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【關鍵詞】計算機網絡 網絡安全 安全防范
中圖分類號:TP 文獻標識碼:A 文章編號:1009―914X(2013)35―494―01
前言:信息化和網絡化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢,計算機技術和網絡技術已深入到社會各個領域,人類社會各種活動對計算機網絡的依賴程度已經越來越高。但隨著網絡信息資源的開發與共享的需求不斷增強,網絡的應用的范圍越來越廣,隨之而來網絡的安全問題也越來越多。一方面,網絡用戶成分越來越多樣化,出于各種目的的網絡入侵和攻擊越來越頻繁;另一方面,網絡應用越來越深地滲透到商務、金融、國防等等關鍵要害領域,網絡安全日益成為與國家、政府、企業、個人的利益休戚相關的大事。網絡安全問題已成為信息時代人類共同面臨的挑戰,網絡信息安全問題成為當務之急,如果不很好地解決這個問題,必將影響我國信息化的進程。在本研究中將對網絡安全防范作以簡單的探討。
1.什么是計算機網絡安全及其現狀
計算機網絡安全是指“為數據處理系統建立和采取的技術和管理的安全保護,保護計算機硬件、軟件數據不因偶然和惡意的原因而遭到破壞、更改和泄漏”。網絡安全從本質上講就是網絡上的信息安全。計算機安全的定義包含物理安全和邏輯安全兩方面的內容,其邏輯安全的內容可理解為我們常說的信息安全。而網絡安全性的含義是信息安全的引申,即網絡安全是對網絡信息保密性、完整性和可用性的保護。目前,隨著網絡規模的飛速擴大、結構的復雜和應用領域的不斷擴大,出于各種目的,盜用資源、竊取機密、破壞網絡的肇事者也越來越多,網絡安全事件呈迅速增長的趨勢,造成的損失也越來越大。在Internet 網絡上,因互聯網本身沒有時空和地域的限制,每當有一種新的攻擊手段產生,就能在一周內傳遍全世界這些攻擊手段利用網絡和系統漏洞進行攻擊從而造成計算機系統及網絡癱瘓。蠕蟲、后門(Back- doors)、Rootkits、DoS(Denial of Services)和 Sniffer(網路監聽)是大家熟悉的幾種黑客攻擊手段。但這些攻擊手段卻都體現了它們驚人的威力,時至今日,有愈演愈烈之勢。
2.常見攻擊計算機網絡安全的手段
目前,攻擊計算機網絡安全的手段十分廣泛,但是常見的大致有以下幾種:①特洛伊木馬。特洛伊木馬程序技術是黑客常用的攻擊手段。它通過在電腦系統隱藏一個會在 Windows 啟動時運行的程序,采用服務器/ 客戶機的運行方式,從而達到在上網時控制用戶電腦的目的。②郵件炸彈。電子郵件炸彈是最古老的匿名攻擊之一。通過設置一臺機器不斷地大量地向同一地址發送電子郵件,攻擊者能夠耗盡接受者網絡的帶寬,占據郵箱的空間,使用戶的存儲空間消耗殆盡,從而阻止用戶對正常郵件的接收,妨礙計算機的正常工作。③過載攻擊。過載攻擊是攻擊者通過服務器長時間發出大量無用的請求,使被攻擊的服務器一直處于繁忙的狀態,從而無法滿足其他用戶的請求。④利用計算機服務端口進行攻擊。有些計算機的應用軟件在設計過程中考慮函數指針和邊界條件時不夠全面,從而導致了地址空間出現了安全漏洞的問題。例如應用軟件不能處理一些特定的請求和報文,使應用軟件無法正常的運行,直接導致了軟件或系統的癱瘓。⑤利用掃描及嗅探器進行的攻擊。掃描主要針對的是系統的漏洞和網絡的搜尋,目的是為了進行信息的窺探和有用信息的收集,從而發動嚴重的惡意攻擊。嗅探器主要是通過計算機網絡接口截獲目的地作為其他計算機的報文。目的是被動地監聽網絡通訊的數據并對其進行分析,從而收集賬號、密碼和口令等大量的信息。
3.常見計算機網絡安全問題防范技術
針對各種各樣的計算機網絡安全問題,目前有效的防范技術有以下幾種。①網絡安全的審計和跟蹤技術。審計和跟蹤這種機制一般情況下并不干涉和直接影響主業務流程,而是通過對主業務進行記錄、檢查、監控等來完成以審計、完整性等要求為主的安全功能。審計和跟蹤所包括的典型技術有:入侵檢測系統(IDS)、漏洞掃描系統、安全審計系統。②虛擬局域網(VLAN)虛擬局域網(VLAN)能夠賦予網絡管理系統限制 VLAN 以外的網絡節點與網內的通信,可防止基于網絡的監聽人侵。③非對稱加密。加密密鑰和解密密鑰不同,并且不能從一個密鑰推導出另外的一個密鑰,密鑰被分解成公開密鑰和私有密鑰兩種,從而加強了信息的保護力度,而且基于密鑰對的原理很容易的實現數字簽名和電子信封。④防火墻。防火墻是特定的計算機硬件和軟件的組合,它在兩個計算機網絡之間實施相應的訪問控制策略. 使得內部網絡與 Internet或其他外部網絡互相隔離、限制網絡互訪,禁止外部網絡的客戶直接進人內部網絡進行訪問,內部網絡用戶也必須經過授權才能訪問外部網絡。⑤數據加密技術。數據加密技術就是對信息進行重新編碼,從而隱藏信息內容,使非法用戶無法獲取信息的真實內容的一種技術手段。數據加密技術是為提高信息系統及數據的安全性和保密性,防止秘密數據被外部破析所采用的主要手段之一。⑥網絡安全管理措施。網絡安全管理策略包括:確定安全管理等級和安全管理范圍;指定有關網絡操作使用規程和人員出入機房管理制度;制定網絡系統的維護制度和應急措施。⑦網絡病毒的防范。在網絡環境下,病毒傳播擴散快,僅用單機防病毒產品已經很難徹底清除網絡病毒,必須有適合于局域網的全方位防病毒產品。學校、政府機關、企事業單位等網絡一般是內部局域網,就需要一個基于服務器操作系統平臺的防病毒軟件和針對各種桌面操作系統的防病毒軟件。⑧提高網絡工作人員的素質,加強網絡安全責任提高網絡工作人員的管理素質也是一項重要的任務。對工作人員要結合硬件、軟件、數據等網絡系統各方面進行安全教育,提高工作人員的責任心,并加強業務技術培訓,提高操作技能,重視網絡系統的安全管理,防止人為事故的發生。
4.結語網絡安全在技術上必須采用縱深配置、多樣性的技術手段進行動態防守,并保證在新的技術條件下同樣有效。計算機網絡安全防護是一項復雜的系統工程,涉及技術、設備、管理和制度等多方面的因素,需要綜合各種計算機網絡信息系統安全技術,將安全操作系統技術、防火墻技術、病毒防護技術、入侵檢測技術等綜合起來,形成一套完整的、協調一致的網絡安全防護體系。網絡安全是一個體系概念,包括法律、管理、技術等各個環節。網絡安全的防范措施都有一定的限度,并不是越安全就越可靠。因而,在看一個內部網是否安全時不僅要考察其手段,而更重要的是對該網絡所采取的各種措施,其中不光是物理防范,還有人員的素質等其他“軟”因素,進行綜合評估,從而得出是否安全的結論。在我國,網絡研究起步較晚,網絡安全技術還有待提高和發展。另外,為了確保網絡的安全運行,我們還要建立嚴密的管理制度,制定完善的管理措施,提高人們對網絡安全的認識,加強倫理道德教育,完善法律、法規,對計算機犯罪進行法律制裁。
參考文獻:
關鍵詞:專題研究;計算機網絡技術;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)45-0062-02
一、專題研究法在《計算機網絡技術》課程中應用的特點
1.將“小型講座”引入課堂教學。在傳統教學中,教師按照教材的章、節、目進行授課,講授的內容與結構完全按照教材編寫的思路進行,學生和教師的思路都受到了教材的束縛。專題研究法教學則打破傳統教學對教師的束縛,教師按照自己的思路將《計算機網絡技術》教材分成三大主線和15個子專題,每一個子專題都以一個小講座的形式進行講授,教師以學者的身份將每個子專題的內容以自己的方式呈現給同學。在以往的教學中,都是由一位老師將教材從頭講到尾,而專題研究式教學方法則改變這種教學方式,讓每個專題中有專長的教師輪流教學,成立一個專題小組。這樣教師也可以通過相互協調合作,將集體的智慧運用到《計算機網絡技術》這門課程中,更好的為同學服務。
2.改變了以往偏重知識單向傳授的教學方法。從教的層面看,如今教師已不再是以往的傳授者的身份,他更多的是以學生的合作者、引導著、通向成功的領路人這樣一個身份存在。教師在整個教學過程中也不再是課堂的主宰者,而是將課程內容“講”給學生變成“導”給學生。在教學過程中,教師導入環節,僅向學生描述本專題的培養目標和重點難點即可,講授過程中,讓學生將課前預習和聽課過程中未明白的問題,以提問和質疑的方式表達出來,教師在現場答疑或組織同學討論,使學生有互動過程,并能從中找到問題的答案,從而使學生主動參與各個專題的自主研究,調動積極性和創造性,培養了學生解決問題的能力,形成良性循環。
