網絡攻防實踐課程的探索*

李 瑋

（東華大學計算機科學與技術學院 上海201620）

1 引言

隨著計算機網絡技術的不斷發展以及信息處理能力不斷提高，網絡安全問題也日益突出，國家對于扎實掌握信息安全理論知識的研發人才，以及對具備網絡攻防理論知識與有較強實踐動手能力的網絡安全管理、維護和開發人員的需求量也在急劇增加，不僅要求從業人員要具備扎實的理論水平，而且要具有一定的實際動手與解決問題的能力。東華大學計算機科學與技術學院信息安全專業自2005年建立以來，其畢業生就業率名列全校前茅，但其實踐能力距離社會的要求還存在一定的差距。因此，我們認為應加強信息安全專業的建設，特別是《網絡攻防實踐》課程的教學改革。

2 課程存在問題

《網絡攻防實踐》是我院信息安全專業中一門非常重要的課程，與其他專業課程不同，它是一門涉及數學、通信技術、密碼技術和計算機技術等諸多學科的長期知識積累和最新發展成果，同時還涉及社會問題和法律問題綜合性課程，涵蓋內容廣泛，技術和方法更新速度迅速，對于學習的預備知識要求較高，前導專業課程多，實踐性強，實驗具有破壞性，缺乏系統性。

在調研了國內部分知名高校信息安全專業情況之后，結合信息專業的教學模式，我們發現，《網絡攻防實踐》的教學容易陷入“重書本，輕實踐”的誤區。這種理念與現代教育教學理念不相適應，與社會發展的要求也有所違背。在這種不合適的理念影響下，出現如下“三多三少”問題。

“多演示，少創新”的教學內容使得書本內容已經落后于網絡的最新發展，導致有些學生喪失了學習的興趣；難以激發學生的積極性，導致許多新的技術和方法無法得到應用。

“多攻擊，少防御”的教學手段使得學生的技術方向分化情況非常嚴重，偏離了網絡攻防實踐的原本教學目的，難以幫助學生樹立正確的網絡安全意識。

“多教授，少交流”的教學方式使得師生之間缺乏進行自由的交流平臺，學生遇到的問題不能及時有效地得到解決。

鑒于以上問題，我們看到《網絡攻防實踐》的教學改革已迫在眉睫，因此，根據《網絡攻防實踐》課程自身的綜合性和實踐性強的特點，我們對其教學內容和實踐平臺進行規劃和優化建設，做到教學內容源于教材內容，精于教材內容，進一步提高教學質量，激發學生對本課程的興趣與求知欲，培養學生創新能力、分析問題和解決問題的能力，使學生畢業以后能在信息安全技術應用上有一個質的飛躍，更能適應國家和社會的發展需要。

3 課程教學目標

我院信息安全專業的培養目標是培養具有良好的科學素養，系統地掌握信息安全的基礎理論與方法，具備系統工程、計算機技術和網絡技術等方面的專業知識和綜合能力，能從事信息安全研究、管理和應用領域工作的高級專業人才和復合型應用人才。

圍繞上述人才培養目標，《網絡攻防實踐課程》的教學目標是：以網絡攻防為線索，使學生在實際操作過程中鞏固已有的網絡攻防理論知識，熟悉掌握常見的漏洞和攻擊模式，會使用防御策略配置一個安全的網絡環境，增強安全防范意識和技術能力，具備扎實的網絡攻防理論知識和較強的動手操作能力，為今后從事相關的科研和實踐工作奠定堅實的基礎。

4 教學內容設計

4.1 精心組織課堂教學，優化實驗教學

根據課程教學大綱的要求，結合培養目標，根據學生的實際情況，我們在課堂教學過程中采取“去粗取精”的原則精心設計教學內容，其教學內容知識點不僅涵蓋了所有知識體系，而且更有針對性和實用性；同時，與時俱進，關注網絡上的各種安全事件及相應的安全技術。在實驗教學中，我們避免單純地理論說教。例如，在介紹系統漏洞的修補時，我們將在信息安全專業實驗室里，對存在漏洞的計算機局域網進行攻擊，使學生真正體會網絡攻擊的危險性和網絡安全的重要性，同時利用各種技術手段幫助系統完成安全的環境建設。另外，我們重視培養學生的信息安全專業素質。此外，結合網絡安全事件的真實案例和一些安全的法律法規，提高信息安全專業學生專業安全意識，以適應學生畢業后的就業需求。

4.2 拓寬多種溝通渠道，豐富教學方式

《網絡攻防實踐》課程是一門綜合性、實踐性都很強的課程，在課堂上我們采取“加強引導，攻防并存，重點在防”的策略，發揮以學生為主體的引導作用。采用多樣的課堂形式和案例，激發學生的學習興趣和自主學習的積極性，提高學生綜合應用知識的能力。通過建立課程的站點和自由討論區，把教學大綱、課件、實驗、習題及答案、學習資料等教學相關的材料上載至課程網站上，幫助學生課余自學并方便師生間的交流。這種多元化的教學形式，有效提高了學習效率并增強學習效果。對于一些不方便演示的實時攻擊等內容，在備課時制作成教學錄像，同時鼓勵學生把學習的過程（問題和解決方法）記錄下來。在此基礎上，我們重點教授了網絡防御的相關原理和技術，幫助學生樹立正確的網絡安全危機意識，提高學生的網絡防御技術和技巧。

4.3 實例教學和綜合實驗相結合，豐富教學內容

由于網絡信息安全實踐性很強，我們在講授這門課程不僅抓課堂教學，而且抓實驗教學環節，注重學生實際動手操作能力的培養和訓練，不僅針對每一理論內容設計單獨的實驗，并將相關章節的內容綜合在一起，設計一個綜合實驗。由于綜合實驗包含了實驗內容較多，我們采用了分組開設實驗的形式，使學生有目標、按計劃完成實驗，并及時與老師聯系取得指導。這樣避免了學生在實驗過程中的孤立性和被動性，使學生可以通過相互交流討論開拓視野，提高學習的興趣。

4.4 設計創新環節，提升教學效果

研究創新型實驗要求學生綜合應用多門課程的知識，針對某些有創意的想法，在我們的指導下完成設計和實現的工作，其內容大多來源于教師的科研項目、學生的自主科研選題、社會實踐活動的應用需求，例如，基于圖像和聲音內容的數字水印研究、網站漏洞掃描實現、云計算安全等。請學生來講解自己研究的課題，并將優秀選題申報國家大學生創新性實驗計劃和上海市大學生創新活動計劃，這樣不但能提高學生的求知欲望、擴大知識面，而且能鍛煉學生的組織能力和創新能力，有效提升教學效果。

5 結束語

依據東華大學計算機科學與技術學院 “面向國際、面向企業、面向社會”的人才培養目標和要求，本著“寬口徑、厚基礎、重實踐、求創新”的原則，以“學生的全面發展與成才”為中心，通過對《網絡攻防實踐》教學內容、方法和手段的改革，實現本課程教學和實踐教學的更新，從而提高教學質量，提高學生的綜合專業能力。

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