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项目驱动的《网络安全》教学方法研究论文

发布时间:2020-05-19 15:42:52 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):

摘要:网络安全问题日益突出,社会急需具有综合能力的网络安全复合型人才,传统教育方法已不适用于网络安全人才培养的需要,本文分析了我校网络工程专业,在《网络安全》课程的教学过程中遇到的各种实际问题,提出项目驱动的《网络安全》教学方法。经研究从教学内容、项目教学实践、项目考核和教学体系四个方面提出改革,找到适合网络工程专业本科生学习《网络安全》课程的方法。在进行理论知识传授的同时,培养学生的解决实际问题的能力,培养学生的创新意识、激发学生的学习兴趣,进而提升学生的创新创业能力,为国家培养符合社会需求的网络安全复合型人才。

关键词:项目驱动;网络安全;创新创业能力

本文引用格式:邬志红,等.项目驱动的《网络安全》教学方法研究[J].教育现代化,2019,6(62):90-91,102.

一 引言

互联网正在以前所未有的速度发展,应用于各种领域,给人们带来了方便和机遇,同时网络安全问题也涌现出来,这是人们必须面对的风险和挑战。从习近平总书记4.19讲话精神我们意识到网络安全已成为事关经济、社会发展、国家长治久安和人民群众福祉的重大战略[1]问题。目前我国仍然面临着网络安全人才总量不足,能力不高等问题,培养高层次的网络安全人才是高校的责任,也是社会的需要。

网络安全是一门多学科交叉的综合性学科,包括计算机科学、通信科学、密码学、应用数学、数论、图论等相关内容。传统的教学模式侧重理论、学术性,对学生的实践、创新性的思维要求较低,而社会需要的是既有理论又能在相关的领域进行研发的实践性人才。因此,引入项目驱动[2,3]的教学方法,培养基础理论知识强,又具有一定的实践能力的网络安全人才使得《网络安全》课程教学方法研究迫在眉睫。

二 目前我校网络安全课程教学过程中存在的问题

在我校,目前《网络安全》课程跟大部分课程一样采用传统教学方法,即以教师为主体的课堂讲授方式,但由于网络安全是一门理论性强、相对技术较新、发展较快的学科,学生在众多的知识点面前显得力不从心,采用传统教学方法的“短板”[4]逐步呈现出来,经课题组教师根据以往的教学经验和学生反馈信息进行分析,发现我校《网络安全》的教学存在如下几点问题急需解决。

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(一) 网络安全的教学内容理论性强,学生普遍认为课程内容较为枯燥

我校网络工程专业开展《网络安全》课程旨在通过课程的学习,使学生对网络安全领域有较全面的了解,同时需要掌握网络安全技术的基本原理和基本方法,包括信息认证技术、访问控制技术、病毒防范、防火墙技术、网络入侵检测技术、安全隔离技术等。但由于各种技术相对较独立,各技术之间的关联性不大,这样,对学生而言,无法形成有完整的知识体系,而是独立的、枯燥的、零散的理论,因此学生普遍反映《网络安全》课程较为枯燥,学不好,学不进。

(二) 网络安全教学的实践性不强,解决实际问题能力不足

由于《网络安全》课程的知识点较多,设置的实践性环节多针对一些重要的、独立的知识点做验证性实验,无法将所学的知识点,在实际的应用场合下的进行运用。同学们缺少项目经验,致使学生感觉所学无用武之地。即使是考试可以取得好成绩的“绩优生”,在真正在面对实际的问题时,表现为无法结合自己所学的理论知识,更不好说灵活应用,创新思维和能力的培养更无从谈起。

(三) 网络安全教学过程学生较被动

传统的课堂上,学生处于被动听课状态,由于课程涉及的知识点多且理论性强,课内时间教师一般只能进行原理讲解,内容比较抽象、信息量大,学生在学习过程中易产生迷茫情绪,疲于被动的灌输各种理论知识,却仿佛自己置身事外,不知老师所云,更不知学习的重点和意义,从听不懂到不想听。最终,导致学生学习兴趣下降,成绩和能力都无法提高。

三 项目驱动下的教学改革

(一) 项目教学内容改革


针对《网络安全》课程内容本身具有理论性强、知识点多的特征,现提出对教学内容进行改革,教师在上《网络安全》这门课时,课前(利用一个暑假或寒假)布置学习任务,学生利用课余时间去自学Java或者其他感兴趣的语言,网页制作或安卓开发语言等,并熟悉开发环境(学生已具备C或C++语言能力)。为了更有效地提高学生的学习积极性和主动性,要求学生根据自己的兴趣和能力进行适当的选择。另外,由于课程所涉及的知识点较多,每个项目仅覆盖部分知识点,对于学生实现项目降低了难度,亦可通过实践加深理解相应理论知识点。