從學的層面看,學生真正成為了課堂的主體,學生帶著問題走進教師,可以對老師的問題提出質疑。教師將每個專題介紹給學生,學生自己便可以提出問題,發現問題,最終解決問題,這樣可以使學生學習的過程轉變成自學的過程,一方面培養了學生自學的能力,另一方面,學生在尋找問題解決的過程中能體會到學習的樂趣。學生的積極性和主動性在日益激發的情況下就會形成一種習慣,最后便會掌握自學的本領。專題研究法教學充分展現當代社會最具生命力的“以學生發展為本”的氛圍,展現出師生在良性互動中實現“教學相長”的境界。
二、專題研究法在《計算機網絡技術》課程中的實施過程
1.準備階段。在專題研究法教學的準備階段,教師一定要對教材有深刻解讀,理解,再創造。《計算機網絡技術》這門課程的教材內容較為零散,這就要求教師要按照一定的標準劃分專題,并且要求各個專題都要自成體系,并有一定的邏輯性和完整性,這是總體要求。按照以上要求,教師要對三大主線和15個專題進行深入研究,圍繞專題收集相關信息,使專題不局限于教材,強化知識深度,并形成自己的觀點和講授方式。此外,教師還要充分地“備”好學生,將學生可能遇到的問題,以及在聽課過程中會產生哪些疑問,尤其要注意學生可能會出現的知識盲區和知識的誤區,使教學有的放矢。
2.實施階段。在授課的過程中,教師應像一位演講者一樣,將自己所要講的專題講授給同學。在講課過程中,教師要注意自己語言表達能力,將整個專題完整地講授出來,在每個專題講授過程中,都要求教師設置如下環節:研究背景,研究意義,研究內容,研究方法、工具,結論,存在問題。除此之外,教師還應運用多種教學手段構建教學內容的立體表達。傳統的“粉筆—黑板”式教學手段,在現代教育中已不是唯一的教學手段,這就要求教師運用多種教學手段,如多媒體教學等。教師可以將每個專題精心編制PPT課件、Flas、操作視頻演示等輔助教學手段學。《計算機網絡技術》課程中的概念、原理、工作過程大多較為抽象,單純用文字敘述,學生難以理解,用到上述方式可以做到圖文并茂,提綱挈領,讓學生更容易理解、掌握,便于學生理解和自學,提高教學效果。
3.總結階段。教師在課程講授結束后,要對整個課堂效果進行評價,考核形式采用筆試和撰寫論文方式。筆試設置在每學期期末,考試范圍是所有專題,而論文撰寫安排在每個專題結束后。論文要求以創新思想為指導,及時反映計算機網絡技術的最新知識和科技成果。通過論文撰寫提高學生科學研究和撰寫研究文檔的能力,為學生今后的論文寫作打下基礎。教師根據學生論文撰寫情況總結經驗,及時修改下一個專題教學方案。
三、專題研究法在《計算機網絡技術》課程教學過程中存在的問題
與傳統教學方法相比,專題研究教學方法有著許多優勢,但作為一種新的教學模式,其實施過程會存在各種各樣的問題。
1.部分教師的教學方式已成固定模式,難以適應專題研究教學方法。傳統教學方法在《計算機網絡技術》教師教學過程中已成為思維定式,以“教師為中心”的教學觀念在大部分教師腦中已經根深蒂固,教師權威現象普遍存在。即便使用了專題研究法,學生仍然不敢提問,不敢對教師的問題提出質疑,沒有自己的觀點,從而削弱了專題研究教學方法的效果。
2.教師素質和能力的不足導致專題研究教學方法難以實施。在《計算機網絡技術》教學過程中,許多教師雖然接受了專題研究法的理念,并將這種方法應用到實際教學中,但由于自身能力的不足,難以將每個專題完整的有邏輯的呈現給同學,部分教師在專題的設置上考慮不周,對專題研究不夠深入,導致專題的設計缺乏科學性,體系不完整。這樣教師很難駕馭專題研究式教學方法,難以滿足學生對知識的要求。
3.學生能力參差不一,難以參與到專題研究中。在實際教學過程中,每個學生的能力并不一樣,有的學生基礎知識比較扎實,在課堂就會很快地參與到專題研究中,表現地也較為活躍。對于學習能力較差的學生,并不能完全融入到課堂中,專題研究法需要同學也有很強的邏輯性,這樣,對于有些學生來說專題教學方法并不適合,他們就會在課堂上表現的較為沉默,長期下來,就會缺乏自信心和積極性,影響學生對知識的學習。
四、總結
專題研究法在教學中具有獨到的特色和優勢,這些優勢有利于《計算機網絡技術》教學理念得到全新的創新。專題研究法這種教學方式既尊重了學生在學習中的主體地位,同時也有效發揮了教師教學過程中的主體性,從而教學真正迎合了教學相長的本意,在互動中實現教師“傳道、授業、解惑”。當然,專題研究法在實施過程中存在一定問題,只有發揮其優勢,彌補不足,才能是專題研究法在教學中得到普遍應用。
參考文獻:
[1]吳功宜.計算機網絡高級教程[M].第3版.北京:清華大學出版社,2011.
一、現在高校《計算機網絡技術》教學不足的地方
現在高校中的《計算機網絡技術》教學沒有非常明確的教學目標,只是根據課本知識進行一定的講述,教學師資力量不夠強大,有的甚至不能跟上計算機網絡技術方面日益發展的要求;還有的學校教學設備有限,學校的網絡平臺有限:要么是小型的局域網,要么是提供網絡信息的校園網。在現在的教學模式中,教師往往更加重視理論知識的講解而忽略了將理論聯系實際,在實際教學中,學生往往不能自主的使用學校的教學資源或者不夠分配,這些情況都使學生的學習陷入被動中,不能深入鍛煉自己的能力。
另外,教師在進行教學的時候,教學手法比較單一枯燥,這樣很難提起學生的學習興趣,教學內容相對比較陳舊,沒有及時地將世界先進的計算機網絡技術方面的信息及時傳達給學生,不能激起學生的好奇心,還有的學校在進行《計算機網絡技術》教學的時候,將理論與實際脫離,導致學生學過的知識不能得到及時地鞏固和反饋。
二、有效的高校《計算機網絡技術》教學改革措施
(一)更新教學內容,加強教學設備
由于社會的發展,對計算機網絡的應用需求日益增加,計算機網絡方面的技術也得到極大的發展,內容更新很快,計算機網絡新技術層出不窮,比如1999年ATM風行一時,用來提供園區網,但現在隨著千兆以太網、萬兆以太網的出現,及對QoS的保證,漸漸地削弱了ATM的部分市場并被淘汰。在進行教學的時候應該及時地對教材內容進行調整,盡量向前沿的信息技術等方面靠近,這樣學生畢業之后能夠更加迅速地熟悉業務知識,了解當前的計算機網絡現狀,所以網絡課程的教學要保證教學內容與時俱進,具有一定的前瞻性。
另外一方面,就是要更新學校的教學設備,首先要保證每個學生都可以及時地將所學知識進行溫故,或者教師可以直接在計算機網絡教室進行授課。由于應用需求的推動,計算機網絡相關技術發展迅速,內容更新快,所用教材在內容上雖然不斷地進行更新調整,但是教學內容仍然難以跟上網絡科學的發展。網絡知識是學生畢業后,科研與工作所必需的基礎知識與技能,因此網絡課程的教學必須要保證教學內容組織要有足夠的前瞻性。
(二)加強師資隊伍的培養
高校《計算機網絡技術》教學中,教師充當著重要的角色,要提高《計算機網絡技術》教學的教學成果,首先需要提高教師的專業教學素質,教師具有開闊的視野才能帶領學生關注前沿技術,才能更好地將計算機網絡方面先進的教學方法和教學手段運用到教學中,教師可以與學生互動、與學生角色對調等,以此來提高學生的課堂參與積極性,教師可以組織班上的同學進行搶答或者電腦操作比賽,比如:在講解ISO參考模型的意義、內容、方法時,可以讓學生先進行預習,在課堂上組織學生搶答,這樣促進學生自主學習、主動參與學習,便于進行知識的講解和學生的掌握。
(三)創設有趣的情境教學模式
由于《計算機網絡技術》的教學難點較大,如果學生一味的是被動學習,很難集中精神,教師在進行教學的時候應該創設有趣的情境教學。對于一些比較抽象的概念可以采取類比的手段,而難點、重點需要反復的解釋和講解。加強師生之間的互動,例如:在講解網絡的定義的時候,教師可以采取提問的方式——教師問:信息時代,人們學習、工作、娛樂的時候都要“上網”、“瀏覽下載”、收發“電子郵件”等,這些都是計算機網絡促成的,那請同學們解釋一下什么是網絡?這樣可以引導學生進行思考,然后教師給以引導,將書本上的定義用通俗易懂的語言來表達,這樣更便于學生記憶和理解。
(四)加強理論聯系實踐環節教學
由于《計算機網絡技術》是一門實踐性很強的課程,在進行教學的時候,應該注意將理論聯系實踐,學生盡量在機房學習,對于需要實際操作的部分,可以在學校的機器中組建局域網、安裝Active Directory 、安裝DNS、配置Web 服務器和FTP服務器、配置郵件服務器等內容,讓學生得到鍛煉,課后系統也可以自動清除數據。在教學需要邊講邊做的實驗內容時,學生就可以直接在電腦室進行,例如:用TCP/IP協議分析儀講解,可以讓學生們親眼觀察網絡協議的運行過程和產生的結果,進而提高學生的獨立思考、互幫互助和創新能力,而且這樣也更加便于學生對知識的掌握。
