石元泉

摘要：簡要介紹國內(nèi)外高校在實踐教學方面的相關(guān)工作以及我國網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)現(xiàn)狀與主要問題：提出適合地方二本院校網(wǎng)絡安全應用型人才培養(yǎng)的網(wǎng)絡安全類課程實踐教學模式，分別從課程實踐教學知識體系框架設計、融合課程理論與實踐的教學模式、課程實踐實訓與項目3個方面闡述實踐教學的實施方案和主要途徑。

關(guān)鍵詞：地方二本院校；應用型人才；網(wǎng)絡安全類課程；實踐教學模式

引 言

作為全球最大的信息聚集地，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們工作和生活的必備工具和場所，但是互聯(lián)網(wǎng)作為一個龐大而復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng)，它直接牽動著國家或社會層面所涉及的每一根神經(jīng) 。2014年，習總書記指出“沒有網(wǎng)絡安全，就沒有國家安全”，隨后，我國專門成立了中央網(wǎng)絡安全和信息化領(lǐng)導小組，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各領(lǐng)域網(wǎng)絡安全和信息化重大問題，不斷增強安全保障能力 。由此，我們需要堅實的后備力量支撐著這個網(wǎng)絡的正常運作，對國家的安全、經(jīng)濟的發(fā)展和人們的切身利益提供有力的保障。

作為培養(yǎng)人才的高等院校，網(wǎng)絡安全類課程已經(jīng)成為計算機相關(guān)專業(yè)必不可少的專業(yè)主干課程，也是學生必修的專業(yè)課程，為網(wǎng)絡規(guī)劃、網(wǎng)絡建設和網(wǎng)絡實施提供有效的指導方針，為加固網(wǎng)絡系統(tǒng)、保障網(wǎng)絡正常運作提供堅實的理論基礎(chǔ)。因為人們對網(wǎng)絡安全的疏忽，往往會使網(wǎng)絡安全問題上升到國家政治、軍事安全等層面。目前，已經(jīng)有很多985或211高校增設了網(wǎng)絡安全相關(guān)專業(yè) ，但對于地方二本院校，網(wǎng)絡安全相關(guān)專業(yè)的申報和審批工作非常艱難。由于社會對網(wǎng)絡安全應用型人才需求量極大，作為培養(yǎng)應用型人才的地方二本院校的通常做法是將網(wǎng)絡安全類課程作為計算機相關(guān)專業(yè)（多為網(wǎng)絡工程專業(yè)）的部分培養(yǎng)計劃，或是作為該專業(yè)的一個方向課程，來培養(yǎng)和滿足社會對網(wǎng)絡安全人才的需求。

目前，社會對網(wǎng)絡安全相關(guān)人才的需求供不應求，這說明人們的網(wǎng)絡安全意識日益提高，同時，也說明了網(wǎng)絡安全在人們工作和生活中的重要性。根據(jù)社會對網(wǎng)絡安全人才的需求，我們應該培養(yǎng)滿足社會不同領(lǐng)域、對安全級別有不同要求的各類網(wǎng)絡安全人才，諸如信息安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全等人才培養(yǎng)。應用型地方二本院校在培養(yǎng)網(wǎng)絡安全人才時，應該更多地注重學生對網(wǎng)絡安全技術(shù)的掌握，通過實踐掌握技術(shù)和加深理論認識。因此，在網(wǎng)絡安全類課程具體教學過程中，我們更要摒棄傳統(tǒng)的教學方式，結(jié)合現(xiàn)代的教學手段和實驗平臺，以應用為主線，側(cè)重實踐教學，加深學生對理論知識的運用和掌握，為我國培養(yǎng)符合當今社會需求的網(wǎng)絡安全應用型人才。

