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网络安全教学范文

发布时间:2023-10-10 15:36:13

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网络安全教学

篇1

【中图分类号】G623.58

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158(2012)12-0070-01

1、教学方法的改进

网络安全技术确切的说应该是一门理论与实践相结合的课程。本人认为其目标不应该仅仅是培养高级的网络技术全才,而是把重点放在使大部分学生了解网络安全技术,能够在生活和工作中解决遇到的安全性问题,培养社会需要的基本性网络安全^才。网络安全对于很学生来说是一门新课程,采用何种教学方式让学生能够更好的学习好网络安全,掌握基本的网络操作是值得深思的问题。现在很多高校办公条件较以前有了很大的提高,不再使用传统的课堂授课而是采用多媒体教学。多媒体教学与传统的教学相比,具有直观性、趣味性,能够充分调动师生的配合性、创新性,也能够更容易地使学生完成对教学难点重点的掌握,以达到教学目的的完成。这确实是一个不错的教学方法,但是虽然多媒体教学比传统的教学有很多的特点和优点,但是现在—些高校对多媒体教学走人了误区,比如多媒体教学唯一化、课件教案化、实验板书也课件化。多媒体教学再具有优势也不应该抛弃原有的黑板教学,更不应该将实验课搬到多媒体教室里。黑板是课堂教学中使用最多的教学工具,利用黑板教学能够应对问题产生的临时性、具有灵活方便的特点。比如我们在讲授黑客利用反弹攻击非法侵入他人计算机时,我们利用多媒体教学里的图形动画演示给学生,如果有学生提问,为什么被动模式不会产生反弹攻击。我们这时就可以利用黑板生成一个新的图形来给学生讲解。我们知道学生掌握知识的来源除了教师的讲授外,另—个重要途径就是学生亲自动手实践,所以实验课在网络教学中必不可少。比如我们讲利用空链接跳板进行远程控制攻击时,学生明白了大体的操作流程但不等于学生掌握了具体的操作。在实际操作时还要涉及到防火墙问题,IPC$是否可用,远程控制的3389端口是否打开等实际存在的问题。当然实验教学也不能完全替代多媒体及板书的理论教学。这三种教学方式应该相互结合使用,具体使用那种应该根据不同的教学内容需求采用不同的教学模式,才能帮助教师更好的完成教学任务。

2、适当更改教学内容。提高教师教学水平

篇2

作者简介:廉龙颖(1981-),女,辽宁庄河人,黑龙江科技学院计算机学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150027)

基金项目:本文系黑龙江省高教学会“十二五”教研课题(课题编号:HGJXH C110918)、黑龙江科技学院青年才俊资助项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0092-02

网络化教学已成为各国教育改革和发展的重要趋势,它具有突破时空的限制和实现资源共享的基本特点,能够实现以学习者为主体的主动式学习和协作式学习。利用网络教学平台,搭建学习、实践、测试、交流、管理等教学环境,充分发挥学生的主动性、积极性、合作性和创造性。网络化教学正逐渐被教学群体广泛认同,在使用量的横向上和应用水平的纵向上,均潜在着不可估量的发展空间。

“网络安全”课程是计算机专业的主干课程。本课程几乎涉及网络应用技术的各个层面,如计算机系统安全、网络硬件安全、网络服务器安全、网络应用软件安全和网络数据安全,是学生从事网络管理工作应具备的核心能力之一。黑龙江科技学院“网络安全”课程由理论课和实验课两部分组成,理论课36学时,实验课12学时,共计48学时,学生仅仅依靠课堂上的学习,远远不能满足实际需求。因此,在“网络安全”课程教学中采用面对面教学与网络自学相结合的方式,尝试把“网络安全”课程教学从课堂延伸到课外,充分利用现代信息网络技术彰显网络安全教学的最大效益。

