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关键词:网络管理网间控制报文协议(ICMP)WBM
网络管理的目的就是确保一定范围内的网络及其网络设备能够稳定、可靠、高效地运行,使所有的网络资源处于良好的运行状态,达到用户预期的要求。过去有一些简单的工具用来帮助网管人员管理网络资源,但随着网络规模的扩大和复杂度的增加,对强大易用的管理工具的需求也日益显得迫切,管理人员需要依赖强大的工具完成各种各样的网络管理任务,而网络管理系统就是能够实现上述目的系统。
1WBM技术介绍
随着应用Intranet的企业的增多,同时Internet技术逐渐向Intranet的迁移,一些主要的网络厂商正试图以一种新的形式去应用MIS。因此就促使了Web(Web-BasedManagement)网管技术的产生[2]。它作为一种全新的网络管理模式—基于Web的网络管理模式,从出现伊始就表现出强大的生命力,以其特有的灵活性、易操作性等特点赢得了许多技术专家和用户的青睐,被誉为是“将改变用户网络管理方式的革命性网络管理解决方案”。
WBM融合了Web功能与网管技术,从而为网管人员提供了比传统工具更强有力的能力。WBM可以允许网络管理人员使用任何一种Web浏览器,在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。因此,他们不再只拘泥于网管工作站上了,并且由此能够解决很多由于多平台结构产生的互操作性问题。WBM提供比传统的命令驱动的远程登录屏幕更直接、更易用的图形界面,浏览器操作和Web页面对WWW用户来讲是非常熟悉的,所以WBM的结果必然是既降低了MIS全体培训的费用又促进了更多的用户去利用网络运行状态信息。所以说,WBM是网络管理方案的一次革命。
2基于WBM技术的网管系统设计
2.1系统的设计目标
在本系统设计阶段,就定下以开发基于园区网、Web模式的具有自主版权的中文网络管理系统软件为目标,采用先进的WBM技术和高效的算法,力求在性能上可以达到国外同类产品的水平。
本网管系统提供基于WEB的整套网管解决方案。它针对分布式IP网络进行有效资源管理,使用户可以从任何地方通过WEB浏览器对网络和设备,以及相关系统和服务实施应变式管理和控制,从而保证网络上的资源处于最佳运行状态,并保持网络的可用性和可靠性。
2.2系统的体系结构
在系统设计的时候,以国外同类的先进产品作为参照物,同时考虑到技术发展的趋势,在当前的技术条件下进行设计。我们采用三层结构的设计,融合了先进的WBM技术,使系统能够提供给管理员灵活简便的管理途径。
三层结构的特点[2]:1)完成管理任务的软件作为中间层以后台进程方式实现,实施网络设备的轮询和故障信息的收集;2)管理中间件驻留在网络设备和浏览器之间,用户仅需通过管理中间层的主页存取被管设备;3)管理中间件中继转发管理信息并进行SNMP和HTTP之间的协议转换三层结构无需对设备作任何改变。
3网络拓扑发现算法的设计
为了实施对网络的管理,网管系统必须有一个直观的、友好的用户界面来帮助管理员。其中最基本的一个帮助就是把网络设备的拓扑关系以图形的方式展现在用户面前,即拓扑发现。目前广泛采用的拓扑发现算法是基于SNMP的拓扑发现算法。基于SNMP的拓扑算法在一定程度上是非常有效的,拓扑的速度也非常快。但它存在一个缺陷[3]。那就是,在一个特定的域中,所有的子网的信息都依赖于设备具有SNMP的特性,如果系统不支持SNMP,则这种方法就无能为力了。还有对网络管理的不重视,或者考虑到安全方面的原因,人们往往把网络设备的SNMP功能关闭,这样就难于取得设备的MIB值,就出现了拓扑的不完整性,严重影响了网络管理系统的功能。针对这一的问题,下面讨论本系统对上述算法的改进—基于ICMP协议的拓扑发现。
3.1PING和路由建立
PING的主要操作是发送报文,并简单地等待回答。PING之所以如此命名,是因为它是一个简单的回显协议,使用ICMP响应请求与响应应答报文。PING主要由系统程序员用于诊断和调试实现PING的过程主要是:首先向目的机器发送一个响应请求的ICMP报文,然后等待目的机器的应答,直到超时。如收到应答报文,则报告目的机器运行正常,程序退出。
路由建立的功能就是利用IP头中的TTL域。开始时信源设置IP头的TTL值为0,发送报文给信宿,第一个网关收到此报文后,发现TTL值为0,它丢弃此报文,并发送一个类型为超时的ICMP报文给信源。信源接收到此报文后对它进行解析,这样就得到了路由中的第一个网关地址。然后信源发送TTL值为1的报文给信宿,第一个网关把它的TTL值减为0后转发给第二个网关,第二个网关发现报文TTL值为0,丢弃此报文并向信源发送超时ICMP报文。这样就得到了路由中和第二个网关地址。如此循环下去,直到报文正确到达信宿,这样就得到了通往信宿的路由。
3.2网络拓扑的发现算法具体实现的步骤:
(1)于给定的IP区间,利用PING依次检测每个IP地址,将检测到的IP地址记录到IP地址表中。
(2)对第一步中查到的每个IP地址进行traceroute操作,记录到这些IP地址的路由。并把每条路由中的网关地址也加到IP表中。(3)对IP地址表中的每个IP地址,通过发送掩码请求报文与接收掩码应答报文,找到这些IP地址的子网掩码。
(4)根据子网掩码,确定对应每个IP地址的子网地址,并确定各个子网的网络类型。把查到的各个子网加入地址表中。
(5)试图得到与IP地址表中每个IP地址对应的域名(DomainName),如具有相同域名,则说明同一个网络设备具有多个IP地址,即具有多个网络接口。
(6)根据第二步中的路由与第四步中得到的子网,产生连接情况表。
4结语
本文提出的ICMP协议的拓扑发现方法能够较好的发现网络拓扑,但是它需要占用大量的带宽资源。本系统进行设计时,主要考虑的是对园区网络的网络管理,所有的被管理设备和网管系统处于同一段网络上,也就是说,系统可以直接到达被管理的网络,所以对远程的局域网就无能为力了。在做下一步工作的时候,可以添加系统对远程局域网络的管理功能。
参考文献
[1]晏蒲柳.大规模智能网络管理模型方法[J].计算机应用研究.2005,03.
