工程教育視角下高校計算機網絡安全教學的改革創(chuàng)新路徑探析

肖耿毅

(桂林師范高等專科學校數學與計算機技術系，廣西桂林，541199)

一、高校計算機網絡安全教學改革的重大意義

隨著社會的發(fā)展，計算機網絡已經融入社會的各個領域。無論是國防軍事領域，還是各級政府機關，甚至社會大眾家庭，日常工作和生活中都離不開計算機網絡的支持。正因如此，人們必須加強對網絡技術的研究，提高計算機網絡安全等級，從而保障互聯網健康穩(wěn)定發(fā)展。然而，在實際生活中，黑客入侵網絡、病毒泛濫、網絡犯罪等問題不僅給社會帶來很多不安定的因素，而且會給廣大人民群眾造成財產損失。要改變這種現狀，國家就必須加強計算機網絡安全管理，而計算機網絡安全管理需要大量的專業(yè)人才支撐，只有培養(yǎng)大量的計算機網絡安全人才，才能保障計算機網絡安全管理工作。因此，國家每年都在不斷加大對高校計算機網絡安全教學的投入。而高校也只有不斷地改革創(chuàng)新計算機網絡安全教學路徑，才能使網絡安全崗位擁有足夠的高素質計算機網絡安全人才。

計算機網絡學科發(fā)展到今天，已經形成一個完善的學科體系。計算機網絡安全的發(fā)展需要大量高素質的專業(yè)化人才，而高校又是培養(yǎng)計算機網絡安全人才的主陣地，因此，高校計算機網絡安全的教學改革具有重要意義。一方面，高校加強計算機網絡安全教學改革可以進一步提升教學質量，提高計算機網絡安全專業(yè)人才的培養(yǎng)質量，為我國計算機網絡安全發(fā)展夯實人才基礎。另一方面，高校是各種技術研發(fā)的重要場所，加強對計算機網絡安全的教學改革，有利于提升高校對計算機網絡安全技術的研究和探索，推進我國的計算機網絡安全技術的升級。可見，高校計算機網絡安全的教學改革對國家發(fā)展和社會進步有著重要意義。本文將重點討論計算機網絡安全教學的改革創(chuàng)新。計算機網絡安全課程不僅要求高校擁有完善的網絡實驗室和硬件設備，還要求高校必須擁有較好的實踐環(huán)境。因此，高校計算機網絡安全教學的路徑創(chuàng)新改革勢在必行。高校只有通過一系列的計算機網絡安全教學方法和實踐環(huán)節(jié)的教學改革，才能夠充分調動學生的積極性，培養(yǎng)和提高學生的專業(yè)實踐能力。

二、高校計算機網絡安全教學改革存在的問題

隨著我國教育改革步伐的加快，國家每年都會投入大量精力對教育領域進行深入改革。但是，受傳統(tǒng)教學理念影響，加之計算機網絡安全的教學在我國起步較晚，高校在改革實踐中還是存在一些問題。

(一)網絡實訓室設備不足、不配套

計算機網絡安全是一門實踐性比較強的課程，僅僅通過理論教學是很難讓學生真正掌握網絡安全的技術和原理，還必須在教學中加強學生的實踐。但是，目前我國的高校網絡安全實訓設備還難以滿足所有學生的教學需求。有的學校就算有相關的實訓設備，也是為網絡安全的部分技術準備的，缺乏統(tǒng)一完整的配套實訓設備，導致在教學過程中學生的實踐學習不足，使學習效果大打折扣。

(二)教學內容需要更新和完善

計算機網絡安全技術的發(fā)展十分迅速，各種技術和知識更新換代較快，但是高校在開展教學時給學生教授的知識和技術卻沒有緊跟社會發(fā)展步伐，導致很多畢業(yè)生踏入社會以后，遇到的問題和技術難題無法用所學知識解決。造成這種現象的主要原因就是高校計算機網絡安全教學內容沒有及時地更新和完善，教學中部分網絡知識出現真空。

(三)教學效果的評價機制不科學

受傳統(tǒng)教學思想的影響，目前我國很多高校在評估教學效果時仍學生的考試成績?yōu)橹鳌ｋm然很多高校都在積極落實對學生學習情況的全面評價，但從根本上講，學生的考試成績仍然占據主導地位。而學生并不完全清楚，所學的知識能夠解決什么樣的實際問題。這就反映出高校對學生實踐能力的評價還是略顯不足。

三、工程教育視角下高校計算機網絡安全教學的改革創(chuàng)新路徑

(一)計算機網絡安全教學方法的改革

為了進一步發(fā)展我國工程教育，培養(yǎng)更多高素質的計算機網絡安全人才，高校必須改革創(chuàng)新教學方法。但是，由于計算機網絡安全課程涉及范圍廣，所包含的內容種類多、數量大，而且應用新技術、新知識更新速度快，教學理論和實踐性都很強，因此，在教學改革過程中，高校必須注重理論與實踐的結合，創(chuàng)新教學改革路徑和方法，采用科學有效的教學方式。

