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网络安全培养方案范文1
关键词：课程设置；网络安全；网络工程
文章编号：1672-5913（2013）14-0068-04 中图分类号：G642
0 引言
网络工程专业是伴随计算机网络技术的快速发展而在我国高校开设的一个较新领域的专业。1998年教育部增设网络工程专业（080613W），首批有11所院校开设此专业，之后全国各高校纷纷增设了可以授予网络工程工学学位和网络工程理学学位的学位点。到2012年有330所高校开设了此专业，其中重点院校超过50所。经过15年的发展，网络工程专业已经初具规模。2011年教育部将网络工程专业纳入正式目录体系（080903），从此网络工程专业成为目录内专业。同时，教育部计算机专业教指委了《网络工程专业规范（建议）》。由于没有专门的网络工程分教指委机构指导该专业的建设工作，导致各高校网络工程专业的专业定位、培养目标、培养模式和课程设置、就业方向各具特色，但也存在很多共同特性。比如，网络工程专业所设研究方向大致有网络规划构建方向、网络软件开发方向、网络安全方向和无线通信方向等。
近年来，随着网络技术的不断普及，网络安全问题日益凸显，渐渐成为人们最为关注的热点。借助山东省名校工程的契机，结合信息安全教学团队的建设，我们进一步优化了网络工程专业的培养方案。网络安全方向作为网络工程专业的一个重要学习方向，应如何设置课程，如何实现课程设置与教学团队建设结合，是本文探讨的主要问题。
1 网络安全方向课程设置现状
笔者从众多开设网络工程专业的高校中选取部分211或985学校作为研究对象，对多所学校的网络安全方向课程的设置进行了对比分析，见表1。网络安全在某些高校是作为网络工程专业的一个方向开设，如吉林大学就是在网络工程专业下设网络安全方向，开设网络攻防技术、无线网络技术等课程；而在有些院校网络工程中没有网络安全方向，而以单独的信息安全专业存在，如电子科技大学和北京邮电大学都是单独没有信息安全专业，该专业开设的安全方向课程更全面，如信息安全数学基础、密码学基础、网络安全协议等；还有一些高校既没有信息安全专业，在网络工程专业中也没有安全方向，只是在课程中设置了少量的安全类课程，如大连理工大学开设网络安全、Matlab课程，中山大学开设了密码学与网络安全课程。
2 扩展课程设置探讨
下面针对济南大学的网络工程专业安全方向开设的课程进行改革探讨。济南大学网络工程专业目前正在使用的培养方案中与安全相关的课程设置情况见表2。其中，一部分是计算机类学科基础课，一部分是网络工程专业基础选修课和专业方向课。济南大学网络工程专业中设有网络安全方向。
结合山东省名校工程的契机，笔者在调研多个名校的培养方案并结合本校实际情况的前提下，对网络安全方向课程的设置提出下面几个调整意见。
2.1 增设信息安全数学基础和网络仿真课程
虽然原有培养方案中高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学4门数学课程都占据了大量学时，但是对于网络安全方向的学生而言，后期用到的相关数学知识并不多。但是学生对网络安全真正用到的初等数论和群环域知识却一点都没有接触。因此，修改培养方案时应增设信息安全数学基础课程，学时不用太多，可以为24学时，授课内容要涉及网络安全中用到的模运算、同余理论、数论函数和群环域等知识。
目前，网络安全方向用到的数学知识均是在应用密码学课程中讲解的。大部分有关密码学的教材都会在讲解分组密码和公钥密码时，介绍一些与之密切相关的数学知识（如群环域），如由清华大学出版社出版，杨波编写的《现代密码学》（第二版）中的“密码学中一些常用的数学知识”部分。这种做法一方面占了密码学课程的部分学时，势必会减少学生学到的密码学知识；另一方面，临时讲一些数学知识并不能让学生系统地理解。因此，笔者非常赞成清华大学冯克勤教授提出的增设初等数论课程的想法。虽然冯教授是针对清华大学数学科学系本科生提出的，但对于网络安全方向的学生而言，不学习初等数论和群环域知识，很难理解和掌握后续的与安全相关的课程内容，这点在应用密码学课程中尤其明显。
