基于結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)探討

龍望晨

摘要：《網(wǎng)絡(luò)安全》課程是高校計(jì)算機(jī)安全體系中重要的組成部分，分析傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)安全》課程教學(xué)上的一些不足，從教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)方法兩方面進(jìn)行研究探索，提出任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)方式，結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；結(jié)對(duì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）27-0111-02

隨著網(wǎng)絡(luò)威脅的增加，社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的重視程度也越來(lái)越高[1]，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的重要學(xué)科。掌握網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)不僅需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)還需要具備較強(qiáng)的實(shí)踐和分析能力。因此，如何在現(xiàn)有的環(huán)境下培養(yǎng)出理論扎實(shí)，實(shí)踐和分析能力強(qiáng)的學(xué)生以適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)的需求[2]，成為高校網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

1 《網(wǎng)絡(luò)安全》課程特點(diǎn)

《網(wǎng)絡(luò)安全》課程需要的理論知識(shí)范圍較廣，且與之相關(guān)的技術(shù)也繁多，該課程主要有具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）知識(shí)綜合性強(qiáng)。《網(wǎng)絡(luò)安全》是一門(mén)涵蓋性非常廣的課程，包含密碼學(xué)技術(shù)、病毒技術(shù)、防火墻技術(shù)、入侵檢測(cè)技術(shù)、VPN技術(shù)、WEB技術(shù)等。正因?yàn)椤毒W(wǎng)絡(luò)安全》的涵蓋面非常廣，所以該課程對(duì)于前導(dǎo)課程的要求也是比較高，需要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、WEB設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、Linux應(yīng)用等一系列課程。此外，除了課程需要的技術(shù)較多，對(duì)于每門(mén)技術(shù)也都需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2）更新速度快。網(wǎng)絡(luò)中各種威脅層出不窮，而且技術(shù)手段也越加復(fù)雜。為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全，抵抗和消除網(wǎng)絡(luò)的威脅，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也正快速更新以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)威脅。因此，《網(wǎng)絡(luò)安全》課程的知識(shí)點(diǎn)也需要不斷地更新，以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的人才。

3）實(shí)踐能力強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)安全絕不是紙上談兵，而是注重實(shí)操能力。同一個(gè)問(wèn)題在稍有差異的環(huán)境下，解決方法都不盡相同。同一問(wèn)題，也可應(yīng)用不同的方法去解決，每一種方法都可以靈活運(yùn)用。熟練掌握網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，需要不斷地進(jìn)行實(shí)踐。

4）分析能力要求高。網(wǎng)絡(luò)威脅總是先于網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)而出現(xiàn)，對(duì)于如何保證網(wǎng)絡(luò)的安全需要基于已有知識(shí)理論和經(jīng)驗(yàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)新威脅進(jìn)行分析，并進(jìn)行實(shí)踐嘗試。《網(wǎng)絡(luò)安全》課程無(wú)法也不應(yīng)該窮盡所有的網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)，而是需要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析、獨(dú)立動(dòng)手能力。

2傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足

傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)安全》課程教學(xué)一般是先講授理論知識(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從學(xué)生實(shí)際反饋來(lái)看，這種教學(xué)方法不太好，因?yàn)槔碚撆c實(shí)踐之間有時(shí)間差，學(xué)生在學(xué)習(xí)枯燥的理論知識(shí)時(shí)，沒(méi)有實(shí)踐加以補(bǔ)充，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)對(duì)于理論知識(shí)都記憶模糊。

傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)安全》課程的內(nèi)容安排一般是以理論知識(shí)點(diǎn)為中心展開(kāi)，然后再介紹與理論對(duì)應(yīng)的所有實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中反應(yīng)很平淡，知識(shí)內(nèi)容很散，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用也不靈活。如果對(duì)教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，設(shè)定達(dá)成目標(biāo)，利用不同工具實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，并輔以原理解釋。學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的記憶較深刻，教學(xué)效果較好。

《網(wǎng)絡(luò)安全》課程旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)安全理論相關(guān)知識(shí)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全防護(hù)。但是學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后，往往還停留在將問(wèn)題對(duì)號(hào)入座的階段，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)威脅通過(guò)變換舊技術(shù)或引入新技術(shù)時(shí)，學(xué)生便束手無(wú)策。出現(xiàn)這種情況的原因是學(xué)生的分析和靈活應(yīng)用知識(shí)的能力，這樣的學(xué)生無(wú)法滿足社會(huì)的需求。

