網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)研究探索

曲海平+劉鵬

摘 要 本文根據(jù)作者對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)、分析，并在此基礎(chǔ)上，提出了注重任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)，以及采取多元化、綜合型的考核方式等改革建議。希望能夠通過(guò)改進(jìn)課程，更好地服務(wù)于培養(yǎng)“懂技術(shù)、能操作、會(huì)應(yīng)用”的高素質(zhì)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)安全人才的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)安全 教學(xué)研究 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)實(shí)踐 CDIO

0引言

在信息科技飛速發(fā)展的今天，我們生產(chǎn)、生活的方方面面與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系都越來(lái)越緊密。相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)安全，的重要性也得到越來(lái)越多的關(guān)注。大至國(guó)家安全層面，譬如國(guó)家機(jī)密保護(hù)與反黑客攻擊；小至日常生活層面，譬如QQ密碼被盜或是木馬病毒傳播等，都使得人們對(duì)“網(wǎng)絡(luò)安全”這一名詞不再陌生。在這一大背景下，社會(huì)對(duì)在信息網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)方面專業(yè)技能的人才需求不斷增加，因而為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的信息安全技術(shù)人員也成為計(jì)算機(jī)高等教育階段的重要任務(wù)。盡管目前網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相關(guān)的課程已經(jīng)在國(guó)內(nèi)諸多高校開(kāi)展了一段時(shí)間，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但筆者通過(guò)所在高校指導(dǎo)這門課程的授課實(shí)踐，以及對(duì)其他院校該課程的觀察、思考，仍注意到本課程在課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)模式、考核方式以及特色培養(yǎng)若干方面都還有很大的提升空間。本文將從網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)分析展開(kāi)來(lái)，重點(diǎn)分析教學(xué)方法與手段和考核方式的改革兩方面的具體改進(jìn)建議，以期能夠更好地服務(wù)于培養(yǎng)“懂技術(shù)、能操作、會(huì)應(yīng)用”的高素質(zhì)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)安全人才的目標(biāo)。

1網(wǎng)絡(luò)安全課程特點(diǎn)分析

作為計(jì)算機(jī)專業(yè)高等教育課程中重要內(nèi)容之一，與其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程相比，網(wǎng)絡(luò)安全課程可謂特點(diǎn)鮮明：

一方面，涉及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)面廣，并處在日新月異的不斷更新中。對(duì)于本門課程而言，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，授課老師不僅需要將網(wǎng)絡(luò)安全最基本和最實(shí)用的概念、原理介紹給學(xué)生，更要將包括但不限于系統(tǒng)平臺(tái)加固、網(wǎng)絡(luò)通信安全、防火墻技術(shù)與虛擬專用網(wǎng)技術(shù)、密碼、病毒識(shí)別以及黑客技術(shù)等各方面內(nèi)容進(jìn)行講解。學(xué)生想要熟練掌握各項(xiàng)專項(xiàng)內(nèi)容，無(wú)疑需要具備一定的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)作為基礎(chǔ)。譬如，本課程中有關(guān)利用協(xié)議漏洞進(jìn)行DOS攻擊的內(nèi)容，要求學(xué)生至少對(duì)TCP/IP協(xié)議有一定的了解。由此可見(jiàn)，本課程知識(shí)涉及面廣、對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有一定的要求。此外，網(wǎng)絡(luò)安全在實(shí)踐中面對(duì)層出不窮、花樣迭出的攻擊手段，時(shí)刻都處在不停進(jìn)化當(dāng)中。因此，這門課程的知識(shí)又絕不局限于計(jì)算機(jī)固定的基礎(chǔ)知識(shí)上，是在始終不斷更新的。

另一方面，實(shí)踐性是網(wǎng)絡(luò)安全課程的顯著特征。事實(shí)上，本課程的建立便始于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐，并又隨著實(shí)踐要求不斷發(fā)展。因此，網(wǎng)絡(luò)安全的授課在注重理論、原理解釋的同時(shí)，更應(yīng)突出強(qiáng)調(diào)其實(shí)踐性的特點(diǎn)。只有讓學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H操作參與到例如搭建防火墻的配置、測(cè)試等活動(dòng)中去，才能真正體會(huì)到網(wǎng)絡(luò)安全課程的精髓。

