技工院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大范圍應(yīng)用，與社會(huì)生活和各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)了深度融合，這一方面極大地方便了人們的生活工作，另一方面也帶來嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。因此，為了有效應(yīng)對(duì)這種威脅，很多技工院校專門開設(shè)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)課程。在實(shí)踐教學(xué)過程中，為了達(dá)到良好教學(xué)效果，需要引入虛擬機(jī)技術(shù)，這種技術(shù)的應(yīng)用能夠降低教學(xué)設(shè)備投資，提高整體教學(xué)效率，促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)的順利展開。

關(guān)鍵詞：技工院校;虛擬機(jī)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）35-0219-02

互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用為人們的生活和工作帶來極大便利，近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合，促使各行各業(yè)出現(xiàn)了新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也帶來嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，這種背景下，信息安全的重要性更加顯著?；诖耍脊W(xué)校開設(shè)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)這門課程。在實(shí)踐教學(xué)過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程包含大量理論知識(shí)以及相關(guān)的實(shí)踐操作技能，還需要組織學(xué)生通過親自動(dòng)手實(shí)踐才能幫助學(xué)生真正理解掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能。需要注意的是，技工學(xué)校自身辦學(xué)條件有限，往往難以為學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種情況下為了取得最佳實(shí)踐教學(xué)效果，往往需要引進(jìn)虛擬機(jī)技術(shù)。虛擬機(jī)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生模擬一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)生動(dòng)真實(shí)的實(shí)踐操作場景，這有助于學(xué)生在實(shí)踐過程中加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)達(dá)到良好效果，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的綜合性能力。

1 技工院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)現(xiàn)狀分析

開設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的目的，在于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，并引導(dǎo)學(xué)生掌握處理各種網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的方法和措施，從而幫助學(xué)生提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全處理能力和防護(hù)能力，為避免計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)受到木馬、病毒攻擊提供支持，最終保護(hù)用戶整體信息安全。根據(jù)這一定義，可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程具有兩方面內(nèi)容，分別是相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐操作技能，學(xué)生要能夠針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種木馬病毒進(jìn)行處理，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。當(dāng)前，技工院校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)，主要依賴?yán)蠋煹恼n堂講解，這種授課方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性下降，最終影響到整體教學(xué)質(zhì)量。另一方面，實(shí)踐教學(xué)過程中缺乏必要的操作演練，導(dǎo)致學(xué)生相關(guān)的實(shí)踐操作能力難以得到有效訓(xùn)練提高，影響到學(xué)生綜合能力的提高，不錄用學(xué)生整體素養(yǎng)和實(shí)踐技能的提高。

2 虛擬機(jī)技術(shù)概述

虛擬機(jī)技術(shù)也叫作邏輯機(jī)技術(shù)，與傳統(tǒng)的實(shí)物機(jī)器不一樣，虛擬機(jī)不依賴具體的實(shí)物機(jī)器，而是利用虛擬技術(shù)對(duì)相關(guān)的機(jī)器以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行模擬，為用戶創(chuàng)造一個(gè)能夠?qū)嵺`操作的虛擬環(huán)境。比如利用VM Ware軟件，就可以利用相關(guān)的資源進(jìn)行虛擬，并與真實(shí)物理主機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)安裝系統(tǒng)、安裝程序等操作，還可以實(shí)現(xiàn)物理機(jī)器之間的通信操作，這個(gè)過程能為用戶創(chuàng)造一個(gè)虛擬環(huán)境，將這種技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)過程中來，就可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)獨(dú)立的虛擬的教學(xué)環(huán)境，在此基礎(chǔ)上就可以引導(dǎo)學(xué)生在這個(gè)環(huán)境中進(jìn)行相關(guān)操作，有助于引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐操作過程中進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，并通過各種實(shí)踐鍛煉提高學(xué)生的操作能力。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，利用虛擬機(jī)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，其成本投資很少，而且易于操作，虛擬機(jī)可以實(shí)現(xiàn)良好獨(dú)立性，避免互相干擾，而且可以實(shí)現(xiàn)復(fù)制，在不同物理機(jī)器之間，也可以利用虛擬機(jī)建設(shè)相同的虛擬機(jī)環(huán)境，具有良好實(shí)用性和適應(yīng)性。在實(shí)踐操作過程中，虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)影響到物理主機(jī)的運(yùn)行，不會(huì)對(duì)物理主機(jī)的支持使用產(chǎn)生影響，而且虛擬機(jī)系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉非常簡單，無須在物理機(jī)器上進(jìn)行操作。虛擬機(jī)技術(shù)在安裝過程中，耗時(shí)較少，操作簡單，而且可以根據(jù)需要安裝不同類型的操作系統(tǒng)，還可以模仿相關(guān)的操作系統(tǒng)環(huán)境，為實(shí)踐教學(xué)提供了一個(gè)良好環(huán)境。

