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摘要:本文針對《網絡安全技術》課程教學過程中的教學內容、教學方法和考核方法等方面提出了一些建議。從而提高學生的學習效果,培養學生的實踐能力。
關鍵詞:網絡安全技術 教學改革 虛擬網絡
一、前言
網絡安全技術主要包括主機安全技術、認證技術、訪問控制技術、密碼與加解密技術、安全審計技術、防火墻技術、入侵檢測技術等。從學科的角度又涵蓋了計算機系統、計算機網絡、計算機通信、密碼學、數據庫等多學科的相關知識[1]。它是計算機、電子、通信專業的一門專業選修程,是一門理論性、實踐性、綜合性很強的課程。但因資金及學校發展計劃等多方面因素,我校仍沒有專業實驗室,無法進行綜合性、實踐性的實驗。這些嚴重影響了該課程的教學質量及教學效果。
二、教學內容改革
教學內容改革從以下兩個方面入手。
(1)教材的選用。
從教材方面來說,《網絡安全技術》課程長久以來存在著以下的問題:課程教材老化,現如今隨著計算機網絡的發展網絡安全的知識日新月異,更新速度相當的快。而眾多的教材還是換湯不換藥,徒有印刷精美的外表,內容卻一塵不變,不成體系,一些舊的知識更無法提起學生的興趣。過于偏重理論輕實踐,并且缺乏好的實驗教材。為了解決這些問題我們可以結合實際的需要自制教材和相關的實驗指導書。如果在條件許可的情況下,不要僅局限于某一本教材。而是選擇多本,輪換作為教材,還可以選擇一些實戰性較強的書作為參考資料來輔助《網絡安全技術》課程的學習。
(2)教學內容選取。
《網絡安全技術》課程是一門綜合了幾乎所有計算機知識的課程,網上的信息每12個月就會翻一番。而我國現行的高等教育專業課程體系落后,課程內容陳舊,教材更新緩慢,導致學生在校學習的知識早已落后于時展的需要,根本不具備實用價值,使得許多學生在走向社會后不得不在重新學習或培訓后才能走向工作崗位。為此,我們必須科學組織教學內容,充分關注計算機網絡安全的發展現狀,并把這些信息及時補充到相關知識模塊中,同時,不斷地研究探討計算機網絡安全在發展過程中遇到的問題并加以提煉和總結,適時調整教學內容。
《網絡安全技術》課程的教學能否順利開展在一定程度上還依賴于眾多前序課程的學習,如果前序的課程沒有設置好的話,學生學起來有很大的困難。所以,教學內容調整的同時,還應該重新設置人才培養方案,合理配置教學計劃。
三、考核方式改革
傳統的純理論考核方式目前已不能滿足網絡安全的教學形勢,現行的考核方式更注重理論與實驗相結合,側重實驗的考核,強調學生的自主學習,注重知識的綜合運用。
該課程的考核是一項全面的綜合考核,應該包含平時考核、實驗考核、期末考試等多方面。在該課程的考核形式上采用期末試卷成績占60%、實驗和實驗報告占10%、作業和平時考勤占10%的方式考核。該考核方式的改進使學生不拘泥于理論知識的死記硬背,激勵學生獨立思考、探索創新,發揮自己的潛能,激發其學習的主動性與積極性。
四、教學方法和手段改革
教學方法和手段改革從以下幾個方面入手。
(1)采用隨機進入教學方法。隨機進入的理論核心是:學習者可以隨意通不同途徑、不同方式、不同角度、不同角色進入同樣教內容的學習,從而獲得對同一事物或同一問題的多方面認識與理解[2]。在教學過程中,運用隨機進入教學法將引導學生從不同的角度對網絡安全知識進行思考,這也將有利于實現課程教學的目標。
(2)加大教師培訓,提高教師素質。增加教師的培訓機會,將教師外派到重點大學的相關專業進行學習,鼓勵教師參加各種前沿會議和講座以提高教師的教學水平。這樣培養出來的學生也能更快地適應畢業后的真實工作,更快的上手。
(3)改進教學手段,提高學生興趣。引進現代化的教學設備,不僅能夠提高學生參與課堂的積極性,而且大大提高了教學效率。教師在《網絡安全技術》課程中運用多媒體演示教學,增加學生參與交流和討論的機會。還可以借鑒網絡演示視頻或者自行制作演示視頻,使實驗步驟講解過程更加生動形象。
(4)通過實驗教學,提高學生的實踐能力。實驗教學是課堂理論教學的重要補充,通過實驗,學生能夠更好地理解課程中的基本原理,同時通過動手體驗,提高學生的實踐能力和創新能力。
