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摘要:本文针对《网络安全技术》课程教学过程中的教学内容、教学方法和考核方法等方面提出了一些建议。从而提高学生的学习效果,培养学生的实践能力。
关键词:网络安全技术 教学改革 虚拟网络
一、前言
网络安全技术主要包括主机安全技术、认证技术、访问控制技术、密码与加解密技术、安全审计技术、防火墙技术、入侵检测技术等。从学科的角度又涵盖了计算机系统、计算机网络、计算机通信、密码学、数据库等多学科的相关知识[1]。它是计算机、电子、通信专业的一门专业选修程,是一门理论性、实践性、综合性很强的课程。但因资金及学校发展计划等多方面因素,我校仍没有专业实验室,无法进行综合性、实践性的实验。这些严重影响了该课程的教学质量及教学效果。
二、教学内容改革
教学内容改革从以下两个方面入手。
(1)教材的选用。
从教材方面来说,《网络安全技术》课程长久以来存在着以下的问题:课程教材老化,现如今随着计算机网络的发展网络安全的知识日新月异,更新速度相当的快。而众多的教材还是换汤不换药,徒有印刷精美的外表,内容却一尘不变,不成体系,一些旧的知识更无法提起学生的兴趣。过于偏重理论轻实践,并且缺乏好的实验教材。为了解决这些问题我们可以结合实际的需要自制教材和相关的实验指导书。如果在条件许可的情况下,不要仅局限于某一本教材。而是选择多本,轮换作为教材,还可以选择一些实战性较强的书作为参考资料来辅助《网络安全技术》课程的学习。
(2)教学内容选取。
《网络安全技术》课程是一门综合了几乎所有计算机知识的课程,网上的信息每12个月就会翻一番。而我国现行的高等教育专业课程体系落后,课程内容陈旧,教材更新缓慢,导致学生在校学习的知识早已落后于时展的需要,根本不具备实用价值,使得许多学生在走向社会后不得不在重新学习或培训后才能走向工作岗位。为此,我们必须科学组织教学内容,充分关注计算机网络安全的发展现状,并把这些信息及时补充到相关知识模块中,同时,不断地研究探讨计算机网络安全在发展过程中遇到的问题并加以提炼和总结,适时调整教学内容。
《网络安全技术》课程的教学能否顺利开展在一定程度上还依赖于众多前序课程的学习,如果前序的课程没有设置好的话,学生学起来有很大的困难。所以,教学内容调整的同时,还应该重新设置人才培养方案,合理配置教学计划。
三、考核方式改革
传统的纯理论考核方式目前已不能满足网络安全的教学形势,现行的考核方式更注重理论与实验相结合,侧重实验的考核,强调学生的自主学习,注重知识的综合运用。
该课程的考核是一项全面的综合考核,应该包含平时考核、实验考核、期末考试等多方面。在该课程的考核形式上采用期末试卷成绩占60%、实验和实验报告占10%、作业和平时考勤占10%的方式考核。该考核方式的改进使学生不拘泥于理论知识的死记硬背,激励学生独立思考、探索创新,发挥自己的潜能,激发其学习的主动性与积极性。
四、教学方法和手段改革
教学方法和手段改革从以下几个方面入手。
(1)采用随机进入教学方法。随机进入的理论核心是:学习者可以随意通不同途径、不同方式、不同角度、不同角色进入同样教内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面认识与理解[2]。在教学过程中,运用随机进入教学法将引导学生从不同的角度对网络安全知识进行思考,这也将有利于实现课程教学的目标。
(2)加大教师培训,提高教师素质。增加教师的培训机会,将教师外派到重点大学的相关专业进行学习,鼓励教师参加各种前沿会议和讲座以提高教师的教学水平。这样培养出来的学生也能更快地适应毕业后的真实工作,更快的上手。
(3)改进教学手段,提高学生兴趣。引进现代化的教学设备,不仅能够提高学生参与课堂的积极性,而且大大提高了教学效率。教师在《网络安全技术》课程中运用多媒体演示教学,增加学生参与交流和讨论的机会。还可以借鉴网络演示视频或者自行制作演示视频,使实验步骤讲解过程更加生动形象。
(4)通过实验教学,提高学生的实践能力。实验教学是课堂理论教学的重要补充,通过实验,学生能够更好地理解课程中的基本原理,同时通过动手体验,提高学生的实践能力和创新能力。
现今很多学校受资金等各方面因素的影响.教学设备的硬件建设相对欠缺和滞后。如果我们能在网络安全的实验中充分利用虚拟机技术,在虚拟的环境下进行大量的实验而不会对计算机产生破坏。将虚拟机引入到实验教学中能够利用有限的资源扩充实验内容,让学生参与到教学活动之中,大大调动学生的积级性[3]。同时,在进行网络安全攻防实验中,通过分组讨论、共同规划设计等全新的实验实现方法,还可以提高团队意识,培养合作精神。
五、结语
本文是我们在《网络安全技术》教学过程中,根据三表院校学生的实际情况,针对教学内容、教学方法提出了一些心得体会。通过调整教材和教学内容,理论结合实验等方法,培养出具有较强综合能力的的应用型人才。
参考文献:
[1]谌黔燕.综合性、设计性实验的开发与探索—网络攻防实验模型的设计与实现[J].实验科学与技术,2005,(10).
