龍望晨
摘要:《網(wǎng)絡安全》課程是高校計算機安全體系中重要的組成部分,分析傳統(tǒng)《網(wǎng)絡安全》課程教學上的一些不足,從教學方法和實驗方法兩方面進行研究探索,提出任務驅(qū)動型教學方式,結(jié)對實驗的教學方法。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡安全;任務驅(qū)動;結(jié)對
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)27-0111-02
隨著網(wǎng)絡威脅的增加,社會對網(wǎng)絡安全的重視程度也越來越高[1],網(wǎng)絡安全已經(jīng)成為計算機專業(yè)的重要學科。掌握網(wǎng)絡安全的技術(shù)不僅需要扎實的理論基礎,同時還需要具備較強的實踐和分析能力。因此,如何在現(xiàn)有的環(huán)境下培養(yǎng)出理論扎實,實踐和分析能力強的學生以適應社會和企業(yè)的需求[2],成為高校網(wǎng)絡安全教學的一個重大挑戰(zhàn)。
1 《網(wǎng)絡安全》課程特點
《網(wǎng)絡安全》課程需要的理論知識范圍較廣,且與之相關(guān)的技術(shù)也繁多,該課程主要有具有以下幾個特點:
1)知識綜合性強?!毒W(wǎng)絡安全》是一門涵蓋性非常廣的課程,包含密碼學技術(shù)、病毒技術(shù)、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、VPN技術(shù)、WEB技術(shù)等。正因為《網(wǎng)絡安全》的涵蓋面非常廣,所以該課程對于前導課程的要求也是比較高,需要學習計算機操作系統(tǒng)、程序設計、計算機網(wǎng)絡、WEB設計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Linux應用等一系列課程。此外,除了課程需要的技術(shù)較多,對于每門技術(shù)也都需要扎實的理論基礎。
2)更新速度快。網(wǎng)絡中各種威脅層出不窮,而且技術(shù)手段也越加復雜。為了保證網(wǎng)絡的安全,抵抗和消除網(wǎng)絡的威脅,網(wǎng)絡安全技術(shù)也正快速更新以應對復雜多變的網(wǎng)絡威脅。因此,《網(wǎng)絡安全》課程的知識點也需要不斷地更新,以培養(yǎng)適應社會需求的人才。
3)實踐能力強。網(wǎng)絡安全絕不是紙上談兵,而是注重實操能力。同一個問題在稍有差異的環(huán)境下,解決方法都不盡相同。同一問題,也可應用不同的方法去解決,每一種方法都可以靈活運用。熟練掌握網(wǎng)絡安全技術(shù),需要不斷地進行實踐。
4)分析能力要求高。網(wǎng)絡威脅總是先于網(wǎng)絡防護技術(shù)而出現(xiàn),對于如何保證網(wǎng)絡的安全需要基于已有知識理論和經(jīng)驗對網(wǎng)絡新威脅進行分析,并進行實踐嘗試?!毒W(wǎng)絡安全》課程無法也不應該窮盡所有的網(wǎng)絡安全知識,而是需要培養(yǎng)學生的獨立分析、獨立動手能力。
2傳統(tǒng)教學存在的不足
傳統(tǒng)《網(wǎng)絡安全》課程教學一般是先講授理論知識,再進行實驗教學。從學生實際反饋來看,這種教學方法不太好,因為理論與實踐之間有時間差,學生在學習枯燥的理論知識時,沒有實踐加以補充,學生在實驗課教學時對于理論知識都記憶模糊。
傳統(tǒng)《網(wǎng)絡安全》課程的內(nèi)容安排一般是以理論知識點為中心展開,然后再介紹與理論對應的所有實踐環(huán)節(jié)。學生在學習的過程中反應很平淡,知識內(nèi)容很散,學生對于知識的運用也不靈活。如果對教學內(nèi)容,以項目為驅(qū)動,設定達成目標,利用不同工具實現(xiàn)目標,并輔以原理解釋。學生對于知識點的記憶較深刻,教學效果較好。
《網(wǎng)絡安全》課程旨在培養(yǎng)學生掌握網(wǎng)絡安全理論相關(guān)知識,能夠?qū)W(wǎng)絡進行安全防護。但是學生在學習完課程后,往往還停留在將問題對號入座的階段,當網(wǎng)絡威脅通過變換舊技術(shù)或引入新技術(shù)時,學生便束手無策。出現(xiàn)這種情況的原因是學生的分析和靈活應用知識的能力,這樣的學生無法滿足社會的需求。
3結(jié)對編程