現今很多學校受資金等各方面因素的影響.教學設備的硬件建設相對欠缺和滯后。如果我們能在網絡安全的實驗中充分利用虛擬機技術,在虛擬的環境下進行大量的實驗而不會對計算機產生破壞。將虛擬機引入到實驗教學中能夠利用有限的資源擴充實驗內容,讓學生參與到教學活動之中,大大調動學生的積級性[3]。同時,在進行網絡安全攻防實驗中,通過分組討論、共同規劃設計等全新的實驗實現方法,還可以提高團隊意識,培養合作精神。
五、結語
本文是我們在《網絡安全技術》教學過程中,根據三表院校學生的實際情況,針對教學內容、教學方法提出了一些心得體會。通過調整教材和教學內容,理論結合實驗等方法,培養出具有較強綜合能力的的應用型人才。
參考文獻:
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關鍵詞:CDIO;工程教育;信息安全;分梯度
作者簡介:康曉鳳(1978-),女,江蘇徐州人,徐州工程學院信電工程學院,講師;鮑蓉(1968-),女,上海人,徐州工程學院信電工程學院教學院長,教授。(江蘇 徐州 221000)
基金項目:本文系江蘇省高等教育教改立項研究課題(項目編號:2011JSJG253)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)32-0107-01
計算機科學與技術專業是技術發展更新最快的專業之一,而信息與網絡安全技術又是本專業技術更新最快的課程之一。為使本課程的教學內容能跟上社會對人才的知識和技能要求,在給學生奠定扎實的基礎理論的同時,還要強化動手能力,把學到的理論知識應用到實際項目中,同時在實踐應用中主動學習新知識去解決各種問題。
CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程的理論、技術與經驗。其核心思想是強調“做中學”和“基于項目的學習”,這個思想和所倡導的學以致用和應用指導學是一致的。
信息與網絡安全技術是一門理論與實踐高度結合的課程,學生最初學習的積極性會比較高,但是如果沒有合理的實踐教學環節,學生學習的積極性會受到影響。只有在CDIO 理念的指導下,以學生為中心,合理安排教學內容和過程,提高理論聯系實際的能力,才能達到較好的教學效果。
一、基于CDIO理念的教學大綱設計
根據CDIO工程教育理念,在構思信息與網絡安全課程的教學大綱時,著重在教學目的、課程內容、教學方法、考核方式和課程設計等幾個方面對教學提出了更高的要求。課程內容方面要求與當今的技術發展同步,將熱點問題融入到實際教學中去。例如,2013年“3.15晚會”曝光的和網絡安全相關的問題,可以融入到相關章節的教學內容,分析其成因、原理和解決方法。課程設計要能與全國大學生信息安全競賽和全國大學生軟件設計大賽等各級各類相關學科競賽的水平同步,同時定期與相關的企業和院校交流,保證能夠以社會需求為導向提高學生的技術能力。在考核方式上進行了大膽的改革,省級以上大學生實踐創新和創業項目的主要參與者和省級以上信息安全競賽的主要獲獎者,本課程就可以免修。
在上述思想的指導下,經過課程組的討論,本課程的教學內容主要包括信息安全發展現狀和前沿技術、網絡操作系統安全、網絡實體安全、網絡數據庫與數據安全、數據加密和鑒別、防火墻、網絡攻防技術與應用、Internet安全和VPN技術等,實驗項目包括密碼學(置換、替代、DES和RSA)、PKI、多級安全訪問控制、防火墻、入侵檢測、病毒、VPN和安全審計等內容。課程設計遵循以賽帶練的指導思想進行開展,主要分為兩大方向:安全作品和模擬攻防。安全作品由教師指定參考題目或學生自擬題目來實施,這些題目主要參考各級信息安全競賽而不斷更新,如文件透明加解密、基于Android平臺的安全通信錄、基于Android平臺的綠色瀏覽器、基于Android平臺的手機防護系統等。模擬攻防由教師提前創建一個模擬環境,在此環境中預留一些漏洞和層層關卡,學生在規定的時間內通過的關卡越多,則完成質量越高,環境和關卡的設置參考各級攻防賽的相關設置。
二、一個核心、一個導向、三個層次的教學模式改革