[2]倪玉华, 闰丽华,陈海.“随机进入教学”在计算机基础教学案例组织中的应用[J].本科专业课程建设,2008,(8).
[3]陈瑞志,王丽,付世风.虚拟网络与安全实验的研究与应用[J].科技向导,2010,(7).
关键词:CDIO;工程教育;信息安全;分梯度
作者简介:康晓凤(1978-),女,江苏徐州人,徐州工程学院信电工程学院,讲师;鲍蓉(1968-),女,上海人,徐州工程学院信电工程学院教学院长,教授。(江苏 徐州 221000)
基金项目:本文系江苏省高等教育教改立项研究课题(项目编号:2011JSJG253)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)32-0107-01
计算机科学与技术专业是技术发展更新最快的专业之一,而信息与网络安全技术又是本专业技术更新最快的课程之一。为使本课程的教学内容能跟上社会对人才的知识和技能要求,在给学生奠定扎实的基础理论的同时,还要强化动手能力,把学到的理论知识应用到实际项目中,同时在实践应用中主动学习新知识去解决各种问题。
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。其核心思想是强调“做中学”和“基于项目的学习”,这个思想和所倡导的学以致用和应用指导学是一致的。
信息与网络安全技术是一门理论与实践高度结合的课程,学生最初学习的积极性会比较高,但是如果没有合理的实践教学环节,学生学习的积极性会受到影响。只有在CDIO 理念的指导下,以学生为中心,合理安排教学内容和过程,提高理论联系实际的能力,才能达到较好的教学效果。
一、基于CDIO理念的教学大纲设计
根据CDIO工程教育理念,在构思信息与网络安全课程的教学大纲时,着重在教学目的、课程内容、教学方法、考核方式和课程设计等几个方面对教学提出了更高的要求。课程内容方面要求与当今的技术发展同步,将热点问题融入到实际教学中去。例如,2013年“3.15晚会”曝光的和网络安全相关的问题,可以融入到相关章节的教学内容,分析其成因、原理和解决方法。课程设计要能与全国大学生信息安全竞赛和全国大学生软件设计大赛等各级各类相关学科竞赛的水平同步,同时定期与相关的企业和院校交流,保证能够以社会需求为导向提高学生的技术能力。在考核方式上进行了大胆的改革,省级以上大学生实践创新和创业项目的主要参与者和省级以上信息安全竞赛的主要获奖者,本课程就可以免修。
在上述思想的指导下,经过课程组的讨论,本课程的教学内容主要包括信息安全发展现状和前沿技术、网络操作系统安全、网络实体安全、网络数据库与数据安全、数据加密和鉴别、防火墙、网络攻防技术与应用、Internet安全和VPN技术等,实验项目包括密码学(置换、替代、DES和RSA)、PKI、多级安全访问控制、防火墙、入侵检测、病毒、VPN和安全审计等内容。课程设计遵循以赛带练的指导思想进行开展,主要分为两大方向:安全作品和模拟攻防。安全作品由教师指定参考题目或学生自拟题目来实施,这些题目主要参考各级信息安全竞赛而不断更新,如文件透明加解密、基于Android平台的安全通信录、基于Android平台的绿色浏览器、基于Android平台的手机防护系统等。模拟攻防由教师提前创建一个模拟环境,在此环境中预留一些漏洞和层层关卡,学生在规定的时间内通过的关卡越多,则完成质量越高,环境和关卡的设置参考各级攻防赛的相关设置。
二、一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革
