前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的計算機網絡課題研究主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
1計算機網絡可靠性的設計原則
計算機網絡的可靠性主要是由技術人員在計算機的制造過程中針對這一功能的設計和改造,近幾年計算機技術在我國得到了迅速地發展,計算機設計技術也得到了很大的提升,這在一定程度上也對計算機網絡穩定性設計技術的提升也起到了推動的作用,以下主要來討論計算機網絡可靠性的設計原則。
1.1計算機網絡可靠性設計的整體原則
計算機網絡可靠性的設計有相應的標準和規則,首先應該符合的整體原則就是國際性原則,也即對于計算機網絡可靠性的設計應該嚴格按照國際上對于計算機網絡可靠性的標準類設計,保持與國際上先進的技術和發展相適應,努力使得計算機網絡可靠性設計站在計算機技術發展的最前沿,更好地為大眾和社會服務,最后就是計算機網絡可靠性的設計應該要支持各種通訊技術的使用,從而在最大程度上保證其強大的互聯網能力。這些都是計算機網絡可靠性設計的整體原則,也是最基本的原則,對于計算機網絡可靠性的設計首先要滿足的原則就是這幾個原則。
1.2對于計算機網絡可靠性設計其他的原則
對于計算機網絡可靠性的設計除了上述的條件之外還應該滿足一下幾點,首先是安全性,安全性是保證可靠性的基本條件,而且計算機的智能化發展對于安全性的要求越來越高,在保證安全性的原則之下最主要的就是保證計算局數據的安全,由于計算機對于各種信息的處理和分析都是以數據的形式儲存的,保證計算機運行過程中的各項技術安全最主要的就是保證計算機中各種數據的安全;其次就是對于服務器的選擇,服務器是保證計算機網絡正常、健康、可靠運行的主要因素之一,因此對于服務器的選擇必須要有強大冗余容錯能力的服務器,對于保證整個計算機系統正常運行具有重大意義;最后就是對于計算機網絡連接的選擇,其對于計算機網絡的可靠性重要不言而喻,不僅保證了計算機的網絡質量對于計算機網絡的安全運行和使用都有著重大意義,而且還能保證早出現錯誤時及時對錯誤產生較快的反應和阻滯,保護用戶的數據信息。
2提升計算機網絡可靠性的具體措施
從以上的討論中可以很明顯地看出提升計算機網絡可靠性的重要性和意義,盡管國內目前計算機網絡可靠性已經得到了保證,而且發展迅速,但是仍然還有很多需要改善的地方,努力為構建一個運行穩定、安全可靠、高效的計算機網絡服務不懈努力。以下主要來討論提升計算機網絡可靠性的具體措施和辦法,希望對于進一步提升國內計算機的服務質量做貢獻。
2.1提高計算機網絡可靠性的各項指標
對于計算機網絡可靠性的判斷有一定的指標作為基礎依據,其中最主要的幾個指標是:網絡客戶對于網絡的投訴頻率,對網絡服務的滿意程度,網絡出現故障的頻率,網絡的運行速度等,這些都是最真實的數據,而且可以很明顯地表明計算機網絡運行狀況和可靠性,提升網絡可靠性的目的就是為了改善這些數據指標,使之能更好地為網民服務。將這些指標按照優質網絡服務的標準實施安裝,最大程度地保證計算機網絡可靠性。
2.2提高對于先進技術的引進和應用
國內的計算機技術是從國外引進過來的,盡管這幾年國內的互聯網和計算機技術也有了一定程度的發展,但是與國外發達國家,尤其是美國這樣的IT大國,差距就更大了,因此在國內的計算機網絡可靠性建設過程中應該充分借鑒國外計算機技術發展的精髓,結合國內計算機技術發展的現狀有針對性地進行篩選、應用,為我國的網絡可靠性做出應有的貢獻。其次就是緊緊跟隨國際發展的趨勢,將國際上計算機網絡可靠性的先進技術引進國內,科學技術是第一生產力,相信有了先進的技術一切的發展問題都不是問題,因此跟隨國際先進潮流也是計算機網絡可靠性建設過程中很重要的一步。
2.3對于網絡產品的選擇
由于目前國內的計算機一級網絡技術的很多產品都是從國外購買和引進的,但是介于類似的產品種類繁多,但是功能卻差異巨大,在提升計算機網絡可靠性的建設過程中應該尤其注意對于計算機網絡產品的選擇,不是每個產品都選擇最優質的,而是要看各個產品之間的協調和配合,爭取保證各個產品之間互相協調和搭配能使整個網絡的工作效率最高,這就是最優質的計算機網絡配件產品。其中這些產品要符合國家對于計算機網絡產品的規格要求和標準,均是嚴格按照計算機網絡產品的相關規范生產的,這對于保障計算機網絡安全性以及可靠性都有重大意義。此外就是對于這些網絡產品的定期檢修,保證各個程序都正常、健康運行,這不僅是對用戶的負責更是為了保障計算機網絡的可靠性,為社會和大眾更好地服務。
3小結
摘要:本文介紹了一個基于本體的計算機網絡課程群開發模型的設計與實現,并就其中的知識結構和功能作了描述,為解決計算機網絡課程群各門課程的知識點之間的信息融合溝通、相互銜接提供了可行性論據。
關鍵詞:本體;計算機網絡;課程群
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
計算機網絡技術是信息類專業一個重要的知識模塊,本科教學計劃中包含“計算機網絡原理”、“網絡安全技術”和“網絡編程”等課程。近年來,網絡技術有了較大的發展,尤其下一代網絡技術的不斷成熟和應用,迫切需要更新教學內容,組織構建新的教學體系[1],在原有教學內容的基礎上,新的計算機網絡技術課程群增加了無線網絡技術、現代通信技術等,如圖1所示。為了更科學地統籌安排其教學內容,需要找到一種方法,實現計算機網絡技術新教學體系的連續性和統一性。
本體機制提供了豐富原語描述領域的概念模型,能夠對領域知識進行推理和驗證。[2]本文根據計算機網絡課程群建設及教學科研的需求,整合了計算機網絡課程群的核心知識本體,通過對計算機網絡課程群數字資源的搜集、整序、分解、重組,按知識體系的關聯性和整體性組成相互聯系的計算機網絡課程群知識資源系統。
2問題分析
(1) 同課異構問題。選擇的教材不同,不同教師采用的教學方法不同,甚至相同教師在不同學期上同一門課程都會出現同課異構現象。如圖2所示,對同一門課程的教材選擇不同,導致課程異構。“計算機網絡1”由局域網、廣域網、城域網組成,它們是按照地域不同而劃分,知識點也按照這個思路組織;“計算機網絡2”的知識點是按照軟硬件及體系結構劃分。大多數教材是按照這兩種思路之一去組織章節學習的。可以說,課程異構問題是在組織教學過程中不可避免的,解決好這個問題就能大大提高備課效率。
(2) 課程資源共享問題。課程群的知識點包括講解、課件演示、例題、實驗、習題練習、試題庫等為群內課程所共享。例如對知識點“傳輸層”的學習過程中能夠自動加入“運輸層”的資源,因為它們本身是相同知識點,只不過在異構系統里而且有不同的表述。
3設計思路
(1) 通過采用基于語義相關的相似度算法來估算概念之間的相似度,產生映射對,實施本體映射,以實現知識的共享。
(2) 課程管理引入知識本體概念。知識本體是教學展示的基本粒子,如計算機網絡的基本概念、協議參考模型等都是網絡課程群中的知識點。若干知識本體按照教學要求組合為教學策略,實現既定的教學計劃。通過構筑基于本體的教學資源庫,提供可重用的教學資源庫設計及開發部件,通過對教學資源庫結構、概念、關系的分析和描述,使得對教學資源庫的框架描述上升到知識級,有利于對教學資源庫的語義查詢、使用及與教學策略的結合應用。教學策略的具體表現形式為:學時―教學大綱―課件。知識點下的知識按其內容來分,分為介紹講解、課件演示、實驗、習題練習、試題庫等。
(3) 教學資源隸屬于知識本體而不屬于課程,知識本體可以按照教學策略組合成為課程。知識本體、教學策略、關系及規則之間在管理層面是平級的,其中關系及規則包含了課程與其他課程的關系及科目內知識本體之間的關系。
4系統實現(計算機網絡)
使用RDF/RDFS本體描述語言建立計算機網絡學科的本體,在一定程度上支持語義搜索。目標用戶有兩類:一類是學習者;一類是管理者。例如表1所示的FTP的概念。