1.1利用计算机技术偷窃他人信息
在没有经过他人同意的情况下,窃取他人信息,这种行为是不合法的。但由于一些网络信息没有加强安全管理,让这些不法分子有机可乘。他们在获取一些人的信息后,还有可能将病毒植入信息网络中,对其他信息进行监控,当网络更新了新信息,不法分子立刻窃取真实信息,从中谋取利益。这种不法行为,给网络用户的利益带来了巨大的损失,后果不堪设想。
1.2肆意篡改他们的信息
一些不法分子在获取信息后,将网络用户的真实信息进行篡改,并知道了数据包格式,假扮用户将篡改信息发送出去,从中谋取更多利益,就是这样一些网络用户在不知不觉中上当受骗,自身的利益受到极大的损害。因为网络技术的多样化,网络之间互相联系,更利于黑客、怪客等不法分子作案。
2网络信息资源如何与计算机结合
2.1公布和搜集精确、真实的信息
计算机利用多种网络渠道,例如多媒体、新闻信息、商务信息等获取网络信息,并将信息进行传播。而且计算拥有其他技术没有的特点,即采集网络内部、外部资源等,它的采集率、确证率、劳动消耗率都比基本的信息采集设备要优秀。一般通过留言板来进行完成。
2.2全方位对信息进行传播和管理
在保证信息安全的情况下,合理分配人力、物力和财力,将三者的功能统一结合起来,完善计算机的安全管理技术。在政府机关、企业、电子商务等特殊的机关,需要加强计算机技术的安全管理,通过对人力、物力、财力三者的有效利用,提高计算机信息技术的安全管理效率。充分利用计算机的优势将网络信息进行上传和下载,在网络技术得到安全保障的情况下,使用邮件将信息传送出去,可以利用QQ、BBS等聊天工具与网络用户进行沟通,提高工作效率。
3网络信息安全技术下的计算机应用
3.1全方位应用加密的网络技术
在现代计算机网络技术中,由于黑客、怪客等一些不法分子的出现,如何确保网络的安全使用,一直是广大群众关注的话题。网络信息加密保护技术,能够确保网络信息的安全,在交易过程中运用安全实名制方法,确保交易信息的安全性、秘密性和完整性,通常这些加密信息很难被破解,以此防止信息被不法分子利用不法手段窃取重要的信息。计算机经常应用的有:对称加密、对称密匙加密、公开加密等加密技术确保重要信息的安全性、完整性。例如,运用pkzip对信息进行加密保护,它既能将数据包进行压缩加密,也能对多种软件包进行加密,将加密的文件再进行复制处理,由于这种加密技术能够确保信息的完整性和安全性,因此受到广大群众的认可,得到广泛的运用。
3.2加强、加速身份验证技术的管理
想要满足公匙密码算法的身份认证要求,可以利用验证方法来实现。以此加强对身份验证的鉴定和确认,这种技术的特点是采用密码验证技术验证一个或多个对象的真实性,利用加密技术来验证对象是否符合信息技术的规定、能否发挥其作用,以此来确保信息对象的真实性,防止一些不法分子利用不法手段窃取重要的加密信息、篡改重要信息等不法行为,对网络用户造成损失。一般情况下,没有两个完全一样的指纹,利用这种特点对信息对象进行区分、鉴定等身份验证,能够安全的保护网络用户的重要信息,但是目前这种安全的网络机密技术无法使用,因为研究和使用成本高。
3.3广泛普及和使用防火墙技术
防火墙技术是计算机安全技术中常见的网络加密技术,服务、状态监测等都是它的重要控制方法,当今社会很多都在使用这种技术,但是它也有一些不足之处,不能有效防止其他数据的入侵,比如没有经过防火墙技术的数据包,也不能防止某些数据驱动式的攻击,这种高端的防火墙技术能够拦阻一切的信息流,再逐步展开所供应的服务,通过防火墙技术的处理,发挥它的保护作用,过滤所有的数据层,确保数据包的安全,将协议、两者联系起来,搭建一个安全的信息网,让所有的模式在安全网中公开、无隐蔽的操作,保证整个系统的安全,防止不法分子窃取重要信息,给网络用户的利益造成损害,以提高计算机网络技术的安全性和完整性。
3.4加强入侵技术检测
这里所说的入侵检测技术大概有三个过程,主要对信息收取、信息分析和结果处理进行检测,确保信息来源的安全性,这种检测技术需要通过安全日志、行为、其他网络中获取的信息来进行操作,利用入侵检测技术对系统中的行为和数据进行安全检测,防止一些病毒给系统带来的危害,确保系统的安全性能。因此,利用入侵检测技术对系统中出现的安全问题进行检查控制,能够及时发现网络中的异常行为、未得到授权的行为,对这些行为进行分析和处理。入侵检测技术主要包括误用检测模型和异常监测模型两种检测模型,异常检测模型的不会对一种入侵进行检测,因此具有误报率高、漏报率低等特点;而误用检测模型主要将带有攻击性的数据及时给出详细、精确的报告,因此具有漏报率低、误报率高等特点。所以在使用入侵检测技术的时候,要及时更新特征库,确保入侵检测技术的安全使用。
4结语
论文关键词:计算机电力系统网络安全
1概述
随着计算机技术的发展和应用范围的扩大,电力信息化的不断深人,计算机在电力系统中已从简单数据计算为主发展到数据库处理、实时控制和信息管理等应用领域,并在OA系统、电能电量计费系统、电力营销系统、电力ISP业务、经营财务系统、人力资源系统中得到广泛的应用。在电力系统内,它已经成为各项工作必不可少的基础条件,发挥着不可替代的作用。同时,由于各单位、各部门之间的现存的计算机网络硬件设备与操作系统千差万别,应用水平也参差不齐,因此,在计算机网络覆盖全球,计算机技术迅猛发展的今天,讨论和研究电力系统计算机的应用及安全性则显得尤为重要。
2电力系统的计算机网络应用和管理
电力系统的计算机网络应用是十分广泛的,并且将随着技术的发展而不断发展。这里从Interanet方面讨论电力系统的应用。首先各个单位应该申请工nternet国际域名和注册地址,建立省电力系统WWW服务。将各个部门的公用信息和数据进行WWW,使所有的具有不同计算机水平的员工都可以用浏览器对文档方便地进行调用、查询、浏览和维护,并且建立面对Inter-net的WWW主页服务,不仅宣传企业形象,而且可以将各种电力信息与产品进行工nternet,为了安全可以设立独立的服务器。建立电力系统的E-mail服务,使所有部门和员工拥有自己的电子信箱,不受时间和地域的限制接收电子信件。建立电力系统的FTP服务,使计算机文件方便地在Intranet和Internet上传递。建立电力系统的BBS服务,使所有分布在全省各个地区的员工在开设的不同交谈站进行实时交流。建立电力系统的服务,对系统内的新闻进行播放,同时开辟NEWS讨论主题,给所有员工发表自己见解的机会与场所,群策群力讨论企业的发展与建议。
