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【关键词】计算机网络 网络安全 安全防范
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009―914X(2013)35―494―01
前言:信息化和网络化是当今世界经济和社会发展的大趋势,计算机技术和网络技术已深入到社会各个领域,人类社会各种活动对计算机网络的依赖程度已经越来越高。但随着网络信息资源的开发与共享的需求不断增强,网络的应用的范围越来越广,随之而来网络的安全问题也越来越多。一方面,网络用户成分越来越多样化,出于各种目的的网络入侵和攻击越来越频繁;另一方面,网络应用越来越深地渗透到商务、金融、国防等等关键要害领域,网络安全日益成为与国家、政府、企业、个人的利益休戚相关的大事。网络安全问题已成为信息时代人类共同面临的挑战,网络信息安全问题成为当务之急,如果不很好地解决这个问题,必将影响我国信息化的进程。在本研究中将对网络安全防范作以简单的探讨。
1.什么是计算机网络安全及其现状
计算机网络安全是指“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏”。网络安全从本质上讲就是网络上的信息安全。计算机安全的定义包含物理安全和逻辑安全两方面的内容,其逻辑安全的内容可理解为我们常说的信息安全。而网络安全性的含义是信息安全的引申,即网络安全是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。目前,随着网络规模的飞速扩大、结构的复杂和应用领域的不断扩大,出于各种目的,盗用资源、窃取机密、破坏网络的肇事者也越来越多,网络安全事件呈迅速增长的趋势,造成的损失也越来越大。在Internet 网络上,因互联网本身没有时空和地域的限制,每当有一种新的攻击手段产生,就能在一周内传遍全世界这些攻击手段利用网络和系统漏洞进行攻击从而造成计算机系统及网络瘫痪。蠕虫、后门(Back- doors)、Rootkits、DoS(Denial of Services)和 Sniffer(网路监听)是大家熟悉的几种黑客攻击手段。但这些攻击手段却都体现了它们惊人的威力,时至今日,有愈演愈烈之势。
2.常见攻击计算机网络安全的手段
目前,攻击计算机网络安全的手段十分广泛,但是常见的大致有以下几种:①特洛伊木马。特洛伊木马程序技术是黑客常用的攻击手段。它通过在电脑系统隐藏一个会在 Windows 启动时运行的程序,采用服务器/ 客户机的运行方式,从而达到在上网时控制用户电脑的目的。②邮件炸弹。电子邮件炸弹是最古老的匿名攻击之一。通过设置一台机器不断地大量地向同一地址发送电子邮件,攻击者能够耗尽接受者网络的带宽,占据邮箱的空间,使用户的存储空间消耗殆尽,从而阻止用户对正常邮件的接收,妨碍计算机的正常工作。③过载攻击。过载攻击是攻击者通过服务器长时间发出大量无用的请求,使被攻击的服务器一直处于繁忙的状态,从而无法满足其他用户的请求。④利用计算机服务端口进行攻击。有些计算机的应用软件在设计过程中考虑函数指针和边界条件时不够全面,从而导致了地址空间出现了安全漏洞的问题。例如应用软件不能处理一些特定的请求和报文,使应用软件无法正常的运行,直接导致了软件或系统的瘫痪。⑤利用扫描及嗅探器进行的攻击。扫描主要针对的是系统的漏洞和网络的搜寻,目的是为了进行信息的窥探和有用信息的收集,从而发动严重的恶意攻击。嗅探器主要是通过计算机网络接口截获目的地作为其他计算机的报文。目的是被动地监听网络通讯的数据并对其进行分析,从而收集账号、密码和口令等大量的信息。
3.常见计算机网络安全问题防范技术
针对各种各样的计算机网络安全问题,目前有效的防范技术有以下几种。①网络安全的审计和跟踪技术。审计和跟踪这种机制一般情况下并不干涉和直接影响主业务流程,而是通过对主业务进行记录、检查、监控等来完成以审计、完整性等要求为主的安全功能。审计和跟踪所包括的典型技术有:入侵检测系统(IDS)、漏洞扫描系统、安全审计系统。②虚拟局域网(VLAN)虚拟局域网(VLAN)能够赋予网络管理系统限制 VLAN 以外的网络节点与网内的通信,可防止基于网络的监听人侵。③非对称加密。加密密钥和解密密钥不同,并且不能从一个密钥推导出另外的一个密钥,密钥被分解成公开密钥和私有密钥两种,从而加强了信息的保护力度,而且基于密钥对的原理很容易的实现数字签名和电子信封。④防火墙。防火墙是特定的计算机硬件和软件的组合,它在两个计算机网络之间实施相应的访问控制策略. 使得内部网络与 Internet或其他外部网络互相隔离、限制网络互访,禁止外部网络的客户直接进人内部网络进行访问,内部网络用户也必须经过授权才能访问外部网络。⑤数据加密技术。数据加密技术就是对信息进行重新编码,从而隐藏信息内容,使非法用户无法获取信息的真实内容的一种技术手段。数据加密技术是为提高信息系统及数据的安全性和保密性,防止秘密数据被外部破析所采用的主要手段之一。⑥网络安全管理措施。网络安全管理策略包括:确定安全管理等级和安全管理范围;指定有关网络操作使用规程和人员出入机房管理制度;制定网络系统的维护制度和应急措施。⑦网络病毒的防范。在网络环境下,病毒传播扩散快,仅用单机防病毒产品已经很难彻底清除网络病毒,必须有适合于局域网的全方位防病毒产品。学校、政府机关、企事业单位等网络一般是内部局域网,就需要一个基于服务器操作系统平台的防病毒软件和针对各种桌面操作系统的防病毒软件。⑧提高网络工作人员的素质,加强网络安全责任提高网络工作人员的管理素质也是一项重要的任务。对工作人员要结合硬件、软件、数据等网络系统各方面进行安全教育,提高工作人员的责任心,并加强业务技术培训,提高操作技能,重视网络系统的安全管理,防止人为事故的发生。
4.结语网络安全在技术上必须采用纵深配置、多样性的技术手段进行动态防守,并保证在新的技术条件下同样有效。计算机网络安全防护是一项复杂的系统工程,涉及技术、设备、管理和制度等多方面的因素,需要综合各种计算机网络信息系统安全技术,将安全操作系统技术、防火墙技术、病毒防护技术、入侵检测技术等综合起来,形成一套完整的、协调一致的网络安全防护体系。网络安全是一个体系概念,包括法律、管理、技术等各个环节。网络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,在看一个内部网是否安全时不仅要考察其手段,而更重要的是对该网络所采取的各种措施,其中不光是物理防范,还有人员的素质等其他“软”因素,进行综合评估,从而得出是否安全的结论。在我国,网络研究起步较晚,网络安全技术还有待提高和发展。另外,为了确保网络的安全运行,我们还要建立严密的管理制度,制定完善的管理措施,提高人们对网络安全的认识,加强伦理道德教育,完善法律、法规,对计算机犯罪进行法律制裁。
