融合思政元素的网络攻防实验教学研究与探索

摘要

为了培养学生的爱国主义情怀以及增强计算机专业学生网络安全意识和责任意识。教师应在网络攻防课程中深入挖掘其思想内涵，在授课过程中将思政教育与网络安全知识点有机结合。在此基础上探讨如何将思政教育方法融入抽象化的网络安全知识点中，在此基础之上开展针对性教学活动，并结合现实案例引导学生正确理解国家信息安全的重要性。通过开展系列形式多样的实践活动帮助学生们树立正确的世界观、人生观和价值观，并在此过程中提升他们的职业素养。同时为其他课程融入思政元素提供参考依据

0 引言

伴随着网络技术的推广与普及,人类社会对网络工具的应用愈发深入,由此产生的网络安全风险也随之显著增加。在当今高度信息化与数字化的社会背景下,信息安全已成为保障社会运行的关键要素之一,各类安全事故频发的现象日益普遍。据国家互联网应急中心发布的《2020中国互联网网络安全报告》显示,2020年我国累计捕获恶意计算机程序样本数量超过4,200万个,日均传播次数高达482万余次,这一严峻的数据背后揭示了当前信息安全面临的主要挑战

近年来国家对网络空间安全领域的人才需求日益增强。依据教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》规定，除了追求高学历之外，国家更重视培养拥有正确世界观、人生观和价值观的人才群体。在计算机网络与攻防实验课程中融入思政教育的主要目的是坚定学生的理想信念。具体而言，在这一过程中将围绕政治认同感、家国情怀等作为重点开展思政教育内容［1］。

1 网络攻防实验课程教学现状与思政实践的重要意义

网络攻防实验作为青海大学计算机科学与技术专业的重要平台课程，在教学过程中将理论知识与实践操作相结合，并注重提升学生的专业知识和技能水平。这门重要课程旨在全面提升学生的个人素养，并明确其核心价值观：政治信仰、价值观念和理想追求。在传授专业知识的同时还要教会学生如何合理运用所学知识。通过学习我国在网络攻防领域的发展贡献不仅能够增强民族自豪感还能进一步提升以改革创新为核心的时代精神。基于学科特色和发展优势在立德树人方面深入探索并根据教学实际情况合理拓展知识点的深度和广度。强化学生对法治理念的认识并引导他们理解法制原则的意义。在教学内容更新上教师需紧跟时代步伐不断优化和完善课程体系使其具备国际化视野和社会责任感等特性图1展示了网络攻防实验课程思政教育的核心内容

图1网络攻防实验课程思政教育核心内容

Fig. 1 Central focus of ethical awareness and professional skills cultivation in the network attack and defense experiment course

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2 网络攻防实验课程与思政教育的联系

在课程教学中融入思想政治教育必须立足于课程本体并避免割裂于教学内容的发展脉络。其中一个重要环节在于深入挖掘专业知识中蕴含的政治思想元素并科学而巧妙地整合思想政治教育资源与专业知识教学。为此需要准确把握切入点将其与专业课程教学目标有机结合：在传授专业知识的同时进行形势政策教育、理想信念教育、爱国主义教育［3］以及道德品质教育等系统的思想政治教育工作。通过案例分析发现：如图2所示的案例分析结果表明：深入挖掘教材中蕴含的思政教育资源能够使思想政治教育自然融入日常课堂教学过程从而使知识传授与价值引领浑然一体达到春风化雨润物无声的效果］4］

图2网络攻防实验课程与思政教育的融合点

The integration point in the course on network attack and defense experiments, combined with ideological and political education, is illustrated in Fig. 2.

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3.1 网络攻防实验课程

在开展网络攻防技能教学活动时

网络话语权的较量本质上体现了经济实力和技术优势的对抗［5］。在国际网络安全的大赛中既是技术层面的竞争也是理念层面的博弈更是话语层面的对峙。通过遭受网络攻击事件来激发学生的爱国热情让学生深刻认识到国家命运与个人理想的紧密联系从而促使他们更加勤奋地学习专业知识并积极投身于维护我国网络安全的伟大事业中来。