电力系统的计算机网络管理应对各方面管理进行集成,来管理带宽、安全、通讯量、存储和内容。同时进行数据信息标准化和数据资源共享,保证系统的完整性和灵活性,适应不断变化的要求,满足系统多层次的不同应用,使系统的开放性符合国家标准和规范,保证应用软件和数据资源有较长的生命期,并具有良好的可靠性、安全性和可扩充性,体现集中与分布式的管理原则。
(1)集中就是由省局统一规划全省的计
算机网络结构,统一对全省的计算机网络应用进行协调;对已有的局域网进行论证分析,使其从结构上与总网相适应,对建立的新网进行指导与监督;对网络的通讯建设统一规划管理。建立一个范围广泛的工ntranet,应使用广域网网管,提供与工nternet的出口并进行防火墙技术安全管理,对于在系统内有广泛共性的工作要进行统一的开发与推广。
(2)分布式管理就是体现基层部门的内部管理,各个不同部门在其内部进行网络应用管理,基层部门与省局联系时进行统一的协议管理,保持全省通讯与应用协调一致,又根据单位性质的不同,开发不同特点的Intranete。
3电力系统计算机应用的现状及问题
计算机安全是指计算机信息系统的安全。计算机危害主要指计算机信息系统的软硬件资源遭到破坏、更改或泄露,系统不能正常运行。要保障计算机系统安全就必须治理(即清除、控制或预防)计算机危害。计算机系统的安全与不安全是从多方面反映的,从目前使用和发现的情况看,系统运行不稳定、内部资料外泄、网络利用率低等是主要常见的现象。
通过计算机网络使得电力系统的工作效率提高了,管理范围扩大了,工作人员的办事能力增强了,但计算机系统网络安全问题也随之变得更加严重了。例如:通过电子邮件感染病毒,电力系统管理网络互联接口的防火墙只配置了包过滤规则,提供的安全保证很低,容易受到基于IP欺骗的攻击,泄露企业机密,有些局域网没有进行虚拟网络VLAN划分和管理,造成网络阻塞,使工作效率减低。绝大多数操作系统是非正版软件,或网上下载免费软件,不能够做到及时补丁(PATCH)系统,造成系统漏洞,给攻击者留下木马后门;绝大多数工作站没有关闭不必要的通讯端口,使得计算机易受远程攻击病毒可以长驱直人,等等。
4解决问题的措施和方法
安全性是电力系统计算机网络最重要的部分。安全性既包括网络设施本身的安全,也包括信息的安全;既要防止外界有害信息的侵入和散布,又要保证自身信息的保密性、完整性和可用性。笔者觉得可以从以下几方面人手,提高网络的安全性:
(I)提高网络操作系统的可靠性。操作系统是计算机网络的核心,应选用运行稳定、具有完善的访问控制和系统设计的操作系统,若有多个版本供选择,应选用用户少的版本。在目前条件许可的情况下,可选用UN工X或LINUX。不论选用何种操作系,均应及时安装最新的补丁程序,提高操作系的安全性。
(2)防病毒。防病毒分为单机和网络两种。随着网络技术的快速发展,网络病毒的危害越来越大,因此,必须采用单机和网络防毒结合的防毒体系。单机防毒程序安装在工作站上,保护工作站免受病毒侵扰。主机防护程序安装在主机上,主机的操作系统可以是WINDOWS,UN工X,LINUX等。群件防毒程序安装在Exchange,Lotus等群件服务器中。防病毒墙安装在网关处,及时查杀企图进人内网的网络病毒。防毒控管中心安装在某台网络的机器上,监控整个网络的病毒情况,防毒控管中心可以主动升级,并把升级包通过网络分发给各个机器,完成整个网络的升级。
(3)合理地使用防火墙。防火墙可以阻断非法的数据包,屏蔽针对网络的非法攻击,阻断黑客人侵。一般情况下,防火墙设置会导致信息传输的明显延时,因此,在需要考虑实时性要求的系统,建议采用实时系统专用的防火墙组件,以降低通用防火墙软件延时带来的影响。
(4)对重要网络采用和MIS网物理隔离的方法保证安全。物理隔离是在物理线路上进行隔离,是一种最安全的防护技术。
【论文摘要】本文根据计算机网络基础课程及高职院校学生的特点,针对如何提高高职院校计算机网络专业学生对计算机网络基础课程的学习兴趣和解决实际问题的能力,提出了改进计算机网络基础课程教学的方法,并对其实践进行了进一步的讨论。
1、计算机网络基础课程的特点
计算机网络基础是计算机网络等专业学生必修的一门专业基础课,是高职院校计算机相关专业的重点课程。计算机网络基础课程的特点是理论性和抽象性较强,课程教学中集中了大量的概念,并且教学内容大多是后续课程学习的基础。
“计算机网络”课程要求学生知其然,还要知其所以然。对于涉及的概念,既要理解其内容和实质,又要建立起理论和实践应用中的联系。在教学中,要处理好理论教学和实践应用的关系,要让学生除了掌握理论知识,又要培养实践动手能力。
2、改进计算机网络课程教学方法的探索和思考
计算机网络基础课程教学主要采用课堂理论教学。教学的内容以课本为主,往往需要讲解大量的概念,并且还要以概念来讲解概念。这些理论不好理解,增大了授课的难度。当深受这种“填鸭式”教学之害的学生疑难问题越积越多时,他们就会因为“听不懂”而失去该课程的学习兴趣,出现“不愿学”和“害怕学”的情绪,有的甚至学了后面忘了前面。同时由于讲课时没有结合实例,学生听课的积极性不高,久而久之,形成恶性循环,严重影响教学效果。
在教学过程中,每个章节都会出现大量理论性较强的内容,为了帮助学生更好的理解这些内容,对于课堂教学的改进可以采用以下方法。
2.1 类比法
OSI体系结构是计算机网络课程中的重点内容。对于这部分内容的理解,学生普遍反映很抽象。所以这部分内容的讲解可以采用类比法,将邮政管理体系和OSI体系结构做一个比较。如果我们要寄信,过程如下:写信人要把写好的信放入信封中,信封上写明收信人的地址和邮政编码,并贴上邮票,投入到邮筒里。邮局工作人员从邮筒里取信,盖上邮戳,并将发往同一地点的信件分拣好,装袋。已经装袋的信件被运送到火车站、飞机场等运输部门,封装为大包等待运输。运送到达目的地的信件被拉到目的地邮局进行拆包。并在目的地邮局盖上信件到达的邮戳,并由邮递员送至收信人。收信人收到信件后,拆开信封,可以读取信件。从这个例子我们不难看出:
1)整个过程的参与者寄信人、收信人、寄信和收信的邮局、运输信件的交通工具等构成了三层结构的邮政管理体系。通过和OSI七层体系进行比较,使学生对层次的概念有个形象的认识。
2)要寄信必须要把信件放入信封内,并且必须要写上收信人地址和贴上邮票,说明信件的封装有明确的格式要求,并且在发信的过程中必须要经过封装的过程。在收信时则表现为拆封(拆信)的过程。这和OSI七层体系结构中数据的封装/拆封有相似之处。