為了最大限度提高學生的學習積極性和學習效果,提出了一個核心、一個導向、三個層次的教學模式改革方案。一個核心是指以從業職位為核心,以信息安全人才未來可能從事職業的基本需求為基礎設定了三大類職位:安全軟件開發、安全顧問和紅客。引導學生在學習期間擬定職業方向,進而有針對性地提高某個方面的能力。一個導向是指以項目經理訓練為導向,即與網絡安全充分結合的綜合性的團隊式項目訓練,從團隊人員的確定、項目計劃、項目實施和項目的推廣整個過程都有項目經理來執行,培養了學生的工程基礎知識、個人能力、團隊合作能力和工程系統能力。三個層次是指本課程的教學結構和內容上分為基礎模塊、項目模塊、企業模塊三個層次。基礎模塊是本課程的理論知識學習,項目模塊是項目經理訓練,企業模塊是實訓基地的企業項目實訓。
三、分梯度的學生培養機制
徐州工程學院(以下簡稱“我校”)沒有設置信息安全專業,信息與網絡安全技術課程只是在計算機科學與技術專業的網絡工程方向開設,而信息安全人才是復合型的人才,僅僅在網絡工程方向的學生中去培養優秀的信息安全人才是困難的。學生僅僅學習這一門課程遠遠達不到社會對信息安全人才的技能要求,所以我校一般從大一開始進行選拔和培養。首先從計算機科學與技術專業中選拔一些有興趣的同學,進入學院設立的學生網絡技術學會,然后再從中選拔比較優秀的學生進入學院與企業共同設立的信息安全小組。進入信息安全小組的同學采取導師制的方式進行培養,指導老師對信息安全小組的每個同學制訂一份個性化的培養方案,指導這些學生去參加各級各類學科競賽,申請各級大學生實踐創新和創業項目,在本科學習的第四年再把這些學生送到相關的實訓基地參加實訓項目,形成了四年分梯度的信息安全人才培養機制,如圖1所示。
四、基于情景模擬的實踐、實訓教學體系
在CDIO的12條標準中,標準5和標準6對目前實踐教學中存在問題的解決有很好的指導作用。依據CDIO的指導思想和企業項目需求,課程組老師進行多方考察和篩選后,與企業合作建立了信息安全實驗室。本實驗室不僅可以進行常規的課程實驗,同時也能模擬各種信息安全應用案例,實現各類安全項目的實施。信息與網絡安全技術的實踐教學體系將課堂教學、實驗項目、課程設計、學科競賽、教師科研、實訓基地、服務社會等環節有效地融入一體。
在實踐教學中采取情景模擬教學方法。每一個實驗都進行應用情景設計,按照“設定情景—提出問題—分析問題—解決問題—總結經驗—經驗推廣”的模式進行實驗教學,使學生對每一個實驗項目都有一個全面的認識,提高其解決問題的能力。
學生在本科學習的第四年進入實訓基地學習,和校外工程導師一起參與實際項目的開發,這樣學生掌握的技能就能和企業需求實現“零距離”對接。實施以來取得了豐碩的成果并受到學生的普遍歡迎,學生在校外實訓期間參與企業各類工程集成項目多項,深受用人單位好評。
五、提高教師自身的CDIO理論和實踐能力
為了加深對CDIO的認識,并把這個理念帶到教師實際的教學和科研工作中去,要求課程組的教師認真學習CDIO的理念,同時積極參加國內組織的CDIO教學研討活動。現在很多大學教師在自己專業知識和科研方面都是專家,但在實際工程和產業中的經驗非常有限,CDIO理念要求教師不僅要具備深厚的理論功底而且還要具備熟練的實戰動手能力。在這種思想的指導下,課程組教師積極爭取學院委派到企業進行鍛煉的機會,增強自己的實際工程和產業經驗。現在本課程組教師都具有工程項目經歷。
六、結語
在充分研究與吸收CDIO工程教育理念的基礎上,結合我校的人才培養目標和教學理念,對信息與網絡安全技術課程從教學大綱的編制、教學模式的改革、實驗和實訓體系的設計,以及學生培養機制等方面進行實踐,取得了豐碩的成果。自2010年起,學生申請軟件著作權4項,在國內的各類期刊9篇,在省級以上信息安全技術相關的學科競賽中獲獎11余人次、申請省級以上大學生實踐創新和創新創業項目10項。在此基礎上,將繼續運用CDIO工程教育理念,深化課程的教學改革。
參考文獻:
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[3]徐劍,王學毅,譚振華,等.基于CDIO的網絡安全類課程教學模式[J].計算機教育,2012,(8):61-68.