結(jié)對編程最早應用于軟件開發(fā)環(huán)境中[3],其定義為兩個程序員坐在同一個工作臺進行軟件開發(fā),其中一位程序員負責開發(fā)思路及并口述代碼,另一位程序員負責鍵盤編碼,并且需要兩人在軟件開發(fā)中頻繁的交流。兩個程序員具有相同的缺點和盲點的可能性較小,當進行結(jié)對編程時程序員可以技術(shù)互補,相互交流經(jīng)驗并即時審核代碼。實踐證明,通過結(jié)對編程能夠有效地提高軟件開發(fā)的效率,并且可以明顯降低軟件中存在的缺陷。此外,結(jié)對編程對于需要提高實踐能力、團隊協(xié)作能力和分析能力效果顯著[4]?!毒W(wǎng)絡安全》作為一門實踐能力強,注重培養(yǎng)分析能力和團隊協(xié)作能力的一門課程與結(jié)對編程的作用是匹配的,但目前針對此課程特點的結(jié)對編程研究還較少。
4教學設計
針對前文中描述傳統(tǒng)《網(wǎng)絡安全》教學中的不足,本文從教學方法和實驗方法兩方面進行研究探索。
在教學方法上,針對傳統(tǒng)教學過程中理論與實踐結(jié)合不緊密的問題,提出基于任務驅(qū)動式教學方法。以《密碼學技術(shù)》章節(jié)為例:以“公司銷售部郵件泄露”為案例描述,引入課題,設置學習目標為能夠根據(jù)實際公司情況,采用對應的加密技術(shù)確保公司郵件、文件安全,進而展開理論知識講解和安全工具的原理及配置方法。同時,教學方法采用一體化教學教室。對于學生的理論講解與實踐教學穿插進行,統(tǒng)一在一體化實驗室中完成。
在實驗方法上,增加學生實踐課程的占比,實驗過程摒棄傳統(tǒng)教學方式:如首先配置、軟件的應用,然后完成并提交實驗報告。實驗要求兩兩組合,以結(jié)對方式進行實驗。以《密碼學技術(shù)》章節(jié)為例:兩兩組合后,根據(jù)任務實際情況要求,對問題進行分析、討論,一個同學負責解決方案的確定,選擇合適的加密技術(shù),另一個同學負責完成命令和操作的執(zhí)行,確定方案的同學可以在另一同學執(zhí)行方案時同步進行審查。實踐過程中結(jié)對學生間的角色進行輪流互換。
從廣東松山職業(yè)技術(shù)學院《網(wǎng)絡安全》教學課堂反饋情況來看,基于結(jié)對實驗方式的任務驅(qū)動型一體化教學的教學效果較好。首先,學生對于計算機網(wǎng)絡安全的興趣大大增加,學生不僅在課堂保持較高學習興趣,課后也會嘗試課程深度擴展。其次,采用基于任務驅(qū)動的一體化教學后,學習對于理論知識的掌握也變得更深刻,尤其在學期后的綜合實踐訓練的課程中,可以看出學生能夠較靈活的運用網(wǎng)絡安全技術(shù)。再次,結(jié)對實驗的引入,通過不斷的交流與討論,學生對于理論知識的掌握,實際的個人動手能力,分析能力和團隊協(xié)作能力較傳統(tǒng)教學方式有很大的提升。
5 結(jié)語
計算機網(wǎng)絡安全課程旨在培養(yǎng)理論知識扎實,并具備分析能力、動手能力和團隊協(xié)作能力的綜合性人才以適應社會需要,這對計算機《網(wǎng)絡安全》課程的教學產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。本文根據(jù)計算機網(wǎng)絡安全課程的特點,分析傳統(tǒng)《網(wǎng)絡安全》課程教學上的一些不足,從教學方法和實驗方法兩方面進行研究探索,提出以任務驅(qū)動型教學方式,結(jié)對進行實驗的教學方法。從實踐結(jié)果來看,采用該教學方法后,學生對課程興趣提升,學生的分析能力、動手能力和團隊協(xié)作能力都得到明顯提升。下一步研究工作,將在結(jié)對編程的基礎上,在課程后期增加對抗式課程設計內(nèi)容,同時嘗試引用翻轉(zhuǎn)課堂,旨在進一步提升學生的分析、實操和團隊協(xié)作能力。
參考文獻:
[1] 羅明宇,盧錫城,盧澤新,等. 計算機網(wǎng)絡安全技術(shù)[J]. 計算機科學,2000,27(10):63-65.
[2] 教育部. 關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育,2007(1):14-15.
[3] Beck K. Extreme Programming Explained: Embrace Change[M]. 2nd ed. Boston:Addison-wesley,2004
[4] Williams L, Kessler R, Cunningham W, et al. Strengthening the Case for Pair Programming[J]. IEEE Software 2000,17(4):19-25.