网络空间安全专业数据库应用技术课程教学设计与实践探索

刘玲君 张蕾 李旌燕 谢中华

摘要：数据库应用技术作为网络空间安全专业的一门基础课程，着重阐述数据库的基本概念、具体操作方法和相关的应用，具有较强的实践性，对学生了解数据库系统和信息安全体系具有重要意义。为了适应网络和大数据技术的快速发展和加强学生实践动手能力，对数据库应用技术课程教学进行改革，探讨如何使课程教学的内容、基本技能与实际相结合，同时拓展数据库安全性知识，以满足网络空间安全专业应用型人才培养的要求。

关键词：数据库应用技术；网络空间安全；教学改革；数据库安全

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）04-0077-03

0 引言

随着计算机网络和大数据技术的不断发展，数据库应用技术越来越受到重视，目前已成为网络空间安全专业的一门重要的专业核心课程[1]。数据库应用技术课程是高校网络空间安全专业的学生学习其他专业课程和从事相关工作所必需的基础。该课程将数据库管理系统理论与应用相结合，对学生进行数据库系统基本知识、SQL语言、数据库管理系统和数据库安全性等方面的基本训练，培养学生运用数据库管理系统原理解决实际问题的能力。但由于网络空间安全专业是新兴专业，结合该专业特点的数据库應用技术课程教学还存在着一些问题，需要对该课程教学进行改革和探索，从而提高学生对数据库系统的理解程度，并有效培养学生对网络空间安全问题的分析能力和解决能力[2]。近年来国家对网络安全人才的需求与日俱增。如何满足未来数字化社会需求，培养合规的网络安全专业人才，同时加速相关课程建设，已经成为各教育单位关注的焦点[3]。

1 课程定位与培养目标

网络空间安全专业培养人才注重德智体美劳全面发展，要求具有扎实的基础理论和宽厚的专业知识，系统掌握计算机网络与信息安全技术的基本理论和专门知识，熟悉数据库安全、信息安全等基本原理及技术。针对网络空间安全专业的特点，数据库应用技术课程对学生能力的要求，注重学生素质的培养，努力使学生具有基础厚、专业强、素质高的特点，具有分析问题、解决问题的能力和创新意识，同时注重提高人文科学、法律法规、职业道德素质等修养，使学生能够成为网络空间安全专业及其相关领域的高级工程技术人才，并具有成为复合型、创新型精英人才的潜质。通过该课程的学习，学生将达到如下要求：（1） 工程知识：具备数据库的基本知识，掌握数据库管理系统基本操作，理解数据库安全体系、数据库访问控制机制等知识[4]。（2） 问题分析：能够应用数据库基本原理和方法，并通过文献研究分析网络空间安全领域的复杂工程问题，以获得有效结论。（3） 设计/开发解决方案：具备数据库开发与设计的能力，能够针对网络空间安全领域的复杂工程问题，设计出满足特定需求的数据库相关管理系统的解决方案，并能够在设计环节中体现创新意识，同时考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。（4） 终身学习：提高学生学习数据库应用技术课程的兴趣和学习效率。具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。

2 课程教学设计

网络空间安全专业人才培养目标是面向网络空间安全领域的高级技术应用型人才，要求学生具备数据库系统的管理、开发和维护能力。针对以上目标，在教学内容上需要把握以下几点：一是要注重理论知识的讲解，同时突出网络安全意识培养；二是要强调基础知识，同时兼顾专业特色；三是注重实践环节，并对实践环节进行适当引导；四是采用案例教学法，针对实际问题，采用合适的案例来讲解相关的理论知识。在教学内容的选择上，尽量选取网络安全领域的实例来讲解数据库系统的管理、设计和维护，通过实例的讲解，使得学生能够深入了解相关理论知识和技术方法[5-6]。在本门课程的教学过程中，以超星学习通作为平台，创建网络课程，通过录制教程视频并上传教学所需资料、课前给学生推送预习小任务及小测、课堂上使用课堂教学、课后发布作业和实际综合项目小组等环节完成教学，如图1所示。

2.1 课程资源准备

在准备资源时，首先要注重基础知识点与网络空间安全的实际项目结合，并在教学中尽量采用案例教学法，通过案例对知识点进行讲解和分析，引导学生掌握数据库的原理和应用方法。此外，在教学过程中要引入一些网络空间安全领域前沿研究成果和研究进展，并结合思政元素增加课程的知识深度和广度[7]。在实验环节上，多使用一些网络空间安全专业相关的实验项目，让学生通过实验对相关知识点进行理解和掌握。其次还要考虑在学生预习环节、学习环节、复习环节和翻转课堂教学中的作用[8]。课程资源准备时，可采用自主录制教程视频和网络教学资源两者结合。录制完成后，为调动学生学习的积极性，增加学习过程中的趣味性，以此验证学生对本次学习内容的掌握程度，需要对教程进行后期处理，主要就是在微课中加入一些动画，或者随机插入几个问答，学生回答正确后就可以继续观看后续的视频，使得学生能够在高度的注意力下高效率地完成视频学习，制作完成的教程上传至超星学习通平台，学生就可以通过手机端或者电脑端观看。而网络教学资源可选择公共平台已有的高认可教学视频作为补充学习，帮助学生从不同角度理解所学知识点，从而达到高效率学习。