一、网络化教学研究过程

“网络安全”课程组将网络化教学应用于“网络安全”课程的过程如图1所示,分为四个阶段:研究、建设、实施、改进。“网络安全”课程网络化教学过程是一个循环的研究过程,通过教师对“网络安全”课程教学平台建设的研究,提出教学平台建设方案,并自主设计和开发“网络安全”教学平台,通过对网络化教学的具体实施,总结出这一教学方式存在的不足并进行进一步的改进。

二、“网络安全”课程教学平台建设研究

在“网络安全”课程网络化教学研究中,通过教学平台的建设,实现提供完善的教学功能和友好方便的教学服务,是网络化教学的重要基础。平台设计重点体现“网络安全”课程“三优三强”的人才培养模式,即优化教学方案、优化教学内容和优化教学方法,以及学生综合素质强、创新能力强、实践能力强的教学体系。教学平台以该课程的专题式教学资源作为设计思想,以课程理论内容和实验项目作为设计范例,目标是建立基于网络的“网络安全”课程学习平台,学生可以利用校园网或互联网进行理论知识的学习和实验内容的实践,不受课堂时间和空间的限制,在课堂教学内容的基础上进行选择性和扩展性学习,更好地理解和掌握网络安全知识。

“网络安全”教学平台主要实现在线课程、教学信息、师生交互等功能,也可以看作是一个由教师、学生、教学资源与教学环境四者之间持续相互作用的在线学习管理系统。网络教学平台的主要特征是:教学个性化、实践网络化、学习自主化、活动协作化和管理自动化。如图2所示,“网络安全”教学平台分别构建了课程学习平台、实验强化平台、练习自测平台、互动交流平台以及管理监控平台,实现了课程内容的在线自学、实验内容的小组协作、练习测试的自我考核、学生教师的双向交流以及对教学质量的有效监控的功能。

三、网络化教学实施过程研究

网络化教学不能理解为只是一种网络教学平台建设,更不能只是把教科书等教学资源搬到网络上,而应该是在网络教学平台建设基础之上,在现代教育理论指导下,充分利用网络化教学对现行教学体系进行全方位改造,从而大大提高“网络安全”课程教学的质量和效果。研究如何将面对面教学与网络教学进行有机结合,真正提高“网络安全”课程的教学质量,提高学生解决网络安全问题的能力,是“网络安全”课程网络化教学改革的核心内容。

1.建立一体化教学体系

为更好地将面对面教学与网络教学有机结合,本校采用“课堂教学精讲、网络教学精练”的方式构建“网络安全”课程一体化教学体系。

课堂教学包括理论课教学和实验课教学两部分,在课堂教学中,教师要对教学内容进行全方位筛选,选择“网络安全”重点知识设计成教学专题,并且为每一个教学专题设计一个实践演示项目,例如计算机病毒专题、Unicode漏洞专题、SQL注入攻击专题等,利用有限的课堂教学时间对这些专题内容进行精讲。

网络教学包括理论自学、实践自练和练习自测三部分。在理论自学部分,自学内容不仅包括课堂教学内容,还适当地选择课堂教学中没有涉及的网络安全知识,例如无线网络安全、数字签名等,这些教学内容作为对课堂教学内容的补充,由网络教学来承载。在实践自练部分,练习内容由课堂演示项目和实验课项目两部分组成,学生可以利用教学平台对这些实验项目进行多次强化练习。在练习自测部分,练习和自测内容都选自网络安全工程师认证考试试题库,学生通过练习和自测,不仅可以巩固和复习课程内容,同时可以为将来参加网络安全工程师认证考试打下坚实的基础。

2.改革教学方式

全面实施网络教学,需要更新教学理念。对传统教学方式进行改革,鼓励学生利用网络教学平台主动学习、自主学习。在传统面对面教学中,教师是课堂的主体,学生只能被动地接受知识,但学生与学生之间是存在个体差异的,不能保证每名学生都可以在课堂上理解和掌握所有教学内容。但在网络教学中,学生将成为课堂的主体,学生的学习会更加自由和轻松。课堂教学内容掌握较好的学生,可以选择更深一些的网络安全知识来进行网络自学;而对课堂内容还没有完全掌握的学生,可以选择课堂内容来进行网络复习。

