网络安全教学范文

时间:2023-04-18 17:49:03

导语:如何才能写好一篇网络安全教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

网络安全教学

篇1

【关键词】网络安全 教学问题

【中图分类号】TP393 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)07-0084-01

由于网络安全课程是信息安全专业的核心课程,也是网络相关专业的重要基础课程,所以,该课程内容繁杂、涉及面广、概念抽象、实践性强。学生在学习的过程中往往感到不易理解,难于掌握。大多数学生学完该课程,只是通过背诵记住了几个基本概念,并没有真正了解其理论内涵;也没有真正了解这些重要的安全技术是怎样保护计算机的全部资源的,给今后学生进一步开发使用这些安全手段受带来了限制。本文结合自己的教学经验详细说明了当前网络安全课程教学的现状。

一、网络安全教学中存在的问题

1.教学方法、教学手段单一

大多数老师主要采用课堂授课方式,以课堂讲授为主,形成一种“灌输式”的教学方法。着重老师教,学生思考较少,实践更少。课堂缺乏互动,课后缺乏实践。学生感觉枯燥乏味,没有参与思考的积极性。网络安全课程涉及的知识多而杂:网络协议、操作系统、网络编程、病毒、蠕虫、木马、身份认证、访问控制、防火墙、网络攻击、入侵检测、密码学,这些作为信息安全专业的安全技术课程相互之间的关系密切,教学中相互交叉,互相涉及,虽然可以借助多媒体课件,但仍然很难展开,更难以深入。

2.学生先修课程基础不一

网络安全的先修课程要求有计算机网络、操作系统、数据结构、网络编程等,不同高校教学大纲不尽相同,使得有些先修课程并不能完全教授给学生,或者完全就没有某些先修课程,另外有些学生通过自学或日常使用计算机往往已掌握了一些网络安全方面的基础知识,而其他学生很有可能仅知道一些皮毛,这种状况下,传统课堂教学很难有针对性地施教,必须在现有的教学模式上进行改变,使得学生可以根据自己对相关知识的掌握情况进行选择性学习。

3.教学目标分散

由于网络安全课程涉及密码学、计算机网络、操作系统等多门先修课程,因此范围广,内容多,尽管网络安全的知识点很多,各个院校也都大致相同,但部分院校在讲授课程时,盲目追求知识内容的全面性,每个知识点都是点到为止,而对一些重要的手段或技术并不能深入分析讲授,这直接使得学生对该课程形成一个错误浅显的认识,感觉网络安全技术手段过于抽象,而对其具体技术原理并不理解。

4.内容陈旧

随着计算机和网络系统的迅速发展,网络安全技术也在不断更新。网络安全课程也是一门不断发展的课程,病毒的层出不穷,导致病毒防御技术也在日新月异,这就要求教学中老师要紧跟技术的发展,而网络安全的教材可能由于各种原因相对有些滞后,有一些老师为了方便,往往多年采用同一本教程,使得教学内容毫无更新,与现代的一些技术脱节。因此很多学生学到的技术都较为陈旧,而对当前流行的技术手段不甚了解。

5.理论实践不能很好结合

信息安全专业的很多课程都要求带有实验课时,而有些学校由于学分学时限制,使得实验课时少之又少,另外有些老师本身对该课程钻研不够或者本来不是从事网络安全相关技术研究的,在该课程的教学过程中只注重理论教学而忽视了实验环节,同时网络安全课程本身涵盖了很多安全技术和手段,因此实践内容的选择上也不尽相同。网络安全实验自身要求也很高,软件上要求是在完全开放的网络环境下,而这样可能会对网络和计算机系统造成一定的破坏,因此具有很大的危险性,虽然有些可以在虚拟环境下进行,但目前有些技术仍无法开设实验课程,仅通过课堂理论教学无法达到课程预期目的,硬件上也需要有配套的网络连接设备或者服务器,造价较昂贵,例如,在介绍防火墙技术时,除了要求有过滤功能的路由器外,还需要有宿主主机或者堡垒主机,这对于普通高校来说可能并不能完全实现。总之,现有的教学过程使得学生仅能从理论层面上了解各种技术,并不能真正把所学到的技术手段应用于实际中,造成理论与实践脱节。

6.网络安全技术和其他课程的协调性不好

网络安全课程的开设是作为一门综合性的技术课程给学生一种整体的概念,学生在学习的同时还会涉及一些具体的技术,比如:密码学、入侵检测、计算机病毒。各高校在讲授网络安全的同时,都有密码学等课程的学习。这样的安排本身没有问题,但学生在学习中,就会觉得课程的重叠或者内容的重复。这就要求老师在讲授技术的同时,能让学生对整体有一个很好的把握,明白网络安全是一门综合的技术理论课,而诸如密码学、计算机病毒、入侵检测等课程的开设仅是对一些重要的安全技术的深入研究和探索。这样学生在学习过程中也就明白了各个技术在整个安全体系中的地位,同时也能把各种技术结合起来综合运用到具体的系统中。

二、结 论

网络安全是现代计算机系统和网络系统的必备的技术,其涉及范围之广,决定了网络安全课程学习的重要性,同时也对网络安全的教法提出了更高的要求。我们需要从实际出发,针对目前网络安全课程存在的问题,切实贯彻该课程的本科教学大纲和基本要求,不断完善教学活动的各个环节,作者只是根据自己的教学经验和体会,提出了现在普遍存在的几个问题,不足之处会继续探讨研究。

参考文献

1 易瑞生.《计算机网络安全》有效教学的实施[J].师道?教研,2009(8)

篇2

关键词:网络安全 微课 校企合作

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0179-01

随着计算机的发展,互联网已经融入经济社会发展的方方面面,计算机网络已经成为人们日常生活的一部分。据统计,2013年全球有5.56亿人成为网络攻击的受害者,平均每天有150万名用户受到网络攻击。因此,网络安全不仅是普通用户面临的重大问题,各国政府和经济界也面临同样的问题。全球每年要耗资上万亿美元应对网络攻击。

由于人们越来越担忧网络的脆弱性,因此,急需大量网络安全专业人才来维护网络。在2007至2012年这五年间,市场对网络安全专业人才的需求增长了73%。鉴于网络环境越来越复杂,这个需求仍会增长。

高职院校培养的是直接面向一线企业的技能型人才,学生毕业出来应该能胜任对口岗位的工作。然而,由于各种原因,当前该类院校的网络安全教学并不尽如人意,存在的主要问题是下面两点。

1 以理论教学为主,缺少或不重视实践环节

当前网络安全教学普遍采用课堂理论教学为主,实践教学为辅的教学方式,虽然授课过程也会涉及案例教学,但是,由于网络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,其任何一个分支都是实践性很强的科学技术,没有具体的实战经验和技术,单纯地“纸上谈兵”,学生无法真正领悟和掌握这门技术。这就使我们培养出来的学生只有理论知识,而缺乏实际运用的能力。

虽然部分高职院校在设置理论授课的同时,还安排了少数实践课的课时。实践课是理论课的有力补充,实践课能让学生近距离地接触一些网络安全问题。但是由于受硬件及软件的条件限制,实践课形同虚设。例如:讲到枯燥的密码学,如果没有相应的实践环节让学生亲手设置及破解简单的密码,学生就没办法真正理解其工作原理,从而在踏上工作岗位后,如若遇到此类问题,也就不具备解决这些问题的能力。

2 缺少网络安全实训室

网络安全实验有其特殊的要求,它要求学生在掌握相关网络安全理论知识的基础上,还要具备解决实际的网络安全问题的能力。网络安全实训室可以模拟各种网络安全问题,学生在实训室里,应可以在比较真实的环境下,遇到诸如网络攻击、密码被窃取等各种网络安全问题,并能通过独立思考,运用所学知识去解决这些问题。但是,现实情况是很多学校没有建立专用的网络安全实训室,或者虽然有这类实训室,但是实训设备、实训内容陈旧,跟不上网络安全发展的步伐。

