網(wǎng)絡攻防實踐課程的探索*

李 瑋

（東華大學計算機科學與技術學院 上海201620）

1 引言

隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展以及信息處理能力不斷提高，網(wǎng)絡安全問題也日益突出，國家對于扎實掌握信息安全理論知識的研發(fā)人才，以及對具備網(wǎng)絡攻防理論知識與有較強實踐動手能力的網(wǎng)絡安全管理、維護和開發(fā)人員的需求量也在急劇增加，不僅要求從業(yè)人員要具備扎實的理論水平，而且要具有一定的實際動手與解決問題的能力。東華大學計算機科學與技術學院信息安全專業(yè)自2005年建立以來，其畢業(yè)生就業(yè)率名列全校前茅，但其實踐能力距離社會的要求還存在一定的差距。因此，我們認為應加強信息安全專業(yè)的建設，特別是《網(wǎng)絡攻防實踐》課程的教學改革。

2 課程存在問題

《網(wǎng)絡攻防實踐》是我院信息安全專業(yè)中一門非常重要的課程，與其他專業(yè)課程不同，它是一門涉及數(shù)學、通信技術、密碼技術和計算機技術等諸多學科的長期知識積累和最新發(fā)展成果，同時還涉及社會問題和法律問題綜合性課程，涵蓋內(nèi)容廣泛，技術和方法更新速度迅速，對于學習的預備知識要求較高，前導專業(yè)課程多，實踐性強，實驗具有破壞性，缺乏系統(tǒng)性。

在調(diào)研了國內(nèi)部分知名高校信息安全專業(yè)情況之后，結合信息專業(yè)的教學模式，我們發(fā)現(xiàn)，《網(wǎng)絡攻防實踐》的教學容易陷入“重書本，輕實踐”的誤區(qū)。這種理念與現(xiàn)代教育教學理念不相適應，與社會發(fā)展的要求也有所違背。在這種不合適的理念影響下，出現(xiàn)如下“三多三少”問題。

“多演示，少創(chuàng)新”的教學內(nèi)容使得書本內(nèi)容已經(jīng)落后于網(wǎng)絡的最新發(fā)展，導致有些學生喪失了學習的興趣；難以激發(fā)學生的積極性，導致許多新的技術和方法無法得到應用。

“多攻擊，少防御”的教學手段使得學生的技術方向分化情況非常嚴重，偏離了網(wǎng)絡攻防實踐的原本教學目的，難以幫助學生樹立正確的網(wǎng)絡安全意識。

“多教授，少交流”的教學方式使得師生之間缺乏進行自由的交流平臺，學生遇到的問題不能及時有效地得到解決。

鑒于以上問題，我們看到《網(wǎng)絡攻防實踐》的教學改革已迫在眉睫，因此，根據(jù)《網(wǎng)絡攻防實踐》課程自身的綜合性和實踐性強的特點，我們對其教學內(nèi)容和實踐平臺進行規(guī)劃和優(yōu)化建設，做到教學內(nèi)容源于教材內(nèi)容，精于教材內(nèi)容，進一步提高教學質(zhì)量，激發(fā)學生對本課程的興趣與求知欲，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的能力，使學生畢業(yè)以后能在信息安全技術應用上有一個質(zhì)的飛躍，更能適應國家和社會的發(fā)展需要。

3 課程教學目標

我院信息安全專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有良好的科學素養(yǎng)，系統(tǒng)地掌握信息安全的基礎理論與方法，具備系統(tǒng)工程、計算機技術和網(wǎng)絡技術等方面的專業(yè)知識和綜合能力，能從事信息安全研究、管理和應用領域工作的高級專業(yè)人才和復合型應用人才。

圍繞上述人才培養(yǎng)目標，《網(wǎng)絡攻防實踐課程》的教學目標是：以網(wǎng)絡攻防為線索，使學生在實際操作過程中鞏固已有的網(wǎng)絡攻防理論知識，熟悉掌握常見的漏洞和攻擊模式，會使用防御策略配置一個安全的網(wǎng)絡環(huán)境，增強安全防范意識和技術能力，具備扎實的網(wǎng)絡攻防理論知識和較強的動手操作能力，為今后從事相關的科研和實踐工作奠定堅實的基礎。