参考文献:
关键词:专题研究;计算机网络技术;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)45-0062-02
一、专题研究法在《计算机网络技术》课程中应用的特点
1.将“小型讲座”引入课堂教学。在传统教学中,教师按照教材的章、节、目进行授课,讲授的内容与结构完全按照教材编写的思路进行,学生和教师的思路都受到了教材的束缚。专题研究法教学则打破传统教学对教师的束缚,教师按照自己的思路将《计算机网络技术》教材分成三大主线和15个子专题,每一个子专题都以一个小讲座的形式进行讲授,教师以学者的身份将每个子专题的内容以自己的方式呈现给同学。在以往的教学中,都是由一位老师将教材从头讲到尾,而专题研究式教学方法则改变这种教学方式,让每个专题中有专长的教师轮流教学,成立一个专题小组。这样教师也可以通过相互协调合作,将集体的智慧运用到《计算机网络技术》这门课程中,更好的为同学服务。
2.改变了以往偏重知识单向传授的教学方法。从教的层面看,如今教师已不再是以往的传授者的身份,他更多的是以学生的合作者、引导着、通向成功的领路人这样一个身份存在。教师在整个教学过程中也不再是课堂的主宰者,而是将课程内容“讲”给学生变成“导”给学生。在教学过程中,教师导入环节,仅向学生描述本专题的培养目标和重点难点即可,讲授过程中,让学生将课前预习和听课过程中未明白的问题,以提问和质疑的方式表达出来,教师在现场答疑或组织同学讨论,使学生有互动过程,并能从中找到问题的答案,从而使学生主动参与各个专题的自主研究,调动积极性和创造性,培养了学生解决问题的能力,形成良性循环。
从学的层面看,学生真正成为了课堂的主体,学生带着问题走进教师,可以对老师的问题提出质疑。教师将每个专题介绍给学生,学生自己便可以提出问题,发现问题,最终解决问题,这样可以使学生学习的过程转变成自学的过程,一方面培养了学生自学的能力,另一方面,学生在寻找问题解决的过程中能体会到学习的乐趣。学生的积极性和主动性在日益激发的情况下就会形成一种习惯,最后便会掌握自学的本领。专题研究法教学充分展现当代社会最具生命力的“以学生发展为本”的氛围,展现出师生在良性互动中实现“教学相长”的境界。
二、专题研究法在《计算机网络技术》课程中的实施过程
1.准备阶段。在专题研究法教学的准备阶段,教师一定要对教材有深刻解读,理解,再创造。《计算机网络技术》这门课程的教材内容较为零散,这就要求教师要按照一定的标准划分专题,并且要求各个专题都要自成体系,并有一定的逻辑性和完整性,这是总体要求。按照以上要求,教师要对三大主线和15个专题进行深入研究,围绕专题收集相关信息,使专题不局限于教材,强化知识深度,并形成自己的观点和讲授方式。此外,教师还要充分地“备”好学生,将学生可能遇到的问题,以及在听课过程中会产生哪些疑问,尤其要注意学生可能会出现的知识盲区和知识的误区,使教学有的放矢。
2.实施阶段。在授课的过程中,教师应像一位演讲者一样,将自己所要讲的专题讲授给同学。在讲课过程中,教师要注意自己语言表达能力,将整个专题完整地讲授出来,在每个专题讲授过程中,都要求教师设置如下环节:研究背景,研究意义,研究内容,研究方法、工具,结论,存在问题。除此之外,教师还应运用多种教学手段构建教学内容的立体表达。传统的“粉笔—黑板”式教学手段,在现代教育中已不是唯一的教学手段,这就要求教师运用多种教学手段,如多媒体教学等。教师可以将每个专题精心编制PPT课件、Flas、操作视频演示等辅助教学手段学。《计算机网络技术》课程中的概念、原理、工作过程大多较为抽象,单纯用文字叙述,学生难以理解,用到上述方式可以做到图文并茂,提纲挈领,让学生更容易理解、掌握,便于学生理解和自学,提高教学效果。
3.总结阶段。教师在课程讲授结束后,要对整个课堂效果进行评价,考核形式采用笔试和撰写论文方式。笔试设置在每学期期末,考试范围是所有专题,而论文撰写安排在每个专题结束后。论文要求以创新思想为指导,及时反映计算机网络技术的最新知识和科技成果。通过论文撰写提高学生科学研究和撰写研究文档的能力,为学生今后的论文写作打下基础。教师根据学生论文撰写情况总结经验,及时修改下一个专题教学方案。
三、专题研究法在《计算机网络技术》课程教学过程中存在的问题
与传统教学方法相比,专题研究教学方法有着许多优势,但作为一种新的教学模式,其实施过程会存在各种各样的问题。
1.部分教师的教学方式已成固定模式,难以适应专题研究教学方法。传统教学方法在《计算机网络技术》教师教学过程中已成为思维定式,以“教师为中心”的教学观念在大部分教师脑中已经根深蒂固,教师权威现象普遍存在。即便使用了专题研究法,学生仍然不敢提问,不敢对教师的问题提出质疑,没有自己的观点,从而削弱了专题研究教学方法的效果。
2.教师素质和能力的不足导致专题研究教学方法难以实施。在《计算机网络技术》教学过程中,许多教师虽然接受了专题研究法的理念,并将这种方法应用到实际教学中,但由于自身能力的不足,难以将每个专题完整的有逻辑的呈现给同学,部分教师在专题的设置上考虑不周,对专题研究不够深入,导致专题的设计缺乏科学性,体系不完整。这样教师很难驾驭专题研究式教学方法,难以满足学生对知识的要求。
3.学生能力参差不一,难以参与到专题研究中。在实际教学过程中,每个学生的能力并不一样,有的学生基础知识比较扎实,在课堂就会很快地参与到专题研究中,表现地也较为活跃。对于学习能力较差的学生,并不能完全融入到课堂中,专题研究法需要同学也有很强的逻辑性,这样,对于有些学生来说专题教学方法并不适合,他们就会在课堂上表现的较为沉默,长期下来,就会缺乏自信心和积极性,影响学生对知识的学习。
四、总结
专题研究法在教学中具有独到的特色和优势,这些优势有利于《计算机网络技术》教学理念得到全新的创新。专题研究法这种教学方式既尊重了学生在学习中的主体地位,同时也有效发挥了教师教学过程中的主体性,从而教学真正迎合了教学相长的本意,在互动中实现教师“传道、授业、解惑”。当然,专题研究法在实施过程中存在一定问题,只有发挥其优势,弥补不足,才能是专题研究法在教学中得到普遍应用。
参考文献:
[1]吴功宜.计算机网络高级教程[M].第3版.北京:清华大学出版社,2011.
