網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗教學(xué)研究

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摘要：網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗教學(xué)是該課程教學(xué)的關(guān)鍵一環(huán)。文章就如何成功地設(shè)計、實施網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗教學(xué)的問題，提出了內(nèi)容有趣、實施簡便、效果直觀、演示流暢、高度互動五點原則。堅持這五點原則，能夠做到實驗?zāi)康拿鞔_，講解生動，學(xué)生感興趣，理解深刻，掌握牢固，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)；演示實驗；教學(xué)；原則

隨著信息技術(shù)迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為國家安全的重要組成部分[1]?！熬W(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”無論是作為工科院校通識課程還是作為計算機(jī)類專業(yè)課程，其地位和作用都越來越重要。演示實驗教學(xué)，是該課程教學(xué)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其目的是幫助學(xué)生更好的理解、掌握最新的安全威脅、漏洞、技術(shù)和管理策略。在該課程的實際教學(xué)中，演示實驗教學(xué)是最可以出彩的，同時也是最容易搞砸的。演示實驗教學(xué)是否成功，直接影響學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。因此設(shè)計、實施符合教學(xué)目的、有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和探究精神的演示實驗教學(xué),是該課程教學(xué)改革中最富有生命力的部分。成功的演示實驗教學(xué)是有規(guī)范可循的，本文力求總結(jié)該課程演示實驗教學(xué)的幾條基本原則。

1內(nèi)容有趣

英國著名的教育理論家懷特海在《教育的目的》[2]一書中指出“教育的全部目的就是使人具有活躍的思維”，有趣的實驗會讓學(xué)生的思維更活躍，學(xué)習(xí)更主動。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實驗內(nèi)容豐富，不乏有趣的題目。把內(nèi)容有趣作為第一原則，是特別強(qiáng)調(diào)一開始就要把學(xué)生的注意力抓住，激發(fā)好奇心，吸引學(xué)生喜歡教學(xué)內(nèi)容，喜歡聽老師講解，從而喜歡上這門課程。1.1選題實際。選題要做到內(nèi)容有趣且實際。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，現(xiàn)實問題層出不窮，課堂時間有限，這些因素都影響到選題。首先，選題要依據(jù)教學(xué)大綱、學(xué)情、教材等具體實際。其次，要緊密聯(lián)系生活實踐，分享真實的故事、親身的經(jīng)歷，用學(xué)生關(guān)心或有所了解的問題來開講，這樣更容易吸引他們，喚起對學(xué)習(xí)的興趣。例如，破解密碼、網(wǎng)絡(luò)攻擊、恢復(fù)刪除文件都是學(xué)生很感興趣的實驗，就是因為這些問題本身很實際，學(xué)生對這些問題很熟悉，但就是沒有深究過。1.2內(nèi)容新穎。要做到內(nèi)容有趣，實驗必須新穎，把網(wǎng)絡(luò)安全方面的新事例、新話題、新技術(shù)納入演示實驗教學(xué)，要讓學(xué)生感受到實驗的新鮮，不乏味，在實驗過程中有一些“前所未有”的“發(fā)現(xiàn)”以及“意料之外”的“收獲”。例如，最新的勒索病毒，就是很好的新話題。通過典型木馬的演示實驗教學(xué)，舉一反三，學(xué)生就會明白勒索病毒的基本原理和防范方法。1.3難度適中。要做到內(nèi)容有趣，實驗要有一定的難度，才會給學(xué)生一定的壓力和刺激，簡易化的教學(xué)常使學(xué)生不動腦子,失去學(xué)習(xí)興趣[3]。但是難度又不宜太大，要力求演示后學(xué)生自己能成功重復(fù)實驗。還要進(jìn)一步拓展演示實驗，提出更多的實驗條件和和實驗結(jié)果可能，留到課后完成，延續(xù)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神。例如，演示智能手機(jī)泄密行蹤、PGP的實驗的既是實際、新穎的問題，又是有深度，有挑戰(zhàn)的問題，學(xué)生會因此而興趣盎然。相反，若數(shù)據(jù)庫攻擊實驗步驟繁多，難度較大，就不容易讓學(xué)生長時間的保持注意力。

