應用型本科院校網絡安全實踐教學初探

金桂月 路瑩 劉娜 金基宇

摘要：網絡安全實踐教學是網絡安全教學體系的一個非常重要環節，是培養學生實踐能力和創新能力的重要途徑。通過對目前應用型本科高校網絡安全實踐教學現狀及存在問題的分析，研究和探索了實踐教學環節的規律，提出了設計科學的實踐教學過程、搭建虛擬實踐教學環境、進行互動式討論實踐教學、制定合理的實踐考核方式等方面的改革思路及措施。經過教學實踐表明，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：網絡安全 應用型人才 實踐教學 教學改革

隨著互聯網+等信息技術的飛速發展，網絡安全問題也成為各個系統和應用平臺必須要解決的實際問題。而目前網絡安全方面的人才嚴重不足，特別是無線網絡，云計算、大數據等網絡安全方面的人才更是十分缺乏。作為應用型本科院校，為了培養具有動手能力的網絡安全技術人員，必須實現從傳統教學模式到新型教學模式的轉變。

一、目前存在的主要問題

（1）目前很多高校存在網絡安全的專業方向，從密碼學，物理系統安全，計算機操作系統安全，安全管理，軟件安全，應用安全等方面單獨設置理論課程和實踐課程，而一般本科院校沒有網絡安全專業，只是在網絡工程專業下設置網絡安全技術的理論課程和實踐環節，在這樣有限的學時和學生差異較大的條件下，培養理論知識扎實、實踐能力較強的應用型人才成了巨大的挑戰。

（2）大部分應用型本科院校網絡安全課程開設時間較短，很多學校基本沒有網路安全實驗室，加之缺乏足夠的實踐教育經費，實驗條件還相對落后，很多實踐環節不能正常開設，開設的實驗也只是演示和驗證型實驗。造成理論知識掌握不牢，實際動手能力不足，在畢業后的實際工作環境中，不能很好地解決實際問題。

（3）由于網絡安全實驗環境及其復雜，受到的限制非常多，因此大多數情況下教師在授課過程中只是進行相關實驗的演示，學生只能被動地觀看，親自動手的機會非常少，學生只是有個印象，過后基本沒有太大的收獲，達不到實驗預期目標和實踐教學的效果。雖然傳統的教學方法能夠較好地引導學生的實驗思路，但是在整個實驗過程中學生始終是被動的接受者，極大地限制了學生的主動性和創造性，不可能培養出具有創新思維和創新能力人才。

（4）在網絡安全實踐課程考核中 ，通常實踐過程成績所占比例比較低，實踐教學成績主要以實驗報告的評價為主，因此不能反應學生真實的實踐能力，影響學生實踐環節的積極性，更多地關注實驗報告的攥寫。除此之外，考核內容的設置也過于固定，缺乏靈活性。

改革網絡安全課程的實踐教學，建立一個滿足應用型高校網絡安全教學要求的實踐教學體系，對培養具有創新思維和創新能力的網絡安全技術人才具有重要意義。

二、實踐教學改革的主要內容

（1）設計科學的實踐教學過程

網絡安全實踐教學，包括密碼與安全協議、網絡攻擊和網絡防御等實踐內容，同時還包括在網絡規劃中網絡安全解決方案的設計等。因此，針對不同的實踐內容設計“驗證型、設計型和綜合型”的網絡安全實踐項目。項目內容要充分結合當前網絡環境的實際，設置合理的實踐環節。同時，課程實踐內容也應充分考慮學生的基礎和興趣，為學生指定多個實踐方向，使學生可以根據自己的興趣和愛好在指定方向范圍內自主選題和自主實現。進而培養學生的獨立分析問題和解決問題的能力，切實提高學生的動手能力。

