進入我們的小組，讓后我們按照等級進行指導性學習，興趣小組的一部分同學在老師組織課堂教學的過程中輔助老師進行教學，同時，他們還參加國家級的各類網絡安全、網絡攻防大賽。

3.4 加強課堂討論。對《網絡與安全實驗》的內容，大部分學生還是有強烈的好奇心的。上課前，給學生提出一個課題，讓學生課后查閱資料，在課堂上可以開展課堂討論，使學生在良好、互動的教學環境中取得良好的教學效果教師的角色從單純的講授者轉變為傾聽者、引導者，學生從被動的接受者轉變為主動的參與者，提高了學生的積極性和主動性，最終提高了學習質量通過這種交流，教師可以隨時了解學生對知識的掌握程度、學習興趣的高低等，這種方法還能加強師生間的溝通和交流。

3.5 考核形式改革。學習的目的不是為了通過考試，而是希望通過課程的教授過程，培養和提高學生分析和解決實際問題的能力，影響學生面對問題時的思維方式、道德素質和協作精神。因此在課程的考核形式上，可以綜合考慮卷面成績，課題討論表現，實際過程中通過查找資料和討論解決問題的能力等方面讓學生有足夠的機會來修正和改進他們的成績，以便從錯誤中學習，讓學習課程本身的樂趣來促進學生學習的興趣達到更好的教學目的。

結束語

《網絡與信息安全實驗》課程是一門實踐性強的課程，同時也是一門技術發展變化很快的課程，這些給我們的教學工作帶來難度，如何設計好講授的內容、課堂上教學的內容的深淺如何把握，如何把抽象的理論變成學生易懂的知識，要需要在以后的教學實踐中進行不斷的總結和提高。

參考文獻

[1]王小英.網絡信息安全[M].北京：北京師范大學出版社，2016

[2]白靈，王小英.黃猛.網絡時代大學課程資源建設[J].中國成人教育，2014（4）.

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[5]黃楠.校計算機人才培養模式探究[J].中國科教創新導刊，2011（20）.

[6]賈鐵軍.網絡安全技術及應用實踐教程[M].北京：機械工業出版社，2009.

[7]趙小林.網絡安全技術教程[M].北京：國防工業出版社，2006.

[8]歸奕紅.網絡安全技術案例教程[M].北京：清華大學出版社，2010.

作者簡介：王小英（1979-），女，陜西涇陽人，防災科技學院災害信息工程系，副教授，碩士，研究方向為網絡安全與密碼學。

劉慶杰（1978-），男，河南洛陽人，防災科技學院災害信息工程系，副教授，碩士，研究方向為計算機應用。