网络信息安全项目驱动教学法研究

网络信息安全项目驱动教学法研究

摘要:

针对《网络信息安全》课程中所存在的各种问题进行深入分析,提出将项目驱动教学法引入到该课程的教学活动之中,希望通过该方法在一定程度上解决这些问题。本文在介绍项目驱动教学法的基础上,重点讨论其在《网络信息安全》课程中的应用过程,并对该方法的优势和不足进行了分析。

关键词:

网络信息安全;项目驱动教学法;教学改革

《网络信息安全》是一门内容丰富、知识点众多的课程,既包含基础理论知识,也包括实践应用技术。本文针对《网络信息安全》课程教学过程中所存在的问题,深入分析课程内容特点,探讨如何将任务驱动教学法引入该课程的教学活动中来,并将教学改革活动的结果进行分析,总结课程教学改革过程中的经验和教训,为提高《网络信息安全》课程教学质量提供一定参考。

一《网络信息安全》课程现状与问题

目前,由于受各方面因素的制约,我国高校《网络信息安全》课程在开展过程中主要存在以下三方面问题,这些问题严重影响了该课程教学质量的提高。

(一)教学内容陈旧

多数高校《网络信息安全》课程均要求选取指定的教材,笔者对目前出版的包括21世纪教材等多本教材进行分析,发现教材内容基本都包括以下方面:网络信息安全概述、操作系统安全、网络实体安全、数据库安全、数据加密技术、防火墙技术、计算机病毒防治等。以计算机病毒防治技术为例,文中所列举的病毒示例多为“爱虫”、“求职信”、“灰鸽子”等多年以前的病毒,而对其相关变种病毒的防治却很少涉及。

(二)课程教学方法单一

由于受到教学习惯等因素的限制,《网络信息安全》的教学方法多采用讲授法。对于如计算机网络安全基础、数据加密等理论性较强的内容来说,讲授法是适合的;但是,对于网络攻防、实体安全等强调技术性和实践性的内容来说,讲授法并不合适。

(三)对实验教学环节重视不够

实验是《网络信息安全》课程的重要环节,但是在实际的教学活动中,实验教学并未受到足够的重视。长期以来,高校对于实验环节存在很多偏见,认为实验只是理论课教学的补充,在师资力量的投入以及课程安排方面均有所欠缺。为了解决《网络信息安全》课程中存在的各种问题,除了更新教学内容、加大师资投入外,必须在教学活动中引入新的教学方法,项目驱动教学法就是一种有益的尝试。

二项目驱动教学法应用

项目驱动教学法以建构主义学习理论为基础,它是教师制定或师生共同协商制定项目并且共同完成这些项目的教学活动过程。与其他教学方法不同,任务驱动教学法不再以教师为中心,学生成为了真正的学习中心,除了前期教师的带入、过程中的指导以及后期的检查外,更多的学习活动是学生完成。项目驱动教学法的执行必须经过精心的设计,每一个环节均需要教师做好备课工作。

(一)应用阶段

项目驱动教学法并不是一种独立的教学方法,在使用该教学方法时,应该注意与其他教学方法的配合,项目教学法的使用前提需要学生对《网络信息安全》课程的基本内容和关键理论知识有一个比较充分的认识之后进行。整个课程进行过程中可以将总学时划分为三个阶段:课程开始阶段应该以传统的讲授法、举例说明法等传统教学方法为主,让学生在短时间内获取足够多的专业知识。当总学时进行到三分之一时,开始在教学过程中加入项目驱动教学法,此阶段宜采用循序渐进的原则,项目难度由易到难,重点在于让学生在解决问题的过程中消化课程内容,掌握分析问题、解决问题的方法,同时激发学生学习热情。当总学时接近尾声时,重点采用项目驱动教学法,通过综合性项目让学生对课程整体内容进行综合运用,提高学生对知识的掌握水平。以上课程教学方法与学时关系的确定是根据特定教学目标、教学内容以及总学时安排制定的,其他教师在使用时可根据具体情况对比例划分进行调整。

(二)项目设计

项目设计是项目驱动教学法的关键内容,在教学项目设计阶段,我们以学生特点和教学目标为出发点,以教学大纲为依据,采用网络信息安全虚拟实验平台为总项目,以章节实验内容为分项目,让学生在构建实验平台的过程中掌握相关知识,同时在一定程度上也能缓解《网络信息安全》课程内容陈旧、实验环节重视不足的问题。《网络信息安全》项目驱动教学法相关项目可以包括以下部分:

1.配置虚拟机

VMwareWorkstation是一款优秀的虚拟机软件,目前其最新版本为12.X.X,该软件具有良好的适应性,支持所有的主流操作系统和CPU。为完成网络信息安全课程任务,需要在虚拟机软件中配置Windows2003和Ubuntu两种操作系统。

2.安全工具软件

主要包括网络监听工具(如WinSniffer、pswmonifor等)、密码破解工具(如PGP、MD5转换器等)、数据恢复工具(如EasyRecovery等)、网络扫描工具(如MyLanViewer、NetBScanner等)。由于安全工具软件种类较多,且发展较快,所以在安装时可以根据具体情况进行动态调整。

3.构建实验场景

根据课程内容安排,让学生根据各知识点构建实验场景,设计实验步骤,利用安全工具软件完成实验过程。以协议安全分析为例,我们这里要求学生设计一个实验,通过该实验可以了解DOS攻击过程,并分析TCP协议缺陷。

(三)项目实施

项目实施是指学生在教师的指导下,按照项目要求,完成相关任务。在这一过程中,学生是教学法的中心,教师的角色是指导者、组织者和监督者。学生应充分发挥主观能动性,在项目进行过程中不断提高知识的掌握水平。教师在项目实施过程中要掌握项目进展,及时为学生提供指导意见,积极组织学生进行讨论。

(四)项目评价

项目评价是整个教学法的最后阶段,评价方式包括学生自评、小组互评与教师评价相结合的方式,也可以采用项目答辩的方式进行。对于项目的评价,我们既要重视最后项目的实现效果,也要关注项目实施过程中学生的表现以及学生对于知识的掌握程度,切忌主观武断,要充分听取学生陈述,全面掌握项目完成情况,给予学生项目公正、合理的评价。

(五)实践效果分析

项目驱动教学法在长春理工大学计算机学院2013级网络专业两个班级的《网络信息安全》课程中进行试用,并将这两个班级年级的教学效果进行对比,结果发现,采用项目驱动教学法的学生在理解网络安全知识、掌握安全技能方面优势明显,尤其在动手实践能力方面更为突出。这些优势主要表现为:(1)成绩方面:分别对2012级和2013级网络专业同学使用相同知识点、相同难度水平的试卷进行考察,2013级同学的平均成绩明显高于2012级同学;(2)竞赛方面:分别对2012级和2013级网络专业同学的竞赛情况进行统计,2012级参加各类网络攻防大赛的人数仅为2人,2013级参加攻防大赛的人数达到了9人,并取得了不错的成绩。虽然以上的分析方法存在一定的片面性,但是却能在一定程度上体现项目驱动教学法的优越性。

作者:从立钢 王杨惠 祁晖 单位:长春理工大学计算科学技术学院 长春理工大学化学环境工程学院

参考文献

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