中职计算机网络安全课程教学策略研究

2023-07-17 09:25张海斌
学周刊 2023年22期
关键词:中职教学计算机专业

张海斌

摘 要:计算机网络安全是中职计算机相关专业的重点课程,加强创新计算机网络安全教学模式,有助于激发学生探究网络安全问题的主动性,同步提高学生的理论和实践水平,满足学生未来就业发展的需求。本文主要探讨中职计算机网络安全课程教学的意义,从应用网络安全案例、创设模拟演示情境、搭建虚拟实验平台以及设计网络安全项目四个方面论述开展计算机网络安全课程教学的有效策略,以供广大教育人士参考和借鉴。

关键词:中职教学;计算机专业;网络安全课程

中图分类号:G71          文献标识码:A          文章编号:1673-9132(2023)22-0036-03

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.22.012

随着计算机科技飞速发展,网络安全成为全社会共同关注的问题。中职计算机专业是培养技术人才的摇篮,教师着力优化计算机网络安全课程的教学手段,能够帮助学生掌握防范和解决网络安全问题的技术及方法,提高学生职业发展的核心竞争力。因此,教师应该明晰实施中职计算机网络安全课程教学的意义,根据课程的特点和目标,坚持理论和实践一体化的原则,开发优质的网络资源实施课程理论教学,同时融合虚拟技术引导学生开展计算机网络安全实践训练,从而多维度地培育学生的计算机专业素养。

一、中职计算机网络安全课程教学的意义

中职计算机网络安全课程是一门涵盖计算机科学、网络、通信、密码、信息安全、数论、信息论等技术和学科的综合性课程,教学内容主要包括攻击和防御技术两个方面,教学目标是整合应用互联网资源和现代教育技術,同步实施课程理论和实践教学,增加学生上机的实操机会,以此增强学生应用计算机网络安全技术的能力,落实培养计算机人才的目标。经过分析学情和研究理论实践,中职计算机网络安全课程的教学意义主要有下列三点。

(一)有利于激发学生探究计算机网络安全问题的兴趣

中职生的文化基础偏弱,传统的计算机网络安全教学方式比较单一,侧重于输出理论知识,导致学生缺乏参与探究网络安全问题的主观能动性。教师加强创新计算机网络安全课程教学,能够显著激发学生探究计算机网络安全问题的兴趣。如在讲解课程理论知识时,教师可以应用一些关于网络安全的新闻和案例作为理论教学的导入材料,同时联系学生的实际生活提出问题,组织学生讨论和交流,促使学生感受网络安全问题的普遍性,从而点燃学生学习和探究的热情。

(二)有利于培养学生防护计算机网络安全隐患的技能

维护计算机网络安全从本质上来说就是维护网络系统和信息的安全性,现阶段大部分学生对于网络安全隐患的认识还停留在理论层面,缺乏自主完成网络安全维护工程的能力。教师重视开展计算机网络安全教学,能够培养学生防护计算机网络安全隐患的技能。如在教学关于预防病毒攻击的内容时,教师可以先通过理论教学引导学生掌握病毒入侵计算机系统的方式和手段,然后利用虚拟平台向学生传授使用反病毒软件的技术,组织学生自主、合作排除网络安全隐患,从而锻炼学生实践应用计算机网络安全防护技术的能力。

(三)有利于增强学生的就业竞争力

中职计算机专业学生未来的就业方向集中于社会关于计算机网络应用领域的技术工作岗位群,包括组建、安装、调试和维护网络,企业接入互联网,企业信息系统管理,安全检测与评估等岗位。随着网络安全问题日益突出,相关岗位对技术人才的需求也逐年增加。教师重点创新中职计算机网络安全课程的教学模式,对增强学生的就业竞争力大有裨益。如教师在教学时可以立足就业的导向,加强实施计算机网络安全项目化教学,根据课程内容和技术要点设计网络维护、系统安全、系统排障等形式的操作项目,组织学生合作上机实操,强化学生的网络运维和信息安全保障能力,从而助力学生未来在就业竞争中突出重围。

二、中职计算机网络安全课程教学策略

(一)应用网络安全案例,激发学生学习课程的兴趣

开展中职计算机网络安全课程教学,教师的首要工作是调动学生内在的求知动力。计算机网络安全课程知识的抽象性较强,教师必须加强应用学生感兴趣的教学材料,以便缓解学生的认知压力。案例教学法适用于计算机网络安全教学,教师应该根据课程内容精心为学生遴选关于网络安全的案例材料,组织学生围绕案例内容展开分析和讨论,拉近学生与网络安全问题之间的距离,从而激发学生探索网络安全技术和原理的兴趣,具体教学策略如下。