3.2 密码学实验

密码学作为网络安全的重要支撑技术，在网络攻防领域发挥着基础性作用... 现代密码技术不仅能够提供保密性、完整性以及不可否认性等关键的安全保障措施，并且已在多个领域得到了广泛应用... 该研究不仅开创了现代密码学研究的新纪元... 在2004年国际密码学会议上取得突破性进展... 此外还成功设计了SM3哈希函数标准... 这一创新成果在国内金融支付系统、电力调度自动化以及交通运输管理等领域均发挥了重要作用... 面对来自国际社会的关注与诱惑... 她始终坚守岗位，致力于国家教育事业。

3.3 特洛伊木马攻击实验

木马是一种表面上提供某些正常功能的应用程序，在用户不知情的情况下运行潜在危害计算机系统安全功能的行为。作为恶意软件的一种常见行为，木马病毒近年来快速传播，在用户的主机系统内窃取账号和密码信息甚至机密文件，并通过远程控制指令实现对主机的控制［7］。其常见操作模式是伪装成网页或邮件附件，在打开相关链接后展示具有诱导性与迷惑性的弹窗广告窗口；在大部分情况下（约90%以上），用户出于自我保护会选择关闭弹窗窗口关闭按钮；然而当这种情况发生时（即用户选择关闭弹窗），隐藏于其中的木马程序就会被激活并运行起来；随后该程序会自动引导目标用户的浏览器访问预先设定好的恶意推广网站］。

这些网络钓鱼攻击手法是黑客主要通过社会工程学手段实施的一种常见攻击方式，在受保护者因疏忽导致的放松状态下实施诱骗行为。黑客通过设计钓鱼网站或发送虚假链接信息，在不知名用户的主动配合下获取敏感信息并完成验证流程。这种行为不仅危害网络安全环境的稳定运行，还可能导致个人隐私泄露等严重后果。当前网络安全环境中的不利因素对信息安全构成了挑战，在这种背景下构建健康的社会环境显得尤为重要。从长远来看，在推进网络安全建设的同时也需要重视培养青少年践行社会主义核心价值观具有深远意义的工作任务。

3.4 口令攻击实验

在当今网络环境中，默认的登录方式通常是密码认证。从个人角度来看，在访问敏感数据前需输入正确的密码以确保信息安全。密码作为信息安全的基础机制，在保障用户隐私方面发挥着关键作用。值得注意的是，并非所有的密码都具备足够的安全性。例如常见的简单密码如"123456"、"abc123"以及基于用户的出生日期、家庭住址等个人信息设定的弱密码就容易被黑客利用。

在社会工程学领域中进行渗透性侵入是一种获取敏感信息的手段之一。这种侵入方式通常表现为对特定个体或组织进行细致地观察和研究。例如，在实际操作中，攻击者可能会深入分析目标的行为模式和生活习惯，并从中提取关键信息。这些信息可能包括但不限于个人身份数据如姓名、生日以及联系人资料等。通过对这些关键数据的整合分析，能够帮助识别出目标账户的具体账号及密码设置情况。弱口令不仅会危害个人及家庭的财产安全，并且也会对网络空间的安全性构成威胁。因此，在信息安全教育中采用案例教学的方式能够有效地帮助学生理解信息安全的重要性，并培养他们保护个人隐私信息的责任意识和能力

3.5 网络监听与欺骗实验

网络安全管理措施主要指通过计算机互联的网络接口作为拦截目标 获取其他系统发送的数据包及其相关信息 网络安全威胁现象屡见不鲜 最著名的便是美国"棱镜门"事件 这一事件涉及多个全球知名科技企业 如Facebook Google Apple和Microsoft等均参与其中 暗中获取全球范围内的大量个人数据并进行分析研究 这些安全威胁严重违反了诚信原则 为了防止学生受到影响 我们不仅要教会他们如何防范潜在的危害 还要培养他们具备高度的责任感

3.6 Web攻击实验

如今众多网站正面临着网络攻击的风险。其中一种典型的技术手段便是分布式拒绝服务（DDoS）攻击。这种攻击方式通过控制的一批傀儡机器向目标服务器发送大量请求数据直至资源耗尽导致服务瘫痪。2018年的那一波针对GitHub的DDoS攻击尤为突出，在不到一分钟的时间内就注入了高达1.35Tbps（太比特）的数据流量使该平台陷入长达20分钟的完全不可用状态此次事件几乎可被视为互联网历史上规模最大、破坏最为严重的DDoS攻击行动。

