計算機網(wǎng)絡安全教學探討

陳劍洪

摘?要：計算機網(wǎng)絡安全是網(wǎng)絡工程專業(yè)本科學生學習程序設計的專業(yè)必修課。通過該課程的學習，使學生能夠掌握計算機信息與網(wǎng)絡安全防范的基本方法；熟悉計算機信息與網(wǎng)絡安全技術(shù)基礎(chǔ)理論；了解當前計算機信息與網(wǎng)絡安全方面所面臨的問題和對策；培養(yǎng)學生維護計算機信息與網(wǎng)絡安全的能力，為學生今后進行進一步學習、研究信息與網(wǎng)絡安全技術(shù)打下堅實的基礎(chǔ)。從線上線下教學、虛擬機的使用以及興趣驅(qū)動這三方面，提出了網(wǎng)絡工程計算機網(wǎng)絡安全課程的教學改進措施。這些措施有助于激發(fā)學生對計算機網(wǎng)絡安全課程的興趣，提高教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：應用型；網(wǎng)絡安全；計算機；本科；教學

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.14.089

0?引言

隨著計算機網(wǎng)絡在各行各業(yè)的高度普及，很多高等院校為網(wǎng)絡工程專業(yè)學生開設了“計算機網(wǎng)絡安全”課程。學生這門課程中，將學習如何應對當前網(wǎng)絡中主流的攻擊類型和網(wǎng)絡威脅，對企業(yè)網(wǎng)絡進行安全保障。學生學習該課程后，可具備網(wǎng)絡安全維護、網(wǎng)絡安全管理的能力。

傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡安全的教學模式是線下面授。由于疫情防控，高校大規(guī)模實行線上授課。

線上教學與線下教學相比，二者各有千秋。線上線下混合的教學模式逐漸成為主流。

目前，計算機網(wǎng)絡安全是網(wǎng)絡工程專業(yè)的專業(yè)必修課。同時，與計算機網(wǎng)絡安全相關(guān)的專業(yè)課程很多。幫助學生梳理好計算機網(wǎng)絡安全與這些相關(guān)課程的關(guān)系，有助于學生取得更好的學習效果。目前，各種針對大學生的計算機網(wǎng)絡安全競賽越來越多，比如“領(lǐng)航杯”江蘇省青少年網(wǎng)絡信息安全應用能力競賽（高校組）。很多教師在探討以賽促學的新教學模式。這些學科競賽都著眼于前社會的新技術(shù)新方法，重實踐，可以彌補課堂教學的不足。通過參加網(wǎng)絡安全競賽，學生可以提高自身創(chuàng)新實踐能力和鍛煉自己的社會競爭力。

1?將線上教學融入計算機網(wǎng)絡安全課程

在本科院校里，計算機網(wǎng)絡安全屬于計算機類的課程。在學習計算機網(wǎng)絡安全之前，網(wǎng)絡工程專業(yè)專業(yè)學生會先修高級語言程序設計、計算機網(wǎng)絡等課程。高中信息技術(shù)課程包含“信息系統(tǒng)的安全”。網(wǎng)絡工程專業(yè)學生事先掌握的這些計算機基礎(chǔ)知識對學習計算機網(wǎng)絡安全是非常有好處的。教師在授課時，可以介紹一下網(wǎng)絡安全與數(shù)據(jù)安全、電子商務安全等相近課程的區(qū)別，便于學生課后拓展學習。

計算機網(wǎng)絡安全教學過程中既重視理論知識，也要強調(diào)培養(yǎng)學生的應用能力。線下模式中，理論教學與實踐教學分別在多媒體教室和機房進行。線上模式依靠互聯(lián)網(wǎng)實施。

網(wǎng)絡教學支持平臺是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上的軟件系統(tǒng)。該平臺為線上網(wǎng)絡教學提供全面支持服務。常用的網(wǎng)絡教學平臺有超星泛雅、中國大學慕課、智慧樹、職教云等。直播工具有免費和收費二種，教師可因地制宜，選擇合適的直播工具。如果經(jīng)費有限，筆者傾向于使用免費的直播工具，比如騰訊會議、釘釘在線課堂和QQ?群屏幕分享等。釘釘在線課堂有免費的直播回放的功能。學生可以回看教學視頻，把不懂的可以暫停記下來，再在群里面問老師。教師可以用釘釘發(fā)布作業(yè)，學生把自己做好的作業(yè)拍照上傳釘釘。筆者采用泛雅平臺進行期末考試。泛雅平臺里，題型分為單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題等，教師可根據(jù)需求選擇對應的題型進行題目的添加。30人以下的騰訊會議里，成員打開攝像頭是免費的。教師可以開啟騰訊會議軟件進行視頻監(jiān)考。

