网络安全教学范文

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实践教学是对理论教学的一个重要补充，实践教学的主要目的不仅仅是验证和理解本学科的基本理论，掌握实践技能，也是培养学生的思维能力和创新能力。但是很多学校在该课程教学中，重理论轻实验。这种教学模式使学生学习网络安全技术感到抽象和空洞，学生难以理解和掌握，无法将所学知识融会贯通，而且缺乏学习的积极性。

2实验内容单一、陈旧

网络安全是一个整体概念，但是对于现在很多学校的实训课，虽然安排的项目也比较多，但实验内容比较单一，另外各个实验之间也缺少一定的系统性和衔接性。而我们的网络安全实验有着其特殊性，在实训中既要具备网络安全的理论知识，又要具备一定的计算机操作基本能力、程序设计能力以及网络配置和管理能力。正是由于实验环境复杂、要求高，受到的限制多，很多时候是教师在授课过程中进行相关的实验演示，学生只能观看，学生亲自动手尝试的机会少，达不到实验预期目标，这就极大地削弱了实践教学的效果。另外随着网络安全技术的不断发展更新，陈旧的实训内容已满足不了实际要求，学生所掌握的技术已达不到解决现有新的安全方面的问题。根据高职院校学生的岗位能力和培养目标,实践教学是职业技术教育的中重之重。采取形式多样、内容丰富的实践教学活动能激发学生学习的自觉性与积极性，只有不断改革和创新，完善教学体系、改进教学方法，才能使培养出来的学生具有很强实践能力、创新能力和综合素质。改革实践教学，建立一个满足网络安全教学要求和社会要求的实践教学体系，可以改变目前存在的现状，对促进网络安全课程建设，培养合格的网络安全人才有着重要意义。

2.1构建科学的实践教学模式网络安全实践教学包含内容较多，因此，需要按照不同的培养层次将培养目标进行划分，针对不同的培养目标设计不同层次的网络安全实验，在实验中强化学生的主体作用，进行分阶段学习，循序渐进，使枯燥的书本知识转换为直观的图形操作界面，从而有效提高学生的动手能力。教师可先对实验所涉及到的网络安全理论知识、本实验知识、以及如何使用这些知识和方法处理网络安全问题进行讲解。学生使用教师提供的实验资料进行操作，熟悉实验的每个知识点。在演练中出现问题，可以请教教师。通过这种模式，可以更好的为下一阶段做准备。在掌握基础操作后，可进一步扩展实验，教师分配题目，学生根据要求进行设计、创新。学生是实验的主体，是设计的中心，是知识意义的主动建构者和知识的探索者，教师是学生学习网络安全实验知识的指导者、帮助者和促进者。在完成扩展内容后，还可再一步提高，以小组为单位针对实际问题进行分析设计。综合网络安全实验课程知识，对前面多次实验内容进行集成，完成网络安全解决方案的设计。

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1.适当更改教学内容，提高教师的教学水平

首先现在一些高校的课程内容陈旧，教材单一，教师教学水平有待提高。教材的好坏是影响学生学习网络安全知识的关键因素。本人认为教材中不应是大篇幅的理论知识和几张截图就可以了事，应该采取教材双向化：一本为理论知识，一本为实验实践发散教材，学生学习网络安全理论固然重要但也必须也应该进行网络实例学习。比如学生至少掌握灰鸽子、冰河木马的使用，掌握一些留后门的操作，防火墙的使用以及如何突破常规防火墙的技术。对于这些课程很多教师可能会有顾虑，担心学生因此而做一些违背网络安全的攻击事件。我们说网络安全知识本身就是一把双刃剑，我们不能因为担心学生会进行网络犯罪而忽略学生能力的提高，我们想要培养社会需要的人才就应该让学生亲自动手去了解问题产生的过程，只有这样做到知己知彼才能解决网络安全问题。为了防止学生网络犯罪，教师在教学过程当中要加强网络规范性，网络道德性以及网络法律法规的教育。另外计算机发展速度非常快，几乎每个月都有新的技术诞生，网络犯罪的手段几乎每天都有更新，近几年继CSDN、天涯社区用户数据泄露后，互联网行业一片人心惶惶，而在用户数据最为重要的电商领域，也不断传出存在漏洞、用户泄露的消息。新的黑客技术在不断的更新，而很多大学的教材几乎连续几年不变，一些教师为了完成教学任务而教学，而忽略了教师对社会对教师神圣职责所应承担的责任。所以有必要提高教师自身的理论知识与实践能力，真正做到与时俱进。教师具备坚实的理论基础，学习新的理论知识应该不成问题，关键还是在实践与创新。比如现阶段比较流行的堡垒技术、防火墙技术、web2.0技术漏洞、认证技术等。

2.网络安全教学方法应该有所改进

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在“网络安全技术”教学中，充分利用计算机网络功能，开展以自主学习为前提、以合作交流为形式、以探究建构为目的的实战式案例教学模式，无疑对实现学生认知的深化和建构，教学双方发生角色互换，唤醒学生的主体意识，发展学生的主体能力，塑造学生的主体人格，培养学生科学的探索精神和创造能力是大有裨益的。

一、案例教学的模型设计

1．案例教学的理论基础

现代科学理论认为，思维是人脑对信息进行采集、分析、综合、存储、加工处理，并做出判断推理的过程。这一过程可分为信息的提供、加工处理和输出三个步骤。在这个过程中，教师作为引导者提供源信息，并指导学生对这些信息加工处理：学生是主体，分析、综合、加工处理这些信息，不断丰富自己的知识和技能。案例教学是完成课程内容教学和知识延伸很重要的环节，因此，案例教学是通过对一个具体情景的描述，引导学生对这些特殊情景进行讨论的一种教学方法，对培养学生的创造性思维能力十分重要。