總結
《計算機網絡技術》教育是一項面向現代化、世界和未來的教育,具有很強的時代意義,學生不僅要知道其原理,了解其發展,也要關注其走向。《計算機網絡技術》課程具有很強的實踐性,在進行教學的時候要對《計算機網絡技術》課程的理論和實驗教學內容進行系統規劃,使理論教學有實踐教學支撐,保證《計算機網絡技術》教學實用、真實、新穎;教育工作者要不斷地進行經驗的總結,與時俱進,促進《計算機網絡技術》教育的改革朝穩定健康的方向發展。
【參考文獻】
關鍵詞:民族高校;計算機網絡課程;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
民族高等院校是面向民族地區和少數民族學生 的院校,民族高等院校的本科教學質量與教學改革工程,是我國高等教育質量工程的重要組成部分,也必然是我國高等教育質量工程的難點所在。以大連民族學院為例:學校學生生源來自28個省市自治區;56個民族成分,少數民族學生占65%,來自西部民族地區的學生占81.26%;生源個體差異較大,入學分數從260分到600分不等。這種生源的不平衡性和文化的差異性,使我們所肩負的為少數民族地區培養具有創新精神的應用型人才的任務更為艱巨。
該課程的主要任務和目標是使學生掌握在信息化社會建設過程中所必須具備的計算機網絡理論知識及實踐知識,培養學生的學習計算機網絡前沿技術的意識。“計算機網絡”課程是計算機專業的一門專業主干課程,通過本課程的學習,學生應掌握計算機網絡的基礎知識,了解數據通信的原理,熟悉計算機網絡的組成與體系結構、TCP/IP模型,掌握局域網工作原理及應用,了解計算機網絡的發展趨勢,從而為今后從事計算機網絡的應用、設計與開發打下基礎。
“計算機網絡”課程在傳統上屬于理論課程范疇,因此在講授過程中往往片面地追求理論的闡述,卻沒有注重對理論的應用與實踐,人為地割裂了網絡理論和網絡技術的聯系,使學生不善于利用所學到的理論知識與方法分析解決實際問題,并且教學中多以OSI七層網絡體系結構為教學重點,而真正在實際中有重要應用的TCP/IP模型往往被忽視,使得學生在學完課程后只能說出幾個抽象的網絡層次,甚至連最簡單的TCP/IP協議的配置都不會應用。為了改變理論教學與實踐教學脫節的現狀,近年來我校對計算機網絡課程從教學目的、內容、方法、手段等方面進行了一系列的改革,得到了一些成果和經驗,同時也存在一些有待于做進一步研究的問題。本文對我校幾年來計算機網絡課程教學改革的實踐進行了簡要的總結。
2課程改革實施方案及過程
2.1通過轉變教學觀念促進教學改革
教學內容、教學手段、教學方法及教學效果等評價方法都是教學觀念的外在表現。所以改變教學觀念是進行教學改革的前提。民族高校的人才培養體系要求教師以樹立“理論聯系實際”的科學教學觀為核心,進而樹立“教師不僅是知識的傳授者,更重要的是教學過程的組織者、指導者、促進者”的教師觀;樹立“以培養學生創新精神和實踐能力為重點”的教學質量觀;樹立“自主、合作、研究”的師生協同學習觀;樹立“注重過程,促進發展”的教學評價觀。
綜合以上認識,我們認為民族高等院校的“計算機網絡”課程的教學應該理論與實踐并重。為此需要改變只有教師在課堂上灌輸知識,教學內容重經典理論、輕實踐技能,實際應用不足的教學體系,教師應該通過講解理論、概念及方法,引導學生應用這些理論、概念及方法解決實際問題,以達到學以致用的目的。
2.2教學改革的主要內容
(1) 確立新的課程體系結構
計算機網絡以及Internet是當展最快的信息技術之一,計算機網絡課程的內容非常龐大復雜,對于計算機科學與技術專業的學生,我們提出計算機網絡課程的教學目標是:使學生能夠深刻理解網絡的相關協議和標準;熟練掌握組建網絡的工程技術;學會正確有效地管理、配置和維護網絡。設置的課程內容既包括計算機網絡理論的經典內容,也包括具有一定深度的前沿知識,與國際網絡教學最新發展保持同步,在教授網絡課程時以目前事實上的工業標準TCP/IP網絡體系結構作為主線,以Internet作為實例來講解網絡原理的應用,同時力求不斷引入網絡新技術。計算機網絡課程的總體內容如表1所示。從表1可以看出:新的課程體系結構精簡和整合了教學內容,打破了過去按照OSI 7層體系結構進行授課的傳統教學方法。在不影響課程體系的完整性的條件下,適當地減少理論部分的難度,以易于理解的角度把網絡經典理論作為網絡應用技術的基礎知識加以講解。最后引進TCP/IP協議的應用實例――Internet。
(2) 運用基于Web的計算機網絡課程輔助教學手段
我們為計算機網絡課程建立基于Web的輔助教學系統,其中包括:基于Web的CAI課件開發、基于Web的網絡教學平臺,通過搭建這個全天候、個性化的網絡教學平臺,實現網絡技術與教學的結合,以便因材施教。實踐證明,基于Web的計算機網絡課程輔助教學系統在應用到教學領域后,發揮了巨大優勢,突破了單一的班級授課的模式,使學生生動活潑地學習,發揮個性特長,且不受時空限制。圖1、圖2所示分別是基于Web的計算機網絡課程輔助教學系統以及計算機網絡課程CAI課件。
(3) 確立層次化的實驗課程教學方法
多民族學生、各層次學生存在差異是基本事實。根據因材施教原則,我們在計算機網絡課程實驗課程的安排和組織形式上充分考慮到學生能力的不同,采取多層次的教學模式,即采用三層次教學法來構建層次化的實驗教學。
第一層次實驗教學主要體現計算機網絡基本技能訓練,要求學生理解網絡的基本要素;掌握TCP/IP協議的配置;掌握局域網的組建方法;掌握DNS、WINS、DHCP等服務器的配置;掌握IIS的配置;掌握常見的WWW服務器、FTP服務器、E-mail服務器的配置與管理。第二層次實驗教學主要體現對計算機網絡協議的理解,要求學生理解TCP/IP網絡模型中各層的協議。學生可以通過sniffer等網絡協議分析平臺及仿真平臺對網絡接口層、網際層、傳輸層、應用層的協議進行分析并進行仿真實驗。第三層次是計算機網絡高級技能訓練,面向學有余力的優秀學生,培養他們的創新精神和動手能力。要求學生對網絡中的流量控制機制、路由選擇算法、C/S(客戶機/服務器)結構等進行編程實現。
實驗教學的結果表明:分層次、個性化、重基礎、強實踐、突出能力培養的計算機網絡實驗教學模式可以更充分的調動各層次學生學習的積極性,實現了理論與實踐相結合、教學相長的目標。
2.3用教學效果的綜合評價法培養創新人才
根據培養創新人才這一宗旨的客觀要求,我們對計算機網絡課程的評價方法也進行了相應改革。該課程以往以理論考核為主,其考核形式是期末一張試卷定乾坤,雖然有平時成績,但主要以書面作業和出勤情況為主,且占的比率較小(20%)。實質上學生的書面作業并不能真實地反映學生能力的高低,同樣,一次期末考試也很難真實地反映學生的水平,在考試成績決定學生排名的背景下,學生死學書本,這顯然既不利于學生創新能力的培養。為此,我們對該門課程的教學評價方法做了嘗試性的改革,其核心在于加強實驗環節考核,單獨設立“計算機網絡實驗”課程,單獨核算學分,并以定性的方式影響理論課成績:即“計算機網絡實驗”課程不合格者,其“計算機網絡”
(理論課)成績不能記為合格及以上成績。這種評價方法既可解決期末一張試卷定乾坤的問題,也部分減輕了學生課業負擔,同時可以從理論和實踐兩方面全面考察學生的能力。
3結束語
我校計算機網絡課程的教學改革取得了較顯著的效果。教學內容、方法、手段的改革增加了學生學習該課程的興趣,使學生真正體會到計算機網絡理論的應用價值,教學評價方法的改革充分調動了學生學習的主動性,激發了學習的創造性思維。也鍛煉了學生們理論聯系實際的能力。增加了學生解決實際問題的能力。
該課程的改革與實踐取得良好的教學效果,提高了教學質量,得到了學生的普遍認可和贊同。在學校組織的教學質量評價中,計算機網絡系列課程的“學評教”成績99.04分,接近滿分。以我校計算機專業一位08屆學生為例,該生憑借扎實的網絡知識功底和出色的網絡編程實踐能力,在國內著名網絡通信軟件提供商――騰訊公司四輪嚴酷的篩選程序中,從來自全國幾百所高校的博士生、碩士生當中脫穎而出,成為當年唯一一名簽約騰訊公司的本科生。
實踐證明,計算機網絡課程的教學改革的總體方向是正確的。雖然工作中還存在著許多困難,一些方法和操作還不夠完善,隨著學校環境條件的進步和我們進一步的工作,一定能使該課程的教學形成更加完整的體系,為培養具有實踐能力和創新精神的民族地區科技人才發揮作用。
參考文獻:
[1] 張立云. 計算機網絡基礎教程[M]. 北京:清華大學出版社,2003.