(1) 根據課程內容,把本課程分解成若干個知識本體,然后對每個知識本體概念用7元屬性來描述。教學領域中的所有概念的Part-of關系形成了一個樹狀結構。而相關概念關系、相似詞匯關系、廣義概念關系則形成了一個復雜的網狀結構。網狀結構與樹狀結構相結合使的整個教學領域知識庫本體成為一個語義復雜、完整但又清晰的、便于學生理解的語義網結構模型。
(2) 采用XML語言來實現本體描述,實現網絡教育信息文件格式數據結構的標準化。XML是一種數據描述語言,可以描述數據成分記錄包括復雜的數據結構。使用XML可以方便地創建出共享的自定義數據結構,生成網絡課程群的結構化信息,這些信息可以在網上進行交換。下面的代碼片斷是用XML語言描述的一個信息片斷,通過網絡或者應用程序實現數據共享。
傳輸層
計算機進行數據通信時,負責總體的數據傳輸和數據控制的一層,是OSI中最重要最關鍵的一層。屬于重點掌握知識。
網絡協議
OSI
傳輸層協議
傳輸層服務
運輸層
(3) 計算機網絡學科重點概念和關系的確定。參考《計算機網絡(第四版)》中的有關計算機網絡的知識體系結構,以及中華人民共和國國家標準《中華人民共和國學科編碼》構建計算機網絡課程本體。[3]
群內課程知識點之間會出現重復關系、順序關系、可選關系等。為了清楚地表明重復元素之間的關系,如無序關系、順序關系、可選關系,引入RDF的3種結構來描述這些關系[4]。rdf:Bag表示無序列表,rdf:Seq表示有序列表,rdf:Alt表示可選擇列表。因為大綱計劃提前確定,必修課程核心知識點之間,大多選擇順序關系;而雖然納入教學計劃但開課時間會有所調整的選修課核心知識點之間,選擇無序。基于本體的計算機網絡課程群知識共享系統如圖3所示。
5結束語
本文研究了計算機網絡課程群領域本體的構建。通過建立可重用的學習對象完成計算機網絡課程群的構建,為更為合理的安排教學內容,提高教學效率打下了基礎,學生在對某個知識點學習時也能夠思路清晰,綜合比較,加深印象,從而增強學習效果。
參 考 文 獻
[1] 陸為群. 高師院校課程群建設的原則和策略[j]. 黑龍江高教研究,2007,(11).
[2] 王昊,蘇新寧. 基于模式匹配的中文通用本體概念抽取模型[J]. 情報理論與實踐,2008,(2).
近幾年來,我校開展了多項以計算機技術包括計算機漢字編碼技術、多媒體技術、網絡技術和人工智能技術等為手段,把各科教育與計算機教育融為一體的現代教育改革試驗研究。提倡教師開展積極開展以教師為主導、學生為主體的學習教學模式研究。也就是說,既強調學習者的認知主體作用,又不忽視教師的主導作用。教師由傳統的講解者轉變為教學活動的組織者、指導者,學生由被動地學習轉變為主動地參與學習。這種教學實踐活動,對教學資源的需求是極其迫切的,作為教師傳授知識的手段、方法的教學媒體,已經要求用來作為學生創設情境、進行協作學習和會話交流的主動學習、協作式探索的認知工具。
因此,學生所使用的計算機必須能滿足學生根據學習需要,進行瀏覽有關多媒體視頻、音頻資源,自由閱讀服務器上的多媒體光盤軟件,達到學生與學生,學生與教師之間能夠進行互動操作的目的要求。
我校早在1994年就已經擁有兩個電腦網絡室共90多臺電腦,并利用當時先進的網絡系統進行有關學科等的教學改革實驗,在全國、省、市各級取得過優異的成績。然而,這套系統對于多媒體信息僅僅局限于教師的單向控制,學生要觀看多媒體軟件資料,都必須在老師的統一控制下集體或個體輪流進行,學生的學習歸根到底始終還是掌握在老師的控制之下,學生無法自由進行無法進行真正的自主探究、互相交流,難以體現學習者的主體作用,也就無法跟上發展的需要。
因此,如何進一步優化計算機媒體資源,建設先進的寬帶高速多媒體互動型校園網絡系統,就成為了我校開展現代教育科學研究試驗,促進課堂教學改革的關鍵基礎所在。
校園網絡系統的配置。
1、校園網絡建設的難題
1995年國際電氣電工協會IEEE正式頒布802.u快速以太網技術標準,加上主要網絡廠商3COM、BAY、CABLETRON、CISCO、IBM和INTEL的支持和推動,100兆快速以太網迅速流行,成為了目前高速局域網的主流技術。
100兆的快速以太網對于在區域網絡上的一般應用,例如瀏覽網頁、收發電子郵件、傳送檔案、網絡打印等僅需要相當有限的網絡帶寬的情況下,是足以應付自如的,造價也非常適合目前學校所能承受的能力。
然而,要是需要滿足我校建設多媒體高速互動型網絡,開展新型教學模式的研究這樣的要求,選用100兆快速以太網就可能成為日后網絡應用的瓶頸,無法適合日后教學的實際需要。我們不妨作個簡單的分析:
當在網絡上播放視頻時,如果每一個視頻節目帶寬要求為2Mbps,那么以45個電腦終端計算,假若同時播放不同視頻,帶寬要求則為:
2Mbps*45=90Mbps
這樣的帶寬,100M快速以太網根本不勝負荷。因為實際上在快速以太網可用的帶寬約為:
100Mbps*40%=40Mbps
2、解決方案
要設計這樣一個網絡系統,要么考慮改用目前我們難以承受的昂貴造價的1000Mbps以太網(千兆網),要么就是有限地使用網絡上VOD視頻點播功能,犧牲各終端對網絡上視頻資源的自由點播使用。然而,這些都無法切合我們學校的實際情況和需求。
經過細致研究論證,我們從解決視頻傳輸的帶寬入手,采用先進的軟硬件技術,有效地解決了上述視頻點播的技術難題。校園網最后還是選擇了100兆快速網作為校園網骨干、10兆以太網接入教室、辦公室終端的建設方案,實現了高效低成本的升級改造。
A、硬件技術:
(1)配置高性能服務器:作為提供軟件和硬件服務的結合體,在為整個網絡服務時,它的工作量是普通工作站的幾倍到幾十倍,特別是工作站從服務器讀取多媒體軟件數據時,承擔了相當大的工作負荷。因此,我們采用了IBM Netfinity專用服務器,配置256M內存、36GB SCSI硬盤、32速SCSI光驅。并采用了以往在大型機上才實現的磁盤陣列技術,安裝Windows NT server 4.0 服務器操作系統,使系統具備了支持高頻度訪問的能力。
(2)升級學生工作站:考慮到學生使用各種多媒體軟件和應用軟件的需要,將工作站學生機器配置升級為Pentium Celeron300A電腦,增配大容量硬盤、64M內存,安裝Windows95 操作系統。
(3)選擇高質量的網絡電纜:快速以太網100Base-T 和10Base-T幾乎完全兼容,同樣可采用3類、5類雙絞線,單模或多模光纖作傳輸介質,為了達到100M的傳輸速率和消除串擾,并考慮到學校內部傳輸距離較短,我們采用了超5類線進行布線。
(4)采用交換機堆疊技術,有效克服網絡瓶頸:以往我們在使用傳統的以太網絡時,為了改善集線器的不足,往往將原來共享同一網段的各個用戶分成幾個組,各組利用服務器內部橋獨立擁有10Mb/s的吞吐量。現在,我們更采用了先進的交換機(Switch) 設備,把工作站分別連接在五個做成堆疊的交換機上,大大保證了網絡的帶寬。
(5)安裝目前世界上技術先進、成熟的多媒體互動網絡系統Winschool。實現了網絡的多媒體廣播、監視監聽、單獨對講、討論發言、遙控輔導、答題示范、轉播示范、同步教學、電子舉手、實時檢查、鎖定鍵盤、遠端復位、電子白板等一系列功能。滿足了教師進行多媒體網絡環境下互動教學的需要。
B、軟件技術:
網絡軟件平臺
以基于Internet應用和基于網絡視頻應用的Windows NT服務組成,實現多媒體WEB網頁來瀏覽、電子郵件、視頻點播等應用。
應用軟件平臺和應用軟件
以Internet Explorer 來瀏覽多媒體WEB網頁,Media player來進行視頻播放,另外,在各終端安裝虛擬光驅軟件以播放多媒體光盤軟件
C、關鍵技術:
(1)我們采用目前世界最先進的技術,高效地對電視節目、錄像帶、VCD等視頻源進行捕捉、壓縮轉換成最新格式的網絡流式數碼文件,并可按網絡實際帶寬來定制壓縮,使圖像保持VCD質量的同時,保持壓縮比為3M~4M/分鐘,約為VCD格式(Mpeg1格式)的1/3。由于采用了高壓縮比率的流文件,大大降低了網絡的帶寬要求。
以上述例子計算,當在45個終端在網絡上播放視頻時,假若同時播放不同視頻,原帶寬要求為:2Mbps*45=90Mbps,采用關鍵的軟件技術后,實際帶寬則降至:90M*1/3=30Mbps,小于100M快速以太網實際可用的帶寬: 100Mbps*40%=40Mbps。
不僅僅如此,由于流文件無須像普通的AVI文件或MPG文件那樣需要在網絡完全下載后播放,而僅僅稍需讀完一小段緩沖即可開始邊播放邊下載,使視頻播放更為流暢。
(2)建立媒體播放服務器。
采用NetShow Server技術,建立先進的媒體播放服務器,避免把服務器當成簡單的文件服務器使用,利用先進的服務器軟件技術,克服網絡數據存取、傳輸中出現的碰撞沖突等問題。
實驗表明,因此,我校校園100兆快速以太網已經有效地克服了網絡瓶頸,使學生工作站能順利地讀取服務器上的多媒體文件數據。該網絡能完全滿足24個教學班、電腦室30個學生工作站同時流暢地播放服務器上讀取不同的視頻文件。達到了我們預先設計的速度目標,滿足了新型模式的課堂教學實驗的需要。
D、特色技術:建立虛擬光盤庫。
在日常的教學工作中,我們有許多常用的多媒體教學軟件光盤,如我們學校參與研制開發的國家“九五”重點科技攻關項目成果“小學語文擴展閱讀”光盤軟件等。為了方便教師們對各種軟件的使用,我們采用了臺灣研制的虛擬光碟軟件VD2E,把有關的多媒體光盤教學軟件壓成文件保存在服務器中,建成光盤庫。當VD2E啟動后, 該光盤庫上的各個文件即虛擬成一個個相應的光盤,并可通過軟件進行仿真操作,不僅僅操作簡便,更解決了光盤軟件管理、校園網絡資源共享的問題。尤其值得一提的是,我們利用VD2E虛擬光碟能有效地對光盤的容量進行壓縮轉換保存,節省了大量的磁盤空間,并解決了部分光盤軟件只能直接利用CDROM,而不能拷貝在硬盤上使用的技術難題。
E、防病毒技術
我們的校園網絡站點多,且都可以通過服務器連通外部網絡系統,因此,我們的計算機網絡遭受從硬盤或軟盤中傳播、通過網絡,甚至經由 Internet 傳輸而來的日益猖獗的病毒侵襲的可能性極大。一旦不幸遭遇這樣的事情,將會給學校帶來重大的損失。
然而,要是采用普通的查殺毒軟件定期檢查機器,也能造成的不幸事情往往是:先染毒后殺毒,部分曾遭受病毒感染的電腦文件往往可能已經遭受破壞,無法恢復,造成工作繁復且極為被動;至于限制師生的網絡瀏覽、軟件交流的做法,則難免是因噎廢食。
針對上述種種問題,我們建網后采取了目前最為先進的技術,在每一臺服務器和工作站上都安裝了國際著名的防殺病毒產品-- Norton AntiVirus,使整個網絡系統的都處于嚴密的后臺監控狀態之中,實現病毒的自動防護。此外,還設定每臺電腦逢星期五晚上進行病毒代碼的自動網上更新(目前系統包含有共4萬多種病毒的最新定義檔案),保持電腦網絡系統能抵抗最新型病毒的侵襲。
新型多媒體校園網絡的使用效應
目前,我們已經把大量的多媒體光盤軟件、相當一部分的課堂教學錄像壓縮轉換成電腦數碼文件,在媒體播放服務器上建立了“錄像庫”和“光盤庫”。以供教師進行課堂教學演示、學生進行自主探究學習之用,滿足了課堂教學改革實驗的需求。
關鍵詞:高職院校 計算C網絡課程 理實一體化 人才培養模式
中圖分類號:TP393-4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(a)-0154-02
Research on the Training Mode of "Integration of Theory and Practice" in Computer Network Course in Higher Vocational Colleges
Wang Dong
(Liaoning Career Academy, Tieling Liaoning, 112099, China)
Abstract: High skilled applied talents are the main target of talent training in Higher Vocational Colleges in china. The integration of theory and practice is to break through the traditional teaching mode, which is based on the practice of the former theory or the theory of practice.
Key Words: Vocational colleges; Computer network courses; Integration of theory and practice; Personnel training mode
計算機網絡課程教學作為高職院校開設的一門公共基礎課,其核心理念強調對學生動手實踐能力的培養,那在教學實踐過程中,如何有效地提升學生的動手操作能力,如何實現高職院校培養高技能應用型人才的目標?理實一體化教學成為有效的教學模式。該教學模式將以往傳統的“多媒體+板書”通通搬進了機房,將理論課程和實踐課程的教學緊密結合,使學生能夠在學中做,在做中學,讓學生的實踐動手能力有了顯著的提高。
1 有效激發學生興趣,引導學生――強調對學生實踐操作能力培養
比如在講如何制作PowerPoint演示文稿之前,先演示一些富有吸引力的演示文稿,吸引學生快速融入課堂。之后引導學生結合所在學院的專業特點,制作出從文體、色彩、視圖效果以及放映動態效果都能引人注目的PPT演示文稿;結合課堂基本理論講解,讓他們理論與實踐相結合,內容更生動,便于他們掌握演示文稿的各種窗口組成還有一些命令操作;以理論為基礎,讓學生們基本掌握文字信息的編輯等基礎知識,再指導他們開始制作簡單的演示文稿,結合所學知識再加入一些較精致的元素獨立制作一個獨特美觀的“個人簡歷”。在學生操作環節給予持續循環引導,學生才是制作主體,讓他們可以盡可能地發揮主觀能動性,把理論與實踐緊密聯系起來,畢竟實踐是認識的主要來源,讓他們把所學知識融會貫通,然后再不斷地去實踐。
2 充分利用好網絡教學工具,拓展教學――激發學生主動學習能力的培養
課前備課并精心設計各教學環節,課前提前布置課程任務。還可以利用網絡工具,如QQ群、微信群等指導學生課前預習,特別是現今網絡信息發達的社會,多吸收一些知識才不至于與時代脫軌,利用網絡工具盡可能多地讓學生接觸一些知識拓展部分的內容,可以吸引他們的注意,引發他們的學習興趣及主動性,進一步拓展他們的知識面。QQ群、微信群在學生預習遇到難題時,還可供同學間、師生間互動交流,及時解惑。還為同學們提供了許許多多的學習網站以便學習和參考,比如布衣公子、銳普、秋葉等網站,都可以提供一些學習PowerPoint演示文稿制作的參考資料,而且網站內容比課堂更豐富,內容的多樣化更能引發學生的學習興趣。為加強課堂成效,應再給學生留一些課堂作業時間,然后隨堂抽查課堂作業,結合局域網利用紅蜘蛛教學軟件來給同學們演示和分析,技巧地引發他們的積極性,引導他們大膽提出自己的思路和方法,如有疑問,當堂通過師生互動提出意見及建議,學生改進后做出內容充實,色彩明亮的文稿,也更有學習的動力,這樣更能達到預期教學效果。
3 基于學生專業需求及職業,設置課程內容――強調應用型人才的培養
