网络安全技术课程教学改革与实践

康晓凤

徐州工程学院 江苏徐州 221008

网络安全技术课程教学改革与实践

康晓凤

徐州工程学院 江苏徐州 221008

本文在分析了这门课程的特点和现状的基础上，提出了综合应用多媒体教学、互动教学、实战案例教学和现实生活案例教学来提高本门课程的教学效果。经过近4个学期的实践，取得了较好的教学效果。

网络安全技术；教学改革；互动；实战

一、网络安全技术课程简介和发展现状

网络安全是信息安全领域一个非常重要的方面,随着计算机网络在电子政务、电子商务、金融、证券、教育网络化等各行各业的广泛应用,网络安全的重要性日渐突出,已经成为国家、国防及国民经济的重要组成部分。特别是现在网络攻击手段傻瓜化的发展使得对网络攻击的计算机知识和水平的要求也是越来越低,这就使得我们要防范的对象是越来越多,我们的防范任务也就越来越重。在这种背景下,许多学校为了适应时代的发展,培养具有较高、较全面的网络安全知识的学生,都开设了这门课程,全面地向学生讲授计算机网络安全的基本概念、理论、技术及应用。

1.网络安全技术课程的特点

(1)知识内容更新快。随着计算机技术的进步和计算机的普及，网络攻击技术和手段也在逐年提高，这就要求我们防范的知识和技术也要随之而提高。

(2)涉及面广。既涉及与数学相关的密码学理论，也包括了操作系统、防火墙、VPN等应用系统的配置与构建；既涉及病毒的防治和数据库安全保护，也包括了黑客的攻击；既涉及安全标准和网络实体安全，也包括安全管理。

(3)对先修课程要求较高。学习计算机网络安全技术课程之前，应掌握计算机系统结构、计算机原理、操作系统、数据通信、计算机网络基本原理、程序设计等相关课程。比如先学习了数学方面的知识才能理解安全算法，必须先在计算机网络课程中了解了TCP/IP协议，才能理解网络安全技术课程中利用协议漏洞进行攻击的原理。

(4)实践性强。网络安全中的很多技术不去实践，学生就永远不能真正地理解和应用。比如密码学概念性很强，就必须要安排实验实训，让学生自己去应用，这样才能真正地掌握。防火墙技术只有让学生亲自去配置和测试，才能领会其工作机理。

本课程的这些特点就使得学生学习起来感到非常困难和抽象。虽然现在有很多成型的网络安全方面的产品，但是这些产品都屏蔽了具体的实现过程，我们所能看到的都是封装了的成品。特别是一些加密算法，具体的实现过程更难看到，同时在具体的教学中，由于用具体的信息通过手工的方式来实现复杂的加密过程是非常困难的，这样就给我们掌握这些算法造成了一定的难度；同时现存的多媒体课件大部分都是文字和静态图片组成，不能形象地把原理和实际应用模拟展示，这就给我们的教学带来了很大的困难。

2.网络安全技术课程教学模式存在的问题

(1)教学方法问题。重课堂教学，轻实验和实践教学，学生难以理解和掌握，无法融会贯通，从而缺乏学习的积极性。这种教学方法与现代教育教学手段不相适应,不利于培养学生的创新能力。

(2)实验环节问题。大部分实验以演示为主，学生亲自动手实践少。随着网络技术的发展，实验室为本课程所提供的实验仪器与实验设备在数量和性能上严重不足，这使许多新技术、新方法无法通过实验验证, 不利于学生掌握。

二、网络安全课程教学改革措施

针对前面提到的现行教学模式存在的问题,提出综合应用以下措施，来提高本课程的教学效果。

1.在理论教学中,充分利用多媒体教学模式

第一步就是要制作声文并茂的多媒体课件，具体步骤为：首先根据教学内容和教学经验，把难以理解和掌握的内容进行筛选，对筛选出的内容进行分析与研究，弄清楚它们的工作原理和内部机制，研究算法，建立数据模型，分成一个个独立的模块，然后利用软件模拟实现。最后再把这些内容整合到理论教学中。比如将加密算法先利用Flash动画动态演示它的原理，然后再利用一些应用软件模拟它的实际应用，这样就可以很直观地告诉学生这些算法的原理和实际应用的形式，具体实现如图1和图2所示。

