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時(shí)間：2023-05-31 15:01:54
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)設(shè)計(jì)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）31-0107-03
1 引言
網(wǎng)絡(luò)安全課程本身原理部分晦澀難以理解，實(shí)驗(yàn)部分涉及技術(shù)眾多，涵蓋多個(gè)專業(yè)課程的知識(shí)點(diǎn)，因此也是一門與其他學(xué)科交叉性極強(qiáng)的實(shí)踐性課程。根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和崗位能力培養(yǎng)目標(biāo)，從基本學(xué)情出發(fā)，研究設(shè)計(jì)了符合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)方案，有效完成了教學(xué)任務(wù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
2 教學(xué)基本情況分析
網(wǎng)絡(luò)的便捷帶給用戶很多網(wǎng)絡(luò)使用效率的困擾，包括帶寬擁塞、關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量QoS無法保障、病毒請(qǐng)求消耗帶寬、網(wǎng)絡(luò)攻擊導(dǎo)致服務(wù)中斷等問題。上網(wǎng)行為管理作為網(wǎng)絡(luò)安全管理的重要內(nèi)容，能夠?qū)嵤﹥?nèi)容審計(jì)、行為監(jiān)控與行為管理，同時(shí)可以動(dòng)態(tài)靈活控制網(wǎng)絡(luò)速率和流量帶寬，很好地滿足各行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理的需要。
同時(shí)，上網(wǎng)行為管理也是計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)的“網(wǎng)絡(luò)安全與運(yùn)維”典型工作任務(wù)中的一個(gè)技術(shù)技能訓(xùn)練單元。在專業(yè)職業(yè)崗位需求分析的基礎(chǔ)上確定了本實(shí)訓(xùn)單元的技術(shù)技能訓(xùn)練要求。課程內(nèi)容根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)》課程標(biāo)準(zhǔn)中制定，同時(shí)參考了神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)安全崗位認(rèn)證系列教材的相關(guān)內(nèi)容。我們依據(jù)技術(shù)技能人才培養(yǎng)方案，立足地區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全管理人才需求，結(jié)合學(xué)院現(xiàn)有設(shè)備優(yōu)勢(shì)，將實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)為上網(wǎng)行為管理的基本概念、常用設(shè)備及架構(gòu)、校園網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)行為管理的規(guī)劃與實(shí)施、上網(wǎng)行為管理的日常運(yùn)維與分析四個(gè)部分[2]。
教學(xué)對(duì)象是高職高專二年級(jí)學(xué)生，已經(jīng)具備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、路由與交換、局域網(wǎng)組建等相關(guān)知識(shí)和技術(shù)技能。但尚未達(dá)到網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維的實(shí)踐能力要求，隱形知識(shí)也有待顯化。從往屆生的學(xué)習(xí)情況來看，課后對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)鞏固性練習(xí)積極性不高。尤其是對(duì)動(dòng)手配置的內(nèi)容，很多同學(xué)只能按照教材按部就班地進(jìn)行，不善于思考，只限于對(duì)配置操作的記憶。因此結(jié)合技術(shù)技能人才培養(yǎng)要求，我們以職業(yè)技能訓(xùn)練和崗位能力培養(yǎng)為教學(xué)組織原則，結(jié)合案例分析、實(shí)際操作、模擬現(xiàn)場(chǎng)、課后實(shí)踐等多種方式進(jìn)行實(shí)踐內(nèi)容教學(xué)，充分利用實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和各類信息化教學(xué)平臺(tái)和手段，突出“以學(xué)生為主體”和“學(xué)做合一”的特點(diǎn)，完成本次教學(xué)任務(wù)。
基于以上分析，教學(xué)目標(biāo)確定為三方面。首先是知識(shí)目標(biāo)。要求學(xué)生掌握上網(wǎng)行為管理的基本概念，熟悉上網(wǎng)行為管理常用設(shè)備，了解此類設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)，熟悉上網(wǎng)行為管理常用架構(gòu)。二是技能目標(biāo)，學(xué)生能夠規(guī)劃校園網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)行為管理方案，能夠?qū)嵤┥暇W(wǎng)行為管理方案，能夠?qū)ΤＲ娫O(shè)備進(jìn)行運(yùn)維管理及分析。三是素養(yǎng)目標(biāo)方面，希望學(xué)生具備安全操作意識(shí)，有用良好合作協(xié)調(diào)能力、自我學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新和應(yīng)變能力[3]。
3.1 課前活動(dòng)
為了培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和自我管理能力，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)突破空間限制，擴(kuò)展師生互動(dòng)范圍，提升學(xué)生個(gè)性化和差異化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教師會(huì)在課前上傳課前任務(wù)書、學(xué)習(xí)資源、考核標(biāo)準(zhǔn)到超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，并通過該平臺(tái)預(yù)學(xué)習(xí)任務(wù)；同時(shí)，通過超星移動(dòng)APP、QQ群、微信預(yù)習(xí)通知；教師收到學(xué)生的課前測(cè)驗(yàn)結(jié)果后，及時(shí)批改測(cè)驗(yàn)結(jié)果，了解不同學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)的差異，靈活調(diào)整課堂教學(xué)策略，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法。學(xué)生收到預(yù)習(xí)通知后查看任務(wù)書；針對(duì)本單元中用到的各類硬件設(shè)備，提前調(diào)研其性能及技術(shù)參數(shù)；同時(shí)學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境設(shè)備進(jìn)行安全的探索操作；完成課前預(yù)習(xí)報(bào)告后學(xué)生提交到超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)并在平臺(tái)上獨(dú)立完成課前評(píng)價(jià)表的填寫。
3.2 課堂活動(dòng)
課堂教學(xué)部分，教師首先創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，設(shè)計(jì)出三個(gè)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，完成實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建，從而引出本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容；然后教師利用奧易課堂教學(xué)軟件下發(fā)任務(wù)書，并做出簡(jiǎn)要說明。在學(xué)生完成過程中針對(duì)個(gè)別學(xué)生的提問做差異化指導(dǎo)，通過奧易教學(xué)軟件統(tǒng)一監(jiān)控。最后教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納本單元課堂教學(xué)的主要內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)思路、故障分析解決思路。
與此同時(shí)學(xué)生要完成一下工作。首先針對(duì)創(chuàng)設(shè)情境，分組討論、展開頭腦風(fēng)暴并總結(jié)表述討論結(jié)果，復(fù)習(xí)已有知識(shí)技能，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建；其次結(jié)合下發(fā)的任務(wù)書，組員間討論分析項(xiàng)目的需求，檢查項(xiàng)目實(shí)施的環(huán)境及準(zhǔn)備工作是否完整。然后討論制定項(xiàng)目計(jì)劃，確定項(xiàng)目實(shí)施的方案；第三觀看教學(xué)視頻，獨(dú)立完成9個(gè)任務(wù)的實(shí)施和驗(yàn)證；第四針對(duì)拓展任務(wù)，分組討論，分析問題，提出解決方案，給出實(shí)施計(jì)劃，確定實(shí)施方案；第五劃分不同角色，組員間協(xié)作完成拓展任務(wù)的實(shí)施和驗(yàn)證；拓展任務(wù)結(jié)束后，其中一組簡(jiǎn)要匯報(bào)任務(wù)的完成情況，由師生對(duì)其共同點(diǎn)評(píng)；接下來學(xué)生結(jié)合教師給出的新的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，分析總結(jié)出常見上網(wǎng)行為管理時(shí)有可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)問題，以及常見的分析和解決方法；最后獨(dú)立完成課堂評(píng)價(jià)表的填寫。
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0037-02
1 前言
本文首先給出一個(gè)企業(yè)網(wǎng)安全訪問控制工作情境，以實(shí)現(xiàn)該工作任務(wù)為主線，以Packet Tracer仿真軟件為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過程，包括ACL工作原理及配置，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展ACL的具體應(yīng)用。
2 任務(wù)導(dǎo)入
公司有四個(gè)部門，分別是技術(shù)部、銷售部、財(cái)務(wù)部、經(jīng)理部，組建網(wǎng)絡(luò)如圖所示，為了安全起見，公司領(lǐng)導(dǎo)要求：
1）技術(shù)部、銷售部不能對(duì)財(cái)部進(jìn)行訪問，但經(jīng)理部可以訪問財(cái)務(wù)部。
2）要求FTP服務(wù)器供公司內(nèi)網(wǎng)員工專用，外網(wǎng)用戶不可使用。
3 任務(wù)分析
要完成該工作任務(wù)，首先應(yīng)網(wǎng)絡(luò)基本配置，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，在此基礎(chǔ)上配置ACL，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問控制。
4 任務(wù)實(shí)現(xiàn)
4.1 ACl簡(jiǎn)介
ACL是一個(gè)路由器配置腳本，根據(jù)分組報(bào)頭中的條件控制路由器允許還是拒絕分組。
ACL分為兩大類，標(biāo)準(zhǔn)ACL和擴(kuò)展ACL，標(biāo)準(zhǔn)ACL僅以源IP地址作為過濾標(biāo)準(zhǔn)只能粗略的限制某一大類協(xié)議。擴(kuò)展ACL以源IP地址、目的IP地址、源端口號(hào)、目的端口號(hào)、協(xié)議號(hào)作為過濾標(biāo)準(zhǔn)，可以精確的限制到某一種具體的協(xié)議。
4.2 網(wǎng)絡(luò)配置
1）定義ACL
標(biāo)準(zhǔn)訪問列表的創(chuàng)建根據(jù) “動(dòng)作”+“源地址”，即允許誰，拒絕誰的方法來創(chuàng)建。
4.4 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
沒有配置ACL之前，所有主機(jī)都可以互相ping通，外網(wǎng)主機(jī)可以登錄內(nèi)網(wǎng)ftp，配置ACL之后，只有經(jīng)理部主機(jī)可以訪問財(cái)務(wù)部主機(jī)，技術(shù)部、銷售部都無法訪問，外網(wǎng)主機(jī)無法訪問內(nèi)網(wǎng)ftp服務(wù)器，內(nèi)網(wǎng)主機(jī)可以，說明任務(wù)完成。
5 結(jié)束Z
Packet Tracer是思科公司開發(fā)一款模擬軟件，能比較真實(shí)的模擬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)配置。本文利用Packet Tracer軟件可以仿真現(xiàn)實(shí)中的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目，本次教學(xué)設(shè)計(jì)，首先引入工作情境，以該工作任務(wù)實(shí)現(xiàn)展開教學(xué)，包括ACL工作原理、配置與測(cè)試。通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及動(dòng)手實(shí)踐能力，加深了學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)基本概念和基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解。
參考文獻(xiàn)：
[1] 思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院教程：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)[M].中國(guó)思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，譯.人民郵電出版社，2009.
