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网络安全技术应用教学设计研究

作者:未知

  [摘要]网络安全技术应用涉及知识面广,知识技术更新快。教师该如何设计课程内容,采用什么方法进行课堂教学是众多高校网络安全技术课程教师普遍关注的问题。本文从这门课程的特点出发,分析了这门课的特点,研究了新的网络技术与学生的学习规律的关系,按照学生的认知规律,按照模块化思想设计了这门课的课程内容。将全部课程录制成了视频课程并上传到世界大学城官网上,实现了将学校课堂教学搬迁到互联网上,服务于社会的目的,从而实现了课堂教学网络化。
  [关键词]网络安全;模块化;课堂教学;认知规律
  [中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918(2019)06-0097-02
  doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2019.06.043 [本刊网址]http://www.hbxb.net
  一、网络安全课程特点
  目前,网络信息技术空前繁荣且蓬勃发展,而与此同时,危害网络信息的安全事件却不断攀升,网络是否安全不仅关联着每个企业,更是关系到每天使用网络的用户。如何加强网络安全,这就需要打造一支坚强有力的网络安全人员队伍,培养网络安全人才就需要从人才培养开始。网络安全技术专业越来越受到人们的关注,作为以市场为导向培养人才的高校,网络安全技术课程逐渐被重视起来,甚至开设了网络安全专业。网络安全技术涉及各门学科领域,包括自然科学领域和社会科学领域。任何一基础领域新技术的变化都能推动网络安全技术的进步,甚至产生非常巨大的变化,因此,如何设计网络安全技术课程的教学是每一个网络安全技术教师面临的现实问题。纵观这门课发现如下特点:①知识点散乱,缺乏知识体系性;②行业安全标准差别大,缺少统一性;③理论复杂,实验可行性低,不能激发学生学习兴趣;④实验室设备往往是多家厂商的,造成很难组合起来实验,即便是搭配组合实验,难以达到实验效果。
  二、网络安全课程的问题
  由于网络安全理论抽象枯燥,更重要是的大多数安全的核心理论都是以西方网络安全人员的思维创造的,而我国的学生所受的国内教育不同于西方教育,这就造成了学生在学习网络安全理论时理解起来非常吃力的现状。
  (一)课程设计问题。由于网络安全技术是由近几年大量出现的网络安全事件引出来的新课程,国内高校教学还处在探索阶段,没有现成教材可以借鉴,所以大多数学校使用的教材理论泛泛而谈,缺乏可实践性。
  (二)如何学激发学生学习动力的问题。学生在遇到复杂难懂的理论往往花费了大量精力,加上而缺乏可以进行实验的设备又成了学生不想学的客观因素,加上学生的学习任务重,就造成了他们逐渐失去了学习兴趣和动力。
  (三)非技术问题。网络安全事件是非但是技术问题,实际上许多非技术因素在网络安全事件中扮演着很大的角色,如何在教学中设计非技术问题,这也给网络安全课程教学带来了困惑。
  (四)现代教育技术和创新问题。现代教育教学在课堂教学模式不能重放,根据遗忘规律,学生遗忘快,回想课堂知识点靠记忆的多少,不能回放课堂情境。
  三、课程设计理念
  面对网络安全技术课程的特点和面临的问题,重新对网络安全技术课程进行模块化设计:(1)设计思路是复杂知识简单化、系统化,将散乱的、复杂的理论知识系统化、简单化,使学生学起来不再感觉知识凌乱,而是学起来有章可循,能完善构建自己的知识体系;(2)设计可行性实验。对网络安全技术实验进行可行性设计,使学生在简单理论学习之后可进行实验,以实验激发学生的求知欲,带动学习兴趣;(3)設计好非技术教学模块。非技术知识模块往往是网络使用中对人的管理,而对人的管理有效的策略是建立严格的管理制度,学生从网络管理制度模块学习训练,能自觉养成网络安全意识,有助于学生专业的成长,因此设计好管理知识模块非常重要。
  按照在线开放网络课程的标准要求,根据网络安全职业岗位的要求,设计各知识模块的学习情境。使学生通过不同的情境,尽可能地将所学知识的结合到实际应用中并解决具体的安全问题。
  四、课程实施