例如，学习离散对数算法后，学生只知道在已知一些参数的情况下如何利用指数进行加密解密，但不能理解如何选择参数，不知道什么是本原元，如何确定一个循环群的本原元以及如何利用模运算降低计算量，如何快速的编程实现。笔者采用不同于上述冯教授提出的在大学第1学期开设初等数论课程的方式，而是在第3学期开设。因为济南大学在第1、2学期，学生必修高等数学和线性代数课程，这已经使学生无暇顾及更多的数学知识。第3学期开设信息安全数学基础可以很好地和第4学期开设的应用密码学课程衔接。另外，在信息安全数学基础课程中，安排一定的实验学时，让学生在经过第1、2学期的程序设计课程之后，通过学过的编程语言实现数论和群环域中的一些算法，理论联系实际，从而更好地掌握数学知识，为后续密码学算法的研究奠定基础。
2.2 增加网络仿真课程
现代网络技术的研究离不开仿真软件，因为我们不可能实际搭建网络，如果不合适，再拆了重新搭建，这不仅费时而且费力。现在所有与网络相关的研究都在仿真基础上进行；而如果不开设仿真课程，学生仅学习理论知识，会与实际应用脱离。济南大学的信息安全教学团队由5位博士组成，其中3人是数学专业背景，主要研究网络安全，2人是计算机学科出身，主要研究无线网络，而且5人中有2人具有工程背景。信息安全教学团队负责网络工程专业的所有安全类课程的教学，包含无线网络和网络协议等课程，这些课程都需要仿真软件的配合才能使学生真正掌握所学知识。因此，增加网络仿真课程是必须的。至于仿真课程的内容，可以选择NS2或NS3，也可以与大连理工大学相似，采用Matlab。
2.3 合并网络协议和网络安全协议课程。调整其他相关课程的学分和学时
网络协议课程主要讲TCP/IP协议，内容与吉林大学的TCP/IP协议族相似，重点在网络的分层协议，如网络层协议、传输层协议等。涉及部分安全协议，如IPsec、SSL、SNMP等，这与网络安全协议课程中再次对这些内容的讲解重复，而且安全协议本身也是网络协议的一种，因此可以考虑将安全协议和网络协议两个课程整合或一门全新的网络协议课程，去掉重复内容，增加部分学分和学时，从原有的2.5学分增加到3学分，同时学时从原有的48增加到64。网络工程专业修改培养方案后的安全方向课程设置见表3。
从表3可以看出培养方案修正前后的总学分保持不变，这是因为在增加新课的同时，调整了部分课程所占学分和学时，如减少无线网络原理与技术的学分，从原有的4学分减到3，5学分。这样一方面增加了新课，另一方面整合了重复内容的课程。
3 结语
网络安全作为网络工程专业的一个重要方向，在课程设置上有待进一步优化和扩展，结合网络技术的新发展，我们也在探讨不断增加新课程（如数字取证、数字隐藏等），减少或去掉某些过时的课程，并发挥互补的教学团队作用，在课程设置上兼顾个人的研究特长，很好地把无线网络与网络安全融合在一起。借名校工程的契机进一步推进教学改革，更好地发展学生的主体研究能力，和教师的团队配合，培养学生科学的探索精神和创造能力。
参考文献：
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会，高等学校网络工程专业规范（试行）[M]，北京：高等教育出版社，2012
[2]刘悦，张远，贾忠田，高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J]，计算机教育，2008（24）：120-122
网络安全培养方案范文2
关键词：网络安全；任务驱动；结对
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0111-02
随着网络威胁的增加，社会对网络安全的重视程度也越来越高[1]，网络安全已经成为计算机专业的重要学科。掌握网络安全的技术不仅需要扎实的理论基础，同时还需要具备较强的实践和分析能力。因此，如何在现有的环境下培养出理论扎实，实践和分析能力强的学生以适应社会和企业的需求[2]，成为高校网络安全教学的一个重大挑战。
1 《网络安全》课程特点
《网络安全》课程需要的理论知识范围较广，且与之相关的技术也繁多，该课程主要有具有以下几个特点：
1）知识综合性强。《网络安全》是一门涵盖性非常广的课程，包含密码学技术、病毒技术、防火墙技术、入侵检测技术、VPN技术、WEB技术等。正因为《网络安全》的涵盖面非常广，所以该课程对于前导课程的要求也是比较高，需要学习计算机操作系统、程序设计、计算机网络、WEB设计、数据库技术、Linux应用等一系列课程。此外，除了课程需要的技术较多，对于每门技术也都需要扎实的理论基础。