3)信件在寄信人/收信人层表现形式为一封信;在邮局表现形式为目的地为相同地点的装袋的状态;在运输部门表现为打成大包的状态。所以说,数据(信件)在不同层次,信的表现形态也不相同,而在同一层,表现的形态是一样的。这可以帮助学生理解协议数据单元的概念。
4)在邮政三层体系结构中,寄信人/收信人层为该体系的上层,运输层为该体系的下层,可以看出寄信人/收信人使用的是邮局的服务,邮局使用的是运输部门的服务。可以让学生更好的理解OSI七层模型中上下层之间服务与被服务的关系。
这样,学生对OSI体系结构便有了一个大致的了解,能从基本上掌握分层的原理和特点。
2.2 理论联系实际
对于理论课程的学习,不仅要掌握知识点的原理,更要懂得某些原理在实践中是如何应用的,因此在理论讲解的同时,也介绍一下实际运用的知识,对于理论知识点的理解能起到更好的促进作用。
1)讲述MAC地址的时候,介绍了MAC地址的定义为计算机的硬件地址,可以延伸介绍下MAC地址过滤在上网管理时的应用。例如,使用无线路由器时经常会碰到“蹭网”的现象,这时使用MAC地址过滤,仅允许某一个或者某几个MAC地址访问,就可以解决此问题。
2)在讲述传输介质时,除了讲述几种常用的传输介质的主要特性之外,各种线材的特性也决定了他们的应用范围不同,比如长距离埋地或者架空的布线一般选用光缆,而室内的布线就应选择价格比较便宜的双绞线。同是也可以将网络综合布线系统中的知识也介绍一下。
3)在讲述TCP和UDP两个协议时,需要重点介绍两个协议的特点,以及他们的对比。根据他们的原理特性的不用,也决定了他们的应用。比如文件传输等需要可靠传输的网络应用,在传输层一般选择TCP,而像实时视频传输,一般则选择UDP。还有些网络应用是需要两个协议都是用的,比如说网络监控系统,监控的实时画面的传输,对时效性要求较高,所以选择UDP。而监控的画面需要保存起来以备后续查看,对画面的质量要求较高,可以选择TCP。
3、结语
计算机课程教学方法的改进不仅要促进教学内容、教材形式的改变,更是教育思想、观念向现代化改进。通过案例的讲解,让学生在探究发现中体会到学习的极大乐趣,提高了教学效率和质量。同时,随着计算机网络技术的发展,网络应用也是日新月异,因此,在设计教学案例时,更要体现时展的特点,只有不断改革和创新,才能取得更高更好的教学效果。
参考文献:
1、 孙连云;;计算机文化基础课的有效教学研究[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年11期
关键词: 计算机网络 教学改革 考试改革 仿真平台 协议分析
随着工业化、信息化程度的不断提高,计算机网络在社会生产、生活各领域发挥越来越重要的作用。很多行业在选用网络相关技术人才时考核学生掌握的网络基本知识、基本原理掌握程度及网络规划、建设、管理、运维能力,这就为高校应用型人才培养提出明确目标。
1. “计算机网络”考试改革提出的背景
适应网络新技术与新应用带来的新形势,为维护网络社会稳定、打击网络违法犯罪,公安院校需要为网络警察实战部门培养后备军。互联网是网络警察执法的工作阵地,需要学生在校期间系统、扎实地掌握网络协议、工程、应用相关知识和技能,才能胜任日后在网络环境下从事公共信息网络安全监管、信息监控、攻击防御、侦查取证等执法工作。加强计算机网络课程教学的课程改革和实战训练是实现网络保卫执法技术专业人才培养目标的重要手段。
1.1 课程定位
“计算机网络”是网络安全保卫执法技术专业的专业基础课、必修课,在大学二年级春季学期开设。网络知识的理解和实践,既为学生继续学习网络安全、信息对抗、网络犯罪侦查等专业课提供支撑,又为学生在网络环境下从事公共信息网络安全监管、信息监控、攻击防御、侦查取证提供支撑 [1]。
1.2 教学内容及组织形式
“计算机网络”课程主要讲授互联网体系结构、网络建设及网络应用。通过课程学习,学生可以系统理解网络通信协议,掌握网络规划、设计、建设及运维,精通协议通信处理过程及相关网络设备组件特性,灵活利用TCP/IP参考模型知识指导解决网络安全保卫、计算机犯罪侦查工作中碰到的疑难问题。即学生对于计算机网络的学习,应当理论与实践并重,理解网络工作原理和网络工程项目实践并重。
然而,“计算机网络”课程的知识体系繁杂、互联网协议工作原理深奥难懂、实践能力培养对路由器、交换机、服务器等硬件依赖性强。为此,在教学改革过程中提出基于“教学练战一体化”的计算机网络教学设计,如下图所示。
2.考试改革的目的
2.1原有考试存在的弊端
考试是检验教学质量和效果的重要手段。传统的“期末闭卷笔试”已经不适应教学练战一体化教学模式下的计算机网络课程的考核,原因分析如下:
2.1.1将考试时间安排在期末,即所有教学内容已经完成,考试目的只是检测“教”与“学”的最终效果,虽然阅卷过程中教师可以统计分析学生对教学重点、难点的掌握程度,但因为课程已经结束,无法及时反馈学生学习效果,不能良性促进课堂教学内容、手段、方法的调整。
2.1.2采用闭卷、笔试考试形式[2][3],测试内容偏重理论及理论的运用,导致学生忽视平时积累、考前集中突击背诵,无法实现“养成素质、掌握知识、精通能力”的培养目标。
2.1.3纸质试卷无法检验“练”和“战”的效果。在教学过程中,学生要借助Packet Tracer仿真软件,Wireshark协议分析软件及硬件路由器、交换机等工具积累网络规划设计、运维管理能力。这些知识和技能的掌握程度无法通过一张纸质试卷检测和评定。
2.2考试改革的目的
考试改革的出发点在于加强理论与实践的结合,使学生通过实际动手操作,更深入地理解和掌握理论知识,灵活运用网络原理解决网络组建、应用过程中遇到的问题,这一考试改革的出发点符合公安院校应用型人才要“精于实战”的培养目标。
3.考试改革的内容与组织形式
为充分发挥考试的检验与反馈作用,“计算机网络”课程考试改革设置课堂作业、实验实训、期中测试、课程论文、上机测试五个考核环节,占比权重分别为10%、10%、20%、10%、40%。具体分析如下:
3.1课堂作业考评
课堂作业考评重点检测学生对单元知识点的理解和掌握程度。教师随堂布置作业,题目设计要紧扣教学重点和难点。通过学生的作业完成情况,教师可以及时调整教学安排,对于作业中的共性问题通过重点讲解,结合案例深入剖析,使学生克服畏难心理,将理论部分扎实掌握。
3.2实验实训考评
实验实训考评重点检测学生对软硬件实验平台的熟悉程度,考核学生网络规划、设计、组建、故障诊断与维护网络的能力。通常“计算机”网络课一学期有四个实验实训项目,教师指导完成其中的两个验证性实验。另外一个设计型实验和一个综合型实验列入考试改革考评、教师引导,学生以小组形式根据设定的网络情境,进行组网方案设计和故障诊断排除,考评侧重于方案设计、团队组织分工、网络性能评价等指标。