案例教学主要的优点在于：

(1)案例教学注重学生的创造能力和实际解决问题能力的发展，它所解决的是如何用更有效的方式(不只是传授、讲座)获得这些知识。

(2)学生通过案例教学得到的知识是内化了的知识，逐渐学会了如何处理众多的疑难问题。

(3)通过案例教学，学生不仅可以从中获得认知的知识，而且有助于提高其表达、讨论技能，增强其面对困难的自信心。

(4)案例教学大大缩短了教学情景与实际生活情境的差距。

(5)案例可以把抽象的原理、概念等具体化，学习者可以清楚地认识到这些原理、概念在实际生活中的用处、表现，激发其学习兴趣和动力，同时也会恰当地掌握它所具有的特定含义和意义。

以“网络安全技术”课程为例，在案例教学中讨论安全防范的知识，网络元素性能、特点、网络物理和逻辑结构、网络服务器在分层园区网中的安全地位，以及网络核心、汇聚、接入层的通信性能等问题。可以使学生在学习知识、分析问题、解决问题的过程中，将理论与实践相结合，深刻理解“学以致用”的意义，使课程的学习网络安全技术达到知识和能力两方面有机融合的目标。

2．案例教学方法基础模型的构建

案例教学方法重在于案例的设计、应用与分析，一个案例是一个实际情境的描述，包括有一个或多个疑难问题，同时也可能包含有解决这些问题的方法。在案例教学中，教师与学生承担着更多的教与学的责任，要求有更多的投入和参与。作为教师，他有责任去选择和组织所要讨论的材料，要从大量的资料中选择出适当的案例，如果没有现成的案例，还要自己动手撰写这些案例，并以一定的程序把它呈现出来；经过精心设计案例、引入案例操作与分析、布置合理的开放式任务，使学生所学的知识得到迁移和升华，通过合理的评析，使学生产生积极的学习动机。作为学生，必须做好课前准备，要对所提供的具体事实和原始材料进行分析、讨论、并从中得出有用的结论来。

根据“网络安全技术”教学内容和教学要求的特点，结合案例教学法理论，我们构造两个集网络安全理论和实践操作平台，即虚拟网络环境下的网络安全技术理论刘南开，华北科技学院教务处综合科科长，副教授。与实践和网络硬件搭建的网络实战平台。其基本流程如下图所示：

二、案例教学方法的实施

将教学内容与案例结合，进行分类、合理安排，不同的教学内容采用不同的教学方法。第一类是基本内容，它是课程的基础。由教师带领学生进行系统学习，当学生入门后，即让学生开始实验设计与操作，以加深对概念、技术的理解。学生在完成学习任务的过程中提出的问题，教师根据教学内容结合实例中类似的问题给学生适当指导，学生从课程的案例分析结合实例并通过模拟实验获得。案例的设计采用两种方式，其一，利用授课计算机，进行任务式案例教学。逐步过渡到自主学习的状态，为学生进行创造性思维奠定了良好基础。其二，利用游戏软件，攻关式案例教学，利用学习黑客攻击操作系统的软件：研究究竟如何入侵电脑网络系统内部。网络安全是攻与防的有机体，学习入侵，才能更好地学会防范，按照关口设置要求作为案例实现目标，在游戏中学习知识，寓教于乐。

在案例式教学中重点突出网络安全系统设计的结构化和系统化的思维方法。结构化是一种描述事物内部规律性的方法，是系统思维的重要方法之一。而系统思维被认为是现代科学技术发展的主要特征之一，要求把对象放在系统中加以研究，从系统的观点出发去研究整体与局部，探索系统各因素的特征及解决问题的最佳方案。在机房环境下，给同学们配备好相应的网络硬件，如w2K服务器、交换机、路由器、防火墙。首先小组成员集体讨论，理解问题的要求。采用模块化的方式每人承担一部分，团结协作到问题的解决。小组成员均要发表自己对问题的求解方法，集思广益求得对问题解决的一致方法，待问题解决后，还要进行小组自评与组间互评，以找出设计方案存在的不足，最后，采用小组对抗方式，进行实战安全攻防对垒，真正了解理论和实践中的差距和不足。各自小组进行轮流角色，每小组在角色变换时进行攻防经验交流，为在下一轮攻防前进行安全设置，弥补漏洞为实战对抗演练进行准备，经过多轮的实战演练，调动了同学学习的积极性，培养了学生的学习和创造性思维能力。

三、结束语

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中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0066-01

一、高校网络安全教学改革现状及存在的问题

“计算机网络安全”已成为目前高校计算机网络工程专业的必修课程，其最终目标在于建立学生的网络安全意识，培养学生处理网络安全事件的能力。目前社会对网络安全人才的需求不断增加，[1]而高校的培养数量和质量很难满足其要求。究其原因在于长期以来网络安全教育常局限于对密码学、网络安全设备的认知和运用，而对于目前网络安全的攻击行为涉及较少，加之网络安全攻击技术的日新月异，使得学生在学习完该课程之后，仍然不能很好地适应网络安全的实际需要，其具体表现为以下方面：

1.网络安全教育重理论、轻应用

网络安全课程和密码学、网络工程技术（防火墙）有着深刻的渊源，因此长期以来网络安全课程注重对加密解密算法、ACL规则等理论方面的教学，缺少涉及到以此为基础的安全协议的应用、网络安全方案的实施等实践环节。加之密码学本身涉及到比较复杂的数学知识，因此学生在学习过程中常感觉索然无味，学习兴趣不大，对于密码学中比较重要的对称加密、非对称加密和散列算法等内容往往只是了解，而对于其在目前网络安全中的广泛实践应用，例如网银的安全协议、VPN技术等，由于缺少相应的实践环节，学生在学习网络安全这门课程之后对理论的实际应用知之甚少。

2.教育注重原理、缺少技术环节

网络安全涉及到很多较深的计算机原理性知识。例如计算机体的汇编指令、编译技术等，这些内容在传统的教学过程中多数都是原理性的讲解，很少涉及技术实现的内容。因此学生对于网络安全的技术层面往往知之甚少，而计算机网络安全恰恰是一门以技术为导向的学科。由于学生对于技术掌握的不够熟练，直接的后果是对网络安全缺少深刻的认识，对将来从事的安全工作或网络系统的研发都可能会带来不良影响。