1 相關(guān)工作

在高校實踐教學問題上，歐盟委員會于1996年發(fā)表了題為《教與學：邁向?qū)W習化社會》的政策白皮書，并指出：為適應信息化社會需要，轉(zhuǎn)變觀念，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”人才，加強企校結(jié)合，發(fā)展多種形式的歐洲學徒制培訓，培養(yǎng)學生的實踐與就業(yè)能力 。為培養(yǎng)學生的實踐能力，國外高校重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力，并鼓勵學生敢于想象，勇于探索，能獨立發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，如德國的實踐教學模式就是讓學生在生活中進行創(chuàng)新和培養(yǎng)綜合能力，作業(yè)通常在圖書館完成，或者借助網(wǎng)絡進行各種研究與調(diào)查。對于人才培養(yǎng)形式，以MIT為代表的美圈高等教育在實踐教學改革策略上主要通過3種途徑實現(xiàn)：①吸收70%～80%本科生參與到科研過程和各環(huán)節(jié)中；②學校與企業(yè)合作，組織約30%本科生參與某項設計或工程實踐；③鼓勵優(yōu)秀學生參與探索創(chuàng)新或創(chuàng)業(yè)，強調(diào)對學生科研創(chuàng)新能力、實踐能力和團隊合作能力的培養(yǎng)。美國綜合性理T類大學教育呈現(xiàn)兩個主要趨勢：①優(yōu)化科學核心課程、發(fā)展人文課程和跨學科相關(guān)課程，促進通識教育發(fā)展；②關(guān)注實踐性教育，促進學生科研能力和團隊協(xié)作能力的發(fā)展。近年來，國外高校在人才實踐能力培養(yǎng)方面，提供了各種務實的人才培養(yǎng)策略，加大了教育工作力度，拓寬了各種人才培養(yǎng)實施方法或途徑 。

在國內(nèi)，對于計算機類相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)，盡管其培養(yǎng)理念結(jié)合了國外先進的教學模式，但目前國內(nèi)高校的人才培養(yǎng)特點多呈現(xiàn)以傳授科學知識和方法的傳統(tǒng)教學模式為主線，以固定實驗教學模式為補充，淡化了對學生實驗水平、動手能力和創(chuàng)造能力等實踐能力的培養(yǎng)和考核，特別是對于網(wǎng)絡安全類課程容易忽視對學生應用實踐能力的培養(yǎng) 。當前，我國所面臨的一個重要問題是網(wǎng)絡安全人才需求量大，但學校所培養(yǎng)的網(wǎng)絡安全人才遠遠不能滿足社會的實際需求。我國高校開設網(wǎng)絡安全類課程主要有兩種模式：①高校已經(jīng)有信息（/網(wǎng)絡）安全專業(yè)，現(xiàn)階段該專業(yè)主要集中于985/211重點院校，以及跟同家安全機構(gòu)聯(lián)系緊密的院校（包括軍事院校、公安大學和警察學院等）；②高校還沒有網(wǎng)絡安全相關(guān)專業(yè)，特別是地方二本院校，基本上沒有開設相關(guān)專業(yè)。為滿足社會對網(wǎng)絡安全應用型人才的實際需求，地方二本院校在汁算機相關(guān)專業(yè)中開設了網(wǎng)絡安全方向課程，以便培養(yǎng)出能從事網(wǎng)絡安全、系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全等技術(shù)工作的安全管理人才。

對于應用型人才培養(yǎng)的地方二本院校，日前在網(wǎng)絡安全人才培養(yǎng)上存在以下問題：①在網(wǎng)絡安全類課程規(guī)劃上，其課程體系、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容等方面的設計不夠合理，章與章之間沒有太多關(guān)聯(lián)性，沒有形成一個比較合理的知識體系；②按照書本編排的思路，采用傳統(tǒng)的教學方式給學生灌輸式的授課，教學效果欠佳；③因為實踐和實訓場地的條件不夠完善，實踐課和實訓課開設不夠，甚至沒有開設，從而導致了學生的實踐動手能力不夠，無法滿足社會對人才的實際需求。針對地方二本院校在網(wǎng)絡安全應用型人才培養(yǎng)方面存在的不足，重點加強對網(wǎng)絡安全類課程實踐教學方面的探索與研究，突出實踐教學，強化學生實際動手能力，在計算機相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)上逐步建設和完善網(wǎng)絡安全方向課程，培養(yǎng)面向應用的網(wǎng)絡安全型人才。

2 網(wǎng)絡安全類課程實踐教學模式

針對目前絕大多數(shù)地方二本院校還沒有網(wǎng)絡安全相關(guān)專業(yè)的情況下，為社會培養(yǎng)實用的網(wǎng)絡安全人才，依托計算機相關(guān)專業(yè)設置網(wǎng)絡安全方向已成為各地方性本科院校公認的做法。根據(jù)我國對應用型人才培養(yǎng)的基本策略，按照“優(yōu)化課內(nèi)、強化課外、交叉滲透、功能互補”的課程建設思路，以及“人才培養(yǎng)方案一實踐教學知識體系一實踐實訓教學大綱+資源網(wǎng)站一理論與實踐教學+實踐實訓教學方法與項目”的實踐路線，文章提出一種具有動態(tài)更新的、適應社會對網(wǎng)絡安全應用型人才需求的網(wǎng)絡安全類課程實踐教學模式，如圖1所示。