为解决高职院校网络安全教学中存在的主要问题,培养高素质的、能达到企业要求的技能型网络安全人才,我们应从以下三个方面进行改革提升。

2.1 授课方式改革

网络安全涵盖的内容广泛,理论与实际联系紧密,新概念、新技术以及新的问题层出不穷,同时,网络攻击手段与防范技术相互较量,共同推动网络安全技术不断前进。因此,网络安全课程要紧跟着其技术的发展,不断更新。在理论教学方面,除了选择一本好的教材,授课教师应时刻关注网络安全发展的前沿,及时地把这些新知识、新技术传授给学生。

为了使理论课更加生动、更接近实际情况,在授课过程中,教师可以引入动画、微课等多媒体手段来辅助教学。例如:对于DDoS攻击,教师可以设计相应的动画,演示攻击过程,使学生加深理解,印象深刻,还可以进一步让学生讨论,提出防御方法,最后教师进行提示、总结,揭示攻击的原理和防御策略。

2.2 建立高质量的网络安全实训室

实践教学是职业院校教学体系中的一个重要环节,是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。实践教学的演练,为学生日后踏上工作岗位并能胜任奠定了基础。

网络安全实践教学,包括防火墙的使用和配置、入侵检测系统、安全扫描系统、病毒查杀、监控系统等,同时还应包括网络安全解决方案的设计、规划和构建,网络安全问题的诊断与解决等更高级的内容。要想较真实地模拟这些环境,必须建立专用的网络安全实训室。实训室应配置的设备包括交换机、防火墙、VPN设备、实训管理平台、配套的软件等,学生在实训室里能够接触并模拟演练各种网络安全问题。例如:在进行攻防实训时,教师可以将学生进行分组,组中的一部分学生“扮演”主动攻击一方,组中另一部分同学“扮演”防御一方,双方学生运用所学知识进行“实战演练”。这样的实训,使学生真正直面各种网络安全问题,并通过思考,运用所学知识解决实际问题,达到很好的教学效果。

2.3 深入一线企业(校企合作)

实训室的教学虽然能最大程度地模拟现实的网络安全环境,但是随着网络技术的发展,网络世界瞬息万变,网络安全问题也层出不穷,因此,紧跟计算机网络及网络安全发展的步伐,才能培养出高质量的技能型人才。实训室设备及软件的更新有一定的周期,要想时刻具备最前沿的实训条件是不能完全实现的,因此,我们的学生可以深入一线企业去体验真实的“战场”。

校企合作是高职院校谋求自身发展、实现与市场接轨、大力提高育人质量、有针对性地为企业培养一线实用型技术人才的重要举措,让学校和企业的设备、技术实现优势互补、资源共享,以切实提高育人的针对性和实效性,提高技能型人才的培养质量。

职业学校加强校企合作,实行顶岗实习、能够为学生提供身临其境的企业环境熏陶和必要的实习条件、难得的实践锻炼机会。生产实践过程也就成了教学过程和管理过程,学生在行业工程师的带领指导下,把理论知识运用到实践中,并把在实践中得到的体验与理论进行对接,从而加深对理论的理解,增强应用知识和解决实际问题的能力。

高职院校培养的是面向基层、面向服务、面向管理的一线技能型人才,要求学生具有一定的理论知识水平和较强的实践水平。而现在很多高职院校由于实践环境的欠缺,渐渐脱离了培养人才的目标。该文从教学授课方式,建立网络安全实训室及进行校企合作三个方面阐述了高职院校如何培养实用的技能型人才。

参考文献

篇3

该文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例,在分析教学背景、教学内容、学情、目标等环节的基础上,对实验部分的教学进行研究、设计和实施,同时贯穿信息化教学手段和多种教学方法的引入,最终给出全面的评价标准,取得了良好的教学效果。

关键词:

网络安全;实验教学;教学设计;教学手段

1引言

网络安全课程本身原理部分晦涩难以理解,实验部分涉及技术众多,涵盖多个专业课程的知识点,因此也是一门与其他学科交叉性极强的实践性课程。根据学科特点和岗位能力培养目标,从基本学情出发,研究设计了符合教学目标和学生认知特点的教学方案,有效完成了教学任务,提高了学生的学习能力

2教学基本情况分析

网络的便捷带给用户很多网络使用效率的困扰,包括带宽拥塞、关键应用的服务质量QoS无法保障、病毒请求消耗带宽、网络攻击导致服务中断等问题。上网行为管理作为网络安全管理的重要内容,能够实施内容审计、行为监控与行为管理,同时可以动态灵活控制网络速率和流量带宽,很好地满足各行业网络安全管理的需要。同时,上网行为管理也是计算机技术专业的“网络安全与运维”典型工作任务中的一个技术技能训练单元。在专业职业岗位需求分析的基础上确定了本实训单元的技术技能训练要求。课程内容根据《网络安全与防护》课程标准中制定,同时参考了神州数码网络安全岗位认证系列教材的相关内容。我们依据技术技能人才培养方案,立足地区网络安全管理人才需求,结合学院现有设备优势,将实训的内容设计为上网行为管理的基本概念、常用设备及架构、校园网络上网行为管理的规划与实施、上网行为管理的日常运维与分析四个部分[2]。教学对象是高职高专二年级学生,已经具备计算机网络基础知识、路由与交换、局域网组建等相关知识和技术技能。但尚未达到网络安全运维的实践能力要求,隐形知识也有待显化。从往届生的学习情况来看,课后对知识的复习巩固性练习积极性不高。尤其是对动手配置的内容,很多同学只能按照教材按部就班地进行,不善于思考,只限于对配置操作的记忆。因此结合技术技能人才培养要求,我们以职业技能训练和岗位能力培养为教学组织原则,结合案例分析、实际操作、模拟现场、课后实践等多种方式进行实践内容教学,充分利用实训室现有网络设备和各类信息化教学平台和手段,突出“以学生为主体”和“学做合一”的特点,完成本次教学任务。基于以上分析,教学目标确定为三方面。首先是知识目标。要求学生掌握上网行为管理的基本概念,熟悉上网行为管理常用设备,了解此类设备的关键技术,熟悉上网行为管理常用架构。二是技能目标,学生能够规划校园网络上网行为管理方案,能够实施上网行为管理方案,能够对常见设备进行运维管理及分析。三是素养目标方面,希望学生具备安全操作意识,有用良好合作协调能力、自我学习能力和创新和应变能力[3]。

3教学设计

3.1课前活动

为了培养学生的自我学习和自我管理能力,同时利用网络教学平台突破空间限制,扩展师生互动范围,提升学生个性化和差异化的学习体验。教师会在课前上传课前任务书、学习资源、考核标准到超星网络教学平台,并通过该平台预学习任务;同时,通过超星移动APP、QQ群、微信预习通知;教师收到学生的课前测验结果后,及时批改测验结果,了解不同学生的认知基础的差异,灵活调整课堂教学策略,适当调整教学方法。学生收到预习通知后查看任务书;针对本单元中用到的各类硬件设备,提前调研其性能及技术参数;同时学生可以利用实验室的环境设备进行安全的探索操作;完成课前预习报告后学生提交到超星网络教学平台并在平台上独立完成课前评价表的填写。

3.2课堂活动

课堂教学部分,教师首先创设教学情境,设计出三个教学活动,引导学生分组讨论,完成实验环境的搭建,从而引出本单元学习内容;然后教师利用奥易课堂教学软件下发任务书,并做出简要说明。在学生完成过程中针对个别学生的提问做差异化指导,通过奥易教学软件统一监控。最后教师引导学生总结归纳本单元课堂教学的主要内容和实验思路、故障分析解决思路。与此同时学生要完成一下工作。首先针对创设情境,分组讨论、展开头脑风暴并总结表述讨论结果,复习已有知识技能,独立完成实验环境的搭建;其次结合下发的任务书,组员间讨论分析项目的需求,检查项目实施的环境及准备工作是否完整。然后讨论制定项目计划,确定项目实施的方案;第三观看教学视频,独立完成9个任务的实施和验证;第四针对拓展任务,分组讨论,分析问题,提出解决方案,给出实施计划,确定实施方案;第五划分不同角色,组员间协作完成拓展任务的实施和验证;拓展任务结束后,其中一组简要汇报任务的完成情况,由师生对其共同点评;接下来学生结合教师给出的新的网络场景,分析总结出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题,以及常见的分析和解决方法;最后独立完成课堂评价表的填写。