2網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)方法改進(jìn)探討

2.1注重任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全課程的上述實(shí)踐性強(qiáng)的課程特點(diǎn)，授課教師在課堂上采取傳統(tǒng)方法進(jìn)行理論介紹之外，亦應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源，組織學(xué)生小組分工協(xié)作、布置任務(wù)并提供指引。通過(guò)這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的實(shí)踐教學(xué)模式，教師可以充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的好奇心、積極性，真正寓教于樂(lè)，學(xué)以致用。與這種課堂上的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的授課模式相配套，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)更可延展至課堂之外，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)案例、鼓勵(lì)學(xué)生參加相關(guān)競(jìng)賽、并與校外單位共同搭建實(shí)訓(xùn)基地供學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)，都是經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明非常行之有效的方法。具體而言：

（1）設(shè)置計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，作為實(shí)踐平臺(tái)。設(shè)置專門的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，包括常用的路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等硬件設(shè)備，構(gòu)建一個(gè)小型局域網(wǎng)，搭建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。設(shè)計(jì)一系列完整的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既包含基本的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)又給予學(xué)生一定的挑戰(zhàn)性。除了網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室的局域網(wǎng)環(huán)境，授課教師還可以考慮利用虛擬機(jī)技術(shù)，在局域網(wǎng)基礎(chǔ)上搭建仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行所需的網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)確定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、明確試驗(yàn)任務(wù)、分析遇到問(wèn)題、并求助授課老師進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的指引、解決問(wèn)題并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一系列的任務(wù)，各方面能力都能得到有效提升。

（2）結(jié)合熱點(diǎn)案例，營(yíng)造開(kāi)放式教學(xué)氛圍。在具體實(shí)踐任務(wù)的選擇上，授課教師須盡量緊貼實(shí)際，充分采用網(wǎng)絡(luò)、媒體上比較熱門的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的話題，營(yíng)造開(kāi)放式的教學(xué)氛圍。例如，每年的“3.15”晚會(huì)上都會(huì)集中曝光有關(guān)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全事故導(dǎo)致消費(fèi)者權(quán)益侵害的事件。這些案例可以經(jīng)過(guò)改造成為課堂上、試驗(yàn)中學(xué)生的任務(wù)，引發(fā)他們對(duì)于熱點(diǎn)問(wèn)題的創(chuàng)新思考，不必完全刻板遵循課本中的相關(guān)案例，照本宣科只能讓學(xué)生們感覺(jué)枯燥、乏味。筆者通過(guò)若干年的教學(xué)實(shí)踐注意到，結(jié)合熱點(diǎn)案例進(jìn)行的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐，能在很大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情、創(chuàng)新思考活力，值得相應(yīng)增加其在課堂教學(xué)中的比重。

（3）遵循CDIO精神，鼓勵(lì)學(xué)生參與各項(xiàng)競(jìng)賽。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。其核心思想是強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”，這個(gè)思想和所倡導(dǎo)的學(xué)以致用和應(yīng)用指導(dǎo)學(xué)是一致的。 教師可鼓勵(lì)學(xué)生參與全國(guó)大學(xué)生信息安全競(jìng)賽和全國(guó)大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽等各級(jí)各類相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽，并對(duì)表現(xiàn)特別優(yōu)秀的隊(duì)伍給予專門的指引、幫助。即使沒(méi)有條件直接參與這些賽事的學(xué)校，課程設(shè)計(jì)上亦可以遵循“以賽帶練”的思想展開(kāi)。授課教師可以參考各項(xiàng)競(jìng)賽的思路設(shè)計(jì)題目，組織學(xué)生進(jìn)行內(nèi)部分組競(jìng)賽，從而激發(fā)學(xué)生的參與熱情，并通過(guò)這些競(jìng)賽達(dá)到提高知識(shí)儲(chǔ)備的同時(shí)鍛煉實(shí)戰(zhàn)技能的效果。

（4）聯(lián)合相關(guān)單位，搭建實(shí)習(xí)基地。具備一定條件的學(xué)校還可考慮與相關(guān)單位合作建設(shè)實(shí)習(xí)基地，通過(guò)更加完善的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，幫助學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)生活中網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)事宜的復(fù)雜性，通過(guò)參與實(shí)習(xí)單位發(fā)起的相關(guān)項(xiàng)目，最大限度地調(diào)動(dòng)起學(xué)生對(duì)本門課程在現(xiàn)實(shí)生活中重要作用的認(rèn)識(shí)。目前在全國(guó)范圍內(nèi)，很多學(xué)校都已經(jīng)開(kāi)展了這種合作實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，尤其是與公安機(jī)關(guān)有關(guān)打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪相關(guān)部門的合作，在實(shí)踐中獲得了不錯(cuò)的效果。對(duì)于不具備建設(shè)專門實(shí)驗(yàn)基地的高校，也考慮加強(qiáng)與相關(guān)公司的聯(lián)系，積極創(chuàng)造機(jī)會(huì)組織學(xué)生在大四時(shí)去這些學(xué)校進(jìn)行短期實(shí)習(xí)。通過(guò)觀摩、觀察這些大公司的網(wǎng)絡(luò)安全防范有關(guān)部門的實(shí)際操作，也對(duì)開(kāi)拓學(xué)生視野、引發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)際應(yīng)用的思考大有裨益。

