◆成少梅

（青島西海岸新區(qū)辛安初級中學 山東 266510）

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術發(fā)展，萬物相連的時代逐漸來臨。人們生活中越來越廣泛地應用信息與網(wǎng)絡技術，網(wǎng)絡安全開始成為全球關注的熱點問題?，F(xiàn)階段，網(wǎng)絡安全問題較為嚴重，全世界爆發(fā)的“永恒之藍”病毒，短期讓140個國家遭受攻擊，用戶計算機受到病毒進攻后，硬盤數(shù)據(jù)隨之鎖定，解碼則需要支付一定的金額，這也在一定程度上導致用戶的網(wǎng)絡安全受到嚴重打擊，甚至形成嚴重的網(wǎng)絡安全危機。

在Python語言教學中，學生面對的難點問題眾多，教師為學生解決問題的同時，也要幫助學生樹立網(wǎng)絡安全思維，使其意識到使用網(wǎng)絡過程中應當注意的問題，將網(wǎng)絡安全與Python教學相結合，深度激發(fā)學生學習Python語言的興趣與效率。

1 Python語言教學現(xiàn)狀

1.1 Python語言發(fā)展現(xiàn)狀

Python語言作為一種動態(tài)性的腳本語言，適用于沒有基礎的入門學習者，Python語言具有理想的可讀性，便于新手理解及學習。現(xiàn)階段的語言編程發(fā)展，Python語言已經(jīng)成為各個年齡段學生計算機課程中的重要環(huán)節(jié)，Python語言語法較為完整，可實現(xiàn)語句級、面向過程程序開發(fā)，相比其他語言形式，可準確表達邏輯算法。Python語言又名生態(tài)性語言，產(chǎn)生于生態(tài)背景下，其語言間接，受到人們的廣泛認可，已經(jīng)成為全球內(nèi)最大化的單一語言編程。

1.2 Python語言教學情況

在我國各級學校的教學過程中，學生的計算機基礎存在差異。受到地區(qū)性因素影響，部分學生較早的接觸計算機相關知識，部分地區(qū)學生對計算機知識理解較為淺薄，部分學生邏輯思維能力差，初期接觸編程時興趣較為濃郁，但隨著課程的深化，學生興趣容易弱化，甚至放棄對編程課程的學習。傳統(tǒng)教學環(huán)境中，教師對教學內(nèi)容過度關注，照本宣科，而極少有培養(yǎng)編程與應用相結合的意識，導致學生在Python語言學習中視野打不開，學習無法深化，Python語言學習效率低，進步慢。

結合國家對網(wǎng)絡安全人才的迫切需求，結合本人技術所長，擬從網(wǎng)絡安全角度淺析初中Python語言教學。

2 Python語言教學意義

2017年，為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇，構筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，國務院頒發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，人工智能已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略發(fā)展的需要?；诖苏J知，青少年編程被提上日程，全面納入教育教學課程。

Python語言作為我國初中、高中信息技術課程的重要內(nèi)容，課程中教師會引領學生系統(tǒng)學習Python語言語法，建立程序設計思想。Python語言內(nèi)容簡單、操作便捷、程序運行速度快。通過Python語言學習，有利于培養(yǎng)學生解決問題的能力。

學生對信息技術課程普遍較為喜愛，在Python語言的學習中，可以對工作中的核心概念進行設計，鍛煉學生統(tǒng)籌規(guī)劃能力，從而學會自下而上的解決實際問題，使學生在學習中、工作中終身受益。

隨著Python語言課程不斷改革，設計的課程已經(jīng)能滿足不同年齡段學生的學習要求。在教學過程中，教師適當滲透網(wǎng)絡安全知識，Python教學與網(wǎng)絡安全知識相融合，教學與思想引導相結合，幫助學生樹立網(wǎng)絡安全意識，培養(yǎng)學生積極健康的人生觀、世界觀及價值觀，才能為國家培養(yǎng)出真正合格的建設人才。大數(shù)據(jù)時代，信息鋪天蓋地，各種新思潮也撲面而來，學生必須兼具學識與胸懷，才能成長為國家、民族、社會真正意義上的接班人。