3.3课后活动

课后环节部分,教师利用网络课程平台课后操作练习,对练习环境、练习要求,评价标准做出简要描述说明。批阅学生课后实验报告完成情况。关注学生的讨论话题,适当做出引导和总结。更新课程作业库以及微课资源。学生的任务包括:完成课后操作练习;在网络课程平台上积极参与讨论话题,积极主动与同学和老师互动;访问更新的作业库和微课资源,在网络课程平台上共享学习资源;以及完成课后评价表的填写。此教学环节从操作巩固、讨论拓展、提问答疑三个部分入手,帮助提升学生的实践操作技能,锻炼学生的合作沟通能力、自我学习能力,以及面对新型应用场景时的创新和应变能力。网络通讯工具和信息化教学平台的引入能够帮助学生追踪本单元的课前、课中、课后等各个教学环节的学习过程,为今后的自我学习提供参考依据。

4教学实施

4.1情境设计

情境设计部分创设了三个活动,举例分析如下。教师首先引入校园网应用案例,给出拓扑结构和现有设备清单。然后学生分组讨论并陈述如下问题:

(1)该案例中存在哪些不同的用户需求,他们会发生哪些不同的上网行为?

(2)针对不同的网络用户,他们各自的业务流量具备什么特点?

(3)从网管员的角度看,校园网的出口带宽管理将会面临哪些挑战和威胁?

最后教师总结学生发言,一一对应,引入上网流量管理、上网应用管理、上网行为分析、浏览管理、外发管理等部分的概念。这个过程中使用到了案例教学法和头脑风暴法两种教学方法。这样设计的目的是:

(1)使用案例分析,由此完成上网行为管理概念的导入,引出本单元的教学内容,完成教学知识目标1的内容。

(2)引导学生展开头脑风暴,锻炼学生独立发现问题的能力。

(3)教学组织形式采用4人分组讨论陈述,培养学生的沟通技巧和表达陈述能力。

4.2布置任务

教师利用教学软件下发任务书和操作评价标准,学生完成以下工作:按照任务书要求独立分析任务;组员间讨论分析项目的需求;讨论制定项目计划,确定项目实施的方案;检查项目实施的环境及准备工作是否完整。该环节的特点是以任务为驱动,达到为了解决问题而学习的目的。同时此环节要求学生分组讨论,但是独立完成。这样做帮助学生提高沟通技能和独立分析解决问题的能力。

4.3任务实施

教师利用教学平台上传教学视频,学生利用教学视频能够提高学习效率,可以根据自身接受能力不同单独控制学习进度,达到差异化教学的目的。观看教学视频后,学生独立完成9个任务的实施和验证。

4.4分组拓展

完成基础任务练习后进入到分组拓展综合练习阶段,同样利用教学软件下发任务书和操作评价标准。学生分组讨论,分析问题,提出解决方案,给出实施计划;然后在小组内部划分不同角色,一人作为网管员,两人模拟内网不同部门的用户,另外一人模拟外网服务器。组员间协作完成任务的分析、计划、实施和验证。该环节使用到的教学方法有项目教学法、角色扮演法。为了在现有实验室设备条件下营造出真实的职业情境,在任务内容的选取上贴合工作实际,提高学生的学习兴趣。此环节采用分组讨论的模式,要求学生采用分组讨论、协作方式完成,目的是培养学生在应对复杂、新型场景时的沟通、协作能力,以及创新和应变能力。教学重点的解决思路是:首先利用视频材料完成基本任务的独立练习,继而分组协作完成拓展任务;挑选一组简要汇报任务的完成情况,由师生对其共同点评;教师再将综合任务1、2整体操作演示一遍;最后教师引导学生总结归纳上网行为管理的部署方式及其优缺点,上网行为管理的主要内容、方案设计和实施,至此完成教学重点的学习。教学难点的解决思路是:紧接着教学重点,接下来教师提出更高要求,引导学生结合前面三个综合任务的完成情况,思考类似问题,例如:接到用户反映网络服务响应特别慢,甚至服务中断,如何利用之前掌握的技能分析解决此问题?学生在分组讨论后,分析出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题,以及常见分析和解决方法。至此完成教学难点的学习。

4.5课堂考核

评价标准贯穿课前、课中、课后三个环节。不仅仅强调考核结果,更为注重考核项目完成的过程。考核细项从专业技能、方法能力、社会能力三个方面进行设计。同时鼓励学生独立评估,即强调自我调节的行动为方法。我们以课堂考核为例。考核标准在任务布置的时候,连同任务书一起发给学生。评价标准从三个方面设计,包括专业技能、方法能力、社会能力,示例如下表:

5结论

本文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例进行了相关研究和设计,实施过程中借助信息化手段,学生通过师生、组员间的多种互动方式,手脑并用,较好地完成了预设教学知识目标、技能目标和素养目标,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]李建国.高校计算机网络安全课程教学研究[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版,2009,30(1):94-96.

[2]俞研,兰少华.计算机网络安全课程教学的探索与研究[J].计算机教育,2008(18):127-128

篇4

[论文摘要]:如何让学生注意计算机网络操作系统存在的问题。

随着计算机信息化建设的飞速发展,计算机已普遍应用到日常工作、生活的每一个领域,比如政府机关、学校、医院、社区及家庭等。但随之而来的是,计算机网络安全也受到前所未有的威胁,计算机病毒无处不在,黑客的猖獗,都防不胜防。本文将对计算机信息网络安全存在的问题进行深入剖析,并提出相应的安全防范措施。如何培养出创新人才是当今社会的新要求,也是教学研究的重要课题。

一、计算机网络是培养学生创新能力的关键

学生学习,要有正确的学习动力和浓厚的学习兴趣,这样学习有主动性和积极性,只有产生了兴趣,才会有动机,才能结出丰硕的成果,因此计算机网络课程具有灵活性、实践性、综合设计性较强的课程,在教学中进行教学设计,注重激发学生创新思维,以培养学生的创新能力。

二、计算机网络应注意哪些不安全因素

对计算机信息构成不安全的因素很多,其中包括人为的因素、自然的因素和偶发的因素。其中,人为因素是指,一些不法之徒利用计算机网络存在的漏洞,或者潜入计算机房,盗用计算机系统资源,非法获取重要数据、篡改系统数据、破坏硬件设备、编制计算机病毒。人为因素是对计算机信息网络安全威胁最大的因素。计算机网络不安全因素主要表现在以下几个方面:

1.计算机网络的脆弱性

互联网是对全世界都开放的网络,任何单位或个人都可以在网上方便地传输和获取各种信息,互联网这种具有开放性、共享性、国际性的特点就对计算机网络安全提出了挑战。在使用互联网时应注意以下几项不可靠的安全性。

(1))网络的开放性,网络的技术是全开放的,使得网络所面临的攻击来自多方面。或是来自物理传输线路的攻击,或是来自对网络通信协议的攻击,以及对计算机软件、硬件的漏洞实施攻击。

(2)网络的国际性,意味着对网络的攻击不仅是来自于本地网络的用户,还可以是互联网上其他国家的黑客,所以,网络的安全面临着国际化的挑战。

(3)网络的自由性,大多数的网络对用户的使用没有技术上的约束,用户可以自由的上网,和获取各类信息。

2.操作系统存在的安全问题

操作系统是一个支撑软件,是计算机程序或别的运用系统在上面正常运行的一个环境。操作系统提供了很多的管理功能,主要是管理系统的软件资源和硬件资源。操作系统软件自身的不可靠安全性,是计算机系统开发设计的不周而留下的破绽,都给网络安全留下隐患。