3.3期中测试
期中测试安排在期中教学检查周随堂进行,考核前半学期的教学重点,主要评估学生对基本知识和原理的掌握程度。期中测试以笔试闭卷或开卷形式进行,题目难度应适中或稍微增加难度。增加该环节,可以及时有效地反馈学生学习效果,提高学习主动性,坚持预习、学习、复习不间断。
3.4课程论文
增加课程论文的目的是鼓励学生在学习掌握现有网络理论体系的基础上,跟踪网络新技术与新应用的发展,探讨前沿技术及应用在公安信息化、网络安全保卫执法领域应用的现状与趋势。
3.5上机测试
基于仿真的上机测试是安排在学期末进行的综合考试,在整个考评环节中占比最大,为40%,重点考核案例分析能力、发现问题解决问题的能力。结合培养方案和教学大纲的要求,上机测试设计三个大的题目,分别考评学生网络工程、协议分析、网络原理及应用的综合知识和技能。
3.5.1网络工程题要求学生根据题目设定的情境,进行局域网组网方案设计、规划IP地址;在Cisco Packet Tracer仿真平台上进行路由器、交换机、服务器设备选型,按照规划的网络进行网络设备联网和调试;分析网络连接状态,完成故障诊断;最终在实现网络连接、设备互联互通。测试学生网络工程实践能力。
3.5.2协议分析题是对于特定环境下的网络捕包文件进行分析,使用Wireshark软件对应用层、传输层、网络层、网络接口层协议数据单元进行还原,从中提取出关键信息,测试学生根据捕获数据流重现通信主机IP地址、使用账号密码、使用的软件名称、传输数据内容等网络行为的能力。
3.5.3网络原理及应用题目属于综合性题目,从网络应用协议的工作原理、解释网络服务工作过程中遇到的应用现象出发,内容覆盖了教学大纲中的多个知识点,这部分题目实际是考查学生理论联系实际,并灵活运用理论指导实践、解决实践中遇到问题的能力。
4.考试改革实践
我校2006年建立计算机网络硬件实验室,实践教学增加了交换网络、路由网络、服务器搭建、协议分析等实验。2010年在教学中引入Cisco Packet Tracer仿真工具辅助学生课下自主学习。近年来,在教学练战一体化教学模式下的“计算机网络”改革过程中,为科学评价学生的学习质量和效果,不断调整完善考试改革内容、方法和组织形式,最终形成课堂作业、实验实训、期中测试、课程论文、上机测试五个考核环节。根据连续两年实施考试改革的实践效果,对480名学生进行听课状态、作业质量、实践能力、考试分数,以及学生学习其他专业课的知识储备能力方面进行跟踪评估,可以肯定该考试改革极大地调动了学生学习的主动性、创造性。学生能够扎实掌握计算机网络基础知识和技能,灵活运用网络知识和技能解决后续课程学习中遇到的困难。
5.结语
本文提出考试改革,采用多种形式对学生学习阶段全过程考核,可以检验课程“教”“学”“练”“战”的效果,理论与实践相结合,提高学生学习的积极性、主动性,真正提高教学质量。
参考文献:
[1]黄淑华. 网络仿真工具在警务实训中的应用研究与实践.警察技术,2012(4).
论文摘 要:《计算机网络》是高校计算机专业的一门公共必修课程。作为我国高等教育重要组成部分的地方师范院校,急需对课程教学体系、内容、方法等进行不断调整和优化,才能适应该课程教学的需要。本文主要针对《计算机网络》课程就教学体系、教学内容、教学方法等如何提高教学效果、优化教学过程等方面进行了一些切实可行的探索、实践与研究。
随着高校不断扩招,各类学生层次间的距离逐渐拉大,层次界限逐渐明晰。构架在信息技术教育这条主线上的《计算机网络》教育的难度逐步加大,出现了一些新的问题,《计算机网络》的课程体系、课程内容的组织都应当进行有针对性的调整,要改善教学方法,重视教学资源库的建设,从而达到提升大学生计算机网络应用能力。
1 教学体系研究
计算机网络技术应用广泛、实用性强,且概念众多,理论复杂,技术发展迅速。并且是一门与通信技术相互渗透、密切结合而形成的交叉科学,按传统自然方式进行教学的方式由于不能满足不同层次学生需要,已不再适合新形式的发展。因此要在《计算机网络》课程中形成适应差异,发展便于学生自主学习的教学体系,而分层教学体系可以使教师根据不同学生层次需求,适当掌握教学进度与深度,从而提高教学效率,满足水平参差不齐的学生所需。
1.1 教学目标的层次化
对《计算机网络》课程教育可采用三层次的教学模式。
第一个层次为计算机网络技术基本理论教育。该层次教育主要从完善知识结构的角度出发,为学生在计算机网络知识与技能方面打下了一个较为全面的基础,同时为后续课程服务。
第二个层次为计算机网络技术使用技能教育,该层次教育主要培养学生具有计算机网络硬件配置与调试、网络系统安装与维护、网站建设与管理的技能。进而能够解决工作和生活中的实际问题。
第三个层次为计算机网络技术应用设计技能教育。该层次教育主要是培养学生网络系统设计与施工能力,使之适应计算机学科的动态发展及与其它学科(如通讯、自动控制)的交叉应用,具有计算机网络建设、网络管理和网络维护的能力。进而成为从事计算机网络及相关领域的系统研究、设计、维护和管理的高级复合型人才。
1.2 教学过程的层次化
首先,在备课过程中要做好分层次教学的准备。根据教学目标的层次,结合教材及教学大纲的要求,针对不同层次的学生设计适合该层次学习的教学内容,必要时可补充教材上不详细的内容或进行适当的引申,明确每次课的基础内容和引申内容。
其次,在授课过程中要做好分层次教学的准备。对于低层次的学生,教师应放低要求和起点,注重讲解和演示,使其掌握必备的基本知识和技能;对于中层次的学生,教师应精讲精练,既重视基本知识与技能的掌握,又要善于引导他们独立解决问题;对于高层次的学生,在原有课本知识已巩固的情况下,教师要引申一些实例让其多加练习,给该层次学生创造独立学习和思考的机会,注重培养他们综合运用计算机网络知识解决实际问题的能力。在课堂上教师可以采用开放式教学,让学生有问题时随时可以提问、讨论,采用平等对话的方式,调动全体学生进行自我探索。在练习环节,对基本习题要使各层次的学生都能做对,较难的习题要使低层次的学生能听懂但不必要求会做,从而在不知不觉中进行分层次教学。