結合高職院校學生的學習特點,結合理論和實踐,以“應用為主,理論夠用”的原則,著眼于實際工作領域,著重強調能力為本,以專業性質及其職業導向等各種典型任務為理論課程的內容載體。采用課程任務驅動、內容啟發式、實踐引導式等教學方法,讓學生勇于實際操作,用實踐檢驗所學理論知識,實現理實一體化教學,善于思考,積極提出問題,活躍課堂氣氛,切實實踐教學互動,使學生在學中做,在做中學。教師的作用不僅是在學生操作過中程循環引導并適時地給予肯定,而且還要善于發現和捕捉學生思維的閃光點并加以表揚和鼓勵,增強其學習信心。還需及時發現學生的不足適時糾正學生的錯誤,使學生及時得到幫助與支持,及時掌握正確操作的方法,激發他們對本課程的學習興趣。
4 基于分組和加分獎勵相結合,提高教學效率――鍛煉學生協作能力的培養
為鞏固學生學習成果,可以給他們做一些較高難度的題目,然后進行分組學習、集體作業,將班級學生分成6~7組(根據機房的分布,每組8人,前后兩排為一組),要求各組在規定時間內完成教學任務,各組成員間需要相互配合一起探討題目,通過發現問題、解決問題、得出解答,教師在這一過程中需觀察學生操作。組員發現問題時可共同探討尋求解題思路,也可利用網絡資源解答。每組成員協力完成作業。小組作業完成后,教師以學生完成的時間和質量為參考,給出總評價,肯定其操作優點,點評其中的不足和缺陷,引導學生自主解決問題。再讓學生互評,肯定彼此的優點,點出各自的不足并給予建議。上述的教學辦法,能夠加強學生對課程內容的掌握,還能鍛煉他們的團隊協作能力。
5 利用學習過程考核打分,結合評價工具――確保學生客觀自評能力的培養
課程考核,可以檢測課堂教學效果,視當次課的教學任務和學生完成作業情況來定學生的分值。學生可先自評,總分20,以自己的實際操作及掌握的知識點來打分;接著由各組組長與其組員互評,滿分30,看他們在組中的表現情況而定;最后是教師打分,滿分50,綜合考慮學生完成作業的情況及課堂整體表現打分,最后加總得出學生的總成績;綜合打分后,給出結語和后續課堂需要重視的事項。如此,實現理實一體化教學,有利于激發學生學習興趣。
6 結語
綜上,經過一個學期的教學法探索并結合自身實際教學,得到了比預期更好的教學效果,且大大提高了學生的學習興趣,只因理實一體化教學擺脫了“填鴨式”,課堂不再“滿堂灌”,知識不只來源于“多媒體+板書”。教師更重視實踐,讓學生能夠在實踐中“看”理論,最大程度激發他們學習興趣,也加強了學生動手能力,更加大了學生參加計算機考試的過關率。
參考文獻
[1] 宋燕福. 高職計算機“理實一體化”教學研討――以四川職業技術學院為例[J].四川職業技術學院學報,2013(1):109-112.
《計算機網絡》課程傳統教學方法的弊端目前,大部分高職院校在《計算機網絡》課程教學中采取的方法主要有兩種:一是課堂教學與上機實踐相間的方法(一次理論課,一次上機實踐課);二是多媒體演示加練習的方法。這兩種方法主要存在下列弊端:(1)角色的錯位。以教師為中心,完全由教師主宰課堂,而學生只是作為“觀眾”,忽視學生的認知主體地位。(2)無法適應學生的個別化需求。由于學生基礎和素質的差別,存在“有些學生吃不飽,有些學生吃不了”的情況。(3)難以調動學生的積極性。由于學生是知識的被動接受者,學生缺少探索和研究的精神和動力。(4)對計算機網絡實驗的認識不足。一直以來,人們觀念中的計算機網絡實驗主要是驗證性實驗,實驗課依附于理論教學,實驗內容不系統,形式松散,隨意性大,結果使學生普遍存在理論與實踐脫節,在實際應用中不能學以致用。學生迫切希望教師以互動式的新型教學模式來傳授知識。這就需要教師改變教學觀念和教學行為,在學科教學中更自覺地推進素質教育。另外,有必要在幫助學生接受知識的同時,使其形成一種對知識主動探求、發現和體驗的欲望和精神,學會對信息獲取、分析、判斷、選擇,并重視解決問題的積極的學習方式。研究性學習的內涵和特征研究性學習是實施素質教育的一種積極的學習過程,是指學生在教師指導下,采用類似科學研究的方法,從自然、社會和專業領域中發現問題并選擇研究課題,通過發現問題、調查研究、動手操作、表達交流等探究性活動獲取知識、應用知識、形成理念、提高技能、優化思維、培養情趣、習得方法、解決問題的學習活動。研究性學習充分體現了“以學生為主體,以能力發展為主”的現代教育理念,并已成為國際社會普遍認同的一種新型教育模式。研究性學習一般包括如下五個環節:提出問題、搜集資料、形成解釋、評價結果、檢驗結果。研究性學習的特征主要包括開放性、探究性、實踐性、自主性。研究性學習在《計算機網絡》課程教學中的應用實例
《計算機網絡》課程的教學目標是通過本課程的教與學,使學生理解和掌握計算機網絡的分層體系結構,掌握各種網絡操作系統軟件的使用與互連、網絡功能組件配置、網絡性能的調整方法和網絡安全的設置,具有分析和維護二、
三、四層網絡設備產品的能力,以及學習、掌握和應用現有網絡設備和軟件,特別是具有組織構造系統應用環境的集成摘要:針對《計算機網絡》課程傳統教學方法的弊端,提出在《計算機網絡》課程教學中應用研究性學習,并列舉了“校園網絡規劃與設計”課題的應用實例。關鍵詞:計算機網絡;研究性學習;教學改革能力和故障排除能力,應用計算機網絡技術解決實際應用的問題。本文以“校園網絡規劃與設計”課題為例,對研究性學習的過程作簡要論述。
(一)研究課題的目標
對“校園網絡規劃與設計”課題的學習與實踐,通過實際的開發與研究活動,加深學生對枯燥的網絡理論知識的理解,鞏固計算機網絡中大量的基本概念和原理;拓寬學生的視野,提高學生的實際應用能力,培養學生科研創新的素質;從實踐的角度培養學生的工程意識,優化學生的素質結構、能力結構和知識結構,培養學生獲取知識、應用知識和創新知識的能力。
(二)研究課題的內容
“校園網絡規劃與設計”主要包括以下幾個方面:
校園網絡的規劃為即將建立的網絡系統提出一套完整的設想和方案,其中應包括網絡系統的可行性研究與計劃、需求分析、網絡中軟硬件設備的選擇、網絡系統的選擇、網絡結構設計的確定、投資估算、網絡建立文檔的規范等等,即它是網絡系統集成的整體規劃。校園網絡的設計指根據用戶的需求,充分考慮到建網環境,對網絡系統進行設計,包括選擇合適的網絡拓撲結構、確定開發方法或對原有系統的升級改造、網絡服務器和工作站的選型、系統的結構化布線、網絡系統的集成、應用軟件的集成與開發等。
結構化布線與設計綜合布線設計是一個比較復雜的過程,符合樓宇管理自動化、辦公自動化、通信自動化和計算機網絡化等多功能需要。
設備選型設備選型是指根據前面的分析和設計,選擇合適的路由器、交換機、網絡傳輸介質、集線器、服務器、配套設備(如電源等)等各種硬件設備。
軟件及網絡應用系統設計除了規劃硬件平臺、選擇硬件產品外,還需要認真選擇軟件產品,完整的網絡環境應該是軟硬件的有機組合。軟件系統包括網絡操作系統、單機操作系統、數據庫系統、教學管理系統、綜合辦公系統、防病毒系統等。投資預算網絡投資預算包括硬件設備、軟件購置、網絡工程材料、網絡工程施工、安裝調試、人員培訓、網絡運行維護等所需費用。
編寫網絡系統文檔系統文檔是整個網絡系統的文檔資料,目前沒有一個統一的標準,國內各大網絡公司提供的文檔內容也不一樣。一般包括用戶需求說明書、可行性分析報告、網絡拓撲結構設計圖、網絡布線設計圖、設備配置表、網絡建設費用預算表等。網絡系統性能評價包括綜合布線系統的測試、網絡基本應用測試、可靠性測試、安全性測試、網絡負載能力測試等。
(三)研究課題的實施
該課題的實施可以分四個階段進行:課題引導階段、課題準備階段、課題研究實施階段和課題總結評價階段。各階段的主要任務和活動形式如下:課題引導階段介紹課題的研究意義,提出主題課題或系列小課題供學生選擇。如主題課題“校園網絡的規劃”,系列小課題:校園網絡的規劃、校園網絡的設計、結構化布線與設計、設備選型、軟件及網絡應用系統設計等。
題準備階段讓學生對該課題進行多方面考察和思考,主動通過各種途徑解決以下問題:該課題具體要實現什么?怎樣來完成課題?具備了什么基礎?哪些方面需要加強與充實?對有可能出現的難題是否有相關的解決措施?等等。課題研究實施階段由學生分工協