2）更新速度快。网络中各种威胁层出不穷，而且技术手段也越加复杂。为了保证网络的安全，抵抗和消除网络的威胁，网络安全技术也正快速更新以应对复杂多变的网络威胁。因此，《网络安全》课程的知识点也需要不断地更新，以培养适应社会需求的人才。
3）实践能力强。网络安全绝不是纸上谈兵，而是注重实操能力。同一个问题在稍有差异的环境下，解决方法都不尽相同。同一问题，也可应用不同的方法去解决，每一种方法都可以灵活运用。熟练掌握网络安全技术，需要不断地进行实践。
4）分析能力要求高。网络威胁总是先于网络防护技术而出现，对于如何保证网络的安全需要基于已有知识理论和经验对网络新威胁进行分析，并进行实践尝试。《网络安全》课程无法也不应该穷尽所有的网络安全知识，而是需要培养学生的独立分析、独立动手能力。
2传统教学存在的不足
传统《网络安全》课程教学一般是先讲授理论知识，再进行实验教学。从学生实际反馈来看，这种教学方法不太好，因为理论与实践之间有时间差，学生在学习枯燥的理论知识时，没有实践加以补充，学生在实验课教学时对于理论知识都记忆模糊。
传统《网络安全》课程的内容安排一般是以理论知识点为中心展开，然后再介绍与理论对应的所有实践环节。学生在学习的过程中反应很平淡，知识内容很散，学生对于知识的运用也不灵活。如果对教学内容，以项目为驱动，设定达成目标，利用不同工具实现目标，并辅以原理解释。学生对于知识点的记忆较深刻，教学效果较好。
《网络安全》课程旨在培养学生掌握网络安全理论相关知识，能够对网络进行安全防护。但是学生在学习完课程后，往往还停留在将问题对号入座的阶段，当网络威胁通过变换旧技术或引入新技术时，学生便束手无策。出现这种情况的原因是学生的分析和灵活应用知识的能力，这样的学生无法满足社会的需求。
3结对编程
结对编程最早应用于软件开发环境中[3]，其定义为两个程序员坐在同一个工作台进行软件开发，其中一位程序员负责开发思路及并口述代码，另一位程序员负责键盘编码，并且需要两人在软件开发中频繁的交流。两个程序员具有相同的缺点和盲点的可能性较小，当进行结对编程时程序员可以技术互补，相互交流经验并即时审核代码。实践证明，通过结对编程能够有效地提高软件开发的效率，并且可以明显降低软件中存在的缺陷。此外，结对编程对于需要提高实践能力、团队协作能力和分析能力效果显著[4]。《网络安全》作为一门实践能力强，注重培养分析能力和团队协作能力的一门课程与结对编程的作用是匹配的，但目前针对此课程特点的结对编程研究还较少。
4教学设计
针对前文中描述传统《网络安全》教学中的不足，本文从教学方法和实验方法两方面进行研究探索。
在教学方法上，针对传统教学过程中理论与实践结合不紧密的问题，提出基于任务驱动式教学方法。以《密码学技术》章节为例：以“公司销售部邮件泄露”为案例描述，引入课题，设置学习目标为能够根据实际公司情况，采用对应的加密技术确保公司邮件、文件安全，进而展开理论知识讲解和安全工具的原理及配置方法。同时，教学方法采用一体化教学教室。对于学生的理论讲解与实践教学穿行，统一在一体化实验室中完成。
在实验方法上，增加学生实践课程的占比，实验过程摒弃传统教学方式：如首先配置、软件的应用，然后完成并提交实验报告。实验要求两两组合，以结对方式进行实验。以《密码学技术》章节为例：两两组合后，根据任务实际情况要求，对问题进行分析、讨论，一个同学负责解决方案的确定，选择合适的加密技术，另一个同学负责完成命令和操作的执行，确定方案的同学可以在另一同学执行方案时同步进行审查。实践过程中结对学生间的角色进行轮流互换。
从广东松山职业技术学院《网络安全》教学课堂反馈情况来看，基于结对实验方式的任务驱动型一体化教学的教学效果较好。首先，学生对于计算机网络安全的兴趣大大增加，学生不仅在课堂保持较高学习兴趣，课后也会尝试课程深度扩展。其次，采用基于任务驱动的一体化教学后，学习对于理论知识的掌握也变得更深刻，尤其在学期后的综合实践训练的课程中，可以看出学生能够较灵活的运用网络安全技术。再次，结对实验的引入，通过不断的交流与讨论，学生对于理论知识的掌握，实际的个人动手能力，分析能力和团队协作能力较传统教学方式有很大的提升。
5 结语
