网络安全技术课程实验教学模式的研究

齐赫 李坤

摘要：作为21世纪获取信息交流的平台渠道，网络在我们社会建设及生活中都有着非常重要的地位。它不仅影响着中国的政治、经济、文化和其他方面的建设，也可以增加我国与其他国家的交流机会。但是，事情都有正反两面性，网络为我们的生活带来便利的同时，它也在经受着安全的考验，网络安全的问题已经逐渐威胁到我们生活的方方面面。大学如何培养网络安全人才，成为高校网络安全课程教学中重要课题。实验部分是网络安全课程中重要的组成部门，如何能够在课堂中运用有限的资源完成必要的实验部门，如何能够让学生掌握理论的同时，实验更能够得心应手，根据笔者多年的教学经验提出了关于网络安全实验教学改革方法，以达到更好的教学效果

关键词：网络安全 实验 教学改革

0 引言

当前，社会的需求对人才培养的要求越来越高，高分数低能力已完全不能满足网络化社会的发展需要，而网络素养也逐渐成为社会公民的基本素养。在网络安全课堂教学中，注重学生多种训练能力，不仅仅是学生理论知识和操作技能的简单应用，充分调动学习热情，鼓励学生发现，分析问题和努力解决问题，充分发挥学生角色的主题。因此，从教学实践层面探讨网络安全实验教学内容和实施过程中网络安全实验课程的多种教学方法，结合网络安全实验课程虚拟实施研究，针对网络安全课程教学，充分调动学生学习积极性和主动性，引导学生积极探索学习，提高学生的网络素养。

下面，本人主要从几个方面介绍我们在实验教学方面的一些思路、经验和教训。

1 网络安全技术课程的教学目标

网络安全技术，理论与实践相结合的一门课程，主要的教学目标：

（1）知识目标

本课程主要讲授网络安全相关的基础知识。主要涉及数据加密技术、身份认证技术、PKI/PMI技术、TCP/IP体系的协议安全、计算机病毒及防治技术、网络攻击与防范技术、防火墙技术及应用、VPN技术及应用等知识。

（2）能力目标

通过本课程的学习，使学生较全面地学习有关计算机网络安全的基本理论、实用技术，掌握网络安全防护的基本方法，培养网络安全防护意识，增强网络安全保障能力，为学生今后进行数据管理、网络管理及维护，以及计算机安全技术服务奠定基础。同时，本课程将紧密结合实际，及时讲解和防范最新的病毒及黑客程序和网络安全维护的工具，并通过实际操作让学生了解最新的技术动向，为学生毕业后能更快地适应工作环境创造条件。

（3）素质目标

通过课程的学习，培养学生的社会能力，能具有很强的团队精神，善于发现问题、解决问题，踏实肯干、耐心细致，有责任心、思路清晰，独立性强、具有良好的服务意识。

2 网络安全技术课程实验教学现状

网络安全技术课程是我院计算机科学与技术专业的一门专业必修课，它的先修课程是计算机应用基础、计算机网络与通信等计算机专业基础课程。目前，网络安全技术课程一学期60学时，其中理论学时44，实验学时16。从这几年的教学中可以发现，学生们在死记硬背的理论部分掌握的还可以，但是遇到一些实验部分，很多同学都不知道怎么下手。整个实验教学过程中存在以下几个方面问题：实验室的硬件实验设备欠缺 实验教学内容不够全面 实验课时略显不足 实验过程本身的一些局限性 实验的组织形式过于单一，学生的学习积极性不高等，实验的整体效果不理想。

3 网络安全技术课程实验教学的思考

为了改变网络安全技术课程实验教学中所存在的问题，大学有必要对网络安全技术课程实验教学进行改革，研究出更好的教学模式，保证教学效果。

3.1 网络安全技术课程实验内容的设计

目前，我院网络安全技术课程主要是面向计算机科学与技术专业学生，总学时60学时，其中，实验16学时，实验课时相对较少，而理论内容占大部分，所以实验部分不可能面面俱到，只有求精求实，通过把实验分成几块的方式，让学生把握到网络安全的主要脉络，掌握网络安全最重要、最基本和最实用的概念原理和方法。

结合现有教材体系，实验部分主要有8个，共16学时，如下图1所示。

实验内容主要以模拟软件为主，比如MAC地址欺骗攻击实验、Smurf攻击实验、VPN实验等，也有实验是需要在虚拟机环境下通过windows服务器系统才能完成，多样化的实验环境，应对不同实验，也使得同学们更有针对的去了解实验内容。

