計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)探討

陳劍洪

摘?要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)本科學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的專業(yè)必修課。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)信息與網(wǎng)絡(luò)安全防范的基本方法；熟悉計(jì)算機(jī)信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)基礎(chǔ)理論；了解當(dāng)前計(jì)算機(jī)信息與網(wǎng)絡(luò)安全方面所面臨的問題和對策；培養(yǎng)學(xué)生維護(hù)計(jì)算機(jī)信息與網(wǎng)絡(luò)安全的能力，為學(xué)生今后進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí)、研究信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從線上線下教學(xué)、虛擬機(jī)的使用以及興趣驅(qū)動(dòng)這三方面，提出了網(wǎng)絡(luò)工程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的教學(xué)改進(jìn)措施。這些措施有助于激發(fā)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型；網(wǎng)絡(luò)安全；計(jì)算機(jī)；本科；教學(xué)

中圖分類號：TB?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.14.089

0?引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)的高度普及，很多高等院校為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全”課程。學(xué)生這門課程中，將學(xué)習(xí)如何應(yīng)對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中主流的攻擊類型和網(wǎng)絡(luò)威脅，對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全保障。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后，可具備網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全管理的能力。

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的教學(xué)模式是線下面授。由于疫情防控，高校大規(guī)模實(shí)行線上授課。

線上教學(xué)與線下教學(xué)相比，二者各有千秋。線上線下混合的教學(xué)模式逐漸成為主流。

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)必修課。同時(shí)，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的專業(yè)課程很多。幫助學(xué)生梳理好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全與這些相關(guān)課程的關(guān)系，有助于學(xué)生取得更好的學(xué)習(xí)效果。目前，各種針對大學(xué)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全競賽越來越多，比如“領(lǐng)航杯”江蘇省青少年網(wǎng)絡(luò)信息安全應(yīng)用能力競賽（高校組）。很多教師在探討以賽促學(xué)的新教學(xué)模式。這些學(xué)科競賽都著眼于前社會(huì)的新技術(shù)新方法，重實(shí)踐，可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。通過參加網(wǎng)絡(luò)安全競賽，學(xué)生可以提高自身創(chuàng)新實(shí)踐能力和鍛煉自己的社會(huì)競爭力。

1?將線上教學(xué)融入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程

在本科院校里，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全屬于計(jì)算機(jī)類的課程。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全之前，網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)專業(yè)學(xué)生會(huì)先修高級語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程。高中信息技術(shù)課程包含“信息系統(tǒng)的安全”。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生事先掌握的這些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)對學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是非常有好處的。教師在授課時(shí)，可以介紹一下網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)安全、電子商務(wù)安全等相近課程的區(qū)別，便于學(xué)生課后拓展學(xué)習(xí)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)過程中既重視理論知識(shí)，也要強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。線下模式中，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分別在多媒體教室和機(jī)房進(jìn)行。線上模式依靠互聯(lián)網(wǎng)實(shí)施。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺(tái)是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上的軟件系統(tǒng)。該平臺(tái)為線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供全面支持服務(wù)。常用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)有超星泛雅、中國大學(xué)慕課、智慧樹、職教云等。直播工具有免費(fèi)和收費(fèi)二種，教師可因地制宜，選擇合適的直播工具。如果經(jīng)費(fèi)有限，筆者傾向于使用免費(fèi)的直播工具，比如騰訊會(huì)議、釘釘在線課堂和QQ?群屏幕分享等。釘釘在線課堂有免費(fèi)的直播回放的功能。學(xué)生可以回看教學(xué)視頻，把不懂的可以暫停記下來，再在群里面問老師。教師可以用釘釘發(fā)布作業(yè)，學(xué)生把自己做好的作業(yè)拍照上傳釘釘。筆者采用泛雅平臺(tái)進(jìn)行期末考試。泛雅平臺(tái)里，題型分為單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題等，教師可根據(jù)需求選擇對應(yīng)的題型進(jìn)行題目的添加。30人以下的騰訊會(huì)議里，成員打開攝像頭是免費(fèi)的。教師可以開啟騰訊會(huì)議軟件進(jìn)行視頻監(jiān)考。

2?將虛擬機(jī)技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)

在網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐教學(xué)過程中，可以通過虛擬機(jī)軟件模擬具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前常用的虛擬機(jī)軟件有VMware、Virtual?Box和Virtual?PC等。筆者教學(xué)中，使用VMware來安裝Windows、DOS和Linux操作系統(tǒng)。

