关于计算机病毒教学的几点建议

彭国军　张焕国

摘要本文首先分析了目前计算机病毒教学中普遍存在的一些不足，然后对计算机病毒的大致知识体系结构进行了小结，最后针对如何提高计算机病毒教学质量提出了几点建议。

关键词计算机病毒教学演示传染课件

计算机病毒一直就是计算机专业中计算机安全保密、计算机数据安全等相关课程的一个重要知识点。近几年，国内有不少学校将计算机病毒作为一门单独课程进行讲授，如武汉大学信息安全专业开设了“计算机病毒分析与对抗”课程，加拿大的卡加利大学为大四学生提供了一门“计算机病毒与恶意程序”的课程，修课的学生将会自己撰写病毒并进行测试。计算机病毒课程的重要性得到体现。

本文主要讨论目前计算机安全相关课程中的计算机病毒知识点在教学中的一些问题。

1 目前的病毒教学状况

计算机病毒技术发展迅速，但计算机病毒的理论发展却一直比较缓慢。在针对计算机病毒的教学上，目前还有不少高校的大部分或全部教学内容和不少初高中病毒课程的教学内容相似，国内普遍存在病毒教学内容过于陈旧、病毒教学远远落后于目前的实际病毒技术发展的问题。

另外，因为种种原因（如教学观念保守等），大部分授课教师在对计算机病毒进行讲解时，仅仅对病毒的基本概念和分类作一些基本讲述，而对计算机病毒的本质技术问题（譬如传播技术）避而不谈，从而导致在课程结束之后，仍然无法消除甚至反而增加了学生对计算机病毒的神秘感。

2 计算机病毒的大致知识体系

计算机病毒课程的知识点大致概括为：①计算机病毒的基本概念和发展；②DOS病毒技术；③Windows病毒技术（宏病毒、脚本病毒、PE病毒等）；④其他平台计算机病毒技术（如Linux病毒）；⑤计算机病毒和蠕虫的区别和联系；⑥计算机病毒理论研究；⑦病毒对抗技术；⑧病毒样本分析与提取。

以上对计算机病毒的知识体系大致作了介绍，其整体可以单独作为一门计算机病毒课程来进行具体讲授。但在一般计算机安全相关课程中，通常只有4个学时左右的时间来讲授部分知识点。如何在4个学时达到有效的教学目的？下面提出几点建议供参考。

3 计算机病毒教学中的几点建议

3.1改变教学观念

由于计算机病毒独有的传播性和危害性，以往在教学和研究上面，思想都比较保守，在涉及到病毒关键技术的时候总是避而不谈。

如今，“计算机病毒”已经成为家喻户晓的名词，在互联网上也可以非常容易地获得某些计算机病毒的完整源代码，并且国内外有不少病毒组织公开发行病毒电子杂志来具体介绍病毒技术和技巧。与此同时，国内外不少反病毒公司开始不断从高校招收反病毒人才，如金山、趋势等公司每年都要从高校招收一批具备一定病毒分析和反病毒引擎研发能力的毕业生。

在2003年，计算机病毒专家Fred Cohen也曾表示，在足够安全的隔绝环境下，让学生直接接触病毒，甚至写出自己的病毒，都是有意义的做法。

显然，如果仍然按照以前的保守观念进行计算机病毒的教学已经不适合目前的发展需要。我们应该以科学的态度来对待计算机病毒技术，从本质上对计算机病毒技术进行分析，一方面消除学生对计算机病毒所产生的神秘感，让他们了解计算机病毒的基本原理，另一方面也为他们日后进行反病毒技术工作和研究提供一定的技术基础。

3.2明确教学目标

对于计算机病毒教学来说，应该充分从学生接受能力和学习规律的角度出发，结合目前计算机病毒技术的发展，确定具体的教学目标。

笔者认为，计算机病毒教学应该能够帮助学生解决如下问题，或者说使他们具备如下一些基本能力：①消除对计算机病毒所产生的神秘感；②了解目前病毒发展状况和特点；③了解目前各类流行病毒和蠕虫的具体感染技术和网络传播方法；④熟悉目前各类反病毒技术的大致原理；⑤知道如何进一步深入学习计算机病毒和反病毒技术。

3.3确定、组织和熟悉教学内容

在确定具体的教学目标之后，任课教师需要有针对性地确定和组织相关的教学内容。该课程要求任课教师能够及时了解目前技术发展状况、同时对相关内容进行消化，做细致筛选、整理，这样才能够将最合适的教学资源呈现给学生。