2.2 课前预习和课堂学习

教师上传教程的同时将与课程相关的PPT等其他教学资源上传到课程章节中，可制定课前小测试。教师在课堂之前给学生安排预习内容、讨论区预先留下问题、带着问题观看微课、完成课前小测试几项内容。课堂教学中，教师通过投屏将PPT投屏到多媒体教室的幕布上，学生除了观看幕布，后座学生还可以在超星学习通手机客户端查看PPT，从而准确学习教学内容。在学习通中还有多种功能，教师根据学生在预习阶段遇到的困难开展多样化的活动。比如提出一些问题，使用“选人”活动中的“摇一摇随机选人”或者“教师指定”选人，选出学生回答问题，使得学生集中注意力认真听讲；“抢答”活动中，设置知识点提问，学生抢答题目，活跃课堂气氛。这些形式可以增加师生之间的互动，充分调动学生的积极性，使得学生愿意主动参与到课堂教学的交流与反馈活动中，打破传统的“老师讲学生听”的课堂教学模式，从而解决学生课堂上的消极、畏难思想。

2.3 课后作业

教师在超星学习通上创建测试题，可以设置“作业截止日前允许学生重做2次”和“学生重做时显示对错”，这样使得学生为了拿到高成绩而重新答题，继而加深对知识的掌握程度。其次还可以设置编程题要求学生使用所学SQL语言创建数据库或者数据库对象，并要求学生将编写的代码截屏上传到作业区，以此方便查看学生编写代码时的书写习惯是否正确，编写代码时是否掌握了语法要求，培养学生养成良好的书写习惯，进一步巩固语法知识。教师可以个性化设置试卷答案公布时间，给予未答题或答题未完的学生推送信息提醒。教师还可以根据平台统计的数据，查看所有学生作业提交和得分情况。实现对试卷完成情况、试卷答题结果及做题速度、题目的正确率分析等前端数据的监控，教师针对以上数据，将对题目的解析及添加的备注推送到学生终端，学生在规定的时间内对做过的题目进行集中查看和复习，最后教师对学生进行整体评价，并进行课程优化调整。

2.4 综合实训项目

教师在课程开始前准备设计好多主题项目，要注意综合考虑项目的合理性、可行性、难度及完成项目所需的时间。教师让学生形成3人小组共同完成，小组成员相互合作交流，明确各自分工，遇到困难相互讨论解决，保证项目顺利开展并完成。学生在开展项目时应从简单的操作入手，不断提高自己的创造力，整个过程分几个阶段分别了解好队员情况，理解团队构建一个系统需要创造精神和团结精神，做好项目准备工作；能够应用团队结伴学习方式，在广泛查找有关项目有关资料基础上分析商业逻辑链条，提高对项目及过程的认知，确定方案；能够理解项目的核心逻辑，不断应用相应技术和工具分析和反思方案的合理性；通过团队协作、互动交流，让学生掌握知识内容、具备实践操作的能力。通过这样一个团队协作方式完成数据库设计开发所有过程。在每次过程中让学生学会总结反思项目各环节问题，评价项目创新点和不足以及方案解决效果，充分调动学生学习的积极性，使课堂更加有声有色，将学生的思维始终与教师的思想融为一体，真正体现出教与学双方和谐共鸣的价值。

2.5 课程考核与评价

对于网络空间安全专业来说，学生的实践能力是非常重要的，因此，该门课程在考核方式上也进行了一些改革和探索。对于理论知识的考核，我们主要以课堂练习、基础知识为考核内容，采用课堂测试的方式进行考核。而对于实践能力的考核，采用开发一个数据库应用管理系统，并提交课程报告和进行课程答辩的形式考核。为了提高学生学习的积极性和主动性，还采取了一些激励措施。在期末考试中增加了平时成绩，对于一些平时表现好、学习态度端正、积极参与实验的学生给予了一定的加分奖励。通过这些激励措施，可以调动学生学习的积极性和主动性，让学生知道数据库应用技术课程与自身专业联系非常紧密，从而激发学生对该门课程学习的兴趣。从图2可以看出，学生在教学改革后对各阶段教学满意度都得到了提升。

3 结束语

随着网络空间安全产业的发展，社会对网络空间安全人才的需求越来越大，对于网络空间安全专业人才的要求也越来越高，这就要求我们在培养网络空间安全专业人才时，不能仅局限于培养学生的理论知识，更要注重其实践能力和创新能力的培养。在数据库应用技术课程教学中，采样多种方式发挥学生学习的主动性和积极性，提高其学习兴趣。在考核方面采取理论和实践相结合的方式进行考核。通过对数据库应用技术课程教学模式的改革和探索，提高了网络空间安全专业学生的学习积极性和主动性，激发了他们学习数据库应用技术课程的热情。

参考文献：

[1] 张晓丽.面向新工科人才培养的数据库原理及应用课程改革研究[J].电脑知识与技术，2023，19（14）：168-170.

[2] 王伟兵，文伯聪.网安专业数据库安全课程实战化教学探索[J].教育现代化，2019，6（14）：89-92.

[3] 谭慧琳，牛莉，王德江.基于OBE理念的《数据库技术与应用》课程教学设计[J].电脑知识与技术，2022，18（36）：143-145.

[4] 李蓉，罗小平，廖福保，等.数据库应用技术课程的成果导向课程标准开发[J].计算机教育，2019（7）：19-22.

[5] 宋賢霞，李燕，任真，等.深度融合信息技术的数据库课程教学设计与实践[J].计算机教育，2023（5）：29-34.

[6] 韩朝怡，程永喜，王建军，等.应用型本科教育下“数据库原理及应用” 课程改革探究：以太原工业学院为例[J].西部素质教育，2022，8（21）：138-141.

[7] 闫蓉.混合教育背景下的数据库类课程思政教学探索[J].计算机教育，2023（6）：17-22.

[8] 夏浩飞.基于首要教学原理的翻转课堂教学研究：以数据库应用技术课程为例[J].计算机教育，2021（4）：174-178.

【通联编辑：王 力】