3.改革考核方式

在考核方式上,本校摒弃了“期末一张试卷决定学生成绩”的考核方式,不再把教师的单方评价奉为标准,而是提倡学生进行互评和自评。具体考核方式是:教师对学生成绩评定占40%,小组同学间的互评成绩占30%,学生对自己网络自学成绩评定占30%。考核方式的改革,可以多角度全面客观地考查学生对网络安全知识的掌握程度,同时有利于培养学生的自主学习和协作学习的能力,使其养成良好的主体意识,最终激发其自主学习动机。[1]

4.改革交流互动方式

网络教学应该以交流互动为核心,构建充分发挥学生为主体的教与学的网络学习环境。传统课堂的交流互动包括课堂提问、课上讨论以及课后答疑等方式,这些互动方式存在教条化、模式化的缺点,而网络教学可以大大拓宽交流互动途径。网络教学中的互动不仅仅局限于“学生和教师”、“教师和教师”以及“学生和学生”之间进行的在线交流和互动,还包括学生与教学资源、教师与教学环境等方面的互动。教师可以根据学生的反馈情况调整教学行为,学生可以下载或上传教学资源,这些互动方式可以真正实现师生之间的交流,从而提高学生的学习兴趣和主体意识。

四、存在的问题及改进措施

本校通过对“网络安全”课程网络化教学的具体实施,发现网络化教学存在学生网络自学情况差异较大、个别学生参与积极性不高的问题。通过管理监控平台的数据统计,74%的学生能够保证网络自学课时,而且能够经常在线与教师和同学进行交流;19%的学生网络自学课时较少;7%的学生从来没有登录过网络自学平台。因此,本校在下一步“网络安全”课程网络化教学研究中,采用调查问卷的形式来调查学生不参与网络自学的原因,根据了解的情况,安排教师采用个别化辅导形式,鼓励和推进网络教学,确保每位学生都能够亲身体验网络化学习。

五、总结

本校利用校园网开展“网络安全”课程网络教学,丰富并补充了传统的面对面教学形式,为学生营造了多维交互的在线学习环境。实践证明,基于网络教学平台的“网络安全”课程网络化教学可以非常明显地提升学生学习的动机和兴趣,增强学生小组协作学习的自主能力,并在一定程度上弥补课堂教学的遗漏和不足,使“网络安全”课程教学更加系统,更加完善。[2]在此研究基础上,还需要进一步分析网络化教学在“网络安全”课程教学中的应用效果,探讨如何充分发挥网络化教学的特点和优势,通过网络化教学在教育中的应用体现和提升其价值。

参考文献:

篇3

1引言

进入21世纪,随着信息技术的逐步普及和发展,信息安全问题也日显突出。如何确保信息系统的安全已成为全社会关注的问题。国际上对于信息安全的研究起步较早,已取得了许多成果,并得以推广应用。目前国内已有一批专门从事信息安全基础研究、技术开发与技术服务工作的研究机构与高科技企业,形成了我国信息安全产业的雏形,但由于国内专门从事信息安全工作技术人才严重短缺,阻碍了我国信息安全事业的发展。在国家教育部门的宏观指导下,我国在一些高校已经设置了本科、专科信息安全专业,我国信息安全学科建设已经拉开序幕。

网络安全基础是一门具有普及性意义的实践性很强的课程,是信息安全专业中一门非常重要的课程。通过学习要求学生具有全面的信息安全专业知识,使得学生有较宽的知识面和进一步发展的基本能力;使学生具有本学科科学研究所需的基本素质,为学生今后的发展、创新打下良好的基础;使学生具有较强的应用能力,具有应用已掌握的基本知识解决实际应用问题的能力,不断增强系统的应用、开发以及不断获取新知识的能力。该门课程对实践操作要求较高,因此如何安排好实验环境、选择合适的实验工具软件对学好这门课程显得十分重要。

