工程教育视角下高校计算机网络安全教学的改革创新路径探析

肖耿毅

(桂林师范高等专科学校数学与计算机技术系，广西桂林，541199)

一、高校计算机网络安全教学改革的重大意义

随着社会的发展，计算机网络已经融入社会的各个领域。无论是国防军事领域，还是各级政府机关，甚至社会大众家庭，日常工作和生活中都离不开计算机网络的支持。正因如此，人们必须加强对网络技术的研究，提高计算机网络安全等级，从而保障互联网健康稳定发展。然而，在实际生活中，黑客入侵网络、病毒泛滥、网络犯罪等问题不仅给社会带来很多不安定的因素，而且会给广大人民群众造成财产损失。要改变这种现状，国家就必须加强计算机网络安全管理，而计算机网络安全管理需要大量的专业人才支撑，只有培养大量的计算机网络安全人才，才能保障计算机网络安全管理工作。因此，国家每年都在不断加大对高校计算机网络安全教学的投入。而高校也只有不断地改革创新计算机网络安全教学路径，才能使网络安全岗位拥有足够的高素质计算机网络安全人才。

计算机网络学科发展到今天，已经形成一个完善的学科体系。计算机网络安全的发展需要大量高素质的专业化人才，而高校又是培养计算机网络安全人才的主阵地，因此，高校计算机网络安全的教学改革具有重要意义。一方面，高校加强计算机网络安全教学改革可以进一步提升教学质量，提高计算机网络安全专业人才的培养质量，为我国计算机网络安全发展夯实人才基础。另一方面，高校是各种技术研发的重要场所，加强对计算机网络安全的教学改革，有利于提升高校对计算机网络安全技术的研究和探索，推进我国的计算机网络安全技术的升级。可见，高校计算机网络安全的教学改革对国家发展和社会进步有着重要意义。本文将重点讨论计算机网络安全教学的改革创新。计算机网络安全课程不仅要求高校拥有完善的网络实验室和硬件设备，还要求高校必须拥有较好的实践环境。因此，高校计算机网络安全教学的路径创新改革势在必行。高校只有通过一系列的计算机网络安全教学方法和实践环节的教学改革，才能够充分调动学生的积极性，培养和提高学生的专业实践能力。

二、高校计算机网络安全教学改革存在的问题

随着我国教育改革步伐的加快，国家每年都会投入大量精力对教育领域进行深入改革。但是，受传统教学理念影响，加之计算机网络安全的教学在我国起步较晚，高校在改革实践中还是存在一些问题。

(一)网络实训室设备不足、不配套

计算机网络安全是一门实践性比较强的课程，仅仅通过理论教学是很难让学生真正掌握网络安全的技术和原理，还必须在教学中加强学生的实践。但是，目前我国的高校网络安全实训设备还难以满足所有学生的教学需求。有的学校就算有相关的实训设备，也是为网络安全的部分技术准备的，缺乏统一完整的配套实训设备，导致在教学过程中学生的实践学习不足，使学习效果大打折扣。

(二)教学内容需要更新和完善

计算机网络安全技术的发展十分迅速，各种技术和知识更新换代较快，但是高校在开展教学时给学生教授的知识和技术却没有紧跟社会发展步伐，导致很多毕业生踏入社会以后，遇到的问题和技术难题无法用所学知识解决。造成这种现象的主要原因就是高校计算机网络安全教学内容没有及时地更新和完善，教学中部分网络知识出现真空。

(三)教学效果的评价机制不科学

受传统教学思想的影响，目前我国很多高校在评估教学效果时仍学生的考试成绩为主。虽然很多高校都在积极落实对学生学习情况的全面评价，但从根本上讲，学生的考试成绩仍然占据主导地位。而学生并不完全清楚，所学的知识能够解决什么样的实际问题。这就反映出高校对学生实践能力的评价还是略显不足。

三、工程教育视角下高校计算机网络安全教学的改革创新路径

(一)计算机网络安全教学方法的改革

为了进一步发展我国工程教育，培养更多高素质的计算机网络安全人才，高校必须改革创新教学方法。但是，由于计算机网络安全课程涉及范围广，所包含的内容种类多、数量大，而且应用新技术、新知识更新速度快，教学理论和实践性都很强，因此，在教学改革过程中，高校必须注重理论与实践的结合，创新教学改革路径和方法，采用科学有效的教学方式。

