网络安全课程实验教学设计浅析范文

摘要：

该文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例，在分析教学背景、教学内容、学情、目标等环节的基础上，对实验部分的教学进行研究、设计和实施，同时贯穿信息化教学手段和多种教学方法的引入，最终给出全面的评价标准，取得了良好的教学效果。

关键词：

网络安全；实验教学；教学设计；教学手段

1引言

网络安全课程本身原理部分晦涩难以理解，实验部分涉及技术众多，涵盖多个专业课程的知识点，因此也是一门与其他学科交叉性极强的实践性课程。根据学科特点和岗位能力培养目标，从基本学情出发，研究设计了符合教学目标和学生认知特点的教学方案，有效完成了教学任务，提高了学生的学习能力

2教学基本情况分析

网络的便捷带给用户很多网络使用效率的困扰，包括带宽拥塞、关键应用的服务质量QoS无法保障、病毒请求消耗带宽、网络攻击导致服务中断等问题。上网行为管理作为网络安全管理的重要内容，能够实施内容审计、行为监控与行为管理，同时可以动态灵活控制网络速率和流量带宽，很好地满足各行业网络安全管理的需要。同时，上网行为管理也是计算机技术专业的“网络安全与运维”典型工作任务中的一个技术技能训练单元。在专业职业岗位需求分析的基础上确定了本实训单元的技术技能训练要求。课程内容根据《网络安全与防护》课程标准中制定，同时参考了神州数码网络安全岗位认证系列教材的相关内容。我们依据技术技能人才培养方案，立足地区网络安全管理人才需求，结合学院现有设备优势，将实训的内容设计为上网行为管理的基本概念、常用设备及架构、校园网络上网行为管理的规划与实施、上网行为管理的日常运维与分析四个部分[2]。教学对象是高职高专二年级学生，已经具备计算机网络基础知识、路由与交换、局域网组建等相关知识和技术技能。但尚未达到网络安全运维的实践能力要求，隐形知识也有待显化。从往届生的学习情况来看，课后对知识的复习巩固性练习积极性不高。尤其是对动手配置的内容，很多同学只能按照教材按部就班地进行，不善于思考，只限于对配置操作的记忆。因此结合技术技能人才培养要求，我们以职业技能训练和岗位能力培养为教学组织原则，结合案例分析、实际操作、模拟现场、课后实践等多种方式进行实践内容教学，充分利用实训室现有网络设备和各类信息化教学平台和手段，突出“以学生为主体”和“学做合一”的特点，完成本次教学任务。基于以上分析，教学目标确定为三方面。首先是知识目标。要求学生掌握上网行为管理的基本概念，熟悉上网行为管理常用设备，了解此类设备的关键技术，熟悉上网行为管理常用架构。二是技能目标，学生能够规划校园网络上网行为管理方案，能够实施上网行为管理方案，能够对常见设备进行运维管理及分析。三是素养目标方面，希望学生具备安全操作意识，有用良好合作协调能力、自我学习能力和创新和应变能力[3]。

3教学设计

3.1课前活动

为了培养学生的自我学习和自我管理能力，同时利用网络教学平台突破空间限制，扩展师生互动范围，提升学生个性化和差异化的学习体验。教师会在课前上传课前任务书、学习资源、考核标准到超星网络教学平台，并通过该平台预学习任务；同时，通过超星移动APP、QQ群、微信预习通知；教师收到学生的课前测验结果后，及时批改测验结果，了解不同学生的认知基础的差异，灵活调整课堂教学策略，适当调整教学方法。学生收到预习通知后查看任务书；针对本单元中用到的各类硬件设备，提前调研其性能及技术参数；同时学生可以利用实验室的环境设备进行安全的探索操作；完成课前预习报告后学生提交到超星网络教学平台并在平台上独立完成课前评价表的填写。

3.2课堂活动

课堂教学部分，教师首先创设教学情境，设计出三个教学活动，引导学生分组讨论，完成实验环境的搭建，从而引出本单元学习内容；然后教师利用奥易课堂教学软件下发任务书，并做出简要说明。在学生完成过程中针对个别学生的提问做差异化指导，通过奥易教学软件统一监控。最后教师引导学生总结归纳本单元课堂教学的主要内容和实验思路、故障分析解决思路。与此同时学生要完成一下工作。首先针对创设情境，分组讨论、展开头脑风暴并总结表述讨论结果，复习已有知识技能，独立完成实验环境的搭建；其次结合下发的任务书，组员间讨论分析项目的需求，检查项目实施的环境及准备工作是否完整。然后讨论制定项目计划，确定项目实施的方案；第三观看教学视频，独立完成9个任务的实施和验证；第四针对拓展任务，分组讨论，分析问题，提出解决方案，给出实施计划，确定实施方案；第五划分不同角色，组员间协作完成拓展任务的实施和验证；拓展任务结束后，其中一组简要汇报任务的完成情况，由师生对其共同点评；接下来学生结合教师给出的新的网络场景，分析总结出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题，以及常见的分析和解决方法；最后独立完成课堂评价表的填写。