作完成以下內容:網絡系統的可行性研究與計劃、需求分析、網絡中軟硬件設備的選擇、網絡系統的選擇、網絡結構設計的確定、投資估算、網絡建立文檔的規范等等;在研究和測試的基礎上,寫出具有一定質量的研究性學習報告。在課題準備階段和研究實施階段,教師要跟蹤活動進展,檢查課題組成員活動日志的填寫情況,了解學生對文獻、軟件及儀器設備的理解與運用情況,從而幫助學生提高自學能力、動手能力、歸納提煉能力、假設驗證能力等。課題總結評價階段這個階段主要是對研究成果進行總結、評價與展示交流。在對研究課題進行評價時,可以采用定性的評語式評價與定量的記分式評價相結合的方法。評語式評價主要指出學生在研究過程中的特點和有創意的地方,記分式評價則從內容、方法、總結報告三個方面來考查研究成果的質量;其中,“內容”、“總結報告”兩點重結果,而“方法”主要考查研究過程。為了突出研究過程的獨創性,還可以設計附加分,與以上三點不掛鉤,重在考查學生在研究過程中是否有獨特的觀察視角、選用知識是否超前、所用方法是否有創新。教學效果分析
研究性學習給學生提供了一個自我發現、自我學習、主動建構認知結構、合作切磋、協作學習的平臺。經過一年來的實踐,我們取得了預期的教學效果,不僅鍛煉了學生的獨立思考、設計、創新能力,也提高了學生解決問題的能力,主要表現在以下幾個方面:(1)學生體會到了自學和動手實踐的重要性和樂趣。學生在選擇課題后,對很多技術都不是很了解,必須進行討論、搜集資料、咨詢老師、自行實驗、再討論、再搜集資料,充分領略了學習和實踐的過程,為走上工作崗位積累了寶貴的知識和經驗。(2)改變了接受學習、死記硬背的狀況。改“教師講、學生聽”為學生主動參與實踐活動的開放式動態教學,使學生學會分享與合作,極大地調動了學生學習的積極性。(3)改變了課程過于強調學科本位的傾向,呈現實踐性的學習方式。培養了學生應用計算機網絡知識解決實際問題的意識,實現了知識的綜合運用、能力的綜合培養。(4)增強了網絡應用方面的知識,提高了學生分析問題和解決問題的能力。研究其實是一個模擬實際應用的過程。在這個過程中,學生認識了理論學習與實踐環節的不同,從實踐的角度培養了工程意識,提高了獲取知識、應用知識和創新知識的能力。(5)學生充分意識到了團隊協作、合作的重要性。研究課題的內容覆蓋面廣,各環節環環相扣,其中一個環節出現問題都會影響其他環節,學生體會到了團結合作的重要性,培養了學生的團隊精神。
實踐證明,實施研究性學習,可以改變學生以單純接受知識為主的學習方式,激發了學生學習計算機網絡技術的興趣,讓學生理論聯系實際,通過親身體驗和對相關內容的學習,積累和豐富了直接經驗,促進了學生個性的健全發展和綜合素質的全面提高,培養了他們的創新精神、實踐能力和終身學習的能力。
參考文獻
[1]譚立容.研究性學習在高職“微波技術”教學中的嘗試[J].電氣電子教學學報,2007,29(1):18-20.
[2]彭后生.高職院校開展研究性學習初探[J].職業教育研究,2004,(8):8-9.
[3]呂立堅,趙明,李靜濱.計算機網絡課程實驗的改革與實踐[J].高教論壇,2006,(13):138-139.
1計算機網絡安全問題
所謂大數據即是指需要新處理模式才能具有更強決策力、洞察力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產,其核心價值在于巨量資料中對有意義數據的專業化處理,代表著一個新時代最明顯的特征。基于大數據的計算機網絡安全環境觸涉到的內容極其復雜,客戶端、服務端等多元化系統集成,在為用戶提供便捷的同時,亦帶來了更加嚴峻的計算機網絡安全問題。具體而言,基于大數據的計算機網絡安全建設是一項復雜的系統工程,除了必要的日常維護管理之外,還需緊密關注計算機網絡安全環境的動態變化,繼而針對性地采取有效預防措施。但事實上,多數計算機網絡管理員的安全意識匱乏,相關工作細化不足,導致數據信息泄露甚至被破壞,帶來了不可估量的損失。同時,信息技術的高速發展亦加大了黑客攻擊、病毒傳播等風險,其高度的隱蔽性不易識別。另外,在計算機網絡的使用過程中,賬號密碼及權限設置的缺失,造成了較為嚴重的安全風險,損害了用戶權益。
2基于大數據的計算機網絡安全構建策略
2.1強化主動意識
思想意識是行為實踐的基礎,對計算機網絡安全體系建構至關重要,決定了此項工程實效。對此,應針對對象主體的差異化采取有效舉措,主要包括管理員和用戶。在具體的踐行過程中,應依托互聯網傳播的便捷性、廣泛性,加大對用戶安全意識的宣傳,提示網絡安全風險,規范上網行為,禁止不良信息流通,尤其是對部分高技術用戶而言,普及國家相關法律法規,嚴禁做違法犯罪的事情,凈化網絡環境,提高用戶安全體驗。同時,進一步強化網絡管理員的主動安全意識,制定完善的工作制度流程,嚴格控制不同權限賬號的知悉范圍,要求緊密關注行業發展動態,及時更新計算機安全防護軟件和殺毒軟件等,針對計算機操作系統中存在的安全漏洞予以修復,不斷提高防火墻的防火等級,確保安全的網絡應用環境。對此,相關單位應加強內部培訓教育工作,及時更新管理員學識構成,深度解析大數據環境下計算機網絡安全因素,協同商定科學的防護方案,分享有效實踐經驗,提高他們的綜合服務水平。
2.2完善管理機制
時至今日,計算機網絡應用越發普范,改變了人們的生產生活方式,并為之帶來了前所未有的服務體驗,成為了當下社會創新發展的基礎著力點,但基于大數據影響,其運行環境越發復雜多變,用戶面臨著越發嚴峻的安全問題。對此,英、美等發達國家已將個人數據保護納入到憲法規制范疇,事實上對維護計算機網絡安全發揮了重要作用。相比之下,我國的相關法制建設尚不健全,是基于大數據的計算機網絡安全建設重點。建議國家立法部門結合實際情況,出臺系列保護個人信息安全的法規制度,明確各種以數據信息為目標的違法性行為,嚴厲打擊破壞、盜取他人計算機網絡信息數據的行為,予以恰當的處罰,發揮強有力的威懾作用。在高成本的違法犯罪面前,人們的自我約束性將得到明顯提升。同時,以政府為引導,加強企業、高校以及專家團隊的進一步合作,給予必要的政策支持,并建立一個健全的管理體系,明確其彼此間的合作關系,保護好各方合法利益,從而產生強大的聚合力,最大限度地降低網絡攻擊危害。
2.3導入先進科技
知識經濟時代,科技創新是社會發展的恒動力,更是解決計算機網絡安全問題的利劍。近年來,基于大數據的計算機網絡安全研究有了很多新的進展,并取得了顯著成果,如云庫、人工智能等,不僅有效降低了計算機網絡安全威脅,還減少了相應的人力、物力等成本消耗。例如,基于大數據分析技術應用的計算機網絡安全保障得到了大幅提升。在計算機網絡的具體應用實踐中,系統會伴有大量日志產生,針對此類數據的分析可依托大數據分析技術進行,實現統計、挖掘等使用需求,旨在全面搜索計算機網絡瀏覽中的病毒攻擊痕跡,繼而做出有效防御方案。事實上,中國移動基于大數據技術現已成功建立了詐騙電話攔截系統-天盾,有效維護了用戶信息安全。因此,應加大對計算機網絡安全與大數據創新技術的導入,組織相關人員認真學習,激發更多創新思維。值得客觀指出的是,在面對越發復雜的計算機網絡應用環境下,單一的防護及管理技術已難滿足需求,應在充分發揮各種技術優勢的上促進融合。
3結語
總而言之,基于大數據的計算機網絡安全建設十分重要和必要,其面臨著越來越多的挑戰,同時其作為一項系統化工程,需要從技術、管理等多個方面入手,結合實際情況,不斷完善管理機制,及時導入先進技術。作者希望學術界大家持續關注此課題研究,結合實際情況,針對性地提出更多基于大數據的計算機網絡安全發展建議,為用戶帶來更加便捷、安全的服務體驗。
參考文獻
[1]應振宇.基于大數據的計算機網絡安全及對策[J].電子技術與軟件工程,2019(03):172.