二、數據庫課程在網絡安全與執法專業能力培養中的重要性分析
1.地位及其與其他課程的聯系。網絡安全與執法專業融合計算機科學與技術、信息通信工程、信息安全以及公安管理等專業學科知識,旨在培養信息時代的優秀網絡安全管理與執法人員。作為計算機科學與技術專業的主干課程,數據庫同樣應該成為網絡安全與執法專業的重要課程之一,通過教授數據庫設計和數據庫管理,結合當前技術發展前沿,講授數據庫原理及其應用,對完善網絡安全與執法專業建設具有重要意義。數據庫課程作為專業基礎課程,為后續的網絡犯罪現場勘查與取證、電子物證分析、網絡犯罪偵查、信息安全技術、惡意代碼分析、數據挖掘等課程提供基礎。
2.信息時代數據管理在公安工作中的重要性。公安信息資源以數據形式存在,而數據驅動警務變革成為現代警務發展趨勢,這對整個公安工作提供了機遇、提出了挑戰,使數據庫管理、維護和運用顯得尤為重要。首先,全球網絡化使人與人、人與物之間的聯系無所不在,促成了數據的爆發式增長,數字世界疆域擴大和數據內容縱深發展,數據挖掘等非傳統手段的使用能力,極大地體現了公安戰斗力的強弱。其次,數據間各種聯系對公安工作蘊藏著巨大價值,結構化數據與非結構化數據收集、整理、分析、挖掘將為公安工作提供巨大助力,極大地影響著公安工作模式。第三,網絡安全與執法工作中,網上“打、防、管、控”辦案,網絡犯罪現場勘驗,發現、收集、固定、保全電子數據證據和分析檢驗,開展網絡犯罪案件偵查、情報研判工作,也都離不開數據處理和數據管理。
3“. 互聯網+”時代的公安工作新特色。簡單地說,“互聯網+”就是“互聯網+XX傳統行業=互聯網XX行業”,對于公安工作“互聯網+”意味著將互聯網的創新成果融入公安工作中,要求公安工作者轉變思想,順應信息化潮流。近年來,各地公安機關相繼以互聯網、行業網為基礎搭建了云計算大數據平臺,整合獲取各類信息資源形成數據資源池,圍繞這些數據資源的管理和利用,建立了自己的網絡應用系統,以提高公安工作效率,其中,數據的有效性是公安應用成效的核心。
三、公安工作數據庫應用能力需求分析
數據庫是可以表示信息的數據倉庫,在數據庫中可對這些數據按照組、列規則存放,并對其進行安全、規范、去冗余等集成化管理,最重要的是數據庫管理系統強大的數據處理能力,幾乎超過任何一門語言處理能力。理解數據庫存儲原理和應用是數據處理相關工作之必備能力,也是網絡安全與執法工作人員的必備能力。數據庫課程是培養數據綜合應用能力、提高教學對象信息素養的有力工具。為使網絡安全與執法專業畢業生能夠更快、更好地融入工作,有必要將該專業的數據庫課程教學與公安實際工作能力需要結合起來,創新改革教學方法,輸出滿足網絡安全與執法工作需要的合格人才。
四、以培養能力為核心進行數據庫課程實踐教學改革
1.數據庫課程實踐教學中存在的不足。《數據庫原理及應用》是網絡安全與執法專業開設的數據庫技術課程,旨在培養學生主動利用數據庫解決實際問題的能力。課程本身具有較強的理論性和工程實踐性,通過教學實踐經驗,我們發現在該課程的實驗教學中存在若干不足。
(1)教學內容方面。該課程教學內容包括計算機基礎知識、數據庫設計理論(數據庫設計范式)、關系代數和集合運算數學理論基礎、結構化查詢語言等,內容繁雜且有較大跨度,但實驗實訓中實際結合的案例少,導致課程與實際解決問題脫節。
(2)教學方式方面。課程內容繁雜導致理論學習較困難,而學生具有思維活躍、動手能力強的特點,二者相比,學生提出理論知識多且不好學,這說明傳統的教學方式不適應該課程。
(3)考核方式方面。數據庫課程兼具強理論性和強實踐性特點,導致傳統的考核方式反映不出真正的掌握情況。