2實施簡便

實施簡便就是實驗要容易實施。網(wǎng)絡(luò)安全演示實驗通常需要搭建一定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，需要一定的工具軟件來支持，但是，實驗環(huán)境搭建不宜太復(fù)雜，實驗工具軟件應(yīng)盡量低成本，簡便易得。2.1工具簡便。實驗工具軟件要易于獲取，易于實驗。例如，演示智能手機(jī)安裝DSploit掃描WiFi安全隱患的實驗，雖然軟硬件環(huán)境搭建較復(fù)雜，需兩臺電腦、兩部投影儀分別演示兩部手機(jī)的攻防情況，但是，只要借助華為手機(jī)助手就可將手機(jī)上的操作同步顯示到投影，整個實驗變得簡單明了。再如，智能手機(jī)監(jiān)控實驗，需兩部手機(jī)，刷機(jī)，申請賬號等，安裝工具較多，依賴4G網(wǎng)絡(luò)，就不便課堂演示，可留作課后實驗。幻燈片演示工具盡量用主流的微軟OFFICE組件PowerPoint，如果自己帶筆記本演示，也可考慮其他熟悉的演示工具，比如，Prezi。如果需要播放視頻，選用通用性更好的超級解霸。2.2操作簡單。首先，實驗要簡單可行。例如，網(wǎng)絡(luò)攻防實驗要簡單，不能影響正常工作，不能違法。再如，計算機(jī)機(jī)房的教師機(jī)一般會安裝還原保護(hù)卡，如果演示需要安裝新軟件而且要重啟系統(tǒng)，這樣的實驗就不便實施。解決辦法是用虛擬機(jī)來實現(xiàn)，但是，準(zhǔn)備工作就比較繁瑣了。其次，實驗操作要簡單，這對于演示實驗來說十分重要，操作復(fù)雜就易出差錯，而且操作過于繁雜，易使學(xué)生感到疲勞和厭倦。演示實驗的設(shè)備、軟件學(xué)生越熟悉，越接近學(xué)生的生活，就越能使學(xué)生對實驗產(chǎn)生親切感，消除神秘感，也便于學(xué)生模仿，調(diào)動學(xué)生的積極性。例如，文件恢復(fù)實驗，用哪種工具軟件更好，要反復(fù)比較，權(quán)衡利弊，F(xiàn)inalData比EasyRecovery更快更穩(wěn)定。設(shè)計恢復(fù)U盤文件更可行，恢復(fù)硬盤，太費時間了，影響效果，布置成學(xué)生課后作業(yè)更恰當(dāng)。再如，密碼的破解，安裝個Word2000密碼破解軟件AdvancedOffice2000PasswordRecovery，就可以非常直接的演示密碼破解，操作非常簡單。

3效果直觀

演示實驗需要一目了然的效果。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)涉及的理論知識通常比較難懂，做演示實驗的目的就是要讓學(xué)生看明白技術(shù)的來龍去脈，揭示原理的本質(zhì)，把深奧的理論變得淺顯。3.1視覺直觀網(wǎng)絡(luò)安全演示實驗，學(xué)生主要是通過看演示過程和效果來理解。有時候，可以不用幻燈片，直接演示。如果幻燈片來講解，借助圖、表、動畫把抽象概念形象化，一定要與所表達(dá)的主題緊密聯(lián)系，但那也只是輔助性的，不要沖淡演示的主題。例如，在文件恢復(fù)實驗后要利用圖對磁盤文件恢復(fù)原理進(jìn)行深入剖析，就非常直觀，淺顯易懂。3.2對比強(qiáng)烈前后對照、對比，突出實驗結(jié)果。例如，木馬攻擊實驗，遠(yuǎn)程控制實驗，前后對照，控制效果令人難忘。再如，恢復(fù)刪除文件的實驗是最直截了當(dāng)?shù)?，實驗前后對比，實驗效果也非常明顯。又如，用工具軟件破解Word文檔密碼的過程，實驗前，先設(shè)置密碼，需密碼才可以讀寫文件，演示破解密碼過程，破解后再讀寫文件就不需要密碼了，從而加深學(xué)生對密碼空間的理解，增強(qiáng)安全意識。