为了最大限度提高学生的学习积极性和学习效果,提出了一个核心、一个导向、三个层次的教学模式改革方案。一个核心是指以从业职位为核心,以信息安全人才未来可能从事职业的基本需求为基础设定了三大类职位:安全软件开发、安全顾问和红客。引导学生在学习期间拟定职业方向,进而有针对性地提高某个方面的能力。一个导向是指以项目经理训练为导向,即与网络安全充分结合的综合性的团队式项目训练,从团队人员的确定、项目计划、项目实施和项目的推广整个过程都有项目经理来执行,培养了学生的工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力。三个层次是指本课程的教学结构和内容上分为基础模块、项目模块、企业模块三个层次。基础模块是本课程的理论知识学习,项目模块是项目经理训练,企业模块是实训基地的企业项目实训。
三、分梯度的学生培养机制
徐州工程学院(以下简称“我校”)没有设置信息安全专业,信息与网络安全技术课程只是在计算机科学与技术专业的网络工程方向开设,而信息安全人才是复合型的人才,仅仅在网络工程方向的学生中去培养优秀的信息安全人才是困难的。学生仅仅学习这一门课程远远达不到社会对信息安全人才的技能要求,所以我校一般从大一开始进行选拔和培养。首先从计算机科学与技术专业中选拔一些有兴趣的同学,进入学院设立的学生网络技术学会,然后再从中选拔比较优秀的学生进入学院与企业共同设立的信息安全小组。进入信息安全小组的同学采取导师制的方式进行培养,指导老师对信息安全小组的每个同学制订一份个性化的培养方案,指导这些学生去参加各级各类学科竞赛,申请各级大学生实践创新和创业项目,在本科学习的第四年再把这些学生送到相关的实训基地参加实训项目,形成了四年分梯度的信息安全人才培养机制,如图1所示。
四、基于情景模拟的实践、实训教学体系
在CDIO的12条标准中,标准5和标准6对目前实践教学中存在问题的解决有很好的指导作用。依据CDIO的指导思想和企业项目需求,课程组老师进行多方考察和筛选后,与企业合作建立了信息安全实验室。本实验室不仅可以进行常规的课程实验,同时也能模拟各种信息安全应用案例,实现各类安全项目的实施。信息与网络安全技术的实践教学体系将课堂教学、实验项目、课程设计、学科竞赛、教师科研、实训基地、服务社会等环节有效地融入一体。
在实践教学中采取情景模拟教学方法。每一个实验都进行应用情景设计,按照“设定情景—提出问题—分析问题—解决问题—总结经验—经验推广”的模式进行实验教学,使学生对每一个实验项目都有一个全面的认识,提高其解决问题的能力。
学生在本科学习的第四年进入实训基地学习,和校外工程导师一起参与实际项目的开发,这样学生掌握的技能就能和企业需求实现“零距离”对接。实施以来取得了丰硕的成果并受到学生的普遍欢迎,学生在校外实训期间参与企业各类工程集成项目多项,深受用人单位好评。
五、提高教师自身的CDIO理论和实践能力
为了加深对CDIO的认识,并把这个理念带到教师实际的教学和科研工作中去,要求课程组的教师认真学习CDIO的理念,同时积极参加国内组织的CDIO教学研讨活动。现在很多大学教师在自己专业知识和科研方面都是专家,但在实际工程和产业中的经验非常有限,CDIO理念要求教师不仅要具备深厚的理论功底而且还要具备熟练的实战动手能力。在这种思想的指导下,课程组教师积极争取学院委派到企业进行锻炼的机会,增强自己的实际工程和产业经验。现在本课程组教师都具有工程项目经历。
六、结语
在充分研究与吸收CDIO工程教育理念的基础上,结合我校的人才培养目标和教学理念,对信息与网络安全技术课程从教学大纲的编制、教学模式的改革、实验和实训体系的设计,以及学生培养机制等方面进行实践,取得了丰硕的成果。自2010年起,学生申请软件著作权4项,在国内的各类期刊9篇,在省级以上信息安全技术相关的学科竞赛中获奖11余人次、申请省级以上大学生实践创新和创新创业项目10项。在此基础上,将继续运用CDIO工程教育理念,深化课程的教学改革。
参考文献:
[1]王天宝,程卫东.基于CDIO 的创新型工程人才培养模式研究与实践——成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究,2010,(1):25-31.