(1)操作系统结构体系的缺陷。操作系统本身有内存管理、CPU 管理、外设的管理,每个管理都涉及到一些模块或程序,如果在这些程序里面存在问题,比如内存管理的问题,外部网络的一个连接过来,刚好连接一个有缺陷的模块,可能出现的情况是,计算机系统会因此崩溃。所以,有些黑客往往是针对操作系统的不完善进行攻击,使计算机系统,特别是服务器系统立刻瘫痪。

(2)操作系统支持在网络上传送文件、加载或安装程序,包括可执行文件,这些功能也会带来不安全因素。网络很重要的一个功能就是文件传输功能,比如FTP,这些安装程序经常会带一些可执行文件,这些可执行文件都是人为编写的程序,如果某个地方出现漏洞,那么系统可能就会造成崩溃。像这些远程调用、文件传输,如果生产厂家或个人在上面安装间谍程序,那么用户的整个传输过程、使用过程都会被别人监视到,所有的这些传输文件、加载的程序、安装的程序、执行文件,都可能给操作系统带来安全的隐患。所以,建议尽量少使用一些来历不明,或者无法证明它的安全性的软件。

(3)操作系统有守护进程的防护功能,它是系统的一些进程,总是在等待某些事件的出现。所谓的守护进程,就是监控病毒的监控软件,当有病毒出现就会被捕捉到。但是有些进程是一些病毒,碰到特定的情况它就会把用户的硬盘格式化,这些进程就是很危险的守护进程,平时它可能不起作用,可是在某些条件下发生后,它才发生作用。如果操作系统守护进程被人为地破坏掉就会出现这种不良的安全隐患。

(5))在课堂上,学生与教师相互交流时,操作系统提供远程调用功能,所谓远程调用就是一台计算机可以调用远程一个大型服务器里面的一些程序,可以提交程序给远程的服务器执行,远程调用要经过很多的环节,中间的通讯环节可能会出现被人监控等安全问题。尽管操作系统的漏洞可以通过版本的不断升级来克服,但是系统的某一个安全漏洞就会使得系统的所有安全控制毫无价值。当发现问题到升级这段时间,一个小小的漏洞就足以使你的整个网络瘫痪掉。

计算机教学本来就是一个寓教于乐,上机实践的活动过程,所以培养学生的兴趣只是一个起点,如何保持学生的兴趣,是个漫长过程。计算机教师如何影响学生,帮助学生分析其优势和存在的问题,帮助他们循序渐进,逐步走向成功,并让这种成功的感觉一直激励他们,期间有着许多环节。因此教师应该充分发挥自身的作用,在处理课堂教学时,针对教材的特点,精心设计自己的教学过程,充分考虑每个教学环节,把知识性和趣味性融为一体,从而有效地调动学生学习的积极性。在组织每一课堂教学时,可设计来调节课堂气氛,这种设置的时机没有一定的模式,教师可视具体情况灵活确定。

参考文献:

[1] 张千里.网络安全新技术[M].北京:人民邮电出版社,2003.

篇5

关键词:网络安全;网络技术

中图分类号:TP319.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 22-0000-01

"Computer Network Security" Teaching Study

Jiang Cui,Cheng Shoumian

(Xianning Vocational Technical College,Xianning 437100,China)

Abstract:"Computer Network Security"is a computer network or similar technical expertise of one major basic for reqiured courses.The following courses form course architecture in the position,course training objective,selection,curriculum design and teaching methods of teaching content and other aspects of elaboration of this course,teaching methods,to promote this course teaching reform and development,improve the teaching standard of this course.

Keywords:Network Security;Network technology

前言:通过计算机网络,人们可以非常方便地存储、交换以及搜索信息,在工作、生活以及娱乐中享受极大的便利。然而,人们在享受计算机网络所带来的巨大便利的同时,也受到计算机网络本身所暴露出的各种安全问题的困扰。这些安全问题给人类社会所依赖的“网络社会”蒙上了阴影。计算机网络安全问题已成为一个世界性的现实问题。可以说没有网络安全,就没有完全意义上的国家安全,也没有真正的政治安全、军事安全和经济安全。因此,加速计算机网络安全的研究和发展,增强计算机网络的安全保障能力,提高全民的网络安全意识,加速培养网络安全专门人才已成为我国网络化合信息化发展的当务之急。《计算机网络安全》课程在课程体系中占有重要的地位,《计算机网络安全》课程的教学不容忽视,《计算机网络安全》课程的教学研究探讨有重要的意义。

一、《计算机网络安全》在网络专业课程体系中的地位

先行课程:《计算机网络基础》、《网站建设》、《网络数据库》和《网络设备与互联》;并行课程:《网络管理》;后继课程:《网络攻击与防御》、《数据备份与灾难恢复技术》和《网络安全与电子商务》。

《计算机网络安全》这门课程在网络专业体系结构中位于网络安全领域课程的首位。是网络安全方向学习必不可少的课程。它依据《计算机网络基础》课程,系统的讲解了网络技术相关的基本原理和网络应用技术,使学生掌握了网络的理论基础知识和网络应用技术;《网络数据库》全面地介绍了数据库基础、SQL Server的安全性管理、SQL Server2005数据库系统管理、开发和应用的相关原理、方法和技术;《网站建设》系统地介绍了网站规划建设与管理维护的知识和技术,训练了学生网站建设和规划及维护的能力;《网络设备与互联》详细介绍了构建园区网所涉及的交换、路由、安全等方面的知识,以及将园区网接入到互联网的相关技术。这些课程为网络安全课程的学习奠定了良好的基础,为网络安全问题的解决提供了必要条件。

《计算机网络安全》是培养网络管理员,成就网络工程师课程体系中一个重要的组成部分。它属于“组网、用网、管网”中的“管网”部分。主要针对计算机网络的管理和网络应用专业岗位而设置。

二、《计算机网络安全》课程的培养目标

作为《计算机网络安全》课程设置的主要内容有:网络故障安全应急处理,黑客攻击造成的网络安全异常及诊断分析,病毒造成的主机网络异常诊断和分析,无线网络系统加固技术,网络安全架构设计和网络安全设备的部署,加密、解密技术及其应用,主机操作系统和应用服务器系统安全加固,故障后的数据恢复技术。对我们高职学生学习该课程,对应的职业岗位,主要是针对初级并界于中级的网络管理员以及为网络工程师职业打下坚实基础。要想成为中高级网络管理员必须经过后续课程的不断努力学习。

(一)职业所需的专业能力。(1)熟悉常见计算机病毒的现象特征,掌握其清除和防范技术,能清除常见计算机病毒,(2)熟悉操作系统的安全设置,能有效的保护所管理的计算机安全可靠运行,(3)掌握防火墙的原理及功能特性,掌握防火墙的配置技术,能保证园区网的网络设备可靠工作,(4)了解黑客的入侵过程,掌握防范黑客攻击的一般措施,能防范一般的黑客攻击,(5)掌握数据备份和恢复技术,能应对数据的急救处理。

(二)职业所需的通用能力。(1)网络安全的法律和法规意识。掌握我国制订的相关网络安全法规和法律知识,了解我国网络安全的发展趋势。(2)团队协作精神。网络安全是一个庞大而复杂的领域,需要团队的分工合作。(3)养成自学习惯。网络安全领域知识变化日新月异,需要不但学习,要培养“活到老,学到老”的自学习惯。(4)与人沟通意识。

三、《计算机网络安全》课程教学手段

“以职业活动为导向,以工作过程为导向”,本课程内容组织与安排遵循学生职业能力培养的基本规律,围绕职业能力目标的实现来展开。教学手段:虚拟、真实环境相结合。以学校的实训室为研究对象,按照项目实训步骤进行教学。教师在虚拟(计算机网络安全攻防实训系统,如泰谷网络攻防实验系统)和真实(计算机网络安全实训室)的网络安全环境中进行操作演示;学生在虚拟(计算机网络安全攻防实训系统)和真实(计算机网络安全实训室)的网络安全环境中进行操作练习;在实训室中,学生按分组用真实的网络软硬件进行网络攻防训练。并辅以课外学习,学习网站有:黑客基地(),黑客防线(.cn),中国黑客联盟(),中国黑客入侵组(),安全焦点()。然后输送学生到附近的校外实训基地真实的环境中学习锻炼,直接掌握职业岗位的需求知识和技能。