3.2 激发学生学习兴趣

为了能够提高学生学习网络安全课程的兴趣，首先，必须要让学生喜欢老师，认可老师，这样才能更有效的跟随老师学习知识。一切的兴趣都来自于喜欢，很多学生都是因为喜欢老师，从而喜欢上这门课，所以，老师在课堂中扮演的角色除了教书之外，还要让学生喜欢你，喜欢这门课，老师的个人魅力也是非常重要。其次，网络安全技术课程的理论知识非常的多，很多学生对过多的理论并不感兴趣，应在上课的过程中充分引入各种案例，把无趣的理论知识变成故事一样的案例，在利用各种实验，从而激发学生学习课程的兴趣。

3.3 建立虚拟的实验平台，加强学生的实际操作水平

课程实际操作性非常强，课程不仅需要学生理解所有的理论知识，实际操作更重要。由于许多高校建设实验室对投资实际的教学过程不同，应根据自身实际情况优先选择实验环境。利用虚拟的实验平台，比如思科模拟器，该软件可以在任意的平台上应用，而且可以模拟出大部分的实际网络，利用该软件，可以使有限的资源更好的利用起来。

3.4 演示教学法

网络安全技术实验的教学中，为了更好的说明理论的实际意义，需要对理论进行实际的演示。目前，由于缺少必要的硬件設备，只能通过模拟器的方式对网络攻击类型的实验做演示。在网络安全技术实验教学中，任课老师首先要选定本节课的知识点，在课堂上先讲授实验原理，再依据实验教案书演示实验步骤，通过网络安全实验演示该知识点及应用场景，培养学生记录和分析实验结果、根据所观察实验现象联系所学理论知识的能力，最后总结归纳相关知识点，加深学生对该应用场景的印象，通过对关键知识点的理论讲解、动手实操、总结分析三个不走，促进其将所学理论与实践相结合以及对相关知识点的掌握与理解。

3.5 选用更优质、更新的教材，确保课程内容的先进性

教材的选择非常重要，由于目前计算机技术发展的迅速，非常多的技术都得到了更新，如果我们在选用十年前的教材，很明显是不合适的。因而，要选择适应学生的、理论实践知识更先进的教材，特别是实验部分，最好能有单独实验教材，这样可以确保知识的最新，最实验也更能得心应手。如果教师有能力，可以根据自己多年的教学经验，自编实验教程，也会极大的方便老师们的课堂教学。

3.6 适当增加硬件实验设备

目前，除了一些有实力的高校之外，可能各大高校的网络安全实验室中的硬件实验设备并没有全部都配备，或者配备的也并没有全部都让学生自主操作，一方面可能是因为很多硬件设备的成本太高，比如最新的防火墙、入侵检测设备等，很多高校没有那么多财力给与支持，另一方面很多老师对一些硬件设备也并不是很了解，不太敢下手去操作。高校应适当的投入一定的财力支持网络安全实验室的建设，让学生真正的能动手去操作一些硬件设备，同时加强对老师进行培训。

3.7 增加攻防技术互动教学

网络安全中攻防技术对学生的基本理论知识和应用实践技能要求较高，在学生具备了一定基础后可以在学生中开展攻防技术比赛。但是攻防技术对学生知识素养要求较高，只有少数的学生能够达到要求，考虑到这种情况，本人在课堂中会动员学生们对攻防感兴趣的成立兴趣小学，开展学习，同时如果有相应的比赛，也会积极的让学生参加，比如，2019年10月27日，网络学院的3个队共9名学生作为参赛代表，去参加了在海南大学举办的网络攻防演练的比赛，取得了不错的成绩。通过这种方式可以极大的提高学生的学习兴趣，同时在实践中不断提高 。

4 结语

网络安全技术课程是课堂中操作性很强的课程，需要学生学习各种理论知识还要注重能的培养。在实际的教学过程中，老师相当于一个领路人，而更多的知识都需要学生们自己去举一反三。理论联系实际，永远是学习知识的基本准则。加强网络安全课程实验部分的学习，是我们作为老师必须把控的一件事，也是为了以后培养出更多的网络安全人才而做出的努力。

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齐赫 李坤 海口经济学院