技工院校计算机网络安全教学中虚拟机技术的应用分析

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　　摘要：近年来，随着互联网技术的大范围应用，与社会生活和各行各业实现了深度融合，这一方面极大地方便了人们的生活工作，另一方面也带来严重的网络安全威胁。因此，为了有效应对这种威胁，很多技工院校专门开设了计算机网络安全教学课程。在实践教学过程中，为了达到良好教学效果，需要引入虚拟机技术，这种技术的应用能够降低教学设备投资，提高整体教学效率，促使计算机网络安全教学的顺利展开。
　　关键词：技工院校;虚拟机技术;网络安全教学
　　中图分类号：TP393 文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2019）35-0219-02
　　互联网的广泛应用为人们的生活和工作带来极大便利，近年来，随着互联网与传统行业的深度融合，促使各行各业出现了新的发展态势。另一方面，互联网的发展也带来严重的网络安全风险，这种背景下，信息安全的重要性更加显著。基于此，技工学校开设了计算机网络安全教学这门课程。在实践教学过程中，计算机网络安全课程包含大量理论知识以及相关的实践操作技能，还需要组织学生通过亲自动手实践才能帮助学生真正理解掌握相关的专业知识和实践技能。需要注意的是，技工学校自身办学条件有限，往往难以为学生提供一个真实的网络环境，这种情况下为了取得最佳实践教学效果，往往需要引进虚拟机技术。虚拟机技术能够为学生模拟一个真实的网络环境，从而为学生创造了一个生动真实的实践操作场景，这有助于学生在实践过程中加深对相关理论知识的理解和掌握，促进实践教学达到良好效果，培养学生形成良好的综合性能力。
　　1 技工院校计算机网络安全教学现状分析
　　开设计算机网络安全课程的目的，在于引导学生对常见的计算机网络安全风险进行学习掌握，并引导学生掌握处理各种网络安全风险的方法和措施，从而帮助学生提高计算机网络信息安全处理能力和防护能力，为避免计算机网络受到木马、病毒攻击提供支持，最终保护用户整体信息安全。根据这一定义，可以发现，计算机网络安全课程具有两方面内容，分别是相关的理论知识和实践操作技能，学生要能够针对计算机网络中出现的各种木马病毒进行处理，维护网络安全。当前，技工院校的计算机网络安全教学，主要依赖老师的课堂讲解，这种授课方式难以激发学生的学习热情，导致学生的学习积极性和主动性下降，最终影响到整体教学质量。另一方面，实践教学过程中缺乏必要的操作演练，导致学生相关的实践操作能力难以得到有效训练提高，影响到学生综合能力的提高，不录用学生整体素养和实践技能的提高。
　　2 虚拟机技术概述
　　虚拟机技术也叫作逻辑机技术，与传统的实物机器不一样，虚拟机不依赖具体的实物机器，而是利用虚拟技术对相关的机器以及网络环境进行模拟，为用户创造一个能够实践操作的虚拟环境。比如利用VM Ware软件，就可以利用相关的资源进行虚拟，并与真实物理主机连接，实现安装系统、安装程序等操作，还可以实现物理机器之间的通信操作，这个过程能为用户创造一个虚拟环境，将这种技术应用到实践教学过程中来，就可以为学生创造一个独立的虚拟的教学环境，在此基础上就可以引导学生在这个环境中进行相关操作，有助于引导学生在实践操作过程中进一步加深对理论知识的理解，并通过各种实践锻炼提高学生的操作能力。与传统教学方式相比，利用虚拟机技术进行教学，其成本投资很少，而且易于操作，虚拟机可以实现良好独立性，避免互相干扰，而且可以实现复制，在不同物理机器之间，也可以利用虚拟机建设相同的虚拟机环境，具有良好实用性和适应性。在实践操作过程中，虚拟机技术的应用不会影响到物理主机的运行，不会对物理主機的支持使用产生影响，而且虚拟机系统的启动和关闭非常简单，无须在物理机器上进行操作。虚拟机技术在安装过程中，耗时较少，操作简单，而且可以根据需要安装不同类型的操作系统，还可以模仿相关的操作系统环境，为实践教学提供了一个良好环境。
　　技工学校在开展计算机网络安全的教学过程中，由于受限于相关的物理条件和办学条件，导致学生难以大量进行实践操作训练，而且在实践操作过程中，老师难以对学生的实践操作活动实现整体性控制，因此当学生出现操作不当或者系统出现异常，往往需要对系统进行二次安装，耗费时间和精力，不利于教学活动的顺利开展。而且应用物理系统以及相关的网络系统需要长期进行维护，增加了教学成本，不利于计算机网络安全课程的顺利开展。