[2]林英,李彤.信息安全专业“应用安全方向”CDIO实践探索[J].计算机教育,2010,(6):94-97.
[3]徐剑,王学毅,谭振华,等.基于CDIO的网络安全类课程教学模式[J].计算机教育,2012,(8):61-68.
二、数据库课程在网络安全与执法专业能力培养中的重要性分析
1.地位及其与其他课程的联系。网络安全与执法专业融合计算机科学与技术、信息通信工程、信息安全以及公安管理等专业学科知识,旨在培养信息时代的优秀网络安全管理与执法人员。作为计算机科学与技术专业的主干课程,数据库同样应该成为网络安全与执法专业的重要课程之一,通过教授数据库设计和数据库管理,结合当前技术发展前沿,讲授数据库原理及其应用,对完善网络安全与执法专业建设具有重要意义。数据库课程作为专业基础课程,为后续的网络犯罪现场勘查与取证、电子物证分析、网络犯罪侦查、信息安全技术、恶意代码分析、数据挖掘等课程提供基础。
2.信息时代数据管理在公安工作中的重要性。公安信息资源以数据形式存在,而数据驱动警务变革成为现代警务发展趋势,这对整个公安工作提供了机遇、提出了挑战,使数据库管理、维护和运用显得尤为重要。首先,全球网络化使人与人、人与物之间的联系无所不在,促成了数据的爆发式增长,数字世界疆域扩大和数据内容纵深发展,数据挖掘等非传统手段的使用能力,极大地体现了公安战斗力的强弱。其次,数据间各种联系对公安工作蕴藏着巨大价值,结构化数据与非结构化数据收集、整理、分析、挖掘将为公安工作提供巨大助力,极大地影响着公安工作模式。第三,网络安全与执法工作中,网上“打、防、管、控”办案,网络犯罪现场勘验,发现、收集、固定、保全电子数据证据和分析检验,开展网络犯罪案件侦查、情报研判工作,也都离不开数据处理和数据管理。
3“. 互联网+”时代的公安工作新特色。简单地说,“互联网+”就是“互联网+XX传统行业=互联网XX行业”,对于公安工作“互联网+”意味着将互联网的创新成果融入公安工作中,要求公安工作者转变思想,顺应信息化潮流。近年来,各地公安机关相继以互联网、行业网为基础搭建了云计算大数据平台,整合获取各类信息资源形成数据资源池,围绕这些数据资源的管理和利用,建立了自己的网络应用系统,以提高公安工作效率,其中,数据的有效性是公安应用成效的核心。
三、公安工作数据库应用能力需求分析
数据库是可以表示信息的数据仓库,在数据库中可对这些数据按照组、列规则存放,并对其进行安全、规范、去冗余等集成化管理,最重要的是数据库管理系统强大的数据处理能力,几乎超过任何一门语言处理能力。理解数据库存储原理和应用是数据处理相关工作之必备能力,也是网络安全与执法工作人员的必备能力。数据库课程是培养数据综合应用能力、提高教学对象信息素养的有力工具。为使网络安全与执法专业毕业生能够更快、更好地融入工作,有必要将该专业的数据库课程教学与公安实际工作能力需要结合起来,创新改革教学方法,输出满足网络安全与执法工作需要的合格人才。
四、以培养能力为核心进行数据库课程实践教学改革
1.数据库课程实践教学中存在的不足。《数据库原理及应用》是网络安全与执法专业开设的数据库技术课程,旨在培养学生主动利用数据库解决实际问题的能力。课程本身具有较强的理论性和工程实践性,通过教学实践经验,我们发现在该课程的实验教学中存在若干不足。
(1)教学内容方面。该课程教学内容包括计算机基础知识、数据库设计理论(数据库设计范式)、关系代数和集合运算数学理论基础、结构化查询语言等,内容繁杂且有较大跨度,但实验实训中实际结合的案例少,导致课程与实际解决问题脱节。
(2)教学方式方面。课程内容繁杂导致理论学习较困难,而学生具有思维活跃、动手能力强的特点,二者相比,学生提出理论知识多且不好学,这说明传统的教学方式不适应该课程。