计算机网络安全课程旨在培养理论知识扎实，并具备分析能力、动手能力和团队协作能力的综合性人才以适应社会需要，这对计算机《网络安全》课程的教学产生了挑战。本文根据计算机网络安全课程的特点，分析传统《网络安全》课程教学上的一些不足，从教学方法和实验方法两方面进行研究探索，提出以任务驱动型教学方式，结对进行实验的教学方法。从实践结果来看，采用该教学方法后，学生对课程兴趣提升，学生的分析能力、动手能力和团队协作能力都得到明显提升。下一步研究工作，将在结对编程的基础上，在课程后期增加对抗式课程设计内容，同时尝试引用翻转课堂，旨在进一步提升学生的分析、实操和团队协作能力。
参考文献：
[1] 罗明宇，卢锡城，卢泽新，等. 计算机网络安全技术[J]. 计算机科学，2000，27（10）：63-65.
[2] 教育部. 关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[J]. 中国职业技术教育，2007（1）：14-15.
网络安全培养方案范文3
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
网络安全培养方案范文4
关键词：ARP欺骗攻击；网络安全意识；问题情境；职业素质
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）35-0100-03
Abstract： This paper aims to integrate the network safety consciousness， real problem situation， professional quality concept into the college experimental teaching process under the strategy of network power， to stimulate students' enthusiasm and initiative， and guide students to find， analyze and solve the problem， to sum up the experiment in the form of lists. Ultimately， the "student oriented， supplemented by teachers" teaching ideas are reflected， and students' practical ability are enhanced.
Key words： ARP spoofing；network safety consciousness； problem situation； professional quality
1 引言
2014年来，中央网络安全和信息化领导小组组长多次提出了“没有网络安全就没有国家安全”以及“建设网络强国”的重要论断。2015年政府工作报告提出的“互联网+行动计划” 体现出信息化对网络发展巨大推动作用和以网络为载体的数据驱动巨大魅力的同时，也呼唤着人们通过网络的进一步发展来不断提升网络安全的能力和意识。两届国家网络安全宣传周活动的开展也为加强全民网络安全宣传教育、提升网民的网络安全防范意识和技能提供了良好的途径。
网络安全上升到国家战略层面，各类网络攻击和窃取事件的频发驱动信息安全需求急剧增加，目前网络安全普遍存在的问题是信息安全意识不强、缺乏整体安全方案、没有安全管理机制、系统本身不安全以及缺少必要的安全专才。
网络安全意识比技术更重要。作为培养网络专业技能人才的一线高校教师，在平常实验教学中除了借助各种安全设备和环境完成实训内容外，更重要的是提升学生的安全意识和处理安全事故的能力，在提高专业技能水平的同时培养学生的职业素质，因此设计好网络安全实验课程显得尤为重要。本文以ARP欺骗攻击与防范实验教学为例，探索在真实网络安全情境下，新型安全课程实验教学模式的改革以及教学效果。
2 ARP欺骗攻击原理