1.启发引导式教学

启发引导式教学是指将教学内容与学生的实际情况有机地结合在一起，采用科学的方式引导和激发学生的学习兴趣，发挥学生主观能动性，使学生主动思考探索知识。因此，这种方法的关键就在于如何激发学生兴趣，如何激发学生的积极性和好奇心。例如，给学生讲授“互联网遭遇黑客攻击”这一知识点时，教师必须引导学生对“黑客”这一概念产生浓厚的兴趣，让他们更加积极主动地去了解和学习知识。为此，教师可以给学生播放有关黑客的电影，让学生在电影情节中潜移默化地了解黑客，对黑客产生兴趣。这样，教师再去讲解如何防范黑客攻击的知识时，学生听课就会更加认真，从而取得更好的教学效果。

2.案例教学法教学

计算机网络安全所涵盖的内容较多，涉及的教学情景比较抽象，如果教师采用正常的教学方式，学生很难理解。而引入案例式的教学方法就可以帮助学生更快地理解和掌握知识。例如，在学习计算机病毒这一章内容时，教师可以将工作中的实际案例引入课堂，引导学生一起编辑计算机病毒程序，让学生亲身体验计算机病毒是如何攻击电脑程序的，然后再组织学生一起编写清除防御程序，学生在实践中能够更加清楚地了解病毒的原理，明白如何采取有效的措施来防止和预防各种计算机病毒。因此，案例教学法可以将学生的理论知识和实践应用结合起来，让学生主动去分析问题、解决问题，从而取得较好的教学效果。

3.任务驱动式教学

高校开展计算机网络安全教学必须重视培养学生的实践能力，应用任务驱动式教学法就可以满足这一点。这是因为任务驱动式教学法能够最大限度地提升学生的动手能力。在具体教学中，教师可以设计明确清晰的教学任务，让学生在学习过程中更加有针对性，学习目标更加明确。教师可以根据教学大纲及教学安排，将教学任务分级细化，分成若干子任务让学生去完成。这样既可以结合本学校的校园网络防病毒任务进行教学，也可以将校园网的防火墙设置方案作为教学任务，通过这些子任务来展开教学活动。学生需要亲自动手去完成这些任务，在实践中增加对知识的理解和记忆，并将以前学过的知识运用到实践当中，从而提高计算机网络安全的管理维护能力。

(二)计算机网络安全实践环节的教学改革

计算机网络安全教学的改革创新路径既包括教学方法的改革，也包括实践环节的教学改革。其中，实践环节的教学改革是提升学生综合能力的有效途径。同时，实践环节的教学改革也能够为学生日后的互联网职业生涯奠定扎实的实践基础。另外，由于计算机网络安全的知识和概念比较抽象、难以理解，教师需要给学生创设更多的实践教学情境，让学生在实践动手过程中不断强化对计算机网络安全知识的理解和应用。在具体开展过程中，教师应该充分考虑两方面的问题：一方面，当前计算机网络安全的职业环境条件要求较高，在现有的环境下搭建健全的实验情境比较困难，学生实践的教学深度不够。因此，在进行实践课程的实验设计时，教师要充分考虑课程的难度。另一方面，随着社会的发展，网络安全技术发展迅速，新技术新设备更新换代较快，教学传递的知识技术在现实中很难跟上社会上技术的发展步伐。这就要求教师不断创新改革教学实践，将更多新技术新经验融入日常教学，全面提高学生的计算机网络安全技能。

1.科学创设实践项目，满足职业能力需求

开展实践环节的教学，必须明确具体任务和教学目标。这样，学生在学习、实践过程中才会更有针对性，否则就会感到茫然，对所学知识无从入手，抓不住重点。因此，教师要结合计算机网络安全职业能力的培养，创新设计学习任务和目标明确的实践项目，最大限度地丰富实践项目的内容。本研究将计算机网络安全的实践项目创设为常用网络测试命令、端口扫描、网络嗅探、宏病毒制作与清除、木马攻击与防范、账号口令破解、加密算法的实现、邮件的数字签名、数据库安全、服务器的安全管理等实践项目。通过科学创设实践项目，教学可以极大地满足学生的职业能力需求。

2.科学设计实践教学项目，满足实践工作任务

计算机网络安全教学的实践课程不仅需要教师引导学生做许多验证性的实验，还要教师指导学生科学应用安全工具软件或者各种安全检测技术。但是，在学生完成这些学习任务过程中，教师必须将学生置于真实的工作情景下，让学生更加深刻地掌握网络安全教学知识，全面提高学习质量。如果教师组织的实验教学过程与实践相脱节，那么即使学生能够按照教师的要求完成各项实验，他们最后也不清楚实验的具体用途，更无法将生活实际中的具体情形与实验进行联想对比。最终，学生无法在实践中运用所学的知识。因此，教师应该科学设计网络安全的实践教学课程，按照从大到小、从内到外的方式，构建一体化实践项目，让学生在实践过程中逐渐提高自身的学习能力、团队合作能力及分析问题解决问题的能力，为将来的职业生涯奠定良好的实践基础。

