“网络安全与防护技术”课程任务驱动教学模式研究

张乐君 夏松竹 国林

摘要：“网络安全与防护技术”课程是一门理论分析与攻防实验并重的信息安全专业课程。本文针对这门课程提出了任务驱动的教学方式，提出了项目引导、团队研究、随堂实验环节等多方面的改革措施，这些措施还需要在今后的教学过程中不断检验和完善，使得该课程能在信息安全专业为学生的创新意识和全面素质培养起到良好的作用。

关键词：课堂教学;任务驱动;教学模式

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）35-0210-02

“网络安全与防护技术”课程是信息安全及计算机专业的专业课之一。涉及计算机科学与技术、网络安全、信息安全、应用数学等多个学科。“網络安全与防护技术”课程主要介绍网络安全技术和主流安全产品，如防火墙、入侵检测、VPN技术等，是学生应用信息安全理论和深化信息安全知识的有效途径，提升学生在网络与信息安全方面的动手能力，同时了解目前存在安全技术的不足之处，为进一步从事信息安全领域的研究工作奠定必要的理论和工程应用基础。

一、研究背景

互动式教学被誉为哈佛大学的法宝，从1980年引入我国。这种方式是大学教师为研究和探讨某一专题而采用的学习交流方式，教师和学生平等互动，每一个参与者都可以从中受到启迪并开阔视野，真正达到学有所获的教学目的。然而这种激发学生活力和创新思维的教学方法一直没有在实践中得到广泛的推广和应用。在我国的部分研究型高校中，仅有部分教师对信息安全专业课程的研讨式教学进行了尝试。文献[1]探索、实践和总结了信息安全保密教育中变被动教育为自我教育、变被动要求为自觉行动的理念以及集技术教育与政治教育于一体的新模式。文献[2]将学生安全编码能力的培养与程序设计课程群、操作系统、软件工程等课程相结合。建议在教学中加强安全编码能力训练的几种主要途径。文献[3]从信息安全类课程教学与实践两大环节中的共性问题入手，在分析信息安全技术课程实际教学活动的基础上，提出教学内容点面结合、教学实践知行合一的内容安排与学生认知评价体系。文献[4]对军校本科学员的信息安全保密素质现状进行分析，探讨了课程的内容与特点，并从专题授课、动态更新、案例式教学、现场演示这四个方面，对课程设计与教学方法进行了探索。文献[5]针对信息安全课程具有的计算复杂性大、算法理解难度大、实验内容灵活的特点，基于三年的课程教学经验，提出了一种多维研讨式教学模式，集课堂教学、实践教学和课程交叉三个维度的研讨方式，收到了良好的教学效果。

信息安全的概念在20世纪经历了一个漫长的历史阶段，90年代以来得到了深化。进入21世纪，随着信息技术的不断发展，信息安全问题也日显突出。信息安全专业需要培养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;加强学科所要求的基本修养，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。

我校于2011年为信息安全专业高年级学生开设了“网络安全与防护技术”选修课程，“网络安全与防护技术”课程的推出，是对我校信息安全课程体系建设的一个重要的补充和完善。

二、“网络安全与防护技术”课程分析

与信息安全专业其他课程相比，网络安全防护致力于解决如何有效进行介入控制，以及如何保证数据传输的安全性的技术手段等问题，主要包括物理安全分析技术、网络结构安全分析技术、系统安全分析技术、管理安全分析技术及其他的安全服务和安全机制策略。因此此门课程是一门理论与实践紧密结合、实用性很强的课程。与其他课程相比，该课程有以下两个特点。

1.网络安全与防护技术的研究还面临着许多未知领域，缺乏系统性的理论基础以及公平统一的性能测试与评价体系。

2.网络安全与防护技术是一门新的综合性前沿应用学科，涉及计算机科学与技术、网络安全、信息安全、应用数学等多个学科知识。

“网络安全与防护技术”课程在整个信息安全专业课程体系中是必不可少的重要环节，它是“数字信号与信息隐藏”、“数据通信原理”、“信息系统安全”、“信息安全管理”等多门课程内容的综合运用，在此基础上，可以开设“网络攻防实验”等后续课程。

经过3年的教学实施，我们发现存在学生对该领域比较陌生并且课堂教学死板，课程持续吸引力不足等问题。因此“网络安全与防护技术”课程的教学存在很多问题有待研究、解决并加以实践验证，本文针对这门课程提出了任务驱动的教学方式、项目引导、团队研究、随堂实验环节等多方面的改革措施，使得该课程能在信息安全专业为学生的创新意识和全面素质培养起到良好的作用。

三、“网络安全与防护技术”课程教学现状及存在的问题

目前“网络安全与防护技术”课程存在的主要问题有以下五个方面。

1.课堂教学死板。当前的信息安全类课程教学大多在多媒体教室进行，采用板书和多媒体手段，但通过几年的教学发现，这种教学方法在“网络安全与防护技术”课程的教学效果并不好，主要是因为课程所涉及的知识比较杂，例如：网络协议、网络编程、计算机病毒、防火墙、入侵检测、虚拟专用网（VPN）等。这些内容仅仅借助多媒体课件无法深入讲解。

