閆麗麗 昌燕 張仕斌
摘要:探討網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程中存在的若干問題,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展和社會需求,重新規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容,提倡理論和實踐并重的教學(xué)思想和“多元開放式”的教學(xué)方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,提出改革實踐教學(xué)方法以更好培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。實踐結(jié)果表明,上述改革切實提高了學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全技能和專業(yè)素質(zhì),取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程;教學(xué)改革;教學(xué)方法;實踐
引言
隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全問題備受關(guān)注,保障網(wǎng)絡(luò)安全已成為保障個人隱私、企業(yè)發(fā)展、社會穩(wěn)定,甚至國家安全的重要因素。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才是網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)的核心資源,隨著網(wǎng)絡(luò)空間安全成為國家一級學(xué)科,各大高校越來越重視網(wǎng)絡(luò)安全人才的培養(yǎng)。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是高等院校計算機(jī)專業(yè)和信息技術(shù)類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。該課程綜合性很強(qiáng),涉及多種學(xué)科和技術(shù),對學(xué)生理論與實踐兩方面的要求都很高。同時,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的相關(guān)知識更新快,需要教師不斷學(xué)習(xí),更新和完善相關(guān)技術(shù),對教師自身要求也很高。這些特點(diǎn)決定了在該課程教學(xué)過程中若采用陳舊的傳統(tǒng)理論灌輸式教學(xué)方法難以達(dá)到良好的教學(xué)效果。因此,針對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的教學(xué)改革是大勢所趨。
1.高校網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程現(xiàn)狀
目前國內(nèi)很多高校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程,但是由于該課程涉及的實驗環(huán)境不夠完善,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性不高,教學(xué)效果不理想。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的教學(xué)主要存在以下問題。
1)先修課程掌握不足。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是一門綜合性課程,其先修課程有數(shù)學(xué)理論、密碼學(xué)理論、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、電子技術(shù)、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、網(wǎng)頁腳本語言和信息安全法律法規(guī)等,因此要求學(xué)生具有相關(guān)基礎(chǔ),對上述先修課程掌握的熟練程度,直接影響到網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的教學(xué)效果。
2)理論與實踐脫節(jié)。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是一門理論和實驗并重的課程。目前的講授方式以理論為主,這就削弱了對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng),造成學(xué)生對該課程聽不懂或聽懂了也不會用。學(xué)生掌握了理論知識卻覺得無用武之地,當(dāng)面臨實際網(wǎng)絡(luò)安全問題時,仍無從下手,無法用所學(xué)的理論知識解決實際安全問題,進(jìn)而對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程失去學(xué)習(xí)興趣。
造成理論和實踐脫節(jié)的另一原因是缺少相應(yīng)的實驗環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程涉及的教學(xué)內(nèi)容包括操作系統(tǒng)安全、安全協(xié)議、密碼算法、病毒原理和防范、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、VPN和Web安全等。由于其涉及的實驗內(nèi)容非常廣泛,而且各高校之間的教學(xué)內(nèi)容又有所差異,因此目前很難找到一套完善的實驗平臺用于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的實驗。
3)教學(xué)內(nèi)容陳舊。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的一大特點(diǎn)就是技術(shù)更新快。以操作系統(tǒng)安全為例,幾乎每天都有新的漏洞產(chǎn)生,每年都有新的攻擊技術(shù)出現(xiàn),因此該課程需要及時更新教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)與行業(yè)接軌。然而目前該課程的講授內(nèi)容,特別是實驗內(nèi)容還針對Wmdows 2000、Windows XP系統(tǒng),這就使學(xué)生主觀意識上覺得所學(xué)內(nèi)容太過陳舊,無法應(yīng)用到現(xiàn)有的實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,從而失去學(xué)習(xí)興趣。
4)教學(xué)模式單一。
傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,進(jìn)而培養(yǎng)解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性是高校課程改革面臨的一個重要問題。
2.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程教學(xué)與實踐改革
針對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程教學(xué)中存在的上述問題,本文以成都信息工程大學(xué)信息安全工程學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程為依托,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐環(huán)節(jié)等方面展開討論,提出網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的改革和實踐方法,建立可行的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程教學(xué)改革與實踐研究方案。
2.1教學(xué)內(nèi)容改革
在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容時需將理論知識和實踐內(nèi)容融合,使得課程內(nèi)容更加貼近實際需求。通過該門課程培養(yǎng)學(xué)生解決實際網(wǎng)絡(luò)安全問題的能力,為他們今后工作打下良好基礎(chǔ)。
成都信息工程大學(xué)信息安全工程學(xué)院在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)教學(xué)內(nèi)容時,充分考慮對應(yīng)的實驗項目,為每個理論知識點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的實驗環(huán)節(jié),加深學(xué)生對相應(yīng)理論知識的理解。學(xué)生不僅會用現(xiàn)有的安全工具解決網(wǎng)絡(luò)安全問題,而且可以根據(jù)實際需求,自主設(shè)計、開發(fā)對應(yīng)的安全工具。目前,針對課程內(nèi)容密碼學(xué)基礎(chǔ)、安全協(xié)議、Intemet安全、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全、操作系統(tǒng)安全、病毒技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)安全的實驗包括:密碼算法實驗、SSL安全協(xié)議實驗、Web安全實驗、路由器、交換機(jī)和無線設(shè)備的安全設(shè)置實驗、緩沖區(qū)溢出實驗、典型病毒解析實驗等。