(3)考核方式方面。数据库课程兼具强理论性和强实践性特点,导致传统的考核方式反映不出真正的掌握情况。
2.以培养能力为核心进行数据库课程实践教学改革。为了提升数据库课程教学质量,解决数据库课程教学中存在的问题,我们以培养能力为核心向导,进行了相应的课程教学改革实践工作。
(1)调研并确定课程能力培养目标。在调研阶段,主要依据学院网络安全与执法专业人才培养方案,对网络安全与执法工作对数据库技术需求进行调研分析,结合数据库教学中存在的上述问题,从我院学生具体情况出发,确定本课程的教学目标是:传授数据库基本知识和技术,培养学生实际动手写的能力以及分析、解决问题能力,提高学生的综合信息素质。
(2)组织合理的教学内容。围绕着上述不同层次目标,从简单到复杂递进构建数据库课程教学体系内容,进行教学内容的组织,可将网络安全与执法的数据库课程分为两个阶段进行,一个是在大二阶段进行《数据库原理》课程教学,主要教学内容为结合一个具体的数据库管理系统进行数据库基本原理和基本操作学习。之后,可在大三或大二下学期开设《数据库应用实践》课程,具体学习内容为开发简单的数据库应用系统,通过实践掌握数据库应用技术,达到毕业后在工作中能够迅速上手的教学目标。
(3)设计教学方案并落实教学。根据数据库教学内容及课程性质,数据库课程的实践教学在巩固基础知识、加强实际动手能力及提高综合素质方面尤为重要。依照课程能力培养目标和课程内容的分析,本课程的实践教学包括课程实验和工程实践两部分。课程实验目标、内容和方案主要是针对理论知识的巩固和吸收设置,工程实践教学则为培养创新能力而设置,要求学生在原有理论基础上,参与到实际问题解决中,了解前沿数据库技术、解决实际问题,在实战演练中将锻炼和提高能力。
(4)实践总结并改进方案。教学过程中,通过课堂讲解中进行代码分析,利用演示加提问、讨论等方式,鼓励学生用数据思维方式思考问题和自己动手解决问题,养成创新思维习惯和能力,在实践中通过动手解决实际问题来培养和锻炼学生,实现三个层次能力的培养。鼓励学生参加计算机软件水平考试,测试课程学习效果。根据学习效果,对教学方案进行调整改善。
[关键词]网络安全技术与防范实践教学探索
一、课程概况
1.课程定位与目标。网络安全技术与防范课程定位突出基础理论知识的学习和应用、强化实践能力的锻炼和培养。课程的培养目标是为行业企业培养熟练掌握网络安全与防范基本知识、基本理论,具有较强实践动手能力的高技能型人才。学生在学习该课程后,通过实训平台的考试,并获得由国家反计算机入侵和防病毒研究中心颁发INSPC认证网络安全工程师证书。
课程目标是要求学生通过学习了解网络安全存在的主要问题和黑客行为,系统地掌握网络安全与防范的基础知识、基本理论和基本技术,熟练掌握网络安全攻防技术的应用和具体安全防范的方法,具有在公安、司法及其他行业、企业从事中小型网络安全管理和系统安全维护的能力。
2.课程设计指导思想网络安全技术与防范课程本着“必需够用”的原则和“懂技术、会操作、能应用”的培养目标,建设“基于工作过程”的实践教学内容和实战训练项目,以培养学生网络安全与防范基本理论、基本技能为主线,将涉及网络安全与防范的知识组合成四大模块十二个章节进行教学。在教学内容选取上删减了应用性不强的理论内容,加大了实践教学学时,使理论教学与实践教学的比例达到1:1,充分体现了课程的职业性、实践性和开放性。
三、实践教学内容的选取与组织