  根据该课程的特点,对学生预备知识要求较高,前导专业课程较多,知识更新快,加上实验复杂。在课程开发中,课程小组查阅了各种版本的网络安全类的教材,发现大多数教材质量内容杂乱、理论占比例大且枯燥、知识内容陈旧,可行性实验少。有些网络安全教材是针对某一产品设备编写的内容。而学校实验室不具备这种产品,加上网络安全产品更新换代快,查阅的教材所涉及的产品已经被市场淘汰,甚至厂家已停产。以前的网络安全工具软件由于操作系统和杀毒软件的升级已不能使用。因此课程小组决定分工设计知识点,设计课程章节,根据高职学生的认知规律,划分知识点,采用情景、案例等多种教学模式。根据学生在专业课学习过程中知识面的扩大和不断遇到的网络设备范围,学生经常困惑的常见问题,课程范围从不同操作系统服务器安全、单主机安全、局域网安全、网络通信安全等环节,由点到面,逐步扩大网络范围。知识结构从基础概念、数据加密算法、网络安全设备原理、到已有的网络安全技术进行从基础逐渐具体到某一知识点,再将知识点细化。根据高职学生的认知规律,课程组成员尽量将复杂的安全专业理论提炼为简明扼要的、学生一看就容易记忆容易懂的知识点。在设置课程内容的同时,如何将提炼的知识点教给学生,不仅使学生记住和理解这些知识点,而且要掌握住这些知识点是课程小组整个过程都很重视的问题。未解决此问题,课程小组成员分工合作,将每一个知识点分别采用情景教学模式、案例教学模式或者任务驱动教学模式设计实验环节,使每一个知识点都能变成具体应用场景、学习案例或者具体的任务,学生在学习完每一个知识点后能够带着新知识、新问题,很快就能进入到知识点的应用场景,或者学习一个应用案例,或者解决一个任务,将所学的知识点消化吸收。使学生在逐步掌握了网络安全技术知识点的基础上在实践环节进行应用,学生动手实验能力得到很大提高。避免了以往学生在学习网络安全技术课时觉得理论枯燥设、实验难做的现象,变成了理论简单、知识点很具体、课程实验可操作、容易掌握,通过这一环节、学生能将复杂的理论转化为自己的网络安全专业技能,达到了高职教育教学的目的。   在课程章节设计方面,使用模块化方法将知识归类。划分为网络安全基础模块为一个章节、加密技术模块为一个章节、数字证书及数字身份认证为一个、IPSec模块、VPN模块、ACL和堡垒主机模块、Linux操作系统防火墙模块、NAT模块、漏洞扫描与协议分析模块以及IDS模块,共十个模块。其中各章节所占课时量如下。基本概念模块占6节课时、数据加密模块占7课时、CA及身份验证模块占8课时、IPSec模块占8课时、VPN模块占8课时、ACL和堡垒主机模块占10课时、防火墙模块占7课时、NAT模块占4课时、漏洞扫描和协议分析模块占3课时、IDS模塊占2课时。
  在划分知识点的基础上,课程小组开发录制网络视频课程,由于录制视频课程经验不足,前期第一版录制的600多分钟视频课程课时较长,考虑到学生在线听课时时间长容易疲劳走神,又录制了第二期视频课程,第二期视频课程共分48节课,总时长600多分钟,这样两期视频课程加起来一共有1300分钟。录制视频课程每节课控制在10到15分钟左右,每一节视频课经过认真修剪后才放到世界大学城网上。在课程的网络使用过程中发现一些喜人现象,学生在课堂上一时没有听懂的知识点,课下时间学生可以在宿舍、操场上、甚至在家里通过登录网址进行反复循环听课,有时遇到只是一个知识点没听懂的情况,学生可以使用光滑块进行来回拖拽,反复听,直至听懂理解。由于理论课和实验课的先后顺序问题,学生在看老师操作的实验时,由于人的遗忘规律,等到学生在上实验课部分,学生可能忘记了某些步骤,此时只要登录上网去观看网络视频的本实验课程,甚至反复观看理解,能明白实验的环境、知识点、操作步骤等部分,再动手做实验就不存在困难了。这样一来取得的效果是学生对学习网络安全技术应用这门课有了自信,不再有理论枯燥、实验难做的以往现象。另外社会上网络工程人员也可以通过网络观看视频课程,达到和在高校课堂同样的效果,从这一方面将,取得了高校服务于社会的目的。
  五、结束语
  在学生学习本课程后对学生测试环节,课程组开发了这门课的试题库,该试题库由十套试卷组成,题型有填空题、单项选择题、多项选择题、判断题和简答题组成。试题范围从基础知识点、要求必须掌握的知识点、专业度稍高的知识点,难易度从基础、一般到较难。其中基础题占60%,专业要求必须掌握的题占30%,有难度的题占10%。利用试题库对学生进行测试,每次测试采用随机抽取一份试题进行测试。题库在网络上公开,在学生开学之初,教师可以告诉学生这门课期末的考核方式,采用在题库里随机抽取试卷进行测试的方案。学生在学习这门课的时候有知识范围可寻,再不用像传统期末考试那样等任课教师划考试范围,然后搞突击应付考试。实践证明,这样的授课方式很受学生欢迎,学生学习有了信心和动力,老师也不用每学期出试卷,节省了很多时间,为教学工作减轻不少负担。
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