基于计算机网络安全实验教学改革的探讨

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　　摘要:计算机网络是现代通信技术和计算机技术密切结合的产物,是适应社会为信息共享和信息传递的要求而发展起来的。我国正在加紧推进高等教育大众化进程,加速高等职业教育的发展正是实现高等教育大众化的主要途径。如何办出高职教育特色,如何设计课程及教学内容,是我们教育工作者亟待解决的问题。
　　关键词:实验教学;任务驱动;教学改革;网络安全
　　中图分类号:G424.1 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)029(C)-0050-01
　　
　　一、实验教学的意义
　　
　　学生根据教学基本要求和个人意愿选择实验时间、实验内容、指导教师和实验仪器设备。在教师的组织和引导下,实验室开放能充分调动和激发学生学习的主动性和积极性,使学生有独立思考、自由发挥、自主学习的时间和空间,这样也大大提高了实验室和实验仪器设备的利用率。
　　
　　二、实验教学内容剖析
　　
　　实验教学内容的改革,是提高实验教学质量的重要途径。网络实验项目的设计由浅人深、由局部到整体。前期的实验项目是保密技术和网络基础知识,让学生建立起网络安全的基本概念;接着从攻击到防御的思路,从网络和计算机资源的探测以及网络攻防技术人手,再过渡到对安全防范技术的介绍,包括系统安全、网络和应用系统安全技术等;最后,把前面的各个专项安全技术进行融合,实现网络安全整体解决方案,促使学生建立起对网络安全系统整体框架的认识。同时在逐步减少验证性、演示性实验的基础上,增设一定数量的综合性、设计性实验,使实验内容具有创新I生、综合性、研究性。学生可以根据实验大纲要求,可以自由组合实验小组,甚至可以对实验内容进行深化或者合理修改,使得实验教与学的互动性强,有利于学生主动探索发现新问题,深入研究。
　　
　　三、实验教学改革措施
　　
　　实验教学模式改革,就是从要逐步从教师先讲实验原理、步骤等内容,然后学生照做的传统模式,转变到采用“任务驱动”教学法,充分调动学生的主观能动性,提高自主学习的能力。
　　任务驱动教学法就是在教师指导下,以学生为中心的学习,在整个学习过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协助、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创造性,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。建构即是对新知识的意义的建构,同时又包含对原有经验的改造和重组。
　　网络安全问题的知识点更新很快,不同的漏洞,攻击方法层出不穷,因此实验内容不可能完全跟上这些变化,所以必须要求学生具有一定的自主学习能力与独立分析问题、解决问题能力,才有可能能去解决日后碰到的实际问题,“任务驱动”教学法的主要特点就是任务驱动,注重实践。
　　
　　四、“任务驱动”教学模式的实现
　　
　　“任务”直接影响教学效果,因此,“任务” 的设计至关重要。实验教师要在学习总体目标的框架上,把总目标细分成一个个的小目标,并把每一个学习模块的内容细化为一个个容易掌握的“任务”,通过这些小的‘任务”来体现总的学习目标。下面以实验项目为例来谈谈这种教学模式的应用。
　　1、设计的任务必须紧紧围绕教学目标,要能培养学生自主学习和协作能力。该实验项目的任务大致分为以下内容:①分析集线器、交换机的工作原理;②共享以太网、交换以太网嗅探的实现;③嗅探的检测;Snifer工具的使用;④ARP相关软件的使用等。实验教师首先提出集线器和交换机工作原理不同的问题,因而可以引导学生去思考这两种不同设备扩展的局域网的嗅探方法是否存在差异的问题,更进一步的去思考检测方法的问题,最终在完成对这些任务的基础上,给出自己认为可行的针对不同扩展方式局域网的嗅探防范措施。每4(A+B为一组,C+D为一组)个学生为一组,A+B充当攻击方,进行针对被攻击方C+D的ARP欺骗,同时运行sinfer实施嗅探,获取C+D与外部网络之间的通信,在整个实验过程中,必须相互配合,同时查看两台计算机上显示的信息。
　　2、创设情境,导出“任务”。“兴趣是最好的老师”,该实验之所以采用A+B/C+D的双双组合方式,而不采用A/B方式,原因也就在于提高学生的“兴趣”(双人组合有利于沟通探讨,通过协商、协助共同分析完成任务,即开发了个人思维能力也提高团队合作的意识)。该实验项目设计的任务来源于现实网络的安全问题,实验的首个任务就是让学生清楚口令等个人敏感信息以明文方式在网络上传输是存在一定风险的,这样很快就引起学生的兴趣,将会大大激起学生的求知欲望,联系实际上网中的安全问题,去思考如何去保护自己的利益,这样也正是体现了任务的实用性原则。
　　3、自主学习与协助学习实现任务是驱动教学的重点。设计的任务要给学生充分创造和发展的空间,并使学生能举一反三、触类旁通,思维得到发展。计算机网络安全实验大多需要学生之间的配合,因而实验过程中大多是以实验小组组合学生,“个体体学习方式”改变为“小组学习方式”。
　　自主学习是以自学为中心,由学生自主探索学习,独立完成任务,要求学生充分发挥主动陛,比较简单或单一的任务学生可以采取这种学习方法,如集线器、交换机的工作原理。协作学习是为了在个人自主学习的基础上,通过小组讨论、协商,以进一步完成和深化对主体的意义建构。通过这种协作和沟通,集思广益,学生可以看到问题的不同侧面和解决途径,开阔视野。
　　
　　五、实验教学的考核
　　
　　实验教学的考核,既是保证实验教学质量的条件之一,也是检验实验教学质量的主要方法。学生以个人的实验报告或程序代码作为任务完成成果时,教师不能简单批改后就置之不理,对好的成果应进行展示、交流、讨论、分析、评点,要不吝啬鼓励的话语。前面提到,实验项目大多是小组协作完成的,因而也要重视小组评价,只有当小组所有成员都达到目标时,才能算获得成功。这种共同的目标促进了学生互相帮助,培养了学生的协作意识和能力。
　　结束语:通过教学内容和模式改革,在实验教学过程中采用“任务驱动”方法,能够提高学生参与的程度和热情,从而提高其本身对实验课学习的自主性,有利于学生探索发现网络安全新问题,并进行网络安全解决方案的创新性设计,是对传统教学的延伸。
　　作者单位:广州工程技术职业学院
　　
　　参考文献:
　　[1]计算机安全原理与实践[M].机械工业出版社.2008
　　[2]许秀云.浅谈高校开放式实验室的管理[M].中国科技信息.2006
　　[3]崔宝江等.信息安全实验指导[M].国防工业出版社.2005

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