堕 夔！ ＮＯ．６ ＴＩＭＥ ＥＤＵＣＡ｜Ｉ．ＩＯＮ Ｊｍｌｅ “网络安全’’课程实践教学的研究与探索 詹增荣 摘要：从课程教学的实际出发，阐述了在“网路安全”课程中进行实践教学所做研究和探索，并对实践教学中教学内容的设计和教 学的实施给出了建议。 关键词：实践教学网络安全教学内容 中图分类号：Ｇ７１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—８１８１（２００９）０６—００６５—０２ 传统的教学模式基本上是以理论讲授模式为主。这种教学 类、合理的安排，根据不同的教学内容采用不同的教学方法，从而 模式中，教师主要任务是系统阐述教科书，学生则被动地接受老 确定学生所要进行实践教学的理论知识点。然后根据不同的理 师所传授的理论。尽管教师能够完整地、系统地传授课本上的知 论知识点为学生设计相应的实验项目，并进行实施，才能使学生 识，但这种灌输式教学模式实际上培养了学员懒于学习和思考的 在从实践中领会所学的理论知识。教学知识点不宜过大或过 惰性，特别当教师苦口婆心地“灌输”空泛的理论知识时，更使整 细。过大容易导致学生摸不着头脑，无从下手。若过细则需要学 个课堂气氛显得沉闷和压抑，而学生也开始感到枯燥无味，难以 生花太多的时间，也不利于学生综合运用知识。 真正领会。在整个教学过程中，学生只能被动地接受和记忆，很 我们将网络安全技术课程划分成以下几个五大模块：①防火 少提出质疑，这样不仅不能锻炼学生思考的能力，也容易导 墙技术模块；②信息加密技术模块；③入侵监测系统模块；④病毒 致学生所学知识理论与实际相脱节。尤其对于像“网络安全技 防治技术模块；⑤ＶＰＮ技术模块。五个模块都具有很强的实践 术”这种实践性很强的课程来说，这种教学模式严重忽视了对学 性质，从不同协议层次和不同的角度反映网络安全技术的应用。 生实践能力的培养。 因此，我们需要根据为各个模块设计出满足教学要求得实验项 实践教学是指在整个教学过程中学生在教师的组织和指导 目。但是，各个模块本省覆盖的技术知识点就很多，例如防火墙 下参加一定的实践活动，把书本知识运用于实践的教学环节ｕ 。 技术，作为目前网络安全中应用非常广泛的技术之一，就涵盖了 它是为配合理论教学培养学生分析和解决问题的能力加强专业 以下几个知识点：数据包过滤技术、代理技术、状态检测技术、地 训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节。它改变了传统教 址转换技术、内容检测技术。如果一开始就给学生布置一个防火 学以课本为本，从概念到概念的灌输式教学方式，大大增进了学 墙的综合的实验，只会导致学生一头雾水，毫无头绪。为此，实验 生学习自主性、研究性和探索性。其主要的实现形式有情景模拟 项目的设计应该由点到面，即首先为每个知识点设计相应的实验 教学法、项目教学法、案例讨论法等。相比传统的教学模式，“实 案例，在学生掌握各个知识点内容并进行了实践后，给出一个综 践”教学具有高度的拟真性、灵活的启发性和鲜明的针对性等特 合的实验项目。例如，我们可以为数据包过滤技术设计如下的需 点。 求，让学生去实践。 “网络安全技术”是计算机网络专业的核心课程，它涉及到的 名称：防火墙包过滤实验 内容主要有防火墙、入侵监测、信息加密、病毒防治以及ＶＰＮ等 目的：利用防火墙包过滤功能实现安全访问控制 主要的安全技术。是一门综合性非常强的课程，要求学生具有扎 背景描述：某企业网络出口使用了一台防火墙作为接入 实的网络基础知识 。此外，由于该课程具有强烈的工程背景， Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的设备，现在需要使用防火墙安全策略实现严格的访问 学生在学习和掌握该课程的内容时，常常感觉抽象、空洞，无法跟 控制，以允许必要的流量通过防火墙，并且阻止Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的未授权 实际结合起来。