一、现在高校《计算机网络技术》教学不足的地方
现在高校中的《计算机网络技术》教学没有非常明确的教学目标,只是根据课本知识进行一定的讲述,教学师资力量不够强大,有的甚至不能跟上计算机网络技术方面日益发展的要求;还有的学校教学设备有限,学校的网络平台有限:要么是小型的局域网,要么是提供网络信息的校园网。在现在的教学模式中,教师往往更加重视理论知识的讲解而忽略了将理论联系实际,在实际教学中,学生往往不能自主的使用学校的教学资源或者不够分配,这些情况都使学生的学习陷入被动中,不能深入锻炼自己的能力。
另外,教师在进行教学的时候,教学手法比较单一枯燥,这样很难提起学生的学习兴趣,教学内容相对比较陈旧,没有及时地将世界先进的计算机网络技术方面的信息及时传达给学生,不能激起学生的好奇心,还有的学校在进行《计算机网络技术》教学的时候,将理论与实际脱离,导致学生学过的知识不能得到及时地巩固和反馈。
二、有效的高校《计算机网络技术》教学改革措施
(一)更新教学内容,加强教学设备
由于社会的发展,对计算机网络的应用需求日益增加,计算机网络方面的技术也得到极大的发展,内容更新很快,计算机网络新技术层出不穷,比如1999年ATM风行一时,用来提供园区网,但现在随着千兆以太网、万兆以太网的出现,及对QoS的保证,渐渐地削弱了ATM的部分市场并被淘汰。在进行教学的时候应该及时地对教材内容进行调整,尽量向前沿的信息技术等方面靠近,这样学生毕业之后能够更加迅速地熟悉业务知识,了解当前的计算机网络现状,所以网络课程的教学要保证教学内容与时俱进,具有一定的前瞻性。
另外一方面,就是要更新学校的教学设备,首先要保证每个学生都可以及时地将所学知识进行温故,或者教师可以直接在计算机网络教室进行授课。由于应用需求的推动,计算机网络相关技术发展迅速,内容更新快,所用教材在内容上虽然不断地进行更新调整,但是教学内容仍然难以跟上网络科学的发展。网络知识是学生毕业后,科研与工作所必需的基础知识与技能,因此网络课程的教学必须要保证教学内容组织要有足够的前瞻性。
(二)加强师资队伍的培养
高校《计算机网络技术》教学中,教师充当着重要的角色,要提高《计算机网络技术》教学的教学成果,首先需要提高教师的专业教学素质,教师具有开阔的视野才能带领学生关注前沿技术,才能更好地将计算机网络方面先进的教学方法和教学手段运用到教学中,教师可以与学生互动、与学生角色对调等,以此来提高学生的课堂参与积极性,教师可以组织班上的同学进行抢答或者电脑操作比赛,比如:在讲解ISO参考模型的意义、内容、方法时,可以让学生先进行预习,在课堂上组织学生抢答,这样促进学生自主学习、主动参与学习,便于进行知识的讲解和学生的掌握。
(三)创设有趣的情境教学模式
由于《计算机网络技术》的教学难点较大,如果学生一味的是被动学习,很难集中精神,教师在进行教学的时候应该创设有趣的情境教学。对于一些比较抽象的概念可以采取类比的手段,而难点、重点需要反复的解释和讲解。加强师生之间的互动,例如:在讲解网络的定义的时候,教师可以采取提问的方式——教师问:信息时代,人们学习、工作、娱乐的时候都要“上网”、“浏览下载”、收发“电子邮件”等,这些都是计算机网络促成的,那请同学们解释一下什么是网络?这样可以引导学生进行思考,然后教师给以引导,将书本上的定义用通俗易懂的语言来表达,这样更便于学生记忆和理解。
(四)加强理论联系实践环节教学
由于《计算机网络技术》是一门实践性很强的课程,在进行教学的时候,应该注意将理论联系实践,学生尽量在机房学习,对于需要实际操作的部分,可以在学校的机器中组建局域网、安装Active Directory 、安装DNS、配置Web 服务器和FTP服务器、配置邮件服务器等内容,让学生得到锻炼,课后系统也可以自动清除数据。在教学需要边讲边做的实验内容时,学生就可以直接在电脑室进行,例如:用TCP/IP协议分析仪讲解,可以让学生们亲眼观察网络协议的运行过程和产生的结果,进而提高学生的独立思考、互帮互助和创新能力,而且这样也更加便于学生对知识的掌握。
总结
《计算机网络技术》教育是一项面向现代化、世界和未来的教育,具有很强的时代意义,学生不仅要知道其原理,了解其发展,也要关注其走向。《计算机网络技术》课程具有很强的实践性,在进行教学的时候要对《计算机网络技术》课程的理论和实验教学内容进行系统规划,使理论教学有实践教学支撑,保证《计算机网络技术》教学实用、真实、新颖;教育工作者要不断地进行经验的总结,与时俱进,促进《计算机网络技术》教育的改革朝稳定健康的方向发展。
【参考文献】
关键词:民族高校;计算机网络课程;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
民族高等院校是面向民族地区和少数民族学生 的院校,民族高等院校的本科教学质量与教学改革工程,是我国高等教育质量工程的重要组成部分,也必然是我国高等教育质量工程的难点所在。以大连民族学院为例:学校学生生源来自28个省市自治区;56个民族成分,少数民族学生占65%,来自西部民族地区的学生占81.26%;生源个体差异较大,入学分数从260分到600分不等。这种生源的不平衡性和文化的差异性,使我们所肩负的为少数民族地区培养具有创新精神的应用型人才的任务更为艰巨。
该课程的主要任务和目标是使学生掌握在信息化社会建设过程中所必须具备的计算机网络理论知识及实践知识,培养学生的学习计算机网络前沿技术的意识。“计算机网络”课程是计算机专业的一门专业主干课程,通过本课程的学习,学生应掌握计算机网络的基础知识,了解数据通信的原理,熟悉计算机网络的组成与体系结构、TCP/IP模型,掌握局域网工作原理及应用,了解计算机网络的发展趋势,从而为今后从事计算机网络的应用、设计与开发打下基础。
“计算机网络”课程在传统上属于理论课程范畴,因此在讲授过程中往往片面地追求理论的阐述,却没有注重对理论的应用与实践,人为地割裂了网络理论和网络技术的联系,使学生不善于利用所学到的理论知识与方法分析解决实际问题,并且教学中多以OSI七层网络体系结构为教学重点,而真正在实际中有重要应用的TCP/IP模型往往被忽视,使得学生在学完课程后只能说出几个抽象的网络层次,甚至连最简单的TCP/IP协议的配置都不会应用。为了改变理论教学与实践教学脱节的现状,近年来我校对计算机网络课程从教学目的、内容、方法、手段等方面进行了一系列的改革,得到了一些成果和经验,同时也存在一些有待于做进一步研究的问题。本文对我校几年来计算机网络课程教学改革的实践进行了简要的总结。
2课程改革实施方案及过程
2.1通过转变教学观念促进教学改革
教学内容、教学手段、教学方法及教学效果等评价方法都是教学观念的外在表现。所以改变教学观念是进行教学改革的前提。民族高校的人才培养体系要求教师以树立“理论联系实际”的科学教学观为核心,进而树立“教师不仅是知识的传授者,更重要的是教学过程的组织者、指导者、促进者”的教师观;树立“以培养学生创新精神和实践能力为重点”的教学质量观;树立“自主、合作、研究”的师生协同学习观;树立“注重过程,促进发展”的教学评价观。
综合以上认识,我们认为民族高等院校的“计算机网络”课程的教学应该理论与实践并重。为此需要改变只有教师在课堂上灌输知识,教学内容重经典理论、轻实践技能,实际应用不足的教学体系,教师应该通过讲解理论、概念及方法,引导学生应用这些理论、概念及方法解决实际问题,以达到学以致用的目的。
2.2教学改革的主要内容
(1) 确立新的课程体系结构