關鍵詞:農村小學數字化校園建設應用
一、數字化校園的含義
所謂數學化校園,是以網絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現從環境(設備、教室等)、資源(圖書、課件、素材)到活動(教、學、管理、服務)的全部數字化,從而在傳統校園的基礎上,構建一個數字空間,拓展現實校園的時間和空間維度,擴大傳統校園的功能,并最終實現教育過程的全面信息化。
隨著信息技術的廣泛普及,目前,建設數學化校園的主客觀條件都日趨成熟。很多學校也為此大膽創新,不斷實踐,立足教育教學的實際,建設特色鮮明的數字化校園,應用信息技術為教育教學服務,從而極大地推動了教育向自動化、高效化和便捷化的方向發展。
二、“數字化校園”建設的內容
“數字化校園”建設的內容包括三方面:一是硬件建設(網絡,終端設備、系統設備)。二是軟件建設(平臺、應用系統、資源)。三是人才隊伍建設。
實際上,這三方面可細化為五點內容:
1.是校園網絡系統建設。學校通過有線、無線或有無線相結合的方式建設覆蓋學校辦公、教學、生活等主要場所的校園網絡,并寬帶接入區縣教育城域網或互聯網。
2.是教學應用終端建設。主要包括計算機網絡教室建設,多功能教室建設,“班班通”建設,教職工計算機準備(或教師備課室)建設,功能室多媒體建設,數字化實驗室建設,通用技術室建設,圖書館信息化(含電子閱覽室)建設,會議室多媒體建設等。
3.是信息化功能系統建設。主要包括校園電視臺、閉路電視系統、校園廣播系統、校園完全監控系統、校園一卡通系統建設。
4.是信息化應用系統及平臺建設。應用系統及平臺是支撐學校信息化應用的核心。他包括學校OA辦公系統、教務管理系統、教師、學生評價系統、學籍管理系統、人事管理系統、財務管理系統、校產管理系統、科研管理系統、教學支撐系統、學習交流系統、資源應用系統等等。學校可建設一個綜合管理平臺,將各類應用系統整合在一個平臺上,實現資源共享統一管理。
5.信息化人才隊伍建設。主要是全校教職工信息化素養和能力的培養培訓,使之適應學校“數字化校園”應用創新的需要,其中信息技術專業技術隊伍建設顯得尤為重要。
三、農村小學數字化校園建設的條件分析
1.是隨著信息技術的普及,農村學校的師生對數字化校園非常渴望,希望擁有與城里同樣的教學資源,這是加強數字化校園建設研究的心理基礎。
2.是隨著信息技術課的開設,農村小學生已經掌握了一定的信息技術知識,教師也進行了繼續教育的相關業務培訓,對加強數字化校園研究有一定的認知基礎。
3.是隨著農村遠程教育和班班通等活動的開展,農村小學的數字化教學設備設施日趨完善,這是加強數字化校園研究的物質基礎。
4.是通過對數字化校園成功案例的學習以及數字化校園建設的實踐,教師已經積累了一定的研究成果,農村小學也初步具有了信息化管理的能力,這是加強數字化校園建設與應用的業務基礎。
四、數字化校園建設應用的措施和做法:
1.更新觀念,提高認識。深刻理解建設和應用數字化校園的意義,認識加強這方面課題研究的必要性和緊迫性,從而動員師生積極主動地參與到這項課題研究中來。
2.明確職責,加強領導。建立課題研究的領導小組,明確課題研究的負責人和參與人等,對任務進行合理分解,加強對課題研究的組織協調、分類實施和檢查指導工作。
3.籌措資金,加大投入。數字化校園建設和應用都需要解決資金問題,課題研究也要有一定的經費預算,以保證科研活動的正常需要。
4.完善制度,建立機制。在數字化校園建設與應用的課題研究中,建立相關的科研制度和課題考評激勵機制,將教師參與課題研究的情況,作為評優、晉升職務職稱等的重要依據。
5.拓寬思路,努力鉆研。深入開展學科教學與信息技術整合的研究,開展基于網絡環境下的拓展性課程和研究性課程的探索,并通過網上教研、網上辦公等活動,在學校建立一個開放的、立體的、豐富有趣的工作和學習環境。
五、數字化校園建設給師生帶來的提高:
1.在課程整合方面:可以運用計算機網絡教學系統、多媒體教學系統,構建信息技術與課程整合為主的教學模式。教師掌握并運用現代教育理論,通過信息技術進行學科教學實驗,呈現教學中豐富、形象、直觀、具體、生動的信息,激發學生學習的興趣,促進學生自主學習,從而提高課堂教學質量和效益。也可以運用網絡平臺,建立更為科學的教學評價和反饋體系,通過多種反饋方式,了解學生對知識的掌握情況,從而能夠更有針對性地調整教學方法和程序,不斷完善教學過程,更好地完成教學目標。
2.在數字化辦公和教師網上繼續教育平臺方面:可以運用校園網絡平臺,結合電教媒體等技術,實現無紙化辦公,提高工作效率,并節約資源,開展網絡環境下的備課、聽課、評課等活動,激發教師參與教學研究的熱情,使教師能夠互相交流、溝通教學心得體會,補長補短;學校也可以建立多種激勵機制,引導教師將計算機網絡作為終身學習的工具,為教育教學實踐服務。
3.學生在數字化校園的環境下,會產生濃厚的學習興趣,提高學習的主動性和積極性,也會相應提高操作能力、思維能力、自學能力和創新能力等等;教師在數字化校園的環境下,會自覺接受傳統辦公向網絡無紙化辦公的轉變,主動在數字化校園環境下開展學習和教科研活動,把數字化校園作為成長進步的有效平臺;當然,在課題研究過程中,也可能出現干擾課題研究的因素,如果無目的地大量使用電教媒體,就容易產生重形式、輕內容的弊端,影響學科教學的質量;另外,一些年齡較大的教師,也可能在一段時間內,不能接受高速運行的信息化辦公環境,不能主動有效地應用數字化技術。
參考文獻:
[1]李帥軍教育信息化管理的理論與實踐科學出版社
[2]任友群王旭卿創建學習新平臺廣東教育出版社
(一)抓觀念更新。
在網絡教學引進學校以后,首先要更新教育觀念。未來網絡教育將促使家庭教育社會化,社會教育家庭化,未來社會知識更新的速度,新學科發展、交叉、滲透,將改變教室中的教與學的方法,人人都必須隨時學習,不斷更新。傳統的以教師為中心,以課堂為中心,以應付考試、獲取學歷為目標的教育方式,將逐步弱化,付之以實踐為中心,以獲取終身學習、不斷更新知識能力為目標的現代教育方式。教師必需從大量的網絡信息中,選擇出那些適合于教學的學習內容,使教學信息的傳遞同學生的學習吸收有機結合起來,這樣才能發揮網絡教育作用。問題是這樣的教育觀念究竟有多少已經代替了人們原有的教育觀念,開始指導我們的實踐。
以往的傳統教學中,學生的學習活動很大程度上需要依靠檢測考試、師道訓誡的外力,需要依靠教師對教材的重要性、必要性的反復強調來推動。而在計算機網絡學習環境中,學生獲得知識是在教師、同學的幫助下,通過獨立探索或者和同伴協作交流,進行知識意義的主動建構進行的。在這個過程中,學生是對信息進行選擇性加工的主體,不再是簡單的“存儲器”。這種變化,其實質是由傳統“教”的序列控制向“學”的序列控制的轉變,是由外在的紀律控制向內在動機控制的轉變,這種轉變為學生提供了更寬松、更安全、更利于個性發展的空間,十分有利于學生素質的整體提高。
(二)抓管理隊伍。
隨著校園的逐步普及,計算機網絡的管理提到了議事日程。我們建立了在校長室的統一協調下,現代教育領導小組、教導處、電教組、課題研究小組互相協作開展工作,包括網絡維護,硬件設備的正確使用,操作系統的安裝和調試,計算機的病毒防護,以及優秀課件的提供,網上教師、學生資料庫的建設,教導處提供課程支持,指導教師正確使用現代教育技術,提高教學效率,更好更快達到教學目標服務,避免單純展示技術。同時,通過課題研究探索現代教育技術運用到教育教學實踐中,提高課堂效率,提高學生終身學習的能力的實踐模式。