[2] 王磊,李藝. 網絡教學中的交互[J]. 中國電化教育,2001(1):48-51.
[關鍵詞]網絡通信技術;計算機網絡;發展
中圖分類號:TP393.0 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)21-0311-01
早在80 年代計算機網絡通信就已經成為科研工作者關注的重要前沿技術之一,很多計算機網絡通信技術開始被人們所認識和接受。計算機網絡通信是以計算機為信息接收終端,融合了計算機網絡技術的通信方式。計算機網絡通信順暢的重要保障就是網絡建設。同時,網絡建設也是計算機應用普及的基本條件,是推動經濟社會發展的根本。目前提到的計算機通信有兩個大領域:衛星和光纖通信。我國的計算機網絡通信目前以光纖通信為主,它能夠使多臺計算機進行資源共享以及交流信息。它的優點是可靠性強,傳輸速率高,達100Mbps.而衛星通信主要用于軍事、遙感以及偏遠地區,較光纖通信更加先進。
一、計算機網絡通信面臨的挑戰
計算機網絡通信系統面臨的潛在危險普遍存在。既有來自外部的病毒入侵、黑客攻擊等威脅也有內部操作不當,管理不嚴導致的系統安全管理失控或者安全漏洞等因素。首先,計算機網絡通信系統自身固有的缺陷和脆弱性對系統安全性能的影響不可避免。其次,網絡信息系統運行時漏洞威脅與網絡攻擊也是突出的安全問題。一旦這些災害性、危險性事件發生,將對經濟、社會造成難以估量的損失。總之,計算機網絡通信的發展主要面臨以下挑戰:
1、網絡硬件配置不合理
①文件服務器是運行的穩定性、功能完善性將直接影響網絡系統的質量,是因為其是網絡的中樞。網絡的可靠性、擴充性和升級換代受設計和選型的影響,再加上網絡應用的需求得不到足夠的重視,最終限制網絡功能發揮。
②網絡不穩定可能是網卡選配不當或者安全策略漏洞引起。
2、內部網絡通信安全的危險因素
一些計算機網絡通信的應用服務系統在安全通信和訪問控制方面考慮欠缺,管理制度不完善。如果系統設置錯誤,很容易造成損失。擁有相應權限的網絡管理員或網絡用戶,也存在破壞網絡安全的隱患。
3、病毒入侵
計算機病毒是數據安全的重大安全威脅,是具有破壞性的計算機程序。例如,病毒可以對文件瘋狂拷貝或者刪除,并且病毒的繁殖能力很強。它是編制者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或數據影響計算機軟件、硬件的正常運行并且能夠自我復制的一組計算機指令或程序代碼。
4、計算機網絡通信電磁屏蔽
電磁屏蔽措施能夠保證信息在傳輸信道傳輸過程中不會向外產生電磁輻射。缺少相應電磁屏蔽網絡通信產生的電磁輻射可以被專門設備接收到,使信息的安全面臨很大挑戰。
二、計算機網絡通信的發展策略
1、提高計算機網絡通信系統性能
計算機網絡通信系統的設計,要從實效性和安全性多方面綜合考慮。網絡通信系統初步設計時,數據的保密性和通信協議是否完善等因素做到有效評估并采取應對策。網絡通信過程中逐步制定安全等級鑒別和防護措施,防止攻擊者從系統漏洞直接侵人網絡通信系統,竊取或破壞數據。
2、加強網絡訪問權限管理
用戶訪問時采用戶口令和密碼、身份鑒別等技術手段控制訪問權限。另外,充分利用網絡管理方式,向終端用戶授權有效的訪問口令或者許可證書,可以切實阻止非授權用戶使用網絡和網絡資源。計算機網絡通信還應完善數據完整性的鑒別機制,防止非法用戶修改、插人、刪除傳輸的數據從而保證數據的安全。
3、強化計算機網絡通信安全教育
化計算機網絡通信安全重要性培訓,培養和選拔高水平網絡通信技術人才。加強網絡通信技術研究和交流,并開展網絡安全討論。構建立體有效的防護體系,各部門應該加強協作。
4、加強網絡通信安全技術防范
①信息加密。信息加密是為了保護網上傳輸以及相關的交易數據。網絡加密有節點加密、鏈路加密、端點加密三種方法。采用數據加密技術,用密鑰解密后才可以得到信息的明文。
②防火墻技術。防火墻一般包括數據包過濾技術、應用網關和技術,是網絡安全的第一道門檻。它控制出、入網絡的權限,檢查所有的網絡連接是否授權,對外來數據流鑒別和限制從而為計算機網絡通信內網提供安全保護。
③鑒別技術。目前采用的鑒別技術主要有報文鑒別、身份鑒別和數字簽名。它可以證實信息交換過程的合法性、有效性和真實性,防止非法傳送、復制和篡改數據等不安全現象。
④網絡通信內部協議。協議的安全變異和重構主要是通過數據的認證和完整性鑒別技術來實現。安全協議的設計中的一個完整的信令過程加密,能保證協議的安全性。
⑤網絡安全檢測技術。它在計算機網絡通信中,是一種可靠有效的安全技術。這種檢測方式主要是用于監督。如果有異常情況發生,將會馬上采取應對措施,以防止進一步的非法入侵。
三、計算機網絡通信的未來發展趨勢
1、計算機網絡通信高性能和智能化方向發展
首先,計算機網絡通信的高性能表現在未來的通信可提供更高品質的網絡服務。例如,高速的傳輸、高效的協議處理。高性能計算機網絡作為一個通信網絡,能支持大量的、各種類型的用戶應用。具有可縮放功能,即能接納增長的用戶數目, 而不降低網絡的性能。高速低延遲地傳送用戶信息。其次,智能化表現在網絡的傳輸和處理上能向用戶提供更為方便、友好的應用接口,在路由選擇、擁塞控制和網絡管理等方面顯示出更強的主動性。尤其是主動網絡的研究,使得網絡內執行的計算能動態地變化,該變化可以是“用戶指定”或“應用指定”。
2、計算機網絡通信向多重網絡整合
發展多重網絡通信整合發展是以光纖通信為支撐載體,網絡硬件向無線網絡通信為主的多網絡融合發展。目前,在這一模式下我們已提出了“三網融合”的網絡通信發展思路。“三網融合”就是要實現計算機通信網、電信網和廣播電視網三網間的相互滲透或者互相兼容, 最終促其整合成為全球統一的信息通信網絡。“三網融合”這一高速帶寬的多媒體技術平臺,具有實用廣、維護方便、運行費用低的優點。不僅如此,它還能夠防止低水平網絡通信設施的重復建設,節約資源降低維護費用,達到網絡資源信息共享的目標。2009年5 月19日國家發改委下發的《關于2009 年深化經濟體制改革工作的意見》中就提出,要落實國家相關規定將廣電和電信企業的雙向進入落到實處,推動“三網融合” 取得實質性進展。隨信息技術的迅猛發展,未來計算機網絡通信的發展理念將會進一步深化。這種深化的發展理念將會打破原有計算機網絡通信的框架及界限,打破網絡通信單一的計算機終端設計,從而實現多渠道的介入和網絡共享。
結束語
計算機網絡通信是一個時代的課題,隨著時代的變遷和信息技術的變革,計算機網絡通信也會不斷形成新的發展內涵。計算機網絡通信的誕生和發展應用,在國防和現代化建設的各個領域都發揮了重要作用,推動了社會信息化進步。成為現代社會進步的重要體現和人類文明的重要標志。相信隨著計算機網絡通信技術的進一步完善和發展會更好的服務于社會,譜寫出時代新的篇章。
參考文獻
[1]王亞楠. 計算機網絡通信的發展[J]. 信息與電腦(理論版),2013,09:127-128.