根据统计数据表明，在线教育领域呈现出持续增长态势

3.7 网络防火墙实验

网络防火墙是连接外部网络、内部网络和公共专用网络的关键屏障。部署防火墙能够有效监控计算机系统的外部数据流，并显著提升内部网络安全水平；同时它还能阻止部分主机的访问以保障安全。通过防火墙的日志记录功能,可以检索详细的攻击事件信息,从而深入了解威胁情况。如果缺乏有效的网络防火墙,整个网络空间的安全性就无法得到保障,这将导致人们无法安心浏览网页或进行其他在线活动。因此,将防火墙的作用与疫情防控工作结合起来具有重要意义。值得注意的是,无论是网络安全还是疫情防控都需要持续应对不断变异的新威胁,因此 Firewall 必须具备动态防御机制的能力。

4 融合改进课堂教学方式与思政教育

4.1 理论实践不分家

网络攻防实验作为一种实践性极强的专业课程，在教学过程中必须注重理论与实践的结合。若将全部精力放在讲解而非动手操作，则课程容易变得枯燥无味；单纯依赖实验室操作则可能导致学生难以深入理解所学内容。因此，在前半部分讲解理论知识后安排小规模动手实践任务，并要求每位同学提交一份实验心得报告；通过这些书面作业能够有效评估学生对所学知识的理解程度并及时调整后续教学计划；最终实现以学生为中心的教学理念得以贯彻执行。

4.2 线上线下相结合

课前阶段通过雨课堂、学堂在线等平台发布学习提醒信息并及时推送教学资源包以促进学生有效预习使他们能够快速进入学习状态从而提升课堂参与度和学习效率在课堂互动环节教师运用雨课堂平台与学生进行实时沟通了解全体学生的注意力集中情况并在教学内容中穿插红色历史事件与中国社会发展进程相关知识通过线下答疑活动帮助学生解决线上讨论中的疑难点从而加深对课程重点内容的理解与记忆期间教师还安排适当的学习休息时间播放《大国工匠》《大国重器》等纪录片内容引导学生放下手机设备以达到潜移默化的爱国主义教育效果在实验教学环节教师提供实验操作录屏资料供学生复习巩固并在课程结束后开展在线测试评估学生对所学知识掌握程度最终优化后的教学模式如图3所示实现了线上线下的深度融合以提升教学效果

图3网络攻防实验教学的线上、线下融合改进

This figure illustrates the enhancement of online/offline network attack and defense experimental teaching through integration.

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5 融入思政教育对教师与学生的意义

5.1 提高教师教学水平

当前网络热点事件具有较强的时效性特征，在教学实践中教师应当积极关注并及时获取与学科相关的最新资讯，并在此基础上探索如何将专业知识融入学生的日常生活场景中，并采用更加直观易懂的方式进行讲解。同时需要深入挖掘知识点在思想政治教育中的应用价值和实践意义。

因此, 教师应当以引领核心价值为核心目标, 在塑造科学精神和培养科学思维方面发挥重要作用. 他们可以通过深入挖掘与课程知识相关的最新科技创新成果以及学生关注的热点问题, 在课内外实践活动的过程中探索思政教育的有效素材, 并将其融入实际教学过程中进行多维度多元化的课程思政教育[10-11]. 此外, 在网络时代背景下, 教师还应熟练运用自媒体平台开辟网上教育的新天地, 并开发设计翻转课堂. 慕课微课等多种在线教学模式来加强学生的道德培养工作. 通过真实案例展示正确的世界观和人生观, 并注重提升学生的网络自律意识[12].

5.2 提高学生职业素养

学生作为计算机行业的后备力量，在未来的职业发展中需要始终秉持初心，在诱惑面前保持定力，在遵守职业操守的同时也应坚守为人处世的基本道德准则。与此同时, 教师有责任向学生们讲解近年来发生的网络泄露与网络犯罪事件, 如网络赌博等, 以此敲响网络安全的警钟, 帮助学生增强保密意识以及法律意识, 让他们深刻认识到遵守职业规范与行业法规的重要性, 并始终将法律约束置于首位。

此外, 学生也应该将所学知识真正地转化为推动社会科技进步以及促进人类更加幸福的社会动力, 在各个领域贡献自己的力量, 从而充分展现个人的价值

6 实践结果

采用上述教学方法，在青海大学2021年秋季学期结束时结束网络攻防实验课程后，在选修该课程的60名学生中实施了基于网络问卷的形式进行课程思政内容融入的研究与实践，并将相关数据统计结果见表1