再次,在上机辅导中要做好分层次实践的准备。对于《计算机网络》这门课程,实验环节对于巩固学生在课堂上所学的理论知识和操作技能有直接的帮助,其实验质量的高低直接影响学生学习效果,因此教师应对实验教学内容层次化。对于低层次的学生,更多的是做验证性实验,通过实验强化基础,巩固技能;对于中层次的学生,要在验证性实验基础上加入设计性实验,在知识、技能巩固的基础上调动起学习积极性,引导他们独立思考;对于高层次的学生,应以综合性实验为主,设计一些应用性、灵活性及探索性较强、思维量大的实验。
1.3 教学考评的层次化
由于教学目标及教学过程的层次化,教师在教学进度安排、考评标准的设定等方面,既要有统一的要求,又要有高度的灵活性,形成教学考评的层次化。不能只看学生现有知识水平的高低,应考虑学生的层次,以学生在其所在层次取得的进步作为主要衡量标准,平时成绩占期末总评的比重要增加,淡化记忆性内容的测试,增加机试比重,尽量减少评估的偏差,引导学生把注意力集中在对知识点的理解和运用上。
2 教学内容组织
地方师范院校《计算机网络》教学内容的知识结构可分为3个部分,共有12章,其中第1章属于入门篇,主要介绍什么是计算机网络以及计算机网络的分类等。2~9章是计算机网络的体系结构部分,主要计算机网络的体系结构模型,以及围绕TCP/IP模型的层次结构、各层软硬件情况和基本通信原理等。第10~12章是计算机网络应用技术,主要介绍计算机网络应用工具等。
1.1计算机网络的一般概念,1.2计算机网络体系结构与协议。
2.1概述,2.2M/M/1排队模型。
3.1数据传输基本原理,3.2常用的物理层标准。
4.1数据链路层的基本概念,4.2停止等待协议,4.3连续ARQ协议,4.4选择重传ARQ协议,4.5HDLC,4.6PPP。
5.1广域网的基本概念,5.2路径选择,5.3拥塞控制,5.4X.25。
6.1网络互连概念,6.2因特网上的网络层。
7.1运输层概述,7.2TCP/IP体系中的运输层,7.3UDP,7.4TCP,7.5影响计算机网络的若干因素。
8.1IEEE802标准概述,8.2IEEE802.3,8.3快速以太网。
9.1ISO/OSI RM的高三层,9.2TCP/IP协议族的应用层,9.3域名系统DNS,9.4计算机网络管理,9.5计算机网络安全,9.6计算机网络操作系统。
10.1联网设备概述,10.2调制解调器,10.3网卡,10.4中继器和集线器,10.5网桥10.6交换机,10.7路由器,10.8建网技术,10.9网络建设方法。
11.1帧中继,11.2接入网技术,11.3计算机网络技术的发展。
12.1网络信息系统开发。
3 教学方法选择
由于地方师范院校的角色定位,这就决定了教师在授课过程中不仅仅是要传授知识,同时也是在帮助学生如何选择、使用教学方法,这一点就显得尤为重要。 转贴于
3.1 精讲多练的过程式教学方法
采用精讲多练的过程式教学方法可培养学生的计算机网络应用能力和实际动手能力。在实际教学过程中,教师以上机练习与作业为主线,将所教内容建立知识点实践体系,对每个学生根据知识点进行考核,从而提高理论教学和实践训练的整合度,发挥学生的学习主动性和创造性。这种教学法有利于学生在实践中掌握知识,更好地培养学生的操作能力。
3.2 互动式教学法
互动式教学法。教师讲课为主并辅助以学生上台讲课和自己给自己辅导的一种教学方法。通过该方法,师生在课堂上共同研究、讨论教学内容,使教师和学生之间、学生和学生之间相互取长补短,充分调动起学生的学习积极性,使学生由“要我学”变成“我要学”从而大大加强了学生的学习兴趣同时也提高了自学能力。
3.3 类比教学法
对于理论性强的教学内容,启发学生将理论知识和实际生活中的例子相比较、归纳和总结。例如:对于OSI七层模型的理解,用一个“从上海到罗马的贸易过程”的情景设置使学生能体会到为什么要给网络分成这七个层次。主要的目的是让学生知道这个参考模型存在的意义,但并不对每一层的详细功能做过多的介绍。
3.4 案例教学法
案例教学法,在计算机网络课程的教学过程中,将同轴电缆、光纤、以太网收发器、各种网卡、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上或直接将学生引至实验室,对照实物现场进行讲解。例如,模拟组建一个校园网,对所给网络设备和传输介质进行选型。这个案例可以让学生更加了解不同传输介质的特点和使用场合、网络设备的功能和应用场合、具体局域网标准的含义,使学生基本具备中小型网络设计能力、网络设备的选型能力。
3.5 任务驱动教学法
教师在使用任务驱动教学法时要把握教学内容,提出任务;然后要和学生共同分析任务,讲解重点、难点,还可以给出完成任务所需掌握知识点的有趣实例,提高学生的学习兴趣;同时要定期检查、监督任务完成的情况,做到心中有数;最后要制定一个客观、公正的评分标准。例如在讲授DNS域名系统时,对企业进行需求分析,提出任务,使学生在完成任务的同时学会DNS服务器的管理方法、工作流程,最后教师对知识进行归纳总结。
采用多种教学法,使教学过程重点突出、简单明了,充分调动了学生的积极性并掌握了相应的知识和技能。对于低层次学生,通过教师的生动讲授和自己的练习能较快、较好地掌握课程基本内容;对于中高层次学生,他们学到了许多过去不了解或没有真正掌握的知识和技能,加深了对计算机的认识与了解。
4 重视教学资源库建设
由于《计算机网络》课程课时的限制,教师不可能将重难点反复讲解,也做不到知识点的面面俱到,而作为该课程重要组成部分的教学资源库建设的重要性就凸显出来。我们在充分分析课程教学内容及学生能力的基础上,开发了大学计算机网络技术教学平台,为学生提供了课程的全部电子教案、实验指导、应用案例、重难点讲解、操作演示、示范授课等多种资源,为教师提供了素材库、试题库等备课资源。
教学资源库的建设使教学内容的载体从单一纸介质的教材向多媒体教学资源发展,教学方法也从以教师为主向以学生为主转变。通过资源库,学生可以更多的采用自学加咨询的方式学习相关内容,加深对知识点的理解,同时也锻炼了学生自学能力,促进了学生的主动性与积极性。
5 结语
作为培养学生计算机应用技能的《计算机网络》课程,我们有责任也有义务完善其教学体系,今后希望进一步加大教改的穿插力度,以改善现有教学带来的不良结果,并且结合当前教育体制改革内容,在教学内容、教学方法、教学手段、实验教学、师资队伍及资源库建设等方面进行不断探索与研究,努力培养高素质的创新人才。
参考文献
[1] 李成忠.计算机网络教学研究[J].重庆邮电学院学报(社会科学版),2004(6).
[2] 蒋中云.非计算机专业“计算机网络”课程教学方法的探讨[J].计算机教育,2009(24).