【關鍵詞】高職計算機網絡專業校本教材編寫
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0152-02
職業教育課程標準是職業教育教材編寫和出版的依據,也是職業教育教學必須達到的質量標準。在教材開發之前,應組織相關行業專家、課程專家及骨干教師對該課程所包含的工作任務和職業能力進行深入分析,并參照教學目標、職業資格認證的相關要求和學生的基本素質等來確定教材的內容及組織形式。
Cisco網絡技術是計算機網絡技術專業的一門專業核心課程,也是相關專業的一門專業課程,是一門理論與實踐相結合的課程,具有一定的難度與理論深度。本課程主要培養學生在系統集成、網絡管理員崗位所必需的網絡設備(交換機、路由器、防火墻等)的配置、管理與維護、網絡組建等技能,是一門面向職業崗位的技術應用類課程。根據Cisco網絡技術課程的定位,其相應的教材主要用作高職高專計算機網絡技術專業和相關專業的教材,也可以作為工程技術人員的參考書。因此,在校本教材編寫時應多從學生的角度考慮,要讓學生“便于學”、“學中做”,而不能首先考慮教師“便于教”。本文以Cisco網絡技術課程教材為例,探索高職計算機網絡專業校本教材編寫。
一、教材目標
(一)知識目標。幫助學生鞏固計算機網絡的基礎知識,掌握交換機、路由器的工作原理,掌握常用路由協議RIP、OSPF等的工作原理,掌握無線網絡技術,掌握VLAN、STP的工作原理,明確它們在網絡互連中的作用。
(二)技能目標。在網絡技術專業的就業崗位中,需要具備網絡規劃、網絡組建、網絡管理與維護的技能。Cisco網絡技術課程承擔利用網絡設備互連網絡的訓練任務,具體講需要具備以下職業技能:(1)Cisco網絡設備(交換機、路由器、防火墻、無線路由器、無線交換機、無線AP)的基本配置能力。(2)利用Cisco交換機構建交換網絡的能力。(3)利用Cisco路由器構建路由網絡的能力。(4)構建廣域網互連的能力。(5)構建無線網絡的能力。(6)利用各種網絡安全技術實現網絡安全的能力。
二、教材內容的編排
(一)以職業崗位工作任務和職業技能作依據。計算機網絡技術專業的主要就業崗位為系統集成技術員崗位、網絡管理員崗位、網絡產品售前/售后技術支持崗位、網站建設管理與維護崗位、網絡編程崗位等。我們通過大量調研工作總結出與本課程有關的崗位所需要的能力,并以此組織教學內容。網絡專業典型的職業崗位是網絡管理員,該崗位有四個典型的工作任務,其中Cisco網絡技術課程對應的是網絡互聯技術工作任務。
教材內容要體現出針對性、適用性、職業性。在內容的選取上,打破原來知識系統的分類,根據課程對應的崗位技能來選取,突出崗位職業能力的培養,以“功能導向”為思路,對網絡互聯技術崗位職業技能進行模塊劃分,每個模塊包含若干個技能訓練任務,每個模塊、每個任務與崗位技能相對應,以功能為目標,避免過深的理論,強調培養學生在功能上分析問題、解決問題的能力。從教材內容的組織上看,要考慮以基本技能、專業技能、綜合技能為線索組織教材內容。
(二)依據崗位工作過程設置項目和子任務。在教材內容的編排上,加強與崗位工作過程的結合,每個項目對應一個教學模塊,每個子任務實現一項或幾項基本職業技能。項目與項目之間,任務與任務之間在內容編排上既遵循網絡互聯崗位任務的職業技能要求,又遵循知識的邏輯順序,還要兼顧學生的認知規律以及教學組織的便捷性等因素。
在課程教學模式上突破傳統的知識傳授、教師為主體的教學模式,采用新的項目導向、任務驅動、教學做一體化的課程教學模式,主講教師在整個任務教學過程中承擔任務指導作用,學生是完成任務的主體,這樣可顯著提高教學效果。
全書可以分為若干個大的實踐項目,每個項目下面有若干個任務。每個任務的結構是:任務目標、任務描述、支撐知識、任務實現步驟、任務總結和課后訓練。首先給出任務的目標,再對該任務進行簡要描述,并以“支撐知識”形式深入淺出地講解相關的理論與實踐知識,然后是任務的具體實現步驟并對整個任務進行一個小結。最后,為了加強學習效果,為每個任務配備若干道習題。只有這樣才能使讀者理論聯系實踐,在實踐中加深對理論知識的理解。
三、校企合作的教材編寫團隊
在進行課程教學與建設時,要組織一個結構合理的教學團隊。這個團隊中不僅有專兼職教師,還要有企業技術人員,要保持教學團隊成員年齡、職稱、學歷結構合理,專兼職比例合理,“雙師型”教師多,教學隊伍穩定。
在進行教材編寫時,要組織一個合適的團隊,這樣才能編寫出較高水平的實用教材。該團隊是由多年從事Cisco網絡技術教學的高校教師、實踐經驗豐富的工程技術人員、從事Cisco培訓的社會培訓機構講師、網絡中心負責人等組成。教材編寫完成后,由教授、工程師、學生一起從不同角度,全方面地對教材進行審稿。
四、融入現代教學技術的立體化教材建設
在進行課程教學時要采用多種現代教學技術手段來達到教學手段的多樣化,教材建設也要相應實施立體化教材,提高教學效果。常用的現代教學技術手段有:
(一)利用課程網站指導學生學習。Cisco網絡技術課程教材要提供所有與課程有關的學習資料,如課程標準、實訓指導書、PPT課件、習題庫等,在網站上公布,供學生學習。
(二)教材要包含利用虛擬仿真環境的操作指導。虛實結合的實訓環境是教學的趨勢,教材既要有先進的網絡實訓室進行真實的實訓的指導,同時又要有虛擬仿真實訓環境的構建指南,為學生提高職業技能奠定良好的理論基礎。
(三)向學生推薦優秀專業網站。在編寫教材的同時要考慮到配套相應的實訓指導書、PPT課件、習題集等輔助資料并公布于課程網站。為了便于學生的自學,在教材附錄中可以介紹兩個最常用的Cisco路由模擬器。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司的一款Cisco設備模擬器,為學習思科網絡課程的初學者設計、配置、排除網絡故障提供網絡模擬環境。另一個是Cisco,它是一個集成環境,功能強大,幾乎能夠模擬所有的常用網絡實驗,而且是圖形化界面,可以實現可視化操作。有效地構造立體化教材可為課程的培養目標的實現提供有力的保障。
五、打造體現最新技術的校本特色
Cisco網絡技術課程校本教材要形成自己的特色,具體表現在:課程內容與時俱進,緊跟計算機網絡前沿技術,同時還要嵌入職業資格認證。
關鍵詞:計算機網絡;實驗教學;實驗平臺
作者簡介:劉耀(1976-),男,湖南湘潭人,湖南商學院計算機與電子工程學院,講師;周紅靜(1976-),女,湖南望城人,湖南商學院計算機與電子工程學院,講師。(湖南長沙410205)
基金項目:本文系2011年湖南省教育廳教改項目“基于網格工作流的教學資源共享、整合與優化配置的研究與實踐”(湘教通[2011]315號)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)07-0083-02
“計算機網絡”是計算機科學與技術專業一門非常重要的專業課程。這門課程旨在讓學生掌握當前計算機網絡所采用的體系結構、主要協議的基本設計原理、設計方法和應用實例,并且讓學生了解計算機網絡的前沿技術,為培養學生在計算機網絡系統的規劃與設計、應用系統的開發等方面打下良好的基礎。實驗教學在這門課程中具有非常突出的作用,不僅可以加深對網絡理論知識的理解,同時也是對理論教學的深化和補充,更重要的是可以培養學生綜合運用知識與解決實際問題的能力。下面首先分析“計算機網絡”實驗教學存在的一些問題,然后從實驗內容和類型的設計、實驗實施的方法和手段以及考核評價等幾個方面進行探討。
一、計算機網絡實驗教學存在的問題