3.网络安全课程缺少攻防的互动环节

网络安全始终都涉及到网络攻击和防御两个方面，长期以来网络安全教学或侧重于攻击性的原理实现，或侧重于网络安全防护设备的使用，二者之间缺少必要的联系。对于高校而言，网络安全课程的一个主要培养目标在于使学生能够掌握应对网络攻击突发事件的能力，在一定程度上采取积极网络防御技术将网络安全的危害降低到最小。

4.缺少网络安全意识的培养

网络安全课程教育的核心思想是培养学生的安全意识，无论学生在毕业之后是否从事网络安全工作，都必须建立其安全意识。在设备运维、研发等各个方面，网络安全意识是系统稳定运行的重要保证。在这方面目前网络安全教学缺少有力的手段，很多学生虽然对网络安全很感兴趣，但自始至终都缺少安全责任意识，甚至有人学习网络安全的目的是为了成为“黑客”，这些都严重偏离了网络安全教育的初衷。

二、网络安全教学改革策略

综上所述，网络安全教学改革需要一个全新的概念，[2]才能获得突破进展，笔者认为其主要策略可以有以下几个方面：

1.加强以应用为导向的教学

针对当前网络安全重视应用的趋势，在保障理论教学的同时，应加强应用方面的教学引导，为增强学生的学习兴趣，可以和当前网络安全就业方面相结合。笔者从长期的观察入手，认为可加强以下几个方面的应用领域教学内容：第一，结合密码学的理论知识，开展密码协议在网络应用中的教学。例如当前普遍使用网络银行的SET协议，移动网络中CHAT协议，在分析协议原理的基础上，培养学生构建网络安全协议的能力。第二，结合网络中WEB应用的原理性知识和常用的安全漏洞类型，开展关于网站WEB安全测试的应用，使学生具备简单的针对WEB安全测试的能力。第三，在汇编语言基本教学的基础上，开展关于逆向分析应用的教学，使学生能够对当下比较流行的渗透测试技术有初步了解和掌握。

2.以安全技术为导向，加强实践方面的教学

在以往的网络安全教学过程中，实践方面的教学一般和课堂教学的比例是1∶2，但笔者在网络安全教学中发现，一些比较复杂的网络安全知识，例如缓冲区溢出攻击，在课堂上需要给比较充足的时间才能使学生完全理解其原理，但在实践过程中只需要给一个简单的溢出实例配合OLLDBG这样的逆向工具，学生就可以真实的感受到在代码执行过程中溢出产生的原因和危害。这种以实践为主导的教学方式非常有利于在基础理论比较薄弱的本科生中开展。

3.灵活开展攻防技术的互动教学

网络安全中的网络攻防技术是一种较高水平的网络技能，对学生的理论知识和动手能力有着比较高的要求，搭建此类教学实践平台成本较高，而且从本质上讲，此类教学只适合少数学生。针对这一特点，笔者和所在的教研室采用课外辅导的方式，组织一些对此感兴趣的学生组成了学生社团，利用假期进行针对性的学习；同时充分利用各种学校间的网络安全赛事，组织学生参加此类比赛，既可以扩大学生的知识面，增强学生的动手能力，同时也可以促进教师间的交流。笔者所在的单位近几年间先后组织学生参加多次全国性的高校网络安全技术邀请赛，同时也举办了一定规模的赛事。从效果上看，较好地带动了学生学习网络攻防技术的积极性，也使教师们掌握了更多攻防互动教学方法。

4.提高教师的个人素养

网络安全技术日新月异，作为科学文化的传播者，教师能力和素质很大程度上决定了学生培养的结果。特别是在网络安全这一特殊教学领域，教师不仅要教会学生基本的安全知识，更需要给学生树立起良好的安全意识和职业道德规范，这些都对教师提出了较高的要求。一方面教师需要提高自身的学识水平和教学技巧，要多读书、加强自身的学习和培训；另一方面需要教师尽量走出学校大门，和外部多沟通，从各种教研活动、学术会议等方面吸取有益元素，在教学改革方面搭档创新，特别是在网络安全实践教学方面，摒弃一些传统的模式，尽最大可能让学生掌握网络安全的最新技术以适应时代的需求。此外，高校教师还要加强自身的文化修养和道德修养，通过自身的人格和品德来影响学生，以身作则，使学生在掌握网络安全技术的同时，也能够潜移默化的养成网络安全意识和较好的职业道德素养。

5.引入企业联合机制

校企联合培养是当下高校应用型专业采用较多的人才培养模式，[3]网络安全也同样适用。从笔者所在单位近年来开展的校企联合培养经验来看，将学生送到企业培养主要可以具备以下优势：第一，可以帮助学生彻底解除学习上的顾虑，学生可以在企业中发现自己学习的知识是如何真正转换成生产力的，这样可以帮助学生调整自己的学习目标；第二，学生来到企业后可以受到更加严格的约束和管理，这是学校比较难以提供的，通过企业实习的过程学生可以逐渐养成自律和良好的职业素养，这些都为其将来的发展做好了准备。

三、总结

网络安全教学改革是一项长期而艰巨的任务，面对日新月异的网络技术和社会需求，教师必须不断完善和改革教学的方式方法，培养出适合社会需要的网络安全合格人才。

参考文献：

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网络安全的本质是人与人的对抗，网络安全人才培养是对抗的决胜因素。高职网络安全课程本身综合性、实践性较强，传统教学常以讲授理论为主，知识结构体系缺乏关联性、实战性，无法与当前网络安全系列1+X证书制度相融合。对网络安全课程进行项目化重构，以1+X证书培训中的网络安全实训项目贯穿课内外教学活动全程，是实现课证融通的重要环节，提高学生专业技能更为有效。

