網絡安全課程教學改革探究

劉銘 齊萬華

【摘 要】隨著互聯網的普及，網絡安全日漸成為了一個較為嚴峻的課題。針對目前網絡安全課程在教學過程中普遍存在的問題，作者提出建立高質量的網絡安全實驗室，搭建網絡安全實驗教學平臺，構建新型的實驗教學方法及增加攻防技術互動教學為一體的新型教學模式。通過該模式能夠有效的培養學生的知識應用能力，同時激發學生的創造性，有效的彌補了傳統網絡安全課程理論教學的不足。

【關鍵詞】網絡安全;課程改革;實驗教學

中圖分類號： TP393.08-4;G642.0 ? 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）06-0185-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.071

【Abstract】With the popularity of the Internet， network security has become a more serious problem. Aiming at the common problems commonly existing in the teaching process of the network security course， the author proposes to establish a high-quality network security laboratory， build a network security experimental teaching platform， construct a new experimental teaching method and add the interactive teaching of attack and defense technology as a new teaching mode. This model can effectively cultivate students' knowledge application ability and stimulate their creativity and make up for the deficiency of traditional network security course theory teaching.

【Key words】Network security; Curriculum reform; Experimental teaching

0 引言

信息技術的飛速發展大大改變了人們的生活方式，隨著互聯網的普及，計算機網絡成為信息的主要載體，人們對計算機網絡的依賴程度也日益增強。與此同時，隨著網絡規模的不斷擴大，網絡安全事件頻繁發生，計算機系統及網絡不斷受到攻擊，入侵手段也日漸復雜，這些都嚴重地威脅著互聯網的安全。面對日益復雜嚴峻的網絡安全形勢和急劇增加的網絡安全保障需求，網絡安全越來越被重視，同時網絡安全人才出現大量缺口，網絡安全人才的培養刻不容緩，迫切需要高校培養出大量高素養具備網絡安全知識的高技術人才。[1]網絡安全是一個綜合性強、交叉性廣的學科領域，涉及數學、通信、計算機和電子等諸多學科的知識和研究成果。網絡安全技術又是一門實踐性較強的課程，采用傳統的理論課堂講解，效果較差，在講授過程中宜采用理論與實驗相結合方法幫助學生全面理解。

1 課程教學目標

網絡安全課程是實踐性較強的科目，主要教學目標包括：

（1）了解計算機網絡安全的發展過程及重要性，關注國內外安全事件，了解網絡安全發展的最新成果。

（2）掌握并理解網絡安全相關的基本概念、知識體系、網絡安全標準和網絡安全管理。

（3）掌握網絡安全相關技術的基本原理，并能夠熟練運用相關技術解決實際問題。

通過網絡安全課程的學習，使學生能夠構建網絡安全知識體系結構，掌握網絡安全的理論知識，網絡安全的實用技術，同時熟悉網絡安全的一般方法，了解網絡安全發展的最新成果。培養學生運用相關知識解決網絡安全問題的能力，同時建立良好的網絡安全意識。

2 課程特點及存在的問題

2.1 課程特點

網絡安全課程是相關專業學生在具備了比較豐富的計算機專業基礎知識和計算機網絡相關知識基礎后，在高年級所開設的專業課，教學內容主要包括密碼學理論及應用、防火墻、PKI、入侵檢測、網絡攻防、木馬病毒、安全協議、操作系統安全、安全體系等，僅僅通過課堂的理論學習學生只能理解概念性的理論知識，缺乏知識的應用能力，學生要徹底的理解并掌握這些內容，必須借助實驗的過程來加深理解從而提高學生解決實際網絡安全問題的能力。計算機網絡安全實驗教學對于培養學生的創新精神和實踐能力有著不可替代的關鍵作用[2]。理論講解與實驗相結合的教學方式逐漸成為網絡安全相關課程的主流教學方式。

2.2 網絡安全課程存在的問題

目前網絡安全課程在教學過程中普遍存在以下問題：

（1）網絡安全課程理論性較強，如各種安全協議，IPSec、SSL等，協議普遍比較抽象、復雜、難于理解。各種加密算法DES、AES、RSA等，單純的課堂理論講解，學生普遍感到較難理解，沒有興趣，不知道這些算法的實際應用。而通過理論與實驗相結合的方式可以有效的幫助學生更加深入、細致地理解理論內容，提高實踐能力。然而，大多數高校的網絡安全課程偏重于理論教學，實驗教學相對滯后[3]。大多高校并沒有專門的網絡安全實驗室，或者已建立實驗室但實驗設備陳舊，跟不上網絡安全技術發展的步伐，目前只有條件比較好的高校建立了專用的、設備齊全的網絡安全實驗室。