計算機網絡課程具有理論性、應用性和實踐性都比較強的特點。實驗教學是一個非常重要的環節,能有效地將三者有機貫穿融合,以利于學生掌握新知識,有利于增強學生素質和能力。但目前的實驗教學環節普遍存在一些問題。第一,實驗類型的設計不夠完整、實驗內容的選擇不夠合理。第二,缺乏計算機網絡教學的硬件環境。使用的網絡設備,例如路由器、交換機等價格昂貴,不能夠大規模地購置,并且只能提供低端的網絡設備,不能構建復雜的網絡環境。進行硬件操作時學生只能很多人一組輪流參與操作,在實驗課時有限的情況下,不能有效完成實驗的內容,致使實驗教學質量得不得保障。離開實驗室,學生更加無法進行實驗。第三,從師資上來看,教師缺乏大型網絡工程設計與管理的經驗,容易造成理論和實踐教學的脫節,對實驗環節認識不全面。第四,從學生的角度來看,他們開始對這門課的興趣會比較高,但隨著深入的學習,就會感覺這門課的內容太抽象,很難與他們平時所接觸的網絡應用相關聯,導致學習興趣下滑,學習效果也隨之下降。計算機網絡實驗教學遠遠沒有起到應有的作用和良好的效果。因此,要對實驗教學進行科學合理的規劃與設計,以便更好地為學生掌握計算機網絡課程的知識提供實踐基礎。
二、實驗內容和類型的設計
1.如何挑選實驗教學的內容至關重要,實驗內容的選擇直接影響實驗的質量和效果
實驗教學內容應該隨著網絡新技術的出現經常性地及時調整。[1]因此,在選擇實驗內容時要精心挑選,盡量做到有代表性、具有可操作性,能夠符合學生實際能力和水平。
實驗教學內容的安排要結合理論教學。目前計算機網絡理論教學內容的組織主要分兩類。一類是傳統的方式,根據計算機網絡體系結構從物理層由下往上講解到應用層。[2]另一類則相反,采用自頂向下的方式,[3]從應用層開始講到物理層。以自頂向下的方式為例,在進入課程學習之前,學生雖然沒有網絡基本原理的知識,但幾乎每天都在使用網絡的應用,例如網頁瀏覽、使用電子郵件、文件傳輸等。自頂向下方法學生能夠從所熟悉的網絡應用入手,了解這些網絡應用是如何工作的。那么,這和學生的興趣是匹配的,有利于調動學生的學習積極性。當理解這些應用后,學生對于支撐這些服務底層知識會比較感興趣,教師能夠在教學的早期階段同時介紹網絡的應用程序開發。在學習“計算機網絡”這門課程之前,學生已經具備了基本的編程能力和經驗。編程設計可以包括多個協議層次,例如構建多線程網絡服務程序、郵件客戶端軟件、套接字編程以及路由算法等。
2.實驗類型的設計主要受學生課程學習階段的影響和課程內容的需求
豐富的實驗類型能夠大大激發學生的學習熱情和學習動力。在考慮實驗類型的時候一定要注意實驗運用的不同時間和環境。實驗類型的設計要充分結合理論教學的內容,實驗類型中應當包括下面一些主要類型的實驗:認知型、演示型、驗證型、設計型、綜合型實驗。
認知型實驗主要是幫助學生完成對網絡設備、網絡軟件這些學習條件的認識,從而適應各種現實情景,避免產生抽象的感覺。教師通過部分演示型實驗能夠加深學生對概念的理解,并且對于其從直觀上加強認識也是很有幫助的。教師可以編程設計一些小型的動畫范例,充分調動學生的積極性,促進學生對計算機網絡服務和協議的學習。驗證型實驗的主要目的是加強學生對計算機網絡協議及相關標準的理解。在驗證型實驗中,學生通過觀察網絡協議的時序和動作,加強理解兩個協議實體之間交換的報文順序、格式以及內容,特別是各層典型的協議,例如應用層的HTTP、DNS,傳輸層的TCP、UDP,網絡層的IP、ICMP、RIP、OSPF,鏈路接口層的以太網、ARP等協議。設計型和綜合型實驗主要包括網絡環境的構建和網絡軟件的設計。在設計型實驗中,學生根據設計的目標和要求,在當前可用的軟、硬件環境下,獨立思考、設計實驗方案并對設計的結果進行分析處理,檢查了自己對局部知識的掌握程度以及培養了其知識靈活運用的能力。綜合型實驗主要是從一個系統的角度來考查學生,采用軟、硬件相結合的方式。實驗結果能夠檢驗出學生對網絡理論的整體理解、對實驗方法和手段的靈活運用能力以及整體的調試和分析能力。
三、實驗環節的實施方法和手段
對于每一類型的實驗,教師需要認真規范實驗教學環節,需要對每一個實驗有明確的要求,包括實驗的預習和準備,每一次實驗要求達到什么樣的目的來做實驗。特別要注意在每部分實驗過程中常見的問題及其解決的方法,尤其是對問題的分析不僅僅要記錄在實驗報告中,還要拿出來討論和總結。實驗中異常現象的發現以及分析反而會更有助于加深理解,并培養學生發現問題的能力。教師在設計實驗內容時,除了要涵蓋學習的知識點,還要注意實驗內容具有經濟實用性和可操作性,并要兼顧到對學生創新能力和動手能力的培養。
提高網絡設備的認知,除了觀察、認識學校機房低端的網絡設備之外,更重要的是要求學生課后到計算機市場上了解中、高端的網絡設備及網絡軟件,并通過互聯網對主要網絡設備廠商的產品進行了解,甚至在這些網絡設備廠商的網站上進行相應的學習,例如設備的配置等。這種環節的設置,除了對學生的網絡知識本身的加強之外,還培養了學生主動學習的能力和提高了學生獲取知識的方法和途徑,從而達到了綜合素質培養的目的。對這樣一個環節的檢驗可以采取匯報和討論課的形式,以小組為單位,形成調研報告,制作成幻燈片,在課堂上進行報告和經驗交流。學生之間也能夠增強協作,也會感覺到更有成就感。
在當前不具備投入更多的資金來改變現有設備狀況的條件下,設計切實能行并滿足符合實驗教學大綱的網絡實驗方案具有深遠的意義。利用多種網絡軟件組成虛擬網絡模擬實驗平臺是一種非常好的解決途徑。這樣的平臺具有資金投入少,更新升級代價小,甚至有些軟件還是免費的。同時,實驗不受物理位置限制,可以在實驗室統一完成,也可以讓學生自己在課后完成,具有非常高的靈活性。有些軟件能夠實現與實際的網絡設備進行無縫連接,學生可以提前做好部分或全部的實驗,然后上課到實際的網絡設備中去驗證,從而提高課堂的效率。例如多平臺的網絡分析軟件Ethereal,它具有一般協議分析器的標準特征,可以用于網絡故障處理、分析、軟件和協議的開發以及教學。通過使用網絡協議分析軟件觀察各種網絡協議的活動,深入了解計算機網絡協議的細節內容。像Boson NetSim可以完成網絡拓撲設計和實驗環境模擬,和真實的設備具備相同的系統軟件,非常逼近真實設備。要對網絡協議的設計和性能測試進行更加深入的學習,可以采用NS2這樣的網絡模擬器來模擬和測試網絡協議。但需要注意的是,學生需要在課后投入一定的時間來學習和掌握這些軟件的使用,教師必須給予充分的指導才能達到相應的效果。
四、實驗考核與評價
加強實驗的考核,改革實驗的評價方式,有利于促進學生的學習自主性。對學生實驗知識和技能的考核是一個過程控制,而不僅僅是對實驗結果進行評價,[4]不局限于查看學生實驗報告的完整性。因此,必須保存好各個實驗的原始記錄表、調查表、報告素材、設計成果、驗收結果等歷史數據,把每一個部分的考核都進行量化,設計好各部分的比重。對于小組的合作實驗,過程的記錄尤為重要。針對成員的不同分工,也要區別對待。鼓勵學生主動承擔實驗項目中的工作,特別是有難度的部分。對在實驗過程中能夠積極發現問題、表現出創新性能力的學生需要給予適當的加分。
五、結束語
經過幾學期的計算機網絡實驗教學的實踐,學生能夠擺脫目前設備條件的限制,除了能夠在實驗室進行實驗外,還能夠在課外完成實驗。將多種類型的實驗相結合,促進了學生對計算機網絡原理的理解,提高了分析和解決計算機網絡問題的能力。同時,進一步拓展培養了學生學習新軟件的能力。
參考文獻:
[1]任昌榮.“計算機網絡”課程實驗教學的改進方法與實踐[J].中國教育技術裝備,2007,(7):13-14.
[2]Andrew S.Tanenbaum.計算機網絡(第4版)[M].北京:清華大學出版社,2004.