1网络安全课程项目化的教学问题

解决高职学生学习能力不足的问题。五年制高职计算机网络技术专业学生水平参差不齐，由于主要招收初中应届毕业生，一些学生基础知识薄弱、学习主观能动性差、学习缺乏方法和动力，在参与专业课学习活动时总是停留在等、靠、要的阶段。通过对该专业学生的调查分析，学生的计算机使用水平存在一定的差异化，分析原因与各初中学校实施信息素质教育的差异情况有直接关系。大部分学生能够明白计算机能力对未来可持续发展的必要性，仍有少部分学生尚未认识到该能力的实用性。作为一门新兴科学，网络安全被纳入计算机网络技术专业的专业课程，为学生的必修课。网络安全课程是一门理实一体化的课程，学生在理解理论知识后需实际动手操作网络安全实验，以此提高专业技能水平。在往年的实践教学中发现，学生的学习能力、主观能动性会随教学内容难度的深层次递进，慢慢降低，无法深入了解课程的理论知识要点。在实践性学习活动中，更无法融合相关网络安全技能要点处理实际发生的问题。解决师资团队实战能力不足的问题。网络安全本是实战性较强的专业领域，就高职师资团队分析，大多数教师为刚毕业的本科生及研究生，且为师范毕业，没有体验过网络安全相关企业的工作环境及内容，缺乏网络安全一线实践经验。因此，在教学活动中，内容更趋向于网络安全基础理论知识，缺乏实践性项目或实验。项目式教学提升了学生的各种能力，更要求教师成为项目的组织者，对教师的综合素质提出了更高的要求，对计算机网络技术专业教师而言，是一种新的挑战。解决理实教学内容更新滞后的问题。目职网络安全课程的教学内容较依赖于相关教材，而这些教材的质量及年限导致教学内容更新滞后。且高职网络安全教材往往照搬本科院校教材，将理论学术研究问题融入，实践内容匮乏，仅仅为单一的验证性案例，不利于培养学生理论联系实际的能力，与目前网络安全人与人攻防现状脱节严重。即使一些教材也采用了项目化教学的模式，但教学内容停留在工具的使用，致使学生成为网络安全“脚本小子”，并非网络攻防人才。网络安全涉及的专业技术、安全工具繁多，随着安全问题呈现出的复杂化形势，学生很容易被这些表象所混淆，进入“只见树木不见森林”的误区，无法在网络攻防技术方面快速成长。

2网络安全课程项目化的教学实践

结合1+X证书制度要求，提高学生学习能力。为了提高学生的学习能力和兴趣，依据五年制高职计算机网络技术专业人才培养方案的要求，基于网络安全课程目标，转变传统纯理论、教为主的教学模式，按照“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目式学习为主体”对该课程进行项目化重构设计。通过项目将教学变为一种教与学的互动，激发学生学习兴趣，调用学生的主动性，开展多样化的项目式学习活动，让学生融入实践性项目的完成过程中，转变其不正确的学习观，打消“等、靠、要”的学习依赖性。除日常教学外，指导学生参加技能竞赛、应用开发、行业认证，正确帮助学生树立学习目标，引导学生增强终身学习的信念及未来的职业信心。既强调1+X证书制度对应网络安全评估等工作岗位的技能需求，也强调学生个人未来的可持续发展的要求。所以，课程重构设计中，一切都以学生乐于学习、易于学习、善于学习为准，满足学生分阶段“体验--改进--创新”的项目式学习需求。校企产教融合，共助“双师型”教师队伍建设。为提升师资团队的实战能力，鼓励教师参加1+X证书师资培训，通过培训帮助高职教师理解1+X证书制度、网络安全相关证书培训教学和考核的要求，提升网络安全攻防水平，了解最新的网络安全技术及动向。基于现有与华为、科大讯飞、中科磐云等校企合作基础，开展企业实践及行业交流活动，提高教师项目化实践教学能力、项目创新及科研能力，促进教师发展专业化发展，打造“双师型”师资队伍。项目化课程重构，优化内容实现课证融通。教师可以在1+X证书培训企业专家的指导下，对网络安全课程的结构、知识点进行分析，深化构建网络安全技术知识体系，从专业角度出发，建立“网络安全技术知识树”。从教学内容上把原零散的知识点转换为一个个项目，各加强知识模块间的联系。依据课程特点和现状，进行项目化课程重构。根据网络安全风险评估相关岗位的能力需求，明确课程目标定位，将1+X证书内容融入课堂教学中，实现理论和技能知识的可持续更新，培养高质量的网络安全应用型人才。实践中要注意，基于项目化的课程重构，是将实际项目融入理实一体化的课堂教学中，而不是利用课后探索、研发项目学习内容。重构的目的在于将原书本专业知识分解、整合优化为基于项目的学习内容，这些项目往往为实际企业生产环境中出现的问题或是任务驱动型。将学生生活中的经验与专业知识相结合，更适于网络安全技术知识的实际应用。项目化教学要求教师要先深入研究实训项目，课前需准备好项目中的各理论、技能知识点，可结合小组合作学习等方式开展。理论知识注重讲练结合，利用1+X网络安全学习平台将理论知识讲解、案例演示有机结合，提高授课的效率。为提高学生的学习能力，可对课程理论知识进行详细划分，一些简易的内容，可融入项目中交给学生，项目汇报展示时分小组上台讲解知识点，由教师进行总结扩展。实践教学注重实际应用，利用1+X场景仿真实训平台，引导学生在模拟的网络空间安全问题场景内对解决方案进行模拟验证，依据验证结果再对方案进行修改、完善，进一步培养学生的创新开发能力，完成1+X考核要求，实现课证融通。

3结语

高职网络安全课程教学过程中存在学生学习能力不足、教师缺乏实战能力、内容更新之后等问题，本章结合高职网络安全教学的实际情况，结合1+X证书制度，重新构建项目化的教学体系，利用校企合作双师培养、1+X信息化资源平台利用等策略，实践育人，提高学生对课程学习的兴趣、主观能动下、解决实际安全问题的能力。

参考文献

[1]李冬.高职计算机网络专业课程群建设[J].职业技术教育,2005,26(01):45-47.