1.啟發(fā)引導式教學

啟發(fā)引導式教學是指將教學內容與學生的實際情況有機地結合在一起，采用科學的方式引導和激發(fā)學生的學習興趣，發(fā)揮學生主觀能動性，使學生主動思考探索知識。因此，這種方法的關鍵就在于如何激發(fā)學生興趣，如何激發(fā)學生的積極性和好奇心。例如，給學生講授“互聯網遭遇黑客攻擊”這一知識點時，教師必須引導學生對“黑客”這一概念產生濃厚的興趣，讓他們更加積極主動地去了解和學習知識。為此，教師可以給學生播放有關黑客的電影，讓學生在電影情節(jié)中潛移默化地了解黑客，對黑客產生興趣。這樣，教師再去講解如何防范黑客攻擊的知識時，學生聽課就會更加認真，從而取得更好的教學效果。

2.案例教學法教學

計算機網絡安全所涵蓋的內容較多，涉及的教學情景比較抽象，如果教師采用正常的教學方式，學生很難理解。而引入案例式的教學方法就可以幫助學生更快地理解和掌握知識。例如，在學習計算機病毒這一章內容時，教師可以將工作中的實際案例引入課堂，引導學生一起編輯計算機病毒程序，讓學生親身體驗計算機病毒是如何攻擊電腦程序的，然后再組織學生一起編寫清除防御程序，學生在實踐中能夠更加清楚地了解病毒的原理，明白如何采取有效的措施來防止和預防各種計算機病毒。因此，案例教學法可以將學生的理論知識和實踐應用結合起來，讓學生主動去分析問題、解決問題，從而取得較好的教學效果。

3.任務驅動式教學

高校開展計算機網絡安全教學必須重視培養(yǎng)學生的實踐能力，應用任務驅動式教學法就可以滿足這一點。這是因為任務驅動式教學法能夠最大限度地提升學生的動手能力。在具體教學中，教師可以設計明確清晰的教學任務，讓學生在學習過程中更加有針對性，學習目標更加明確。教師可以根據教學大綱及教學安排，將教學任務分級細化，分成若干子任務讓學生去完成。這樣既可以結合本學校的校園網絡防病毒任務進行教學，也可以將校園網的防火墻設置方案作為教學任務，通過這些子任務來展開教學活動。學生需要親自動手去完成這些任務，在實踐中增加對知識的理解和記憶，并將以前學過的知識運用到實踐當中，從而提高計算機網絡安全的管理維護能力。

(二)計算機網絡安全實踐環(huán)節(jié)的教學改革

計算機網絡安全教學的改革創(chuàng)新路徑既包括教學方法的改革，也包括實踐環(huán)節(jié)的教學改革。其中，實踐環(huán)節(jié)的教學改革是提升學生綜合能力的有效途徑。同時，實踐環(huán)節(jié)的教學改革也能夠為學生日后的互聯網職業(yè)生涯奠定扎實的實踐基礎。另外，由于計算機網絡安全的知識和概念比較抽象、難以理解，教師需要給學生創(chuàng)設更多的實踐教學情境，讓學生在實踐動手過程中不斷強化對計算機網絡安全知識的理解和應用。在具體開展過程中，教師應該充分考慮兩方面的問題：一方面，當前計算機網絡安全的職業(yè)環(huán)境條件要求較高，在現有的環(huán)境下搭建健全的實驗情境比較困難，學生實踐的教學深度不夠。因此，在進行實踐課程的實驗設計時，教師要充分考慮課程的難度。另一方面，隨著社會的發(fā)展，網絡安全技術發(fā)展迅速，新技術新設備更新換代較快，教學傳遞的知識技術在現實中很難跟上社會上技術的發(fā)展步伐。這就要求教師不斷創(chuàng)新改革教學實踐，將更多新技術新經驗融入日常教學，全面提高學生的計算機網絡安全技能。

1.科學創(chuàng)設實踐項目，滿足職業(yè)能力需求

開展實踐環(huán)節(jié)的教學，必須明確具體任務和教學目標。這樣，學生在學習、實踐過程中才會更有針對性，否則就會感到茫然，對所學知識無從入手，抓不住重點。因此，教師要結合計算機網絡安全職業(yè)能力的培養(yǎng)，創(chuàng)新設計學習任務和目標明確的實踐項目，最大限度地豐富實踐項目的內容。本研究將計算機網絡安全的實踐項目創(chuàng)設為常用網絡測試命令、端口掃描、網絡嗅探、宏病毒制作與清除、木馬攻擊與防范、賬號口令破解、加密算法的實現、郵件的數字簽名、數據庫安全、服務器的安全管理等實踐項目。通過科學創(chuàng)設實踐項目，教學可以極大地滿足學生的職業(yè)能力需求。