2实验环境的建立

通常具备条件的大学应该建立相应的信息安全专业实验室,专门用于信息安全相关课程的学习和实践,来完善和加强理论知识。而无法建立专门的网络安全实验室的学校就要利用现有的条件来完成课程实践部分内容的传授和学习。由于在课程实践过程中,会涉及大量的实验内容,这些内容大部分都是与网络攻击与防范有关,因此为避免影响实验室的正常运转,不能直接在现有的环境下进行。这就需要以现有的普通计算机实验室为基础,建立专门用于网络安全实验的环境。利用虚拟机软件建立虚拟实验环境是一种有效且实用的方法。

常用的虚拟机软件由VirualPC,Vmware等。这里主要介绍一下VMware虚拟机软件。VMwareWorkstation是VMware公司的专业虚拟机软件,可以虚拟现有任何操作系统,而且使用简单、容易上手。在现有的实验室人手一机的环境下,利用该软件组建一个小规模的双机实验环境,在课程实验的过程中,由物理机充当攻击主机或客户端,虚拟机充当被攻击主机或服务器端,这样既不会影响现有的实验室配置,又可以完成课程的实验,是一种有效的方法。

VMwareWorkstation软件的完整安装过程如下:

1.建立一个新的虚拟机,利用软件的安装向导创建一个新的虚拟机并选择在该环境下要安装的操作系统;

2.配置安装好的虚拟机:设置虚拟机磁盘容量,内存的大小,网络连接方式等;

3.配置虚拟机的网络,这部分比较重要,是整个安装过程的重点和难点。虚拟机的三种网络连接方式如下:

(1)Bridged模式(VMnet0):桥接方式,结构如图1所示。

相当于在计算机上搭建一个虚拟网桥,如果物理机上有网卡(IP地址固定),而且位于一个物理网络,可以使用该选项。虚拟机通过虚拟网卡直接和外部局域网相连,有自己的IP地址,和物理机所在的局域网处于同一个网段,在外部看来,虚拟机和物理机地位相等,物理机和虚拟机都使用本地连接。

设置方法:将虚拟机的TCP/IP属性设置为与物理机的TCP/IP属性在同一物理网段即可。

(2)NAT(VMnet8):网络地址转换方式,结构如图2所示。

虚拟机使用本地连接与物理机的VMnet8之间通信并连接到外部网络,用此方式连网的话可以不必与主机真实网卡的地址在同一个网段中。设置方法:将虚拟机的本地连接为自动获取即可。

(3)Host-Only(VMnet1):仅为主机网络,结构如图3所示。这种模式是一种封闭的方式,适合在一个独立的环境中进行各种网络实验。这种方式下Host主机的“网络连接”中出现了一个虚拟的网卡VMnet1(默认情况下)。和NAT的不同的是:此种方式下,没有地址转换服务。因此这种情况下,虚拟机只能访问到主机,不想和外部网络连接,只与物理机之间搭建一个虚拟专有网络,则使用该项。

设置方法:将虚拟机的IP地址设置为与物理机VMnet1的IP地址为同一网段即可。

在实际教学的过程中,根据课程内容的不同可以灵活的选择虚拟机的网络连接方式来完成实验。

3实验工具的选择

在课程的教学过程中要培养学生学习信息安全方面的基本理论和基本知识,要使学生既有扎实的理论基础,又有较强的应用能力,因此要选择合适的教学内容和实验工具。在教学内容中以网络安全的基础知识为主。课程主要的学习内容包括:网络安全的基本框架;网络安全体系结构;密码技术;计算机扫描技术;网络攻击技术;入侵检测技术;计算机病毒及反病毒技术;防火墙技术;WWW安全;E-mail安全等知识。实验工具也是学习课程的一个重要辅助手段,可以帮助学生迅速有效的掌握所学的理论知识。根据课程的实际内容选择相应的实验工具,这里根据网络安全基础课程的内容分成几个部分分别介绍一下在学习实验过程中用到的实验工具。