技工學(xué)校在開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的教學(xué)過程中，由于受限于相關(guān)的物理?xiàng)l件和辦學(xué)條件，導(dǎo)致學(xué)生難以大量進(jìn)行實(shí)踐操作訓(xùn)練，而且在實(shí)踐操作過程中，老師難以對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作活動(dòng)實(shí)現(xiàn)整體性控制，因此當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)操作不當(dāng)或者系統(tǒng)出現(xiàn)異常，往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行二次安裝，耗費(fèi)時(shí)間和精力，不利于教學(xué)活動(dòng)的順利開展。而且應(yīng)用物理系統(tǒng)以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要長期進(jìn)行維護(hù)，增加了教學(xué)成本，不利于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程的順利開展。

虛擬機(jī)技術(shù)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)提供了一個(gè)良好環(huán)境，老師可以根據(jù)教學(xué)需要搭建基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境和軟件建設(shè)，然后將其發(fā)給學(xué)生，由學(xué)生在虛擬機(jī)環(huán)境下進(jìn)行加載，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生在虛擬機(jī)環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)提高。虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，有助于節(jié)約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本，同時(shí)不需要對(duì)其系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行維護(hù)，有助于減少老師的維護(hù)工作和成本;這種情況下，老師往往只需要安裝一套虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)和系統(tǒng)，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行安裝，就可以組織學(xué)生在虛擬為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開展學(xué)習(xí)。這有助于老師對(duì)學(xué)生的整體操作和學(xué)習(xí)情況進(jìn)行管理。此外，虛擬機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行安裝和卸載，當(dāng)虛擬機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題，可以根據(jù)需要進(jìn)行修復(fù)或者直接刪除，然后進(jìn)行二次安裝，這有助于維護(hù)電腦主體的安全性，避免其受到各種木馬病毒的攻擊，降低網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)成本，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體安全。

3 虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

3.1合理設(shè)置虛擬機(jī)

要想有效利用虛擬機(jī)技術(shù)，首先就需要針對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行配置，進(jìn)而為教學(xué)搭建一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。為了確保虛擬機(jī)技術(shù)達(dá)到相關(guān)的教學(xué)要求，老師在進(jìn)行虛擬機(jī)配置的過程中，首先需要根據(jù)物理主機(jī)性能和教學(xué)需要對(duì)虛擬機(jī)資源進(jìn)行合理分配;要避免過度追求虛擬機(jī)的數(shù)量和配置效果，因?yàn)檫@種操作會(huì)導(dǎo)致物理主機(jī)內(nèi)部資源被大幅占用。一般情況下，技工院校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)，只需要兩個(gè)虛擬機(jī)，一般就可以完成相關(guān)的教學(xué)任務(wù)。如果一次安裝多個(gè)虛擬機(jī)，很容易拖慢主機(jī)整體運(yùn)行速度，不利于學(xué)生開展各項(xiàng)實(shí)踐操作，影響到整體教學(xué)進(jìn)度和實(shí)踐效果。另一方面，除了安裝必要的操作系統(tǒng)，還需要提前將相關(guān)的軟件安裝好，為學(xué)生后續(xù)使用打下基礎(chǔ)，有助于避免在課堂教學(xué)過程中花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行下載安裝，節(jié)約教學(xué)時(shí)間，提高教學(xué)實(shí)踐效率;教學(xué)過程中需要為學(xué)生解釋相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和實(shí)踐操作技能的時(shí)候，老師可以利用虛擬機(jī)與物理機(jī)器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)與物理主機(jī)的通信，在教學(xué)過程中建設(shè)一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)良好的溝通創(chuàng)造一個(gè)良好環(huán)境。還需要根據(jù)教學(xué)實(shí)踐情況及時(shí)更新計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)，避免對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生影響。