此外,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的知識和技術(shù)體系變更快,這就要求授課教師每年都需對該課程的內(nèi)容進(jìn)行重新審核和更新。學(xué)院鼓勵教師參加相關(guān)培訓(xùn)課程和學(xué)術(shù)會議,接觸前沿技術(shù),拓展知識面,及時淘汰教學(xué)內(nèi)容中陳舊的知識,補(bǔ)充新的內(nèi)容和技術(shù),使教學(xué)內(nèi)容緊跟行業(yè)發(fā)展。
同時,將實際生活中遇到的網(wǎng)絡(luò)安全問題和教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,能夠引起學(xué)生的共鳴。如3.15晚會曝光的常用家用電器存在安全漏洞,黑客遠(yuǎn)程可輕易地控制小家電,以此引出無線設(shè)備安全問題,使得學(xué)生能夠真切地感受到所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)知識能夠解決人們生活中的實際安全問題,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.2教學(xué)方法改革
在教學(xué)方法方面,摒棄了傳統(tǒng)的“填鴨式”教育方式,采用“多元開放式”的教學(xué)方法,既注重教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,又注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在教學(xué)過程中,采用啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)、課堂研討、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)等多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式。
啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。網(wǎng)絡(luò)安全是攻和防相較量的過程。在教學(xué)過程中,針對相應(yīng)知識點(diǎn),通過引入生活中相關(guān)的實例,說明對應(yīng)的攻擊和防御方式,最終引出相應(yīng)的理論知識。如在講解Web安全時,先展示一次對實際網(wǎng)站完整的跨站攻擊,再講解跨站攻擊的原理,使學(xué)生更容易理解相關(guān)的理論知識。實踐證明,啟發(fā)式引導(dǎo)教學(xué)深受學(xué)生歡迎,課程氣氛活躍,教學(xué)效果良好。
開展課堂研討環(huán)節(jié)。在課程講授過程中,教師設(shè)置一些問題,允許學(xué)生提出自己的見解,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生討論的過程是相互學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問題和探索問題的過程,這種方式有利于提升學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力。例如在講授緩沖區(qū)溢出攻擊時,可以先向?qū)W生演示一次溢出攻擊的過程,然后讓學(xué)生利用課外時間收集相關(guān)資料,最后在課堂上分組討論溢出攻擊的實現(xiàn)原理。通過上述方式,學(xué)生對緩沖區(qū)溢出攻擊的原理有更深入的理解,而且激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。
在注重理論內(nèi)容教學(xué)同時,實驗教學(xué)內(nèi)容也不容忽視。由于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程涉及的內(nèi)容廣泛,目前很難找到符合教學(xué)要求的實驗平臺,因此學(xué)院自主研發(fā)了一套網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實驗平臺,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展需要,教師可自主添加相應(yīng)的實驗項目,根據(jù)課程需求,實現(xiàn)對實驗內(nèi)容的定制。
在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)采用任務(wù)驅(qū)動式的教學(xué)方法,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全的實際需求,針對理論教學(xué)的知識點(diǎn),提出一個相應(yīng)的實驗任務(wù),強(qiáng)調(diào)用理論知識解決實際安全問題。例如在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全后,針對實驗室的局域網(wǎng)環(huán)境,要求學(xué)生通過對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置,實現(xiàn)對局域網(wǎng)環(huán)境的安全防護(hù)。通過完成相應(yīng)的實驗任務(wù),學(xué)生加深了對所學(xué)理論知識的理解,并學(xué)會將理論知識和實際應(yīng)用相結(jié)合。
2.3實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是一門注重實踐教學(xué)的課程,如果教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)安全問題脫節(jié),培養(yǎng)出的學(xué)生就無法適應(yīng)社會的需求。因此,為了提高學(xué)生的實踐能力,在課程教學(xué)外,添加了相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)后,需通過工程實踐將網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程中分散的知識點(diǎn)相融合,將所學(xué)知識運(yùn)用到解決實際安全問題上。
此外,由于企事業(yè)單位與客戶和市場聯(lián)系緊密,非常知悉市場需求,因此,與企事業(yè)單位合作,結(jié)合真實情境下的具體工作任務(wù),組織實踐教學(xué)項目,對學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)內(nèi)容幫助很大。目前,學(xué)院已與多家安全企業(yè)建立了校企合作基地,在大三暑假和大四寒假,安排學(xué)生直接到對應(yīng)的企事業(yè)單位去學(xué)習(xí),使學(xué)生盡早進(jìn)入工作角色,通過實習(xí)滿足企業(yè)用人的需求,實習(xí)完成后,可立即就業(yè)。
為了使學(xué)生能接觸到最新的網(wǎng)絡(luò)安全知識,及時了解網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的前沿知識、最新技術(shù),學(xué)院還定期邀請安全企業(yè)的技術(shù)人員參與課程設(shè)計和教學(xué)。同時,鼓勵教師到企業(yè)中學(xué)習(xí),不斷豐富和更新自身的專業(yè)知識。
每年學(xué)院還組織全省和全國的網(wǎng)絡(luò)安全大賽,邀請全國網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的知名專家和各大高校參加比賽。這不僅能夠提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全技能,也為教師和學(xué)生提供了一個對外展示和交流的平臺。
3.結(jié)語
實踐證明,課程改革收到了良好的效果,切實提高了學(xué)生自身能力和素質(zhì),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在全國和省內(nèi)大賽中屢次獲獎,畢業(yè)生供不應(yīng)求。
然而網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的內(nèi)容更新快,社會對網(wǎng)絡(luò)安全方面的需求也不斷變化。因此,在教學(xué)內(nèi)容和方法上還需不斷地探索和改革,加強(qiáng)學(xué)生的理論基礎(chǔ),提高學(xué)生的實踐能力,以期培養(yǎng)出優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人才,滿足社會的需求。