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网络安全技术确切的说应该是一门理论与实践相结合的课程。本人认为其目标不应该仅仅是培养高级的网络技术全才，而是把重点放在使大部分学生了解网络安全技术，能够在生活和工作中解决遇到的安全性问题，培养社会需要的基本性网络安全人才。网络安全对于很学生来说是一门新课程，采用何种教学方式让学生能够更好的学习好网络安全，掌握基本的网络操作是值得深思的问题。现在很多高校办公条件较以前有了很大的提高，不再使用传统的课堂授课而是采用多媒体教学。多媒体教学与传统的教学相比，具有直观性、趣味性，能够充分调动师生的配合性、创新性，也能够更容易地使学生完成对教学难点重点的掌握，以达到教学目的的完成。这确实是一个不错的教学方法，但是虽然多媒体教学比传统的教学有很多的特点和优点，但是现在一些高校对多媒体教学走入了误区，比如多媒体教学唯一化、课件教案化、实验板书也课件化。多媒体教学再具有优势也不应该抛弃原有的黑板教学，更不应该将实验课搬到多媒体教室里。黑板是课堂教学中使用最多的教学工具，利用黑板教学能够应对问题产生的临时性、具有灵活方便的特点。

比如我们在讲授黑客利用反弹攻击非法侵入他人计算机时，我们利用多媒体教学里的图形动画演示给学生，如果有学生提问，为什么被动模式不会产生反弹攻击。我们这时就可以利用黑板生成一个新的图形来给学生讲解。我们知道学生掌握知识的来源除了教师的讲授外，另一个重要途径就是学生亲自动手实践，所以实验课在网络教学中必不可少。比如我们讲利用空链接做跳板进行远程控制攻击时，学生明白了大体的操作流程但不等于学生掌握了具体的操作。在实际操作时还要涉及到防火墙问题，IPC$是否可用，远程控制的3389端口是否打开等实际存在的问题。当然实验教学也不能完全替代多媒体及板书的理论教学。这三种教学方式应该相互结合使用，具体使用那种应该根据不同的教学内容需求采用不同的教学模式，才能帮助教师更好的完成教学任务。

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关键词：网络安全技术 教学改革 虚拟网络

一、前言

网络安全技术主要包括主机安全技术、认证技术、访问控制技术、密码与加解密技术、安全审计技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从学科的角度又涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信、密码学、数据库等多学科的相关知识[1]。它是计算机、电子、通信专业的一门专业选修程，是一门理论性、实践性、综合性很强的课程。但因资金及学校发展计划等多方面因素，我校仍没有专业实验室，无法进行综合性、实践性的实验。这些严重影响了该课程的教学质量及教学效果。

二、教学内容改革

教学内容改革从以下两个方面入手。

（1）教材的选用。

从教材方面来说，《网络安全技术》课程长久以来存在着以下的问题：课程教材老化，现如今随着计算机网络的发展网络安全的知识日新月异，更新速度相当的快。而众多的教材还是换汤不换药，徒有印刷精美的外表，内容却一尘不变，不成体系，一些旧的知识更无法提起学生的兴趣。过于偏重理论轻实践，并且缺乏好的实验教材。为了解决这些问题我们可以结合实际的需要自制教材和相关的实验指导书。如果在条件许可的情况下，不要仅局限于某一本教材。而是选择多本，轮换作为教材，还可以选择一些实战性较强的书作为参考资料来辅助《网络安全技术》课程的学习。

（2）教学内容选取。

《网络安全技术》课程是一门综合了几乎所有计算机知识的课程，网上的信息每12个月就会翻一番。而我国现行的高等教育专业课程体系落后，课程内容陈旧，教材更新缓慢，导致学生在校学习的知识早已落后于时展的需要，根本不具备实用价值，使得许多学生在走向社会后不得不在重新学习或培训后才能走向工作岗位。为此，我们必须科学组织教学内容，充分关注计算机网络安全的发展现状，并把这些信息及时补充到相关知识模块中，同时，不断地研究探讨计算机网络安全在发展过程中遇到的问题并加以提炼和总结，适时调整教学内容。

《网络安全技术》课程的教学能否顺利开展在一定程度上还依赖于众多前序课程的学习，如果前序的课程没有设置好的话，学生学起来有很大的困难。所以，教学内容调整的同时，还应该重新设置人才培养方案，合理配置教学计划。

三、考核方式改革

传统的纯理论考核方式目前已不能满足网络安全的教学形势，现行的考核方式更注重理论与实验相结合，侧重实验的考核，强调学生的自主学习，注重知识的综合运用。

该课程的考核是一项全面的综合考核，应该包含平时考核、实验考核、期末考试等多方面。在该课程的考核形式上采用期末试卷成绩占60%、实验和实验报告占10%、作业和平时考勤占10%的方式考核。该考核方式的改进使学生不拘泥于理论知识的死记硬背，激励学生独立思考、探索创新，发挥自己的潜能，激发其学习的主动性与积极性。

四、教学方法和手段改革

教学方法和手段改革从以下几个方面入手。

（1）采用随机进入教学方法。随机进入的理论核心是：学习者可以随意通不同途径、不同方式、不同角度、不同角色进入同样教内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[2]。在教学过程中，运用随机进入教学法将引导学生从不同的角度对网络安全知识进行思考，这也将有利于实现课程教学的目标。

（2）加大教师培训，提高教师素质。增加教师的培训机会，将教师外派到重点大学的相关专业进行学习，鼓励教师参加各种前沿会议和讲座以提高教师的教学水平。这样培养出来的学生也能更快地适应毕业后的真实工作，更快的上手。

（3）改进教学手段，提高学生兴趣。引进现代化的教学设备，不仅能够提高学生参与课堂的积极性，而且大大提高了教学效率。教师在《网络安全技术》课程中运用多媒体演示教学，增加学生参与交流和讨论的机会。还可以借鉴网络演示视频或者自行制作演示视频，使实验步骤讲解过程更加生动形象。

（4）通过实验教学，提高学生的实践能力。实验教学是课堂理论教学的重要补充，通过实验，学生能够更好地理解课程中的基本原理，同时通过动手体验，提高学生的实践能力和创新能力。