(1)网络安全基本框架和体系结构部分实验以网络命令和数据包捕获为主。网络命令主要是让学生熟悉一些网络测试基本命令的使用。数据包捕获部分使用工具软件Sniffer让学生了解网络体系结构中网络层与传输层中信息的传输情况。Sniffer是利用计算机的网络接口截获数据报文的一种工具。使用该工具把网络中传输流动的数据报抓下来,然后查看并分析其中的内容,得到有用的信息。

(2)密码技术中除学习基本的密码算法之外,实验工具可以选择PGP软件。PGP加密软件是美国NetworkAssociateInc.出产的免费软件,可用它对文件、邮件进行加密,该软件采用的是由对称加密算法(IDEA)、非对称加密算法(RSA)、单向散列算法(MD5)以及随机数产生器(从用户击键频率产生伪随机数序列的种子)组成的混合加密算法,可以帮助学生加深对密码理论知识的学习和掌握。

(3)计算机扫描技术则通过一些常用的端口扫描工具的使用来让学生了解如何通过端口扫描来收集目标主机的信息、漏洞。工具软件可以选择SuperScan、X-Scan之类的扫描软件。

(4)网络攻击技术部分介绍一些常见的网络攻击与防御方法。如木马攻击与防御选择不同类型的比较常见的木马工具如冰河、广外男生、灰鸽子等来进行攻击和防御,让学生通过实验了解木马程序如何对目标进行攻击以及如何清除木马的方法;DDOS攻击则通过SYN-FLOOD、UPD-FLOOD等工具了解拒绝服务攻击的过程和预防。

(5)入侵检测技术则通过使用SessionWall工具了解入侵检测的基本过程和原理。SessionWall是ComputerAssociates公司的入侵检测产品。可以自动识别网络使用模式,特殊网络应用,并能够识别各种基于网络的入侵、攻击和滥用活动,可以对网络安全事件进行监听、对事件进行侦测、提前预警、在侦测出不正常的网络行为时,可自动发出处理动作、记录统计报告等。

(6)计算机病毒及反病毒技术则选择最新的病毒或由学生根据实际体会来对病毒的危害、处理方式进行学习。并选择瑞星杀毒软件来学习防病毒软件的安装和使用。

(7)防火墙技术由于实验环境的限制选择个人版防火墙如天网防火墙或瑞星防火墙来完成实验,通过实验要求学生掌握防火墙的基本设置。

(8)WWW的安全则主要以Win2000系统的Web服务为例来学习Web服务器和浏览器的安全配置以及如何启动SSL通道获取数字证书来保证站点安全的整个设置过程。

(9)E-Mail安全部分主要通过对OutlookExpress客户端编辑软件的设置来对保证邮件的安全。OutlookExpress是微软公司的一个基于Internet标准的电子邮件和新闻阅读程序。它的邮件接收规则定义、邮件加密和签名等机制可以可以帮助用户发送和接收安全的电子邮件。通过该工具帮助学生学习关于电子邮件安全方面的知识,拒绝垃圾邮件和恶意邮件。

4结束语

信息安全是国家信息化健康发展的基础,是国家安全的重要组成部分。国家对信息安全人才的要求也是极其迫切的,这就要求高校能够更好的培养信息安全方面的应用型人才,培养能利用所学知识解决具体问题的人才。网络安全基础课程是信息安全专业的一门基础课程,如何更好的完成网络安全基础课程的教学,让学生尽可能的将所学知识有效的结合到实际应用中,根据所学知识解决具体的安全问题,是该门课程要解决的主要问题。本文从教学实践出发,讨论了信息安全基础课程的教学过程中实验环境的建立、实验内容和实验工具的选择。对如何更好的完成网络安全基础课程的教学进行了探讨。

