地方二本院校網絡安全類課程實踐教學探究

石元泉

摘要：簡要介紹國內外高校在實踐教學方面的相關工作以及我國網絡安全人才培養現狀與主要問題：提出適合地方二本院校網絡安全應用型人才培養的網絡安全類課程實踐教學模式，分別從課程實踐教學知識體系框架設計、融合課程理論與實踐的教學模式、課程實踐實訓與項目3個方面闡述實踐教學的實施方案和主要途徑。

關鍵詞：地方二本院校；應用型人才；網絡安全類課程；實踐教學模式

引 言

作為全球最大的信息聚集地，互聯網已經成為人們工作和生活的必備工具和場所，但是互聯網作為一個龐大而復雜的網絡系統，它直接牽動著國家或社會層面所涉及的每一根神經 。2014年，習總書記指出“沒有網絡安全，就沒有國家安全”，隨后，我國專門成立了中央網絡安全和信息化領導小組，統籌協調各領域網絡安全和信息化重大問題，不斷增強安全保障能力 。由此，我們需要堅實的后備力量支撐著這個網絡的正常運作，對國家的安全、經濟的發展和人們的切身利益提供有力的保障。

作為培養人才的高等院校，網絡安全類課程已經成為計算機相關專業必不可少的專業主干課程，也是學生必修的專業課程，為網絡規劃、網絡建設和網絡實施提供有效的指導方針，為加固網絡系統、保障網絡正常運作提供堅實的理論基礎。因為人們對網絡安全的疏忽，往往會使網絡安全問題上升到國家政治、軍事安全等層面。目前，已經有很多985或211高校增設了網絡安全相關專業 ，但對于地方二本院校，網絡安全相關專業的申報和審批工作非常艱難。由于社會對網絡安全應用型人才需求量極大，作為培養應用型人才的地方二本院校的通常做法是將網絡安全類課程作為計算機相關專業（多為網絡工程專業）的部分培養計劃，或是作為該專業的一個方向課程，來培養和滿足社會對網絡安全人才的需求。

目前，社會對網絡安全相關人才的需求供不應求，這說明人們的網絡安全意識日益提高，同時，也說明了網絡安全在人們工作和生活中的重要性。根據社會對網絡安全人才的需求，我們應該培養滿足社會不同領域、對安全級別有不同要求的各類網絡安全人才，諸如信息安全、系統安全、網絡安全、數據安全等人才培養。應用型地方二本院校在培養網絡安全人才時，應該更多地注重學生對網絡安全技術的掌握，通過實踐掌握技術和加深理論認識。因此，在網絡安全類課程具體教學過程中，我們更要摒棄傳統的教學方式，結合現代的教學手段和實驗平臺，以應用為主線，側重實踐教學，加深學生對理論知識的運用和掌握，為我國培養符合當今社會需求的網絡安全應用型人才。

1 相關工作

在高校實踐教學問題上，歐盟委員會于1996年發表了題為《教與學：邁向學習化社會》的政策白皮書，并指出：為適應信息化社會需要，轉變觀念，培養“厚基礎、寬口徑”人才，加強企校結合，發展多種形式的歐洲學徒制培訓，培養學生的實踐與就業能力 。為培養學生的實踐能力，國外高校重視培養學生的創新精神、實踐能力，并鼓勵學生敢于想象，勇于探索，能獨立發現問題和解決問題，如德國的實踐教學模式就是讓學生在生活中進行創新和培養綜合能力，作業通常在圖書館完成，或者借助網絡進行各種研究與調查。對于人才培養形式，以MIT為代表的美圈高等教育在實踐教學改革策略上主要通過3種途徑實現：①吸收70%～80%本科生參與到科研過程和各環節中；②學校與企業合作，組織約30%本科生參與某項設計或工程實踐；③鼓勵優秀學生參與探索創新或創業，強調對學生科研創新能力、實踐能力和團隊合作能力的培養。美國綜合性理T類大學教育呈現兩個主要趨勢：①優化科學核心課程、發展人文課程和跨學科相關課程，促進通識教育發展；②關注實踐性教育，促進學生科研能力和團隊協作能力的發展。近年來，國外高校在人才實踐能力培養方面，提供了各種務實的人才培養策略，加大了教育工作力度，拓寬了各種人才培養實施方法或途徑 。