现今很多学校受资金等各方面因素的影响.教学设备的硬件建设相对欠缺和滞后。如果我们能在网络安全的实验中充分利用虚拟机技术，在虚拟的环境下进行大量的实验而不会对计算机产生破坏。将虚拟机引入到实验教学中能够利用有限的资源扩充实验内容，让学生参与到教学活动之中，大大调动学生的积级性[3]。同时，在进行网络安全攻防实验中，通过分组讨论、共同规划设计等全新的实验实现方法，还可以提高团队意识，培养合作精神。

五、结语

本文是我们在《网络安全技术》教学过程中，根据三表院校学生的实际情况，针对教学内容、教学方法提出了一些心得体会。通过调整教材和教学内容，理论结合实验等方法，培养出具有较强综合能力的的应用型人才。

参考文献：

[1]谌黔燕.综合性、设计性实验的开发与探索—网络攻防实验模型的设计与实现[J].实验科学与技术，2005，（10）.

[2]倪玉华， 闰丽华，陈海.“随机进入教学”在计算机基础教学案例组织中的应用[J].本科专业课程建设，2008，（8）.

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教学实施在教学过程中，我们遵循“启发式教学”原则，通过各种教学方式和手段激发学生积极思维、发现问题、提出问题和解决问题的欲望，让学生在启发下思考，在思考中解决问题，从而掌握独立分析问题和解决问题的方法。

“导师制”项目教学为增强网络安全专业学生的实践能力，教师在科研项目研发过程中，利用卓越工程师的体制，结合校内科研项目和横向科研课题，为学生制定相关的工程项目，由专业教师和校外软件企业工程师担任导师，指导学生开展项目研发。为了适应企业对高技能人才的需求，提高课堂的教学效率，我们将传统的课件教学改革为结合科研项目的案例教学。为了实现教学目标，我们以企业网的安全为主线，将院内科研项目或者企业提供的系统案例分解成相关的模块，融入教学过程。以工作过程的方式将教材的章节内容划分为模块，每节课围绕2~3个实际案例展开。要采用“导师制”的授课方式，教师必须接触校外企业，从中获取经验，提高自身的实践教学技能及专业水平。

“虚拟企业”平台按照网络安全专业的岗位能力要求，我们加强实训过程的企业化，积极推行“虚拟企业”的教学模式。学生进入实训项目后即按照网络安全管理员工的目标进行培养，他们为虚拟网络企业命名，并以成熟的网络安全项目产品为研制目标。实训室为学生搭建企业平台，提供真实的项目案例，在授课过程中推进案例教学法，根据学生的个性，按照企业的模式“分角色”实施教学。表1所示的网络安全项目开发组包括12~15人。学生被划分为项目经理、网络安全管理员、网络安全规划人员、项目调度人员、安全审计工程师、文档编写人员和安全测试人员，展开课程的学习和实践。

一体化场景教学设计我们在课程实训过程中引进企业的项目开发模式，采用项目管理机制，设计出工作场景式教学环境，实现课堂与实习地点一体化，采用榜样式、“教学做”一体化、行为导向项目教学、小组协作教学等方法，为学生示范企业真实项目的开发过程，详细讲解技术细节，使学生通过“学中做”“做中学”熟练工作过程，提高自身的项目设计能力和开发能力，培养其职业素质。

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二、教学方法改革：主动式学习

在中国大学的教室，大多数情况下都是教师精心准备好教学讲义，在讲台上侃侃而谈，学生坐在下面静心聆听。研究表明，一个人的注意力只能保持5-10分钟，而一节课一般都为45分钟，如何更大限度提高学生的学习效率，成了每一个教育工作者都必须面临的课题。主动式学习（ActiveLearning）在提高学生学习效率方面能够发挥巨大作用。主动式学习，顾名思义，就是发挥学生的主观能动性，使其更多参与到教学活动中来，从而改变学生被动式接受知识的传统模式。我们采用以下几种主动式教学方式来提高教学质量。1.Think-Pair-Share就是学生“思考-配对-分享”。学生通过对某一个问题的思考，并和自己的同伴配对分享自己的想法，通过对方对自己想法的批判，或者自己对对方想法的批判，更多地澄清对问题、概念、知识的理解。这个方法是基于教育学中“互相学习”的理论基础。一个人的想法，如果不拿出来分享，那么学生就只有一种想法，但是如果和同伴分享，则可能拥有对问题两种甚至更多的想法，通过对彼此观点的分析和判断，从而更清晰地了解问题的实质所在。2.Brain-storm即头脑风暴。如何在上课一开始快速抓住学生的注意力，是每一位老师的需求，而使用头脑风暴恰好可以很快达到这个目的。通过设计一个和课堂内容相关的脑筋急转弯，让学生自由发挥想象力，从而在一开始就可以抓住学生的注意力，令学生觉得这个话题是有意思的，在后续的学习中自然可以提高效率。3.Frayer-Model这一般用在课堂结束的时候，通过一张纸，将本节课所讲述的概念，以及围绕这个概念最重要的几个方面，让学生进行总结，并且限制时间让学生们分组完成。通过这种方式对整节课的内容进行总结，学生可以知道自己学到了什么。教师收上来这些纸，也可以很清晰地知道学生的掌握情况，并通过对全体学生的总结分析，知道自己哪些地方没有讲清楚，可以在后续的教学过程中进行加强。4.Fish-Bowl讨论方式这是一种全新的讨论方式，将一部分学生组织起来，坐在中间，就一个话题进行讨论，未选择上来的学生则充当听众。在“鱼碗”中的学生则充分利用自己所学的知识，对话题畅所欲言。在“鱼碗”外的学生则通过学生们的思辨，对比自己的观点，从而加强对问题的认识。“鱼碗”内外的学生可以交换角色。教师则作为旁观者，非常清晰了解到学生的观点、学生们对知识的掌握程度，从而可以有针对性对某些模糊的概念问题进行充分详尽的解释。