参考文献:

篇4

中图法分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)35-0097-02

1引言

信息时代离不开计算机网络,网络安全是计算机网络的基石,深远地影响着信息时代的发展,目前我国互联网面临着来自方方面面的安全威胁,迫切需要高校培养出大量具备网络安全知识的高技术人才。因此网络安全课程有着很强的现实需求,本文着力探讨提高网络安全课程教学效果的方法。

2 课程现状及存在的问题

网络安全课程是我校网络工程专业四年制本科的专业选修课,它的先修课是计算机网络,网络安全课程也是进行网络规划与设计、网络程序设计、网络管理与维护等相关专业课程学习的基础。本课程安排在大三的第一学期,共48学时,其中讲课部分32学时,实验部分16学时,课程主要围绕网络安全体系结构、对称加密、非对称加密、数字证书、IP安全、web安全和防火墙等内容展开,介绍了主流的安全策略和技术,目的是使学生具备实现网络系统安全的能力。

目前网络安全课程在教学过程中存在以下比较突出的问题:

(1)网络安全课程的核心内容是关于各种安全协议的讲解,这些协议普遍比较复杂、抽象,难于理解,比如IPSec、SSL、SET等协议,学生在学习时往往觉得缺乏直观感受且内容枯燥,导致学生难以表现出强烈的学习兴趣,课堂教学效果不理想,学生对知识的记忆不牢固,概念理解不准确,在具体应用时更是显得无从下手。

(2)网络安全课程理论深度较深,其中涉及很多加密算法,比如常见的对称加密算法有DES、RC4和AES等,非对称加密算法有D-H、RSA和ECC等,这些算法是加密的核心,也是整个网络安全的基石,但这些加密算法中有很多都是建立在数学难题上的,学生在理解其原理时,往往存在畏难情绪,不愿深究其原理。

(3)网络安全课程实验内容陈旧。网络安全一直处于动态变化中,网络系统中不断有新的漏洞被发现,网络的攻防技术更新很快,而网络安全课程的实验内容设置普遍陈旧,缺乏新意,实验课时总体偏少,不利于学生通过实践来理解网络安全的内容。

3 网络安全课程教改方法

为了解决以上问题,改善教学效果,提升学生对网络安全知识的掌握,下面谈几点网络安全课程教学改革的思路。

(1)提高学生学习兴趣

提高学生学习兴趣,是所有课程都在追求的目标,但在具体实践中却往往是知易而行难,说起来容易做起来难,特别是在网络安全课程的教学实践中,如何提升学生的学习兴趣,是高度考验教师授课技巧的事情。

要提高学生学习兴趣,首先是要建立良好的师生关系,要让学生认可老师,发自内心的尊重老师,这是一切的基础,如果师生关系是紧张的,甚至对立的,则提升学生学习兴趣就空谈,建立良好的师生关系要求老师在整个教学过程中要特别注重把握细节,从走进课堂的那一刻开始,就应该像一个话剧演员登上舞台一样,时刻在意自己的一言一行,每一堂课都应该是精心设计的,力求完美。在教学过程中要注意尊重学生的人格,对学生的承诺应该言出必行,并对学生表现出足够的耐心和宽容,从细节中建立起良好的师生关系。

在良好的师生关系的基础上,对网络安全课程的某些内容进行特别设计,使其能贴近现实或增强趣味性,比如在讲述网络中传输数据的机密性、完整性、不可否认性时,笔者在教学中始终围绕某个男生想向喜欢的女孩通过网络表白时的细腻心态,以及女孩在收到表白时如何确保发送方的身份以及数据的完整性,展开论述,在课堂中取得良好的效果,学生的注意力始终被吸引着。再比如在讲述对称加密算法的发展历程时,可以增加二战时围绕德军使用的恩尼格尔玛的加密与破解的内容,向学生呈现人类历史上最为惊心动魄的加密与破解的攻防,使学生能够体验到网络安全的意义,从历史中汲取学习网络安全的动力。在讲述SET协议时,笔者从一个宅男在网购治疗灰指甲的过程中,不想无关的人知道自己隐私的心态讲起,描述了SET协议是如何保护消费者隐私的,既要实现购物信息和信用卡信息的高度关联,又要在整个购物过程中既不能让商家知道信用卡信息,同时也不能让银行知道订单信息。在《网络安全》教学的过程中,笔者使用了各种案例来提升学生的兴趣,进一步吸引了学生的注意力,取得了比较好的教学效果。