3.3课后活动

课后环节部分，教师利用网络课程平台课后操作练习，对练习环境、练习要求，评价标准做出简要描述说明。批阅学生课后实验报告完成情况。关注学生的讨论话题，适当做出引导和总结。更新课程作业库以及微课资源。学生的任务包括：完成课后操作练习；在网络课程平台上积极参与讨论话题，积极主动与同学和老师互动；访问更新的作业库和微课资源，在网络课程平台上共享学习资源；以及完成课后评价表的填写。此教学环节从操作巩固、讨论拓展、提问答疑三个部分入手，帮助提升学生的实践操作技能，锻炼学生的合作沟通能力、自我学习能力，以及面对新型应用场景时的创新和应变能力。网络通讯工具和信息化教学平台的引入能够帮助学生追踪本单元的课前、课中、课后等各个教学环节的学习过程，为今后的自我学习提供参考依据。

4教学实施

4.1情境设计

情境设计部分创设了三个活动，举例分析如下。教师首先引入校园网应用案例，给出拓扑结构和现有设备清单。然后学生分组讨论并陈述如下问题：

（1）该案例中存在哪些不同的用户需求，他们会发生哪些不同的上网行为？

（2）针对不同的网络用户，他们各自的业务流量具备什么特点？

（3）从网管员的角度看，校园网的出口带宽管理将会面临哪些挑战和威胁？

最后教师总结学生发言，一一对应，引入上网流量管理、上网应用管理、上网行为分析、浏览管理、外发管理等部分的概念。这个过程中使用到了案例教学法和头脑风暴法两种教学方法。这样设计的目的是：

（1）使用案例分析，由此完成上网行为管理概念的导入，引出本单元的教学内容，完成教学知识目标1的内容。

（2）引导学生展开头脑风暴，锻炼学生独立发现问题的能力。

（3）教学组织形式采用4人分组讨论陈述，培养学生的沟通技巧和表达陈述能力。

4.2布置任务

教师利用教学软件下发任务书和操作评价标准，学生完成以下工作：按照任务书要求独立分析任务；组员间讨论分析项目的需求；讨论制定项目计划，确定项目实施的方案；检查项目实施的环境及准备工作是否完整。该环节的特点是以任务为驱动，达到为了解决问题而学习的目的。同时此环节要求学生分组讨论，但是独立完成。这样做帮助学生提高沟通技能和独立分析解决问题的能力。

4.3任务实施

教师利用教学平台上传教学视频，学生利用教学视频能够提高学习效率，可以根据自身接受能力不同单独控制学习进度，达到差异化教学的目的。观看教学视频后，学生独立完成9个任务的实施和验证。

4.4分组拓展

完成基础任务练习后进入到分组拓展综合练习阶段，同样利用教学软件下发任务书和操作评价标准。学生分组讨论，分析问题，提出解决方案，给出实施计划；然后在小组内部划分不同角色，一人作为网管员，两人模拟内网不同部门的用户，另外一人模拟外网服务器。组员间协作完成任务的分析、计划、实施和验证。该环节使用到的教学方法有项目教学法、角色扮演法。为了在现有实验室设备条件下营造出真实的职业情境，在任务内容的选取上贴合工作实际，提高学生的学习兴趣。此环节采用分组讨论的模式，要求学生采用分组讨论、协作方式完成，目的是培养学生在应对复杂、新型场景时的沟通、协作能力，以及创新和应变能力。教学重点的解决思路是：首先利用视频材料完成基本任务的独立练习，继而分组协作完成拓展任务；挑选一组简要汇报任务的完成情况，由师生对其共同点评；教师再将综合任务1、2整体操作演示一遍；最后教师引导学生总结归纳上网行为管理的部署方式及其优缺点，上网行为管理的主要内容、方案设计和实施，至此完成教学重点的学习。教学难点的解决思路是：紧接着教学重点，接下来教师提出更高要求，引导学生结合前面三个综合任务的完成情况，思考类似问题，例如：接到用户反映网络服务响应特别慢，甚至服务中断，如何利用之前掌握的技能分析解决此问题？学生在分组讨论后，分析出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题，以及常见分析和解决方法。至此完成教学难点的学习。

4.5课堂考核

评价标准贯穿课前、课中、课后三个环节。不仅仅强调考核结果，更为注重考核项目完成的过程。考核细项从专业技能、方法能力、社会能力三个方面进行设计。同时鼓励学生独立评估，即强调自我调节的行动为方法。我们以课堂考核为例。考核标准在任务布置的时候，连同任务书一起发给学生。评价标准从三个方面设计，包括专业技能、方法能力、社会能力，示例如下表：

5结论

本文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例进行了相关研究和设计，实施过程中借助信息化手段，学生通过师生、组员间的多种互动方式，手脑并用，较好地完成了预设教学知识目标、技能目标和素养目标，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]李建国.高校计算机网络安全课程教学研究[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版,2009,30(1):94-96.

[2]俞研,兰少华.计算机网络安全课程教学的探索与研究[J].计算机教育,2008(18):127-128

[3]李志敏,徐馨,李存华.计算机网络安全课程实验教学探索[J].科教文汇,20l1(4).

作者:高小惠 谭悠悠 单位:苏州市职业大学