计算机网络以及Internet是当展最快的信息技术之一,计算机网络课程的内容非常庞大复杂,对于计算机科学与技术专业的学生,我们提出计算机网络课程的教学目标是:使学生能够深刻理解网络的相关协议和标准;熟练掌握组建网络的工程技术;学会正确有效地管理、配置和维护网络。设置的课程内容既包括计算机网络理论的经典内容,也包括具有一定深度的前沿知识,与国际网络教学最新发展保持同步,在教授网络课程时以目前事实上的工业标准TCP/IP网络体系结构作为主线,以Internet作为实例来讲解网络原理的应用,同时力求不断引入网络新技术。计算机网络课程的总体内容如表1所示。从表1可以看出:新的课程体系结构精简和整合了教学内容,打破了过去按照OSI 7层体系结构进行授课的传统教学方法。在不影响课程体系的完整性的条件下,适当地减少理论部分的难度,以易于理解的角度把网络经典理论作为网络应用技术的基础知识加以讲解。最后引进TCP/IP协议的应用实例――Internet。
(2) 运用基于Web的计算机网络课程辅助教学手段
我们为计算机网络课程建立基于Web的辅助教学系统,其中包括:基于Web的CAI课件开发、基于Web的网络教学平台,通过搭建这个全天候、个性化的网络教学平台,实现网络技术与教学的结合,以便因材施教。实践证明,基于Web的计算机网络课程辅助教学系统在应用到教学领域后,发挥了巨大优势,突破了单一的班级授课的模式,使学生生动活泼地学习,发挥个性特长,且不受时空限制。图1、图2所示分别是基于Web的计算机网络课程辅助教学系统以及计算机网络课程CAI课件。
(3) 确立层次化的实验课程教学方法
多民族学生、各层次学生存在差异是基本事实。根据因材施教原则,我们在计算机网络课程实验课程的安排和组织形式上充分考虑到学生能力的不同,采取多层次的教学模式,即采用三层次教学法来构建层次化的实验教学。
第一层次实验教学主要体现计算机网络基本技能训练,要求学生理解网络的基本要素;掌握TCP/IP协议的配置;掌握局域网的组建方法;掌握DNS、WINS、DHCP等服务器的配置;掌握IIS的配置;掌握常见的WWW服务器、FTP服务器、E-mail服务器的配置与管理。第二层次实验教学主要体现对计算机网络协议的理解,要求学生理解TCP/IP网络模型中各层的协议。学生可以通过sniffer等网络协议分析平台及仿真平台对网络接口层、网际层、传输层、应用层的协议进行分析并进行仿真实验。第三层次是计算机网络高级技能训练,面向学有余力的优秀学生,培养他们的创新精神和动手能力。要求学生对网络中的流量控制机制、路由选择算法、C/S(客户机/服务器)结构等进行编程实现。
实验教学的结果表明:分层次、个性化、重基础、强实践、突出能力培养的计算机网络实验教学模式可以更充分的调动各层次学生学习的积极性,实现了理论与实践相结合、教学相长的目标。
2.3用教学效果的综合评价法培养创新人才
根据培养创新人才这一宗旨的客观要求,我们对计算机网络课程的评价方法也进行了相应改革。该课程以往以理论考核为主,其考核形式是期末一张试卷定乾坤,虽然有平时成绩,但主要以书面作业和出勤情况为主,且占的比率较小(20%)。实质上学生的书面作业并不能真实地反映学生能力的高低,同样,一次期末考试也很难真实地反映学生的水平,在考试成绩决定学生排名的背景下,学生死学书本,这显然既不利于学生创新能力的培养。为此,我们对该门课程的教学评价方法做了尝试性的改革,其核心在于加强实验环节考核,单独设立“计算机网络实验”课程,单独核算学分,并以定性的方式影响理论课成绩:即“计算机网络实验”课程不合格者,其“计算机网络”
(理论课)成绩不能记为合格及以上成绩。这种评价方法既可解决期末一张试卷定乾坤的问题,也部分减轻了学生课业负担,同时可以从理论和实践两方面全面考察学生的能力。
3结束语
我校计算机网络课程的教学改革取得了较显著的效果。教学内容、方法、手段的改革增加了学生学习该课程的兴趣,使学生真正体会到计算机网络理论的应用价值,教学评价方法的改革充分调动了学生学习的主动性,激发了学习的创造性思维。也锻炼了学生们理论联系实际的能力。增加了学生解决实际问题的能力。
该课程的改革与实践取得良好的教学效果,提高了教学质量,得到了学生的普遍认可和赞同。在学校组织的教学质量评价中,计算机网络系列课程的“学评教”成绩99.04分,接近满分。以我校计算机专业一位08届学生为例,该生凭借扎实的网络知识功底和出色的网络编程实践能力,在国内著名网络通信软件提供商――腾讯公司四轮严酷的筛选程序中,从来自全国几百所高校的博士生、硕士生当中脱颖而出,成为当年唯一一名签约腾讯公司的本科生。
实践证明,计算机网络课程的教学改革的总体方向是正确的。虽然工作中还存在着许多困难,一些方法和操作还不够完善,随着学校环境条件的进步和我们进一步的工作,一定能使该课程的教学形成更加完整的体系,为培养具有实践能力和创新精神的民族地区科技人才发挥作用。
参考文献:
[1] 张立云. 计算机网络基础教程[M]. 北京:清华大学出版社,2003.
[2] 王磊,李艺. 网络教学中的交互[J]. 中国电化教育,2001(1):48-51.
[关键词]网络通信技术;计算机网络;发展
中图分类号:TP393.0 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0311-01
早在80 年代计算机网络通信就已经成为科研工作者关注的重要前沿技术之一,很多计算机网络通信技术开始被人们所认识和接受。计算机网络通信是以计算机为信息接收终端,融合了计算机网络技术的通信方式。计算机网络通信顺畅的重要保障就是网络建设。同时,网络建设也是计算机应用普及的基本条件,是推动经济社会发展的根本。目前提到的计算机通信有两个大领域:卫星和光纤通信。我国的计算机网络通信目前以光纤通信为主,它能够使多台计算机进行资源共享以及交流信息。它的优点是可靠性强,传输速率高,达100Mbps.而卫星通信主要用于军事、遥感以及偏远地区,较光纤通信更加先进。
一、计算机网络通信面临的挑战
计算机网络通信系统面临的潜在危险普遍存在。既有来自外部的病毒入侵、黑客攻击等威胁也有内部操作不当,管理不严导致的系统安全管理失控或者安全漏洞等因素。首先,计算机网络通信系统自身固有的缺陷和脆弱性对系统安全性能的影响不可避免。其次,网络信息系统运行时漏洞威胁与网络攻击也是突出的安全问题。一旦这些灾害性、危险性事件发生,将对经济、社会造成难以估量的损失。总之,计算机网络通信的发展主要面临以下挑战:
1、网络硬件配置不合理
①文件服务器是运行的稳定性、功能完善性将直接影响网络系统的质量,是因为其是网络的中枢。网络的可靠性、扩充性和升级换代受设计和选型的影响,再加上网络应用的需求得不到足够的重视,最终限制网络功能发挥。
②网络不稳定可能是网卡选配不当或者安全策略漏洞引起。
2、内部网络通信安全的危险因素
一些计算机网络通信的应用服务系统在安全通信和访问控制方面考虑欠缺,管理制度不完善。如果系统设置错误,很容易造成损失。拥有相应权限的网络管理员或网络用户,也存在破坏网络安全的隐患。
3、病毒入侵
计算机病毒是数据安全的重大安全威胁,是具有破坏性的计算机程序。例如,病毒可以对文件疯狂拷贝或者删除,并且病毒的繁殖能力很强。它是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或数据影响计算机软件、硬件的正常运行并且能够自我复制的一组计算机指令或程序代码。
4、计算机网络通信电磁屏蔽