(三)抓教師隊伍提高。
網絡正常高效運轉,必須有一些受到專門訓練的技術人員來承擔,此項工作的完成將直接影響到交互網絡在教學的使用率。由于現代化計算機技術在教育教學中的特殊運用,我們最需要的是既懂技術、又有一定教育教學經驗的專業教師隊伍。我們認為引進并非最佳辦法,主要通過內部挖潛,以自培成長為突破口,帶領一些在教育教學第一線已經工作數年,并對計算機感興趣的青年教師在摸索中學習,在實踐中成材。同時,學校用送出去、請進來的辦法讓這些教師參加全國、省、市、區各級計算機網絡、多媒體制作培訓班,使他們的專業技術迅速提高。
(四)抓網絡環境建設。
網絡環境建設是進行網絡教學的保證。網絡環境建設要考慮到學校實際需要和可能,決不可盲目攀比、貪大求洋,可視具體情況采取整體規劃,分步實施,滾動發展,講求實效的策略,主要掌握以下幾點原則:
(1)先進性:先進的設計思想、網絡結構、開發工具,采用市場覆蓋率高、標準化和技術成熟的軟硬件產品。
(2)實用性:要充分考慮利用和保護現有資源,充分發揮設備效益,最方便實現各種功能。
(3)開發性:在設計時采用開發技術、開發結構、開發系統和開放的用戶接口,以利于網絡的維護、擴展升級及外界的信息的構通。
(4)靈活性:配置要靈活,基本滿足學校逐步到位的建網原則,使網絡具有強大的可增長性和強壯性。
(5)發展性:網絡規劃發展設計既要滿足用戶發展在配置上的預留,又能滿足因技術發展需要實現低成本擴展和升級的需求。
(6)可靠性:管理維護升級方便,對網絡的設計、選型、安裝、調試等各環節進行統一規劃和分析,確保系統運行可靠。
(7)安全性:提供多層次安全控制手段,建立完善安全管理體系,防止數據受攻擊和破壞,有可靠的防病毒措施。
(8)使用性:保證中文界面功能完善,界面友好,兼容性強。
關鍵詞:開放式實驗教學;計算機網絡課程;實驗教學方法;實驗項目;實驗項目類型
計算機網絡是計算機網絡專業的基礎課程,它是一門綜合叉學科,綜合應用計算機技術和現代通信技術兩個學科的概念和方法,形成了自己獨立的教學體系。計算機網絡課程對實驗環境要求極高、對學生的實踐動手能力要求也很強。目前計算機網絡課程的教學模式存在許多問題,無法適應課程的要求,主要表現如下。
1) 實驗教學方法落后。
目前計算機網絡課程實驗教學主要以教師為中心而忽視了學生的認知主體作用,學生只能在教師的指導下做驗證性實驗,在整個教學過程中缺乏互動,難以激發學生的學習熱情,不利于人才的創新思維培養。
2) 缺乏先進實驗教學環境。
目前計算機網絡課程的實驗環境基本上有兩種:一種是將數十臺計算機通過網絡連接設備連接的小型局域網;另一種是只提供簡單的網絡設備和計算機,這些都無法滿足實驗教學需求。
3) 學生自主實驗時間不足。
在傳統教學模式下,實驗時間通常是以班級為單位統一安排,可開設的實驗數目也受場地和時間限制。計算機網絡是一門實踐性很強的課程,學生沒有充足的實驗操作時間就造成理論知識與實踐脫節,不能學以致用。
上述問題嚴重制約了計算機網絡專業學生的專
業知識培養和技能水平提高,造成大部分畢業生的實踐動手能力弱,無法滿足企業和社會對專業人才的需求。因此,研究和探索一種適合我國國情的計算機網絡課程實驗教學模式日益重要。
1相關教學研究現狀
隨著計算機網絡應用的日益發展,國內外積極探索計算機網絡課程教學,特別是針對計算機網絡實驗教學方面積累了很多寶貴的教學經驗。Nigel Linge 和 David Parsons介紹了一種通過解決網絡客戶實際問題的過程進行學習的計算機網絡教學方法(Problem-Based Learning),經過英國索爾福德大學的教學實踐證明其優于傳統的講授型教學方法[1]。
DesignCaicedo, C.E. Cerroni, W.設計了一種新型計算機網絡實驗平臺,該平臺通過管理設備可調控管理各種網絡設備和微機,構造出真實計算機網絡的實驗教學環境,具有分布式操作和團隊式協作等優點[2]。
蔡群英、黃鎮建設計的基于NS-2的無線網絡仿真實驗為計算機網絡課程的實驗教學提出一種新的思路,有助于學生實踐能力和創新能力的培養[3]。黃俊、韓玲莉等人探索了基于協議數據包分析的計算機網絡課程教學方法,通過跟蹤和分析網絡協議數據包以加深學生對計算機網絡的原理和應用的理解,激發學生的學習興趣[4]。
2開放式計算機網絡實驗教學模式
開放式實驗教學的思路起源于國際上先進實驗室的全天候開放模式,這種模式后來逐漸被國內一些重點大學借鑒和使用。開放式實驗教學是實驗教學改革的一個重要方向和創新,在院校實驗資源共享、提高學生自主學習能力、創新能力培養等方面都能起到積極作用[5]。
開放式實驗教學模式允許學生自主選擇實驗項目和實驗時間,在自己沒有完全掌握或者感興趣的方面可以進行一些較深入的探索和實踐,進而在此基礎上進行研究和創新。開放式實驗教學模式就是要實現從教師為中心向學生為中心的教學觀念的轉化,從單純的知識傳授向培養學生實踐創新能力的方向轉化,從根本上提高實驗教學質量[6]。
開放式計算機網絡實驗教學模式主要從下列幾個方面進行改革。
2.1開放式實驗教學環境
計算機網絡課程是一門實踐性要求很強的課程,單純依靠課堂教學時間遠遠無法滿足課程的要求,通過開放式實驗教學可以很好地解決這個問題。實驗室在滿足日常課堂教學的情況下,可將實驗室環境開放給學生使用,學生采用團隊合作或者獨立操作的形式深入探索在課堂教學未完全掌握的或者自己感興趣的實驗項目,當然實驗教師也可以結合自己的科研項目給學生制訂一些實驗內容,這樣不僅增加了學生實踐動手的機會,也可以培養學生自主學習能力和開放創新精神。總之,充分的實驗室開放時間是保證實驗教學質量的前提。
在實驗室硬件條件允許的情況下,采用遠程在線CISCO實驗室的運作方式也是一種很好的方法。我院于2007年與福建銳捷網絡公司共建了開放式網絡實驗室。該實驗室通過RG-LIMP服務器實現學生遠程登錄實驗室的功能,學生通過遠程預約實驗的方式,在任何地點通過Internet網絡遠程登錄到實驗室操作相關的實驗項目,并且可以對比系統給出的參考答案進行自主學習。經過近幾年遠程計算機網絡實驗室的運行,我們發現學生的參與熱情較高,實驗效果不錯。但是目前由于受到資金和設備的限制只能實現部分網絡拓撲結構比較簡單的實驗項目,如果網絡拓撲結構復雜的話,在本地實驗室內的連線也相應的比較復雜,不利于大規模實現。遠程計算機網絡實驗的技術和實現還有待于繼續探索研究。
2.2開放式教與學觀念
開放式計算機網絡實驗教學不僅需要更新實驗室的硬件環境,更為重要的是改變傳統的計算機網絡實驗教學理念。
開放式實驗教學模式最基本的教學理念就是“開放”,是相對于“封閉式”實驗教學形式而言,這里的開放是指實驗時間開放、實驗項目開放、實驗設備開放。開放式實驗教學賦予學生更多的學習主動權,在不受時間、空間和設備及實驗項目的限制下,自主設計和研究網絡實驗,自主探究相關的科學問題。