ARP协议是以太网等数据链路层的基础协议，负责完成IP地址到硬件地址的映射。工作过程简述如下：1）当主机或者网络设备需要解析一个IP地址对应的MAC地址时，会广播发送ARP请求报文。2）主机或者网络设备接收到ARP请求后，会进行应答。同时，根据请求发送者的IP地址和MAC地址的对应关系建立ARP表项。3）发起请求的主机或者网络设备接收到应答后，同样会将应答报文中发送者的IP地址和MAC地址的映射关系记录下来，生成ARP表项。从ARP工作机制可以看出，ARP协议简单易用，但是却没有任何安全机制，攻击者可以发送伪造ARP报文对网络进行攻击。伪造ARP报文具有如下特点：伪造的ARP报文中源MAC地址/目的MAC地址和以太网帧封装中的源MAC地址/目的MAC地址不一致；伪造的ARP报文中源IP地址和源MAC地址的映射关系不是合法用户真实的映射关系。目前主要的ARP攻击方式有如下几类：仿冒网关攻击、仿冒用户攻击（欺骗网关或者其他主机）、泛洪攻击。
3 问题情境设计
教学情境是课堂教学的基本要素，有价值的教学情境一定是内含问题的情境，它能有效地引发学生的思考。问题情境的创设，对于学生学习兴趣的激发起着决定作用。因此，如何设计具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景，以激发学生一定的情感，就成为教学之初需要考虑的问题。
在一个没有防御的园区网中爆发的ARP病毒会造成网络丢包、不能访问网关、IP地址冲突等问题，实验室所有主机分配的是同一网段IP地址，接入交换机，预先在教师机上开启Sniffer嗅探者软件，运行数据包发生器，修改后的ARP广播报文会持续被发送到当前局域网中，为学生建立一个真实园区网面临的问题情境，接下来引导学生按照“发现问题-分析问题-解决问题”的顺序完成实验内容，提升自己的安全意识和实践能力。
4 实施过程
4.1 实验环境
实验室所有主机处于同一网段，类似如下所示的拓扑图环境：
4.2 问题情境的构造
教师机IP地址为172.16.75.105，在本实验中充当攻击者身份。首先构造用于攻击的ARP欺骗报文，在Sniffer软件上定义好过滤器后，开始捕获报文，首先将教师机的ARP缓存清空，尝试PING网关，停止捕获并显示结果如下图所示，
发送当前的帧之前做如下修改：（1）更改源IP地址为网关IP地址；（2）更改源MAC地址为伪造的MAC 地址11-22-33-44-55-66；（3）更改目的IP地址为任一同网段主机IP地址；（4）更改目的MAC地址为全F值。设置为连续不断地发送帧，启动数据帧发生器，此时当前网段会充斥着此类ARP广播报文。
4.3 问题情境的呈现
以4-5人为一组，以真实的网络管理员遇到的企业局域网故障为案例，向学生说明经常受到的网络攻击来自于网络内部，表现为访问互联网时断时续，打开网页或下载文件的速度明显变慢，甚至无法访问公司的Web服务器等资源，严重影响了企业办公业务的正常运行，公司领导对此很不满意，要求立刻彻底解决问题。要求在实验报告上完成每步测试内容并填写检查结果。此环节注重引入职业教育理念，既要注重技能锻炼，又要注意素质培养。立足本职岗位，敢于承担责任，从工作中发现问题是什么，为什么到怎么做，同时培养学生的团队意识。
4.4发现问题
此环节旨在让学生运用已掌握的网络维护技能发现当前局域网存在的问题，通过观察学生在测试环节中采用的方法，可以了解到学生能否快速有效地定位网络中的故障，在不投入新的设备情况下解决问题。
通过观察，多数学生会按照如下测试步骤检测网络状况：1）检查本机网络连接情况及IP地址是否有效；2）检查与同一网段内其余主机连接情况；3）检查与网关连接情况；4）检查与DNS服务器连接情况；5）检查与Web服务器连接情况。这一过程旨在帮助学生基于收集到的测试数据判断问题症结点的能力，只有在充分调查研究的基础上具体问题具体分析，才能把存在的问题症结点找准、找实、找透，才能开对方子，做到对症下药。
4.5分析问题
根据课堂反映来看，绝大多数学生在实施到第3步时发现PING网关IP地址不通，并且重启机器后症状依旧，没过多久又会产生丢包现象。不少学生通过使用ARP -a命令发现学习到的网关MAC地址是伪造的11-22-33-44-55-66，进而判断出问题在于网关MAC地址被篡改，通过使用Sniffer软件，可以嗅探到局域网内充斥着大量的ARP报文，并且通过抓包分析，发现源IP地址为172.16.75.254的网关的MAC地址为11-22-33-44-55-66。此时需要引导学生去思考两个问题：一是为什么主机会无条件更新，二是如何防范此类错误。结合课本上提到的TCP/IP协议栈的脆弱性，部分同学会得出主机并不对收到的ARP报文进行检查，从而导致PC主机更新本机ARP缓存里的网关MAC地址的结论。