2.课程持续吸引力不足。有些同学在好奇心的驱使下，通过自学或者网上查资料已经掌握了一些网络安全方面的基础知识，但是单纯的课堂讲授所形成的“填鸭式”教学，使得学生无法根据自己对知识的掌握情况进行选择性学习，最终觉得课程“索然无味”，渐渐失去了对课程的兴趣。

3.教学内容理论深度不够。“网络安全与防护技术”课程在教学内容的选取上从理论到应用内容还算全面，但侧重点过于偏向应用，理论基础薄弱，深度不够，更像是一门普及常识的公共任选课。这主要是因为课程涉及计算机科学与技术、网络安全、信息安全、应用数学等多个学科的知识，无法在课堂上系统地全部交代清楚。

4.实验教学学时分配不够。课程的实验教学是“网络安全与防护技术”课程的重要环节，单纯依靠理论授课方式，片面重视理论的重要性，往往造成课堂气氛沉闷，缺乏教学的互动效果，使学生只是被动记忆课本内容应付考核，无法借助实验环节验证课堂的教学内容，无法激发学生参与课堂讨论的积极性，导致课程的教学过程缺乏互动。

5.课程考核方法单一。目前信息安全类课程大多采用闭卷考试的方法来衡量学生对知识点的掌握情况，这种单一的考核方式促使学生更加倾向于死记硬背书上的知识点，而忽略对动手能力的培养，导致课堂讲授变成了“纸上谈兵”。同时，导致所培养出来的学生缺少独立思考和解决问题的能力，在日后的工作中无法真正解决企业或单位所面临的实际安全问题。

四、“网络安全与防护技术”课程任务驱动教学模式

1.任务驱动的教学方式。任务驱动教学以任务为主线，其教学内容由多个精心设计的子任务（项目）来组成。课堂教学中，教师布置某一任务，学生自己组成项目组，并动手解决问题。在完成任务的过程中，教师由权威的知识传授者变成了教学的引导者、组织者和评价者，学生由被动的学习变成了学习的主体。

2.项目引导。教师通过对教學目的、教学内容和教学方法的介绍，使学生了解课程的目标，教师根据研讨的专题为学生分组，每组负责一个具体的安全类项目。开课初期的一个重要内容就是教会学生查资料和找文献的方法，让学生具备动手查资料的能力，为后续的项目做准备。另外，通过项目引导使学生自己主动查资料，掌握自己不熟悉的内容，弥补了学生背景知识不足的问题。

3.团队研究。学生形成的小团队自己带着项目，去检索文献、阅读资料，并定期将工作计划和所完成的工作由学生组长向老师汇报，一方面便于教师对项目的进展和方向把关，另一方面可以培养学生的团队合作精神。“网络安全与防护技术”课程涉及多种网络安全技术和主流的安全产品，小组成员的交流和发言可以最大程度避免和纠正对网络安全技术理解的偏差。学生在小组内逐个上台试讲，同组同学就对网络安全技术加以讨论。在确保全组成员都熟练掌握的情况下由每个小组推选一位同学在班上集中答辩本组项目内容。

4.师生评议。师生一起评议由各小组推选的学生的答辩，所有学生都可以提问，主讲人所在小组进行回答。教师制订评分标准，对答辩小组的所有成员的表现进行评分，此评议结果作为课程成绩的重要组成部分。最后由教师进行讲评，并做阶段综述。

5.随堂实验环节。在课堂教学之间穿插实验教学内容，通过学生自己动手实践、课后实践，或课堂演示实践等多种方式进行，使得学生在学习了重要的知识点后，都能迅速地通过实践的方式加深理解和强化记忆，激发学生持续的好奇心并培养了学生的动手能力。

五、结语

“网络安全与防护技术”是信息安全专业一门非常重要的课程，本身的理论性与实践性都很强，在培养信息安全专业学生的创新能力与解决问题的能力方面尤为重要。本文就“网络安全与防护技术”这门课程，提出了任务驱动的教学方式，提出了项目引导、团队研究、随堂实验环节等多方面的改革措施，这些措施还需要在今后的教学过程中不断检验和完善，使得该课程能在为信息安全专业学生的创新意识和全面素质培养起到良好的作用。

参考文献：

[1]姜新文，王志英，何鸿君.“信息安全保密”课程教学的探索实践[J].高等教育研究学报，2009，32（3）：66-68.

[2]陈渡，于泠，吉根林.信息安全专业学生安全编码能力培养的探索[J].信息网络安全，2009，（7）：68-70.

[3]张志勇，黄涛，张丽丽.信息安全技术课程的知行合一教学模式[J].计算机教育，2011，（12）：66-69.

[4]封富君，李敏，李晓军.《军队信息安全保密概论》课程教学的探索与实践[J].网络安全技术与应用，2014，（7）：202-203.

[5]娄小平，谭文学，陈潇潇.“信息安全与保密”课程多维研讨式教学模式探索[J].中国电力教育，2014，（5）：89-90.