因此，如何更好的将理论教学的知识点有机的融 访问。 合到试验中去，使学生能通过实践理解与掌握理论知识、培养独 需求分析：①经理可以访问外部Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中的所有服务。 立思考的能力、锻炼学生分析与解决具体问题的能力是我们研究 ②财务部门可以访问公司外部ＩＰ为２００．１．１－２的主机上的财务服 的主要问题。本文结合“网络安全技术”课程教学的经验，针对以 务（ＴＣＰ，端口５５５５）及公司外部的ＦＴＰ Ｊ］￣务 上问题进行了深入的研究与探索，并给出了相应的实施意见。 ③其他员工只能访问公司外部的ＦＴＰ服务。 １实践教学法的实施 网路拓扑图： 实践教学要以增强学生综合应用知识、培养学生分析与解决 具体问题的能力、提高学生实践能力为目标 。实践教学设计需 要充分体现以企业需求为导向，以职业能力和创新能力培养为中 心的教学思路。网络技术在不断的更新，新的安全问题也不断的 塞 委 一 涌现出来。因此，我们要顺应形势的变化，对实践教学进行必要 该实验对学生实践的项目进行了详细的描述，不仅给出了背 的改进，不断的更新教学内容，并根据网络安全课程特点确定出 景与相应的需求，同时还给出了网络拓扑图。对刚接触的学生是 实践教学的知识点并设计出相应的、更适合学生教学要求的、不 一个较好的开始。而对于综合实验，要求学生不仅能从中复习到 同层次的实验项目。 各个知识点的内容，同时要求学生能综合各个知识点，根据具体 １．１设计实践教学的内容 的情况自行设计安全方案。从而，使学生综合能力、分析与解决 在实施实践教学前，首先要将教学内容与案例结合，进行分 问题的能力、思考的能力得到锻炼。例如，我们为防火墙设 一６５— 堕 箜 Ｎｏ．６ 啪 ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ ｄｕｎｅ 计的综合实验设计如下需求。 名称：防火墙综合实验 目的：利用防火墙的各种技术保护企业网络安全 基本的安全防护需求、内网对外的访问控制需求和每个安全区域 内的安全防御需求进行考虑。其次，根据已有的组网的软硬件设 备、使用的网络系统和网络的总体结构等方面进行考虑。此外， 背景描述：某企业网络出口使用了一台防火墙作为接入 Ｉｎｔｅｍｅｔ的设备，公司内部的网络使用私有编址方案。公司内部 有一台提供对外服务的ＦＴＰ服务器。为了保证公司网络的安全 性，公司希望利用防火墙来阻挡一些网络攻击，同时也阻止内部 员工的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的未授权访问。 对于综合实验而言，方案还需包含网络的拓扑结构图、规划组网 的地址信息等。这种实验方式摆脱了学生在实验过程中的孤立 性和被动性，通过学生之间的相互交流讨论开拓学生视野，提高 学生实践的兴趣。同时也锻炼了学生的组织、交流与协作能力。 １．２．４实施实验 需求分析：①公司内部使用私有编制方案，但需要访问 Ｉｎｔｅｍｅｔ资源。②除了经理主机可以访问所有Ｉｎｔｅｒｎｅｔ资源以外， 其他员工只能访问外部ＷＥＢ服务资源。③公司要求员工在上班 时间，不允许访问部分网站如（ｗｗｗ．１６３．ｃｏｍ），同时禁止员工查看 与“”有关的任何言论，即对含有“”字眼的网页进行 学生根据讨论出来的实现方案进行试验，并在实施过程中记 录遇到的问题。在实施完成后，学生要对实施结果进行检测。该 实施的结果要满足用户使用的需求又要满足用户安全的需求。 若有任何需求达不到，则需要进行讨论，找出问题的根源，并进行 改进完成布置的任务。 １．２．５总结与考核 屏蔽。④要求防止胛Ｐ服务器遭受ＤＯＳ攻击。 这样一个简单需求巧妙的覆盖了防火墙的各个知识点。