电磁屏蔽措施能够保证信息在传输信道传输过程中不会向外产生电磁辐射。缺少相应电磁屏蔽网络通信产生的电磁辐射可以被专门设备接收到,使信息的安全面临很大挑战。
二、计算机网络通信的发展策略
1、提高计算机网络通信系统性能
计算机网络通信系统的设计,要从实效性和安全性多方面综合考虑。网络通信系统初步设计时,数据的保密性和通信协议是否完善等因素做到有效评估并采取应对策。网络通信过程中逐步制定安全等级鉴别和防护措施,防止攻击者从系统漏洞直接侵人网络通信系统,窃取或破坏数据。
2、加强网络访问权限管理
用户访问时采用户口令和密码、身份鉴别等技术手段控制访问权限。另外,充分利用网络管理方式,向终端用户授权有效的访问口令或者许可证书,可以切实阻止非授权用户使用网络和网络资源。计算机网络通信还应完善数据完整性的鉴别机制,防止非法用户修改、插人、删除传输的数据从而保证数据的安全。
3、强化计算机网络通信安全教育
化计算机网络通信安全重要性培训,培养和选拔高水平网络通信技术人才。加强网络通信技术研究和交流,并开展网络安全讨论。构建立体有效的防护体系,各部门应该加强协作。
4、加强网络通信安全技术防范
①信息加密。信息加密是为了保护网上传输以及相关的交易数据。网络加密有节点加密、链路加密、端点加密三种方法。采用数据加密技术,用密钥解密后才可以得到信息的明文。
②防火墙技术。防火墙一般包括数据包过滤技术、应用网关和技术,是网络安全的第一道门槛。它控制出、入网络的权限,检查所有的网络连接是否授权,对外来数据流鉴别和限制从而为计算机网络通信内网提供安全保护。
③鉴别技术。目前采用的鉴别技术主要有报文鉴别、身份鉴别和数字签名。它可以证实信息交换过程的合法性、有效性和真实性,防止非法传送、复制和篡改数据等不安全现象。
④网络通信内部协议。协议的安全变异和重构主要是通过数据的认证和完整性鉴别技术来实现。安全协议的设计中的一个完整的信令过程加密,能保证协议的安全性。
⑤网络安全检测技术。它在计算机网络通信中,是一种可靠有效的安全技术。这种检测方式主要是用于监督。如果有异常情况发生,将会马上采取应对措施,以防止进一步的非法入侵。
三、计算机网络通信的未来发展趋势
1、计算机网络通信高性能和智能化方向发展
首先,计算机网络通信的高性能表现在未来的通信可提供更高品质的网络服务。例如,高速的传输、高效的协议处理。高性能计算机网络作为一个通信网络,能支持大量的、各种类型的用户应用。具有可缩放功能,即能接纳增长的用户数目, 而不降低网络的性能。高速低延迟地传送用户信息。其次,智能化表现在网络的传输和处理上能向用户提供更为方便、友好的应用接口,在路由选择、拥塞控制和网络管理等方面显示出更强的主动性。尤其是主动网络的研究,使得网络内执行的计算能动态地变化,该变化可以是“用户指定”或“应用指定”。
2、计算机网络通信向多重网络整合
发展多重网络通信整合发展是以光纤通信为支撑载体,网络硬件向无线网络通信为主的多网络融合发展。目前,在这一模式下我们已提出了“三网融合”的网络通信发展思路。“三网融合”就是要实现计算机通信网、电信网和广播电视网三网间的相互渗透或者互相兼容, 最终促其整合成为全球统一的信息通信网络。“三网融合”这一高速带宽的多媒体技术平台,具有实用广、维护方便、运行费用低的优点。不仅如此,它还能够防止低水平网络通信设施的重复建设,节约资源降低维护费用,达到网络资源信息共享的目标。2009年5 月19日国家发改委下发的《关于2009 年深化经济体制改革工作的意见》中就提出,要落实国家相关规定将广电和电信企业的双向进入落到实处,推动“三网融合” 取得实质性进展。随信息技术的迅猛发展,未来计算机网络通信的发展理念将会进一步深化。这种深化的发展理念将会打破原有计算机网络通信的框架及界限,打破网络通信单一的计算机终端设计,从而实现多渠道的介入和网络共享。
结束语
计算机网络通信是一个时代的课题,随着时代的变迁和信息技术的变革,计算机网络通信也会不断形成新的发展内涵。计算机网络通信的诞生和发展应用,在国防和现代化建设的各个领域都发挥了重要作用,推动了社会信息化进步。成为现代社会进步的重要体现和人类文明的重要标志。相信随着计算机网络通信技术的进一步完善和发展会更好的服务于社会,谱写出时代新的篇章。
参考文献
[1]王亚楠. 计算机网络通信的发展[J]. 信息与电脑(理论版),2013,09:127-128.
【关键词】高职计算机网络专业校本教材编写
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)10C-0152-02
职业教育课程标准是职业教育教材编写和出版的依据,也是职业教育教学必须达到的质量标准。在教材开发之前,应组织相关行业专家、课程专家及骨干教师对该课程所包含的工作任务和职业能力进行深入分析,并参照教学目标、职业资格认证的相关要求和学生的基本素质等来确定教材的内容及组织形式。
Cisco网络技术是计算机网络技术专业的一门专业核心课程,也是相关专业的一门专业课程,是一门理论与实践相结合的课程,具有一定的难度与理论深度。本课程主要培养学生在系统集成、网络管理员岗位所必需的网络设备(交换机、路由器、防火墙等)的配置、管理与维护、网络组建等技能,是一门面向职业岗位的技术应用类课程。根据Cisco网络技术课程的定位,其相应的教材主要用作高职高专计算机网络技术专业和相关专业的教材,也可以作为工程技术人员的参考书。因此,在校本教材编写时应多从学生的角度考虑,要让学生“便于学”、“学中做”,而不能首先考虑教师“便于教”。本文以Cisco网络技术课程教材为例,探索高职计算机网络专业校本教材编写。
一、教材目标
(一)知识目标。帮助学生巩固计算机网络的基础知识,掌握交换机、路由器的工作原理,掌握常用路由协议RIP、OSPF等的工作原理,掌握无线网络技术,掌握VLAN、STP的工作原理,明确它们在网络互连中的作用。
(二)技能目标。在网络技术专业的就业岗位中,需要具备网络规划、网络组建、网络管理与维护的技能。Cisco网络技术课程承担利用网络设备互连网络的训练任务,具体讲需要具备以下职业技能:(1)Cisco网络设备(交换机、路由器、防火墙、无线路由器、无线交换机、无线AP)的基本配置能力。(2)利用Cisco交换机构建交换网络的能力。(3)利用Cisco路由器构建路由网络的能力。(4)构建广域网互连的能力。(5)构建无线网络的能力。(6)利用各种网络安全技术实现网络安全的能力。
二、教材内容的编排
(一)以职业岗位工作任务和职业技能作依据。计算机网络技术专业的主要就业岗位为系统集成技术员岗位、网络管理员岗位、网络产品售前/售后技术支持岗位、网站建设管理与维护岗位、网络编程岗位等。我们通过大量调研工作总结出与本课程有关的岗位所需要的能力,并以此组织教学内容。网络专业典型的职业岗位是网络管理员,该岗位有四个典型的工作任务,其中Cisco网络技术课程对应的是网络互联技术工作任务。
教材内容要体现出针对性、适用性、职业性。在内容的选取上,打破原来知识系统的分类,根据课程对应的岗位技能来选取,突出岗位职业能力的培养,以“功能导向”为思路,对网络互联技术岗位职业技能进行模块划分,每个模块包含若干个技能训练任务,每个模块、每个任务与岗位技能相对应,以功能为目标,避免过深的理论,强调培养学生在功能上分析问题、解决问题的能力。从教材内容的组织上看,要考虑以基本技能、专业技能、综合技能为线索组织教材内容。