[2] 思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院教程：路由協(xié)議[M].中國(guó)思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，譯.人民郵電出版社，2009.
“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程作為高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課，其總體目標(biāo)是培養(yǎng)出“德才兼?zhèn)?、攻防兼?zhèn)洹钡木W(wǎng)絡(luò)安全工程師，使其能夠在各級(jí)行政、企事業(yè)單位、網(wǎng)絡(luò)公司、信息中心、互聯(lián)網(wǎng)接入單位中從事信息安全服務(wù)、運(yùn)維、管理工作。新形勢(shì)下，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)被提及到個(gè)人層面，不僅企事業(yè)單位信息系統(tǒng)受到安全威脅，個(gè)人信息也成為眾黑客們覬覦的對(duì)象。作為高等職業(yè)院校，講授必要的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，既能夠保護(hù)自身信息不被竊取，又能提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，是開展“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的初衷。[1][2][3]因此，為了達(dá)到更好的教學(xué)效果，針對(duì)該課程的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要結(jié)合該課程的具體內(nèi)容，而且還要結(jié)合新形勢(shì)下的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)進(jìn)行研究。
1 教學(xué)設(shè)計(jì)
新形勢(shì)下的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，更多地結(jié)合高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段上更多地考慮高職院校學(xué)生的接受能力及學(xué)生特點(diǎn)，做到結(jié)合安全技術(shù)前沿知識(shí)因材施教。
1.1 教學(xué)內(nèi)容
在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，圍繞著四部分知識(shí)目標(biāo)開展設(shè)計(jì)：
(1)掌握常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)。包含SQL注入攻擊、網(wǎng)頁(yè)掛馬技術(shù)、密碼破解技術(shù)、緩沖區(qū)溢出攻擊等。
(2)精通網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù)。包含網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、端口與服務(wù)漏洞掃描、防火墻配置技術(shù)、入侵和攻擊分析追蹤技術(shù)、病毒木馬防范等。
(3)掌握基本的服務(wù)器系統(tǒng)安全配置技術(shù)。包含系統(tǒng)安全策略配置、用戶權(quán)限配置、系統(tǒng)防火墻配置等。
(4)掌握流行的數(shù)據(jù)加密方法。包含對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密、數(shù)字證書的配置使用、加密軟件的使用等。
以某模具有限公司內(nèi)網(wǎng)的安全防御作為主項(xiàng)目，遵循“一個(gè)主項(xiàng)目，八個(gè)模塊，工作典型化，任務(wù)興趣化”的思路，劃分針對(duì)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的攻擊分析、常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)、通過嗅探分析攻擊來源、主機(jī)系統(tǒng)的安全防護(hù)、對(duì)信息進(jìn)行加密處理、對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問行為進(jìn)行控制、對(duì)入侵進(jìn)行檢測(cè)、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)8個(gè)模塊，模塊間循序漸近，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后根據(jù)任務(wù)的完成情況，由學(xué)生互評(píng)與教師參評(píng)相結(jié)合來進(jìn)行項(xiàng)目的考核。具體如下圖所示。
在教學(xué)內(nèi)容的選擇上舍棄原理類知識(shí)，選擇操作類知識(shí)[4]，重點(diǎn)鍛煉學(xué)生分析解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)成員間協(xié)作能力、表達(dá)能力、使用工具進(jìn)行攻擊及分析攻擊的能力等，將臨危不亂、吃苦耐勞、作風(fēng)優(yōu)良、膽大心細(xì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于能力培養(yǎng)的始終。
在教學(xué)內(nèi)容的程序化上以網(wǎng)絡(luò)安全工程師的工作過程安排教學(xué)內(nèi)容：[5]從故障現(xiàn)象到故障處理，最后提出安全解決方案進(jìn)行系統(tǒng)加固，各模塊內(nèi)容按照興趣點(diǎn)進(jìn)行安排：從故障入手，到如何進(jìn)行攻擊，再到如何防御攻擊及緊急恢復(fù)。
1.2 教學(xué)方法
在教學(xué)方法的設(shè)計(jì)上，采用了包括案例教學(xué)[6]、角色扮演、張貼板、頭腦風(fēng)暴、分組討論等方法在內(nèi)的多種教學(xué)方法，根據(jù)每一個(gè)模塊的特點(diǎn)，合理應(yīng)用教學(xué)方法。
同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的特點(diǎn)，使得課堂實(shí)踐過程往往無法及時(shí)達(dá)到應(yīng)有的效果，為了彌補(bǔ)這一缺陷，學(xué)院響應(yīng)大學(xué)號(hào)召，開放了《融合式網(wǎng)絡(luò)及安全應(yīng)用》開放實(shí)驗(yàn)室。有了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力得到了極大的訓(xùn)練，不僅鞏固了課上所學(xué)習(xí)到的知識(shí)及技能，而且開拓了學(xué)生的視野，為學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.3 教學(xué)手段
在教師進(jìn)行知識(shí)講解的過程中，應(yīng)用多種現(xiàn)代教育技術(shù)展開教學(xué)：制作精美的PPT課件、利用電子教室實(shí)施廣播教學(xué)，借助于電子教室軟件的屏幕廣播及屏幕錄像功能，學(xué)生可以看到教師的實(shí)時(shí)演示，并可以將教師對(duì)于關(guān)鍵步驟的演示錄制下來，反復(fù)觀看練習(xí)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的學(xué)習(xí)需要用到多種硬件及多臺(tái)靶機(jī)，學(xué)校沒有充足的資金為每位同學(xué)配置一套實(shí)訓(xùn)環(huán)境。為了解決這個(gè)問題，充分利用各種虛擬化軟件來虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境[7]，使用Packet Tracer軟件來模擬路由器、交換機(jī)與防火墻，利用VmWare軟件模擬多臺(tái)PC機(jī)等。
2 應(yīng)用效果
在一系列教學(xué)改革方法的指導(dǎo)下，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的整體教學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變化，由原來的教師講授理論為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生實(shí)踐為主，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者與輔助者。按照這種設(shè)計(jì)，應(yīng)用于吉林大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2014級(jí)和2015級(jí)兩個(gè)學(xué)期的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。普遍反映在以下兩個(gè)方面。
2.1 課堂效果
在新的教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)下，普遍提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、滿足學(xué)生課外實(shí)踐的意愿，更多的學(xué)生愿意將更多的時(shí)間投入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的學(xué)習(xí)過程中，同時(shí)學(xué)生也普遍反映，學(xué)習(xí)了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程后，他們對(duì)于使用網(wǎng)絡(luò)也更加小心和謹(jǐn)慎了，懂得了學(xué)習(xí)防范網(wǎng)絡(luò)攻擊與網(wǎng)絡(luò)詐騙，更加深了對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的理解。
2.2 課程及格率
通過實(shí)施新的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生學(xué)習(xí)得更加扎實(shí)，反映在期末考試上，學(xué)生的及格率得到了極大的提升，2014級(jí)和2015級(jí)學(xué)生的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程及格率分別為90%和95%，分別僅有2人和1人不及格，反映出新的教學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)到了本課程教學(xué)改革的要求。
3 結(jié) 論
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Life Safety Education Network System Construction and the Reform of Teaching Based on the Theory of Situated Learning
HAO Haitao， ZHANG Yingying， LI Guangcun
（Dept. of Sports Military， China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang， 310018）
Abstract Based on the situated learning theory as a guide， developing College Students' life safety education system based on WEB， it establishes the theoretical classroom teaching mode of college students life safety based on situational learning theory. it would play a positive role in improving college students' comprehensive ability with survival attitude， consciousness of existence ， methods to understand the security risks ， elusion and of escaping ，establishment of scientific living values.