　　虚拟机技术为计算机网络安全课程教学提供了一个良好环境，老师可以根据教学需要搭建基础教学环境和软件建设，然后将其发给学生，由学生在虚拟机环境下进行加载，进而引导学生在虚拟机环境下进行学习提高。虚拟机技术的应用，有助于节约实验室建设成本，同时不需要对其系统环境进行维护，有助于减少老师的维护工作和成本;这种情况下，老师往往只需要安装一套虚拟实验技术和系统，然后引导学生进行安装，就可以组织学生在虚拟为网络环境中开展学习。这有助于老师对学生的整体操作和学习情况进行管理。此外，虚拟机技术的应用，可以根据需要随时进行安装和卸载，当虚拟机系统运行出现问题，可以根据需要进行修复或者直接删除，然后进行二次安装，这有助于维护电脑主体的安全性，避免其受到各种木马病毒的攻击，降低网络安全维护成本，提高计算机网络整体安全。
　　3 虚拟机技术在计算机网络安全教学中的应用及注意事项
　　3.1合理设置虚拟机
　　要想有效利用虚拟机技术，首先就需要针对虚拟机进行配置，进而为教学搭建一个良好的实践平台。为了确保虚拟机技术达到相关的教学要求，老师在进行虚拟机配置的过程中，首先需要根据物理主机性能和教学需要对虚拟机资源进行合理分配;要避免过度追求虚拟机的数量和配置效果，因为这种操作会导致物理主机内部资源被大幅占用。一般情况下，技工院校的计算机网络安全教学，只需要两个虚拟机，一般就可以完成相关的教学任务。如果一次安装多个虚拟机，很容易拖慢主机整体运行速度，不利于学生开展各项实践操作，影响到整体教学进度和实践效果。另一方面，除了安装必要的操作系统，还需要提前将相关的软件安装好，为学生后续使用打下基础，有助于避免在课堂教学过程中花费时间进行下载安装，节约教学时间，提高教学实践效率;教学过程中需要为学生解释相关的网络知识和实践操作技能的时候，老师可以利用虚拟机与物理机器进行连接，实现虚拟机与物理主机的通信，在教学过程中建设一个完整的网络环境，为实现良好的沟通创造一个良好环境。还需要根据教学实践情况及时更新计算机及其系统，避免对教学效果产生影响。 　　3.2结合具体教学内容配置虚拟机
　　利用虚拟机技术开展计算机网络安全课程教学的时候，需要结合教学内容和学生实际情况，对虚拟机技术进行科学设计和安装;一般来讲，要将虚拟机技术作为常规教学手段的补充，但是需要避免对虚拟机技术的过度依赖。比如在引导学生学习黑客工具的时候，老师可以利用PPT软件为学生展现相关的基础知识，比如黑客常用的黑客工具及其种类、黑客攻击方法及其危害等，利用PPT提供的各种图片引导学生对其进行初步学习，引导学生对其进行初步感知;在此基础上进一步应用虚拟机技术引导学生对其中的操作内容进行实践，这个过程就可以帮助学生对黑客技术、工具、类型等实现进一步学习感悟，尤其是能够为学生带来直观感受，帮助学生对其进一步加深理解和掌握;在此基础上组织学生进行自主学习和训练，可以不断提高学生对相关实践操作技能的感悟和掌握，为达到最佳实践教学效果打下基础。
　　3.3实现与网络实验的融合应用
　　技工学校在开展计算机网络安全课程教学的过程中，需要组织学生进行大量实验内容，这关系到学生对相关理论知识和实践技能的学习掌握效果，也是影响到整体教学效果的一个关键。为了增强实验教学的科学性、实效性和针对性，有必要在实验教学过程中科学有效利用虚拟机技术。虽然技工院校为计算机教学提供了相关设备，但是这些设备数量有限，而且使用起来难以为多人提供服务，这种情况下，学生只能轮流上机进行学习训练;这种情况下严重降低了技工院校计算机教学的整体效率，不利于学生进行自我训练和提高;不仅如此，如果单纯依赖实践机器为学生提供训练平台，小组内很难达到有效分配，部分学生难以在学习过程中实现上机训练，而且容易对他人形成依赖，这种情况不利于学生个人综合能力的提高。这种情况下应用虚拟机技术，就可以为学生进行自主学习提供一个有效平台，帮助学生通过实践操作提高对理论知识和理解以及对相关实践技能的掌握，这个过程对于提高学生综合能力具有关键性作用和意义。比如可以利用虚拟机技术模拟系统病毒感染，在此基础上引导学生运用相关的技术进行解决，可以有效引导学生运用已有知识进行锻炼提高，促使学生真正掌握网络安全的维护方法，提高整体教学效率。
　　4 结束语
　　技工学校开展计算机网络安全课程，有助于提高学生对网络安全的认识，有助于培养提高学生在应对网络安全方面的综合能力。在技工院校计算机网络安全教学中，为了有效提高整体教学效果，可以结合教学实际有效运用虚拟机技术;通过虚拟机，可以为学生创造一个有效的模拟平台，引导学生在这个平台上学习掌握相关的处理方法，引导学生在具体环境中训练提高个人整体应用能力;不仅如此，这个过程还可以有效提高技工院校计算机网络安全教学的整体效率，优化教学质量，达到最佳的实践教学效果。
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　　【通联编辑：光文玲】
　　收稿日期：2019-08-27
　　作者简介：任进（1977-），女，江苏盐城人，大学，中级，主要研究方向为网络安全或软件教学。
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