参考文献:

[1]辜川毅,主编.计算机网络安全技术[M].机械工业出版社,2009

[2]甘刚,曹荻华,王敏,王祖俪,张永波编著.网络攻击与防御[M].清华大学出版社,2008

篇6

关键词:计算机网络安全;课程教学;探索

国际的一体化进程逐渐加快,网络信息技术在社会经济的发展方面以及人们的生活当中越加重要。计算机的网络信息安全是信息技术发展的一个重要保证,为了更好地建设我国的网络的信息技术,培养网络安全方面的人才已经成为了一个关键。

一、计算机网络安全课程目前的教学现状

在我国各个高校当中,计算机网络安全的课程还大都处于传统的理论教学,在教授课程中存在理论知识过多,学生存在计算机方面的各个课程之间关联性不强的问题。然而,就网络安全这一门学科来说,其本身就是涉及面极广的综合性学科,与计算机科学学科、网络技术学科、安全技术学科、密码技术学科以及数论和信息理论都有着密切关联。如果在该学科的教学过程中,仅仅是单独谈论本学科的知识理论,和其它学科脱离的话,很容易造成课堂枯燥,学生学习被动的情况,严重影响教学成果,所以,势必要加强该学科课程的改革。另外,对于计算机网络安全的性质来说,其是一门工科性的课程。但是由于该学科的设备需求较多,实践操作的教学环境难以搭建,使之硬件设备匮乏。在一般的院校内都只配备了基础教学所用的交换器以及路由器这两种设备,因此课程的开展在很大程度上受到限制,只能做一些关于路由器和交换器的基础实验操作。但课程内的防火墙设置、安全网关的设置,检查入侵系统以及网络这些对设备要求较高的实验就没有办法操作。另外该课程在理论知识的过于偏重,在考核学科知识的考核方法大都只有单一的闭卷笔试。考核内容也只局限于局域网和广域网的技术运用以及网络工程的规划设计等方面理论知识。这就导致学生在学习该课程的时候,习惯于应付考试,把知识的掌握仅限于理论知识的死记硬背当中。这样的考查方式不仅不能让学生真正的掌握所学知识,更加无法做到知识的灵活运用。同时很多学生由于课本理论的背诵不够熟悉,还会在考核中实行舞弊抄袭的不良行为。可见这样的考核制度并不能带动教学成果的提高,还会在一定程度上对学生素质进行不正确的引导。

二、关于该课程教学方法的探究

(一)关于理论知识的教学方法探究

计算机网络安全学科的开设是为了让学生更加全面地掌握网络安全的基础理论和实践操作。只有在对理论知识的学习中才能更好地掌握维护网络安全的方法,增加关于网络安全的维护意识,进而为全面保障信息网络的安全运行奠定基础。在进行该学科的学习之前,老师可以引导学生对于之前的计算机网络技术进行复习,在之前的网络技术的学习中由于没有深入了解过网络体系结构,也只是对网络设备的工作原理粗略了解。由于网络安全的学习是建立在网络体系结构之上的,前期的不深入教学让该学科的教学面临困难。所以在进行该学科的正式授课之前,引导学生对相应的引入知识再做复习和了解是十分有必要的。此外,为应对网络攻击的手段不断变化,授课教师应当在教学过程中对知识面进行重新筛选,抛弃传统课程中的陈旧理论,根据实情补充更加有利于现代网络安全维护的新鲜内容,让课程的讲解伴随着行业的发展做出新的变化。理论知识的教授要多加结合真实网络发生的安全事件,引导学生在学习过程中可以将知识转变为实际操作能力运用到网络安全的维护上。通过课程与行业的现实接轨,让学生更多地掌握新知识与新技能。斯诺登事件进入课程就是行业更新的一个很好的实例。另外,在本专业的就业资格证书的获取要求中,应当从社会需求角度出发,要求学生不仅要学会计算机网络安全的基本设置,还要有学以致用的能力,在课程设置上可多采用相关情景教学,整合知识,让学生在学习过程中逐渐理解职业化。在学习中,同样可以引进资格证书的测试题目,鼓励学生通过考试获取相关证书。

(二)课程教学中的实践操作

教师在课程教授过程中,可以采用引导式的教学方法,在课程中引用“兴奋剂”,激发学生的学习兴趣,例如在课程黑客攻击方法的讲解中,可以通过放映电影《黑客的自白》,让学生在观影过程中逐渐对黑客攻击产生兴趣,让学生在欢快的课堂氛围中掌握知识。另外,案例教学方法也是一个很好的教学方法,在课程中穿插真实案例,让学生在当中发现问题并尝试解决,调动学生的积极参与学习的能力。例如计算机病毒的教课中,可通过实例分析鼓励学生编写实验性的病毒程序与对应的清除程序,让学生在参与过程中掌握知识。除却以上两种教学方式,也可以将任务式驱动运用到教学中,这有利于学生动手能力的提高。用将一个任务分解、实施再进行总结的方法,让学生的兴趣得到激发,增加其求学欲望。例如将校园网安全维护作为一个总体任务,在教学中把任务分成多份,如防火墙配置系统、检测入侵系统、安全应急规划、网络信息方面的保密措施等多个子任务,从而展开教学实验活动,通过任务的完成与总结,加深知识的理解和掌握。同时,让学生在操作中具备整合新旧知识的联系,始终熟练于知识的运用。同时,学生在此阶段可尝试参与小型局域网的建设和安全维护。

三、结束语

在计算机的各个学科分区中,计算机网络安全可以说是其发展最为迅速的一个分支。为了让本专业学生能够将知识实际应用到之后职业中,除了基础理论知识的教授,更加要注意学生实践能力的培养。面对该专业的发展,应当积极对其课程的改革进行探索,在课程设计中明确专业培养的目的,调整课程的授课体系以及改善教师授课的授课方法,让学生在本专业的学习中能在兴趣的引导下提升知识的掌握程度,为计算机网络安全的发展培养出适应社会行业的新型人才。

作者:郭拴岐 单位:陕西警官职业学院

参考文献:

[1]莫永华.《计算机网络安全》课程体系教学改革的探讨与实践[J].现代计算机(专业版),2012,13:43-45+51.

[2]赵宏,王灵霞.高校计算机网络安全课程教学改革与实践[J].兰州文理学院学报(自然科学版),2015,01:113-116.

篇7

关键词:ARP欺骗攻击;网络安全意识;问题情境;职业素质

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)35-0100-03

Abstract: This paper aims to integrate the network safety consciousness, real problem situation, professional quality concept into the college experimental teaching process under the strategy of network power, to stimulate students' enthusiasm and initiative, and guide students to find, analyze and solve the problem, to sum up the experiment in the form of lists. Ultimately, the "student oriented, supplemented by teachers" teaching ideas are reflected, and students' practical ability are enhanced.

