網絡信息安全項目驅動教學法研究

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網絡信息安全項目驅動教學法研究

摘要:

針對《網絡信息安全》課程中所存在的各種問題進行深入分析,提出將項目驅動教學法引入到該課程的教學活動之中,希望通過該方法在一定程度上解決這些問題。本文在介紹項目驅動教學法的基礎上,重點討論其在《網絡信息安全》課程中的應用過程,并對該方法的優勢和不足進行了分析。

關鍵詞:

網絡信息安全;項目驅動教學法;教學改革

《網絡信息安全》是一門內容豐富、知識點眾多的課程,既包含基礎理論知識,也包括實踐應用技術。本文針對《網絡信息安全》課程教學過程中所存在的問題,深入分析課程內容特點,探討如何將任務驅動教學法引入該課程的教學活動中來,并將教學改革活動的結果進行分析,總結課程教學改革過程中的經驗和教訓,為提高《網絡信息安全》課程教學質量提供一定參考。

一《網絡信息安全》課程現狀與問題

目前,由于受各方面因素的制約,我國高?!毒W絡信息安全》課程在開展過程中主要存在以下三方面問題,這些問題嚴重影響了該課程教學質量的提高。

(一)教學內容陳舊

多數高?!毒W絡信息安全》課程均要求選取指定的教材,筆者對目前出版的包括21世紀教材等多本教材進行分析,發現教材內容基本都包括以下方面:網絡信息安全概述、操作系統安全、網絡實體安全、數據庫安全、數據加密技術、防火墻技術、計算機病毒防治等。以計算機病毒防治技術為例,文中所列舉的病毒示例多為“愛蟲”、“求職信”、“灰鴿子”等多年以前的病毒,而對其相關變種病毒的防治卻很少涉及。

(二)課程教學方法單一

由于受到教學習慣等因素的限制,《網絡信息安全》的教學方法多采用講授法。對于如計算機網絡安全基礎、數據加密等理論性較強的內容來說,講授法是適合的;但是,對于網絡攻防、實體安全等強調技術性和實踐性的內容來說,講授法并不合適。

(三)對實驗教學環節重視不夠

實驗是《網絡信息安全》課程的重要環節,但是在實際的教學活動中,實驗教學并未受到足夠的重視。長期以來,高校對于實驗環節存在很多偏見,認為實驗只是理論課教學的補充,在師資力量的投入以及課程安排方面均有所欠缺。為了解決《網絡信息安全》課程中存在的各種問題,除了更新教學內容、加大師資投入外,必須在教學活動中引入新的教學方法,項目驅動教學法就是一種有益的嘗試。

二項目驅動教學法應用

項目驅動教學法以建構主義學習理論為基礎,它是教師制定或師生共同協商制定項目并且共同完成這些項目的教學活動過程。與其他教學方法不同,任務驅動教學法不再以教師為中心,學生成為了真正的學習中心,除了前期教師的帶入、過程中的指導以及后期的檢查外,更多的學習活動是學生完成。項目驅動教學法的執行必須經過精心的設計,每一個環節均需要教師做好備課工作。

(一)應用階段

項目驅動教學法并不是一種獨立的教學方法,在使用該教學方法時,應該注意與其他教學方法的配合,項目教學法的使用前提需要學生對《網絡信息安全》課程的基本內容和關鍵理論知識有一個比較充分的認識之后進行。整個課程進行過程中可以將總學時劃分為三個階段:課程開始階段應該以傳統的講授法、舉例說明法等傳統教學方法為主,讓學生在短時間內獲取足夠多的專業知識。當總學時進行到三分之一時,開始在教學過程中加入項目驅動教學法,此階段宜采用循序漸進的原則,項目難度由易到難,重點在于讓學生在解決問題的過程中消化課程內容,掌握分析問題、解決問題的方法,同時激發學生學習熱情。當總學時接近尾聲時,重點采用項目驅動教學法,通過綜合性項目讓學生對課程整體內容進行綜合運用,提高學生對知識的掌握水平。以上課程教學方法與學時關系的確定是根據特定教學目標、教學內容以及總學時安排制定的,其他教師在使用時可根據具體情況對比例劃分進行調整。

(二)項目設計

項目設計是項目驅動教學法的關鍵內容,在教學項目設計階段,我們以學生特點和教學目標為出發點,以教學大綱為依據,采用網絡信息安全虛擬實驗平臺為總項目,以章節實驗內容為分項目,讓學生在構建實驗平臺的過程中掌握相關知識,同時在一定程度上也能緩解《網絡信息安全》課程內容陳舊、實驗環節重視不足的問題?!毒W絡信息安全》項目驅動教學法相關項目可以包括以下部分:

1.配置虛擬機

VMwareWorkstation是一款優秀的虛擬機軟件,目前其最新版本為12.X.X,該軟件具有良好的適應性,支持所有的主流操作系統和CPU。為完成網絡信息安全課程任務,需要在虛擬機軟件中配置Windows2003和Ubuntu兩種操作系統。

2.安全工具軟件

主要包括網絡監聽工具(如WinSniffer、pswmonifor等)、密碼破解工具(如PGP、MD5轉換器等)、數據恢復工具(如EasyRecovery等)、網絡掃描工具(如MyLanViewer、NetBScanner等)。由于安全工具軟件種類較多,且發展較快,所以在安裝時可以根據具體情況進行動態調整。

3.構建實驗場景

根據課程內容安排,讓學生根據各知識點構建實驗場景,設計實驗步驟,利用安全工具軟件完成實驗過程。以協議安全分析為例,我們這里要求學生設計一個實驗,通過該實驗可以了解DOS攻擊過程,并分析TCP協議缺陷。

(三)項目實施

項目實施是指學生在教師的指導下,按照項目要求,完成相關任務。在這一過程中,學生是教學法的中心,教師的角色是指導者、組織者和監督者。學生應充分發揮主觀能動性,在項目進行過程中不斷提高知識的掌握水平。教師在項目實施過程中要掌握項目進展,及時為學生提供指導意見,積極組織學生進行討論。

(四)項目評價

項目評價是整個教學法的最后階段,評價方式包括學生自評、小組互評與教師評價相結合的方式,也可以采用項目答辯的方式進行。對于項目的評價,我們既要重視最后項目的實現效果,也要關注項目實施過程中學生的表現以及學生對于知識的掌握程度,切忌主觀武斷,要充分聽取學生陳述,全面掌握項目完成情況,給予學生項目公正、合理的評價。

(五)實踐效果分析

項目驅動教學法在長春理工大學計算機學院2013級網絡專業兩個班級的《網絡信息安全》課程中進行試用,并將這兩個班級年級的教學效果進行對比,結果發現,采用項目驅動教學法的學生在理解網絡安全知識、掌握安全技能方面優勢明顯,尤其在動手實踐能力方面更為突出。這些優勢主要表現為:(1)成績方面:分別對2012級和2013級網絡專業同學使用相同知識點、相同難度水平的試卷進行考察,2013級同學的平均成績明顯高于2012級同學;(2)競賽方面:分別對2012級和2013級網絡專業同學的競賽情況進行統計,2012級參加各類網絡攻防大賽的人數僅為2人,2013級參加攻防大賽的人數達到了9人,并取得了不錯的成績。雖然以上的分析方法存在一定的片面性,但是卻能在一定程度上體現項目驅動教學法的優越性。

作者:從立鋼 王楊惠 祁暉 單位:長春理工大學計算科學技術學院 長春理工大學化學環境工程學院

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