4 教學內(nèi)容設計

4.1 精心組織課堂教學，優(yōu)化實驗教學

根據(jù)課程教學大綱的要求，結合培養(yǎng)目標，根據(jù)學生的實際情況，我們在課堂教學過程中采取“去粗取精”的原則精心設計教學內(nèi)容，其教學內(nèi)容知識點不僅涵蓋了所有知識體系，而且更有針對性和實用性；同時，與時俱進，關注網(wǎng)絡上的各種安全事件及相應的安全技術。在實驗教學中，我們避免單純地理論說教。例如，在介紹系統(tǒng)漏洞的修補時，我們將在信息安全專業(yè)實驗室里，對存在漏洞的計算機局域網(wǎng)進行攻擊，使學生真正體會網(wǎng)絡攻擊的危險性和網(wǎng)絡安全的重要性，同時利用各種技術手段幫助系統(tǒng)完成安全的環(huán)境建設。另外，我們重視培養(yǎng)學生的信息安全專業(yè)素質(zhì)。此外，結合網(wǎng)絡安全事件的真實案例和一些安全的法律法規(guī)，提高信息安全專業(yè)學生專業(yè)安全意識，以適應學生畢業(yè)后的就業(yè)需求。

4.2 拓寬多種溝通渠道，豐富教學方式

《網(wǎng)絡攻防實踐》課程是一門綜合性、實踐性都很強的課程，在課堂上我們采取“加強引導，攻防并存，重點在防”的策略，發(fā)揮以學生為主體的引導作用。采用多樣的課堂形式和案例，激發(fā)學生的學習興趣和自主學習的積極性，提高學生綜合應用知識的能力。通過建立課程的站點和自由討論區(qū)，把教學大綱、課件、實驗、習題及答案、學習資料等教學相關的材料上載至課程網(wǎng)站上，幫助學生課余自學并方便師生間的交流。這種多元化的教學形式，有效提高了學習效率并增強學習效果。對于一些不方便演示的實時攻擊等內(nèi)容，在備課時制作成教學錄像，同時鼓勵學生把學習的過程（問題和解決方法）記錄下來。在此基礎上，我們重點教授了網(wǎng)絡防御的相關原理和技術，幫助學生樹立正確的網(wǎng)絡安全危機意識，提高學生的網(wǎng)絡防御技術和技巧。

4.3 實例教學和綜合實驗相結合，豐富教學內(nèi)容

由于網(wǎng)絡信息安全實踐性很強，我們在講授這門課程不僅抓課堂教學，而且抓實驗教學環(huán)節(jié)，注重學生實際動手操作能力的培養(yǎng)和訓練，不僅針對每一理論內(nèi)容設計單獨的實驗，并將相關章節(jié)的內(nèi)容綜合在一起，設計一個綜合實驗。由于綜合實驗包含了實驗內(nèi)容較多，我們采用了分組開設實驗的形式，使學生有目標、按計劃完成實驗，并及時與老師聯(lián)系取得指導。這樣避免了學生在實驗過程中的孤立性和被動性，使學生可以通過相互交流討論開拓視野，提高學習的興趣。

4.4 設計創(chuàng)新環(huán)節(jié)，提升教學效果

研究創(chuàng)新型實驗要求學生綜合應用多門課程的知識，針對某些有創(chuàng)意的想法，在我們的指導下完成設計和實現(xiàn)的工作，其內(nèi)容大多來源于教師的科研項目、學生的自主科研選題、社會實踐活動的應用需求，例如，基于圖像和聲音內(nèi)容的數(shù)字水印研究、網(wǎng)站漏洞掃描實現(xiàn)、云計算安全等。請學生來講解自己研究的課題，并將優(yōu)秀選題申報國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃和上海市大學生創(chuàng)新活動計劃，這樣不但能提高學生的求知欲望、擴大知識面，而且能鍛煉學生的組織能力和創(chuàng)新能力，有效提升教學效果。

5 結束語

依據(jù)東華大學計算機科學與技術學院 “面向國際、面向企業(yè)、面向社會”的人才培養(yǎng)目標和要求，本著“寬口徑、厚基礎、重實踐、求創(chuàng)新”的原則，以“學生的全面發(fā)展與成才”為中心，通過對《網(wǎng)絡攻防實踐》教學內(nèi)容、方法和手段的改革，實現(xiàn)本課程教學和實踐教學的更新，從而提高教學質(zhì)量，提高學生的綜合專業(yè)能力。

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