2.以培養能力為核心進行數據庫課程實踐教學改革。為了提升數據庫課程教學質量,解決數據庫課程教學中存在的問題,我們以培養能力為核心向導,進行了相應的課程教學改革實踐工作。
(1)調研并確定課程能力培養目標。在調研階段,主要依據學院網絡安全與執法專業人才培養方案,對網絡安全與執法工作對數據庫技術需求進行調研分析,結合數據庫教學中存在的上述問題,從我院學生具體情況出發,確定本課程的教學目標是:傳授數據庫基本知識和技術,培養學生實際動手寫的能力以及分析、解決問題能力,提高學生的綜合信息素質。
(2)組織合理的教學內容。圍繞著上述不同層次目標,從簡單到復雜遞進構建數據庫課程教學體系內容,進行教學內容的組織,可將網絡安全與執法的數據庫課程分為兩個階段進行,一個是在大二階段進行《數據庫原理》課程教學,主要教學內容為結合一個具體的數據庫管理系統進行數據庫基本原理和基本操作學習。之后,可在大三或大二下學期開設《數據庫應用實踐》課程,具體學習內容為開發簡單的數據庫應用系統,通過實踐掌握數據庫應用技術,達到畢業后在工作中能夠迅速上手的教學目標。
(3)設計教學方案并落實教學。根據數據庫教學內容及課程性質,數據庫課程的實踐教學在鞏固基礎知識、加強實際動手能力及提高綜合素質方面尤為重要。依照課程能力培養目標和課程內容的分析,本課程的實踐教學包括課程實驗和工程實踐兩部分。課程實驗目標、內容和方案主要是針對理論知識的鞏固和吸收設置,工程實踐教學則為培養創新能力而設置,要求學生在原有理論基礎上,參與到實際問題解決中,了解前沿數據庫技術、解決實際問題,在實戰演練中將鍛煉和提高能力。
(4)實踐總結并改進方案。教學過程中,通過課堂講解中進行代碼分析,利用演示加提問、討論等方式,鼓勵學生用數據思維方式思考問題和自己動手解決問題,養成創新思維習慣和能力,在實踐中通過動手解決實際問題來培養和鍛煉學生,實現三個層次能力的培養。鼓勵學生參加計算機軟件水平考試,測試課程學習效果。根據學習效果,對教學方案進行調整改善。
[關鍵詞]網絡安全技術與防范實踐教學探索
一、課程概況
1.課程定位與目標。網絡安全技術與防范課程定位突出基礎理論知識的學習和應用、強化實踐能力的鍛煉和培養。課程的培養目標是為行業企業培養熟練掌握網絡安全與防范基本知識、基本理論,具有較強實踐動手能力的高技能型人才。學生在學習該課程后,通過實訓平臺的考試,并獲得由國家反計算機入侵和防病毒研究中心頒發INSPC認證網絡安全工程師證書。
課程目標是要求學生通過學習了解網絡安全存在的主要問題和黑客行為,系統地掌握網絡安全與防范的基礎知識、基本理論和基本技術,熟練掌握網絡安全攻防技術的應用和具體安全防范的方法,具有在公安、司法及其他行業、企業從事中小型網絡安全管理和系統安全維護的能力。
2.課程設計指導思想網絡安全技術與防范課程本著“必需夠用”的原則和“懂技術、會操作、能應用”的培養目標,建設“基于工作過程”的實踐教學內容和實戰訓練項目,以培養學生網絡安全與防范基本理論、基本技能為主線,將涉及網絡安全與防范的知識組合成四大模塊十二個章節進行教學。在教學內容選取上刪減了應用性不強的理論內容,加大了實踐教學學時,使理論教學與實踐教學的比例達到1:1,充分體現了課程的職業性、實踐性和開放性。
三、實踐教學內容的選取與組織