Key words situated learning theory； life safety； network system； system development； teaching design
0 前言
社會(huì)發(fā)展不斷向教育領(lǐng)域提出新的課題，為此，國(guó)家建議開展學(xué)生安全自護(hù)意識(shí)與能力教育，而且將每年3月的最后一周的星期一確定為“學(xué)生安全日”，并要求學(xué)校都要有自己的安全教育守則。
生命安全教育是一個(gè)要求教育者必須言傳身教的過程，受教育者只有通過親身體驗(yàn)和進(jìn)行技能訓(xùn)練，才能在災(zāi)難來臨之際減少恐慌，正確地應(yīng)對(duì)險(xiǎn)情，避免生命安全受到傷害。綜觀目前制約生命安全教育的諸多問題中，一方面是生命安全教育資源十分匱乏，近年來一些學(xué)校嘗試開發(fā)網(wǎng)絡(luò)和多媒體教育資源來實(shí)施生命安全教育，但從目前所開發(fā)的教育資源來看，系統(tǒng)功能較少，且主要適用于小學(xué)生，適用于大學(xué)生群體的同類項(xiàng)目開發(fā)較少。另一方面，隨著網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)與利用的興起，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)質(zhì)量和成效成為制約現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)迫切地呼喚著新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)。情境學(xué)習(xí)理論作為一種新興的學(xué)習(xí)理論，強(qiáng)調(diào)知識(shí)與情境之間的動(dòng)態(tài)相互作用過程，有效促進(jìn)學(xué)生主體性的充分發(fā)揮，順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的要求，展示其廣闊的應(yīng)用前景。因此，如何在情境學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下有效地推進(jìn)生命安全教育系統(tǒng)建設(shè)和教學(xué)改革，是廣大教師值得探究的重要課題。
1 情境學(xué)習(xí)理論及其對(duì)生命安全教育的啟示
1.1 情境學(xué)習(xí)理論概述
（1）知識(shí)觀。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)是基于社會(huì)情境的一種活動(dòng)，是個(gè)體與環(huán)境交互作用過程中建構(gòu)的一種交互狀態(tài)，是一種人類協(xié)調(diào)一系列行為，去適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化發(fā)展的環(huán)境的能力。（2）學(xué)習(xí)觀。情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為， 學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是個(gè)體參與實(shí)踐，與他人、環(huán)境等相互作用的過程，是形成參與實(shí)踐活動(dòng)的能力、提高社會(huì)化水平的過程。學(xué)習(xí)過程不是簡(jiǎn)單的傳輸和接受，而是一個(gè)社會(huì)性的實(shí)踐過程，是在真實(shí)的情境中完成知識(shí)建構(gòu)的過程。由于情境問題的復(fù)雜性，情境學(xué)習(xí)理論倡導(dǎo)在學(xué)習(xí)過程中要建立實(shí)踐共同體，強(qiáng)調(diào)成員主動(dòng)參與，共同承擔(dān)責(zé)任，進(jìn)行積極的良互，達(dá)成認(rèn)知成長(zhǎng)、意義協(xié)商、身份建構(gòu)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。（3）教師觀。情境學(xué)習(xí)理論要求教師轉(zhuǎn)換角色，認(rèn)為教師不再是知識(shí)的傳授者，而是促進(jìn)者。在教學(xué)過程中，教師是共同體中的一員，是學(xué)習(xí)伙伴，必要時(shí)甚至要向?qū)W生學(xué)習(xí)。（4）評(píng)價(jià)觀。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)機(jī)制往往脫離真實(shí)情境，強(qiáng)調(diào)最終學(xué)習(xí)結(jié)果，而忽略評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中可能得到的成長(zhǎng)與發(fā)展。而情境學(xué)習(xí)理論的評(píng)價(jià)注重真實(shí)情境中的真實(shí)任務(wù)的評(píng)價(jià)，強(qiáng)調(diào)在真實(shí)的問題解決過程中評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力與實(shí)踐活動(dòng)能力，注重學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展的評(píng)價(jià)。
1.2 情境學(xué)習(xí)理論對(duì)生命安全教育的啟示
（1）以學(xué)習(xí)者為中心，開發(fā)有效的教育資源，創(chuàng)設(shè)良好學(xué)習(xí)情境；（2）轉(zhuǎn)變教師角色，適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下的生命安全教育需要；（3）通過實(shí)踐共同體的構(gòu)建，創(chuàng)設(shè)良好的合作學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；（4）采用基于真實(shí)情境的多元評(píng)價(jià)方法，并讓學(xué)生能夠理解情境理論的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)結(jié)果。
2 大學(xué)生生命安全教育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)
2.1 基于情境學(xué)習(xí)理論的生命安全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
（1）針對(duì)性原則。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)資源是生命安全課堂教學(xué)的延續(xù)和擴(kuò)充，針對(duì)性的學(xué)習(xí)情境，是為了讓學(xué)習(xí)者在不同的情境中獲得不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，其最終目標(biāo)還是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，生命安全教育系統(tǒng)的情境設(shè)計(jì)是否具有針對(duì)性，對(duì)教學(xué)目標(biāo)的完成至關(guān)重要。（2）真實(shí)性、互動(dòng)性原則。生命安全教育的過程是一個(gè)通過真實(shí)體驗(yàn)、實(shí)踐及與教師或其他學(xué)習(xí)者互動(dòng)的過程。因此，創(chuàng)設(shè)互動(dòng)性強(qiáng)的真實(shí)情境和真實(shí)的活動(dòng)，將有利于生命安全教育的實(shí)施。（3）活動(dòng)性原則。生命安全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)資源的開發(fā)，并不只是簡(jiǎn)單地將學(xué)習(xí)內(nèi)容簡(jiǎn)單地移植到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上面來，而是應(yīng)該將問題置于整體的、具體的環(huán)境中，讓學(xué)習(xí)者經(jīng)過一種探索和實(shí)踐的過程，去掌握生命安全教育的知識(shí)和技能。（4）問題性原則。問題情境能有效地激發(fā)引發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和積極性，生命安全教育的本身就是要讓學(xué)習(xí)者在不斷的解決問題的實(shí)踐中提高自身能力。因此，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)要圍繞問題情境的創(chuàng)設(shè)。
2.2 生命安全教育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
依據(jù)高校生命安全教育的開展情況，確定生命安全教育網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用基于B/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，第一層是客戶端，第二層是web服務(wù)器。第三層是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。
2.3 生命安全教育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)功能模塊
生命安全教育主要內(nèi)容包括安全常識(shí)、緊急避險(xiǎn)、災(zāi)難逃生、緊急救護(hù)、逃生素質(zhì)訓(xùn)練等基本內(nèi)容。圍繞這些教學(xué)內(nèi)容，搜集整理生命安全教育相關(guān)資料，對(duì)安全常識(shí)、緊急避險(xiǎn)、危機(jī)評(píng)估、應(yīng)急處置、災(zāi)難逃生、應(yīng)急預(yù)案、緊急救護(hù)等基礎(chǔ)資料及圖片、視頻進(jìn)行系統(tǒng)的整理，建立生命安全與危機(jī)、災(zāi)害應(yīng)急基礎(chǔ)研究資料庫(kù)。
結(jié)合生命安全和生存教育的實(shí)踐，構(gòu)建生命安全教育內(nèi)容體系，基于Windows操作系統(tǒng)，運(yùn)用ASP和Virtools等技術(shù)，編寫腳本，開發(fā)生命安全教育系統(tǒng)。已開發(fā)完成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由管理模塊、學(xué)習(xí)模塊、教師模塊和交流模塊組成，如下所示：