4演示流暢

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗特別容易因為復(fù)雜實驗環(huán)境中的個別因素的變化而造成演示卡殼甚至失敗，讓學(xué)生懷疑你的專業(yè)性，教學(xué)效果糟糕。流暢是成功演示實驗的關(guān)鍵，流暢才能吸引和保持注意力。教學(xué)過程是不可重復(fù)的，需要一氣呵成，如行云流水。演示需有章法，把握好關(guān)鍵點，控制好時間和節(jié)奏。4.1把握關(guān)鍵。要營造生動、活潑、民主、和諧的課堂氛圍，流暢的演示，配合簡明扼要的講解，要把握好實驗的關(guān)鍵步驟，靈活處理。例如，灰鴿子木馬程序攻擊實驗，就要把握好這樣幾個關(guān)鍵步驟：導(dǎo)入問題，制作木馬，鼠標(biāo)雙擊攜帶木馬的偽裝文件，監(jiān)控肉雞。4.2控制時間。課堂的時間是有限的，為了保證演示的完整性和流暢性，要大致編排一下教學(xué)各階段的教學(xué)內(nèi)容和分配時間。教學(xué)導(dǎo)入要直奔主題、邏輯清晰。要化繁為簡，去掉不必要的、不相干的演示實驗設(shè)備、軟件、步驟，只留必需的。臨場發(fā)揮要隨機(jī)應(yīng)變，演示和講解都要張弛有度，完全駕馭課堂節(jié)奏。演示幻燈也是梳理教學(xué)進(jìn)程的有效工具，最好是提綱性的，避免大段文字，學(xué)生的注意力才不易分散。演示的各個階段都要有自然的簡潔的語言來承上啟下。4.3反復(fù)預(yù)演。要重視每一個細(xì)節(jié)。特別是不太熟練的、步驟多的實驗要反復(fù)做幾次，反復(fù)操作、演練。示范課，比賽課等特別重要的課，要多次試講，同行評課，反復(fù)推敲，精益求精。通過預(yù)演和試講，要預(yù)估課堂上學(xué)生可能的反應(yīng)，才好在課堂上應(yīng)對自如，游刃有余。為了預(yù)防因教室電腦與備課電腦軟硬件環(huán)境不一樣導(dǎo)致演示失敗的問題，復(fù)雜的演示實驗最好自帶電腦，這樣做更可靠。例如，智能手機(jī)安全隱患演示，需安裝的軟件多，實驗環(huán)境復(fù)雜，最好提前在自己的電腦上準(zhǔn)備好，然后帶到教室做演示。

5高度互動

雖然，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗教學(xué)的重點在于“演示”，但是，教學(xué)不是教師的獨角戲，要和學(xué)生高度互動，學(xué)生高度參與，循循善誘，才能引爆課堂，學(xué)生真正聽懂、看懂才是硬道理。5.1快速帶入。要快速帶入，讓學(xué)生充滿驚訝、期待、喜愛的情緒。開場白尤其重要，開場是“注意力的最高峰”，也是參與程度最高的時刻[4]。以震撼人心的事實開場，以有影響力的問題開場，以針對性故事開場，充滿感情色彩，生動的描述，恰當(dāng)?shù)谋扔?，做到繪聲繪色，引人入勝。例如，文件恢復(fù)實驗，一開場就提問：聽說過艷照門嗎？文件刪除了就真的不在了嗎？還可以找回來嗎？怎么找？一下子就抓住大家的注意力。5.2循循善誘。課前要設(shè)計好課堂提問，提問要循序漸進(jìn)，由易到難，由近及遠(yuǎn)。每一步操作，都應(yīng)得到清晰的反饋。關(guān)鍵處要適當(dāng)停頓，觀察學(xué)生的接受情況，給學(xué)生和自己都留有思考的余地，鼓勵學(xué)生從專業(yè)角度思考問題。答疑要準(zhǔn)確及時，分析要清晰透徹。再配以恰當(dāng)?shù)氖謩?、表情和眼神，有溫度、溫情的言語更能打動學(xué)生。5.3高度參與。要關(guān)注每一個學(xué)生，讓每一個學(xué)生都跟上老師的節(jié)奏，都參與進(jìn)來。有時候，邀請個別學(xué)生參與演示，甚至扮演唱反調(diào)的角色[5]，就像魔術(shù)師邀請觀眾參與表演一樣，會收到奇效。例如，密碼破解實驗，可以請一個學(xué)生上講臺獨立操作，教師只需站在旁邊指導(dǎo)，這樣，更易帶動大家的積極性，實驗結(jié)果更令人信服。演示一結(jié)束，及時分析總結(jié)，得出正確結(jié)論，提升認(rèn)識高度，要讓學(xué)生感到是自己發(fā)現(xiàn)了真理。

6結(jié)束語

以上五點，就是成功的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)演示實驗教學(xué)的主要原則。通常情況下，堅持了上述原則，即內(nèi)容有趣、實施簡便、效果直觀、演示流暢并且高度互動，能夠做到實驗?zāi)康拿鞔_，講解生動，學(xué)生感興趣，理解深刻，掌握牢固，教學(xué)效果良好。同時，以上教學(xué)原則對其他的演示實驗教學(xué)，尤其是對計算機(jī)類課程演示實驗教學(xué)也有一定的借鑒意義。然則，以上教學(xué)原則并不是一成不變的，要根據(jù)新的教學(xué)實際不斷的加以改進(jìn)和完善。

作者:廖國富 單位:昆明理工大學(xué)津橋?qū)W院電氣與信息工程學(xué)院