在國內，對于計算機類相關專業的人才培養，盡管其培養理念結合了國外先進的教學模式，但目前國內高校的人才培養特點多呈現以傳授科學知識和方法的傳統教學模式為主線，以固定實驗教學模式為補充，淡化了對學生實驗水平、動手能力和創造能力等實踐能力的培養和考核，特別是對于網絡安全類課程容易忽視對學生應用實踐能力的培養 。當前，我國所面臨的一個重要問題是網絡安全人才需求量大，但學校所培養的網絡安全人才遠遠不能滿足社會的實際需求。我國高校開設網絡安全類課程主要有兩種模式：①高校已經有信息（/網絡）安全專業，現階段該專業主要集中于985/211重點院校，以及跟同家安全機構聯系緊密的院校（包括軍事院校、公安大學和警察學院等）；②高校還沒有網絡安全相關專業，特別是地方二本院校，基本上沒有開設相關專業。為滿足社會對網絡安全應用型人才的實際需求，地方二本院校在汁算機相關專業中開設了網絡安全方向課程，以便培養出能從事網絡安全、系統安全和數據安全等技術工作的安全管理人才。

對于應用型人才培養的地方二本院校，日前在網絡安全人才培養上存在以下問題：①在網絡安全類課程規劃上，其課程體系、結構、內容等方面的設計不夠合理，章與章之間沒有太多關聯性，沒有形成一個比較合理的知識體系；②按照書本編排的思路，采用傳統的教學方式給學生灌輸式的授課，教學效果欠佳；③因為實踐和實訓場地的條件不夠完善，實踐課和實訓課開設不夠，甚至沒有開設，從而導致了學生的實踐動手能力不夠，無法滿足社會對人才的實際需求。針對地方二本院校在網絡安全應用型人才培養方面存在的不足，重點加強對網絡安全類課程實踐教學方面的探索與研究，突出實踐教學，強化學生實際動手能力，在計算機相關專業基礎上逐步建設和完善網絡安全方向課程，培養面向應用的網絡安全型人才。

2 網絡安全類課程實踐教學模式

針對目前絕大多數地方二本院校還沒有網絡安全相關專業的情況下，為社會培養實用的網絡安全人才，依托計算機相關專業設置網絡安全方向已成為各地方性本科院校公認的做法。根據我國對應用型人才培養的基本策略，按照“優化課內、強化課外、交叉滲透、功能互補”的課程建設思路，以及“人才培養方案一實踐教學知識體系一實踐實訓教學大綱+資源網站一理論與實踐教學+實踐實訓教學方法與項目”的實踐路線，文章提出一種具有動態更新的、適應社會對網絡安全應用型人才需求的網絡安全類課程實踐教學模式，如圖1所示。

網絡安全類課程作為計算機相關專業網絡安全方向人才培養的一類重要課程，它集理論性、操作性、實踐性和創新性為一體，并具有交叉學科理論多、知識點多、覆蓋面寬、系統要素多等特點。我們首先對網絡安全類課程教學內容、實踐實訓教學大綱進行探究；然后針對實踐實訓教學，探究具體的實驗項目內容設計，從培養學生的研發和創新能力出發，有針對性地探索相應的實踐實訓項目，主要表現為以下3個方面：

2.1 課程實踐教學知識體系框架設計

由于網絡安全技術所涉及的知識面較多，在網絡環境中所涉及的范圍較廣，很多高校在制定網絡安全類人才培養方案、課程設置和實踐環節等問題上存在許多不足，其針對性不強，不能很好地適應社會對網絡安全類人才的實際需求。針對網絡安全問題的日益升溫，地方二本院校在沒有網絡安全專業的情況下，需要拓寬網絡工程等計算機相關專業學生在網絡安全方向上的知識面，注重實踐能力和創新能力的培養。基于此，我們設計了適合于地方二本院校網絡安全類人才培養的課程實踐教學體系框架，如圖2所示。通過對課程實踐教學底層設計、知識體系設計和創新內容設計，制定網絡安全類課程實踐實訓教學大綱，具體考慮以下3個方面：

（1）探討和設計以培養應用型人才為目標的網絡安全類課程體系，從網絡安全基礎、系統安全、數據庫安全、主機安全和整體網絡安全等層面考慮課程的合理設置。

（2）對網絡安全類課程的理論教學內容進行合理設計，不僅使學生能了解過去，而且還要使其了解和掌握該課程知識領域中的前沿性知識，不僅讓學生學習知識，而且要讓學生創造知識。

