| 标题 | 《计算机网络安全》实验教学创新初探 |
| 范文 | 林玉香 摘要：《计算机网络安全》作为一门理论与实践并重的课程，其实验教学十分重要。针对目前国内高校该门课程实验教学的现状，为了提高学生的实践动手能力，获得良好的教学效果，通过设计优化实验项目、选择搭建实验环境、探索实验教学方法，优化实验考核方式，进行了实验课程的改革和大胆创新的尝试。 关键词：网络安全；实验教学；教学方法 中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）22-0147-02 1概述 在信息安全领域中，网络安全问题尤为突出。目前，网络攻击成为危害信息安全的主要威胁。进入本世纪以来，国内高校纷纷开设网络安全专业，培养网络安全人才。计算机网络安全是信息安全相关专业的核心课程和主干课程，也是国内外各高校信息安全相关专业的重要教学内容，具有很强的实践性特点，学生要很好地掌握这些内容，除了学习掌握专业基础理论，还要通过实际操作来加深理解概念，巩固掌握专业实践技能。 2问题与反思 当前国内高校在计算机网络安全的实验教学过程中，主要存在以下问题： （1）教学仍然是以理论为主，重理论轻实验，实践教学依附于理论教学。 （2）实验项目较少，且知识点分散，无法满足高校越来越注重信息安全和相关实践的需求。 （3）实验内容单一，缺乏攻击与防护的有机结合。 （4）实验内容陈旧，跟不上技术的发展。 （5）实验考核不合理，实验成绩主要以对实验报告的评价为主。 （6）教师缺乏实战经验，教学方法陈旧。 计算机网络安全专业知识只停留在基本理论阶段，只有从实际案例人手，通过具体实践操作，学生才能真正理解网络安全基本概念，掌握网络安全领域专业知识精髓，提高计算机网络安全专业知识的实践操作能力和工程应用能力，因此，计算机网络安全实验教学对于培养学生的创新素养和实践操作能力有着不可替代的作用，如何提高学生对该门课程实验项目的兴趣，并能在课后能继续深入学习相关知识点，是我们必须考虑的。计算机网络安全实验教学的核心问题是如何激发学生兴趣，促使学生主动学习；使用何种实践教学方法和实践教学平台；怎样能最大程度地提高学生的创新能力和实践能力。 3研究与探索 在计算机网络安全课程的教学过程中，实验教学起着至关重要的作用。本文按照高校应用型人才的培养要求，对实验教学进行研究与探索，以期通过该门课程实验教学的研究探索提高教学质量，优化教学效果，提高学生的实践动手能力，从以下几个方面进行研究： 3.1实验项目设计与优化 根据教学大纲，结合当前计算机网络安全技术的最新发展趋势，对实验项目进行设计与优化，并增加综合性、设计性实验的比重。实验项目设计遵循以下原则： 单一到复杂的原则：单一的知识点容易理解和学习，这样能够激发学生的成就感，保持学习兴趣。举一反三的原则：一个实验项目可以多设计几个不同环境下的延伸实验，帮助学生做到举一反三，深入掌握技术原理。寓部分于整體的原则：学生从分任务中掌握学习内容，又能从整体中看到分任务所处的阶段，有助于学生综合能力的提高。攻防均衡的原则：网络攻击与防护有机结合，对攻击实验提供相对应防御方案，贯彻“学习攻击方法是为了更好进行防御”的基本思想。 因此，计算机网络安全实验项目设计的主要思路是，实验项目选择与理论课程教学紧密结合；实验工作量相对比较饱满。根据该门课程的应用型人才培养目标，实验项目设置主要分为课内必做实验和课外选做实验两大部分。 课内必做实验由端口扫描、ARP欺骗攻击防御、操作系统安全策略配置、SQL注入攻击及防护、利用上传漏洞上传木马攻击与防护六个实验构成，其目的是使学生通过课内必做实验加深理解专业基础知识，掌握某一个攻击专题的常用工具和技术，及其对应的防御技术，为进行相关专题的深入研究奠定基础。 