网络工程专业网络信息安全课程教学改革探索

ＩＳＳＮ　１Ｏ０９—３０４４　’Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术　Ｖｏ１．１０，Ｎｏ．７，Ｍａｒｃｈ　２０１４　

Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｌｔｘ＠ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｅｎ　Ｔｅｌ：＋８６—５５　ｌ一６５６９０９６３　６５６９０９６４　

网络工程专业网络信息安全课程教学改革探索　苏庭波　（商丘学院计算机科学与技术学院，河南商丘４７６１１３）　摘要：分析了网络工程专业特点，结合网络信息安全课程在商丘学院开设现状，从教学模式、教学方法和考核方式等方面　探讨了面向网络工程专业的网络信息安全课程的教学改革思路。最后，总结了网络信息安全课程今后的教学方式和发展　方向。　关键词：网络工程；网络信息安全；课程；教学改革；教学方式　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—３０４４（２Ｏ１４）０７—１４７８—０３　

Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｃｏｕｒｓｅ　ｆｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　ＳＵ　Ｔｉｎｇ—ｂｏ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ　４７６１１３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｚｅｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌｔｙ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｃｏｕｒｓｅｓ　ｏｆｆｅｒｅｄ　ｉｎ　Ｓｈａｎｇｑｉｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｃｏｕｒｓｅ　ｆｏｒ　ｎｅｔ—　ｗｏｒｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌｔｙ　ｆｒｏｍ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅ，ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄ　Ｅｔｃ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｕｍｍｅｄ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｄｅ—　ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｃｏｕｒｓｅｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｃｏｕｒｓｅ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　

１概述　目前，在我国很多高校开设了网络信息安课程，该课程是信息安全专业的一门基础课，也是网络工程专业的一门必修课。网　络信息安全课程理论性强，实践性强，并且教学内容随着信息技术的发展也在不断地变化，这给教学工作带来很大挑战。由于专　业性质不同，为了使网络信息安全课程的教学符合网络工程专业的特点，并且跟上信息技术瞬息万变的步伐，达到培养人才的目　标，我们在多年教学实践的基础上，不断地进行总结和探索。　

２网络工程专业特点　网络工程是将计算机技术和通信技术紧密结合而形成的新兴的技术领域，尤其在当今互联网技术以及互联网经济迅速发展　的环境下，网络工程技术已经成为计算机乃至信息技术界关注的重要领域之一，也是在现代信息社会中迅速发展并且应用广泛的　一门综合性学科。网络１二程专业自从上世纪９０年代起，陆续在我国很多本科高校中都有开设。　网络工程专业的培养目标是：掌握常用操作系统的使用、网络设备的配置，深入了解网络的安全问题，具有综合性的网络管理　能力，可以胜任中小企业的网络管理工作，并具备发展成为网络工程设计专家的能力ｕ　。以商丘学院（以下简称“我校”）为例，该专　业是我校重点建设的专业之一，计算机网络课程现已成为校级精品课程，所属计算机网络实验室被评为河南省级重点实验室。在　校学生一二年级主要学好程序设计、网络原理、操作系统等专业基础课，三四年级主要学习网络设备管理、综合布线、网络组建、网　络信息安全等专业核心课程。在学生学习的时间安排上留有余地，引导学生扩大知识面，关注学科前沿，鼓励学生利用好实验室　来培养自己的实践能力和创新能力。因此，网络信息安全成为我校高年级学生的一门必修课。结合网络工程专业特色，网络信息　安全课程多年来在我校网络工程专业一直开设并收到很好的效果。　

３网络信息安全课程开设现状　网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的　综合性学科。信息安全是国家重点发展的新兴交叉学科，具有广阔的发展前景。由于我国在信息安全技术方面的起点还较低，国　内只有少数高等院校开设“信息安全”专业，信息安全技术人才奇缺。网络信息安全课程在信息安全专业是必不可少的核心课程。　目前，我校网络工程专业网络信息安全课程的开设还是以理论教学为主，实践教学为辅的教学模式。在学时分配上我们采用　“３４学时理论＋１８学时上机”的模式。在考核方式上采用“２０％平时表现＋８０％理论考试”来计算总成绩。结合信息安全技术发展迅　

