计算机网络安全教学, 是相关专业教学中的重要内容, 但是由于教学周期比较短, 同时教学中涉及到很多逻辑性、抽象性较强的概念和知识, 因而学生在学习和实践当中, 可能会面临较大的困难, 在理解和运用上存在障碍, 导致教学效果和教学质量不理想。对此, 为了进一步提高教学效率与教学效果, 可将虚拟机技术运用在计算机网络安全教学当中, 对网络环境进行逼真的模仿和高度的还原, 确保真实性和具象性, 带给学生更好的实践体验, 从而帮助消化吸收所学的理论知识。
一、虚拟机技术的概述
(一) 虚拟机技术的概念
虚拟机也可以叫做逻辑机, 是一种虚拟的主机。虚拟机技术, 通常是指通过模拟的方法, 高度的还原主机各个方面, 对能够进行实践操作的虚拟系统进行构建的一种技术。虚拟机同时还需要对真实的计算机软件环境进行配备, 同时在显影虚拟硬件设备的支持下, 从而达到更加真实逼真的效果。例如, 一种比较常见的虚拟机软件VMware, 能够对同一台计算机部分内置存储加以占用, 对多台虚拟机同步模拟加以实现[1]。利用该软件, 能够在同一台计算机当中, 同时运行多台虚拟机。另外在虚拟机的实际运行当中, 不同操作系统各自的独立性较好, 不会产生相互干扰。如果需要联网操作, 还可以在其中随时并入多台虚拟机。
(二) 虚拟机技术的作用
虚拟机技术具有十分重要的作用, 尤其是在计算机网络安全教学当中。在当前教学实际情况下, 学生往往难以得到足够的上机实践操作机会, 并且教师统一管理较为困难。而通过对虚拟机技术的应用, 在构建和运行虚拟机的时候, 都不需要在各个计算机当中分别完成, 能够帮助学校节省大量的时间是建设费用, 将有限的资金投入到其他更需要的方面。教师将多个虚拟机并入教学网络, 构建出完整的联机系统, 进而满足统一管理学生上机操作的要求。实际上, 虚拟机系统在计算机硬盘中仅仅是部分文件, 因此就算受到恶意程序或病毒攻击, 只需将源文件删除即可[2]。另外, 其在计算机网络中连接, 能够和实际计算机进行信息交流和访问, 在计算机网络安全教学中发挥了极大的作用。
二、计算机网络安全教学的现状
在计算机专业教学当中, 计算机网络安全教学是一门重要的课程, 让学生对网络环境正确认识, 更加深入的理解认识计算机网络安全知识, 掌握计算机网络安全技能, 进而在使用计算机过程中, 可使用相应的工具, 更有效的应对恶意程序及木马病毒。由此可见, 这一门课程的教学, 其实践性是很强的。但是在实际教学当中, 由于教学条件有限, 学校网络实验室数量不多, 在学生上机操作中, 教师难以统一管理, 进而产生了不同的教学实践性表现[3]。另外由于要应对考试, 教学中往往对理论知识更加重视, 使得实践教学有所忽略, 不利于学生知识的转化和能力的提升。在当今社会中, 随着计算机的广泛应用和普及, 对计算机专业人才的需求量大大增加, 对人才的能力素质的要求也不断提高。因此, 在计算机类专业教学中, 为了更好的应对社会需求变化, 满足社会对人才的要求, 对计算机类专业教学内容积极调整, 增加了计算机网络课程, 同时增加木马、病毒等软硬件维护的内容, 这使得计算机专业教学面临了更高的教学难度。而且, 在计算机网络安全教学中, 由于具有较强的实践性, 因此需要通过足够的实验教学, 帮助学生真正内化和吸收所学的理论知识, 提高自身能力。但是由于实验教学对硬件设施要求较高, 需要其提供物质保障, 而硬件设施有具有可消耗性, 需要进行必要的维护和妥善的管理。以上各方面的原因, 导致了在当前的计算机网络课程教学中, 对理论教学比较重视, 但是对于实践教学的开展较少, 难以真正满足专业教学要求。实际教学中理论和实践没能紧密结合, 学生在学习之后, 难以对所学的知识学以致用, 因而影响了教学效果。
三、虚拟机技术在计算机网络安全教学中的应用
(一) 对虚拟机的数量合理设置
在计算机网络安全教学中, 对虚拟机技术的应用, 应根据实际情况为标准, 对虚拟机数量合理设置, 防止过度占用硬件资源。一般来说, 使用2个虚拟机, 就能够满足普通实训教学的需求, 如果设置的虚拟机数量过多, 系统运行速度将大大减慢, 反而不利于教学。以实际主机安装的系统为参照, 同样安装在虚拟经济当中, 同时对相应虚拟软件加以安装。通过网络桥接的方式, 在教学网络当中并入虚拟机, 从而完成模仿再现真实计算机网络环境的目的, 满足学生的学习需求[4]。另外, 构建运行虚拟机的过程中, 需要占用较大的内容, 所以在机房的选择方面, 应尽量确保足够的配置, 防止教学中出现操作系统卡顿的情况。