關鍵詞: 計算機網絡 教學改革 考試改革 仿真平臺 協議分析
隨著工業化、信息化程度的不斷提高,計算機網絡在社會生產、生活各領域發揮越來越重要的作用。很多行業在選用網絡相關技術人才時考核學生掌握的網絡基本知識、基本原理掌握程度及網絡規劃、建設、管理、運維能力,這就為高校應用型人才培養提出明確目標。
1. “計算機網絡”考試改革提出的背景
適應網絡新技術與新應用帶來的新形勢,為維護網絡社會穩定、打擊網絡違法犯罪,公安院校需要為網絡警察實戰部門培養后備軍。互聯網是網絡警察執法的工作陣地,需要學生在校期間系統、扎實地掌握網絡協議、工程、應用相關知識和技能,才能勝任日后在網絡環境下從事公共信息網絡安全監管、信息監控、攻擊防御、偵查取證等執法工作。加強計算機網絡課程教學的課程改革和實戰訓練是實現網絡保衛執法技術專業人才培養目標的重要手段。
1.1 課程定位
“計算機網絡”是網絡安全保衛執法技術專業的專業基礎課、必修課,在大學二年級春季學期開設。網絡知識的理解和實踐,既為學生繼續學習網絡安全、信息對抗、網絡犯罪偵查等專業課提供支撐,又為學生在網絡環境下從事公共信息網絡安全監管、信息監控、攻擊防御、偵查取證提供支撐 [1]。
1.2 教學內容及組織形式
“計算機網絡”課程主要講授互聯網體系結構、網絡建設及網絡應用。通過課程學習,學生可以系統理解網絡通信協議,掌握網絡規劃、設計、建設及運維,精通協議通信處理過程及相關網絡設備組件特性,靈活利用TCP/IP參考模型知識指導解決網絡安全保衛、計算機犯罪偵查工作中碰到的疑難問題。即學生對于計算機網絡的學習,應當理論與實踐并重,理解網絡工作原理和網絡工程項目實踐并重。
然而,“計算機網絡”課程的知識體系繁雜、互聯網協議工作原理深奧難懂、實踐能力培養對路由器、交換機、服務器等硬件依賴性強。為此,在教學改革過程中提出基于“教學練戰一體化”的計算機網絡教學設計,如下圖所示。
2.考試改革的目的
2.1原有考試存在的弊端
考試是檢驗教學質量和效果的重要手段。傳統的“期末閉卷筆試”已經不適應教學練戰一體化教學模式下的計算機網絡課程的考核,原因分析如下:
2.1.1將考試時間安排在期末,即所有教學內容已經完成,考試目的只是檢測“教”與“學”的最終效果,雖然閱卷過程中教師可以統計分析學生對教學重點、難點的掌握程度,但因為課程已經結束,無法及時反饋學生學習效果,不能良性促進課堂教學內容、手段、方法的調整。
2.1.2采用閉卷、筆試考試形式[2][3],測試內容偏重理論及理論的運用,導致學生忽視平時積累、考前集中突擊背誦,無法實現“養成素質、掌握知識、精通能力”的培養目標。
2.1.3紙質試卷無法檢驗“練”和“戰”的效果。在教學過程中,學生要借助Packet Tracer仿真軟件,Wireshark協議分析軟件及硬件路由器、交換機等工具積累網絡規劃設計、運維管理能力。這些知識和技能的掌握程度無法通過一張紙質試卷檢測和評定。
2.2考試改革的目的
考試改革的出發點在于加強理論與實踐的結合,使學生通過實際動手操作,更深入地理解和掌握理論知識,靈活運用網絡原理解決網絡組建、應用過程中遇到的問題,這一考試改革的出發點符合公安院校應用型人才要“精于實戰”的培養目標。
3.考試改革的內容與組織形式
為充分發揮考試的檢驗與反饋作用,“計算機網絡”課程考試改革設置課堂作業、實驗實訓、期中測試、課程論文、上機測試五個考核環節,占比權重分別為10%、10%、20%、10%、40%。具體分析如下:
3.1課堂作業考評
課堂作業考評重點檢測學生對單元知識點的理解和掌握程度。教師隨堂布置作業,題目設計要緊扣教學重點和難點。通過學生的作業完成情況,教師可以及時調整教學安排,對于作業中的共性問題通過重點講解,結合案例深入剖析,使學生克服畏難心理,將理論部分扎實掌握。
3.2實驗實訓考評
實驗實訓考評重點檢測學生對軟硬件實驗平臺的熟悉程度,考核學生網絡規劃、設計、組建、故障診斷與維護網絡的能力。通常“計算機”網絡課一學期有四個實驗實訓項目,教師指導完成其中的兩個驗證性實驗。另外一個設計型實驗和一個綜合型實驗列入考試改革考評、教師引導,學生以小組形式根據設定的網絡情境,進行組網方案設計和故障診斷排除,考評側重于方案設計、團隊組織分工、網絡性能評價等指標。
3.3期中測試
期中測試安排在期中教學檢查周隨堂進行,考核前半學期的教學重點,主要評估學生對基本知識和原理的掌握程度。期中測試以筆試閉卷或開卷形式進行,題目難度應適中或稍微增加難度。增加該環節,可以及時有效地反饋學生學習效果,提高學習主動性,堅持預習、學習、復習不間斷。
3.4課程論文
增加課程論文的目的是鼓勵學生在學習掌握現有網絡理論體系的基礎上,跟蹤網絡新技術與新應用的發展,探討前沿技術及應用在公安信息化、網絡安全保衛執法領域應用的現狀與趨勢。
3.5上機測試
基于仿真的上機測試是安排在學期末進行的綜合考試,在整個考評環節中占比最大,為40%,重點考核案例分析能力、發現問題解決問題的能力。結合培養方案和教學大綱的要求,上機測試設計三個大的題目,分別考評學生網絡工程、協議分析、網絡原理及應用的綜合知識和技能。
3.5.1網絡工程題要求學生根據題目設定的情境,進行局域網組網方案設計、規劃IP地址;在Cisco Packet Tracer仿真平臺上進行路由器、交換機、服務器設備選型,按照規劃的網絡進行網絡設備聯網和調試;分析網絡連接狀態,完成故障診斷;最終在實現網絡連接、設備互聯互通。測試學生網絡工程實踐能力。
3.5.2協議分析題是對于特定環境下的網絡捕包文件進行分析,使用Wireshark軟件對應用層、傳輸層、網絡層、網絡接口層協議數據單元進行還原,從中提取出關鍵信息,測試學生根據捕獲數據流重現通信主機IP地址、使用賬號密碼、使用的軟件名稱、傳輸數據內容等網絡行為的能力。
3.5.3網絡原理及應用題目屬于綜合性題目,從網絡應用協議的工作原理、解釋網絡服務工作過程中遇到的應用現象出發,內容覆蓋了教學大綱中的多個知識點,這部分題目實際是考查學生理論聯系實際,并靈活運用理論指導實踐、解決實踐中遇到問題的能力。
4.考試改革實踐
我校2006年建立計算機網絡硬件實驗室,實踐教學增加了交換網絡、路由網絡、服務器搭建、協議分析等實驗。2010年在教學中引入Cisco Packet Tracer仿真工具輔助學生課下自主學習。近年來,在教學練戰一體化教學模式下的“計算機網絡”改革過程中,為科學評價學生的學習質量和效果,不斷調整完善考試改革內容、方法和組織形式,最終形成課堂作業、實驗實訓、期中測試、課程論文、上機測試五個考核環節。根據連續兩年實施考試改革的實踐效果,對480名學生進行聽課狀態、作業質量、實踐能力、考試分數,以及學生學習其他專業課的知識儲備能力方面進行跟蹤評估,可以肯定該考試改革極大地調動了學生學習的主動性、創造性。學生能夠扎實掌握計算機網絡基礎知識和技能,靈活運用網絡知識和技能解決后續課程學習中遇到的困難。
5.結語
本文提出考試改革,采用多種形式對學生學習階段全過程考核,可以檢驗課程“教”“學”“練”“戰”的效果,理論與實踐相結合,提高學生學習的積極性、主動性,真正提高教學質量。
參考文獻:
[1]黃淑華. 網絡仿真工具在警務實訓中的應用研究與實踐.警察技術,2012(4).