1.精心选择网络安全案例。在计算机网络安全课程教学的备课阶段,教师应该分析教材和学生的认知经验、兴趣喜好等,根据教材中的网络安全知识和技术,从互联网平台上收集优质案例,案例内容必须真实,包括网络安全技术发展过程中的大事件、黑客入侵的新闻等。完成收集案例材料之后,教师可以将材料编制成图文结合的课件或者微视频,在网络安全教学的导入环节向学生展示。如在教学关于预防计算机病毒的内容时,教师在收集案例材料时,就可以从国内外著名的计算机病毒事件入手,选择最典型、最具影响力的病毒入侵事件,包括爱虫病毒、熊猫烧香病毒、冲击波病毒等。在编制案例课件时,教师应该根据病毒事件,重点整理病毒的入侵方式、入侵之后计算机的变化以及病毒造成的影响等资料,添加相应的图片、短视频和数据统计信息,从而落实选择和编制网络安全案例材料的工作[1]。

2.组织学生分析和讨论案例。教师给学生展示编制好的网络安全案例课件,学生熟悉案例中的病毒事件之后,教师设计问题引导学生分析和讨论案例,提出的问题应该围绕案例内容,同时适度向学生的日常生活扩展。如教师展示关于爱虫病毒事件的案例材料,那么就可以提问:“爱虫病毒的入侵方式是怎样的?计算机被入侵之后会发生哪些变化?该病毒给计算机安全会造成哪些不利影响?”学生分析案例之后反馈:“该病毒是通过电子邮件传播的,用户打开附件之后病毒就会自动传播,引发计算机系统瘫痪,给全球范围内具有高价值IT资源的机构和企业造成重大损失。”教师认同之后,再联系学生的日常生活提问:“大家在使用计算机系统时,是否遭遇过和案例材料中相似的病毒攻击?”学生展开热烈交流,表述自己也曾经查杀到携带病毒的邮件,这时教师适时揭示新课题:“那么病毒入侵计算机系统的原理是什么?我们该采取哪些技术手段进行预防呢?”这样通过应用和讨论网络安全案例,学生就能产生高涨的学习新课程的兴趣[2]。

(二)创设模拟演示情境,提高学生学习理论的效果

中职计算机网络安全课程的理论和实践教学是互为基础的,教师必须先为学生奠定扎实的专业理论功底,才能给网络安全实践教学提供保障。计算机网络安全课程理论知识涉及系统和软件的运行流程,单凭教材概念和教师口头讲授,学生很难产生直观认知。创设模拟演示情境是实施计算机网络安全理论教学的可靠路径,教师应该根据教材理论知识采用软件模拟和动画模拟等方式为学生演示运行、调试和维护计算机系统的步骤,从而提高学生学习理论的效果。

在创设计算机网络安全课程教学模拟演示情境时,教师应该根据课程理论知识点,利用模拟软件、模拟动画课件以及结构模型图等工具,为学生呈现计算机网络系统的结构和运行流程。如在介绍计算机终端网络时,教师就可以采用模拟动画课件为学生演示计算机终端网络的中央计算机和前端处理器的基本结构。创设模拟演示情境之后,教师要引导学生认真观察演示画面,结合教材中的概念文字在画面上找出计算机终端网络的构成部分,学生观察和讨论之后反馈:“计算机终端网络由四个部分构成,分别是主计算机系统、终端设备、通信设备和通信线路。”教师追问:“从终端网络的基本结构来看,大家有什么发现?”学生交流之后回答:“计算机终端网络是用高速通信线路连接若干个多机系统,主计算机之间能相互交换信息,也能相互调用软件和资源。”这样通过创设模拟演示情境,学生就能深刻掌握计算机终端网络的概念知识[3]。

(三)搭建虚拟实验平台,锻炼学生应用技术的能力

开展中职计算机网络安全课程教学的核心目标是锻炼学生应用网络安全技术的能力。由于课程涉及大量系统故障和网络安全隐患的内容,普通计算机教学环境很难满足学生应用技术的需求。虚拟实验是一种新型教学模式,适合开展计算机网络安全实践教学。因此,中职学校和教师应该立足计算机网络安全课程的改革目标,加强搭建虚拟实验平台,利用虚拟技术模拟其他计算机的操作系统环境,组织学生在虚拟实验平台上开展综合实践训练,从而促进学生掌握和应用网络安全技术。

1.搭建虚拟实验平台。在基于计算机网络安全教学搭建虚拟实验平台时,学校和教师应该在现有的机房系统上加强应用虚拟技术。常用的虚拟技术包括VMware ACE、Virtual PC、VirtualBox等,将这些技术软件安装到教学主机的系统中,创建多个虚拟计算机,虚拟计算机在芯片组、显卡、CPU、SCSI控制器等方面的功能与主机系统完全相同。教师应该考虑主机服务器和网络的性能,根据实际教学需求确定虚拟计算机的创建数量,同时调整虚拟机网络系统的配置和参数,减少虚拟机占用主机硬件资源,形成适合学生开展网络安全操作练习的虚拟环境,从而实现顺利搭建虚拟实验平台[4]。