(二) 与具体的教学内容相结合
在计算机网络安全教学中对虚拟机技术的应用, 要求教师以具体的教学内容为主, 对虚拟机技术灵活的应用。例如在讲解“黑客工具及使用”的时候, 教师使用PPT等教学课件, 将黑客使用的工具, 以及相应的基础理论知识、工具种类、使用方法、使用危害等各种信息, 向学生详细讲解和介绍。然后, 通过运用虚拟机技术, 分步骤实际操作展示, 让学生能够对黑客工具操作全过程更加直观、清晰的了解。学生通过这种学习, 能够更为系统全面的认识黑客工具。在教学后, 教师根据学生实际学习状况, 合理安排回放或重复功能, 重点讲解学生不理解的步骤和内容, 从而提升教学的实践性和针对性。另外, 教师可以引导学生, 以自身生活学习的经验为基础, 思考和探讨对于黑客攻击应如何预防, 从而激发学生学习计算机网络安全的兴趣, 让学生能够在学习当中主动投入更大的精力。
(三) 和网络实验内容有效融合
计算机网络安全教学, 是一门实践性非常强的课程, 所学的一切知识, 都是为了支持实践操作。所以在教学内容当中, 包含了很多的网络实验内容。在过去的教学当中, 由于一些因素的影响, 导致网络实验教学的开展情况不容乐观, 教学效果也十分有限, 学生也无法得到太多的次数和机会能够参与网络实验。此外, 从网络设备维修管理的角度来看, 需要学生通过分组合作的方式, 采用多人联网实验的方法, 也会对学生独立完成实验造成不利的影响。例如, 如果实践能力和学习能力较强的学生及较弱的学生分到一组, 在能力相对较弱的学生将会产生依赖性, 难以完成独立学习和研究。基于此, 通过对虚拟机技术的应用, 为学生创造出真实的计算机网络环境, 对学生单独完成实验的要求加以满足[5]。例如, 在学习“黑客工具使用”的网络实验教学中, 应用程序为学生提供虚拟机显示器, 学生根据自己的喜好, 选择随意的黑客工具攻击系统, 进而对计算机系统和网络安全环境遭受黑客攻击的过程真实的体会和感受, 了解黑客攻击造成的破坏和影响。实验结束后, 教师引导学生对计算机中虚拟机对应的源文件找到, 彻底删除后就能够让计算机恢复正常状态。这种方法能够防止学生在实际主机当中使用黑客工具攻击, 对主机系统、网络设备等造成破坏和影响。在实际教学当中, 教师在教育活动开始前, 要合理设置虚拟机, 并提前启动运行, 节省教学实践, 提高教学效率。
四、结论
计算机网络安全教学是计算机专业教学中的重要课程, 在计算机网络安全教学中, 应用虚拟机技术具有较多方面的优势。能够增加学生的上机实践机会, 同时为学校节省大连的成本费用。应用虚拟机技术开展教学, 能够使教师对学生上机操作进行更好的管理。同时, 还能够对真实计算机系统的安全性加以保障, 因而其在计算机网络安全教学中, 拥有较大的优点。将虚拟机技术应用在计算机网络安全教学中, 利用虚拟机模拟构建真实的网络环境, 满足教学中的实践需求。
摘要：近年来, 我国社会发展速度日益加快, 科技水平日益提高, 为很多先进技术的研发和应用提供了可能。虚拟机技术是当前一种比较先进的技术, 具有广泛的应用范围。计算机网络本身就具有一定的虚拟性质, 所以可能会出现相关的安全隐患, 影响计算机网络的正常运行及使用。对此, 在计算机网络安全教学中, 应用虚拟机技术, 对计算机网络环境灵活真实的展现, 让学生能够更加贴近计算机网络安全教学, 认识到计算机网络安全防范知识技能的重要性, 为计算机网络安全教学效果的提升, 提供更好的支持与保障。
关键词：虚拟机技术,计算机网络安全,教学应用
参考文献
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[4] 郑宝林.虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用[J].电子技术与软件工程, 2017 (13) :154.
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