管理模塊主要具有用戶管理、教學(xué)資源管理等功能。
學(xué)習(xí)模塊主要包括下面幾個(gè)內(nèi)容：緊急避險(xiǎn)、災(zāi)難逃生、意外事故、疾病防范、緊急救護(hù)技能、生存素質(zhì)與技能訓(xùn)練等。
教師模塊主要為教師提供一個(gè)教學(xué)管理、課程建設(shè)功能。
交流模塊旨在為師生提供一個(gè)交流平臺(tái)，具有師生在線交流和學(xué)生之間在線交流功能。
3 大學(xué)生生命安全教育的教學(xué)實(shí)踐
3.1 確定大學(xué)生生命安全教育的教學(xué)指導(dǎo)理論
為了適應(yīng)大學(xué)生生命安全教育培養(yǎng)的教育目標(biāo)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在綜合社會(huì)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科理論的基礎(chǔ)上，選擇情境學(xué)習(xí)理論作為大學(xué)生生命安全教育的指導(dǎo)理論，并依據(jù)該理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
3.2 構(gòu)建大學(xué)生生命安全教學(xué)操作模式
（1）圍繞主題、創(chuàng)設(shè)情境。教師根據(jù)生命安全教學(xué)內(nèi)容，利用自救互救模擬實(shí)驗(yàn)室、模擬逃生訓(xùn)練場(chǎng)地以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等教學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)實(shí)際相符或相近的情境，開展生命安全教學(xué)。（2）導(dǎo)入問題、自主探究。在每一學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的導(dǎo)入階段，教師引入情境和問題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，讓學(xué)生自主探尋解決問題的答案。（3）建立實(shí)踐共同體，實(shí)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)情境下的合作學(xué)習(xí)。在生命安全教育中，有許多教學(xué)內(nèi)容和問題是個(gè)體無法獨(dú)立完成的，這就需要教師根據(jù)生命安全教育的內(nèi)容和任務(wù)，建立與之相匹配的實(shí)踐共同體。共同體具有聚合性、協(xié)商性、競(jìng)爭(zhēng)性等特點(diǎn)，在教學(xué)實(shí)踐中采用共同體內(nèi)部的合作學(xué)習(xí)和共同體間的競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)形式，創(chuàng)設(shè)在競(jìng)爭(zhēng)中合作，在合作中競(jìng)爭(zhēng)的良好學(xué)習(xí)情境。（4）評(píng)價(jià)反思，遷移提高。生命安全教育的教學(xué)基于真實(shí)的活動(dòng)和任務(wù)的情境性，為了科學(xué)準(zhǔn)確地對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)始終貫穿于情境化的教學(xué)過程，主要對(duì)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中、在真實(shí)問題的解決過程中的思維方式、問題解決方法、應(yīng)用知識(shí)技能的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過教學(xué)評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者反思學(xué)習(xí)收獲和不足之處，增強(qiáng)學(xué)習(xí)者在不同情境中解決問題的能力，達(dá)到遷移提高之目的。
4 小結(jié)
情境學(xué)習(xí)理論構(gòu)建了全新的學(xué)習(xí)觀、知識(shí)觀、教師觀和評(píng)價(jià)觀，強(qiáng)調(diào)知識(shí)與情境之間的動(dòng)態(tài)相互作用過程，注重學(xué)生主體性的充分發(fā)揮，為大學(xué)生生命安全教育提供了方法論指導(dǎo)。
本研究基于情境學(xué)習(xí)理論，總結(jié)生命安全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，開發(fā)了大學(xué)生生命安全教育系統(tǒng)，為生命安全教育提供一個(gè)通用型學(xué)習(xí)、體驗(yàn)和模擬訓(xùn)練平臺(tái)，拓展了生命安全教育的學(xué)習(xí)空間。
以情境學(xué)習(xí)理論為教學(xué)指導(dǎo)理念，對(duì)大學(xué)生生命安全教學(xué)的開展形式、教學(xué)策略、師生關(guān)系進(jìn)行深入研究，創(chuàng)設(shè)與之相匹配的教學(xué)情境，制定相應(yīng)的教學(xué)原則和實(shí)施策略，構(gòu)建情境教學(xué)操作模式。
情境學(xué)習(xí)理論在生命安全教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)改變傳統(tǒng)的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，建立新型的師生關(guān)系，提高學(xué)習(xí)效果有積極的作用。
基金項(xiàng)目：2013年度教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目（編號(hào)：13YJAZH032）；全國(guó)教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃2012年度重點(diǎn)課題（編號(hào)：126220633）；2013年度浙江省高等教育學(xué)會(huì)（體育專項(xiàng)）課題（編號(hào)：zgt201313）
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Key words： combination； SYN Flood； network security； experimental teaching； teaching reform
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，DOS攻擊和DDOS攻擊是目前網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域最嚴(yán)重的問題之一。DOS攻擊不同于木馬攻擊，它不會(huì)損害攻擊目標(biāo)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，而是通過對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)發(fā)起持續(xù)“合理”的服務(wù)請(qǐng)求?硨木》?務(wù)器有限的資源，或造成服務(wù)器崩潰、癱瘓無法響應(yīng)正常用戶的請(qǐng)求。SYN Flood攻擊是目前DOS和DDOS主要的攻擊手段之一，它利用TCP協(xié)議在建立連接時(shí)需要“三次握手”的缺陷對(duì)目標(biāo)服務(wù)器惡意發(fā)起大量偽造源地址的TCP（SYN置位）請(qǐng)求[1，2]，而不給予后續(xù)的確認(rèn)包。因此三次握手無法完成，目標(biāo)服務(wù)器會(huì)在SYN Timeout時(shí)間內(nèi)重試（再次發(fā)送SYN+ACK包，并將這種半連接狀態(tài)存儲(chǔ)在TCP連接隊(duì)列中，服務(wù)器端將忙于處理攻擊者偽造的TCP請(qǐng)求，此時(shí)，從正?？蛻舻慕嵌葋砜?，服務(wù)器失去響應(yīng)，即服務(wù)器受到了SYN Flood攻擊。
在高校網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于SYN Flood對(duì)促進(jìn)學(xué)生理解和應(yīng)用TCP連接控制過程作用明顯，因此SYN Flood的攻擊和防御實(shí)驗(yàn)通常是網(wǎng)絡(luò)安全類課程的教學(xué)重點(diǎn)，如何利用信息技術(shù)和先進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)理論推動(dòng)SYN Flood的攻擊和防御實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革值得關(guān)注。
1 SYN Flood攻擊和防御的原理
TCP（傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接、可靠的傳輸層協(xié)議，面向連接是指客戶端與服務(wù)器在傳輸數(shù)據(jù)之前需要建立起特定的虛電路連接。該連接過程被稱為TCP的“三次握手”。第一步：客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)SYN置位的TCP報(bào)文，包含客戶端使用的端口號(hào)與初始序列；第二步：服務(wù)器收到客戶端的SYN報(bào)文后，回復(fù)一個(gè)SYN+ACK的報(bào)文，并對(duì)客戶的請(qǐng)求進(jìn)行處理；第三步：正常情況下，客戶端在收到服務(wù)器的SYN+ACK報(bào)文后，向服務(wù)器發(fā)送ACK報(bào)文，此時(shí)三次連接建立[3，4]。此時(shí)若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞等原因使服務(wù)器在一定時(shí)間內(nèi)沒有收到第三次的ACK報(bào)文，則服務(wù)器會(huì)不斷重傳SYN+ACK報(bào)文直至收到ACK或者SYN Timeout超時(shí)才會(huì)丟棄這種TCP半連接狀態(tài)并釋放資源[5，6]。