这个分析问题的过程注重培养学生遇到问题的应变能力，这种能力的训练对于今后可能从事的网络运维岗位而言，是非常有必要的。
4.6 解决问题
明白了问题的原因，如何解决问题就是一个水到渠成的过程。通过几分钟分组讨论的形式，最后总结了几组的意见，归纳出两种解决思路：一是主机对于收到的ARP伪造报文不进行更新操作，二是限制此类ARP广播报文在局域网内的泛洪。此时，结合实训指导书内容，教师提出两种解决方案让学生选择，一是在局域网内各台主机上静态绑定正确的网关MAC地址，这样即使主机收到了虚假MAC地址也不予以更新；二是在交换机各端口上设置单位时间内允许通过的ARP报文数量的阈值，超过阈值则关闭端口。同时让学生分组讨论，对这两种方案的优缺点进行比较，最终得出如下的结论，方案一因为要在局域网内每台主机上配置命令，工作量较大，网关MAC地址一旦改变又得重新配置，而且治标不治本，不能有效遏制网段内ARP报文造成的广播风暴，网络传输性能较低；方案二只需在交换机端口上进行配置，与网关MAC地址无关，如果再在端口上划分好VLAN，将会进一步限制广播报文的传输范围。
4.7 实验总结
总结既是自己对于实验的理解归纳，也是对整个实验过程的回放，既要总结有所收获的地方，也要归纳出不足之处。通过将实验全过程中涉及现象、情境及步骤列成问题清单，让每位学生都能从实验中总结出得与失。最后借鉴翻转课堂的思想，邀请一位学生就实验目的、方法、步骤进行口头陈述，由其余学生进行补充，从而获得更深层次的理解。
5 结语
通过网络安全实验课程的教学尝试，以及学生的反映来看，收到了一定成效。总结起来达到了三个目的，一是探索网络安全意识、网络安全技能并重的新型网络安全实验教学方法，二是引导学生进入实际问题情境中，深入角色，积极主动地去发现、分析及解决问题，三是将个人责任感、团队合作等职业化素质理念融入到教学过程当中，培养主人公意识。在教学过程中需要注意对于课堂进度以及时间的把握，如学生遇到难点应及时进行引导，推动进程。
参考文献：
[1] 迟恩宇，刘天飞，杨建毅，王东.网络安全与防护[M].电子工业出版社，2009.
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[5] 郭会茹，杨斌，牛立全.ARP攻击原理分析及其安全防范措施[J].网络安全技术与应用，2015（6）：5-6.
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网络安全培养方案范文5
关键词：校园网 规划 信息化
中图分类号：TP393.18 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0162-01
近年来，某高职院校适应经济社会发展对应用型高技能人才的需求，主动谋变，科学转型，人才培养质量有了显著提升，同时为了加快发展，于2015年征地800亩，开始建设新校区。新校园的网络设施建设是基础设施建设的重要环节，其规划及设计既要充分考虑与老校网络的互联互通，技术方案、设备选型又要适当超前规划，考虑未来学校的长远规划。
1 现状与需求分析
1.1 校园网络现状
（1）网络核心设备。目前该校的网络核心设备主要是华为NE系列核心交换机组成，有少量采用h3c设备。华为NE系列交换机是具有三层交换功能的高端交换机，性能十分稳定。各网络节点之间用高速光纤接入。服务器以采用IBM刀片服务器为主。
（2）主干线路。目前，该高职院校的校园网主干线路为千兆，主干线路连接主交换机与二级交换机，二级交换是各网络节点与桌面电脑之间，大部分为百兆，拟升级为千兆。
（3）网络覆盖率及上网速度。该高职院校所有建筑单元均已覆盖校园园，百分之百的公用电脑均已入网。学校网络已接入中国教育教研骨干网络。
（4）网络拓扑结构。该院校目前的网络拓扑结构以集中式为主，结构比较合理，但是随着校园网网络用户数量的不断扩大，现有的网络负载量急剧增长，扩容十分必要。具体拓扑结构如图1所示。
1.2 新校园网络建设需求