依據教學目標,我們根據行業企業發展需要和職業崗位工作任務的能力和素質要求選取實踐教學內容,依托理論教學組織和安排實踐教學內容,在系統安全技術、網絡應用安全技術、安全防范技術等內容方面制定實踐項目。同時,在教學過程中遵循學生職業能力培養的基本規律,以真實工作任務及工作過程需要為依據,借助實訓教學平臺,有針對性地開設實用性、操作性強的實訓項目,創新教學模式。積極拓展學生面對新技術、自我創新的能力。通過開放實驗實訓室,組織學生參與專業實訓室建設和課題研究等方式,提供給學生更多的動手操作的機會。積極引導學生進行探究性學習,提高學生的實踐能力和學習能力。
四、實踐教學模式的設計與創新
網絡安全技術與防范課程將公安教育訓練中的“教、學、練、戰”一體化的教學模式應用到專業課程教學中。以“學為用”、“練為戰”為指導,充分吸納高職示范院校教學改革成果和行業企業典型實戰經驗,科學設計教學內容,強化實踐教學環節,面向基層,面向實踐,精講多練,突出了學生實戰技能的培養。
1.校內實驗室環境建設改造。為了保證教學質量和教學效果,切實培養學生的綜合素質和實踐能力,提高課堂教學質量,結合本專業校內實驗室的容量的實際情況,學校投資百萬元建設和改造網絡與安全實驗室,引進防火墻、IDS等網絡安全實用硬件設備和模擬仿真實訓系統,能夠完成網絡安全基礎實訓、網絡安全技術實訓、網絡攻防模擬仿真實訓、網絡管理基礎實訓、實際組網技術實訓、計算機網絡連接設備使用實訓、小型網絡搭建實訓、網絡技術綜合應用實訓等多種實踐內容,良好的硬件環境為學生更好地完成網絡安全與攻防實驗實訓創建了條件。
2.虛擬實踐環境的構建。構建虛擬仿真實驗環境,組織任務驅動式的實踐教學項目。在實踐教學過程中,黑客工具的使用、網絡操作系統的安全配置、網絡服務器的安全配置、數據加密系統的應用等實踐內容都可以在虛擬機的環境下完成。在實驗室局域網內采用虛擬方法來完成仿真、模擬實驗。虛擬實踐環境的建立,可以一人單獨實驗也可以多人合作實驗,不但便于學生獨立完成實驗,還可以更好地鍛煉學生的協同合作能力,教學效果顯著。
3.校內實訓基地的建設。我校與公安部第三研究所合作建立了“國家反計算機入侵和防病毒研究中心信息網絡安全遼寧實訓基地”。基地建設后為我校提供了該套信息安全教學方案,并對基地的后續運營工作提供長期的技術支持和保障服務。課程組依托“實訓基地”的資源,發揮合作雙方的優勢,按照教、學、練、戰一體化的模式,為遼寧省公安隊伍和相關行業企業提供專業的信息網絡安全教學和培訓,加深學生對本課程所學知識的理解,逐步提高學生的實踐操作技能。
4.校外實習基地的建設。遼寧省內14個城市公安局網絡警察支隊畢業生實習基地建設成熟。每年公安類專業學生統一分配到戶籍所在地的網警支隊進行為期半年的實習工作,提高學生應對網絡安全事件的應急能力和解決實際問題的能力。
5.研討式實踐教學。教學中充分利用“理論課+研討課+實踐課”的教學模式,對重點難點部分的實踐教學內容精心設計研討課題,學生根據自己在實踐課堂中的實驗實訓體會和解決方案進行討論、分析、論述,師生互動,學生互動,充分探討和爭論,加深對所學知識的理解,最后,由指導教師結合理論和實踐知識對每組方案的優缺點進行講評和分析,從而培養學生的開發創新能力和獨創意識。
6.實踐課程的考核方式。實踐課程的考核主要通過以實踐性應用教學內容為主,注意學生實際動手能力的培養和考核,強化技能訓練,注重學生綜合能力的提高;加強學生進一步的學習和研究實踐環節。對在學習和應用上有創新的學生應特別給予鼓勵。積極鼓勵學生參加各類職業資格和行業認證考試,將專業與就業、課程與職業資格有效地融合。
關鍵詞:網絡安全;教學改革;主動學習;任務驅動
一、引言