Key words: ARP spoofing;network safety consciousness; problem situation; professional quality

1 引言

2014年来,中央网络安全和信息化领导小组组长多次提出了“没有网络安全就没有国家安全”以及“建设网络强国”的重要论断。2015年政府工作报告提出的“互联网+行动计划” 体现出信息化对网络发展巨大推动作用和以网络为载体的数据驱动巨大魅力的同时,也呼唤着人们通过网络的进一步发展来不断提升网络安全的能力和意识。两届国家网络安全宣传周活动的开展也为加强全民网络安全宣传教育、提升网民的网络安全防范意识和技能提供了良好的途径。

网络安全上升到国家战略层面,各类网络攻击和窃取事件的频发驱动信息安全需求急剧增加,目前网络安全普遍存在的问题是信息安全意识不强、缺乏整体安全方案、没有安全管理机制、系统本身不安全以及缺少必要的安全专才。

网络安全意识比技术更重要。作为培养网络专业技能人才的一线高校教师,在平常实验教学中除了借助各种安全设备和环境完成实训内容外,更重要的是提升学生的安全意识和处理安全事故的能力,在提高专业技能水平的同时培养学生的职业素质,因此设计好网络安全实验课程显得尤为重要。本文以ARP欺骗攻击与防范实验教学为例,探索在真实网络安全情境下,新型安全课程实验教学模式的改革以及教学效果。

2 ARP欺骗攻击原理

ARP协议是以太网等数据链路层的基础协议,负责完成IP地址到硬件地址的映射。工作过程简述如下:1)当主机或者网络设备需要解析一个IP地址对应的MAC地址时,会广播发送ARP请求报文。2)主机或者网络设备接收到ARP请求后,会进行应答。同时,根据请求发送者的IP地址和MAC地址的对应关系建立ARP表项。3)发起请求的主机或者网络设备接收到应答后,同样会将应答报文中发送者的IP地址和MAC地址的映射关系记录下来,生成ARP表项。从ARP工作机制可以看出,ARP协议简单易用,但是却没有任何安全机制,攻击者可以发送伪造ARP报文对网络进行攻击。伪造ARP报文具有如下特点:伪造的ARP报文中源MAC地址/目的MAC地址和以太网帧封装中的源MAC地址/目的MAC地址不一致;伪造的ARP报文中源IP地址和源MAC地址的映射关系不是合法用户真实的映射关系。目前主要的ARP攻击方式有如下几类:仿冒网关攻击、仿冒用户攻击(欺骗网关或者其他主机)、泛洪攻击。

3 问题情境设计

教学情境是课堂教学的基本要素,有价值的教学情境一定是内含问题的情境,它能有效地引发学生的思考。问题情境的创设,对于学生学习兴趣的激发起着决定作用。因此,如何设计具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以激发学生一定的情感,就成为教学之初需要考虑的问题。

在一个没有防御的园区网中爆发的ARP病毒会造成网络丢包、不能访问网关、IP地址冲突等问题,实验室所有主机分配的是同一网段IP地址,接入交换机,预先在教师机上开启Sniffer嗅探者软件,运行数据包发生器,修改后的ARP广播报文会持续被发送到当前局域网中,为学生建立一个真实园区网面临的问题情境,接下来引导学生按照“发现问题-分析问题-解决问题”的顺序完成实验内容,提升自己的安全意识和实践能力。

4 实施过程

4.1 实验环境

实验室所有主机处于同一网段,类似如下所示的拓扑图环境:

4.2 问题情境的构造

教师机IP地址为172.16.75.105,在本实验中充当攻击者身份。首先构造用于攻击的ARP欺骗报文,在Sniffer软件上定义好过滤器后,开始捕获报文,首先将教师机的ARP缓存清空,尝试PING网关,停止捕获并显示结果如下图所示,

发送当前的帧之前做如下修改:(1)更改源IP地址为网关IP地址;(2)更改源MAC地址为伪造的MAC 地址11-22-33-44-55-66;(3)更改目的IP地址为任一同网段主机IP地址;(4)更改目的MAC地址为全F值。设置为连续不断地发送帧,启动数据帧发生器,此时当前网段会充斥着此类ARP广播报文。

4.3 问题情境的呈现

以4-5人为一组,以真实的网络管理员遇到的企业局域网故障为案例,向学生说明经常受到的网络攻击来自于网络内部,表现为访问互联网时断时续,打开网页或下载文件的速度明显变慢,甚至无法访问公司的Web服务器等资源,严重影响了企业办公业务的正常运行,公司领导对此很不满意,要求立刻彻底解决问题。要求在实验报告上完成每步测试内容并填写检查结果。此环节注重引入职业教育理念,既要注重技能锻炼,又要注意素质培养。立足本职岗位,敢于承担责任,从工作中发现问题是什么,为什么到怎么做,同时培养学生的团队意识。

4.4发现问题

此环节旨在让学生运用已掌握的网络维护技能发现当前局域网存在的问题,通过观察学生在测试环节中采用的方法,可以了解到学生能否快速有效地定位网络中的故障,在不投入新的设备情况下解决问题。

通过观察,多数学生会按照如下测试步骤检测网络状况:1)检查本机网络连接情况及IP地址是否有效;2)检查与同一网段内其余主机连接情况;3)检查与网关连接情况;4)检查与DNS服务器连接情况;5)检查与Web服务器连接情况。这一过程旨在帮助学生基于收集到的测试数据判断问题症结点的能力,只有在充分调查研究的基础上具体问题具体分析,才能把存在的问题症结点找准、找实、找透,才能开对方子,做到对症下药。

4.5分析问题

根据课堂反映来看,绝大多数学生在实施到第3步时发现PING网关IP地址不通,并且重启机器后症状依旧,没过多久又会产生丢包现象。不少学生通过使用ARP -a命令发现学习到的网关MAC地址是伪造的11-22-33-44-55-66,进而判断出问题在于网关MAC地址被篡改,通过使用Sniffer软件,可以嗅探到局域网内充斥着大量的ARP报文,并且通过抓包分析,发现源IP地址为172.16.75.254的网关的MAC地址为11-22-33-44-55-66。此时需要引导学生去思考两个问题:一是为什么主机会无条件更新,二是如何防范此类错误。结合课本上提到的TCP/IP协议栈的脆弱性,部分同学会得出主机并不对收到的ARP报文进行检查,从而导致PC主机更新本机ARP缓存里的网关MAC地址的结论。

这个分析问题的过程注重培养学生遇到问题的应变能力,这种能力的训练对于今后可能从事的网络运维岗位而言,是非常有必要的。

4.6 解决问题

明白了问题的原因,如何解决问题就是一个水到渠成的过程。通过几分钟分组讨论的形式,最后总结了几组的意见,归纳出两种解决思路:一是主机对于收到的ARP伪造报文不进行更新操作,二是限制此类ARP广播报文在局域网内的泛洪。此时,结合实训指导书内容,教师提出两种解决方案让学生选择,一是在局域网内各台主机上静态绑定正确的网关MAC地址,这样即使主机收到了虚假MAC地址也不予以更新;二是在交换机各端口上设置单位时间内允许通过的ARP报文数量的阈值,超过阈值则关闭端口。同时让学生分组讨论,对这两种方案的优缺点进行比较,最终得出如下的结论,方案一因为要在局域网内每台主机上配置命令,工作量较大,网关MAC地址一旦改变又得重新配置,而且治标不治本,不能有效遏制网段内ARP报文造成的广播风暴,网络传输性能较低;方案二只需在交换机端口上进行配置,与网关MAC地址无关,如果再在端口上划分好VLAN,将会进一步限制广播报文的传输范围。

4.7 实验总结

总结既是自己对于实验的理解归纳,也是对整个实验过程的回放,既要总结有所收获的地方,也要归纳出不足之处。通过将实验全过程中涉及现象、情境及步骤列成问题清单,让每位学生都能从实验中总结出得与失。最后借鉴翻转课堂的思想,邀请一位学生就实验目的、方法、步骤进行口头陈述,由其余学生进行补充,从而获得更深层次的理解。

5 结语

通过网络安全实验课程的教学尝试,以及学生的反映来看,收到了一定成效。总结起来达到了三个目的,一是探索网络安全意识、网络安全技能并重的新型网络安全实验教学方法,二是引导学生进入实际问题情境中,深入角色,积极主动地去发现、分析及解决问题,三是将个人责任感、团队合作等职业化素质理念融入到教学过程当中,培养主人公意识。在教学过程中需要注意对于课堂进度以及时间的把握,如学生遇到难点应及时进行引导,推动进程。

参考文献:

[1] 迟恩宇,刘天飞,杨建毅,王东.网络安全与防护[M].电子工业出版社,2009.

[2] 叶成绪.校园网中基于ARP协议的欺骗及其预防[J].青海大学学报: 自然科学版,2007(3):59-61.

[3] 秦丰林,段海新,郭汝廷.ARP欺骗的监测与防范技术综述[J].计算机应用研究,2009(1):30-33.

