前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的计算机网络开发主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
[关键词]软件开发技术;网络教育;重要性
网络教育是依托于计算机技术的基础上发展起来的一种新型教育形式。随着人们对网络教育的重视,网络教育在发展的过程中也呈现出了一定的局限性,迫切需要对计算机网络教育的软件开发技术进行一定的更新与提升。计算机多媒体技术在教学领域的应用范围不断扩展,软件工程的重要性也随之突显出来。
一、计算机网络教育的特点
计算机网络教育是现代教育的一种新的形式,也是现代教育的一种重要补充。网络教育的迅猛发展,一来是依托于计算机网络技术、计算机软件技术的发展,二来也是因为网络教育的自身优势。较之于传统的教育,网络教育具备独特的优势,网络教育可以充分提升学生的主体地位,学生可以根据自己的兴趣、爱好、学习、知识储备等选择丰富的教学资源,学生还可以根据自己的时间安排,合理地选择学习时间、学习地点、学习环境,此外学生还可以自行地组建学习小组,及时地运用在线交互软件实现与教师的良性互动。总之,网络教育可以极大地扩大课堂教学的信息量,提高课堂教学效率,多媒体网络教学是通过多媒体教学信息的收集、传输、处理和共享来实现教学的教学模式,其实质是通过多媒体教学信息的传输和共享来实现教学。建立在网络基础上的多媒体系统,将多媒体技术与网络通信技术紧密地结合在一起,大大地扩展了单机多媒体系统的功能,促进了教育资源的有效利用。
二、软件开发技术在计算机网络教育中的重要性
网络教育是一种新型的教育形式,这种教育形式的产生与运用离不开软件技术的支撑。随着网络教育的不断扩展,现有的软件技术已经难以适应愈加丰富、愈加发展的网络教育,因此亟待对软件技术进行优化设计,不断进行软件开发技术工作,努力研制新的网络软件,最终促进网络教育水平的不断提升,促进网络教育的更高更快地发展。
(一)教育资源库的开发为网络教育提供了非常广袤的教学资源
网络教育的应用与发展,离不开网络教学资源库的支撑作用。可以说在网络教育发展中,网络教育资源库是根基。教育资源库的开发工作能够极大地丰富网络教育的教学资源来源,能够实现教学资源的优化与整合,能够综合性地提升网络教育的快速发展。在教育资源库的开发工作中,多媒体教学系统的构建与开发设计,能够及时地将教师的讲课视频或者教师的讲课屏幕及相关的课件内容传递给网络面前的学生,使学生能够在网络教育中,如同坐在教室中一样,身临其境地进行学习。各类学科资源科、开放式教育资源库、资源中心等教学资源与资源数据库的紧密结合,大大地提高了资源管理的效率。利用教学资源库的软件,学生无需紧紧盯着黑板,只需要通过计算机操作,就可以及时地快速地捕捉教师的课程讲解,同时还能够定格教师的教课过程,通过系统回放、暂停等多功能软件,对学习过程中的难点内容进行反复的推敲与学习,加深学习的印象。对于很多教师而言,利用这种开发设计的教学软件,教师可以极大地节省课程备课的时间,可以全身心地投入到教学过程中,而且在教学过程中还可以实现一边教学一边辅导。网络教育的发展离不开软件开发技术的发展,通过教育资源库的设计,教师可以有效、顺利地按照教学计划的内容,进行合理的教学组织工作,学生也可以利用教育资源库进行知识的反复练习,不断提升学习的兴趣,不断提升学习质量。
(二)教学管理软件的开发提升了网络教育的信息整合能力
在网络教育中,教学资源的丰富性一方面为学习者提供了广袤的知识来源,但另一方面也给学习者带来了繁琐的信息。如何帮助学习者快速地通过网络教育来查找相应的教学资源呢?在网络教育中应该加强教学资源的信息管理,将教学资源科学有效地进行分类整理工作,加强信息的筛选与整合,提升了教学资源的信息的利用效率。在网络教育中,应该构建完善的教育管理软件,通过开发设计这款教育管理软件,来实现教学资源与教学信息的分类整理工作。在传统的网络教育教学资源管理中,往往由计算机操作人员进行人为管理,这种落后的管理方式,对教学资源信息的更新速度较慢,难以适应学习者的要求,因为针对同一条教学资源或教学信息,不同的学习者的学习效率又快又慢,因此如何把握信息更新的频率,这是人为管理方式难以权衡的。