应用型人才培养模式下的网络与信息安全实验教学内容及方法的研究

王小英+刘丽锐+刘庆杰+庞国莉+潘志安

摘 要：践行应用型人才培养目标，我院网络工程专业学生毕业后基本都从事计算机类相关职业，在目前职业需求上，培养学生的网络安全意识，掌握网络安全方面的知识迫在眉睫，文章重点分析了新时期高校网络安全实验教学内容及教学途径，以期提升高校网络安全实验的整体教学水平。

关键词：网络安全；培养模式；实验教学内容

1 网络与信息安全实验课程的教学目标

我院计算机类专业开设《网络与信息安全实验》课程，其目标不是为了培养网络与信息安全方面的全才，也不是培养战略人才，而是培养在实际生活和工作中确实能解决某些具体安全问题的实用性人才。即希望培养满足社会和企业需求，具有一定的网络安全意识，掌握网络系统安全性维护和防范，构建安全的系统环境等技能的人才，因此，本门课程的教学目标是使学生掌握网络与信息安全的基础知识，了解网络安全防御方面的最新技术，掌握网络与信息安全的相关配置过程，认识网络与信息安全的重要性，识别哪些系统资源需要被保护、网路环境经常受到那些安全威胁，以及如何建立有效的安全保护措施，针对常见的网络入侵攻击，能进行及时的网络加固，清除常见的计算机病毒，保护网络系统的安全稳定运行。

2 教学内容的选择与设计

《网络与信息安全实验》课程是一门应用性很强的课程，同时又是一门新兴的学科，研究内容没有严格规范，所以，各学校的教学内容和方法都各不相同。作为一门具有普及性意义的实践性很强的课程，必须在有限的学时内尽可能掌握网络安全最重要、最基本和最实用的概念原理和方法，不可能漫无边际、面面俱到。

现有的网络与信息安全技术实验教程等方面教材和专著很多，但是系统按照模块编写的网络与信息安全方面的实验教材很少，尤其是以案例为基础的教材更少，而且，已有的教材大都从理论上系统地讲解密码学、协议安全、防火墙和入侵检测技术等，专业性强，需具备较强数学和编码基础，不适合我校培养应用型人才的培养目标，而且，教材的可读性及操作性较差。经过认真研究、对比分析，目前已有的教材或多或少的存在如下问题：（1）教材内容同质化严重，课本知识陈旧。我们发现，从重点大学到高职高专的网络安全技术任务教材，内容大致相同，深度大致相同，目标大致相同。这样的教材内容显然不能体现我们国家倡导的分层次教学，实现人才教育的层次培养的教育目标。（2）教材内容组织形式单一，不利于初学者学习。现有的教材，重点都放在对知识点的描述和解释上，真正实用的例子较少。有些教材中也引入了案例或项目，但一般都是在教材的最后一章，而且，很多案例的解决方法在现有的系统中已经不可能在出现。（3）教材理论内容过多，实践内容不足，课本知识与社会实践有脱节，应用性不强。目前的教材内容严重偏离课程教学目标：培养应用性网络与信息安全技术人才。（4）网络与信息安全实验内容不够全面和深入。为了能够满足教学和学生对网络与信息安全技术学习和参考的需求，根据近几年从事网络与信息安全技术相关课程教学的经验体会，以任务引导教学法为主线，与现有教材[1]相配套，通过对网络系统的安全配置的各个模块进行演示和讲解，使学生实际运用理论知识解决实际问题的能力得以提高，进而培养了学生的实践动手能力。

因此，我们以自己主编的教材内容为基础，从而确定网络与信息安全实验教程包含的至少应包括：（1）操作系统加固，主要是网络中主机的操作系统平台的安全性。需要掌握安全等级标准及划分准则，系统漏洞及后门等内容，尤其是操作系统的安全策略的添加、用户账户的安全配置，这是网络与信息安全的根基所在。（2）网络通信安全，包括在网络体系结构中，针对各层的安全协议进行解析这些安全协议是工作在网络中的通用标准，为上层协议和应用提供透明服务，主要通过实战攻击说明网络协议存在的问题，通过安全策略的添加来保证安全通信。（3）防火墙技术与VPN（虚拟专用网）技术，防火墙技术一种将相对安全的内部网和不安全的公网分开的隔离技术，对两个网络通信时执行的一种访问控制技术，我们可以添加规则，进行安全通信。而VPN技术则是一种保证跨越Intemet进行安全的、点对点通信的有效技术，能够实现保密通信和身份的认证。（4）密码技术原理及应用，确保数据和资源免遭破坏时网络安全的重要前提，密码技术是保护信息安全的重要手段之一，也是防止伪造、篡改信息的认证技术的基础。（5）病毒识别及检测修复技术。这是计算机网络用户最关心的问题。（6）网络攻击与防范技术，通过网络实战攻击让学生了解攻击者的方法和技术，总结出必要的防范措施，加固现有的网络环境。