该高职院校新校区目前在校生10000人，预计2020年要达到15000人的规模。教工用户稳定在2000人左右。新校区按照电工、电子、机械、人文等专业群划分为四个教学功能区，电工与电子专业集群共用实验楼，机械与数控等专业共用一个实验楼。
2 新校区网络设计原则
新校区网络建设与新校区基础设施建设遵循同步设计、有序施工原则。在新校区土建方案中即考虑网络管线设计，确定好核心点和汇聚点的位置、接入接式。网络建设与中心机房建设同步进行，遵循一个数据标准。
3 系统总体方案设计
3.1 网络拓扑结构设计
该院校网络拓扑设计考虑两种方案：
（1）星型结构。以图文信息大楼为中心，两台核心交换设备构成核心层；文科组团、理工组团二、生活区、各建一个汇聚点，学生公寓设置3个汇聚点，以上7个汇聚点用双链路接入核心层构成汇聚层；每个建筑体接入临近汇聚点，构成接入层。网络中心设在核心层图文信息大楼中。
（2）环型结构。以图文信息中心、文科组团、理工组团二、学生公寓四点建立一核心环，用双链路连接保证可靠性，该环构成核心层。在公共教学组团、文科组团、理工组团一、理工组团二、生活区各设置一个汇聚点、学生公寓区设置三个汇聚点，各汇聚点用双链路平均接入核心环结点构成汇聚层，保证负载平衡。每个建筑体接入临近汇聚点，构成接入层。网络中心设在核心环上图文信息大楼中。
经与新校区建设指挥部协商，并征求施工方及专家的意见，确定该高职院校新校区网络设计方案采用两种方案结合的方式进行。即在网络主干布线时采用第二种方案，在二级结点之间采用第二方案。
3.2 新、老校园网络接入
由于该高职院校新、旧校区物理上相隔较远，自成一体。在新校区网络设计时，必须考虑租用第三方运营商线路。本院校租用了电信的万兆级裸光纤，用以新、旧校区高速数据交互的需要。新校区的校园网与中国教育科研网的连接复用老校区的出口。
3.3 网络安全保证
（1）建立电子身份体系。以该校一卡通管理为依托，为该校每一个学生建立一个网络身份证，并与教工用户使用不同的密钥系统。实行“集中授权、统一认证”，保证用户身份的真实性、唯一性和权威性。用户密钥采用硬件、软件加密系统，并引入口令卡技术，确保用户个人的信息安全。
（2）网络安全系统。网络安全系统主要有硬件防护和软件防护组成。该高职院校硬件防护主要是在校心交换上布设了内外网隔离网闸、防火墙，在网络服务器部设入侵检测系统及资源管理系统，实时监测服务器CPU、内存、磁盘阵列的资源负载情况；软件防护主要购买了绿盟病毒防护系统、安捷数据库访问审计系统。从硬件、软件两方面建立了该高职院校的校园网网络安全防护体系。
4 结语
本论文主要结合某高职院校新校区的建筑部局，对该高职院校新校区的网络建设需求进行了分析，并给出了新校区网络拓扑的两种方案，最后采用两种方案融合进行的思路，充分考虑了未来新校区网络建设的发展需求。网络安全是网络规划与设计中需要考虑的重要内容。本论文也给出了该高职院校网络安全保障的建设内容，包括建立电子身份体系、防火墙、入侵检测、病毒防护、VPN等安全系统和网管系统，并给出了该高职院校网络安全的防护结构示意图。本论文的研究对于大学新、老校园的网络建设具有重要的参考意义。
参考文献
[1]周苏，王文.高职院校数字化校园的规划及其网络系统的设计[J].信息化建设，2015.
网络安全培养方案范文6
关键词:信息系统;网络安全
中图分类号:TN915.08文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01
Network Security Management of Highway Information System
Yuan Yujun,Li Xianshu
(JingHu Highway,North of Lin Management Office,Linyi276013,China)
Abstract:This paper analyzes the current situation,the importance of network security,combined with the actual highway information system network,analyzes the security vulnerabilities of its existence,and the corresponding solutions.