依据教学目标,我们根据行业企业发展需要和职业岗位工作任务的能力和素质要求选取实践教学内容,依托理论教学组织和安排实践教学内容,在系统安全技术、网络应用安全技术、安全防范技术等内容方面制定实践项目。同时,在教学过程中遵循学生职业能力培养的基本规律,以真实工作任务及工作过程需要为依据,借助实训教学平台,有针对性地开设实用性、操作性强的实训项目,创新教学模式。积极拓展学生面对新技术、自我创新的能力。通过开放实验实训室,组织学生参与专业实训室建设和课题研究等方式,提供给学生更多的动手操作的机会。积极引导学生进行探究性学习,提高学生的实践能力和学习能力。
四、实践教学模式的设计与创新
网络安全技术与防范课程将公安教育训练中的“教、学、练、战”一体化的教学模式应用到专业课程教学中。以“学为用”、“练为战”为指导,充分吸纳高职示范院校教学改革成果和行业企业典型实战经验,科学设计教学内容,强化实践教学环节,面向基层,面向实践,精讲多练,突出了学生实战技能的培养。
1.校内实验室环境建设改造。为了保证教学质量和教学效果,切实培养学生的综合素质和实践能力,提高课堂教学质量,结合本专业校内实验室的容量的实际情况,学校投资百万元建设和改造网络与安全实验室,引进防火墙、IDS等网络安全实用硬件设备和模拟仿真实训系统,能够完成网络安全基础实训、网络安全技术实训、网络攻防模拟仿真实训、网络管理基础实训、实际组网技术实训、计算机网络连接设备使用实训、小型网络搭建实训、网络技术综合应用实训等多种实践内容,良好的硬件环境为学生更好地完成网络安全与攻防实验实训创建了条件。
2.虚拟实践环境的构建。构建虚拟仿真实验环境,组织任务驱动式的实践教学项目。在实践教学过程中,黑客工具的使用、网络操作系统的安全配置、网络服务器的安全配置、数据加密系统的应用等实践内容都可以在虚拟机的环境下完成。在实验室局域网内采用虚拟方法来完成仿真、模拟实验。虚拟实践环境的建立,可以一人单独实验也可以多人合作实验,不但便于学生独立完成实验,还可以更好地锻炼学生的协同合作能力,教学效果显著。
3.校内实训基地的建设。我校与公安部第三研究所合作建立了“国家反计算机入侵和防病毒研究中心信息网络安全辽宁实训基地”。基地建设后为我校提供了该套信息安全教学方案,并对基地的后续运营工作提供长期的技术支持和保障服务。课程组依托“实训基地”的资源,发挥合作双方的优势,按照教、学、练、战一体化的模式,为辽宁省公安队伍和相关行业企业提供专业的信息网络安全教学和培训,加深学生对本课程所学知识的理解,逐步提高学生的实践操作技能。
4.校外实习基地的建设。辽宁省内14个城市公安局网络警察支队毕业生实习基地建设成熟。每年公安类专业学生统一分配到户籍所在地的网警支队进行为期半年的实习工作,提高学生应对网络安全事件的应急能力和解决实际问题的能力。
5.研讨式实践教学。教学中充分利用“理论课+研讨课+实践课”的教学模式,对重点难点部分的实践教学内容精心设计研讨课题,学生根据自己在实践课堂中的实验实训体会和解决方案进行讨论、分析、论述,师生互动,学生互动,充分探讨和争论,加深对所学知识的理解,最后,由指导教师结合理论和实践知识对每组方案的优缺点进行讲评和分析,从而培养学生的开发创新能力和独创意识。
6.实践课程的考核方式。实践课程的考核主要通过以实践性应用教学内容为主,注意学生实际动手能力的培养和考核,强化技能训练,注重学生综合能力的提高;加强学生进一步的学习和研究实践环节。对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励。积极鼓励学生参加各类职业资格和行业认证考试,将专业与就业、课程与职业资格有效地融合。
关键词:网络安全;教学改革;主动学习;任务驱动
一、引言