在选择授课内容的同时，需要注意不能流于表面而局限于一些泛泛的、不够系统的安全知识，同时也不能过多的研究深奥的理论细节。要根据所设定的教学目标，围绕着在实际生活中会遇到的问题，精心设计授课内容，布置学习任务，让学生将所学知识同现实情景相联系，能够根据具体情况解决实际问题，真正的将知识固化到自身，最终达到开设本课程的目的。

3 提高教学质量的探索

为了达到课程设置的目的、提高教学质量，如果使用一成不变的传统教学方法和手段很难达到良好的效果，因此在教学方式方法上必须进行更多的改革。

3.1 教学手段改革。学习了网络与信息安全的相关知识后，大家都知道，网络与信息安全实验课程内容中的原理概念非常抽象，十分枯燥而且晦涩难懂，目前信息安全技术方面的教材大多偏重于理论，不能激发学生的学习热情。为此，我们以理论够用、重在实践为宗旨，以技术实用为原则，以任务驱动为导向组织编写了《网络与信息安全实验》教程，引导学生学习，提高学生的学习兴趣。同时，我们充分利用多媒体技术丰富多彩的特点，将图片、动画、录像等元素都集成到教学活动中，将每个实验内容的操作过程进行录像，以直观、生动的形式提高学生学习的兴趣。这样既避免了单纯的理论说教，提高了学生的学习兴趣，同时也便于学生理解抽象难懂的网络安全知识，从抽象的概念上升到形象上的认识。

3.2 实验环境改进。《网络与信息安全实验》课程的许多知识需要学生在实践中进行理解，而目前绝大部分的学校在本门课程中只有简单的工具演示及基本的操作性实践，这些是远远不够的，我们有设置专门的网络安全实验室，包括常用的路由器、交换机、服务器等硬件设备，构建一个小型局域网络，搭建计算机网络与信息安全的实验平台。设计一系列完整的实验项目，既包含基本的教学内容，同时又给予学生一定的挑战性还需要建立一个安全工具资源库，帮助学生完成各种网络管理和信息安全的学习任务，最后还应该制定实验规范要求，严格管理制度，防止由于工作的疏忽导致学生将黑客软件带出实验室，造成不必要的麻烦。

3.3 组织学生参加网络攻防大赛。在老师的指导下，我们有一支稳定的网络安全小组，对网络安全感兴趣的同学可以通过各种考核进入我们的小组，让后我们按照等级进行指导性学习，兴趣小组的一部分同学在老师组织课堂教学的过程中辅助老师进行教学，同时，他们还参加国家级的各类网络安全、网络攻防大赛。

3.4 加强课堂讨论。对《网络与安全实验》的内容，大部分学生还是有强烈的好奇心的。上课前，给学生提出一个课题，让学生课后查阅资料，在课堂上可以开展课堂讨论，使学生在良好、互动的教学环境中取得良好的教学效果教师的角色从单纯的讲授者转变为倾听者、引导者，学生从被动的接受者转变为主动的参与者，提高了学生的积极性和主动性，最终提高了学习质量通过这种交流，教师可以随时了解学生对知识的掌握程度、学习兴趣的高低等，这种方法还能加强师生间的沟通和交流。

3.5 考核形式改革。学习的目的不是为了通过考试，而是希望通过课程的教授过程，培养和提高学生分析和解决实际问题的能力，影响学生面对问题时的思维方式、道德素质和协作精神。因此在课程的考核形式上，可以综合考虑卷面成绩，课题讨论表现，实际过程中通过查找资料和讨论解决问题的能力等方面让学生有足够的机会来修正和改进他们的成绩，以便从错误中学习，让学习课程本身的乐趣来促进学生学习的兴趣达到更好的教学目的。

结束语

《网络与信息安全实验》课程是一门实践性强的课程，同时也是一门技术发展变化很快的课程，这些给我们的教学工作带来难度，如何设计好讲授的内容、课堂上教学的内容的深浅如何把握，如何把抽象的理论变成学生易懂的知识，要需要在以后的教学实践中进行不断的总结和提高。

参考文献

[1]王小英.网络信息安全[M].北京：北京师范大学出版社，2016

[2]白灵，王小英.黄猛.网络时代大学课程资源建设[J].中国成人教育，2014（4）.

[3]白灵，王小英.新时期高校计算机课程教学途径研究[J].教育与职业，2015（1）.

[4]张基温.信息安全实验与实践教程[M].清华大学出版社，2005（11）.

[5]黄楠.校计算机人才培养模式探究[J].中国科教创新导刊，2011（20）.

[6]贾铁军.网络安全技术及应用实践教程[M].北京：机械工业出版社，2009.

[7]赵小林.网络安全技术教程[M].北京：国防工业出版社，2006.

[8]归奕红.网络安全技术案例教程[M].北京：清华大学出版社，2010.

作者简介：王小英（1979-），女，陕西泾阳人，防灾科技学院灾害信息工程系，副教授，硕士，研究方向为网络安全与密码学。

刘庆杰（1978-），男，河南洛阳人，防灾科技学院灾害信息工程系，副教授，硕士，研究方向为计算机应用。