Keywords:Information system;Network security
随着IT技术的发展,政府、企业和个人越来越多的将政务、商务、经营等活动放到网络上进行,在网络应用越来越普遍、越来越重要的同时,它的安全问题就越发显的重要。据统计,现在全球每20秒就发生一起入侵网络的事件,超过半数的防火墙被攻破,每年因此而造成的经济损失超过80亿美元;在国内,超过76%的网络存在安全隐患,20%存在严重问题,并且有超过70%的网络安全威胁来自内部。与之相适应,网络安全已成为信息安全领域一个非常重要的方面,随着计算机网络的广泛应用,网络安全的重要性也日渐突出,当前国际国内社会,网络安全已经成为国家、国防及国民经济的重要组成部分。
山东省高速公路信息化“十五规划”中明确指出,山东高速公路信息化方针为:“统筹规划、突出重点、互联互通、安全可靠”。因此,在信息系统网络应用的同时,我们必须保证网络的安全,把安全放在比较重要的位置。
一、高速公路信息系统网络特点分析
高速公路以其高效、迅捷、安全的特点,在交通运输中越来越发挥其不可替代的作用。高速公路信息系统的建设,对改变交通管理模式,改进和完善高速公路管理水平,提高科学决策水平和快速反应能力,提高服务水平,改善道路运营环境,实现高效、优质、安全、舒适和道路运营目的,起着重要的推动作用。
截至2009年底,山东省高速公路信息系统(通信、监控、收费三大系统)已建成4300余公里,实现了收费站-分中心-中心-总中心四级联网,在全省高速公路已实现收费联网“一卡通”。信息系统中通信网实现了语音、数据和图像等业务功能,满足了收费网、监控网等的带宽要求,传输模式以及远程监控等要求;通过对多种外场设备控制,可对交通流量、气象情况、道路运行情况等信息进行采集和图像监视,实现了对整个路网全程、实时监控,生成并显示各种报表等功能;收费网实现了全省高速公路“一票直达”、全省统一收费,并按路段合理准确的进行结算和账务分割及对特殊收费情况进行监督管理的功能。而且,高速公路信息管理系统的三级管理体制(总中心、中心、分中心)已建立运行并在逐步完善。
综合以上,高速公路信息系统的网络具有以下特点:信息系统网络对我们的高速公路信息化建设事业至关重要;高速公路信息系统点多线长面广,管理体制和层次较复杂;随着高速公路建设的不断进行,信息系统的网络也将随之不断扩大。
二、高速公路信息系统网络安全隐患
目前,高速公路信息系统网络主要存在以下安全隐患:
(一)网络安全意识尚未深入人心,职工网络安全意识有待加强。
(二)信息系统点多线长,各路段信息系统由不同管理处,不同的部门负责,很难做到协调一致,统一部署;信息系统网络安全相关的规章制度尚未建立健全,相关的应急预案、方案尚未出台;对网络安全的检查考核工作尚未开展。
(三)黑客技术日益公开化、职业化,各种攻击日益频繁,病毒日益泛滥,重大网络安全事故日益增多,网络安全事件日益啬;与此相对应的是:高速公路信息系统(通信、监控、收费)尚未应用必要的网络安全设备、尚未采用一定的网络安全措施。
(四)现有计算机操作系统已发现2000多个漏洞,而且每一个漏洞均有可能被黑客利用,对计算机、信息系统网络造成重大的危害。
(五)对防范内部员工的误操作或恶意攻击没有很好的办法。
三、切实加强网络安全建设
结合高速公路信息系统网络的特点,为加强山东高速网络安全建设,应当坚持以管理为基础,以制度为保障,以技术为实现手段的中心思想,并注重以下几个方面:
(一)加强网络安全教育,培养员工的网络安全意识,使每个员工都认识到网络安全的重要性,并且能够掌握必要的网络安全防范知识。网络安全工作不能单靠网络安全设备或个别的网络管理售货员,而是需要单位领导高度重视、全体员工共同努力,才能够切实保证信息系统网络的安全。
(二)建立专门负责信息系统网络安全的机构,统一指挥、协调一致,并明确各相关部门的网络安全责任和义务,做到网络安全各相关部门权责分明。
(三)对全体员工进行网络安全培训,全面提高职工的计算机水平及网络安全防护能力。