2.开展网络安全操作练习。在建设完成虚拟实验平台之后,教师就可以根据课程目标在虚拟机系统中安装相关的实验数据包,促使虚拟机的硬件和软件条件都达到实验标准,然后带领学生上机练习网络安全操作。如在教学使用关于PGP加密软件的内容时,学生通过学习理论掌握了对称加密、公钥加密、认证、数字签名等技术理论知识之后,教师就可以在Windows系统虚拟机中安装PGP加密软件的使用實验数据包,向学生发布使用PGP创建密钥对、在Windows系统中导出PGP公钥对、用PGP加密和解密文件等实验任务。学生了解实验任务的要求之后,教师先引导学生回顾技术理论,组织学生合作研究实验的步骤和方法,最后在虚拟机系统中正式操作。如教师发布的实验任务是使用PGP创建密钥对,那么教师就可以组织学生合作复习设置Diffie-Hellman/DSS加密的方法,然后指导各小组用绘制流程图的方式写出使用PGP创建密钥对的步骤,各组核对步骤、流程无误之后,教师发动学生在虚拟机的系统中开展实验练习。学生实际操作期间,教师需要加强巡视和指导,适时提醒学生容易遗忘的操作要点,如在开始创建密钥对的环节,部分学生没有输入邮件地址,教师应该提醒学生输入全名和邮件地址,选择缺省设置Diffie-Hellman/DSS加密,同时将加密长度设置在2048位,然后再单击Next进行下一步操作。在实验练习的最后一步,教师还应该提醒学生找到并展开创建好的密钥对,右键单击选取Key Properties,这样在虚拟实验平台的支持下,学生就能深入理解PGP加密原理,掌握加密软件的操作流程和技术要领,大幅提升计算机网络安全课程学习水平[5]。

(四)设计网络安全项目,强化学生的实践防护能力

实践教学在中职计算机网络安全课程中占比极大,项目化教学具有真实性和趣味性,能够锻炼学生解决计算机网络安全问题的能力,促进学生学用结合。为此,在创新计算机网络安全课程教学手段时,教师应该设计多样化的网络安全实践项目,组织学生以团队为单位开展解决和操作网络安全问题的活动,从而强化学生的实践防护能力。

在设计计算机网络安全教学实践项目时,教师应该立足就业导向和课程的技术理论,为学生创设真实的项目情境,说明项目的内容和要求,然后组织学生在虚拟实验平台上开展项目实践活动。如对于配置防火墙的项目化教学来说,教师创设项目情境时可以对学生说:“同学们,假如大家是某企业的网络运维人员,企业计算机系统的防火墙配置出现一些问题,导致无法充分发挥防火墙的功能,大家该如何排除这项网络安全隐患?”学生立即展开讨论,一致认为需要重新配置防火墙。接下来,教师给学生开放虚拟实验平台,组织学生5~6人为一组,在Windows服务器的虚拟机系统中实践配置防火墙的项目,各组学生一边交流、一边开展手动实践操作,分别重新设置防火墙服务、防火墙安全日志。在设置防火墙安全日志时,学生选择防火墙记录选项的数据,并设置好日志文件的默认路径,便于在管理网络安全时查看和分析日志文件。这样通过设计和开展网络安全实践项目,学生就能掌握通过配置防火墙提高计算机服务器安全性能的技术,从而培养学生实践防护计算机网络安全的能力[6]。

三、结语

综上所述,加强开展中职计算机网络安全课程教学,不仅有利于激发学生探究计算机网络安全问题的兴趣,也能培养学生防护网络安全隐患的技能,还能增强学生的就业竞争力。教师在创新课程教学模式时应该引入网络安全案例、创设模拟演示情境、搭建虚拟实验平台、设计网络安全项目,提高学生学习网络安全理论知识的效果,锻炼学生应用技术和实践防护的能力,从而突破计算机网络安全课程教学的难点。

参考文献:

[1] 李璐璐.中职计算机网络安全课程教学策略研究[J].网络安全技术与应用,2021(11):104.

[2] 张月敏.试析中职计算机网络安全课程教学[J].计算机产品与流通,2020(4):229.

[3] 鲍鹏.中职计算机网络安全课程教学策略研究[J].网络安全技术与应用,2020(2):91.

[4] 梁海峰.中职计算机网络安全课程教学策略探讨[J].计算机产品与流通,2020(1):246.

[5] 何锟.中职计算机网络安全课程教学的探讨[J].低碳世界,2019(4):296.

[6] 郭玉堡.中职计算机网络安全课程教学分析[J].网络安全技术与应用,2017(10):106.

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