虚拟仿真实验教学项目中网络安全意识教育探究——以企业园区网综合布防项目为例

余 琨

(荆楚理工学院，湖北 荆门 448000)

日新月异的网络信息技术在加快社会发展的同时所带来的安全威胁也日益突出。网络安全已经上升到国家安全层面，网络安全人才不仅要有扎实的专业技术，更要有正确的价值观和职业操守。大学生群体是网络上最为活跃的群体，他们的网络活动深刻反映着网络环境现状。在整个高等教育过程中，我们必须紧紧围绕“知识传授与价值引领相结合”的课程目标，将网络安全意识的培养融合进网络安全技术课程专业知识传授的全过程，从而培养出素质过硬，战斗力强的网络安全人才队伍。这就要求专业课教师在教育理念上正确认识知识传授与价值引领之间的关系，在专业课程讲授中不能只注重知识能力的培养，必须把思想教育融入其中。

目前，现代信息技术的虚拟仿真实验教学项目方兴未艾，已逐渐成为高校开展实验教学，提升实验教学质量和水平的重要举措。在虚拟仿真实验教学项目建设中，我们要坚持一切从学生的需求出发，注重对学生社会责任感、创新精神、实践能力的综合培养。本文在荆楚理工学院校级虚拟仿真实验教学项目“企业园区网综合布防”的建设中，以“德才兼备、以德为先”为人才培养目标，探究在虚拟仿真实验项目中培养大学生的网络安全意识，引导大学生遵纪守法，树立正确的网络行为素养。

企业园区网综合布防虚拟仿真实验以《计算机网络》《Linux操作系统》《网络安全技术》等相关实验课程为基础，以真实场景为参照，虚拟仿真复杂的企业园区网场景，开展综合性的网络安全防护体系构建实验教学。我们在整个项目建设过程中始终坚持以育人为根本，多角度多方式的开展网络安全意识教育。

一、网络安全意识教育要系统全面的开展

只有树立整体性的思维方式，全局谋划、全面推进，大学生网络安全意识教育系统的运转才能贯通一致。这就要求我们在进行项目规划时需要全盘考虑，明确虚拟仿真实验教学项目的目标，突出虚拟仿真实验教学项目的特点，梳理虚拟仿真实验教学项目的流程，把握虚拟仿真实验教学项目与理论教学之间的关联。

1.虚拟仿真实验教学项目建设要目标明确

面对一个专业性较强，相对独立完整的实验教学项目，我们要始终把立德树人作为教育根本，要将思想政治教育融入到专业课程中，形成协同效应。网络安全意识的培养非一朝一夕之功，也不能形似而神散，要将网络安全意识教育作为培养目标，深度融合到整个虚拟仿真实验教学项目中，做好顶层设计以实现全面覆盖。

2.虚拟仿真实验教学项目建设要突出特点

虚拟仿真项目本身就要有足够的安全性，实验系统要求完成国家信息安全等级二级认证，这是虚拟仿真项目建设的必要条件之一。网络安全从来都是三分的技术，七分的管理。可见，光提高项目本身的安全性是远远不够的，只有提高人的网络安全意识，才能实现真正的安全。网络安全意识教育要充分把握虚拟仿真实验教学项目特点进行开展，而不能生硬、零散的嵌入。

3.虚拟仿真实验教学项目建设要梳理流程

虚拟仿真项目一般都是围绕某个场景，结合多个专业知识点进行设计的综合性实验，整个实验过程有一条清晰的逻辑主线，我们在实验教学过程中必须梳理这条逻辑主线，找准网络安全意识教育的切入点，如场景架构的安全，操作流程的安全，管理的安全等。我们要把握虚拟仿真实验教学项目通用流程的基础上，结合具体建设项目的特点进行网络安全意识教育，这样才能切合实际，自然流畅。

4.虚拟仿真实验教学项目建设要合理把握其与理论教学之间的关联

虚拟仿真实验教学项目侧重点在于实践，而实践所需要的相关理论知识则是在理论教育环节完成，网络安全意识教育同样应该贯穿理论和实践，形成呼应。

企业园区网综合布防属于《网络安全技术》课程的综合性实验，项目建设整体思路(如图1)明确将牢固树立网络安全意识和法律意识作为实验教学目标，通过网络安全资讯模块中网络安全时事新闻报导、学生竞赛报导等栏目，以及网络安全通识教育模块的网络法律法规、网络防诈骗等栏目对学生进行积极正面的思想引导和教育；通过实验教学视频引导和实验随堂小考与专业教育深度融合，将育人工作细化到实验教学全过程；通过竞赛组织、高校交流、社会实践、专题讲座等多种方式扩大育人影响。

图1 企业园区网综合布防虚拟仿真实验教学项目整体建设思路示意图

二、网络安全意识教育应多措并举

大学生群体具有好奇心强，接受新鲜事物快的特点，但他们往往缺乏深入了解事物的耐心和持续学习的毅力。网络已经成为大学生的主要生活空间，但大学生却普遍缺乏网络安全意识。我们在进行网络安全意识教育的教学设计时要充分考虑其多样性和教育对象的个性化差异。

1.线上与线下相结合

虚拟仿真项目通过Web一站式登录，灵活自主的实现线上线下相结合的教学模式。教师可以在理论教学的思政教育环节随时打开实验平台，结合虚拟仿真实验项目的相关栏目进行演示，让理论与实践无缝连接。学生可以不受传统实验室的时空限制，灵活自主的安排自己的学习时间和学习内容。师生可以不受传统线下课堂的限制，多元化进行互动交流。