隨著計算機網絡的高速發展,人們對計算機網絡的依賴性日益增強,越來越多的信息和重要數據資源存儲和傳輸于網絡當中,通過網絡獲取和交換信息的方式已成為當前最主要的信息溝通方式之一。計算機網絡的使用平臺涵蓋了社會的各行各業,如電子商務、電子政務、網絡銀行等。然而,網絡安全威脅也日益增多,黑客入侵、拒絕服務攻擊(DoS)、分布式拒絕服務攻擊(DDoS)以及計算機病毒的廣泛傳播使得網絡安全技術成為了信息技術領域的重要研究課題。高等院校為了適應時代的發展,必須加強大學生對計算機網絡安全技術的學習,培養出符合社會要求的新型網絡安全方面的人才。
二、《網絡信息安全》課程的教學目標
在現代信息化的社會當中,網絡安全問題已成為各國政府普遍關注的問題。目前,國內的大部分高校都已開設了網絡信息安全方面的課程。《網絡信息安全》課程的目的,一方面是為了使學生掌握網絡安全的基本原理以及保障網絡安全的主要技術和方法,培養網絡信息安全方面的專業全才;另一方面在于加強學生的網絡安全意識,培養學生在實際工作和生活中解決一些網絡安全問題的實用人才,使學生能夠更好地滿足社會和企業的基本要求。
《網絡信息安全》課程的教學目標是使學生在已有的計算機原理和計算機網絡原理等理論基礎上,對網絡信息安全方面的理論知識以及計算機網絡安全系統有一個比較系統的、全面的了解。通過本課程的學習,使學生了解和掌握計算機網絡信息安全的基本概念、基本原理和工作方式,了解設計和維護安全的網絡及其應用系統的基本手段和常用方法,包括密碼技術、IDS技術、網絡攻擊技術、PKI技術、常見的網絡病毒與網絡黑客的防范技術、實現安全服務的方法和策略以及如何構建一個網絡安全體系。
三、《網絡信息安全》課程的特點
《網絡信息安全》是一門國家重點發展的新興學科,它涉及到計算機、數學、通信、電子、物理、法律、教育等學科的交叉領域,它既可以說是附屬于計算機學科,又可以說是一門獨立的學科。《網絡信息安全》這門課程注重理論與實踐相互關聯,其涉及的新技術、新概念、新問題以及新方法日新月異,發展極為迅猛。《網絡信息安全》作為一門課程本身具有以下特點:
第一,知識覆蓋面廣,知識更新快。《網絡信息安全》課程包括許多方面的理論知識:密碼學、網絡體系結構、防火墻、IDS(入侵檢測技術)等,它又涉及到網絡安全原理、網絡安全標準、黑客入侵以及計算機病毒的防治等,范圍非常廣。與此同時,網絡攻擊手段與網絡防范技術此消彼長,要想保證系統處于安全狀態,必須要保證網絡安全技術實時更新,才能更好地防患于未然。
第二,學生主體的多樣性和復雜性。高校一般擁有計算機網絡安全專業的學生和其他非計算機專業的學生,學習的主體具有多樣性和復雜性的特點。計算機網絡專業的學生是未來計算機網絡安全維護的主要技術力量,需要深入理解、掌握并且能夠熟練應用網絡信息安全方面的知識。而非計算機專業的學生是面向社會的計算機實用性人才,一般而言只需要掌握計算機網絡安全的基本知識,切實提高自身的網絡安全意識。
第三,實踐性強。學生要想掌握《網絡信息安全》這門課程的基本原理和技術應用,不僅需要擁有良好的預備知識,例如計算機網絡的基本原理、操作系統、數據通信等,還需要開展一定程度的實驗課程。《網絡信息安全》的課程不能離開實踐,否則只能是紙上談兵,讓學生興趣索然。例如防火墻的配置的實驗,學生只有實際地動手操作,才能深刻地領會其工作原理,掌握其工作方式。
四、《網絡信息安全》教學改革的探索
在新一輪的教學改革背景下,為了達到《網絡信息安全》課程設置的目的,就必須改變傳統的教學方法。針對《網絡信息安全》課程的特點,必須在教學模式、教學手段、實驗手段以及考核方式上進行變革。