網(wǎng)絡安全類課程作為計算機相關(guān)專業(yè)網(wǎng)絡安全方向人才培養(yǎng)的一類重要課程，它集理論性、操作性、實踐性和創(chuàng)新性為一體，并具有交叉學科理論多、知識點多、覆蓋面寬、系統(tǒng)要素多等特點。我們首先對網(wǎng)絡安全類課程教學內(nèi)容、實踐實訓教學大綱進行探究；然后針對實踐實訓教學，探究具體的實驗項目內(nèi)容設計，從培養(yǎng)學生的研發(fā)和創(chuàng)新能力出發(fā)，有針對性地探索相應的實踐實訓項目，主要表現(xiàn)為以下3個方面：

2.1 課程實踐教學知識體系框架設計

由于網(wǎng)絡安全技術(shù)所涉及的知識面較多，在網(wǎng)絡環(huán)境中所涉及的范圍較廣，很多高校在制定網(wǎng)絡安全類人才培養(yǎng)方案、課程設置和實踐環(huán)節(jié)等問題上存在許多不足，其針對性不強，不能很好地適應社會對網(wǎng)絡安全類人才的實際需求。針對網(wǎng)絡安全問題的日益升溫，地方二本院校在沒有網(wǎng)絡安全專業(yè)的情況下，需要拓寬網(wǎng)絡工程等計算機相關(guān)專業(yè)學生在網(wǎng)絡安全方向上的知識面，注重實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。基于此，我們設計了適合于地方二本院校網(wǎng)絡安全類人才培養(yǎng)的課程實踐教學體系框架，如圖2所示。通過對課程實踐教學底層設計、知識體系設計和創(chuàng)新內(nèi)容設計，制定網(wǎng)絡安全類課程實踐實訓教學大綱，具體考慮以下3個方面：

（1）探討和設計以培養(yǎng)應用型人才為目標的網(wǎng)絡安全類課程體系，從網(wǎng)絡安全基礎(chǔ)、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、主機安全和整體網(wǎng)絡安全等層面考慮課程的合理設置。

（2）對網(wǎng)絡安全類課程的理論教學內(nèi)容進行合理設計，不僅使學生能了解過去，而且還要使其了解和掌握該課程知識領(lǐng)域中的前沿性知識，不僅讓學生學習知識，而且要讓學生創(chuàng)造知識。

（3）針對課程理論教學內(nèi)容，充分設計出能培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實踐實訓項目。

2.2 融合課程理論與實踐的教學模式

針對網(wǎng)絡安全類課程對學生實踐能力培養(yǎng)的要求，探討理論與實踐相融合的新教學模式，充分利用現(xiàn)代化教學設施和實驗室實驗平臺，使理論教學與實踐教學同步進行，通過實驗實訓及時加深學生對理論知識的掌握。在課程教學方法上，可重點考慮采用案例式、探究式等多種方法對學生進行誘導，利用多種不同教學方法的融合與交叉，啟發(fā)和激發(fā)學生對知識的掌握、對問題的解決?？刹捎玫慕虒W模式有：

（1）案例式教學模式。在講解網(wǎng)絡安全類課程時，考慮通過幾種方法對內(nèi)容進行講解：①對已經(jīng)發(fā)生的網(wǎng)絡安全事件進行闡述，包括經(jīng)濟損失、社會影響、工作原理及模擬動畫演示等教學途徑；②利用特定的網(wǎng)絡攻擊方式和病毒感染機制作為實例，介紹其工作機制、模擬其攻擊或感染場景；③利用已搭建好的網(wǎng)絡攻擊平臺向?qū)W生演示黑客或病毒對網(wǎng)絡的攻擊或感染過程。通過案例式途徑對理論知識進行講解，可以幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握網(wǎng)絡安全基本原理和技術(shù)，激發(fā)學生的學習興趣并使學生自覺地學習理論知識和進行實踐操作。