(二)依据岗位工作过程设置项目和子任务。在教材内容的编排上,加强与岗位工作过程的结合,每个项目对应一个教学模块,每个子任务实现一项或几项基本职业技能。项目与项目之间,任务与任务之间在内容编排上既遵循网络互联岗位任务的职业技能要求,又遵循知识的逻辑顺序,还要兼顾学生的认知规律以及教学组织的便捷性等因素。
在课程教学模式上突破传统的知识传授、教师为主体的教学模式,采用新的项目导向、任务驱动、教学做一体化的课程教学模式,主讲教师在整个任务教学过程中承担任务指导作用,学生是完成任务的主体,这样可显著提高教学效果。
全书可以分为若干个大的实践项目,每个项目下面有若干个任务。每个任务的结构是:任务目标、任务描述、支撑知识、任务实现步骤、任务总结和课后训练。首先给出任务的目标,再对该任务进行简要描述,并以“支撑知识”形式深入浅出地讲解相关的理论与实践知识,然后是任务的具体实现步骤并对整个任务进行一个小结。最后,为了加强学习效果,为每个任务配备若干道习题。只有这样才能使读者理论联系实践,在实践中加深对理论知识的理解。
三、校企合作的教材编写团队
在进行课程教学与建设时,要组织一个结构合理的教学团队。这个团队中不仅有专兼职教师,还要有企业技术人员,要保持教学团队成员年龄、职称、学历结构合理,专兼职比例合理,“双师型”教师多,教学队伍稳定。
在进行教材编写时,要组织一个合适的团队,这样才能编写出较高水平的实用教材。该团队是由多年从事Cisco网络技术教学的高校教师、实践经验丰富的工程技术人员、从事Cisco培训的社会培训机构讲师、网络中心负责人等组成。教材编写完成后,由教授、工程师、学生一起从不同角度,全方面地对教材进行审稿。
四、融入现代教学技术的立体化教材建设
在进行课程教学时要采用多种现代教学技术手段来达到教学手段的多样化,教材建设也要相应实施立体化教材,提高教学效果。常用的现代教学技术手段有:
(一)利用课程网站指导学生学习。Cisco网络技术课程教材要提供所有与课程有关的学习资料,如课程标准、实训指导书、PPT课件、习题库等,在网站上公布,供学生学习。
(二)教材要包含利用虚拟仿真环境的操作指导。虚实结合的实训环境是教学的趋势,教材既要有先进的网络实训室进行真实的实训的指导,同时又要有虚拟仿真实训环境的构建指南,为学生提高职业技能奠定良好的理论基础。
(三)向学生推荐优秀专业网站。在编写教材的同时要考虑到配套相应的实训指导书、PPT课件、习题集等辅助资料并公布于课程网站。为了便于学生的自学,在教材附录中可以介绍两个最常用的Cisco路由模拟器。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司的一款Cisco设备模拟器,为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供网络模拟环境。另一个是Cisco,它是一个集成环境,功能强大,几乎能够模拟所有的常用网络实验,而且是图形化界面,可以实现可视化操作。有效地构造立体化教材可为课程的培养目标的实现提供有力的保障。
五、打造体现最新技术的校本特色
Cisco网络技术课程校本教材要形成自己的特色,具体表现在:课程内容与时俱进,紧跟计算机网络前沿技术,同时还要嵌入职业资格认证。
关键词:计算机网络;实验教学;实验平台
作者简介:刘耀(1976-),男,湖南湘潭人,湖南商学院计算机与电子工程学院,讲师;周红静(1976-),女,湖南望城人,湖南商学院计算机与电子工程学院,讲师。(湖南长沙410205)
基金项目:本文系2011年湖南省教育厅教改项目“基于网格工作流的教学资源共享、整合与优化配置的研究与实践”(湘教通[2011]315号)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)07-0083-02
“计算机网络”是计算机科学与技术专业一门非常重要的专业课程。这门课程旨在让学生掌握当前计算机网络所采用的体系结构、主要协议的基本设计原理、设计方法和应用实例,并且让学生了解计算机网络的前沿技术,为培养学生在计算机网络系统的规划与设计、应用系统的开发等方面打下良好的基础。实验教学在这门课程中具有非常突出的作用,不仅可以加深对网络理论知识的理解,同时也是对理论教学的深化和补充,更重要的是可以培养学生综合运用知识与解决实际问题的能力。下面首先分析“计算机网络”实验教学存在的一些问题,然后从实验内容和类型的设计、实验实施的方法和手段以及考核评价等几个方面进行探讨。
一、计算机网络实验教学存在的问题
计算机网络课程具有理论性、应用性和实践性都比较强的特点。实验教学是一个非常重要的环节,能有效地将三者有机贯穿融合,以利于学生掌握新知识,有利于增强学生素质和能力。但目前的实验教学环节普遍存在一些问题。第一,实验类型的设计不够完整、实验内容的选择不够合理。第二,缺乏计算机网络教学的硬件环境。使用的网络设备,例如路由器、交换机等价格昂贵,不能够大规模地购置,并且只能提供低端的网络设备,不能构建复杂的网络环境。进行硬件操作时学生只能很多人一组轮流参与操作,在实验课时有限的情况下,不能有效完成实验的内容,致使实验教学质量得不得保障。离开实验室,学生更加无法进行实验。第三,从师资上来看,教师缺乏大型网络工程设计与管理的经验,容易造成理论和实践教学的脱节,对实验环节认识不全面。第四,从学生的角度来看,他们开始对这门课的兴趣会比较高,但随着深入的学习,就会感觉这门课的内容太抽象,很难与他们平时所接触的网络应用相关联,导致学习兴趣下滑,学习效果也随之下降。计算机网络实验教学远远没有起到应有的作用和良好的效果。因此,要对实验教学进行科学合理的规划与设计,以便更好地为学生掌握计算机网络课程的知识提供实践基础。
二、实验内容和类型的设计
1.如何挑选实验教学的内容至关重要,实验内容的选择直接影响实验的质量和效果
实验教学内容应该随着网络新技术的出现经常性地及时调整。[1]因此,在选择实验内容时要精心挑选,尽量做到有代表性、具有可操作性,能够符合学生实际能力和水平。
实验教学内容的安排要结合理论教学。目前计算机网络理论教学内容的组织主要分两类。一类是传统的方式,根据计算机网络体系结构从物理层由下往上讲解到应用层。[2]另一类则相反,采用自顶向下的方式,[3]从应用层开始讲到物理层。以自顶向下的方式为例,在进入课程学习之前,学生虽然没有网络基本原理的知识,但几乎每天都在使用网络的应用,例如网页浏览、使用电子邮件、文件传输等。自顶向下方法学生能够从所熟悉的网络应用入手,了解这些网络应用是如何工作的。那么,这和学生的兴趣是匹配的,有利于调动学生的学习积极性。当理解这些应用后,学生对于支撑这些服务底层知识会比较感兴趣,教师能够在教学的早期阶段同时介绍网络的应用程序开发。在学习“计算机网络”这门课程之前,学生已经具备了基本的编程能力和经验。编程设计可以包括多个协议层次,例如构建多线程网络服务程序、邮件客户端软件、套接字编程以及路由算法等。
2.实验类型的设计主要受学生课程学习阶段的影响和课程内容的需求
丰富的实验类型能够大大激发学生的学习热情和学习动力。在考虑实验类型的时候一定要注意实验运用的不同时间和环境。实验类型的设计要充分结合理论教学的内容,实验类型中应当包括下面一些主要类型的实验:认知型、演示型、验证型、设计型、综合型实验。
