信息技术在现代教育中的重要作用日益凸现,依托现有教育网的通信网络平台,构建集数字化传递、可视化终端、栅格化网络于一体的网络可视教学系统已成为教学手段信息化的重要内容之一。但是,在复杂的网络环境中,可视教学系统必将遭受诸如病毒、黑客等来自网络的各种危险。因此,当教学网络的连接和节点遭到破坏后,如何充分利用公网实现互联互通,提高系统的安全性,是保证网络可视教学系统发挥作用的首要解决问题。本文针对上述问题进行了深入研究,通过对已有NAT穿越解决方案的分析比较,设计实现了一种改进FULL PROXY方式的NAT穿越机(?)(?)—FPNAT (FULL PROXYNAT)。为解决FULL PROXY方式下服务器代理设备中继转发所引起的通信瓶颈问题,采用UDP"打洞”技术对信令穿越NAT进行了修改,实现了通信双方以及后来的UDP消息发起方的信令直接传递,降低了数据包时延和丢包可能性,提高了系统的实时性及可靠性。为确保教学信息在公网数据传输中的安全性,采用了一种基于AES算法和RSA算法的混合加密算法,通过AES算法实现大量数据快速加解密,而RSA算法解决通信双方之间建立安全通信的会话机制。MATLAB仿真实验表明,该混合加密算法有效增强了数据传输的安全性。通过测试平台,对论文提出的方案进行了验证。测试结果表明,本文设计的FPNAT穿越机制可以提高网络可视教学系统的安全性；在NAT穿越过程中使用AES与RSA的混合加密算法能够有效提高信息数据传输的安全性。