由于计算机网络安全课程的综合性比较强，因此在开设该门课程实验时，除了必要的课内实验外，设置了一些了综合性、自主性实验项目作为课外选做实验，对实验教学内容和指导方法进行改革。课外选做实验可以选择覆盖多门课程内容，可以是学科内的一门或多门课程教学内容的综合，也可以是跨学科的综合，以此培养学生综合运用多门学科知识的能力和实践动手能力。 3.2实验环境搭建 实验环境的搭建要体现真实性的原则，使学生可以身临其境的学习计算机网络安全风险评估的相关知识和技能。由于计算机网络安全实验的特殊性，很多实验一定程度上具有攻击性或破坏性，比如木马病毒的使用，ARP欺骗，WEB安全问题重现等，如果在真实环境中进行操作，会对网络或系统进行破坏，所以一般情况下，网络安全实验需要构建实验平台，对于实验平台的构建，在教学过程中，一般选择利用虚拟机搭建虚拟实验平台。 虚拟机不仅能够模拟出相对真实的实验环境，为学生自主学习和创造性实验提供软硬件保障。而且节约教学成本，提高教学效率。但是，虚拟机平台也存在一些不足，如实验内容比较单一、学生在操作时有很多不适应等。因此，如何能够更好地利用虚拟实验环境安排实验内容，还需要不断摸索与总结。 3.3教学方法探索 由于学生水平参差不齐，计算机网络安全课程内容又相对复杂。如果教学方法不合理，很容易使学生产生厌学心理，因此，在教学方法的选择上，采取了多种方法结合，根据授课知识点的不同，灵活运用。 任务合作教学法：班级自愿形成3～4人的学习小组。其中安排1～2个学习积极、主动、乐于助人、学习效果好的学习者为骨干，通过自主学习、协作学习、讨论学习等方式来完成教师部署的任务； 案例教学法：教师设计攻击案例并逐步演示分析攻击步骤，学生总结攻击原理和讨论提出防御解决方案等。 学习型组织教学法：应用学习性组织理论，设计合理的学习性学生社团，在社团的带动下，促进成员意识、知识与技能的获得。 3.4实验考核方式优化 考核是任何教学工作的重要内容，优化实验考核是实验教学改革中的一个重要组成部分。合理的实验考核方式，不仅要考核学生的学习结果，更重要的是要考核学生的学习效果，让教师通过对学生的考核结果进行教学反思，及时调整教学方法和优化教学内容。 根据计算机网络安全实验教学的特点，以有利于激发学生实验兴趣、提高学生实践操作能力为目的，确定相应的实验考核方式。建立多样化的实验考核方式，根据不同层次实验以及学生接受能力的不同采取不同的考核办法。 1）平时实验为主，考试为辅的考核方式。以学生平时实验完成表现为主要依据，平时实验成绩占课程总成绩的20%-30%，在课程结束后的考试中有一定比例的和实验相关题目，主要考查学生对专业理论知识的掌握和对实验原理的理解。 2）平时实验成绩由每次实验成绩构成，而每次实验成绩又分为报告预习、实验操作和实验报告三部分。实验的不同阶段考查内容不同，评分的侧重点也不同，强调学生独立实践能力和科研能力的培养。 3）分项进行的考核方式。对一些综合性、设计性实验，学生的实验能力考核包括前期实验资料收集、实验实施方案设计、实验具体实施操作、疑难问题排除和实验报告撰写等多个方面，因此，实验考核分项进行，兼顾实验难度、设计过程、设计结果、设计报告。 4结束语 结合信息安全相关专业方向的特点，本文对计算机网络安全实验教学授课模式、教学方法、考核等环节进行了一系列改革。以案例为导向组织实验教学内容，锻炼学生的信息安全知识应用能力，并学会主流的网络安全测试与防护方法，以课内实验为主，辅以课外实验。注重师生互动，充实教学内容，通过多元化的实践教学方法，培养学生学习兴趣，从而提高教学质量。 |
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