信息安全實驗課程教學的探索*

孫佰利 米海英 葉永飛 趙明陽 胡志祥

(河北北方學院信息科學與工程學院網絡工程系 河北 張家口 075000)

1.引言

伴隨互聯網發展，共享單車、智能家電、移動支付、電子商務等基于計算機網絡的應用和平臺都離不開安全技術的保護，社會對信息安全人才的需求量巨大。我國教育部曾提出“強化實踐教學，提高高校辦學質量”，實踐教學在高校整體教學體系中占重要地位。信息安全是一門實踐性很強的綜合交叉性學科，涉及數學、計算機科學、通信技術、社會工程學等，同時要具備較強實踐操作能力及應急響應能力，因而加強信息安全技術課程的實踐教學是本研究討論的主題。

2.信息安全實驗課程設計

2.1 實驗環境。信息安全的實驗環境比較特殊，實驗操作對機器往往帶有一定破壞性或未知后果，如果不是專用實驗室，可能會影響其他實驗課程進行，所以主要采用虛擬化技術完成實驗。實驗分為兩個部分：一是通過虛擬軟件(如VMWare、Packet Tracert等)完成課堂實驗；二是結合湖南合天智匯信息技術有限公司(教育部2017產學研項目)的虛擬實驗平臺開展課后實驗的補充練習。

2.2 教學方法。課程實驗教學分為3個部分：課前預習、實驗室操作和課后鞏固。

(1)課前預習。實驗課前將本次實驗文檔發給學生，要求學生掌握本次實驗的相關原理，熟悉實驗環境、實驗拓撲結構和具體的實驗步驟。在文檔末尾會給出本次實驗的相關問題，要求學生予以回答，由此學生將會了解本次實驗的重點。

(2)實驗室操作。實驗教師進行全部或部分實驗環境的搭建，學生按照實驗文檔操作實驗，對于實驗過程中出現的Bug，教師通常給出解決的意見，而不直接告訴答案。教師隨時記錄學生的操作情況，對于所給出的分數，不唯一依據實驗結果數據，關鍵看學生的操作過程，該檢查結合“詳細查”和“概括查”、及各個實驗差分檢查。對于實驗文檔末尾的問題，學生需要在完成基本實驗之后進行驗證，并將本次實驗的整個過程寫到實驗報告中。

(3)課后鞏固。通過申請教育部產學研項目，本課程聯結湖南合天智匯信息技術有限公司，實驗課結束后，教師將在公司虛擬平臺中挑選對應題目的實驗項目，供學生補充練習。

2.3 教學內容。信息安全實驗內容分為3個部分，分別是基礎實驗課、綜合設計實驗課、校企合作實踐。基礎實驗課是結合課堂上的基礎理論，設計完成學生必須掌握的基礎性實驗；綜合設計實驗在學期的后半階段進行，結合學生知識整體掌握程度，提供1-2個綜合設計類實驗項目，主要考查學生對多個基礎知識點的綜合運用能力；校企合作實踐將企業的1-2個實踐模塊拿給學生，公司工程師給出題目和要求，學生分組自行設計完成。實驗內容如下表1所示。

2.4 實驗考核。依據實驗類別的不同，考核方式具體如下：

(1)基礎性實驗：實驗結果+原理提問。

(2)綜合設計性實驗：設計文檔+實驗過程數據+結果數據。

(3)校企合作實踐：公司工程師評價分數+指導教師評價分數。

4.實驗教學提升策略

(1)培養“雙師型”教師：信息安全實驗課程要求教師具備一定的實踐工程能力，教師要尋找機會到公司進行實踐鍛煉。我國教育部近些年有高校與公司聯結的“產學研”項目，公司會為高校提供多種形式的鍛煉和實習機會，如：有教學課程改革、實驗室建設和師資培訓等，教師可以依據自己課程特點和需求申請公司項目。

(2)教師多參加學術交流，了解當前信息安全的前沿發展技術，如：云計算安全、大數據安全、電子貨幣和區塊鏈技術等；同時加強該領域的科學研究，吸納學生參與其中，培養學生的“創新創業”能力。

(3)關注信息安全類賽事，組織學生參加信息安全競賽，如全國大學生信息安全競賽、信息安全公司組織的比賽等，通過參加比賽可以提高學生對信息安全事件的應急響應和處理能力。

5.結束語

信息安全的實驗課程具有一定的安全威脅性，需要實驗教師進行特殊的準備工作。本研究結合自身教學實踐體會，將實踐教學詳細分為4個部分，給予了系統的闡述，使得在非信息安全專業、學生知識有限及實踐能力不是很強情況下，盡最大努力向社會輸出優秀的應用型信息安全人才。