3.创新实践教学路径，利用学校网络中心展开实训

普通高校在开展计算机网络安全教学时，因实验条件和设备有限，无法完成一些专业性很强的实验，如防火墙配置安全网关、入侵检测系统、网络代理等。但是，学校网络中心却有实现这些实验的全部条件，高校的网络中心是负责学校各个部门日常网络安全运营维护管理的单位。因此，教师可以创新实践教学路径，将网络中心作为学生开展网络安全实验课程的训练基地，全面培养学生解决实际问题的能力。另外，教师可以分批安排计算机网络技术专业的学生进行网络安全课程的实验训练，让学生参与到日常的网络安全运营维护之中。在这样的教学情境下，学生就能够处理一些日常的网络安全故障、病毒检测和木马预防的实际工作。这对于学生计算机网络安全实践能力的增长大有裨益。

(三)拓展计算机网络安全课堂教学范围的改革

当前的互联网已经融入社会的各个领域，计算机网络安全涉及的内容较多，仅仅通过课堂的讲解和大量实验，教师只能将基本的概念知识、理论灌输给学生，很难全面涵盖计算机网络安全教学的全部内容。因此，高校教师需要充分利用网络交互工具拓展计算机网络安全课堂教学的范围，巧妙地对课堂教学进行无限延伸。

1.充分利用网络交互工具的试听效果，激发学生的学习兴趣

在开展计算机网络安全教学时，教师要利用互联网交互的视听效果，激发学生的学习兴趣，使学生不仅能够感受到学习的快乐，而且更有获得感。例如，教师可以运用多媒体网络中心，为学生系统地展示计算机网络安全方面的知识。一方面，教师可以将网络知识做成PPT、思维导图等，增加学生对知识的记忆深度，帮助学生系统梳理知识体系，提高学习效率。另一方面，教师可以运用多媒体教学设备，给学生播放计算机网络安全的相关视频和影像资料，播放现实社会中的一些具体案例，让学生形成更直观的认识。这样才能够全面提高学生的学习兴趣，取得更好的教学效果。

2.利用网络交互工具庞大的信息承载力，为学生提供足够的学习资料

计算机网络安全学科涵盖了很多知识，学生想要学好这门课程，就必须阅读大量的资料。因此，教师要增加学生对计算机网络安全有关资料的阅读量，拓展和开阔学生的思想和眼界。在传统的教学模式下，学生很难便捷地获取丰富的计算机网络安全知识，而利用网络，学生就可以随时搜索自己所需要的知识，并加以阅读和学习，为学习提供便捷的途径。例如，学生想要了解当前互联网生态环境下的各种计算机病毒、木马程序，按照传统的方式，需要在咨询教师的情况下到图书馆查阅大量的资料，费时费力且效率低下，然而，网络这个工具有庞大的信息承载力，学生使用网络进行查找时可以轻松地查到自己所需要的计算机网络安全学习资料并加以学习，节省时间，使其有更多的时间投入到学习当中。

3.利用互联网交互工具加强师生互动

教师可以利用互联网交互工具如班级的QQ群或微信群，进一步扩大课堂教学效果。一方面，教师可以将自己制作的计算机网络安全教学课件和视频上传到班级的QQ群里，让学生利用课余时间、休闲时间提前预习将要学习的内容，也可以将重点知识发到QQ群上，引导学生加强对重点知识的巩固学习。另一方面，教师还可以在QQ群或微信群中设置具有探究价值的话题，引导学生进行讨论交流。教师再根据学生聊天记录了解学生的学习情况，不断完善自身的教学计划，从而加强教师与学生的互动沟通，拓展计算机网络安全课堂教学的范围，巧妙地对课堂教学进行无限延伸。

总之，随着互联网信息技术的高速发展，计算机网络安全已经成为人们关注的重要话题。为了保障网络健康有序的运行，高校必须加强对计算机网络安全教学工作的研究，不断探究教学路径的改革。教师必须明确教学目标和任务，改善教学方法，在教学中不断地总结教学经验，为学生创造更多的实践环境，使学生有更多的机会参与到网络安全的设计及网络安全的维护中，从而进一步提高学生的网络安全综合实践技能。