信息安全实验课程教学的探索*

孙佰利 米海英 叶永飞 赵明阳 胡志祥

(河北北方学院信息科学与工程学院网络工程系 河北 张家口 075000)

1.引言

伴随互联网发展，共享单车、智能家电、移动支付、电子商务等基于计算机网络的应用和平台都离不开安全技术的保护，社会对信息安全人才的需求量巨大。我国教育部曾提出“强化实践教学，提高高校办学质量”，实践教学在高校整体教学体系中占重要地位。信息安全是一门实践性很强的综合交叉性学科，涉及数学、计算机科学、通信技术、社会工程学等，同时要具备较强实践操作能力及应急响应能力，因而加强信息安全技术课程的实践教学是本研究讨论的主题。

2.信息安全实验课程设计

2.1 实验环境。信息安全的实验环境比较特殊，实验操作对机器往往带有一定破坏性或未知后果，如果不是专用实验室，可能会影响其他实验课程进行，所以主要采用虚拟化技术完成实验。实验分为两个部分：一是通过虚拟软件(如VMWare、Packet Tracert等)完成课堂实验；二是结合湖南合天智汇信息技术有限公司(教育部2017产学研项目)的虚拟实验平台开展课后实验的补充练习。

2.2 教学方法。课程实验教学分为3个部分：课前预习、实验室操作和课后巩固。

(1)课前预习。实验课前将本次实验文档发给学生，要求学生掌握本次实验的相关原理，熟悉实验环境、实验拓扑结构和具体的实验步骤。在文档末尾会给出本次实验的相关问题，要求学生予以回答，由此学生将会了解本次实验的重点。

(2)实验室操作。实验教师进行全部或部分实验环境的搭建，学生按照实验文档操作实验，对于实验过程中出现的Bug，教师通常给出解决的意见，而不直接告诉答案。教师随时记录学生的操作情况，对于所给出的分数，不唯一依据实验结果数据，关键看学生的操作过程，该检查结合“详细查”和“概括查”、及各个实验差分检查。对于实验文档末尾的问题，学生需要在完成基本实验之后进行验证，并将本次实验的整个过程写到实验报告中。

(3)课后巩固。通过申请教育部产学研项目，本课程联结湖南合天智汇信息技术有限公司，实验课结束后，教师将在公司虚拟平台中挑选对应题目的实验项目，供学生补充练习。

2.3 教学内容。信息安全实验内容分为3个部分，分别是基础实验课、综合设计实验课、校企合作实践。基础实验课是结合课堂上的基础理论，设计完成学生必须掌握的基础性实验；综合设计实验在学期的后半阶段进行，结合学生知识整体掌握程度，提供1-2个综合设计类实验项目，主要考查学生对多个基础知识点的综合运用能力；校企合作实践将企业的1-2个实践模块拿给学生，公司工程师给出题目和要求，学生分组自行设计完成。实验内容如下表1所示。

2.4 实验考核。依据实验类别的不同，考核方式具体如下：

(1)基础性实验：实验结果+原理提问。

(2)综合设计性实验：设计文档+实验过程数据+结果数据。

(3)校企合作实践：公司工程师评价分数+指导教师评价分数。

4.实验教学提升策略

(1)培养“双师型”教师：信息安全实验课程要求教师具备一定的实践工程能力，教师要寻找机会到公司进行实践锻炼。我国教育部近些年有高校与公司联结的“产学研”项目，公司会为高校提供多种形式的锻炼和实习机会，如：有教学课程改革、实验室建设和师资培训等，教师可以依据自己课程特点和需求申请公司项目。

(2)教师多参加学术交流，了解当前信息安全的前沿发展技术，如：云计算安全、大数据安全、电子货币和区块链技术等；同时加强该领域的科学研究，吸纳学生参与其中，培养学生的“创新创业”能力。

(3)关注信息安全类赛事，组织学生参加信息安全竞赛，如全国大学生信息安全竞赛、信息安全公司组织的比赛等，通过参加比赛可以提高学生对信息安全事件的应急响应和处理能力。

5.结束语

信息安全的实验课程具有一定的安全威胁性，需要实验教师进行特殊的准备工作。本研究结合自身教学实践体会，将实践教学详细分为4个部分，给予了系统的阐述，使得在非信息安全专业、学生知识有限及实践能力不是很强情况下，尽最大努力向社会输出优秀的应用型信息安全人才。