2?將虛擬機技術(shù)引入到計算機網(wǎng)絡安全教學

在網(wǎng)絡安全實踐教學過程中，可以通過虛擬機軟件模擬具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。目前常用的虛擬機軟件有VMware、Virtual?Box和Virtual?PC等。筆者教學中，使用VMware來安裝Windows、DOS和Linux操作系統(tǒng)。

VMware?有時提示“此主機支持Intel?VT-x，但Intel?VT-x處于禁用狀態(tài)”，此時無法運行虛擬機操作系統(tǒng)。開機或重啟電腦，在出現(xiàn)計算機Logo的時候，按Delete鍵或F2進入BIOS界面（可查閱計算機說明書）。進入BIOS主界面后，找到?Intel?（VMX）?Virtualization?Technology?設置項，將默認的?Disabled?改成?Enabled，開啟VT虛擬化。

在計算機網(wǎng)絡安全實驗中，虛擬機比物理計算機有些優(yōu)越性，即安全性強、節(jié)約資源和靈活性高。惡意代碼是對網(wǎng)絡有危害的計算機代碼。最常見的惡意代碼有計算機病毒、木馬等。很多惡意代碼需要連接網(wǎng)絡才能觸發(fā)特定的行為。直接在學校機房里做惡意代碼實驗可能會對校園網(wǎng)造成威脅。筆者在進行計算機惡意代碼實踐教學時，在虛擬機之間搭建一個虛擬的網(wǎng)絡環(huán)境。虛擬機用虛擬設備取代了傳統(tǒng)物理硬件，從而降低了昂貴硬件的前期成本。以VMware為例，如果準備增加增加新虛擬硬件，可以選擇需要添加新硬件的虛擬機，點擊編輯虛擬機設置。在添加硬件向?qū)Ю?，可選擇硬件類型有CD/DVD驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、網(wǎng)絡式適配器、USB控制器、聲卡、并行端口、串行端口、打印機、通用SCSI設備和可信平臺模塊。CA（Certificate?Authority，證書授權(quán)）的安裝配置實驗的軟件是Windows?Server?2012。但是，目前大多數(shù)學校機房計算機的操作系統(tǒng)是Windows?7或Windows?10。用虛擬機軟件，學生可以靈活地在一臺物理計算機上運行多個操作系統(tǒng)，比如Windows?7、Windows?Server和Linux等。學生可使用Windows?Server?2012虛擬機來完成證書授權(quán)實驗。

3?激發(fā)學生對計算機網(wǎng)絡安全課程的興趣

興趣是最好的老師。如果一個學生對計算機網(wǎng)絡安全很感興趣，那么他就一定會積極地把這門課學好。興趣還可以驅(qū)動學生主動學習，使學生的自主學習能力不斷提高。

為了激發(fā)學生的學習網(wǎng)絡安全的興趣，可以讓學生課后上網(wǎng)了解社會對網(wǎng)絡安全工程師的迫切需求?，F(xiàn)在大部分學生有計算機，教師可以引導學生用學到的網(wǎng)絡安全技術(shù)保護自己的計算機。學生參加網(wǎng)絡安全方面的科技競賽可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力、綜合能力和科學素質(zhì)。

教師可以指導學生參加網(wǎng)絡安全相關(guān)的大學生創(chuàng)新計劃項目。學生申報創(chuàng)新計劃項目后，可獲得經(jīng)費支持。創(chuàng)新計劃項目有結(jié)題要求，比如發(fā)表論文、獲得專利授權(quán)和獲得軟件著作權(quán)授權(quán)等。學生在做項目的過程中，科研能力會有很大提高。完成的科研成果對于學生在大學四年級求職和考研也有很大幫助。

4?結(jié)束語

教學方式對教學效果的成敗有很大影響。線上模式與線下模式各有所長，本文提出將線上模式融入到線下教學中。實踐證明，將虛擬機作為網(wǎng)絡安全實驗軟件，這節(jié)省實踐教學開支、保護校園網(wǎng)絡安全、讓學生做實驗更方便靈活。另外，參加網(wǎng)絡安全科技競賽和大學生創(chuàng)新計劃項目可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。提出的這些教學措施可供其他網(wǎng)絡安全任課教師參考。

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