3結(jié)對(duì)編程

結(jié)對(duì)編程最早應(yīng)用于軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中[3]，其定義為兩個(gè)程序員坐在同一個(gè)工作臺(tái)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，其中一位程序員負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)思路及并口述代碼，另一位程序員負(fù)責(zé)鍵盤(pán)編碼，并且需要兩人在軟件開(kāi)發(fā)中頻繁的交流。兩個(gè)程序員具有相同的缺點(diǎn)和盲點(diǎn)的可能性較小，當(dāng)進(jìn)行結(jié)對(duì)編程時(shí)程序員可以技術(shù)互補(bǔ)，相互交流經(jīng)驗(yàn)并即時(shí)審核代碼。實(shí)踐證明，通過(guò)結(jié)對(duì)編程能夠有效地提高軟件開(kāi)發(fā)的效率，并且可以明顯降低軟件中存在的缺陷。此外，結(jié)對(duì)編程對(duì)于需要提高實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和分析能力效果顯著[4]。《網(wǎng)絡(luò)安全》作為一門(mén)實(shí)踐能力強(qiáng)，注重培養(yǎng)分析能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的一門(mén)課程與結(jié)對(duì)編程的作用是匹配的，但目前針對(duì)此課程特點(diǎn)的結(jié)對(duì)編程研究還較少。

4教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)前文中描述傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)安全》教學(xué)中的不足，本文從教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)方法兩方面進(jìn)行研究探索。

在教學(xué)方法上，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐結(jié)合不緊密的問(wèn)題，提出基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法。以《密碼學(xué)技術(shù)》章節(jié)為例：以“公司銷(xiāo)售部郵件泄露”為案例描述，引入課題，設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)為能夠根據(jù)實(shí)際公司情況，采用對(duì)應(yīng)的加密技術(shù)確保公司郵件、文件安全，進(jìn)而展開(kāi)理論知識(shí)講解和安全工具的原理及配置方法。同時(shí)，教學(xué)方法采用一體化教學(xué)教室。對(duì)于學(xué)生的理論講解與實(shí)踐教學(xué)穿插進(jìn)行，統(tǒng)一在一體化實(shí)驗(yàn)室中完成。

在實(shí)驗(yàn)方法上，增加學(xué)生實(shí)踐課程的占比，實(shí)驗(yàn)過(guò)程摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方式：如首先配置、軟件的應(yīng)用，然后完成并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)要求兩兩組合，以結(jié)對(duì)方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以《密碼學(xué)技術(shù)》章節(jié)為例：兩兩組合后，根據(jù)任務(wù)實(shí)際情況要求，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、討論，一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)解決方案的確定，選擇合適的加密技術(shù)，另一個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)完成命令和操作的執(zhí)行，確定方案的同學(xué)可以在另一同學(xué)執(zhí)行方案時(shí)同步進(jìn)行審查。實(shí)踐過(guò)程中結(jié)對(duì)學(xué)生間的角色進(jìn)行輪流互換。

從廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《網(wǎng)絡(luò)安全》教學(xué)課堂反饋情況來(lái)看，基于結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)方式的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型一體化教學(xué)的教學(xué)效果較好。首先，學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的興趣大大增加，學(xué)生不僅在課堂保持較高學(xué)習(xí)興趣，課后也會(huì)嘗試課程深度擴(kuò)展。其次，采用基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的一體化教學(xué)后，學(xué)習(xí)對(duì)于理論知識(shí)的掌握也變得更深刻，尤其在學(xué)期后的綜合實(shí)踐訓(xùn)練的課程中，可以看出學(xué)生能夠較靈活的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。再次，結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)的引入，通過(guò)不斷的交流與討論，學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的掌握，實(shí)際的個(gè)人動(dòng)手能力，分析能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力較傳統(tǒng)教學(xué)方式有很大的提升。

5 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程旨在培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)，并具備分析能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的綜合性人才以適應(yīng)社會(huì)需要，這對(duì)計(jì)算機(jī)《網(wǎng)絡(luò)安全》課程的教學(xué)產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。本文根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的特點(diǎn)，分析傳統(tǒng)《網(wǎng)絡(luò)安全》課程教學(xué)上的一些不足，從教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)方法兩方面進(jìn)行研究探索，提出以任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)方式，結(jié)對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。從實(shí)踐結(jié)果來(lái)看，采用該教學(xué)方法后，學(xué)生對(duì)課程興趣提升，學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都得到明顯提升。下一步研究工作，將在結(jié)對(duì)編程的基礎(chǔ)上，在課程后期增加對(duì)抗式課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)嘗試引用翻轉(zhuǎn)課堂，旨在進(jìn)一步提升學(xué)生的分析、實(shí)操和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅明宇，盧錫城，盧澤新，等. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué)，2000，27（10）：63-65.

[2] 教育部. 關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)[J]. 中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2007（1）：14-15.

[3] Beck K. Extreme Programming Explained： Embrace Change[M]. 2nd ed. Boston：Addison-wesley，2004

[4] Williams L， Kessler R， Cunningham W， et al. Strengthening the Case for Pair Programming[J]. IEEE Software 2000，17（4）：19-25.