三、实验环节改革：PBL模式

PBL教学方法强调以解决问题为中心，以学生的主动学习为中心，多种教学途径相结合，强调团队精神，强调支持与引导。PBL教学模式可以培养学生终身学习的能力，可以提高学生的综合素质，是留学生教学的发展趋势。[7]“网络安全”是一门实践性很强的课程，围绕三大教学板块，我们设计出三大问题：信息安全问题、网络安全问题和系统安全问题。每一个题目都仅仅提出需求，让学生进行需求分析，选用合适的方案进行解决。例如在进行信息安全实验时，仅仅提出用户的需求，不提出具体的实现方案，让学生自行决定是采用古典加密方法、对称加密方法还是非对称加密方法。在进行系统安全问题实验时，同样也是提出用户的需求，让学生决定选用何种安全操作系统并进行配置，采用何种等级的防火墙并进行配置。值得分享的经验有两点，一是分组实验培养团队合作精神，二是通过演示演讲增强语言表达能力。我们在实验过程中采用分组的方法，每组3-4人，每个人在实验小组中分担不同的角色，有负责需求分析的，有负责框架搭建的，有负责编程的，还有负责测试的。留学生来自不同的国家，基础不同，每个人的专长也各不相同，通过分组的方式，培养了他们的团队合作精神，并且能够发挥自己的专长，同时学习同组其余学生的长处，在实践中收到良好的效果。在实验过程中，共有三次演示。第一次是在需求分析后，第二次是在实验中期，最后一次是实验结束后的系统演示。通过三次演讲，教师及时进行问题发现并排除，最重要的是锻炼了学生的语言表达能力。

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2虚拟网络环境在网络安全技术中的应用

网络安全课程是一门综合性很强的课程，其内容涉及计算机网络、密码学、操作系统等众多理论与实践知识，教师应根据不同的授课内容搭建相应的虚拟网络安全实验环境。下面以PAT（PortAddressTranslation，端口地址转换）为例，验证虚拟网络环境的工作情况。根据课程内容搭建的网络安全实验环境如图2所示。图2中路由器Router1用于模拟内部网络的NAT路由器，路由器Router2用于模拟Internet路由器，同Router2相连的网络云与虚拟机桥接到同一个网络适配器，该虚拟机安装了WindowsServer2003操作系统并开启了FTP服务。为使192．168．1．0／24网段内的内网用户访问Internet上的FTP服务器，需要在NAT路由器上配置PAT，使私有网段内的用户复用一个公网IP地址访问Internet。在教学过程中，教师可以在讲解完PAT的工作原理后利用该实验环境演示PAT的配置，这不仅会加深学生对PAT理论知识的理解，还可让他们掌握该技术在实际网络工程中的配置实现。在虚拟网络环境中双击NAT路由器就可以进入路由器的配置界面，完成PAT的配置操作，这种虚拟网络环境中的配置方式和命令与实际环境中的配置方式和命令一致。通过该虚拟网络环境，学生既掌握了利用Windowsserver2003搭建FTP服务器的方法，又掌握了PAT的技术原理以及该技术在思科路由器上的配置实现方法，为教师讲授和学生学习网络安全相关技术创造了良好的条件。

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随着计算机信息化建设的飞速发展，计算机已普遍应用到日常工作、生活的每一个领域，比如政府机关、学校、医院、社区及家庭等。但随之而来的是，计算机网络安全也受到前所未有的威胁，计算机病毒无处不在，黑客的猖獗，都防不胜防。本文将对计算机信息网络安全存在的问题进行深入剖析，并提出相应的安全防范措施。如何培养出创新人才是当今社会的新要求，也是教学研究的重要课题。 

 

一、计算机网络是培养学生创新能力的关键 

 

学生学习，要有正确的学习动力和浓厚的学习兴趣，这样学习有主动性和积极性，只有产生了兴趣，才会有动机，才能结出丰硕的成果，因此计算机网络课程具有灵活性、实践性、综合设计性较强的课程，在教学中进行教学设计，注重激发学生创新思维，以培养学生的创新能力。 

 

二、计算机网络应注意哪些不安全因素 

 

对计算机信息构成不安全的因素很多，其中包括人为的因素、自然的因素和偶发的因素。其中，人为因素是指，一些不法之徒利用计算机网络存在的漏洞，或者潜入计算机房，盗用计算机系统资源，非法获取重要数据、篡改系统数据、破坏硬件设备、编制计算机病毒。人为因素是对计算机信息网络安全威胁最大的因素。计算机网络不安全因素主要表现在以下几个方面： 

1.计算机网络的脆弱性 

互联网是对全世界都开放的网络，任何单位或个人都可以在网上方便地传输和获取各种信息，互联网这种具有开放性、共享性、国际性的特点就对计算机网络安全提出了挑战。在使用互联网时应注意以下几项不可靠的安全性。 

（1）)网络的开放性，网络的技术是全开放的，使得网络所面临的攻击来自多方面。或是来自物理传输线路的攻击，或是来自对网络通信协议的攻击，以及对计算机软件、硬件的漏洞实施攻击。 

（2）网络的国际性，意味着对网络的攻击不仅是来自于本地网络的用户，还可以是互联网上其他国家的黑客，所以，网络的安全面临着国际化的挑战。 

（3）网络的自由性，大多数的网络对用户的使用没有技术上的约束，用户可以自由的上网，和获取各类信息。 

2.操作系统存在的安全问题 

操作系统是一个支撑软件，是计算机程序或别的运用系统在上面正常运行的一个环境。操作系统提供了很多的管理功能，主要是管理系统的软件资源和硬件资源。操作系统软件自身的不可靠安全性，是计算机系统开发设计的不周而留下的破绽，都给网络安全留下隐患。