(2)任务驱动、自主式教学

传统的教学中,是以教师为中心,围绕教师的课堂讲述展开,学生被动的接受知识,很少能自主的参与其中,在网络安全课程中这种模式的弊端尤为突出,网络安全课程中许多的知识点比较枯燥无趣,难以让学生长时间保持注意力,而一旦学生分心以后,再想跟上老师的思路就会比较困难,导致一堂课快到结束的时候,经常发现只剩一小部分同学还在专注听讲,而大部分同学已经昏昏欲睡了,课堂效果非常不理想。

为了解决这个问题,笔者在教学中采用任务驱动、自主式教学,让学生自由进行团队组合,接受教师提出的任务并进行比赛,胜出方获得各种小奖励。比如在讲解RSA算法原理的时候,提前让学生根据自己的意愿进行自由组合,一起了解和学习RSA算法的原理,上课时由教师给出RSA公钥和加密的密文,让学生利用RSA的原理进行破解,攻破的团队获得奖励,很好的激发了学生自主学习算法的动力。再比如在讲解SSL握手协议的过程中,握手协议消息交换的过程是最为复杂的一部分,晦涩难懂,客户端和服务器之间将进行多次协商,中间涉及很多的细节,学生学习时很困难,而SSL又是目前互联网确保安全通信十分重要的协议,在互联网中被广泛使用,如何让学生能够深入细致的掌握SSL协议,对于网络安全课程意义重大,为此笔者在教学过程中自制了几套专供SSL协议使用的教具,将SSL握手协议中涉及的协议版本、加密套件、压缩算法、初始随机数和数字证书等要素,分别制作成小卡片,标识出来,并装在信封中交给学生,每组学生拿到教具后进行充分讨论,然后派两名同学上讲台分别扮演客户端和服务器端,用小卡片来展示SSL握手协议交换消息的过程,其它组的同学听讲并发现其中有无错误,演示结束后,各小组进行辩论,指出对方组在演示过程中的不足, 最后由教师进行点评,并对获胜方进行奖励。整个教学过程,学生完全参与其中,气氛热烈,情绪高涨,一扫平时的沉闷,在课堂实践中取得了非常好的教学效果,很受同学欢迎。

(3)实验环节

经过网络安全课程的学习以后,学生对于网络安全会有比较系统全面的认识,可以考虑让学生根据书本内容自行来设计实验方案,从而提高他们的兴趣,并进一步激发学生的创造力。首先让学生收集网络中攻击目标计算机的信息,进而入侵目标系统,最终在目标计算机上安装攻击软件并发起攻击。实验可以由学生自主上网寻找最流行的攻防软件工具,让学生实践去体验和比较这些工具软件的差别和特点,再由学生自主设计实验方案,按照需要来组织攻防过程,实验也可以让学生自己编写程序来验证某些加解密原理。这种自主式的实验对学生有较强的吸引力,提升了学生的实践能力。[2]

4结论

本文结合网络安全课程的教学内容和教学方法,在总结课程实践经验的基础上,阐述了网络安全课程在教学中面临的一些主要问题,并针对这些问题,介绍了如何提高学生学习兴趣的方法,探讨了采用任务驱动、自主学习教学模式的具体实施细节。从教学改革的实际效果看,这些方法可以有效活跃课堂氛围,提高学生的注意力,激发学生学习网络安全的兴趣。希望本文的研究能够对促进网络安全课程的教学改革有着积极的作用。

参考文献:

[1] 谢永,丁云正.基于 Witkey 模式的网络安全n程教学改革[J].科技广场,2010(3):234-236.