我们将计算机网络可靠性问题,通过模型化表现为图的可靠性问题,关于计算机网络模型的表现形式,多是借助概率图G(V,E)。其中结点集合V,表示的是计算机网络的用户终端,而E表现的则是计算机的链路。这种计算机网络模型概率图是图的各边和终点在正常运行情况下得到,通常图的可靠性,概括了两个问题,首先是分析问题,也就是关于既定图可靠度的计算;另一个则是设计的问题,指的是在给定所有元素后,设计出可靠度最大的图。通常图的可靠度并不方便求解,不过可以通过计算失败度,用总和1减去失效度得出可靠度。
2计算机网络可靠性的设计原则
科研人员对计算机网络设计,以及计算机网络设计的建设,总结出以下设计原则,对已规范和知道计算机网络可靠度的优化,这些原则起到了重要作用。原则一:按照国际设计标准规定,借助开放式的计算机网络体系结构,将异构系统进行连接,或者将异种设备相联系。这一设计原则具扩展与升级的能力。原则二:计算机网络可靠性的设计,其实是将设计的先进、成熟,以及使用与通用等特性的完美结合。计算机网络技术的程序与先进,首先需要将网络拓扑结构的实用性与通用性相结合。原则三:计算机网络的互通能力要强,可以实现多种通信协议。原则四:计算机网络要有较高的安全性与可靠性,同时还要具备冗余能力以及容错能力,管理性要强,此外网络管理软件要现金,选择的网络设备要支持SNMP和CMIP。原则五:选择的计算机网络链路的截止一定要保证质量,如此才能够保证主干网足够大的带宽,且实现网络良好的响应速度。原则六:保护当下对计算机网络的投资,对现有资源进行充分利用,合理的分配硬件设施、网络布线系统,合理的调用网络操作系统与网络应用软件。原则七:计算机网络的可靠性,在设计过程中要尽可能的提高性价比。
3计算机网络可靠性优化的方法
通常从两方面着手,来改善计算机网络的可靠性。一方面,提供计算机网络的可靠性是从相关的部件着手;另一方面,则是增加计算机网络相应的冗余部件,这样不但使计算机网络功能的需求得到满足,而且也极大地提高了计算机网络的可靠性。此外,这种形式也提升了计算机网络建设的成本投入。一般计算机网络可靠性的优化方法,通常采用的方法分别是试凑方法和分层处理方法。
3.1关于计算机网络优化的试凑方法
关于试凑方法,指的是将适合计算机网络可靠性要求的方法研究出多种,然后通过比较各个方法所需要的费用来选择。一旦出现这种情况,我们一般情况下,都会在多个设计方案中,选出比较好的方法,或者通过对各个方案的比较,选择一个既省时又节省费用的方案。
3.2关于计算机网络优化的分层处理方法
计算机网络首先是一个多层次的系统,对计算机网络可靠性的要求,换言之就是对各个层次的可靠性的要求。由此,关于计算机网络优化的分层处理方法,其作为由美国国防部提出的完整方案备受重视。分层处理方法将计算机网络分为4个层面,分别是服务层、逻辑层、系统层以及物理层等层次,在对各个层次的可靠性通过具体的测度指标定义之后,再对可以提高可靠性的技术与保障措施进一步规定。不过,关于计算机网络优化的分层处理方法的应用,如何进行分层,如何对各个层次进行协调,以最终保证可靠性测度指标达到最佳效果,依然是我们未来需深入研究的一个重要课题。
3.3关于计算机网络可靠性设计策略
论文摘要:计算机网络课程在高职院校中作为一门基础课程,在教学中我们发现了诸多的问题,教学缺乏特色,教学手段模式单一等,都影响着教学效果,本文剖析了当前高职院校中网络课程教学中的主要问题予以分析,并提出相关的建议。
一、高职院校计算机网络课程教学的现状
(一)教学手段方法单一陈旧。在调查中我们发现部分高职院校计算机网络课程教学仍采用传统的教学模式——填鸭式教学,并且多数教学重心放在理论传输上,忽略了课程本身的实践应用性特点,网络课程其本身就是一项实践动手能力要求较强的学科,需要讲解过程中对于一些知识点进行深入的剖析,但是目前的黑板式的单一教学方式导致学生对于网络技术的认知度下降,教学效果不佳。(二)教学内容设置理论知识多,实践应用操作少。笔者在教学中深感,当前高职院校计算机网络课程教材中,所涉及到的内容仍偏延续高校教材模式,其内容理论知识点较多,需要实践操作的内容较少,极度的偏离了高职院校培养人才的目标定位,另外也偏离了计算机网络课程本身的课程特点,学习计算机网络课程教材和教学如果使学生没有学到具体的实践操作知识,这样的教学就是失败的,使得学生空有一身理论知识,但实践的动手操作能力却是完全的丧失,对于这一点在我们的调查了解中越到的较多,亟待我们给予解决。(三)缺乏配套的网络原理和实用技术实验室。计算机网络课程本身的很多知识点就需要学生动手操作去完成,但是当前的教学中计算机知识理论内容抽象、空洞,学生很难理解和掌握,无法将所学的课本知识融会贯通,从而使学习的积极性大打折扣。同时,实验教学内容简单,效率低下,学生所做实验照书本依葫芦画瓢,没有开拓创新。实验室的设备单一,满足不了当前实验需要,或只重视理论而忽视了实验环节,而网络技术日新月异,网络标准、网络产品层出不穷,学生在课堂上纯粹的理论学习,没有接触实物,没有亲自动手组建过一个哪怕是只有两台计算机组成的最小的网络,学生对网络设备结构和功能缺乏感性认识,设计时只能照搬照抄,课程难以达到教学的基本要求,学生的社会实践适应能力下降。资源紧张,课程设置内容不合理这点严重阻碍着计算机网络课程的健康发展。(四)考试评价方式单一。目前,高职院校计算机网络课程的考试仍沿袭折闭卷考试的模式,所测内容仍以理论知识为主,强调学生专业理论的熟练程度,实践能力的评价与考核项目根本没有,这样导致了学生在课程学习方面就会出现偏差,应试学习模式,另外,很多能力较强的学生往往由于理论知识掌握的一般而不能充分的表现出其的特点优势,缺乏全面性考虑。
二、促建高职院校计算机课程改革的对策
(一)注重实践动手能力培养,突出办学宗旨。高职教育主要培养的是应用型人才,应用型人才不一定要掌握完整的知识体系,但是动手实际操作的能力要增强,以此来更好的适应社会的需求,因此,在教学中应该注重知识实际操作能力的培养,从另一个角度来看,在传授实践操作的知识过程中学生的兴趣值和关注度表现的更高,相对于过多的理论型传述式教学中学生对于大篇的理论常常感觉不知道有何用处,而不能够完全的理解,对其学习后续内容增加了难度,思想上也更容易产生消极情绪,从而降低学习积极性。比如,网络技术的教学应减少与实际应用技术关联不大的知识传授,增加一些常用网络操作系统的配置、使用等。(二)科学选择教材,优化教学内容。 计算机网路课程的一个显著特点就是技术发展更新速度较快,不断的新产品,新技术陆续更新,因此,教材的内容时常会出现脱节的现象,不利于课程的开展,在高职计算机网络课程的内容中,应加强对网络应用和实践性的介绍,要介绍一些新技术、新的网络产品,体现出先进性。高职院校的教材要区别于普通本科院校的教材,所授基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点,专业课教学要加强针对性和实用性的原则,以基础理论“必需和够用”为前提,调整理论教学内容,增设网络实验的内容,加强应用性、实践性,力求做到基础性、系统性、科学性、先进性、应用性、实践性的统一。(三)灵活运用教学模式。根据计算机网络课程的特点,并且针对不同教学内容采用不同的教学方法,可以达到意想不到的教学效果,例如:①多媒体教学方法。