认知型实验主要是帮助学生完成对网络设备、网络软件这些学习条件的认识,从而适应各种现实情景,避免产生抽象的感觉。教师通过部分演示型实验能够加深学生对概念的理解,并且对于其从直观上加强认识也是很有帮助的。教师可以编程设计一些小型的动画范例,充分调动学生的积极性,促进学生对计算机网络服务和协议的学习。验证型实验的主要目的是加强学生对计算机网络协议及相关标准的理解。在验证型实验中,学生通过观察网络协议的时序和动作,加强理解两个协议实体之间交换的报文顺序、格式以及内容,特别是各层典型的协议,例如应用层的HTTP、DNS,传输层的TCP、UDP,网络层的IP、ICMP、RIP、OSPF,链路接口层的以太网、ARP等协议。设计型和综合型实验主要包括网络环境的构建和网络软件的设计。在设计型实验中,学生根据设计的目标和要求,在当前可用的软、硬件环境下,独立思考、设计实验方案并对设计的结果进行分析处理,检查了自己对局部知识的掌握程度以及培养了其知识灵活运用的能力。综合型实验主要是从一个系统的角度来考查学生,采用软、硬件相结合的方式。实验结果能够检验出学生对网络理论的整体理解、对实验方法和手段的灵活运用能力以及整体的调试和分析能力。
三、实验环节的实施方法和手段
对于每一类型的实验,教师需要认真规范实验教学环节,需要对每一个实验有明确的要求,包括实验的预习和准备,每一次实验要求达到什么样的目的来做实验。特别要注意在每部分实验过程中常见的问题及其解决的方法,尤其是对问题的分析不仅仅要记录在实验报告中,还要拿出来讨论和总结。实验中异常现象的发现以及分析反而会更有助于加深理解,并培养学生发现问题的能力。教师在设计实验内容时,除了要涵盖学习的知识点,还要注意实验内容具有经济实用性和可操作性,并要兼顾到对学生创新能力和动手能力的培养。
提高网络设备的认知,除了观察、认识学校机房低端的网络设备之外,更重要的是要求学生课后到计算机市场上了解中、高端的网络设备及网络软件,并通过互联网对主要网络设备厂商的产品进行了解,甚至在这些网络设备厂商的网站上进行相应的学习,例如设备的配置等。这种环节的设置,除了对学生的网络知识本身的加强之外,还培养了学生主动学习的能力和提高了学生获取知识的方法和途径,从而达到了综合素质培养的目的。对这样一个环节的检验可以采取汇报和讨论课的形式,以小组为单位,形成调研报告,制作成幻灯片,在课堂上进行报告和经验交流。学生之间也能够增强协作,也会感觉到更有成就感。
在当前不具备投入更多的资金来改变现有设备状况的条件下,设计切实能行并满足符合实验教学大纲的网络实验方案具有深远的意义。利用多种网络软件组成虚拟网络模拟实验平台是一种非常好的解决途径。这样的平台具有资金投入少,更新升级代价小,甚至有些软件还是免费的。同时,实验不受物理位置限制,可以在实验室统一完成,也可以让学生自己在课后完成,具有非常高的灵活性。有些软件能够实现与实际的网络设备进行无缝连接,学生可以提前做好部分或全部的实验,然后上课到实际的网络设备中去验证,从而提高课堂的效率。例如多平台的网络分析软件Ethereal,它具有一般协议分析器的标准特征,可以用于网络故障处理、分析、软件和协议的开发以及教学。通过使用网络协议分析软件观察各种网络协议的活动,深入了解计算机网络协议的细节内容。像Boson NetSim可以完成网络拓扑设计和实验环境模拟,和真实的设备具备相同的系统软件,非常逼近真实设备。要对网络协议的设计和性能测试进行更加深入的学习,可以采用NS2这样的网络模拟器来模拟和测试网络协议。但需要注意的是,学生需要在课后投入一定的时间来学习和掌握这些软件的使用,教师必须给予充分的指导才能达到相应的效果。
四、实验考核与评价
加强实验的考核,改革实验的评价方式,有利于促进学生的学习自主性。对学生实验知识和技能的考核是一个过程控制,而不仅仅是对实验结果进行评价,[4]不局限于查看学生实验报告的完整性。因此,必须保存好各个实验的原始记录表、调查表、报告素材、设计成果、验收结果等历史数据,把每一个部分的考核都进行量化,设计好各部分的比重。对于小组的合作实验,过程的记录尤为重要。针对成员的不同分工,也要区别对待。鼓励学生主动承担实验项目中的工作,特别是有难度的部分。对在实验过程中能够积极发现问题、表现出创新性能力的学生需要给予适当的加分。
五、结束语
经过几学期的计算机网络实验教学的实践,学生能够摆脱目前设备条件的限制,除了能够在实验室进行实验外,还能够在课外完成实验。将多种类型的实验相结合,促进了学生对计算机网络原理的理解,提高了分析和解决计算机网络问题的能力。同时,进一步拓展培养了学生学习新软件的能力。
参考文献:
[1]任昌荣.“计算机网络”课程实验教学的改进方法与实践[J].中国教育技术装备,2007,(7):13-14.
[2]Andrew S.Tanenbaum.计算机网络(第4版)[M].北京:清华大学出版社,2004.
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).
中职网络管理专业教育是网络管理专业中职教育的一个重要组成部分,为网络管理行业培养了面向网络管理设计、生产、管理和服务第一线的专业人才,有着不可替代的作用。随着网络管理产业的转型升级,中职网络管理专业教育越来越需要按照工学结合、校企合作的原则,构建以职业能力培养为核心,具有创新精神和创新能力的课堂教学体系。目前,中职网络管理教育的确存在着与行业发展要求不相适应的现状,如教育理念落后于企业实际需求、理论教学与实践相脱节,缺乏激励机制和创新思维等,使得培养出的学生不能较好适应网络管理行业发展的需求。
一、中职计算机网络管理专业的课堂教学现状
中职计算机网络管理专业的课堂教学集中于计算机网络概述、数据通信基础、计算机网络技术基础、计算机局域网技术、计算机广域网技术、网络互连、Internet技术,Internet和Intranet等。目前,我国中职网络管理专业的课堂教育思想明显落后于企业实际需求。课堂教学取决于教学体系,而中职却缺少不断更新教学体系的教育思想,这使得课堂教学往往出现理论脱离实践的现状,所以中职计算机网络管理专业的课堂教学应先改变教学观念和教学思想。而国内关于中职网络管理专业课堂教学方面的研究虽然有一些期刊和论著,但大多是关于课程改革和教学改革方面的,而结合中职特色针对于计算机网络管理专业课堂教学体系建设的研究还相对较少,有的也只是提出一些改进的观点、建议及构想,系统性的体系建设与研究还只是寥寥。计算机网络管理专业教学是为推动计算机网络管理业发展进步提供人才的,培养计算机网络管理专业人才的创新思维和创新能力尤其重要。国内中职计算机网络管理专业对于创新课堂教学的实践运用较少,对创新课堂教学体系的建设途径及培养方式经验不足。以省内其他中职院校创新课堂教学模式为借鉴,探讨对计算机网络管理专业创新人才的培养,促进学生综合和创新能力的提高,使学生成为在业务上既具备解决专业岗位要求的能力,掌握处理市场情报分析和时尚流行信息的能力,又能在企业的变革中有发展潜力,造就可持续发展的专业素质,还能适应市场实际需求的创新型人才。
二、中职网络管理专业课堂教学存在的主要问题
1.理论教学与实践相脱节
中职网络管理专业课堂教学的教育理论与实践脱节的原因有三:第一是中职课堂教学文化的传统问题,即重课堂理论、轻实训实践。第二是中职的老师和学生的知识结构问题,即老师缺乏某一学科的知识,学生缺乏系统的教育理论知识。第三是中职当前的课堂教学体制问题,即课堂教学普遍以老师为主,学生属于被动型学习,这使得教学过程老师难以把握切合点,导致教学水平较差。
2.缺乏激励机制和创新思维