“授之以魚不如授之以漁”,在實驗教學過程中,除了講授實驗操作的步驟和方法,讓學生去驗證理論,更重要的是指導學生如何主動地去尋找問題,思考問題以及探究問題。
開放式實驗教學模式主要體現在兩個方面:
1) 賦予學生自主性學習的權力。在開放式實驗教學過程中,必須是以學生為主體,指導教師為輔助,充分調動學生獨立自主學習的思維,以培養學生對學習主題的興趣,能夠自覺地進行主動性學習和探索研究性學習。
2) 引導學生進行協作性學習。計算機網絡課程由于自身的特點通常需要分組實驗,所以必須引導學生依靠自身的專業知識、技術方法或實驗經驗以自由組合方式形成課題研究小組團隊,在開放式實驗環境下通過協作合作的方式進行實驗[7]。當然在條件允許的情況下,指導教師也可以參與到團隊中去做指導工作。
在傳統計算機網絡實驗教學過程中,學生通常按照指導教師的安排或者實驗指導書的說明步驟進行計算機網絡實驗,同時因為受到實驗設備和實驗條件的限制,常采用分組實驗的形式。參與這種分組實驗的同學并不能完全領會實驗項目的要求,只是“生搬硬套”按照步驟進行實驗,甚至有的同學根本沒有充分參與進來,可想而知,這樣的實驗質量必定難以保證。
開放式實驗教學模式則不同,它賦予學生自主實驗的權力,給予學生充分的實驗時間和完善的實驗設備,采用以“學生為主,教師為輔”的教學模式。教師提供的實驗指導書僅起到一個參考性的作用,關鍵是學生將自己所學的知識和興趣結合起來,融入到實驗項目中,充分展示出自己的動手能力和思考問題的能力,充分發揮出自主能動性。對于綜合性、設計性和創新性的實驗項目,沒有固定現成的答案,很多問題有待學生去思考,通過實驗的方法得到結果,從實驗項目的方案設計、測試和完成都由學生逐步完成。這樣的實驗教學效果比傳統方式要好得多。因此,開放式實驗教學需要引導學生,把問題留給學生,讓學生學會探究式學習,學會思考問題,自主完成實驗項目,有利于提高綜合能力。
2.3開放式實驗教學方法
開放式實驗教學方法改革主要包括實驗項目的設計、實驗教學大綱的修訂以及實驗指導書的編寫等方面。按照實驗教學方式,實驗項目主要分為幾種形式:操作性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和研究創新性實驗。在我們修訂教學大綱的過程中需要增加設計性和研究性實驗所占的比重,盡可能多地設計一些研究創新性的實驗以供學生在開放式實驗室內自己完成。
實驗教學是一個漸進的過程,在初始階段只能采用操作性和驗證式實驗,相應的實驗指導書也需要編寫的比較詳細,需要給出明確的實驗步驟,網絡拓撲圖以及配置命令等。通過這些前期操作性和驗證性的實驗可以使學生熟悉計算機網絡實驗相關的儀器設備、實驗環境以及對實驗一定的感性認識和體驗。接著學生可以逐步進行設計性和綜合性實驗,即實驗指
導書只給出具體網絡應用的實驗要求,提供必要的提示,要求學生自行設計實驗網絡拓撲圖,選擇相關的網絡設備,按照設計的拓撲圖進行網絡連接、網絡配置以測試是否到達該網絡應用的要求。學生對于這類實驗項目可能在實驗課堂上無法完全掌握,就需要在課后繼續進行探究。最后學生積累到一定的程度,就可以進行一些研究創新性的實驗,完全按照自己對計算機網絡課程的理解,對自己感興趣的計算機網絡問題進行自主研究和探索。這類實驗就是“開放式”實驗教學模式最提倡的實驗項目,實驗指導書完全不需要給出任何提示和步驟,只需要給學生指出相關的最新技術和理論,以供學生自己去學習、借鑒和思考。開放式計算機網絡實驗教學模式的進度如圖1所示。
圖1開放式計算機網絡實驗教學模式進度圖
3結語
通過幾年的建設和改革,我校的開放式計算機網絡實驗教學已取得了一定成績,該教學方法突破了傳統教學模式的瓶頸,激發了學生主動學習的興趣,提高了學生進行創新研究性學習的能力。計算機網絡技術的發展和學生計算機網絡知識的增加,將對該課程提出更高的要求。為此,我們需要吸收其他課程改革和建設的成功經驗,不斷補充和完善教學內容,改進教學方法,引入新的教學手段,提高本課程的教學質量,以培養學生的實踐能力和綜合素質。
參考文獻:
[1] Nigel Linge,David Parsons.Problem-Based Learning as an Effective Tool for Teaching Computer Network [J].IEEE Transactions on Education,2006,49(1):5-10.
[2] Caicedo,C.E.,Cerroni.Design of a Computer Networking Laboratory for Efficient Manageability and Effective Teaching[C].Frontiers in Education Conference,2009,39th IEEE:1-6.
[3] 蔡群英,黃鎮建. 基于NS2的無線網絡隱藏節點問題仿真實驗[J].實驗室研究與探索,2009,28(11):74-76.
[4] 黃俊,韓玲莉,陳光平. 基于協議數據包分析的計算機網絡課程教學方法探索[J]. 實驗室研究與探索,2006,25(6): 653-656.
[5] 魏楚元,張翰韜,呂橙.計算機網絡開放式實驗教學與創新實踐能力的培養[J].實驗室研究與探索,2007,26(6):9-12.
[6] 張煒,陳峰,祝勇仁.開放式創新實驗室建設與學生創新能力培養模式的研究[J].高等理科教育,2008,78(2):70-73.
[7] 王金發,何炎明,戚康標,等.“開放式、研究性”實驗教學模式的創立與實踐[J].高等理科教育,2007,76(6):97-100.
Research and Practice of Open Experimental Teaching of Computer Network Courses
ZHU Chun, FANG Yuefeng, LIU Hanzhong, DENG Xiuchun
(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: This paper proposes an open experiment teaching model of computer network, the experimental teaching methods from “closed” to “open”, the experimental project from “verification, operational experiments” to “design, research and innovative experiments”, the teaching concept from teacher-centered to student-centered. This experimental teaching method introduces a new method to the experimental teaching courses about Computer Network,it is helpful to cultivate students’ ability of practice and creativity.