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2情境教学的开展

2.1基于情境—案例的课堂教学

将案例教学引入“网络安全”的课堂教学，有助于把较为抽象的网络安全基本原理和技术知识蕴含于具体的案例中，变枯燥的理论学习为主动解决问题的求知过程，从而激发起学生的兴趣并充分调动学习的积极性。我们根据所设计的学习情境开展教学，学习情境1设计了窃取密码、邮件的安全传输、校外访问校内网资源、信用卡电子交易犯罪、Web通信身份认证和加密等案例；学习情境2首先由教师讲解计算机病毒的发展历程，辅以尼姆达、CIH、梅丽莎和熊猫烧香等著名病毒为例，指导学生关注计算机病毒及操作系统安全；学习情境3中，教师从已有的经典网络攻击案例入手，通过讲解攻击原理进而分析对应的防御方法，讲解防火墙时以古城墙为例比较二者的功能与作用，从而更加生动地诠释出防火墙的作用和地位；学习情境4以校园网为经典案例，向学生介绍网络安全体系的结构、安全策略的制定、安全技术的应用、安全工具的部署及安全服务防范体系的建立。

2.2基于情境—任务驱动的实践教学

“网络安全”课程的实践教学采用“实践说明—示范引导—任务布置—纠错重做—总结拓展”的模式开展。“实践说明”指实验开始前需对实验内容、目的、要求、考核方法等进行详细的说明；“示范引导”指教师边演示边讲解实验的基本内容，然后向学生布置实验任务，教师在巡视中给予学生实验的开展以纠错和针对性指导，并在实验完成后总结学生的实验过程和表现，进而向学生布置与本实验相关的拓展任务作为自学内容。以学习情境1为例，教师可采用以下步骤组织实践教学：第一，教师在课前实验准备中搭建好捕获环境；第二，课程开篇介绍背景知识，让学生了解局域网的通信特点，教师执行一次捕获，得到FTP用户名和密码，向学生直观展示FTP协议的安全隐患，鼓励学生在10分钟内通过阅读教材或互联网搜索的方式学习和了解协议捕获的方法及原理；第三，教师演示协议捕获的完整过程并布置实践任务(需告知学生本次实践的考核标准)；第四，学生两人一组分工合作完成实践任务，重在提高学生的动手能力并培养合作精神；第五，教师对每一组的完成情况予以检查并进行针对性指导，组织学生对协议分析的方法、网络协议的安全性开展讨论，由教师完成课堂教学内容的总结；第六，教师提出拓展实践的任务，要求学生捕获其他网络协议并进行分析，进一步培养学生自学及灵活应用知识的能力。

3情境教学推进学生主动学习

主动学习使学生直接参与到问题的思考和解决中，从而获得更多的知识，明白自己学到了什么和怎样学习。“网络安全”课程在情境教学中结合授课疑点卡、自选讲题和安全周报等方法推进学生的主动学习。

3.1学习情境的动态观察—安全周报

“安全周报”指每周邀请一位同学解读国家互联网应急响应中心（CNCERT/CC）最近一期的网络安全信息与动态周报，鉴于该周报内容丰富、更新及时，涉及本周网络病毒的活动情况、网站安全情况、重要的安全漏洞、政府监管和政策法规动态、网络安全事件与威胁及业界动态等多个方面，及时了解周报不仅有助于学生了解本周网络安全的现状，而且能够促使学生进一步直观感受网络安全复杂度高、涉及面广、变化快等特点。

3.2学习情境的深入研究—自选讲题

自选讲题要求学生自由组成3-4人的学习小组，通过讨论确定讲题对象和类型，独立完成学习报告，并制作成PPT演示文件向教师及全班同学进行汇报演讲。“网络安全”课程的每个学习情境均设有案例和综述两种类型的讲题，案例类讲题要求学生针对该情境中的一个经典案例展开深度分析和讲解；综述类讲题要求学生针对该情境中某一项安全技术展开研究，要求涉及技术背景、技术现状以及技术展望等。教师对学生选题应有所调控，保证每个学习情境及每种讲题类型都有小组涉及。实践结果表明，自选讲题的方法能够充分调动学生自学的积极性，营造良好的合作氛围，提高学生的表达能力。

3.3学习情境的全面回顾—授课疑点卡

授课疑点卡指在每一个学习情境将要结束时，教师要求每位学生对所学知识进行思考，并写下学习中对概念、内容或实践环节最不清楚的地方，且以电子邮件的形式反馈给教师，教师对普遍存在的问题在下次授课时予以讲解，个别问题则通过回复电子邮件的方式来解答。记录学习中的问题和建议有助于学生回顾学习过程、理清知识结构和学习思路，以便开展更有效的学习活动，也有助于教师及时纠正学生的错误理解，进而改进以后的教学。

3.4学习情境的综合应用—方案设计

方案设计要求学生针对校园网、企业网或政府网设计出一个网络安全方案，这是对学生综合能力的一次考评，有利于学生回顾整个课程的学习，将知识全面应用到一个具体的网络环境中，健全其整个安全知识的结构。

4评估方法的创新

该课程的评估原则有：注重工作能力的考评，在试卷中体现平时工作内容；注重工作结果的考评，平时作业存档作为评分依据；注重工作理解的考评，在实验打分中考查学生对实验的理解层次。具体应用中采用笔试、口试、表现评分、实验报告与大作业相结合的方法来测评学生的学习情况。笔试是传统而有效的考核方法，笔试题目要求反映学习效果，并根据学习效果考查学生的成绩。口试要求学生对学习情境中的概念问题加以阐述。表现评分根据学生在自选讲题和安全周报中的具体表现予以评价。实验报告要求学生记录实验的目标、实验内容、实验步骤、结果综述以及拓展任务的开展和完成情况，这一考核帮助学生理清本次实验的思路，总结经验，督促学生在课外完成拓展任务并给出详细的记录。大作业要求学生针对校园网、企业网或政府网给出一个网络安全方案，这是对学生综合能力的一次考评，有利于学生回顾整个课程的学习，将知识全面应用到一个具体的网络环境中，健全其整个安全知识结构。笔试一般安排在整个课程结束之后，集中开展；口试安排在每个学习情境结束之后，分批开展；表现评分、实验日志和大作业在学生完成任务或递交作业之后开展，并及时予以评价，有利于学生在课程后继环节中及时调整学习方法，更有效地开展学习。