[4] 孟令健.计算机网络安全ARP攻击行为的防范研究[J].齐齐哈尔大学学报: 自然科学版,2013(3):9-11.

[5] 郭会茹,杨斌,牛立全.ARP攻击原理分析及其安全防范措施[J].网络安全技术与应用,2015(6):5-6.

[6] 刘名卓,赵娜.网络教学设计样式的研究与实践[J].远程教育杂志,2013(3):79-86.

篇8

Key words: network security;GNS3;ACL;experiment course

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)25-0176-02

0 引言

随着我国高等教育改革,应用技能型人才成为大部分高校的人才培养目标。网络安全是网络工程相关专业的一门理论与实践并重的核心课程。对于大部分二本院校的学生,充足的高质量的实践教学可以帮助他们理解“枯燥抽象”的理论知识,提升学习兴趣,提高综合实践能力。

目前开展网络安全实践教学存在着一些困难和问题。第一,大部分的实验设备(如路由器,防火墙,服务器等)价格昂贵,维护成本高,很多院校只能负担少量的设备,不足以满足日常教学需要。第二,学生作为初学者,对于硬软件环境不熟悉,容易出现错误,无法再恢复实验环境,从而影响实验效果。第三,知识更新快,而实验室设备往往不能做到及时更新。综上的这些问题往往会导致实验课时不够,该做的实验没做,或只能进行简单的实验。

1 GNS3模拟器介绍

使用模拟器软件搭建仿真实验环境,可以降低投资成本,减少物理损耗,便于教师监控学生的实验进行情况,也让学生能在课下反复练习,提高实践能力。

GNS3是可以运行在多平台上的图形界面网络虚拟软件。可以通过它完成CCNA,CCNP,CCIE等Cisco认证考试的实验模拟操作。该软件包含了路由器、交换机、防火墙、主机等模块,用户可以根据需求运用不同设备搭建网络实验环境。虽然思科的另一个模拟软件PACKET TRACER更加简单易学,但它有很多命令并不支持,只能作为网络基础的入门学习。GNS3是在计算机中虚拟出网络设备并安装相应的操作系统,虽然占用较多资源,但支持大部分命令,能真实模拟网络设备的行为。下面的这个网络安全实验就是在GNS3环境下运行,但无法用PACKETTRACER软件(PT软件缺乏关键命令)。

2 实验举例―时间ACL仿真实验

GNS3可以仿真很多PT软件不能完成的网络安全实验,如访问控制表ACL配置,PIX/ASA防火墙实验,VPN实验等等。在本例中,使用GNS3搭建实验拓扑,进行时间ACL配置并验证。

2.1 时间ACL实验拓扑结构设计

首先按照实验所要求的网络拓扑图(如图1所示),在GNS3的工作区域中增加设备。本实验需要1台路由器,2台交换机和3台PC机。其中路由器为主要设备,可选2600或更高级的路由器,路由器需要有三个端口分别为E0,E1和S0。

2.2 时间ACL实验配置

在GNS3中搭建好实验环境,配置好相关设备IP地址后,可以在路由器上进行具体的时间访问表配置。

①创建时间段,命名为myhttp。

Router(config)#time-range myhttp

Router(config)#absolute start 1:00 1 December 2014 end 24:00 31

December 2014 periodic Saturday 7:00 to Sunday 22:00

②创建扩展访问表,将时间段附加在访问规则中,在该时间段内除了主机10.10.10.50,禁止任何机器ping主机10.20.20.100。

Router(config)#ip access-listextended101

Router(config-ext-nacl)#permiticmphost 10.10.10.50 host 10.20.20.100 time-range myhttp

Router(config-ext-nacl)#deny icmp any host 10.20.20.100

time-range myhttp

Router(config-ext-nacl)#permitipanyany

③将规则应用到指定端口。

Router(config)# interface ethernet1

Router(config-if)#ip access-group 101 out

时间访问列表还有很多模式和组合可以在这个实验中进行,在本例的基础上还能进行很多其他协议的实验。使用GNS3模拟软件可以方便学生在课下对本实验进行补充和扩展,加深对访问控制表的理解和掌握。

2.3 实验结果验证

首先使用show clock命令查看路由器的当前时间,再使用clock set命令将路由器时间改为试验中的myhttp时间段。然后在另2台PC上分别用ping命令测试到主机10.20.20.100的连通性。按照之前设置的ACL规则,主机10.10.10.50可以连通10.20.20.100,但另一台机器不能。

篇9

【关键词】网络安全 教学 改革 探索

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)03(a)-0000-00

1 概述

《计算机网络安全》课程是物流信息技术专业一门核心课程。其本身就可以构成一门学科,涉及计算机、计算机网络、数据通信、密码学、数学、法律、管理等多门学科领域,理论与实际联系紧密,是一门实践性很强的专业技术课。随着网络技术的不断发展,计算机网络安全内容不断的更新,新知识、新技术以及新问题也随之而来。如何充分利用课堂教学,把学生培养成为符合新时代要求的应用技能型人才,已成为这门课程教学改革急需解决的问题。

2 《计算机网络安全》课程教学的现状分析

《计算机网络安全》是一门强调理论与实践相结合的专业性非常强的课程,课程知识近年来发展迅速,涉及面广,内容丰富。从目前教学现状分析,存在以下问题:

2.1生源素质问题

目前高职的学生高考分数都不是很高,基础和素质相对不是很高,对该课程的学习有点畏惧。

2.2教材问题

目前大部分教材选取的内容与计算机网络的发展不协调,导致了课堂教学知识与实际相脱节,学生不能了解或掌握最新的网络技术,教材的内容大部分以理论为主,实训内容相对较少。

2.3教学方法问题

目前的教学方法基本沿用以课堂教学为主,实训为辅的传统模式。学生学起来觉得枯燥无味,调动不起学生学习的积极性。

2.4实训设施设备问题

随着网络技术的发展,学院实训室为本课程所提供的实验设备严重不足,主要体现在设备陈旧、性能不足,这使许多新技术、新方法无法通过实验验证,不利于学生掌握。

3 《计算机网络安全》课程改革与探索

3.1教学内容的改革

本课程教学内容改革紧紧围绕着高职用应型人才培养的主线,突出基础理论知识的应用和实践能力培养的原则,以应用为目的,以“必需、够用”为度,加强针对性和实用性。对教材内容进行一定的含取,不断充实和更新教学内容,如在教学过程中加入最新出现的网络安全问题,与实际接轨。加大了课程实训的比例,做到理论课与实训课达到1:1比例。

3.2教学模式的改革与探索

3.2.1教学手段的改革

在理论教学手段上,打破以纯理论讲授教学的方式,采用了视频教学和多媒体教学相结合。一些难理解的理论知识,进行实时演示,边讲边操作,做到声像并行、视听并行,使学生感知直接、理解起来更容易,不仅充分表达了教学内容,而且还提高了课堂教学效果,激发了学生的学习兴趣,使学生在课堂教学中获得了更多的课外信息,有豁然开朗的感受。

3.2.2教学方法的改革

在教学中根据教学内容的不同,分别采用不同的教学方法,如小组讨论、案例教学、模拟攻击实训、启发式教学等。比如,在学习网络防火墙时,事先布置学生到网上查找3种以上的防火墙产品的主要性能指标和参考价格等数据,然后在课堂上进行小组讨论,使学生在加深理解课堂内容的基础上并加以拓宽,比较并总结各种防火墙的优点和缺点,做到还没有毕业,就对市场上大部分防火墙的产品与性能有了深刻的了解。针对计算机网络安全课程理论偏多、讲授困难的情况,尽可能地收集相关案例,进行案例教学。另外,还坚持采用启发式教学方法,以培养学生独立思考和自学能力,激发学生的学习积极性,提高学生的自信心。如在讲帐户策略时,学生对复杂密码和简单密码的设置区别不是很清楚,为此我就要同学们下载了一款破解密码的程序,分别对自己用复杂密码和简单密码的设置进行破解,从破解用的时间和难易度等方面进行比较,写出实验心得,取得较好效果。在讲木马攻击时进行模拟攻击实训,让学生下载灰鸽子程序,在学生的机器上配置好木马程序,然后种植到我的教师机上来,我一点击该程序,立马就中了他的木马,效果良好。