随着计算机网络的高速发展,人们对计算机网络的依赖性日益增强,越来越多的信息和重要数据资源存储和传输于网络当中,通过网络获取和交换信息的方式已成为当前最主要的信息沟通方式之一。计算机网络的使用平台涵盖了社会的各行各业,如电子商务、电子政务、网络银行等。然而,网络安全威胁也日益增多,黑客入侵、拒绝服务攻击(DoS)、分布式拒绝服务攻击(DDoS)以及计算机病毒的广泛传播使得网络安全技术成为了信息技术领域的重要研究课题。高等院校为了适应时代的发展,必须加强大学生对计算机网络安全技术的学习,培养出符合社会要求的新型网络安全方面的人才。
二、《网络信息安全》课程的教学目标
在现代信息化的社会当中,网络安全问题已成为各国政府普遍关注的问题。目前,国内的大部分高校都已开设了网络信息安全方面的课程。《网络信息安全》课程的目的,一方面是为了使学生掌握网络安全的基本原理以及保障网络安全的主要技术和方法,培养网络信息安全方面的专业全才;另一方面在于加强学生的网络安全意识,培养学生在实际工作和生活中解决一些网络安全问题的实用人才,使学生能够更好地满足社会和企业的基本要求。
《网络信息安全》课程的教学目标是使学生在已有的计算机原理和计算机网络原理等理论基础上,对网络信息安全方面的理论知识以及计算机网络安全系统有一个比较系统的、全面的了解。通过本课程的学习,使学生了解和掌握计算机网络信息安全的基本概念、基本原理和工作方式,了解设计和维护安全的网络及其应用系统的基本手段和常用方法,包括密码技术、IDS技术、网络攻击技术、PKI技术、常见的网络病毒与网络黑客的防范技术、实现安全服务的方法和策略以及如何构建一个网络安全体系。
三、《网络信息安全》课程的特点
《网络信息安全》是一门国家重点发展的新兴学科,它涉及到计算机、数学、通信、电子、物理、法律、教育等学科的交叉领域,它既可以说是附属于计算机学科,又可以说是一门独立的学科。《网络信息安全》这门课程注重理论与实践相互关联,其涉及的新技术、新概念、新问题以及新方法日新月异,发展极为迅猛。《网络信息安全》作为一门课程本身具有以下特点:
第一,知识覆盖面广,知识更新快。《网络信息安全》课程包括许多方面的理论知识:密码学、网络体系结构、防火墙、IDS(入侵检测技术)等,它又涉及到网络安全原理、网络安全标准、黑客入侵以及计算机病毒的防治等,范围非常广。与此同时,网络攻击手段与网络防范技术此消彼长,要想保证系统处于安全状态,必须要保证网络安全技术实时更新,才能更好地防患于未然。
第二,学生主体的多样性和复杂性。高校一般拥有计算机网络安全专业的学生和其他非计算机专业的学生,学习的主体具有多样性和复杂性的特点。计算机网络专业的学生是未来计算机网络安全维护的主要技术力量,需要深入理解、掌握并且能够熟练应用网络信息安全方面的知识。而非计算机专业的学生是面向社会的计算机实用性人才,一般而言只需要掌握计算机网络安全的基本知识,切实提高自身的网络安全意识。
第三,实践性强。学生要想掌握《网络信息安全》这门课程的基本原理和技术应用,不仅需要拥有良好的预备知识,例如计算机网络的基本原理、操作系统、数据通信等,还需要开展一定程度的实验课程。《网络信息安全》的课程不能离开实践,否则只能是纸上谈兵,让学生兴趣索然。例如防火墙的配置的实验,学生只有实际地动手操作,才能深刻地领会其工作原理,掌握其工作方式。
四、《网络信息安全》教学改革的探索
在新一轮的教学改革背景下,为了达到《网络信息安全》课程设置的目的,就必须改变传统的教学方法。针对《网络信息安全》课程的特点,必须在教学模式、教学手段、实验手段以及考核方式上进行变革。
1.教学模式的改革。在《网络信息安全》的课程当中,教师应该采用创新的教学模式,切实提高教学质量。在以往的传统教学模式中,教师常常“满堂灌”,学生只是被动地接受而缺乏主动地进行思考。因此,在《网络信息安全》的课程教学改革中,教师要积极推行启发式教学,在课堂上加强和学生的互动,充分调动学生的学习积极性,通过“启发式”、“互动式”、“案例式”以及“课堂提问”等形式,引导学生积极参与到课堂的教学当中,使学生积极主动地思考,提高学习质量。