3.2結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容配置虛擬機(jī)

利用虛擬機(jī)技術(shù)開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)的時(shí)候，需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況，對(duì)虛擬機(jī)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和安裝;一般來講，要將虛擬機(jī)技術(shù)作為常規(guī)教學(xué)手段的補(bǔ)充，但是需要避免對(duì)虛擬機(jī)技術(shù)的過度依賴。比如在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)黑客工具的時(shí)候，老師可以利用PPT軟件為學(xué)生展現(xiàn)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，比如黑客常用的黑客工具及其種類、黑客攻擊方法及其危害等，利用PPT提供的各種圖片引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行初步學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行初步感知;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中的操作內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐，這個(gè)過程就可以幫助學(xué)生對(duì)黑客技術(shù)、工具、類型等實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步學(xué)習(xí)感悟，尤其是能夠?yàn)閷W(xué)生帶來直觀感受，幫助學(xué)生對(duì)其進(jìn)一步加深理解和掌握;在此基礎(chǔ)上組織學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，可以不斷提高學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)踐操作技能的感悟和掌握，為達(dá)到最佳實(shí)踐教學(xué)效果打下基礎(chǔ)。

3.3實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的融合應(yīng)用

技工學(xué)校在開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)的過程中，需要組織學(xué)生進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這關(guān)系到學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐技能的學(xué)習(xí)掌握效果，也是影響到整體教學(xué)效果的一個(gè)關(guān)鍵。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)性、實(shí)效性和針對(duì)性，有必要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中科學(xué)有效利用虛擬機(jī)技術(shù)。雖然技工院校為計(jì)算機(jī)教學(xué)提供了相關(guān)設(shè)備，但是這些設(shè)備數(shù)量有限，而且使用起來難以為多人提供服務(wù)，這種情況下，學(xué)生只能輪流上機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練;這種情況下嚴(yán)重降低了技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)的整體效率，不利于學(xué)生進(jìn)行自我訓(xùn)練和提高;不僅如此，如果單純依賴實(shí)踐機(jī)器為學(xué)生提供訓(xùn)練平臺(tái)，小組內(nèi)很難達(dá)到有效分配，部分學(xué)生難以在學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)上機(jī)訓(xùn)練，而且容易對(duì)他人形成依賴，這種情況不利于學(xué)生個(gè)人綜合能力的提高。這種情況下應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)，就可以為學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)提供一個(gè)有效平臺(tái)，幫助學(xué)生通過實(shí)踐操作提高對(duì)理論知識(shí)和理解以及對(duì)相關(guān)實(shí)踐技能的掌握，這個(gè)過程對(duì)于提高學(xué)生綜合能力具有關(guān)鍵性作用和意義。比如可以利用虛擬機(jī)技術(shù)模擬系統(tǒng)病毒感染，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行解決，可以有效引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)進(jìn)行鍛煉提高，促使學(xué)生真正掌握網(wǎng)絡(luò)安全的維護(hù)方法，提高整體教學(xué)效率。

4 結(jié)束語

技工學(xué)校開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程，有助于提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識(shí)，有助于培養(yǎng)提高學(xué)生在應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全方面的綜合能力。在技工院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中，為了有效提高整體教學(xué)效果，可以結(jié)合教學(xué)實(shí)際有效運(yùn)用虛擬機(jī)技術(shù);通過虛擬機(jī)，可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)有效的模擬平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生在這個(gè)平臺(tái)上學(xué)習(xí)掌握相關(guān)的處理方法，引導(dǎo)學(xué)生在具體環(huán)境中訓(xùn)練提高個(gè)人整體應(yīng)用能力;不僅如此，這個(gè)過程還可以有效提高技工院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)的整體效率，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到最佳的實(shí)踐教學(xué)效果。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】

收稿日期：2019-08-27

作者簡介：任進(jìn)（1977-），女，江蘇鹽城人，大學(xué)，中級(jí)，主要研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全或軟件教學(xué)。