3.2.3实训教学模式的改革

在实训课中,强调增加技能性和综合性实践教学内容,由浅入深,步步为营。大量使用操作简单但又具有代表性的实验,如利用office本身具有对文件进行加密的功能,对自己创建的新文件进行加密,然后又下载一款针对文件解密的软件,对该文件再进行解密。当实验成功后学生兴趣盎然,主动提出了如果我有很多文件,需要对它们一一的加密吗?不需要,我们只需要把这些文件放到一个文件夹里,对这个文件夹进行加密就可以了!这就引申出了如何对文件夹进行加密、如何对压缩文件进行加密的学习要求,大大提高了学生学习主观能动性,由以前的“要我学”变成了“我要学”。

3.2.4考核评价方式的改革

考核评价方式,在很大程度上左右着学生的学习态度,特别是自控能力较差的学生。在传统的考核评价方式中,一般都采用期末闭卷笔试,总评成绩以期末考试成绩为主。这容易导致学生平时学习积极性不高、对做实验不重视、在临近考试时死记硬背搞突击。对以上缺点,本课程进行了以下考核评价方式改革:(1)平时上课考勤和作业练习,老师最终根据学生出勤率以及作业完成情况给平时成绩,平时成绩按20%记入总评成绩;(2)上机实验,老师都要检查打分,实验平均成绩按40%记入总评成绩;(3)期末考试采取开卷笔试,题型灵活多样,成绩按40%计入总评成绩。通过以上多种考核评价方式,许多学生改变了平时学习不积极、考试前临时抱佛脚的不良学习习惯,同时也使学生改变了只重视理论学习。不重视实践能力的现象,全面检查了学生的综合素质,避免了高分低能。

篇10

计算机网络安全是计算机网络专业的核心骨干课程,现有课程体系及教学实施过程中存在的问题是理论教学内容偏多。网络安全是涉及计算机科学技术、网络技术、信息技术、数字密码技术等多学科的综合性学科。从事该课程的教师也因为实验室攻防条件限制、实训环境设置简单等问题,不能很好引导学生理解该课程,为该课程的教学实施打了折扣。

该课程的考核方式与评价体系相同于传统课程,偏重于理论考核,大多是闭卷笔试。难以做综合能力与创新能力的评价,学生为了应付考试,把主要精力放在了死记硬背课本和课后习题上。这样的考试不利于学生对知识的全面掌握,不能全面反映学生对课程的实际掌握情况,更难于衡量学生对知识的运用能力和实际动手能力,还容易出现抄袭、作弊等违纪现象,由于实验环境的不稳定性,在实践考核环境中也存在操作困难的情况,这些情况不利于教学水平的提高,更不能充分发挥考试的导向和人才培养的指导作用。

2、内容改革,教材先行

由于网络安全技术的快速发展,要求《计算机网络安全》教程必须紧跟科学技术前沿,因此教学内容改革势在必行,必须脱离传统的文字教材范畴,在文字教材的基础上增加多媒体教学资源和网络课程作业。

(1)文字教材。文字教材是教学的基本依据,对学生知识的学习有先导的作用。一本好的教材如同一位好的导师,应当以学生的认知规律为主线,以项目任务单元构建学习章节,阶段性的安排学习内容,打破传统教学教材,让学生可以深入浅出的了解网络安全的知识,形成良好的学习习惯。

(2)网络课程作业。适量的作业练习是必须的,可以拓展学生的学习思路,更加牢固的掌握所学知识。利用网络多媒体技术制作网络课程作业,学生采用网上答题等方式,结合邮件方式,可以快速实现作业的批改。

因此,教学资源、教学内容的改革不再局限于文字教材而是涉及多媒体教材、网络课程在内的多种教学内容改革方式。

3、方法创新,项目驱动

网络安全课程是一门实践性很强的课程,只有通过应用才能掌握知识。在具体学习过程中,引入项目驱动的教学方法,根据课程的性质、特点、学习对象、教学目标、教学大纲、教学内容、多媒体辅助方式等方法进行多种方法的教学。

(1)“项目驱动”教学法。“项目驱动”教学方法的核心是教师在精心为教学设计的项目下,通过自主学习、协作学习、讨论学习、探究学习等方式来完成任务在探究解决问题的途径中,学生既学到了知识,又培养了能力,更重要的是提高了学生的探索创新精神、动手实践能力和与人合作能力。在完成项目的过程中,学生始终处于主动的主题地位,教师是学生学习的组织者、服务者和导航者。

(2)多教学方法交叉使用。使学生由接受者转变为主动参与者,在发挥教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用。引导学生去思考、去探索、去发现,鼓励学生大胆提出问题。使学生在实验室主动进行实验学习、在实验室以外也能自主学习。本课程必须在多媒体网络教室上课,把集中辅导和上机实验合二为一。

(3)“项目协作”教学法。该教学方法依据学生的能力、知识储备等相关因素,将学生以小组的形式进行教学。小组成员通过相互合作,进行网络的模拟攻击,而另外的成员则进行防御。通过小组之间的互动、分析讨论,从而引申不同的思考方向,同时结合校企项目,教学中安排学生社会调查内容,采取组织或者自由形式参观一些较大规模的网络环境和安全项目,进而构建出个人对于学习内容的系统知识。

4、模式探讨,讲演教学

对于学生来说,学习的目的在于掌握一定的技能。网络安全课程内容多,各个内容之间没有联系少,学生学习时往往感觉学习困难,因此,在教学时可以改变传统的逐章教学的方法,设计网络安全的框架结构,在教学中逐步将这个框架清晰化,具体化。构建一种以学生为主体、以教师为主导、以网络安全框架内容为主线的基于实际项目的教学模式。该模式旨在探索出适合高职学生学习《计算机网络安全》的“讲演”教学模式,以便更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和计算机网络安全防护应用技能解决具体实践问题的能力。

整个教学模式中教师总是起到导学的作用,教师的作用就是尽量激发学生对本课程的学习兴趣,提出问题、并解决问题。该课程教学模式的学生引导过程如下:

(1)激发学生的兴趣。兴趣是最好的老师,学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象,总是主动、积极地去探究。根据教材内容的引导案例,结合校企项目,引导学生探讨网络安全问题,让学生有参与的机会,谈谈他们对网络安全知识的认识,然后和他们交流,并介绍该部分教学内容的安排,这样既拉近了师生距离,同时也便于掌握学生情况,给学生的学习增加了兴趣和动力。

(2)创设网络安全背景。网络安全背景创设必须有利于学习者对所学内容的意义上构建的。网络安全课程虽然都是围绕网络在进行介绍,但是课程内容具有很大独立性,不像很多课程的搭积木特点。这种课程一方面具有个别内容学习耽误不影响后续学习的优点,也带来学生觉得知识太散,不容易归纳掌握的缺点。因此作为教师结合网络安全知识总结教材体系是重要工作,整个教材的内容实际上可以按网络安全框架进行展开。教学中直接给学生一个框架,因此需要在教学中设计一些网络环境的背景,涉及有针对性的安全问题,变成学生脑海的直观印象。

(3)提出问题。在教学过程中除了要创设背景、激发学生的学习兴趣外,最重要的是要培养学生的分析问题和解决问题的能力,利用各种方法选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件作为学习的中心内容,让他们课后搜集资料、寻找答案,促进他们的学习兴趣。

(4)项目协作。为使学生的知识体系更为合理,教师应尽可能组织学生协作学习,并对学习过程加以引导,使之向有利于知识建构的方向发展。合理安排网络攻防实验课,使学生自发分组进行对抗。这些项目主要有:网络安全研究性调查、小型企业网络机房安全规划、红蓝网络攻防对抗、网络实时安全管理模拟等,以加深学生对所学内容的理解。