VMware?有時(shí)提示“此主機(jī)支持Intel?VT-x，但I(xiàn)ntel?VT-x處于禁用狀態(tài)”，此時(shí)無法運(yùn)行虛擬機(jī)操作系統(tǒng)。開機(jī)或重啟電腦，在出現(xiàn)計(jì)算機(jī)Logo的時(shí)候，按Delete鍵或F2進(jìn)入BIOS界面（可查閱計(jì)算機(jī)說明書）。進(jìn)入BIOS主界面后，找到?Intel?（VMX）?Virtualization?Technology?設(shè)置項(xiàng)，將默認(rèn)的?Disabled?改成?Enabled，開啟VT虛擬化。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)中，虛擬機(jī)比物理計(jì)算機(jī)有些優(yōu)越性，即安全性強(qiáng)、節(jié)約資源和靈活性高。惡意代碼是對網(wǎng)絡(luò)有危害的計(jì)算機(jī)代碼。最常見的惡意代碼有計(jì)算機(jī)病毒、木馬等。很多惡意代碼需要連接網(wǎng)絡(luò)才能觸發(fā)特定的行為。直接在學(xué)校機(jī)房里做惡意代碼實(shí)驗(yàn)可能會(huì)對校園網(wǎng)造成威脅。筆者在進(jìn)行計(jì)算機(jī)惡意代碼實(shí)踐教學(xué)時(shí)，在虛擬機(jī)之間搭建一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。虛擬機(jī)用虛擬設(shè)備取代了傳統(tǒng)物理硬件，從而降低了昂貴硬件的前期成本。以VMware為例，如果準(zhǔn)備增加增加新虛擬硬件，可以選擇需要添加新硬件的虛擬機(jī)，點(diǎn)擊編輯虛擬機(jī)設(shè)置。在添加硬件向?qū)Ю?，可選擇硬件類型有CD/DVD驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、網(wǎng)絡(luò)式適配器、USB控制器、聲卡、并行端口、串行端口、打印機(jī)、通用SCSI設(shè)備和可信平臺(tái)模塊。CA（Certificate?Authority，證書授權(quán)）的安裝配置實(shí)驗(yàn)的軟件是Windows?Server?2012。但是，目前大多數(shù)學(xué)校機(jī)房計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是Windows?7或Windows?10。用虛擬機(jī)軟件，學(xué)生可以靈活地在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，比如Windows?7、Windows?Server和Linux等。學(xué)生可使用Windows?Server?2012虛擬機(jī)來完成證書授權(quán)實(shí)驗(yàn)。

3?激發(fā)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的興趣

興趣是最好的老師。如果一個(gè)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全很感興趣，那么他就一定會(huì)積極地把這門課學(xué)好。興趣還可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力不斷提高。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全的興趣，可以讓學(xué)生課后上網(wǎng)了解社會(huì)對網(wǎng)絡(luò)安全工程師的迫切需求。現(xiàn)在大部分學(xué)生有計(jì)算機(jī)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)到的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保護(hù)自己的計(jì)算機(jī)。學(xué)生參加網(wǎng)絡(luò)安全方面的科技競賽可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、綜合能力和科學(xué)素質(zhì)。

教師可以指導(dǎo)學(xué)生參加網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。學(xué)生申報(bào)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目后，可獲得經(jīng)費(fèi)支持。創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目有結(jié)題要求，比如發(fā)表論文、獲得專利授權(quán)和獲得軟件著作權(quán)授權(quán)等。學(xué)生在做項(xiàng)目的過程中，科研能力會(huì)有很大提高。完成的科研成果對于學(xué)生在大學(xué)四年級求職和考研也有很大幫助。

4?結(jié)束語

教學(xué)方式對教學(xué)效果的成敗有很大影響。線上模式與線下模式各有所長，本文提出將線上模式融入到線下教學(xué)中。實(shí)踐證明，將虛擬機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)軟件，這節(jié)省實(shí)踐教學(xué)開支、保護(hù)校園網(wǎng)絡(luò)安全、讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)更方便靈活。另外，參加網(wǎng)絡(luò)安全科技競賽和大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。提出的這些教學(xué)措施可供其他網(wǎng)絡(luò)安全任課教師參考。

參考文獻(xiàn)

［1］安曉光.基于線上線下混合模式的《嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用》的教學(xué)改革與實(shí)踐.科技風(fēng)，2022，（36）：131133.

[2]孫飛翔.以學(xué)科競賽驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究.科學(xué)咨詢（教育科研），2022，（07）：112114.

[3]林顯寧.基于多平臺(tái)的線上教學(xué)模式研究.黑龍江科學(xué)，2022，13（19）：131133.

[4]張智龍.虛擬機(jī)技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中的應(yīng)用分析.電腦知識(shí)與技術(shù)，2021，17（34）：209210+222.

[5]張昀.以興趣驅(qū)動(dòng)的沉浸式教學(xué)模式設(shè)計(jì)及評價(jià)機(jī)制.大學(xué)教育，2021，（04）：126128.

[6]張新艷.基于虛擬仿真平臺(tái)+項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)研究與探索.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2021，（01）：108109.