2.科學設計實踐教學項目，滿足實踐工作任務

計算機網絡安全教學的實踐課程不僅需要教師引導學生做許多驗證性的實驗，還要教師指導學生科學應用安全工具軟件或者各種安全檢測技術。但是，在學生完成這些學習任務過程中，教師必須將學生置于真實的工作情景下，讓學生更加深刻地掌握網絡安全教學知識，全面提高學習質量。如果教師組織的實驗教學過程與實踐相脫節(jié)，那么即使學生能夠按照教師的要求完成各項實驗，他們最后也不清楚實驗的具體用途，更無法將生活實際中的具體情形與實驗進行聯想對比。最終，學生無法在實踐中運用所學的知識。因此，教師應該科學設計網絡安全的實踐教學課程，按照從大到小、從內到外的方式，構建一體化實踐項目，讓學生在實踐過程中逐漸提高自身的學習能力、團隊合作能力及分析問題解決問題的能力，為將來的職業(yè)生涯奠定良好的實踐基礎。

3.創(chuàng)新實踐教學路徑，利用學校網絡中心展開實訓

普通高校在開展計算機網絡安全教學時，因實驗條件和設備有限，無法完成一些專業(yè)性很強的實驗，如防火墻配置安全網關、入侵檢測系統(tǒng)、網絡代理等。但是，學校網絡中心卻有實現這些實驗的全部條件，高校的網絡中心是負責學校各個部門日常網絡安全運營維護管理的單位。因此，教師可以創(chuàng)新實踐教學路徑，將網絡中心作為學生開展網絡安全實驗課程的訓練基地，全面培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。另外，教師可以分批安排計算機網絡技術專業(yè)的學生進行網絡安全課程的實驗訓練，讓學生參與到日常的網絡安全運營維護之中。在這樣的教學情境下，學生就能夠處理一些日常的網絡安全故障、病毒檢測和木馬預防的實際工作。這對于學生計算機網絡安全實踐能力的增長大有裨益。

(三)拓展計算機網絡安全課堂教學范圍的改革

當前的互聯網已經融入社會的各個領域，計算機網絡安全涉及的內容較多，僅僅通過課堂的講解和大量實驗，教師只能將基本的概念知識、理論灌輸給學生，很難全面涵蓋計算機網絡安全教學的全部內容。因此，高校教師需要充分利用網絡交互工具拓展計算機網絡安全課堂教學的范圍，巧妙地對課堂教學進行無限延伸。

1.充分利用網絡交互工具的試聽效果，激發(fā)學生的學習興趣

在開展計算機網絡安全教學時，教師要利用互聯網交互的視聽效果，激發(fā)學生的學習興趣，使學生不僅能夠感受到學習的快樂，而且更有獲得感。例如，教師可以運用多媒體網絡中心，為學生系統(tǒng)地展示計算機網絡安全方面的知識。一方面，教師可以將網絡知識做成PPT、思維導圖等，增加學生對知識的記憶深度，幫助學生系統(tǒng)梳理知識體系，提高學習效率。另一方面，教師可以運用多媒體教學設備，給學生播放計算機網絡安全的相關視頻和影像資料，播放現實社會中的一些具體案例，讓學生形成更直觀的認識。這樣才能夠全面提高學生的學習興趣，取得更好的教學效果。

2.利用網絡交互工具龐大的信息承載力，為學生提供足夠的學習資料

計算機網絡安全學科涵蓋了很多知識，學生想要學好這門課程，就必須閱讀大量的資料。因此，教師要增加學生對計算機網絡安全有關資料的閱讀量，拓展和開闊學生的思想和眼界。在傳統(tǒng)的教學模式下，學生很難便捷地獲取豐富的計算機網絡安全知識，而利用網絡，學生就可以隨時搜索自己所需要的知識，并加以閱讀和學習，為學習提供便捷的途徑。例如，學生想要了解當前互聯網生態(tài)環(huán)境下的各種計算機病毒、木馬程序，按照傳統(tǒng)的方式，需要在咨詢教師的情況下到圖書館查閱大量的資料，費時費力且效率低下，然而，網絡這個工具有龐大的信息承載力，學生使用網絡進行查找時可以輕松地查到自己所需要的計算機網絡安全學習資料并加以學習，節(jié)省時間，使其有更多的時間投入到學習當中。

3.利用互聯網交互工具加強師生互動

教師可以利用互聯網交互工具如班級的QQ群或微信群，進一步擴大課堂教學效果。一方面，教師可以將自己制作的計算機網絡安全教學課件和視頻上傳到班級的QQ群里，讓學生利用課余時間、休閑時間提前預習將要學習的內容，也可以將重點知識發(fā)到QQ群上，引導學生加強對重點知識的鞏固學習。另一方面，教師還可以在QQ群或微信群中設置具有探究價值的話題，引導學生進行討論交流。教師再根據學生聊天記錄了解學生的學習情況，不斷完善自身的教學計劃，從而加強教師與學生的互動溝通，拓展計算機網絡安全課堂教學的范圍，巧妙地對課堂教學進行無限延伸。

總之，隨著互聯網信息技術的高速發(fā)展，計算機網絡安全已經成為人們關注的重要話題。為了保障網絡健康有序的運行，高校必須加強對計算機網絡安全教學工作的研究，不斷探究教學路徑的改革。教師必須明確教學目標和任務，改善教學方法，在教學中不斷地總結教學經驗，為學生創(chuàng)造更多的實踐環(huán)境，使學生有更多的機會參與到網絡安全的設計及網絡安全的維護中，從而進一步提高學生的網絡安全綜合實踐技能。