2.课内与课外相结合

传统的课堂教学有其局限性，在按照教学大纲进行专业知识教育的同时难以在有限的课堂时间内充分开展网络安全意识教育。这时我们就可以借助虚拟仿真实验项目中的网络安全意识教育相关模块让学生根据自身的差异性在课外进行自主学习。

3.教学与考核相结合

在多种方式开展网络安全意识教育的基础上，考核是对教学效果最直观的检查手段，我们应将过程性考核与结果性考核结合起来进行。一方面，我们可以在虚拟仿真实验项目中设置单元测试，将相关模块和环节所涉及到的网络安全意识元素设置为单元测试中的题目以检查学生的掌握情况；也可在传统的笔试中设置一些关于网络安全意识培养的主观题。另一方面，我们可以将课堂、课外互动纳入平时成绩考核，将社会实践、社会调查环节纳入实践成绩考核，并与最终的目标考核加权评定，给出学生课程考核成绩。

4.宣传与竞赛相结合

在国家网络安全周、国家安全教育日等时间节点，各地、各方机构都会举办不同类别的网络安全竞赛。我们可以此为契机在校园内广泛宣传网络安全知识、选拔参赛学生，利用虚拟仿真实验项目资源组织培训、同行交流、线上线下竞赛、颁奖宣传等活动，结合多种方式提高学生的专业能力和职业素养。然后学校可以通过校园网新闻全程报道、载誉归来的学生队伍，以宣讲、汇报等方式带动全体学生学习网络安全技术的热情，推动网络安全宣传，让全体学生都能充分了解到提高网络安全水平、建立网络安全意识的重要性。宣传与竞赛相互促进，专业实践与通识教育相互补充，多措并举让全体大学生深刻领会网络安全为人民，网络安全靠人民，维护网络安全是全社会共同责任。

三、网络安全意识教育设计案例

企业园区网综合布防虚拟仿真实验结合以下三点进行教学设计，如图2所示。

图2 企业园区网综合布防项目的网络安全意识教育教学设计结构图

首先，始终坚持以学生为中心。我们围绕学生主体，提供丰富的功能和资源供学生自主选择，将传统线下课堂的理论教学与Web线上课堂的实验教学紧密结合，教师随时随地为学生答疑解惑。其次，始终坚持以育人为根本。网络安全意识教育贯通课堂内外，课堂内对网络安全意识教育知识做简单的介绍，并提供关于网络安全的大型专题片、黑客攻防案例等，相关视频资源《第五空间》等则放在虚拟仿真实验平台供学生课外观看学习，学生的观后感作为平时作业提交并计入最终课程考核成绩；教学中涉及的网络安全意识教育元素在考核方面均有所体现，过程化考核与教学过程形成闭环。第三，始终坚持以产出为导向。虚拟仿真实验平台主页设有网络安全资讯模块，以国家网络安全宣传周等为主题进行报道。虚拟仿真实验平台提供专门的竞赛模块可供学生进行竞赛训练，组织校内选拔赛等，同时虚拟仿真实验平台主页和校园网主页对各类比赛的获奖情况进行新闻报道和宣传。

四、网络安全意识教育要动态持续的改进

网络安全不是一个目标，而是一个动态的过程。网络安全的动态性要求虚拟仿真实验项目要具有良好的可扩展性、支持更新的技术和提供服务保障的团队。虚拟仿真实验项目的场景、技术、实验设计等环节都要随着网络安全技术的不断发展而不断改进。在这个动态过程中，人是核心，网络安全意识教育也要动态的更新。

企业园区网综合布防采用SDN/NFV(Software Defined Network，SDN软件定义网络；Network Function Virtualization，NFV网络功能虚拟化)虚拟化技术可以快速构建复杂度高、隔离性强的各种实验环境，能够让学生在虚拟仿真的实验环境中感受各种真实的网络场景和设备，适应网络安全技术的不断发展。同时，在服务保障团队的支持下，网络安全资讯、网络安全通识教育、法律法规宣传、视频资源、文档资源等均可适应网络安全意识教育不断更新的要求。

一流本科课程建设要确立学生中心、产出导向、持续改进的理念，虚拟仿真实验教学一流课程也要秉承此理念。在建立健全评价体系的基础上，项目持续改进，不断完善网络安全意识教育。

企业园区网综合布防课程系统按照任课教师设置的权值自动汇总本实验的综合考评成绩。学生端用学生账号登陆后可查看本人本次实验的分数，在查看自身不足的同时可以对教师教学、虚仿平台的功能、资源、操作提出自己的意见；教师端用教师账号登陆后可查看开课班级本次实验的汇总数据、可视化分析等。评价体系全过程覆盖并能形成数据的汇总与分析，真正解决了传统实验教学重结果轻过程的不足，教师可以根据反馈不断改进完善自己的教学过程，从而进一步提升教学效果。

五、结语

自我国教育部发布《教育部办公厅关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》以来，关于虚拟仿真实验教学项目的建设如火如荼，目前已经取得了众多成果。企业园区网综合布防虚拟仿真实验教学项目，作为一个虚拟仿真实践平台，在承载专业实践的基础上，立足育人根本，探究专业知识传授与价值引领相结合，尝试将网络安全意识教育与虚拟仿真实践平台全面深度的融合。

企业园区网综合布防本身属于网络安全技术课程的综合性实验，这使得其在结合网络安全意识教育方面具有一定的优越性。虚拟仿真实验教学项目作为一个相对完整独立的平台，对于如何开展网络安全意识教育有一定的借鉴意义。