收稿日期：２｛）１４～０２一（）６　作者简介：苏庭波（１９８５一），男，河南商丘人，硕士，主要研究方向为信息安全、数据挖掘。　

１４７８…计算机教学与教膏值息化　＊　本栏目责任编辑：王力　第１Ｏ卷第７期（２０１４年３月）　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术　速的特点，在教材的选用上我们不断更新教材，以求跟上时代和技术的潮流。我校先后选用吴煜煜　、周明全　、石志国Ｉ　、袁津生　等人主编的教材，这样教师也在不断地学习最新知识和专业技能。由于该课程是－－Ｉ＇１交叉性综合性学科，学好这门课程要求学生　必须具备良好的程序设计能力，过硬的数学、操作系统和网络知识。该课程的先修课程为：高级程序设计（ｃ、ｃ＋＋、Ｊａｖａ）、计算机网　络（ＴＣＰ／ＩＰ）、操作系统（Ｕｎｉｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ）、数据库系统。该课程教学内容主要包括：网络安全的基本概念、加密与解密、公钥体系、　ＴＣＰ／ＩＰ协议安全、应用层安全、攻击与防御、网络站点的安全、操作系统系统与数据库的安全。　网络信息安全这门课程是一门理论和实践相结合，应用性很强的交叉性综合性课程。理论知识涉及面广且抽象，实践问题规　模难度大。这样的特点不仅要求教师具备过硬的专业技能和授课水平，而且要求学生具备扎实的理论功底和和较强的实践能　力。该课程在我校是网络工程专业开设的一门必修课程，它既不能像信息安全专业开设的专业课那么详尽和深入，也不能像普及　网络安全知识一样成为公共选修课那样浅尝辄止。这就要求教师必须在有限的学时内将网络信息安全课程最基本的原理、最常　用的技能传授给学生，使学生能够解决最常见的网络安全问题，成为能够学以致用，能够解决实际问题的人才。因此，必须结合网　络丁程专业特色和我校学生水平进行教学，才能使教和学的效果都达到最优化，达到培养人才的目标。　目前，现有的教学模式仍然停留在重理论、轻实践的层次上。学生在课堂上与老师的互动性不强，特别是学生的学习积极性　不高，对信息安全课程学习的兴趣不持久，实践能力不强，而且现有的考核方式已不适应课程的发展。通过近几年的教学实践，结　合目前网络工程专业开设的网络信息安全课程在教学中存在的问题，从培养应用型、创新型信息技术人才的角度来出发，我们尝　试对网络信息安全课程进行改革和探索。　

４教学改革与探索　

４．１翻转式教学模式　互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式　变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优　质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。在课堂上，学生和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学　生的问题和引导学生去运用知识。我们在课堂教学的组织中参考林地公园高中的经验：一、创建教学视频。我们根据上课的内容　和教学目标，使用录屏软件将课件和讲课声音录制下来，然后将课件或视频通过网络分发给学生。让学生在上课前进行先行学习　并收集好学生反馈的问题。二、组织课堂教学。教学内容在课外传递给学生后，课堂内更需要高质量的学习活动，让学生有机会　在具体环境中应用所学内容。这样学生先自我学习或通过讨论来掌握知识点，结合学生反馈的问题，在课堂上再由教师主导开展　关键问题的研讨，安排相应的课程实践。该方法在国防科学技术大学徐明的论文　中提到，可以作为改革教学模式的一种方法来　学习使用。　４．２理论与实践相结合的教学模式　理论授课均在多媒体教室进行，理论授课要与上机实践相结合，网络安全实验均在我校计算机网络实验室完成，学生上机操　作并提交实验报告。计算机网络实验室是我校网络工程专业的专业实验室，实验室采用圆桌模式分为８组，每组８位同学，能同时　满足６４位学生做实验。我们结合近几年的教学经验，参考袁津生　等教材，安排了如下实验：（￣）ＶＭｗａｒｅ虚拟机与网络分析器的使　用；②ＲＳＡ加密算法的分析与实现；③加解密算法的分析与实现（ＤＥＳ、ＡＥＳ等）；④Ｈａｓｈ算法ＭＤ５；⑤剖析特洛伊木马；⑥使用ＰＧＰ　实现电子邮件安全；⑦Ｘ—ＳＣＡＮＮＥＲ扫描工具；⑧用ＳＳＬ协议实现安全的ＦｒＩ’Ｐ数据传输。除了正常安排的１６个上机学时之外，增加　实验室开放时间，为对网络安全有兴趣的学生提供更多的实践机会。通过在计算机网络实验室的学习和实践，使学生加深对网络　信息安全原理和技术的认识，提高网络技能和实践能力，增加他们在将来的就业竞争中的优势。另外，工学结合，引进第二课堂，　创建实训基地，争取在网络安全相关的企业和公司建立实训基地，加强合作，让学生有实践的机会，提高实践能力和就业能力，这　是我们以后也要逐步探索的教学方式之一。　

４．３教学方法的一些改进　兴趣是最好的老师。多讲一些实例，可以采用任务驱动的方式培养学生的兴趣。比如上课前提出一个问题再开始讲课。例　如：假如你是一个公司新任的网络管理员，需要对某台路由器进行相应的配置，但是你不知道该路ｆ｝｛ｌ播的ｅｎａｂｌｅ密码，该怎么办？　这样就能驱动学生主动思考完成任务的方法，主动学习。一定要结合学生实际，避免“填鸭式”教学厅法，做好师生互动。另外授　课要尽可能地生动、幽默。　课堂知识、搜索引擎、论坛和专业站点、期刊论文（ＣＮＫＩ），这些都是学好网络信息安全的重要资源。在教学过程中，一定要利　用好搜索引擎、论坛、期刊论文等，关注前沿的信息安全领域发展动向。　增加先驱课程知识的讲解。网络信息安全涉及到的数学知识我们参考裴定一教材　。例如，数据加密与认证技术的内容涉及　到模运算、矩阵置换等数学知识，在讲解相应的数据加密知识时一定要将涉及到的先驱课程知识讲解清楚。　以就业为导向，鼓励学生积极参加网络信息安全工程师认证考试。鼓励对网络安全有兴趣的同学进行更加深入、更加专业的　学习。　４．４加大投入、完善网络信息安全专业实验设施　完善的网络信息安全实验平台Ｉ　应该以网络为基础，将网络原理、网络程序设计、信息安全技术和网络实践类等课程集成在同　一平台上，采用群组动态交互式实验方法，利用共享网络墙形成公共实验载体，实现网络实验从单设备组网到不断叠加和扩展，使　学生从规模化的网络中理解路由协议和网络效率。在这样的实验平台下，利用共用服务器，各个群组组成网络攻防、信息战等实