图 1 Flash动画演示

图2 安全算法应用模拟

第二步利用演示教学法,使学生通过大屏幕投影直观地看到操作过程, 取得事半功倍的效果。

2.进行实战案例教学

将教学内容与案例结合，进行分类、合理安排，不同的教学内容采用不同的教学方法。第一类是基本内容，它是课程的基础。由教师带领学生进行系统学习，当学生入门后，即让学生开始实验设计与操作，以加深对概念、技术的理解。第二类就是案例，这部分内容可以帮助学生把学到的基本内容应用到实际中。案例的设计采用以下方式：(1)利用计算机，进行任务式案例教学。逐步过渡到自主学习的状态，为学生进行创造性思维奠定了良好基础。(2)利用游戏软件，攻关式案例教学，利用学习黑客攻击操作系统的软件；研究究竟如何入侵电脑网络系统内部。网络安全是攻与防的有机结合，学习入侵，才能更好地学会防范，按照关口设置要求作为案例实现目标，在游戏中学习知识，寓教于乐。(3)加强与一些相关公司的联系，创造条件让学生去实训，让他们在解决实际问题的过程中提高自己的能力。

3.现实生活中的案例教学

搜集电视、网络、报刊的媒体关于网络安全方面的现实报道和案例,并把这些内容带到实际的课堂教学中。比如中央电视台“经济与法”“今日说法”等栏目。通过实际生活中的一些真人真事,让学生了解网络安全的问题和技术,这样不仅开阔了学生的视野而且还可以把自己学到的书本知识和实际应用联系起来。

4.开展互动教学模式,活跃课堂气氛，培养学生主动性，提高学生的自信心

比如在讲授加密技术时，通过对简单密码技术置换技术、替代技术等古典加密算法的讲解后启发学生思维，让学生分析思考这些加密算法在现代计算机水平下被攻破所利用的技术和时间，从而了解了古典加密算法的不安全性；然后再让学生去学习、探索复杂的现代密码算法，并与古典加密算法比较其优点和安全性；最后让学生讨论如何用某种语言编写基本的密码算法使学生在良好、互动的教学环境中学习。

5.改革实验教学模式

在实验课中，重视增加技能性、设计性和综合性实践教学内容，由浅入深，步步为营。比如可选简单易掌握的实验项目，如漏洞扫描、口令破解、信息截获、密码算法模拟实现、病毒防范、防火墙的配置与使用、入侵检测系统的使用和安全策略的编写等。然后采用分组的形式进行模拟实验，学生可从确定实验计划、明确实验任务、遇到问题及时确定解决方案、认真撰写实验报告等几个方面来进行有组织、有计划的实验。这样可以避免学生在实验过程中的孤立性和被动性，使学生可以通过相互交流和协作来开拓视野并提高动手能力。

三、结束语

通过这几年在实际教学中的实践证明对网络安全技术课程教学改革措施的效果是显著的。通过教学改革，激发了学生的自信心和积极性，锻炼了学生的实践技能和综合能力，为专业技能的进一步提高奠定了坚实的基础。通过调查得知近几年毕业的网络工程方向学生毕业后从事网络相关工作的同学从以前的20%提高到现在的50%。通过与用人单位的后期联系得知我们的学生在实际动手和操作能力方面比前几届的毕业生有了很大的提高，并且对知识的融会贯通能力也有了很大的提高。

[1]刘元生.计算机网络安全[M].北京:清华大学出版社, 2006

[2]闻宏生.计算机网络安全与防护[M].北京:北京电子工业出版社,2007

[3]钟乐海.网络安全技术(第2版)[M].北京:北京电子工业出版社,2007

[4]楼然苗，王世来.单片机实践教学改革与应用型人才培养[J].中国大学教学2009,3:80～81

Research and practice on the teaching reform of networks security technology

Kang Xiaofeng
Xuzhou institute of technology, Xuzhou , 221008, China

The paper first analyzes the characteristics and status of the course then brings forward use multimedia teaching, interactive teaching, real case teaching and the case of life improving teaching effectiveness. After four semesters of practice, we made a better teaching results.

networks security technology; teaching reform; interactant; practice

2009-10-19

康晓凤,硕士，讲师。