SYN Flood攻擊的原理就是利用TCP三次握手缺陷和IP欺騙惡意向服務(wù)器發(fā)送大量偽造源IP地址的SYN包，服務(wù)器為這些偽造的客戶端不斷開辟緩存將導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，無法響應(yīng)正常客戶的請(qǐng)求[7，8]。而SYN Flood防御則可以通過升級(jí)路由器設(shè)備為防火墻，保護(hù)網(wǎng)站服務(wù)器，將可疑源ip地址發(fā)往目標(biāo)服務(wù)器tcp連接過濾，以保證正?？蛻舻脑L問。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)總體上分為攻擊實(shí)驗(yàn)與防御實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多采用多個(gè)課時(shí)，集中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室分別展開攻擊實(shí)驗(yàn)與防御實(shí)驗(yàn)。最后在結(jié)課時(shí)，將兩者組合成綜合性網(wǎng)絡(luò)安全攻防大實(shí)驗(yàn)。這種的教學(xué)設(shè)計(jì)符合教學(xué)大綱，貼合階段主題。但其主題分散、場(chǎng)景單一、占用課時(shí)多等現(xiàn)實(shí)問題[9 ，10]，不利于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)、不利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。針對(duì)上述問題，本文采取模塊化的方法，提出一種具有靈活組合、場(chǎng)景開放、實(shí)用性廣的綜合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計(jì)如圖2所示：
在此教學(xué)設(shè)計(jì)中為了克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中場(chǎng)景單一、設(shè)備單一的弊端，在攻擊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中提出基于PC端和手機(jī)端的多場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)，在防御實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，提出真實(shí)設(shè)備與虛擬設(shè)備相結(jié)合的多設(shè)備實(shí)驗(yàn)，以滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度要求。
3 基于SYN Flood攻擊與防御的教學(xué)案例
基于上述組合式的網(wǎng)絡(luò)安全綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，本文選擇網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)中常見的SYN Flood攻擊與防御實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)案例來講解上述教學(xué)設(shè)計(jì)在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。
3.1 攻擊實(shí)驗(yàn)?zāi)K
3.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
華為ENSP（Enterprise Network Simulation Platform）是一款由華為提供的免費(fèi)的、可擴(kuò)展的、圖形化操作的網(wǎng)絡(luò)仿真工具平臺(tái)[11，12]，有著完整的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境支持體系，完美呈現(xiàn)真實(shí)設(shè)備實(shí)景，支持大型網(wǎng)絡(luò)模擬。LOIC是一個(gè)開源的網(wǎng)站壓力測(cè)試工具，由C#語(yǔ)言開發(fā)，其安卓漢化版可以在手機(jī)端發(fā)起拒絕服務(wù)攻擊。
本文使用上述工具搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在ubuntu虛擬機(jī)上安裝hping3工具作為攻擊源向同網(wǎng)段內(nèi)的ensp目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊。在手機(jī)端使用LOIC軟件作為攻擊源，通過設(shè)定目標(biāo)機(jī)的IP地址、端口、設(shè)定與手機(jī)性能相適應(yīng)的線程數(shù)向阿里云服務(wù)器發(fā)起跨網(wǎng)段的SYN Flood攻擊。實(shí)驗(yàn)拓?fù)淙鐖D3所示：
3.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目標(biāo)
3.1.3 數(shù)據(jù)分析
（1）抓包分析
當(dāng)ubuntu虛擬機(jī)向同網(wǎng)段內(nèi)的目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊時(shí)，在虛擬機(jī)上開啟wireshark抓取報(bào)文。當(dāng)其攻擊為不含源地址欺騙時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)相應(yīng)收到目標(biāo)服務(wù)器響應(yīng)的ACK報(bào)文如圖4所示：
而當(dāng)其攻擊為含源IP欺騙時(shí)，由于所有的源IP地址都是隨機(jī)偽造的，所以虛擬機(jī)上不會(huì)收到目標(biāo)服務(wù)器給予的任何ACK報(bào)文，如圖5所示：
Hping3在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出大量40字節(jié)、TCP Segment Len為0、SYN位被置1的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包如圖6所示，此時(shí)目標(biāo)服務(wù)器忙于處理這些SYN?求而耗費(fèi)大量資源，無法及時(shí)響應(yīng)正常用戶的請(qǐng)求，我們?cè)诹硪慌_(tái)電腦上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通測(cè)試，對(duì)目標(biāo)服務(wù)器進(jìn)行ping操作，如圖7所示其TTL值隨之增大，甚至發(fā)生丟包現(xiàn)象。
（2）資源使用率與網(wǎng)絡(luò)占用率
由于阿里云服務(wù)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其網(wǎng)站流量變化，當(dāng)在手機(jī)端使用LOIC向其發(fā)起SYN Flood攻擊時(shí)，在阿里云客戶端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器資源占用率和公網(wǎng)入流量變化，結(jié)果看到當(dāng)服務(wù)器受到SYN Flood攻擊時(shí)，其入流量與CPU使用率都顯著增長(zhǎng)如圖8所示：
3.2防御實(shí)驗(yàn)?zāi)K
3.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
由于路由器只具有轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的作用而不對(duì)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容做相應(yīng)處理，所以其不具有安全防護(hù)功能。而防火墻既能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包又可以對(duì)非可靠源的發(fā)來數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾等處理，可以有效保證服務(wù)器的正常工作。本文將上述網(wǎng)段內(nèi)攻擊實(shí)驗(yàn)中的路由器設(shè)備替換為防火墻設(shè)備，通過合理配置，使其有效阻斷攻擊源惡意發(fā)起的TCP半連接。同時(shí)，由于任何服務(wù)器系統(tǒng)中均有抵御SYN Flood的相關(guān)措施，本文以LINUX操作系統(tǒng)為例，通過配置、優(yōu)化系統(tǒng)，加固協(xié)議棧等操作進(jìn)行防御攻擊，實(shí)驗(yàn)拓?fù)淙鐖D9所示。
3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與配置
（1）防火墻阻斷攻擊
（2）優(yōu)化目標(biāo)服務(wù)器系統(tǒng)配置
3.2.3 抓包分析
完成上述配置后，在正?？蛻魴C(jī)和虛擬攻擊機(jī)端同時(shí)對(duì)目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起ping操作測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性。此時(shí)，Trust域的正?？蛻艨梢灾鲃?dòng)訪問目標(biāo)服務(wù)器，而Untrust域的攻擊機(jī)則無法通過防火墻訪問目標(biāo)服務(wù)器，如圖10所示：因此虛擬攻擊機(jī)也無法對(duì)目標(biāo)服務(wù)器發(fā)起SYN Flood攻擊。
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1671-489X（2014）22-0146-03
Research on Experimental Teaching of Computer Network Secu-
rity Course//HONG Yunde，GAO Qiang
Abstract This article introduces the research on experimental tea-ching of computer network security course from the experimental platform building， the experimental project design and the experimental teaching implementation.