（3）針對課程理論教學內容，充分設計出能培養學生創新能力的實踐實訓項目。

2.2 融合課程理論與實踐的教學模式

針對網絡安全類課程對學生實踐能力培養的要求，探討理論與實踐相融合的新教學模式，充分利用現代化教學設施和實驗室實驗平臺，使理論教學與實踐教學同步進行，通過實驗實訓及時加深學生對理論知識的掌握。在課程教學方法上，可重點考慮采用案例式、探究式等多種方法對學生進行誘導，利用多種不同教學方法的融合與交叉，啟發和激發學生對知識的掌握、對問題的解決。可采用的教學模式有：

（1）案例式教學模式。在講解網絡安全類課程時，考慮通過幾種方法對內容進行講解：①對已經發生的網絡安全事件進行闡述，包括經濟損失、社會影響、工作原理及模擬動畫演示等教學途徑；②利用特定的網絡攻擊方式和病毒感染機制作為實例，介紹其工作機制、模擬其攻擊或感染場景；③利用已搭建好的網絡攻擊平臺向學生演示黑客或病毒對網絡的攻擊或感染過程。通過案例式途徑對理論知識進行講解，可以幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握網絡安全基本原理和技術，激發學生的學習興趣并使學生自覺地學習理論知識和進行實踐操作。

（2）探究式教學模式。為加強學生的創新學習能力，可以在講授網絡安全類課程時提出一些與所授課程章節內容相關的若干自主學習專題，激發學生的自主探究欲望、發掘學生的自主探究潛能，同時，通過適當的點撥，誘導學生探究自己感興趣的方向。通過探究式教學方法，可以激發學生的學習和實踐能力，同時還可以提高學生的創新能力和對問題的研究能力。這種教學方法極大地調動了學生的積極性，提高了學生綜合素質以及獨立分析問題、解決問題的能力，同時，通過學牛之間、學生與老師之間的合作，使學生學會相互協作的團隊精神。 （3）解析驗證教學模式。在網絡安全類課程的教學過程中，需要借助許多教學輔助工具用于對理論教學所涉及原理和技術進行闡述、解析并驗證，比如，數據加解密、網絡報文監聽、入侵檢測和病毒分析等輔助教學軟件。在理論教學的同時，利用這些軟件來形象地、簡易地驗證原理性知識、分析網絡報文、了解網絡入侵和病毒構成等問題。通過解析驗證教學模式，使學生輕松愉快地了解和掌握課程的理論知識。

2.3 課程實踐實訓與項目

在實踐實訓教學上，要充分考慮該課程所涉及的最新技術，緊跟前沿技術，淘汰之前一些過舊的實驗項目，及時添置一些與新技術有關的新實驗項目。對于網絡安全類課程的實踐實訓教學，可根據合理的人才培養目標和課程培養要求分別進行實踐教學與實訓教學探究。

（1）根據人才培養目標，考慮多途徑實驗教學環節：①課內實驗環節，根據教學計劃，理論課程學習完成后，由任課教師或實驗指導教師指導所有學生完成基本的配置類和驗證類實驗；②綜合性項目設計環節，利用課程所學內容和已經完成的網絡安全實驗項目，針對典型的應用需求，完成網絡安全典型加解密程序設計、操作系統與數據庫安全策略設計、網絡攻擊平臺的搭建與測試、網絡入侵和病毒感染的防御策略設計等；③創新設計環節，引導學生逐漸深入學習網絡安全原理與技術，研發相應的網絡安全系統；④畢業設計環節，結合指導教師在網絡安全方面所從事的研發工作經驗，指導學生開展畢業沒計，進一步鍛煉能力，提高學生的綜合素質。

（2）根據課程培養要求，考慮多種實驗內容：網絡安全類課程實驗內容豐富，涉及的實驗項日可以大致分為安全配置類、驗證類、設計類和綜合類等實踐項目。由于網絡安全技術更新速度較快，在考慮實踐實訓項目時，要根據學校培養應用型專業人才要求，動態地更新實踐項目內容。

3 結語

計算機與網絡技術的迅速發展，改變了當今社會人才培養模式，教學方法、途徑和資源等都可以借助于網絡平臺開展。如何培養和引導當代學生掌握、管理和維護先進的計算機網絡平臺是我們現在面臨的最為現實和重要的問題，特別是對于網絡安全應用型人才的培養尤為重要。針對目前地方二本院校在網絡安全類人才培養方面所存在的問題，我們深入探索如何將網絡安全類課程實踐教學納入人才培養計劃和培養目標中，在沒有網絡安全專業的情況下，將網絡安全方向作為計算機相關專業人才培養的一個重要方向，同時，側重于改變傳統不科學的教育與教學觀念，培養更加適合國家所需的網絡安全應用型人才。