3 網(wǎng)絡安全下的Python語言教學方法

3.1 趣味性及實用性教學

在Python語言教學中，案例教學方法較為常見。Python語言具有趣味，在教學過程中，可以應用Turtle庫完成案例設計，利用randnom庫及jieba庫等完成特定功能教學，幫助學生建立編程思維。比如，通過random庫中的隨機函數(shù)設計猜數(shù)游戲，或者剪子包袱錘游戲等。

在實踐教學中，教師通過靈活的方式引入趣味性的網(wǎng)絡安全案例，讓學生認識到學習Python語言，進入不安全的網(wǎng)頁時應當及時修復系統(tǒng)漏洞，避免操作失誤導致系統(tǒng)被病毒侵襲。Turtle庫又名海龜繪圖庫，屬于Python語言中的基礎圖形庫，在應用程序中可以對海龜爬行進行控制，將運動軌跡轉變?yōu)閳D形。通過Turtle庫進行Python語言學習，可以為學生引入案例，除基礎圖形外，學生也能掌握結構設計方法。趣味性的案例有利于激發(fā)學生的學習興趣，在繪制海龜圖片時，不僅能繪制海龜圖形，也能讓學生舉一反三設計其他圖形。

比如，前幾年非常著名的病毒“熊貓燒香”，教師以該圖形為例，為學生講解網(wǎng)絡安全意識，滲透網(wǎng)絡安全知識后，讓學生繪制熊貓燒香動圖。使用圖形庫，可以幫助學生盡快找到相關的圖形，學生使用代碼進行編寫，從而體現(xiàn)出個人設計特點。

在Python語言教學中，教師應當培養(yǎng)學生舉一反三的能力，對學生觀察圖形變化能力進行引導，讓學生認識到改變一個程序，即可實現(xiàn)不同圖形變化。對程序內(nèi)容進行調(diào)整，Python語言也能完成不同圖形繪制，教師不斷引導學生思考，培養(yǎng)學生獨立思考的能力同時，讓學生參與到實踐中。對于Python語言教學，教師從興趣和應用的角度促進學生進入學習狀態(tài)，在學習豐富知識的同時，也能樹立網(wǎng)絡安全意識。

3.2 Python語言中的網(wǎng)絡攻防

Python語言是免費及跨平臺解釋型編程語言，應用領域較為廣泛，包括網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)分析、計算機可視化、逆向工程等，在人工智能及網(wǎng)站開發(fā)、大數(shù)據(jù)處理中均有應用。Python語言除解釋執(zhí)行源代碼能力的同時，也可通過偽編譯提升字節(jié)加載進程，并支持Py2exe及py2app及其他應用工具，這也是保護知識產(chǎn)權及源代碼的常見方式。Python語言包括函數(shù)式編程、命令式編程兩種模式，語言較為簡潔，功能較為強大，容易學習及使用，最為主要的是支持各類領域中的程序擴展，具有較強的通用性。

現(xiàn)階段，Python官網(wǎng)發(fā)布Python2.x及3.x兩個版本，版本中很多用法無法兼容。常見的Python開發(fā)環(huán)境除官網(wǎng)安裝包外，也支持Anaconda3及Eclinpse等，IDLE作為Python安裝包開發(fā)環(huán)境，沒有拓展庫。網(wǎng)絡安全工作人員往往喜愛制作拓展庫，通過Python完成蜜罐及沙盒、漏洞編寫。Python操作簡單、容易學習、具有擴展性，通過幾行代碼即可實現(xiàn)Java的代碼功能，Python具有跨平臺功能，在Windows及Linux上均可利用，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡攻擊想法。對此，通過Python語言可以實現(xiàn)攻防一體工具開發(fā)，開發(fā)的工具可以查詢網(wǎng)絡攻擊行為，及時作出防御及回擊。

初中階段的Python語言學習中，我們可以設置python與網(wǎng)絡攻防技術相結合的課程，讓學生了解網(wǎng)絡欺詐、網(wǎng)絡攻擊與防護、安全策略、安全網(wǎng)絡設計等。教學內(nèi)容偏重于培養(yǎng)學生網(wǎng)絡安全意識，系統(tǒng)講解信息收集、網(wǎng)絡欺詐、網(wǎng)絡道德、安全策略等。代碼學習部分，因初中生認知能力所限，側重于密碼的加密、解密、暴力破解等。