[2] 傅彦铭,陈攀.以实验为中心的网络安全课程教学改革探索[J].软件导刊,2012(6):192-193.

篇5

1引言

虽然网络安全课程实训具有很强的实践性,但是网络安全实训环境构建困难。由于现实网络环境具有规模大、复杂性强等特点,导致无法在实训室里完全构建出和真实网络相同的环境。另外,教学设计中存在的网络安全漏洞会产生非常大的风险,可能对校园网造成难以估计的后果。因此,网络安全的实践教学很难在真实的环境中完成。云计算的产生为网络安全实践教学提供了新的思路,即利用虚拟仿真技术开展网络安全课程的实践教学。本文在江西信息应用职业技术学院现有的软硬件条件下,研究基于云计算的网络安全虚拟实训教学平台实现技术。

2研究意义

随着互联网的发展,网络安全问题层出不穷,网络安全技术研究成为了当前热点,网络安全人才短缺问题也亟待解决。高职院校是应用型高技能人才培养基地,实践教学尤为重要。但是,高职院校网络安全类课程的实践教学往往带有一定的破坏性,甚至威胁了校园网安全,因此网络安全课程实训一般都是在真实的物理PC机中安装虚拟机,如Virtualbox、VMware等软件。如今云计算技术日益成熟,应用越来越广泛,如果把云计算提供的各种软硬件资源虚拟化、网络存储、负载均衡等技术,运用到网络安全实践教学中,就可以改进网络安全课程实践教学方式,节约部署网络安全实训环境的时间,有效提高课程教学效果,降低软硬件投入成本。例如,将网络安全实践教学所需要的网络工具软件、各种不同的系统镜像、模拟攻击环境放到一个云平台中。基于云计算的网络安全虚拟实训教学平台建设的研究意义重大,不仅可以提高网络安全课程教学质量和教学水平,而且有利于增加课程任课教师与学生之间的互动,从而切实、有效提高学生分析问题和解决问题的能力。

3基于云计算的网络安全虚拟实训教学平台的实现技术

本系统应用OpenStack云平台设计、搭建网络安全虚拟实训教学平台。OpenStack是开放源代码的云计算管理平台,由美国国家航空航天局(NASA)和RackSpace合作研发,由Nova和Swift两个主要模块构成,覆盖了虚拟化、服务器、操作系统和网络等各个方面。网络安全虚拟实训教学平台以开源云计算项目OpenStack平台为基础,应用了OpenStack模块中多项服务。第一,OpenStacknetwork。网络管理服务,提供网络连接和管理服务。第二,OpenStacknova。计算管理服务,提供计算资源调派,实例化虚拟机。第三,OpenStackswift。对象存储服务,为Glance提供镜像服务,包括靶机镜像库和攻击机镜像库。第四,OpenStackHorizon。控制台服务,以Web的形式提供对所有节点的服务管理。本例中将其改进为网络安全虚拟实训教学平台的一个功能模块,用于Web界面部分操作。本系统主要在控制服务器和服务器节点安装Linux操作系统,服务器节点安装OpenStacknova组件和OpenStackswift组件,靶机镜像库和攻击主机镜像库安装与之相关的OpenStackGlance组件。平台利用Openstack控制服务器管理相关的服务器节点,根据镜像服务器中的镜像建立虚拟靶机和虚拟攻击机。平台首先根据OpenStacknetwork提供的虚拟网络、端口等虚拟网络服务,创建和配置相应的虚拟网络,实现系统的控制服务器、节点服务器、镜像服务器之间的通信。其次,根据实训教学需求配置和管理虚拟节点,并完成网络安全虚拟实训教学体系的搭建。

4基于云计算的网络安全虚拟实训教学平台中靶机和攻击主机的配置

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