中職網絡管理專業教育是網絡管理專業中職教育的一個重要組成部分,為網絡管理行業培養了面向網絡管理設計、生產、管理和服務第一線的專業人才,有著不可替代的作用。隨著網絡管理產業的轉型升級,中職網絡管理專業教育越來越需要按照工學結合、校企合作的原則,構建以職業能力培養為核心,具有創新精神和創新能力的課堂教學體系。目前,中職網絡管理教育的確存在著與行業發展要求不相適應的現狀,如教育理念落后于企業實際需求、理論教學與實踐相脫節,缺乏激勵機制和創新思維等,使得培養出的學生不能較好適應網絡管理行業發展的需求。
一、中職計算機網絡管理專業的課堂教學現狀
中職計算機網絡管理專業的課堂教學集中于計算機網絡概述、數據通信基礎、計算機網絡技術基礎、計算機局域網技術、計算機廣域網技術、網絡互連、Internet技術,Internet和Intranet等。目前,我國中職網絡管理專業的課堂教育思想明顯落后于企業實際需求。課堂教學取決于教學體系,而中職卻缺少不斷更新教學體系的教育思想,這使得課堂教學往往出現理論脫離實踐的現狀,所以中職計算機網絡管理專業的課堂教學應先改變教學觀念和教學思想。而國內關于中職網絡管理專業課堂教學方面的研究雖然有一些期刊和論著,但大多是關于課程改革和教學改革方面的,而結合中職特色針對于計算機網絡管理專業課堂教學體系建設的研究還相對較少,有的也只是提出一些改進的觀點、建議及構想,系統性的體系建設與研究還只是寥寥。計算機網絡管理專業教學是為推動計算機網絡管理業發展進步提供人才的,培養計算機網絡管理專業人才的創新思維和創新能力尤其重要。國內中職計算機網絡管理專業對于創新課堂教學的實踐運用較少,對創新課堂教學體系的建設途徑及培養方式經驗不足。以省內其他中職院校創新課堂教學模式為借鑒,探討對計算機網絡管理專業創新人才的培養,促進學生綜合和創新能力的提高,使學生成為在業務上既具備解決專業崗位要求的能力,掌握處理市場情報分析和時尚流行信息的能力,又能在企業的變革中有發展潛力,造就可持續發展的專業素質,還能適應市場實際需求的創新型人才。
二、中職網絡管理專業課堂教學存在的主要問題
1.理論教學與實踐相脫節
中職網絡管理專業課堂教學的教育理論與實踐脫節的原因有三:第一是中職課堂教學文化的傳統問題,即重課堂理論、輕實訓實踐。第二是中職的老師和學生的知識結構問題,即老師缺乏某一學科的知識,學生缺乏系統的教育理論知識。第三是中職當前的課堂教學體制問題,即課堂教學普遍以老師為主,學生屬于被動型學習,這使得教學過程老師難以把握切合點,導致教學水平較差。
2.缺乏激勵機制和創新思維
缺乏激勵機制和課堂的教學思維,主要原因是老師對于計算機網絡管理專業的學生沒有進行激勵和引導,課堂教學的激勵機制流于形式,創新跟不上社會進步。這種教學導致網絡管理專業的學生形成許多不好的地方,包括學習管理不規范,專業方向不明,課程定位不準。
3.課程體系設置不盡合理
網絡管理專業課程安排不合理。三年制專業最后一年全部為畢業實習,有的學校甚至把重要的實驗類專業課放在第四學期,沒有充分考慮到網絡管理專業學生的實際情況,對于即將走上實習崗位的學生來說,往往難以靜下心刻苦學習,恰逢此時,用人單位招聘等隨之而來。
4.缺乏專兼結合的雙師體系
雙師體系能夠帶動中職教師教學的動力,而中職計算機網絡管理專業的課堂教學缺乏專兼結合的雙師體系,主要是因為中職教學的專業教育比較穩固,網絡管理專業的兼師是很難達到教學需求的。另外,課堂教學過程,中職教師已然出現照本宣科的教學方式,這種教學方式與專業教育理念相悖。
三、中職計算機網絡管理專業的課堂教學體系的構建
1.教育理念
(1)“專業教育與素質教育相結合”
中職網絡管理專業的課堂教學應緊緊圍繞“專業教育與素質教育相結合”核心,秉承“誠信、敬業、創新、和諧”宗旨,充分利用各教育優勢資源,大力進行教學創新,不斷研發和推廣應用教育建設的成套技術,致力于為教育系統解決方案,不斷拓展教學范圍和深度,實現網絡管理專業課程快速、健康發展。堅持教學創新,立足國際教育前沿技術,研究開發成套教學方案,實現國家教育目標。
(2)“知識傳授與能力培養相結合”
中職網絡管理專業的課堂教學應以“知識傳授與能力培養相結合”培養應用型人才,開辦職業教育為核心目的,區別于普通教育的主要標準。因此,中職網絡管理專業需在以下三個方面完成“知識傳授與能力培養相結合”的教育理念:第一、專業課程的設置的供求情況;第二、社會的實際發展需要;第三、中職的競爭優勢。當然,以上三點的可行性建立在對中職專業課程具有客觀準確評價體系的基礎上,而評價體系的建立又依賴于中職尤其是教師本身的判斷。
(3)“教學與科研實踐相結合”
面對“教學與科研實踐相結合”,中職網絡管理專業教育首先應做到大力開展教學創新,跟蹤國內外職業教育技術最新動態及教學內容需求,增加人才、設備、資金等方面投入,確保網絡管理專業課程同類課程始終走在國內前列,以課程培育和開拓教學內容,逐步建立教學資源,將網絡管理專業課程打造成一個名副其實的職業教育課程。
2.教學定位
結合計算機網絡管理行業的社會需求,中職的課堂教學應對就業發展及崗位能力要求進行整合,教學定位應以網絡管理產業服務與管理所涵蓋的基本知識為基礎,以培養愛崗敬業的職業素質為核心,以能從事網絡管理產業企業管理需要的高素質、高技能、創新型優秀高技能人才規格為對稱,畢業后經過短時間一線服務崗位的實踐鍛煉,能夠勝任現代計算機網絡管理產業各主要業務部門基層管理工作的領班、主管人員及部門經理等中層管理人員。
3.課程體系
在課程體系構建上,中職計算機網絡管理專業需打破傳統的課程模式,建立以發展為基礎的課程體系。改變傳統以理論知識為體系的課程結構,依據崗位職業能力分析,以職業崗位群的崗位工作要求和典型工作過程系統設計構建專業課程體系,建立理論教學與實踐教學并行、互動的教學內容體系,整合課程資源,形成以學生為主體,以專業技能為核心,以職業素質教育為基礎的適應學生發展的課程體系,為經濟建設和發展服務。在具體課程建設上,要進行具體細致的研究,達到課程體系的一致性。首先,要明確每一門課程在整個課程體系中的地位與作用,掌握專業核心課程、專業技能課程、專業素質課程、專業拓展課程的基本知識和核心技能,培養學生的職業素質、職業能力和可持續發展能力。其次,要明確每一門課程與課程體系之間保持一致,每門課程與每門課程之間要與教學計劃相協調,課程內的項目教學之間與課程內容相銜接,保證課程體系的完整性。第三,要進行課程內容整合,需將操作技能、理論知識融為一體,形成較好的專業管理與服務工作過程的教學要求,從而不斷提高課程教學質量和人才培養的質量和水平。第四,實行“課證結合”多證書制度。在教學內容的設置上,將職業資格與學歷教育融合在一起,即學生在學校學習單項基本操作技能的同時,可以獲取相應的職業資格證書和行業資格證書,如中國計算機網絡管理業職業經理人證書等,學生在獲取學歷證書的同時,可以獲得多類別的職業資格證書,真正實現拓寬學生的就業渠道和就業能力,適應學生未來的發展。
四、相關建議
1.改革課程結構,重構以培養網絡管理技術為核心的課程體系
中職計算機網絡管理專業應設置以培養網絡管理技術為核心的課程體系,其重點應該放在必修課上,如綜合布線和網絡操作基礎。課程結構應著重制定學分制教學計劃,并積極開展相關公選課。同時,改變考試制度,嚴格遵循重修免修制,并允許學生自主選擇和轉專業。計算機網絡管理專業的課程結構應遵循教育理念,并執行學習成績獎懲制度,為學生的學習動機添加動力。
2.加強師資隊伍建設,提高教師專業水平和創新意識
目前,中職計算機網絡管理專業的師資隊伍尚算不足。因此,中職需根據社會的變革,形成不斷更新的人才引進與建設,并為其進行培訓。在提高了教師師資隊伍的建設后,中職計算機網絡管理專業的課堂應秉承創新,實踐為核心的教學思路,對中職教師的教學素質、教學思想、教學技術進行提高。進而加強中職計算機網絡管理專業的師德建設、教風建設、教師的科研和社會服務能力建設,從而建立完善的師資隊伍體系。專業的師資隊伍是中職優化計算機網絡管理專業的助跑者,它能完善課堂教學體系,促進專業創新性教學體系的建設。
3.加強學生就業指導,幫助學生做好職業生涯規劃及就業指導
初步制定一套網絡管理專業創新人才就業指導方案,加強學生就業指導,幫助學生做好職業生涯規劃及就業指導,并推動學生職業角色的轉變。這主要是針對于中職的特色,實施“雙層次、多方向、分階段”的實踐教學體系的概念,構建與市場需求緊密結合的中職網絡管理專業創新人才就業指導體系,包括人才就業指導方案,教學模式、教學方法和對學生的綜合能力和創新能力的培養,注重培養具有綜合性,創新性的網絡管理專業創新型人才。
五、結論
遵循“專業教育與素質教育相結合、知識傳授與能力培養相結合、教學與科研實踐相結合”的教育理念。構建當地中職網絡管理專業創新課堂教學體系,包括課堂教學方案,教學模式、教學方法和對學生綜合能力及創新能力的培養等,從而培養符合當地市場及企業需求的“下得去、留得住、用得上、干得好”的創新型網絡管理專業人才。以下是課堂教學的建議:1.明確課堂教學目標和規格,完善與優化課堂教學模式;2.改革課程結構,重構以培養技術能力為核心的課程體系;3.加強師資隊伍建設,提高教師專業水平和創新意識;四、從當地企業需求出發,工學結合,建立校企合作長效機制;五、加強實踐教學體系建設,實施“雙層次、多方向、分階段”的教學模式;六、加強學生就業指導,幫助學生做好職業生涯規劃及就業指導,形成實踐教學、生產應用、崗位能力培養三位一體的實踐模式,培養學生具有創新精神和創新能力。加強中職網絡管理專業教育是經濟和社會發展的客觀需要,在網絡管理專業教學過程中,圍繞專業創新、課堂教學這個中心,分析當地的中職網絡管理專業教學體系發展思路,結合當地地區市場實際需求,實施構建更加科學合理的創新課堂教學模式,當地地區的中職學校應主動適應網絡管理行業對人才需求的變化,對課堂教學模式做出相應調整,大膽進行教育的改革創新,才能培養出更多具有實用性、創新型、應用性及職業素養強的網絡管理專業人才。本文綜合中職計算機網絡管理專業的課堂教學內容,對現代網絡管理專業的教學問題進行分析,并提出來相關建議。本文的研究對于中職計算機網絡管理專業的課堂教學有正面的幫助,可作為后期研究該領域的參考依據。