对于自学能力较强的同学可以选择根据挑战性的任务,如果能力所限,可以选择已经具备的能力的项目,总的来说,学生根据自身的能力情况,都可以自主根据兴趣或语言特征等进行初步选择,项目类型主要包括:手机编程、网站设计、软件设计等。如表1所示,列出了部分项目类型所需技术准备,学生必须提前完成自主学习,这样通过课程学习的准备工作,可以培养同学们的学习主动性,有利于发掘自身的潜力。


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(二)项目教学实践改革

网络安全教学方法的改革重点在于激发学生的学习兴趣,培养学生理论联系实际的能力,通过“发现问题—思考问题—解决问题”的模式,培养学生的自主学习、解决实际问题的能力,进而把传统的教师为主的教学模式向学生为中心的新教学模式的转换。具体过程如下:

(1)项目选择。根据《网络安全》知识体系和教学计划的安排,把若干知识点划分成手机安全类程序设计、网站设计、安全类软件设计和其他安全相关创新项目,如表2所示,不同类型的项目覆盖的知识点会有所不同,另外每类项目覆盖的知识点是知识体系的一部分,这样适当降低了同学们实现的难度,有利于设计的完成并增强学生的自信心。


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(2)教学改革。根据授课班级的人数及学生们的共同兴趣进行分组(3-4人一组),期中每组推选一名负责人,负责选题和明确组内同学任务分配,并确保每组的题目互不相同。课堂上老师会对理论知识点进行讲解,项目负责人带领本组同学对其项目进行分析、方案设计、项目实施和调试测试。项目实施设计或实施阶段的问题,在课上可以进行师生交流或者各组之间交流和学习。项目的实践教学过程中锻炼学生理论联系实际的综合应用能力,同时提高学生的程序设计能力,培养了同学们的团队协作的能力、语言表达能力和沟通能力。

(3)项目考核。自开课学期的开学初,布置项目任务,之后每2周进行一次进度统计和阶段报告(形成阶段报告,并抽查)。学期末进行最终检查,检查采用每组进行阐述结合答辩的方式进行,组内安排一人进行阐述,教师根据组内任务分工情况,进行针对性提问,由具体负责同学进行回答;再由与本组项目类似的其他项目组的同学针对改组阐述,提出改进意见和建议。答辩后,答辩项目组同学根据答辩时教师跟同学们的建议进行改进,一周后改进程序并提交最终报告。

(三)项目考核改革

传统网络安全的考核以期末考试成绩为主,这种考核方法虽然可以对学生的理论知识进行一定程度的考查,但是却无法考核学生的理解和应用情况,对学生的创新能力也无从考察。采用项目驱动的教学方法,可以加强课程的过程管理。一方面,可以通过阶段性报告,考察学生的平时(逐个知识点)掌握情况。另一方面,通过最终的答辩和报告可以考察学生的期末最终掌握和综合运用情况。

对每次项目的阶段进度报告完成情况进行统计,会记入平时成绩。项目负责人要给出组内同学的任务完成情况,作为终期项目检查成绩。结合终期检查、答辩情况和最终报告成绩作为最终的项目考核成绩。

(四) 教学体系改革

《网络安全》是一门理论性、实践性较强的课程,现将课程大纲划分为理论教学和实践教学两部分。理论知识再具体进行划分,分别标记为识记、理解和应用知识,这样有助于教师在教学过程中层次清晰,重点突出,在实验教学中,将实验类型进行层次划分,包括验证性、综合性、创新性实验,明确实验目标,项目内容是可选择的。这样的好处是让学生从兴趣出发,兼具从简单到复杂、从理论到实践的学习过程中夯实理论基础、培养运用能力。并持续的提升学生的网络安全知识的综合应用能力,程序设计能力,最终培养学生的创新创业能力,提升学习效果。

四 总结

针对社会对具备综合能力的新型网络安全人才的需求,结合多年来的教学经验,提出了项目驱动教学法的理念,并在项目教学内容、项目教学实践、课程考核和教学大纲四个方面提出了改革,通过改革培养学生的自学能力、动手能力、协同工作能力,为国家培养更多符合社会需求的具有实战经验、创新创业能力的复合型网络安全人才。在以后的教学工作中,我们将为提高教学质量和效果继续不断地研究探索,并尝试将研究成果进行推广,为促进高校教育教学质量的提高做出不断的尝试。

参考文献

[1]李勇,田霞等.网络安全人才培养应“实战化”[J].信息安全研究.2018(4):1062-1065.
[2]易彤,李守浩.数据结构课程的项目驱动教学法[J].教育教学论坛.2017(5):212-213.
[3]卢兴光.项目驱动下的大学生创新创业教育探索与实践[J].创新创业理论研究与实践.2018(1):94-97.
[4]李德丽,刘俊涛,于兴业.融入与嵌入:创新创业课程体系建设与模式转型[J].高教探索.2019(3):30-35.

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