（2）實驗作為課程理論教學的輔助，大多高校缺少重視，不能充分挖掘實驗的教學功能，將實驗與理論知識講解緊密結合，借助實驗例子演示講解課堂效果會更好。很多學校實驗課程主要停留在教師演示、學生驗證階段，學生缺乏思考的主動性，并不具備相關知識的應用能力。同時實驗內容設置較零散，不能幫助學生構建完整的知識體系結構。

3 教學改革思路

隨著信息安全學科日新月異的發展，人才培養要求不斷提高，為了進一步提升網絡安全課程教學質量，提高學生對理論知識的理解和掌握，現提出以下幾點網絡安全課程教學改革的思路。

（1）建立高質量的網絡安全實驗室。

為了更好地培養學生動手能力和創新能力，實驗課程不僅要包含基礎的理論實驗內容，如密碼學、身份認證、數字簽名等，還要有網絡的攻防，整體安全網絡的規劃與設計，網絡系統的安全維護與管理等。通過對真實網絡環境的模擬，將直觀的實際動手操作部分和理論知識有效的結合在一起，不僅促進了學生的學習積極性，并且提高了理解和動手能力。

（2）搭建網絡安全實驗教學平臺。

在教學過程中，講解完知識點的內容之后，通過書上對應知識點的例子或自行設計相關實驗實例體現所講知識點。通過這種講解與實驗相結合的方法降低學生理解知識的難度。在每一部分課程講授完畢后，對需要重點掌握的內容，老師與學生共同討論確定具體實驗方案及流程，讓學生按照所確定方案做實驗，在應用過程中理解書本知識。在學生較好的掌握了基礎知識并對網絡安全有比較全面的認識后，可以讓學生根據書本內容自行設計實驗方案，在此過程中不僅提高了學生的興趣，并且進一步激發了他們的創造力。這種自主式的實驗對學生有較強的吸引力，提升了學生的實踐能力[4]。

（3）構建新型的實驗教學方法。

針對傳統教學模式的弊端，新型的實驗教方法從培養學生的興趣點出發，最大限度的提高學生獨立思考和解決問題的能力。在新型的實驗教學模式中以學生為主體，將課程的教學過程分為三個階段：理論講解，實驗操作，綜合設計。分階段的教學模式，使學生對學習網絡安全知識從理解到應用，循序漸進，同時對提高學習的積極主動性具有非常好的效果。

（4）增加攻防技術互動教學

網絡安全中攻防技術對學生的基本理論知識和應用實踐技能要求較高[5]，在學生具備了一定基礎后可以在學生中開展攻防技術比賽。但是攻防技術對學生知識素養要求較高，只有少數的學生能夠達到要求，考慮到這種情況，筆者與所在教研室教師采用組織部分學生成立興趣學習小組的形式開展教學，同時經常組織學生參加省級、國家級的網絡攻防技術線上個人挑戰賽和線下分組對抗賽，每次比賽后進行小組討論并分享總結經驗，通過這種方式提高了學生的學習興趣，同時在實踐中不斷提高。

4 結語

本文針對網絡安全課程存在的一些問題進行探討，同時提出新型的課程教學模式，通過實驗指導課程理論教學，用形象具體的實驗過程幫助學生理解抽象復雜理論，并在理解基本理論的基礎上通過設計實驗方案進行提升，通過攻防技術比賽提高學生的學習積極性。該教學模式有利于培養學生的知識應用和實踐動手能力，激發學生的創造性。

【參考文獻】

[1]魏彩霞，劉運奇.大學計算機基礎中融入信息安全的教學改革與實踐探索[J].江蘇第二師范學院學報（自然科學），2015，31（12）：28-30.

[2]姚罡，王鑫.計算機網絡安全實驗教學改革初探[J].陜西教育：高教版，2009，（6）44，47.

[3]王小耿.網絡安全課程教學改革研究高校網絡安全實驗室建設探[J].電腦知識與技術，2016，12（35）：97-98.

[4]傅彥銘，陳攀.以實驗為中心的網絡安全課程教學改革探索[J].軟件導刊，2012，（6）：192-193.

[5]焦健.高校網絡安全教學改革探究[J].中國電力教育，2014，（23），66，83.