1.教學模式的改革。在《網絡信息安全》的課程當中,教師應該采用創新的教學模式,切實提高教學質量。在以往的傳統教學模式中,教師常常“滿堂灌”,學生只是被動地接受而缺乏主動地進行思考。因此,在《網絡信息安全》的課程教學改革中,教師要積極推行啟發式教學,在課堂上加強和學生的互動,充分調動學生的學習積極性,通過“啟發式”、“互動式”、“案例式”以及“課堂提問”等形式,引導學生積極參與到課堂的教學當中,使學生積極主動地思考,提高學習質量。
2.教學手段的改革。《網絡信息安全》這門課程中涉及的概念較為抽象,十分瑣碎而又環環相扣,內容比較晦澀難懂,因此,教師必須采用一些現代化的教學手段,提高學生學習這門課的興趣。針對計算機專業的學生和非計算機專業的學生,教師應選取不同的角度去闡述知識,劃分不同的學習內容。隨著計算機網絡和多媒體技術的不斷發展,教師可以充分利用多媒體和網絡課程相結合的教學手段增強學生的感性認識和學習興趣,利用幻燈片、動畫、影片等更直觀地呈現出所授的知識內容。這種教學手段有利于學生在有限的時間內學到更多的知識,能夠實現以學生為中心的情景式教學方式,加強老師的教與學生的學的交流。在《網絡信息安全》的教學過程中,教師應該盡量避免枯燥的文字解讀,應多采用任務驅動法、案例法等進行實時教學。例如在教授關于黑客進行網絡攻擊的模塊時,教師可以使用仿真黑客模擬工具的方法修改學生的計算機密碼,讓學生意識到網絡安全的重要性,同時也使得課堂更富有實際意義。
3.實驗手段的改革。高校首先需要對實驗環境進行改進,《網絡信息安全》的許多實踐課程都需要在實驗過程中才能更好地被學生所理解。因此,學校必須建立一個專門的計算機網絡安全實驗室,構建一個小型的局域網絡,并且搭建專門的網絡安全實驗平臺。其次,需要建立完善的實驗室制度。《網絡信息安全》的實驗課程大都是對一些黑客軟件的應用,由于黑客軟件具有一定的攻擊性,難以監控每一個學生的操作,所以在安排實驗課程時要有嚴格的管理制度,要達到專人專機,建立嚴格的登記制度。對于黑客仿真軟件的使用,教師要嚴格管理其使用過程,避免部分學生因為好奇心驅使而攻擊一般網絡。另外,高校可以在《網絡信息安全》的實驗教學中利用虛擬機技術來解決實驗中所產生的網絡安全問題。最后,高校可以在實驗室中建立專用的安全工具資源數據庫,以便于學生進行網絡安全的自主學習和自由操作。
4.考核方式的改革。教師在設置《網絡信息安全》課程的考核方式時,首先必須要明確大學教育的主要目標不是為了考試的高分,而是為了增強學生的各項技能,提高學生解決實際問題的能力,通過考核使學生對自己的能力有一個正確的認識,能夠及時更正自己的學習方法和思維模式。針對《網絡信息安全》這門課程的課程性質,教師應該以實際動手能力測驗為主,以書面考試形式為輔進行綜合測評考核。考核形式可以讓學生通過團結合作或者分組討論去完成一些網絡安全維護的項目,將考核變成一個實際的操作任務,提高學生在處理網絡安全問題時的能力,增加課程的學習樂趣,以此達到更好的學習效果。
五、結束語
隨著社會的發展,信息安全技術必然會成為維護社會穩定的必要技術之一。因此,深入研究《網絡信息安全》課程的改革方法,培養高素質、高能力的網絡安全技術專才勢在必行。《網絡信息安全》課程的教學改革,不僅要提高學生對計算機網絡安全的使用能力,而且要增加學生的社會競爭技能。針對不同需求的學生群體,高校應積極探索有效的方法對該課程進行改革,以此來加強網絡安全課程的教學效果,提高課程教學質量,形成完整的計算機網絡安全教學體系。
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