例如，针对上小节的教学目标，我们大致可以确定如下几项教学内容：①计算机病毒的基本概念和发展；②目前流行计算机病毒的传播途径和特点；③Windows病毒（宏病毒、脚本病毒、PE病毒等）的传染原理；④病毒和蠕虫的区别和联系，以及流行的具体病毒和蠕虫对比；⑤反病毒技术（如校验和、特征值、虚拟机、启发式扫描、实时监控技术等）。

3.4针对关键知识点，准备相关演示软件和程序

针对性地进行各种演示能够大大提高教学的效率、学生学习的积极性和实际操作的强烈欲望。

目前，互联网上存在一些比较好的资源可供教学使用。例如涉及到计算机病毒起源的“磁芯大战”游戏。再如，河南经纬软件有限公司周辉和吴信生研制的“经纬病毒百科全书2.0”（VLIST）提供了9677种病毒的详尽资料，并且提取了319种DOS病毒的表现模块进行演示。另外，针对Windows中的每一类病毒，建议能够各自提供一个具体的演示实例。

例如，在介绍宏病毒时，事先准备几个自动宏的代码（功能可以简化，譬如仅弹出提示窗口），从而让学生深入理解宏病毒获得控制权的方式。另外，我们可以在此基础上继续对各种传染代码进行解释和演示。这既可以让学生了解宏病毒的原理，同时也可以让他们掌握防范和清除宏病毒的方法。

在进行脚本病毒的讲授时，我们可以事先准备一段能够进行文件感染和文件搜索的VBS脚本代码，从而大大加深学生对脚本病毒的理解。

在针对PE病毒的讲解中，演示程序的合理使用能够让学生在较短时间内快速理解PE病毒的感染原理，这是一般课堂讲授即使通过较长时间也难以达到的效果。

3.5课前作好充分准备

制作一份好的PPT课件也会极大地提高教学效果。PPT课件与演示软件、程序等课件应该形成有效互补。但PPT课件提供的内容不能过多，否则容易对学生吸收造成比较大的压力，反而影响教学效果。在近4个小时的教学时间内，内容过多将导致任课教师很难在进行上述各项演示之后，比较完整地按照原定计划讲述PPT课件的内容。因而任课教师在课前需要果断地对讲授内容进行取舍，并结合学生的学习特点，这样才有利于制作出优秀的PPT课件。

3.6作好教学引导和启发

由于教学课时数的限制，以及考虑学生今后发展的需要，对于计算机病毒中的部分知识点，应该以加强引导和启发学生为主。

如对于PE文件格式的介绍，在学生了解其与PE病毒传染的大致关联之后，不需要继续对PE文件格式进行详细的介绍，而可以给学生提供一些有效的学习PE文件格式的方法和计算机病毒中所要使用的一些相关的关键技术，如重定位、API函数地址获取、添加节表等，并提供一些书籍或者网址供他们学习参考。

另外，在课堂上适当地提出一些有针对性的引导性问题有利于启发学生，同时也可以提高学生的注意力。在课堂之后给学生提出一些具有引导性质的课后问题也可以激发他们的兴趣，进一步延伸他们的学习过程。

由于计算机病毒的特殊性，教师还需要引导学生加强法律意识和社会责任感。

3.7课堂上保持适度的兴奋度

一个好的教学过程需要任课教师和学生在课程上拥有适度的兴奋。教师的教学态度和热情对学生的听课态度将产生比较大的影响，同时学生的反应也将影响到教师授课的情绪。

3.8课堂教学和实验相结合

病毒实验与病毒课堂教学相辅相成。任课教师可根据具体的实验课时安排，来灵活调整实验内容。但主要内容建议集中在病毒传染或病毒样本提取部分。任课教师可以选择一个简单的Windows下的病毒样本，或者自己实际编写一个简单感染程序，让学生在封闭的实验环境中进行调试跟踪或样本提取。对于学习能力强的学生，可以给他们安排一些设计性的实验。同时要求学生提交实验报告，一方面可以掌握学生的教学和实验效果以利于今后进一步改进，另一方面也可促进学生对学习过程进行总结以进一步提高学生能力。

4 结束语

在实际的教学过程中，我们取得了比较满意的教学效果，达到了预定的教学目标。在课堂上学生们的反应非常积极，求知欲望大大提高，并且部分学生对计算机病毒的理解和学习提出了一些自己的看法。应该说，对每一门课来说，每一堂课都凝聚了每一位任课教师的大量心血和精力。而学生们的专业水平能够在自己的努力下蒸蒸日上，对于每一个教师来说，这都是一种莫大的欣慰和鼓舞。