3.3 Python語言程序設計課程教學

在Python語言教學中，程序設計課程是其中的重要組成部分。教師在教學前，應當對知識進行學習，提升個人素質。教師在教學過程中應當建立起符合自己需求的知識體系，具有良好的業(yè)務能力。教師應當在工作中以身作則，為學生做出表率，強化自身網(wǎng)絡知識學習，在教學過程中應當具備愛國情懷，樹立科學精神和嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度。

在教學過程中，教師應當幫助學生樹立學習目標，文化知識教育與思想教育不斷融合，應當將教學與育人作為并重的教學要求。在網(wǎng)絡安全環(huán)境下，網(wǎng)絡安全思想與教學工作融合，有利于拓寬學生視野，將專業(yè)知識的價值最大程度發(fā)揮。伴隨時代進展，多種教學方法混合的教學模式成為主流。在《Python語言程序設計》一書中談到，通過混合教學模式可以更好地實現(xiàn)編程教育與網(wǎng)絡安全教育目標。

Python語言程序設計課程，包括理論課程及實踐課程，教師應當對教學設計完善，開發(fā)出網(wǎng)絡安全與Python語言課程融合的點，通過混合教學模式完成滲透。

在課前，教師可以利用微課傳輸關于本節(jié)課的知識，通過微課視頻激發(fā)學生的興趣，在課程中提出重點知識，其中代入網(wǎng)絡安全元素，課后則可以進行終端調(diào)查，了解學生掌握情況，了解學生對網(wǎng)絡安全及Python語言的認知等。

研討Python語言產(chǎn)生背景時，可以采取師生交換角色的教學方法。讓學生廣泛搜集國內(nèi)外的編程語言發(fā)展歷史，網(wǎng)絡病毒進化史等，從而自己歸納總結出Python語言在防御病毒上的優(yōu)勢。

講解分支語句時，可以采用啟發(fā)式教學。比如在計算機上展示大客車選擇路口的方式，一條是捷徑、但非常危險，一條是正常路徑，但非常安全，讓學生認識到網(wǎng)絡攻擊行為是一種危險行為，對別人產(chǎn)生威脅，自身也會承擔法律責任。避免學生在未來的學習中攻擊他人的計算機。通過網(wǎng)絡安全知識及Python語言知識，向學生傳達正確的價值觀、世界觀，避免學生誤入歧途。

學習While循環(huán)語句時，可以采用任務驅動教學模式，調(diào)用Turtle庫，通過形象生動的繪圖，了解While語句的運行過程。教師將Turtle庫的命令與參數(shù)告訴學生，讓學生從三角形、四邊形開始嘗試，直到能夠繪制出紅色的五角星。在幫助學生建立循環(huán)思維的同時，引領學生思考紅色代表的意義，激發(fā)學生的民族自豪感，讓學生未來能積極應用自身學習的編程技術和網(wǎng)絡技術，抵御外來病毒的侵襲，保衛(wèi)數(shù)據(jù)安全。

4 結束語

與過往的BV語言相比，Python語言涵蓋的知識點豐富、趣味性強，非常適合初中學段的學生學習。在教學過程中，常見的教學模式是傳授課程知識，但這種教學模式忽視學生興趣，導致學生單純學習理論及技術，忽視應用，也忽視了編程道德素養(yǎng)的形成。

新時期，培養(yǎng)學生網(wǎng)絡安全意識具有重要意義。互聯(lián)網(wǎng)技術在人們的生活中得到了越來越廣泛的應用，若學生沒有網(wǎng)絡安全意識，在未來的成長過程中，一方面他們可能無意識地進入病毒網(wǎng)站，導致計算機受到病毒侵害，造成嚴重的經(jīng)濟損失；另一方面，學到一定編程知識后，被好奇心驅使的學生，還有可能侵入別人的網(wǎng)站，違反網(wǎng)絡安全道德，甚至觸犯法律。

在Python語言教學中，本文基于網(wǎng)絡安全角度上展開教學研究，希望為初中學生學習Python語言知識及網(wǎng)絡安全知識提供幫助。