作 为综合实验，我们没有给出具体的网络实施方案或网络拓扑图， 因此，给学生提供了一个综合分析问题的空间。学生需要通过独 立思考，详细分析案例中的需求，并利用防火墙的综合知识给出 一教师根据学生实施过程和结果进行评价，并对实施过程中遇 到的问题进行总结。 １．３实践教学法实施中要注意问题 首先，由于网路安全技术课程具有较强的实践性 ，因此传 授过程中应该避免传统的“填鸭式”教育，应该尽量采用实践教学 中常用的案例教学法和情境教学法等。 其次，实验项目的设计要符合知识点的内容，并详细列出实 验的目的与相关的知识点。一般实验项目要包含以下几个部分 的内容：实验目的、背景描述、需求分析、实验的拓扑图（若综合实 验可不需要）、实验的设备以及实验的原理。 个合理的网络安全方案。从而培养了学生的创新能力、知识的 １．２实践教学的实施过程 综合能力。 根据前面对课本内容的整合，我们将实验分成基础实验和综 合实验。基础实验指的是对各个细小的知识点进行实验，如过滤 技术实验或地址转换技术实验等。完成基础实验后，学生已基本 掌握了所学的知识点。但对于如何将知识点结合起来进行综合 的应用或是遇到一个综合的项目如何入手，还需要利用综合实验 对学生进行进一步的锻炼。因此，对于网络安全中的五大模块的 此外，对学生的考核不能仅仅考核学生的实验结果，应该记 录整个小组的实验进程，并对其进行过程监督和控制，在必要的 时候给与一定得指导。考核形式应该结合实验结果与过程，同时 增加考勤、团队合作等考核内容。 ２总结 知识，还需分别进行综合实验。以防火墙实验为例，首先针对防 火墙中数据包过滤技术、代理技术、状态检测技术、地址转换技 术、内容检测技术的知识点分别进行试验，然后对防火墙技术进 行综合实验。每一个实验的实施步骤如下： １．２．１分组开设实验 由于基础实验内容较少，一般可将按２—３人一组进行实验。 网络安全技术是作为计算机网络专业的核心课程，涵盖面非 常广泛且内容比较深奥。为使学生能够理解网络安全的重要性、 掌握网络安全防范的主要技术、具备规划企业安全方案的基本能 力，本文在“网络安全技术”课程的实践性教学方法上进行了一些 有益的研究与探索，通过理论联系实际，培养学生动手能力，取得 了较好的教学效果。 参考文献： 若实验设备数量有限，则可以分时进行或增加每组的人数。对于 综合实验由于包含了较多的实验内容和较大的工作量，因此需要 对学生重新进行分组，每组４—６人。一般可将基础实验的两个组 合成一个组。每组都设一个组长，带领该组有组织、有计划进行 讨论与开展实验。 １．２．２布置任务 【１】王莉艳，张浩波，李健苹等．论加强远程开放教育的实践教学环 节叫．重庆广播电视大学学报，２００２（０３）． 【２】尹少平．谈大学网络安全课程教学与实训ｕＪ．电脑知识与技术， ２００６（２０）． 教师根据已授完的知识点和设计好的实验内容，向学生布置 本实验的任务和形式。此外，由于实验涉及到不同的硬件产品， 而且不同厂家的硬件配置命令也不同，因此，教师除了向学生提 供实验指导书外，还需尽量提供与产品或实验内容相关的参考资 料。从而，培养学生自学的能力、资料搜索利用的能力，开拓学生 的视野。教师在该步骤要注意提高学生对技能操作的兴趣，激发 学生讨论的积极性。 【３１谌黔燕，郝玉洁，王建新，刘勇．“网络安全”课程中的实践教学研 究与探索Ⅱ］＿计算机教育，２００７（１）． ［４】汪北阳．网络安全实验教学方法研究Ⅱ］．长江大学学报（社会科 学ｇａ），２００８，３１（６）． １．２＿３分析讨论 作者简介：詹增荣（１９８２一），男，广东潮州人，硕士，助教，研究方 向为计算机网络开发技术，广州番禺职业技术学院信息工程学 院，广东广州５１１４８３ 学生根据教师布置任务，在组长的带领下，对案例的背景与 需求进行分析讨论，并根据现有的网络设备和教师提供的资料写 出实现的方案。实现的方案需要考虑以下几点内容。首先，应从 —６６—