Key words network security； experiment teaching； virtual machine
1 引言
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不但要求學(xué)生具有良好的理論知識(shí)，而且需要具備一定的動(dòng)手能力，因此，實(shí)驗(yàn)課程是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，加深理解網(wǎng)絡(luò)安全基本概念、基本原理，掌握目前黑客常用的攻擊方法和手段，學(xué)會(huì)使用當(dāng)前常用的網(wǎng)絡(luò)安全工具，提高實(shí)踐操作能力與應(yīng)用水平。本文將從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施三方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探索。
2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建
網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)如果采用真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不僅需要大量的設(shè)備投資和場(chǎng)地，而且維護(hù)復(fù)雜。另外，學(xué)生課內(nèi)外的自主學(xué)習(xí)會(huì)受到設(shè)備環(huán)境的制約。為了可以在學(xué)校的公共計(jì)算機(jī)機(jī)房無損開展網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)，為了能夠使學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的操作，引入虛擬機(jī)技術(shù)――VMware虛擬機(jī)軟件來構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。虛擬機(jī)是指運(yùn)行在Windows和Linux計(jì)算機(jī)（以下稱為宿主機(jī)）上的一個(gè)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序“模擬”了標(biāo)準(zhǔn)PC的環(huán)境。在使用上，虛擬機(jī)同樣需要分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)、安裝應(yīng)用程序和軟件，如同一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī)。
基于虛擬機(jī)技術(shù)，可以在一臺(tái)真實(shí)機(jī)操作系統(tǒng)上建立若干個(gè)同構(gòu)造或異構(gòu)造的虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，每個(gè)虛擬機(jī)由一組虛擬化設(shè)備構(gòu)成，其中每個(gè)虛擬機(jī)都有獨(dú)立的虛擬硬件，同時(shí)可以隨時(shí)在虛擬機(jī)和真實(shí)機(jī)之間進(jìn)行切換、虛擬機(jī)和虛擬機(jī)之間進(jìn)行切換。采用這種虛擬機(jī)的方式，可在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上構(gòu)建出一個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可在虛擬機(jī)上安裝沒有打過任何補(bǔ)丁的操作系統(tǒng)，從而使虛擬機(jī)成為網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)的攻擊靶機(jī)。
基于虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建采用以下幾個(gè)步驟：首先，啟動(dòng)VMware Workstation安裝軟件，安裝虛擬
機(jī)；接著在安裝好的虛擬機(jī)上安裝操作系統(tǒng)；最后選擇虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接方式為橋接，使虛擬機(jī)成為網(wǎng)絡(luò)中一立的計(jì)算機(jī)，并配置真實(shí)機(jī)和虛擬機(jī)在同一網(wǎng)段，能夠互相通信。
3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全課程涵蓋面廣、實(shí)踐性強(qiáng)，需要做的實(shí)驗(yàn)很多[1-4]。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主要思路是：體現(xiàn)實(shí)用性，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中更多地體現(xiàn)未來學(xué)生畢業(yè)后會(huì)遇到的網(wǎng)絡(luò)安全問題；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在基于虛擬機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上都能完成，對(duì)硬件設(shè)備要求較低，在學(xué)校普通機(jī)房可以實(shí)施，同時(shí)方便學(xué)生課前及課后的自主學(xué)習(xí)。
設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1、表2所示，共12個(gè)，把這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目寫成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，便于學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。
4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施
在具體實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，特別注重規(guī)范實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)過程主要包括四個(gè)階段，分別是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段、小結(jié)階段、評(píng)估階段。
1）實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段。指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，并做好實(shí)驗(yàn)環(huán)境的準(zhǔn)備，學(xué)習(xí)預(yù)備知識(shí)。
2）實(shí)驗(yàn)的實(shí)施階段。指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，通過截圖方式記錄詳細(xì)過程和重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。鼓勵(lì)學(xué)生多思考，深入分析實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，在解決問題的過程中進(jìn)一步提升能力。
3）實(shí)驗(yàn)的小結(jié)階段。要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果展開分析，寫出自己對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
4）實(shí)驗(yàn)的評(píng)估階段。教師對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分并反饋給學(xué)生。
實(shí)驗(yàn)過程中，可以將實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)為分組進(jìn)行，每組學(xué)生共同完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，一起總結(jié)項(xiàng)目及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。比如在攻防實(shí)驗(yàn)過程中，可以每四位學(xué)生為一個(gè)小組，其中兩位學(xué)生擔(dān)任進(jìn)攻角色，模擬黑客攻擊，另兩位學(xué)生擔(dān)任防守角色，負(fù)責(zé)保護(hù)主機(jī)安全。這種小組實(shí)驗(yàn)方式可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中互相交流、互相學(xué)習(xí)、互相促進(jìn)。
5 結(jié)語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)了一套完整的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可通過虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)施，方便了學(xué)生課前及課后的自主學(xué)習(xí)。
實(shí)踐表明，基于設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生能夠加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全理論的理解，掌握一些實(shí)際的技能，學(xué)習(xí)興趣得到提升，教學(xué)的質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)效果也明顯提高?！?/p>
參考文獻(xiàn)
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1引言
雖然網(wǎng)絡(luò)安全課程實(shí)訓(xùn)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，但是網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)環(huán)境構(gòu)建困難。由于現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有規(guī)模大、復(fù)雜性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致無法在實(shí)訓(xùn)室里完全構(gòu)建出和真實(shí)網(wǎng)絡(luò)相同的環(huán)境。另外，教學(xué)設(shè)計(jì)中存在的網(wǎng)絡(luò)安全漏洞會(huì)產(chǎn)生非常大的風(fēng)險(xiǎn)，可能對(duì)校園網(wǎng)造成難以估計(jì)的后果。因此，網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)踐教學(xué)很難在真實(shí)的環(huán)境中完成。云計(jì)算的產(chǎn)生為網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐教學(xué)提供了新的思路，即利用虛擬仿真技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)安全課程的實(shí)踐教學(xué)。本文在江西信息應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有的軟硬件條件下，研究基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
2研究意義
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題層出不窮，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究成為了當(dāng)前熱點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)安全人才短缺問題也亟待解決。高職院校是應(yīng)用型高技能人才培養(yǎng)基地，實(shí)踐教學(xué)尤為重要。但是，高職院校網(wǎng)絡(luò)安全類課程的實(shí)踐教學(xué)往往帶有一定的破壞性，甚至威脅了校園網(wǎng)安全，因此網(wǎng)絡(luò)安全課程實(shí)訓(xùn)一般都是在真實(shí)的物理PC機(jī)中安裝虛擬機(jī)，如Virtualbox、VMware等軟件。如今云計(jì)算技術(shù)日益成熟，應(yīng)用越來越廣泛，如果把云計(jì)算提供的各種軟硬件資源虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、負(fù)載均衡等技術(shù)，運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐教學(xué)中，就可以改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全課程實(shí)踐教學(xué)方式，節(jié)約部署網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)環(huán)境的時(shí)間，有效提高課程教學(xué)效果，降低軟硬件投入成本。例如，將網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)踐教學(xué)所需要的網(wǎng)絡(luò)工具軟件、各種不同的系統(tǒng)鏡像、模擬攻擊環(huán)境放到一個(gè)云平臺(tái)中?；谠朴?jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的研究意義重大，不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平，而且有利于增加課程任課教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，從而切實(shí)、有效提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
3基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