可以利用其来讲解一些抽象,较为难理解的知识,用PowerPoint等课件将知识点制作成动画,可大大提高课堂效率。②类比教学方法。用实际应用和生活中人们熟悉的事物与计算机网络中的概念、基础理论进行类比,让学生加深对于网络知识学习的认识度,让学生切身的感觉到知识的学以致用。比如在讲计算机网络的体系结构和协议时用人们熟悉的邮政系统进行类比;讲TCP和UDP时用打手机和打传呼来进行类比等。③参与式教学方法。改变传统课堂教学中以教师为主、学生为辅的“我教你学”的被动方式,激发学生的主动参与意识。(四)考试环节的科学化。考试作为学生阶段性学习的一个评价方面,科学、合理、公平、客观的考试,一直是多年教学改革探索的问题。而计算机网络课程是一门理论性、应用性、实践性很强的课程,只用闭卷笔试的方法,很难全面、客观的评价一个学生的真实水平。应采取理论与实践、开卷与闭卷相结合的方式进行。例如,对计算机网络的基本概念、基本原理部分可采取闭卷笔试的方式,在准备考试的过程中,学生把所学的理论和概念全面复习,这样也利于培养学生的总结、记忆能力。而对于局域网的构建、安装、配置等内容可以采取机试进行,再加上学生平时的实验操作,从几个方面给学生一个全面合理的评判成绩。
参考文献:
[1]徐敬东等.计算机网络[M].北京:清华大学出版社,2005
关键词:计算机网络;分类教学法;广度优先;深度优先
随着计算机网络的广泛应用和技术发展,社会对各个层次的人才需求已变得非常迫切。学生在校期间必须要练好扎实的基本功,才能更好地适应社会。作为一名教师,需要帮助学生积极主动地去学习,在教授一门课程时应该要知道学生有哪些知识点不容易掌握,以及为什么不容易掌握。要达到这个目的,教师需要对自己所教的课程开展教学研究。对于应用型学科专业的计算机网络教学,重点是要强调基础知识和应用技术的统一。通过多年的教学研究和教学实践,笔者总结出了比较适合计算机网络课程的分类教学方法:广度优先与深度优先教学法[1]。
1计算机网络课程的特点
1) 计算机网络是计算机与通信这两个学科交叉发展的产物,而近年来,计算机与通信已成为两个发展最快、应用最广的学科。学生在学习计算机网络时必然会涉及到计算机与通信两个方面的基础知识。
2) 从20世纪60年代以来,计算机网络技术自身已经形成了比较完善的体系。由于应用广泛,以致网络技术发展得十分迅速,网络知识更新快,不断地出现新的技术和新的术语。对于这样的一个领域来说,要学好它,最重要的是要学会处理网络问题的最基本方法,掌握网络中最基本的工作原理。而面对不断变化的技术,应该要具有不断跟踪和学习的能力。
3) 计算机网络课程中,知识点的组织主要遵循分层结构模型,但又不拘泥于分层结构模型。一般以Internet技术与高速网络技术为主线,同时加入网络发展的最新技术和成果。
2教学方法的讨论
对于计算机网络课程,可以对不同的知识点分类,采用不同的教学方法。在该课程中,新的信息、概念与术语很多,涉及的知识面比较宽。由于教学学时的限制,教师很难将所有知识点讲全讲透。对于这样的知识点,适宜采用广度优先的组织方法,以提高学生掌握新知识的能力为出发点组织教学。而计算机网络课程按照分层的思想来组织知识点,每一层都有其基本的技术特点和网络协议。如果完全按照传统的教学模式去讲解基本理论,学生会感到枯燥和抽象,难以接受。这种情况下,适宜采用深度优先的组织方法,以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力为重点组织教学。
2.1对于广度优先内容的教学安排
2.1.1计算机网络概论部分
第1章是计算机网络概论部分。这一章从内容上来说,新的知识、概念与术语很多,每部分的难度不大,但涉及的知识面比较宽,适合采用广度优先的组织方法。对于这样的章节,教师都希望一次课就把它讲完,在短时间内,教给学生很多知识,但这样的教学效果一般都不太好,很难在课程教学中启发学生学习的主动性。在第1章的教学中,笔者主要从两方面进行了改进。
一方面,教师尽量少讲一些,主要要求学生自学。要求学生通过写读书笔记或论文等形式进行知识点的总结,以组织讨论或学生报告的方式来达到教学目的。读书笔记或论文作为作业计入平时成绩。这样在调动学生学习主动性的同时也可以培养学生的自学能力。
另一方面,要教会学生真正发挥网络的功能,通过互联网来学习网络课程。要求学生通过网络主动地检索有关网络与互联网的最新知识。学生可以选择一个感兴趣的问题,通过互联网检索文献,提交一份论文。挑出比较好的论文在课堂上公布与点评,让大家
相互学习。这样使学生逐步建立正确的网络使用目的,学会好的学习方法,提高学习网络知识的兴趣。
2.1.2其他章节中的新技术部分
在其他章节中,除了基本技术与理论以外,还会有很多的新技术、新知识,教师很难将每一部分都讲全讲好。这些部分也适宜采用广度优先的组织方法。将教材中没有整理出来的或者是整理出来了但分析得不太透的内容罗列出来,如表1所示,让学生从中挑选感兴趣的题目进行较深入的研究,将研究成果以专题报告的方式提交。这样做能够提高学生主动获取知识的能力,同时培养学生接受新知识与继续学习的能力,只有这样,学生才有可能适应网络技术的快速发展。
通过分析学生的专题报告,发现不同类型的同学所喜好的题目类型也是不一样的。对于喜欢挑战计算机技术的同学,他们对计算机及网络方面的技术细节更感兴趣,如第1、3、4、8、17等题目。而对于平时喜欢在网上闲逛、聊天、玩游戏的同学,则更倾向于应用性较强的课题,如第15、22、32等题目。学生平时在上网过程中遇到过相关问题,却又不知该怎么解决。通过完成作业,使得同学们知道对于他们所关注的问题,已经有哪些人在研究,都采取了什么方法,目前进展到了什么程度。学生反映,完成这样的作业,使他们切实地感觉到了计算机网络知识的重要性。他们发现,以后再遇到自己感兴趣的问题时,可以利用网络来寻求帮助。教师通过这样的方法,有目的地引导学生积极主动地学习网络新技术和新知识,使得学生的学习积极性得到了很大的提高。
2.2对于深度优先内容的教学安排
尽管计算机网络课程所涉及的内容很多,但是和其他学科一样,网络技术也是在发展过程中不断完善和提高的,它也有一个很自然的发展轨迹,这正体现出了学科的体系。面对快速发展的技术,我们只能从网络最基本的原理出发,总结提炼,让学生能够循序渐进地了解技术的发展过程,理解网络的基本设计思想。学生只有能够接受处理网络问题的基本方法,了解网络技术的基本知识,才有可能在此基础上继续学习新的知识,以不变应万变。对于网络基本技术的学习,如果整个教学过程一味地强调对概念的理解,从概念到定义,学生最终也很难真正理解和学会这些内容。这样的知识点适宜采用深度优先的组织方法。
2.2.1概念与实例的结合
对于深度优先内容的教学,笔者设计了大量生动的图例和实例说明,以避免枯燥的陈述。并对每章具有很好代表性的例题和习题做了精选,让学生通过做练习,将概念与实例结合起来,引导学生主动学习,深入理解知识。
以第6章网络层为例,本章的内容围绕着IP协议展开,通过本章的学习可以进一步为研究互联网工作原理与实现技术打下坚实的基础。而像IP地址这样的内容,学生往往很难掌握。可以结合实例给学生讲解IP地址的划分问题,让学生能够更轻松地理解地址划分的相关概念。结合校园网中的IP地址划分问题,让学生反复练习,在实践中更进一步地掌握IP地址划分技术,提高网络应用能力。
2.2.2教学手段的改革