表1网络攻防技术课程思政教育效果调查问卷

表I：关于网络战与网络防御技术课程中思想政治教育有效性的调查问卷

调查内容	选项内容	结果/%
1. 对《网络攻防实验》课程思政的理解是？	A.把《网络攻防实验》课堂变为思想政治教育的平台 B.将《网络攻防实验》教学与思想政治教育简单拼接 C.将《网络攻防实验》教学与思想政治教育有机融合	11.48 6.56 81.97
2. 《网络攻防实验》教学中渗透思政教育的目的是（多选题）？	A.使教学有了更加明确的目标和更加丰富的内涵 B.促进学生德智体美劳全面发展 C.促进专业知识与思政教育同向而行 D.有利于增强《网络攻防实验》课程的育人功能	85.25 72.13 83.61 77.05
3. 《网络攻防实验》授课教师会在实验课堂上穿插思想政治教育的内容吗（时事政治、当今热点、做人的道理等）？	A.会 B.经常 C.偶尔会 D.不会，只讲与专业有关的内容	73.77 18.03 8.20 0.00
4. 觉得老师在《网络攻防实验》课程讲授思政内容有用吗？	A.有用，给予我们积极的思想指导，使我们正确待人处事 B.一般，课程学习有这方面的要求，听听也无妨 C.没有，都是很理论性的，对实际生活没有什么用处	91.80 8.20 0.00
5. 思政内容融入《网络攻防实验》的必要性如何？	A.非常必要 B.有必要 C.无所谓 D.没有必要	55.74 39.34 4.92 0.00
6. 教师在《网络攻防实验》课程讲授中需要加入以下哪些内容（多选题）？	A.爱国意识 B.责任意识 C.团队意识 D.职业素养 E.社会公德 F.文化自信 G.道德伦理 H.法治观念 I.其他	91.8 88.52 72.13 75.41 78.69 57.38 65.57 72.13 9.84
7. 一门专业课程思政内容占多大比例比较合适？	A.10%以下 B.10%-20% C.20%-30% D.超过30%	13.11 54.10 22.95 9.84
8. 老师在《网络攻防实验》课程中采用哪种方式讲授思政内容比较好？	A.每次课开始时先讲一些思政内容，然后再讲专业课程内容 B.结合专业课程具体知识点或案例穿插性地讲授思政内容 C.每次课讲授结束前，结合课程知识点总结性地讲授一些思政内容	19.67 73.77 6.56
9. 对目前《网络攻防实验》课程的育人效果满意吗？	A.非常满意 B.比较满意 C.一般满意 D.不太满意	57.28 37.70 4.92 0.00

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根据表1的数据统计显示：有逾八成的学生愿意将思政相关内容纳入攻防课程体系；约八成学生表示该类教育形式有助于提升课程教学的效果；另有91.8%的学生指出教师在思政教育方面投入的努力是有意义的；未表示反对态度的学生群体非常有限。

根据调查显示，在思政课教学中占比最大的是爱国主义教育（占比高达91.8%，占显著比例），其后依次是责任感培养与职业技能塑造（分别占比88.52%、75.41%）。值得关注的是第7至9项调查内容聚焦于学生对授课教师开展思政教育工作的反馈意见及改进建议。从调查结果看，当前思政教育与教学内容的融入尚显不足，在此方面仍需进一步加强和完善。未来应在教学方法上进行创新探索，在课程设计中充分融入时事热点元素，并通过多元化教学形式优化课堂体验。

7 结语

本文探讨思想政治工作如何融入高等教育全过程的教学体系中，在推动我国高等教育事业发展中开创新局。这一要求既是新时代国家对于高等教育发展的指导方针，也是高校履行教育职责的重要任务之一。与此同时，在当前国家安全形势下，网络安全已成为保障国家社会稳定与持续发展的重要基石，不容置疑其重要性。

在网络安全与攻防技术领域学习和工作的专业人士不仅要不断提升专业知识和业务能力之外还必须强化职业责任感这将有助于帮助学生树立正确的世界观人生观和价值观同时通过不断加强专业能力和职业道德修养来共同维护国家和社会的网络空间安全