本系統(tǒng)應(yīng)用OpenStack云平臺(tái)設(shè)計(jì)、搭建網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。OpenStack是開放源代碼的云計(jì)算管理平臺(tái)，由美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）和RackSpace合作研發(fā)，由Nova和Swift兩個(gè)主要模塊構(gòu)成，覆蓋了虛擬化、服務(wù)器、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)以開源云計(jì)算項(xiàng)目OpenStack平臺(tái)為基礎(chǔ)，應(yīng)用了OpenStack模塊中多項(xiàng)服務(wù)。第一，OpenStacknetwork。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)連接和管理服務(wù)。第二，OpenStacknova。計(jì)算管理服務(wù)，提供計(jì)算資源調(diào)派，實(shí)例化虛擬機(jī)。第三，OpenStackswift。對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)，為Glance提供鏡像服務(wù)，包括靶機(jī)鏡像庫(kù)和攻擊機(jī)鏡像庫(kù)。第四，OpenStackHorizon?？刂婆_(tái)服務(wù)，以Web的形式提供對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的服務(wù)管理。本例中將其改進(jìn)為網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)的一個(gè)功能模塊，用于Web界面部分操作。本系統(tǒng)主要在控制服務(wù)器和服務(wù)器節(jié)點(diǎn)安裝Linux操作系統(tǒng)，服務(wù)器節(jié)點(diǎn)安裝OpenStacknova組件和OpenStackswift組件，靶機(jī)鏡像庫(kù)和攻擊主機(jī)鏡像庫(kù)安裝與之相關(guān)的OpenStackGlance組件。平臺(tái)利用Openstack控制服務(wù)器管理相關(guān)的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，根據(jù)鏡像服務(wù)器中的鏡像建立虛擬靶機(jī)和虛擬攻擊機(jī)。平臺(tái)首先根據(jù)OpenStacknetwork提供的虛擬網(wǎng)絡(luò)、端口等虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，創(chuàng)建和配置相應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制服務(wù)器、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器、鏡像服務(wù)器之間的通信。其次，根據(jù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求配置和管理虛擬節(jié)點(diǎn)，并完成網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的搭建。
4基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)中靶機(jī)和攻擊主機(jī)的配置
于學(xué)校來說，多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)雖然能夠?yàn)榻逃虒W(xué)工作帶來巨大幫助，但也同樣在多媒體與網(wǎng)絡(luò)管理方面提出了更高的要求，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，將其在教育教學(xué)方面的價(jià)值充分發(fā)揮出來，就必須要做好多媒體與網(wǎng)絡(luò)管理工作，解決隨之而來的網(wǎng)絡(luò)安全、資源濫用等各方面問題。而對(duì)于多媒體與網(wǎng)絡(luò)管理策略的相關(guān)研究，則正是解決當(dāng)前問題的最有效途徑之一。
學(xué)校教育中多媒體網(wǎng)絡(luò)管理所面臨的問題
1.重視程度不足
受教育信息化影響，當(dāng)前很多學(xué)校雖然對(duì)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用比較重視，也愿意加大投入來推進(jìn)信息化建設(shè)，以提升整體教學(xué)水平，但對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)管理的重視程度卻比較低，網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)也有所不足，在引入各種多媒體教學(xué)設(shè)施并搭建起校園網(wǎng)絡(luò)后，常常會(huì)帶有“重應(yīng)用、輕管理”的觀念，認(rèn)為只要能夠以校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對(duì)各種多媒體教學(xué)設(shè)施、信息系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，就可以使各學(xué)科教學(xué)效果得到提升。但在實(shí)際上，由于校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境異常復(fù)雜，在運(yùn)營(yíng)、維護(hù)管理等方面也有著較高的要求，一旦忽視了多媒體網(wǎng)絡(luò)管理，校園網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、安全性就很難得到保證，而各種多媒體教學(xué)設(shè)施、信息系統(tǒng)在教育教學(xué)工作中的應(yīng)用，也必然會(huì)隨之受到直接影響。
2.校園網(wǎng)絡(luò)安全
多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在學(xué)校教育中的應(yīng)用，一方面為教育教學(xué)工作提供了較大幫助，另一方面也同樣給學(xué)校帶來了不可忽視的校園網(wǎng)絡(luò)安全問題。首先，由于校園網(wǎng)絡(luò)本身就具有速度快、規(guī)模大、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理復(fù)雜的特點(diǎn)，不僅會(huì)成為各種網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)源地，同時(shí)也是最容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的目標(biāo)。其次，受教學(xué)、教研工作特點(diǎn)的限制，校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境必須保證其開放性，在管理方面也不可能過于嚴(yán)格。最后，隨著Web2.0的普及，各種網(wǎng)絡(luò)病毒開始廣泛傳播開來，雖然在大多數(shù)情況下，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒的有效防范，但由于學(xué)校對(duì)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用需要以相關(guān)信息系統(tǒng)或多媒體教學(xué)軟件為基礎(chǔ)，而這些信息系統(tǒng)、軟件又常常會(huì)存在漏洞，因此一旦這些安全漏洞被他人所掌握，就很可能會(huì)使校園網(wǎng)絡(luò)遭到黑客攻擊、出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)病毒的情況。
3.帶寬資源不足
校園網(wǎng)絡(luò)的帶寬雖然普遍較高，但由于其需要支撐各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)工作（如ftp和P2P下載），對(duì)帶寬的占用相對(duì)較大，因此一旦出現(xiàn)帶寬被過多占用的情況，就很容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵，并使各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的性能大大降低，而多媒體教學(xué)等各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作的實(shí)際效果也必然會(huì)受到巨大沖擊。另外，在移動(dòng)終端高度普及的今天，無論是教職員工還是學(xué)生群體，都可能會(huì)基于校園網(wǎng)下載各種軟件、視頻或其他網(wǎng)絡(luò)信息資源，這對(duì)于校園網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用同樣是非常大的。
4.教學(xué)資源泄露
在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，各種網(wǎng)絡(luò)信息資源的價(jià)值開始變得越來越高，并在學(xué)校教育教學(xué)工作中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)后，各種網(wǎng)絡(luò)資源更是成為多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)的重要素材，而學(xué)校的整體教學(xué)水平也因此得到了顯著提升。但從目前來看，由于很多學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)信息安全防范都存在明顯不足，在教師完成多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)后，各種教學(xué)資源常常會(huì)被他人所獲取，并成為其謀取利益的工具，尤其是對(duì)于各種專業(yè)性、原創(chuàng)性較強(qiáng)的多媒體教學(xué)資源，更是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泄露、丟失的情況，并在泄露、丟失后逐漸傳播開來，這不僅使學(xué)校與教師的利益受到了侵害，同時(shí)也使教師參與多媒體教學(xué)資源建設(shè)的積極性遭到巨大打擊。
加強(qiáng)學(xué)校教育中多媒體網(wǎng)絡(luò)管理的有效策略
1.重視網(wǎng)絡(luò)安全宣傳教育
在學(xué)校教育教學(xué)工作中，要想做好多媒體網(wǎng)絡(luò)管理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，首先就必須面向?qū)W校管理人員積極展開網(wǎng)絡(luò)安全宣傳教育，使其能夠充分意識(shí)到多媒體網(wǎng)絡(luò)管理的必要性，明確多媒體網(wǎng)絡(luò)管理與教育信息化建設(shè)、校園網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行、多媒體教學(xué)實(shí)施等各項(xiàng)工作間的關(guān)系，進(jìn)而逐漸轉(zhuǎn)變對(duì)多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的傳統(tǒng)應(yīng)用觀念，提高對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)管理與校園網(wǎng)絡(luò)安全防范工作的重視程度。另外，從多媒體網(wǎng)絡(luò)管理的角度來看，學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)安全宣傳教育還需更加細(xì)化，由專業(yè)技術(shù)人員圍繞校園網(wǎng)絡(luò)安全情況展開全面排查，確定可能存在的網(wǎng)絡(luò)安全隱患，同時(shí)據(jù)此展開網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析及校園網(wǎng)絡(luò)安全狀況評(píng)估，待明確學(xué)校網(wǎng)絡(luò)安全狀況后，再展開針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全教育工作并將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全責(zé)任落實(shí)到位，以構(gòu)建出可信、可控、可查的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有效規(guī)避或減少各種網(wǎng)絡(luò)安全事件的發(fā)生。
2.完善網(wǎng)絡(luò)安全管理制度
在復(fù)雜的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，面對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)安全問題，學(xué)校同樣還需盡快建立起完善的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，為多媒體網(wǎng)絡(luò)管理工作提供明確指導(dǎo)與規(guī)范，并實(shí)現(xiàn)對(duì)黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)病毒等網(wǎng)絡(luò)安全問題的有效應(yīng)對(duì)。例如在機(jī)房管理方面，應(yīng)實(shí)行登記備案制度，嚴(yán)格按照學(xué)校有關(guān)規(guī)定對(duì)上機(jī)用戶信息進(jìn)行實(shí)名登記，同時(shí)將上網(wǎng)日志留存60天以上，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)上網(wǎng)行為或網(wǎng)絡(luò)安全隱患，應(yīng)立即根據(jù)上網(wǎng)日志及相關(guān)登記信息進(jìn)行追溯，從根源上避免病毒和黑客軟件的傳播。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)安全事故，則需要建立針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全事故應(yīng)急響應(yīng)制度，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)安全事故的類型來采取有效應(yīng)急處理。如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)惡意攻擊，應(yīng)立即對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊行為進(jìn)行攔截，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的源頭進(jìn)行判斷（確定攻擊來自校內(nèi)還是校外），同時(shí)統(tǒng)計(jì)受攻擊設(shè)備、影響范圍等信息，以便于迅速推斷出網(wǎng)絡(luò)攻擊可能造成的影響程度，判斷是否需要緊急切斷校園網(wǎng)的服務(wù)器及公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接，保護(hù)重要數(shù)據(jù)及信息，此后還要根據(jù)實(shí)際情況完成網(wǎng)絡(luò)攻擊IP地址查詢、過濾、確定攻擊源、校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)終端處理等工作。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)不良信息事故，則需要在發(fā)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中不良信息或篡改網(wǎng)頁(yè)行為后，立刻切斷防火墻以及網(wǎng)站服務(wù)器外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接，同時(shí)備份不良信息出現(xiàn)的目錄、HTTP連接日志、網(wǎng)絡(luò)連接日志等，完全隔離出現(xiàn)不良信息的目錄，使其不能再被訪問。最后還要?jiǎng)h除不良信息，并清查整個(gè)網(wǎng)站所有內(nèi)容，并在確定未發(fā)現(xiàn)任何不良信息后，重新連接網(wǎng)站服務(wù)器及防火墻外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接，完成網(wǎng)站運(yùn)行測(cè)試、安全性檢測(cè)、目錄名修改、目錄上級(jí)鏈接修改等工作。
3.加強(qiáng)帶寬資源使用管理