2.教学手段的改革。《网络信息安全》这门课程中涉及的概念较为抽象,十分琐碎而又环环相扣,内容比较晦涩难懂,因此,教师必须采用一些现代化的教学手段,提高学生学习这门课的兴趣。针对计算机专业的学生和非计算机专业的学生,教师应选取不同的角度去阐述知识,划分不同的学习内容。随着计算机网络和多媒体技术的不断发展,教师可以充分利用多媒体和网络课程相结合的教学手段增强学生的感性认识和学习兴趣,利用幻灯片、动画、影片等更直观地呈现出所授的知识内容。这种教学手段有利于学生在有限的时间内学到更多的知识,能够实现以学生为中心的情景式教学方式,加强老师的教与学生的学的交流。在《网络信息安全》的教学过程中,教师应该尽量避免枯燥的文字解读,应多采用任务驱动法、案例法等进行实时教学。例如在教授关于黑客进行网络攻击的模块时,教师可以使用仿真黑客模拟工具的方法修改学生的计算机密码,让学生意识到网络安全的重要性,同时也使得课堂更富有实际意义。
3.实验手段的改革。高校首先需要对实验环境进行改进,《网络信息安全》的许多实践课程都需要在实验过程中才能更好地被学生所理解。因此,学校必须建立一个专门的计算机网络安全实验室,构建一个小型的局域网络,并且搭建专门的网络安全实验平台。其次,需要建立完善的实验室制度。《网络信息安全》的实验课程大都是对一些黑客软件的应用,由于黑客软件具有一定的攻击性,难以监控每一个学生的操作,所以在安排实验课程时要有严格的管理制度,要达到专人专机,建立严格的登记制度。对于黑客仿真软件的使用,教师要严格管理其使用过程,避免部分学生因为好奇心驱使而攻击一般网络。另外,高校可以在《网络信息安全》的实验教学中利用虚拟机技术来解决实验中所产生的网络安全问题。最后,高校可以在实验室中建立专用的安全工具资源数据库,以便于学生进行网络安全的自主学习和自由操作。
4.考核方式的改革。教师在设置《网络信息安全》课程的考核方式时,首先必须要明确大学教育的主要目标不是为了考试的高分,而是为了增强学生的各项技能,提高学生解决实际问题的能力,通过考核使学生对自己的能力有一个正确的认识,能够及时更正自己的学习方法和思维模式。针对《网络信息安全》这门课程的课程性质,教师应该以实际动手能力测验为主,以书面考试形式为辅进行综合测评考核。考核形式可以让学生通过团结合作或者分组讨论去完成一些网络安全维护的项目,将考核变成一个实际的操作任务,提高学生在处理网络安全问题时的能力,增加课程的学习乐趣,以此达到更好的学习效果。
五、结束语
随着社会的发展,信息安全技术必然会成为维护社会稳定的必要技术之一。因此,深入研究《网络信息安全》课程的改革方法,培养高素质、高能力的网络安全技术专才势在必行。《网络信息安全》课程的教学改革,不仅要提高学生对计算机网络安全的使用能力,而且要增加学生的社会竞争技能。针对不同需求的学生群体,高校应积极探索有效的方法对该课程进行改革,以此来加强网络安全课程的教学效果,提高课程教学质量,形成完整的计算机网络安全教学体系。
参考文献:
[1] 陈晓峰.浅析大学计算机网络安全课程教学改革[J].教育界,2013,(28).
[2] 黄剑华,马婷.信息安全课程教学模式的探索与创新[J].科技信息,2012,(13):226.
[3] 焦燕.高校计算机网络安全课程教学改革初探[J].管理学家,2014.
[4] 习军.高校计算机网络安全课程教学改革与探索[J].科学导报,2015.
[5] 尹少平.谈大学网络安全课程教学与实训[J].电脑知识与技术,2006,(20).