在實踐過程中，密碼的實踐教學采用了兩種模式。第一種模式是讓學生編程實現已有的密碼算法;第二種模式是讓學生自己設計新的密碼算法并實現，通過兩種模式相結合的方法，一方面讓學生對所學密碼算法有了更深的理解和掌握，另一方面培養了學生的創新的思維和創新能力。網絡攻防實踐教學是在構建的實踐平臺上進行，讓學生在具體的情景下可以進行攻擊，也可以針對不同的攻擊采取有效的防御措施。如在SQL攻擊的實踐教學中，學生在一個有漏洞的網站上進行攻擊，同時針對攻擊方法修改網站以防止相同的攻擊。在這個環節的實踐教學中，學生深刻理解了系統的漏洞會引起攻擊，認識到了系統安全性的重要性。在綜合實踐的環節，讓學生實踐了防火墻的設置。通過防火墻的設置，使學生了解了在網絡工程的實際情境中，安全應該考慮的因素和具體的采取的措施。極大地提高了學生的工程實踐能力和動手能力。

（2）搭建虛擬實踐教學環境

網絡安全實踐教學，需要有效的實踐平臺來支撐，因此搭建了虛擬實驗平臺。這個平臺既可以滿足多種實驗要求、又能夠保護計算機及網絡的安全使用。在具體操作過程中，針對有線網絡、無線網絡、大數據等不同的網絡環境，構建不同的虛擬仿真實驗環境，設計任務驅動式的實踐教學項目，強化基本技能訓練，注重學生綜合能力的提高。在實踐教學過程中，網絡攻防實踐、掃描和嗅探工具等的使用和網絡服務器的安全配置等實踐內容都在虛擬機的環境下完成。虛擬實踐環境的搭建，便于學生獨立自主地實踐各種網絡安全的實例，更好地鍛煉學生的實踐能力，教學效果顯著。

（3）進行互動式討論實踐教學

教學中充分利用互動式討論教學模式。對重點實踐教學內容精心設計討論課題，使學生對課題在討論中不斷得到深入地理解。同時強化學生的主體作用， 讓學生針對課題進行提問和思考，使學生從被動學習轉變為自主學習。學生針對討論課題，根據自己在實踐中的體會，進行思考和剖析，并提出自己的見解。并和指導教師及其他同學對解決方案進行具體說明、講解和分析。在整個過程中師生互動，學生之間互動，進行充分探討和爭論，使學生獲得對所探討問題的深刻理解和掌握，得出了有意義的結論。在這樣的討論教學中，充分調動了學生思考的積極性，從而培養了學生的思維能力和創新能力。

（4）制定合理的實踐考核方式

實踐課程注重學生實際動手能力的考核。具體實踐過程中，分組進行實踐課程的教學，對學生的評價采取過程考核和目標考核相結合的方式。過程考核對學生分析問題、處理問題能力、項目報告等多方面能力進行綜合評價。目標考核在虛擬實驗平臺上進行，針對不同的學生，選擇不同的考核項目，要求學生在規定的時間內完成規定的考核項目操作，根據學生的完成的時間及完成的準確度，給學生評價，進而考查學生的實際動手能力和靈活應對實際問題的能力。通過考核方式的轉變，學生的學習重點發生了轉變，更多的學習時間投入在具體解決問題的過程中，培養了學生的實踐動手能力和創新能力。

三、結論

本著培養網絡安全應用型人才為目標，不斷地改進實踐教學過程，結合課程教學實踐，形成了適應培養應用型人才的培養模式。構建合理的虛擬實驗環境，不斷地加強基礎實驗和綜合實驗的建設，通過制定合理的實踐教學考核方式，使學生將所學到的網絡安全知識應用到具體網絡安全實踐，實踐教學效果顯著。

教學改革是提高教學質量的一種有效途徑，要提高網絡安全技術課程的實踐教學質量，需要在教學實踐中不斷地總結經驗教訓，不斷地探索科學的實踐教學內容和方法，激發學生的學習興趣和主動性，培養出具有實踐能力和創新能力的網絡安全技術人才。

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