（2）探究式教學模式。為加強學生的創(chuàng)新學習能力，可以在講授網(wǎng)絡安全類課程時提出一些與所授課程章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的若干自主學習專題，激發(fā)學生的自主探究欲望、發(fā)掘?qū)W生的自主探究潛能，同時，通過適當?shù)狞c撥，誘導學生探究自己感興趣的方向。通過探究式教學方法，可以激發(fā)學生的學習和實踐能力，同時還可以提高學生的創(chuàng)新能力和對問題的研究能力。這種教學方法極大地調(diào)動了學生的積極性，提高了學生綜合素質(zhì)以及獨立分析問題、解決問題的能力，同時，通過學牛之間、學生與老師之間的合作，使學生學會相互協(xié)作的團隊精神。 （3）解析驗證教學模式。在網(wǎng)絡安全類課程的教學過程中，需要借助許多教學輔助工具用于對理論教學所涉及原理和技術(shù)進行闡述、解析并驗證，比如，數(shù)據(jù)加解密、網(wǎng)絡報文監(jiān)聽、入侵檢測和病毒分析等輔助教學軟件。在理論教學的同時，利用這些軟件來形象地、簡易地驗證原理性知識、分析網(wǎng)絡報文、了解網(wǎng)絡入侵和病毒構(gòu)成等問題。通過解析驗證教學模式，使學生輕松愉快地了解和掌握課程的理論知識。

2.3 課程實踐實訓與項目

在實踐實訓教學上，要充分考慮該課程所涉及的最新技術(shù)，緊跟前沿技術(shù)，淘汰之前一些過舊的實驗項目，及時添置一些與新技術(shù)有關(guān)的新實驗項目。對于網(wǎng)絡安全類課程的實踐實訓教學，可根據(jù)合理的人才培養(yǎng)目標和課程培養(yǎng)要求分別進行實踐教學與實訓教學探究。

（1）根據(jù)人才培養(yǎng)目標，考慮多途徑實驗教學環(huán)節(jié)：①課內(nèi)實驗環(huán)節(jié)，根據(jù)教學計劃，理論課程學習完成后，由任課教師或?qū)嶒炛笇Ы處熤笇袑W生完成基本的配置類和驗證類實驗；②綜合性項目設計環(huán)節(jié)，利用課程所學內(nèi)容和已經(jīng)完成的網(wǎng)絡安全實驗項目，針對典型的應用需求，完成網(wǎng)絡安全典型加解密程序設計、操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫安全策略設計、網(wǎng)絡攻擊平臺的搭建與測試、網(wǎng)絡入侵和病毒感染的防御策略設計等；③創(chuàng)新設計環(huán)節(jié)，引導學生逐漸深入學習網(wǎng)絡安全原理與技術(shù)，研發(fā)相應的網(wǎng)絡安全系統(tǒng)；④畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，結(jié)合指導教師在網(wǎng)絡安全方面所從事的研發(fā)工作經(jīng)驗，指導學生開展畢業(yè)沒計，進一步鍛煉能力，提高學生的綜合素質(zhì)。

（2）根據(jù)課程培養(yǎng)要求，考慮多種實驗內(nèi)容：網(wǎng)絡安全類課程實驗內(nèi)容豐富，涉及的實驗項日可以大致分為安全配置類、驗證類、設計類和綜合類等實踐項目。由于網(wǎng)絡安全技術(shù)更新速度較快，在考慮實踐實訓項目時，要根據(jù)學校培養(yǎng)應用型專業(yè)人才要求，動態(tài)地更新實踐項目內(nèi)容。

3 結(jié)語

計算機與網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展，改變了當今社會人才培養(yǎng)模式，教學方法、途徑和資源等都可以借助于網(wǎng)絡平臺開展。如何培養(yǎng)和引導當代學生掌握、管理和維護先進的計算機網(wǎng)絡平臺是我們現(xiàn)在面臨的最為現(xiàn)實和重要的問題，特別是對于網(wǎng)絡安全應用型人才的培養(yǎng)尤為重要。針對目前地方二本院校在網(wǎng)絡安全類人才培養(yǎng)方面所存在的問題，我們深入探索如何將網(wǎng)絡安全類課程實踐教學納入人才培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標中，在沒有網(wǎng)絡安全專業(yè)的情況下，將網(wǎng)絡安全方向作為計算機相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的一個重要方向，同時，側(cè)重于改變傳統(tǒng)不科學的教育與教學觀念，培養(yǎng)更加適合國家所需的網(wǎng)絡安全應用型人才。