缺乏激励机制和课堂的教学思维,主要原因是老师对于计算机网络管理专业的学生没有进行激励和引导,课堂教学的激励机制流于形式,创新跟不上社会进步。这种教学导致网络管理专业的学生形成许多不好的地方,包括学习管理不规范,专业方向不明,课程定位不准。
3.课程体系设置不尽合理
网络管理专业课程安排不合理。三年制专业最后一年全部为毕业实习,有的学校甚至把重要的实验类专业课放在第四学期,没有充分考虑到网络管理专业学生的实际情况,对于即将走上实习岗位的学生来说,往往难以静下心刻苦学习,恰逢此时,用人单位招聘等随之而来。
4.缺乏专兼结合的双师体系
双师体系能够带动中职教师教学的动力,而中职计算机网络管理专业的课堂教学缺乏专兼结合的双师体系,主要是因为中职教学的专业教育比较稳固,网络管理专业的兼师是很难达到教学需求的。另外,课堂教学过程,中职教师已然出现照本宣科的教学方式,这种教学方式与专业教育理念相悖。
三、中职计算机网络管理专业的课堂教学体系的构建
1.教育理念
(1)“专业教育与素质教育相结合”
中职网络管理专业的课堂教学应紧紧围绕“专业教育与素质教育相结合”核心,秉承“诚信、敬业、创新、和谐”宗旨,充分利用各教育优势资源,大力进行教学创新,不断研发和推广应用教育建设的成套技术,致力于为教育系统解决方案,不断拓展教学范围和深度,实现网络管理专业课程快速、健康发展。坚持教学创新,立足国际教育前沿技术,研究开发成套教学方案,实现国家教育目标。
(2)“知识传授与能力培养相结合”
中职网络管理专业的课堂教学应以“知识传授与能力培养相结合”培养应用型人才,开办职业教育为核心目的,区别于普通教育的主要标准。因此,中职网络管理专业需在以下三个方面完成“知识传授与能力培养相结合”的教育理念:第一、专业课程的设置的供求情况;第二、社会的实际发展需要;第三、中职的竞争优势。当然,以上三点的可行性建立在对中职专业课程具有客观准确评价体系的基础上,而评价体系的建立又依赖于中职尤其是教师本身的判断。
(3)“教学与科研实践相结合”
面对“教学与科研实践相结合”,中职网络管理专业教育首先应做到大力开展教学创新,跟踪国内外职业教育技术最新动态及教学内容需求,增加人才、设备、资金等方面投入,确保网络管理专业课程同类课程始终走在国内前列,以课程培育和开拓教学内容,逐步建立教学资源,将网络管理专业课程打造成一个名副其实的职业教育课程。
2.教学定位
结合计算机网络管理行业的社会需求,中职的课堂教学应对就业发展及岗位能力要求进行整合,教学定位应以网络管理产业服务与管理所涵盖的基本知识为基础,以培养爱岗敬业的职业素质为核心,以能从事网络管理产业企业管理需要的高素质、高技能、创新型优秀高技能人才规格为对称,毕业后经过短时间一线服务岗位的实践锻炼,能够胜任现代计算机网络管理产业各主要业务部门基层管理工作的领班、主管人员及部门经理等中层管理人员。
3.课程体系
在课程体系构建上,中职计算机网络管理专业需打破传统的课程模式,建立以发展为基础的课程体系。改变传统以理论知识为体系的课程结构,依据岗位职业能力分析,以职业岗位群的岗位工作要求和典型工作过程系统设计构建专业课程体系,建立理论教学与实践教学并行、互动的教学内容体系,整合课程资源,形成以学生为主体,以专业技能为核心,以职业素质教育为基础的适应学生发展的课程体系,为经济建设和发展服务。在具体课程建设上,要进行具体细致的研究,达到课程体系的一致性。首先,要明确每一门课程在整个课程体系中的地位与作用,掌握专业核心课程、专业技能课程、专业素质课程、专业拓展课程的基本知识和核心技能,培养学生的职业素质、职业能力和可持续发展能力。其次,要明确每一门课程与课程体系之间保持一致,每门课程与每门课程之间要与教学计划相协调,课程内的项目教学之间与课程内容相衔接,保证课程体系的完整性。第三,要进行课程内容整合,需将操作技能、理论知识融为一体,形成较好的专业管理与服务工作过程的教学要求,从而不断提高课程教学质量和人才培养的质量和水平。第四,实行“课证结合”多证书制度。在教学内容的设置上,将职业资格与学历教育融合在一起,即学生在学校学习单项基本操作技能的同时,可以获取相应的职业资格证书和行业资格证书,如中国计算机网络管理业职业经理人证书等,学生在获取学历证书的同时,可以获得多类别的职业资格证书,真正实现拓宽学生的就业渠道和就业能力,适应学生未来的发展。
四、相关建议
1.改革课程结构,重构以培养网络管理技术为核心的课程体系
中职计算机网络管理专业应设置以培养网络管理技术为核心的课程体系,其重点应该放在必修课上,如综合布线和网络操作基础。课程结构应着重制定学分制教学计划,并积极开展相关公选课。同时,改变考试制度,严格遵循重修免修制,并允许学生自主选择和转专业。计算机网络管理专业的课程结构应遵循教育理念,并执行学习成绩奖惩制度,为学生的学习动机添加动力。
2.加强师资队伍建设,提高教师专业水平和创新意识
目前,中职计算机网络管理专业的师资队伍尚算不足。因此,中职需根据社会的变革,形成不断更新的人才引进与建设,并为其进行培训。在提高了教师师资队伍的建设后,中职计算机网络管理专业的课堂应秉承创新,实践为核心的教学思路,对中职教师的教学素质、教学思想、教学技术进行提高。进而加强中职计算机网络管理专业的师德建设、教风建设、教师的科研和社会服务能力建设,从而建立完善的师资队伍体系。专业的师资队伍是中职优化计算机网络管理专业的助跑者,它能完善课堂教学体系,促进专业创新性教学体系的建设。
3.加强学生就业指导,帮助学生做好职业生涯规划及就业指导
初步制定一套网络管理专业创新人才就业指导方案,加强学生就业指导,帮助学生做好职业生涯规划及就业指导,并推动学生职业角色的转变。这主要是针对于中职的特色,实施“双层次、多方向、分阶段”的实践教学体系的概念,构建与市场需求紧密结合的中职网络管理专业创新人才就业指导体系,包括人才就业指导方案,教学模式、教学方法和对学生的综合能力和创新能力的培养,注重培养具有综合性,创新性的网络管理专业创新型人才。
五、结论
遵循“专业教育与素质教育相结合、知识传授与能力培养相结合、教学与科研实践相结合”的教育理念。构建当地中职网络管理专业创新课堂教学体系,包括课堂教学方案,教学模式、教学方法和对学生综合能力及创新能力的培养等,从而培养符合当地市场及企业需求的“下得去、留得住、用得上、干得好”的创新型网络管理专业人才。以下是课堂教学的建议:1.明确课堂教学目标和规格,完善与优化课堂教学模式;2.改革课程结构,重构以培养技术能力为核心的课程体系;3.加强师资队伍建设,提高教师专业水平和创新意识;四、从当地企业需求出发,工学结合,建立校企合作长效机制;五、加强实践教学体系建设,实施“双层次、多方向、分阶段”的教学模式;六、加强学生就业指导,帮助学生做好职业生涯规划及就业指导,形成实践教学、生产应用、岗位能力培养三位一体的实践模式,培养学生具有创新精神和创新能力。加强中职网络管理专业教育是经济和社会发展的客观需要,在网络管理专业教学过程中,围绕专业创新、课堂教学这个中心,分析当地的中职网络管理专业教学体系发展思路,结合当地地区市场实际需求,实施构建更加科学合理的创新课堂教学模式,当地地区的中职学校应主动适应网络管理行业对人才需求的变化,对课堂教学模式做出相应调整,大胆进行教育的改革创新,才能培养出更多具有实用性、创新型、应用性及职业素养强的网络管理专业人才。本文综合中职计算机网络管理专业的课堂教学内容,对现代网络管理专业的教学问题进行分析,并提出来相关建议。本文的研究对于中职计算机网络管理专业的课堂教学有正面的帮助,可作为后期研究该领域的参考依据。