2.2采用多元化、綜合型的考核方式

除了上述的教學(xué)方式的改革外，課程考核方式改革的重要性亦不容小覷。從學(xué)生的角度而言，課程考核方式是關(guān)系績(jī)點(diǎn)、獎(jiǎng)學(xué)金等各方面指標(biāo)的重要參數(shù)。因而，設(shè)計(jì)合理的考核方式對(duì)于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的作用不可忽視。據(jù)筆者了解，目前各高校的網(wǎng)絡(luò)安全課程仍多沿用傳統(tǒng)的試卷考試方式。但這顯然與網(wǎng)絡(luò)安全課程的重要屬性——實(shí)踐性，不相匹配。試卷考試方式無(wú)法考察學(xué)生的具體動(dòng)手能力以及在實(shí)踐中解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的能力。據(jù)此，筆者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了一套多元化、綜合型的全面考核方式。具體而言，其包括但不限于以下幾個(gè)方面：

（1）考核方式方面，全面綜合試卷考試、實(shí)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)以及日常課堂表現(xiàn)等內(nèi)容。在堅(jiān)持閉卷紙質(zhì)考試考察基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加分組完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的分?jǐn)?shù)比重。這與上文討論的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)實(shí)踐相呼應(yīng)，要求授課教師在考試階段開(kāi)始時(shí)便將具體的任務(wù)內(nèi)容分配給各個(gè)學(xué)生小組，明確具體的任務(wù)完成時(shí)間、要求等，而任務(wù)的具體實(shí)施等情況完全由學(xué)生自主完成。最后，為了避免學(xué)生平日不上心、考試臨時(shí)突擊的情況，授課教師亦須考慮將學(xué)生的平日課堂、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)情況納入評(píng)價(jià)體系。這樣，考卷、實(shí)驗(yàn)、平日表現(xiàn)三種形式均能納入最終的考核結(jié)果當(dāng)中。

（2）考核內(nèi)容方面，應(yīng)盡量避免照本宣科，死板硬套教材或?qū)嶒?yàn)課材料上的知識(shí)點(diǎn)。考慮到網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)展日新月異，學(xué)生在畢業(yè)成為計(jì)算機(jī)專業(yè)從業(yè)人員后，面臨的將是層出不窮的各種新形勢(shì)、新問(wèn)題。因此，透過(guò)紛繁復(fù)雜的案例表象，抓住背后的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)、培養(yǎng)舉一反三的能力，也是網(wǎng)絡(luò)安全課程的重要任務(wù)。授課老師在具體的考核內(nèi)容上，應(yīng)努力推陳出新，尤其是結(jié)合上文提到的“結(jié)合熱點(diǎn)案例，營(yíng)造開(kāi)放式教學(xué)氛圍”的大方向，創(chuàng)新考核內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生遇到新問(wèn)題不慌亂、懂得分析與解決的思維模式。

（3）考核頻率方面，可以將階段性測(cè)驗(yàn)與期末測(cè)驗(yàn)相結(jié)合。這樣可以敦促學(xué)生在平日的學(xué)習(xí)中就給予網(wǎng)絡(luò)安全課程相應(yīng)的重視度，認(rèn)真對(duì)待每一堂實(shí)驗(yàn)課和每一項(xiàng)任務(wù)，而其最終取得的考核成績(jī)也是其課程整體學(xué)習(xí)水平的全面、客觀、科學(xué)反映。

3總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)安全課程是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程，其涉及知識(shí)面廣、更新速度快，實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)鮮明。筆者通過(guò)在所在高校指導(dǎo)這門課程的授課實(shí)踐，以及對(duì)其他院校該課程的觀察、思考，認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全課程在諸多方面仍有很大的提升空間，尤其在課程設(shè)置上須注重任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)，以及采用多元化、綜合型的考核方式。通過(guò)這些方面的改進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、參與程度以及解決問(wèn)題的能力各方面均得到了不同程度的提升，效果顯著。

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