為避免P2P等寬帶消耗型業(yè)務(wù)在校園網(wǎng)內(nèi)部的濫用，學(xué)校還需從多方面入手，加強(qiáng)對(duì)帶寬資源使用管理，為多媒體網(wǎng)絡(luò)管理工作提供支持。例如在日常工作中，可采用各種教育系統(tǒng)應(yīng)用流量設(shè)備，對(duì)流經(jīng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集、分析與匯總，并生成各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果、趨勢(shì)圖和報(bào)表等，為學(xué)校的帶寬合理分配提供支持。同時(shí)，還可以基于相關(guān)設(shè)備來進(jìn)行更加細(xì)致的動(dòng)態(tài)帶寬分配，對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)保證帶寬、最大傳輸帶寬、客戶端、服務(wù)端等常規(guī)分配項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，明確時(shí)間段、應(yīng)用類型、傳輸方向等方面的帶寬使用管理規(guī)則，使教師能夠優(yōu)先得到帶寬資源分配。
4.強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全防范能力
針對(duì)多媒體教學(xué)資源的泄露、丟失，學(xué)校完全可以通過對(duì)各種先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息安全防范技術(shù)的綜合應(yīng)用，提升自身的網(wǎng)絡(luò)安全防范能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教學(xué)資源及其他重要信息資源的保護(hù)。例如針對(duì)學(xué)校服務(wù)器系統(tǒng)及各種應(yīng)用軟件的漏洞問題，可借助漏洞掃描系統(tǒng)等第三方產(chǎn)品來對(duì)服務(wù)器系統(tǒng)乃至整個(gè)校園的安全狀況展開清查，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并提出針對(duì)性的解決方案。而對(duì)于數(shù)據(jù)丟失問題，則可以建立專門的備份服務(wù)器，同時(shí)以備份服務(wù)器為中心，對(duì)各應(yīng)用系統(tǒng)及上傳至服務(wù)器平臺(tái)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中備份，以保證各種重要數(shù)據(jù)信息在丟失后能夠迅速得到恢復(fù)。
結(jié)語(yǔ)
在多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用于學(xué)校教育教學(xué)工作的今天，很多學(xué)校的多媒體網(wǎng)絡(luò)管理雖然正面臨著非常嚴(yán)峻的問題，但只要能夠在網(wǎng)絡(luò)安全防范技術(shù)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全管理制度建設(shè)等方面采取合適的應(yīng)對(duì)策略，就必然能夠保證多媒體網(wǎng)絡(luò)管理工作的有效性，并為多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用提供支持。
參考文獻(xiàn)
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1.引言
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程，理論知識(shí)的深?yuàn)W抽象，不易理解，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好壞直接影響了學(xué)生對(duì)于該門課程的掌握程度。針對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況，問卷調(diào)查了82名學(xué)生，36%的學(xué)生認(rèn)為很難以學(xué)以致用，21%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程本身知識(shí)結(jié)構(gòu)混亂，29%的覺得沒有兼顧個(gè)人差異及興趣，14%的則認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容和方法落后。
為了解決這個(gè)問題，各高校做出過很多嘗試，但總體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果仍不容樂觀。究其根本，在于進(jìn)行的變動(dòng)均在其實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)上，如中山大學(xué)實(shí)施開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)、河南科技大學(xué)采用分層遞進(jìn)教學(xué)，強(qiáng)化個(gè)性創(chuàng)新等等。要真正提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，改變當(dāng)前不理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果，更需要從根本上轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的一種教學(xué)模式?；诖耍疚奶岢鲭S機(jī)進(jìn)入的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)人才的與時(shí)俱進(jìn)與全面發(fā)展。
2.隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)的方法
隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一個(gè)分支，由斯皮羅（1991）等人提出，是一種基于彈性認(rèn)知理論的指導(dǎo)下針對(duì)高級(jí)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，不同于傳統(tǒng)教學(xué)方式，它始終強(qiáng)調(diào)在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中對(duì)于知識(shí)體系的建構(gòu)與掌握，而非運(yùn)用、理解各知識(shí)點(diǎn)。并堅(jiān)持主體為學(xué)生，教師作為組織、指導(dǎo)者。同時(shí)以情境為學(xué)習(xí)的根本，在不同情境中反復(fù)進(jìn)行同一內(nèi)容的學(xué)習(xí)，表現(xiàn)同一內(nèi)容的不同側(cè)面，這種情境的反復(fù)再現(xiàn)并不是為了知識(shí)技能的鞏固而進(jìn)行的簡(jiǎn)單重復(fù)，它強(qiáng)調(diào)在每個(gè)不同情境中體現(xiàn)的互不重合的部分，從而使學(xué)習(xí)獲得對(duì)概念知識(shí)多角度的理解，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新性。但是不同于簡(jiǎn)單的情境性教學(xué)，隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)重點(diǎn)在于知識(shí)在情境中的重復(fù)，而不一定要選擇真實(shí)性任務(wù)，另外，在評(píng)估方面，隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)除了可采用情境性教學(xué)的評(píng)估方式外，還通常結(jié)合其他評(píng)估方式，達(dá)到多方位評(píng)價(jià)的效果。
隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)方法通常包括五個(gè)環(huán)節(jié)：（1）創(chuàng)設(shè)情境，主題確定；（2）多角度提出問題；（3）隨機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)；（4）小組協(xié)作學(xué)習(xí)；（5）學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。
3.隨機(jī)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)這門課程一般在大三年級(jí)開設(shè)，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及數(shù)學(xué)知識(shí)有了一定的了解，但是各自的知識(shí)結(jié)構(gòu)存在一定的差異，從而導(dǎo)致了在認(rèn)知安全概念上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的興趣性上都存在差異性。另一方面，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程本身教學(xué)內(nèi)容各部分存在較強(qiáng)的獨(dú)立性和實(shí)時(shí)的新穎性，比如密碼破解和網(wǎng)絡(luò)攻擊之間的相關(guān)性不明顯、網(wǎng)絡(luò)攻擊和防范手段更新快等。這些因素都要求網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須以學(xué)生為主體，以問題為出發(fā)點(diǎn)，圍繞其興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，最終提高學(xué)習(xí)效果。
隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)模式基本上能解決網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程教學(xué)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)所存在的問題。下面以課程中“網(wǎng)絡(luò)安全攻防技術(shù)”為例，具體說明如何應(yīng)用隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)模式設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
第一步：創(chuàng)設(shè)情境，確定主題。
在正式講授前，提供背景資料，可利用搜集的文字材料，或動(dòng)態(tài)的視頻文件給學(xué)生觀看，結(jié)合一些具體發(fā)生的事情（比如：“Nimaya（熊貓燒香）”病毒事件，針對(duì)日本用戶的DDOS攻擊事件等），并提出與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的敏感問題，引起學(xué)生的好奇與思考，即可隨機(jī)自然地引入到教學(xué)內(nèi)容上。
第二步：多角度提出問題。
在第一步的學(xué)習(xí)過程中．不同的學(xué)生因?yàn)閭€(gè)體的差異而產(chǎn)生不同的疑問和興趣．有的學(xué)生會(huì)對(duì)病毒攻擊產(chǎn)生興趣．有的則對(duì)病毒防御是怎么實(shí)現(xiàn)的有興趣。每個(gè)學(xué)生都可以提出疑問和喜好。教師則把一系列的疑問和興趣作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)，過濾掉不恰當(dāng)?shù)膯栴}，并提供給學(xué)生課前制作的專題學(xué)習(xí)資料，再由學(xué)生自主選擇感興趣的信息，加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，在此過程中，教師只是對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。
第三步：隨機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)。
該階段讓學(xué)生根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自主探索，研究點(diǎn)相近或相同的同學(xué)，彼此互助，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)嘗試總結(jié)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，除了實(shí)驗(yàn)前提出的問題，還應(yīng)增加遇到的新問題及知識(shí)點(diǎn)。并帶著新問題進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)。由于是隨機(jī)進(jìn)入的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的快慢程度也不相同，學(xué)習(xí)后所得的結(jié)論往往涉及不同方面。因此該過程老師可以有針對(duì)性地穿插引導(dǎo)演示，也可以稍微進(jìn)行點(diǎn)撥由學(xué)生獨(dú)立完成。同時(shí)還要關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，在學(xué)生學(xué)習(xí)一段時(shí)間后，教師可提出一些相關(guān)問題讓他們鞏固延伸。
第四步：小組協(xié)作學(xué)習(xí)。
在學(xué)生個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)學(xué)習(xí)，并完成思考題的基礎(chǔ)上，就近分成小組，充分交流自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，互相補(bǔ)充，共享，最后形成對(duì)教學(xué)內(nèi)容的較為全面的認(rèn)識(shí)。
由于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容有一定特殊性，實(shí)驗(yàn)方式通常采用組合，而不是單人方式，原因也就是為了提高學(xué)生的興趣，即開發(fā)了個(gè)人思維能力也提高團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。
第五步：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。
基于隨機(jī)進(jìn)入的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，針對(duì)實(shí)際情況運(yùn)用不同的評(píng)價(jià)方式。在進(jìn)入學(xué)習(xí)前學(xué)生首先進(jìn)行自評(píng)。在學(xué)習(xí)過程中，自評(píng)、互評(píng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)記錄等。最后采用絕對(duì)評(píng)價(jià)法，由教師學(xué)生共同評(píng)價(jià)（情感、知識(shí)、實(shí)踐能力）。
4.結(jié)語(yǔ)
通過在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)模式，可以看出在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生的主體地位明確，學(xué)習(xí)的思路清晰，有利于學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全新問題，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全解決方案的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的延伸。
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