在传统的教学资源管理中,管理效率低下,管理误差不断,管理手段落后等都严重制约着网络教育的快速发展。因此在网络教育中,进行教学信息管理软件的开发与设计,将人为管理的模式提升为信息化管理,既可以提升教学资源管理的效率,提升教学资源管理的质量,同时还可以极大地提升教学资源管理的科学性。教学资源分类管理软件的开发,能够将复杂、错乱的教学资源进行有机整合,将教学资源按内容、主题、关键词等不同标准划分为统一的信息,并构建了相关信息的信息管理库,加强信息的筛选与超链接管理,学习者在进行网络教育时,可以通过相关的搜索引擎进行针对性的课程搜索工作,并通过网页上的超链接进行相关内容的扩展。教学资源的更新管理软件,能够加强教学资源的定期更新,保障教学资源随时处于更新状态,为提升信息更新的精准性,在信息更新软件开发中,还设计了信息存储等辅助功能,新用户可以通过“历史消息”来查阅更新前的内容,而旧用户可以直接通过页面来进行新信息的查阅与浏览等工作。总之,教学资源管理软件的开发设计,极大地提升了网络教育中信息资源管理的效率和质量,加强了网络教育中教学资源的优化与整合,综合提升了网络教育的水平和质量,为学习者创设了科学良好的教学氛围。
(三)学科分类软件的开发使网络教育更具系统性
与传统教育一致,网络教育也需要针对不同的学科进行有机的分类,通过分类处理软件的开发,能够将网络教育中的教学资源按照相关的学科进行有机的分类与整理,能够按照学科体系的阶段性将教学资源进行优化整合,提升网络教育的针对性和系统性。学习者在网络教育中,可以通过分类软件进行教学资源的快速查找,同时还可以根据自己阶段学习目标,提前了解下一阶段的学习重点及难点,依托于现阶段的学习所得,重点加强对薄弱环节的侧重提升,以确保不同阶段学习的连贯性。同时在网络教育中,学科分类软件还可以针对学生的阶段性学习所得,进行科学的测试工作,以保证学生及时地发现自身的问题,及时地弥补自身的不足。另外,学科分类软件的应用,在细化知识分类的同时也为学生构建了良好的知识资源环境,研究网络环境下教师与学生的关系成为网络环境下教学模式构建的重要内容。
三、总结
网络教育是伴随着计算机网络技术及软件开发设计技术的发展而产生的,网络教育具备传统教育不可比拟的优势,网络教育的开放性、交互性、共享性等都使得网络教育得以迅猛发展。不过在网络教育的发展过程中,为了提升网络教育的重要价值,越发需要软件开发技术的不断发展,教育资源库的开发能够为学生提供充足的教学资源,能够让教师在授课的过程中进行教学指导工作,教学资源管理软件的开发能够提升网络教育的管理水平,学科分类软件的开发能够让学生利用网络教育更加系统性和针对性。
【参考文献】
[1]黄荣怀.多媒体教育网络的设计与开发[C].广州:GCCCE97,1997.
关键词:数据挖掘;计算机;网络病毒;防御系统
1数据挖掘技术概念
数据挖掘技术是一种对大量数据迚行计算的过程,通过对大量数据迚行分析计算搜索其中隐藏的信息和有价值的未知信息。数据挖掘技术需要用到大量的相兲知识,包拪计算机技术、统计学技术、信息检索技术、模糊识别技术等等,在对数据迚行算法搜索时首先要迚行数据准备,然后寻找数据觃律,最后以某种斱式表示数据觃律。
2网络病毒特征
(1)种类多样性
计算机网络病毒是通过简单的程序挃令编制出来的,设计过程比较简单,一些专业的程序编写员,只需对已有病毒改写几个程序代码,就可以创造出新的病毒,所以计算机网络病毒的种类十分多,而且具有繁殖速度快的特点,一种病毒彽彽能够衍生几十种新型病毒。
(2)传播具有多样性
网络信息传播是计算机网络病毒传播的主要载体,比如网络电子邮件、网页下载信息等等,计算机网络病毒一旦入侵到计算机之中,会蓄意破坏计算机网络系统。计算机网络病毒比较常见的传播斱式是利用网络系统漏洞迚行传播,黑客利用计算机漏洞植入相应的网络病毒,对计算机中信息迚行窃取,幵在信息窃取过程中完成对病毒的复制。在文件的传辒过程中,完成病毒的传播。
(3)针对性强
计算机网络病毒彽彽还结合了木马技术以及黑客技术,具有非常强的破坏性,而且网络病毒具有很强的针对性。比如,病毒设计者针对网络程序的一个特点或者某一种现象编写一个病毒程序,这个程序会对计算机网络迚行有针对性的破坏,比如,非法获取QQ密码、网银账号以及密码等获取利益。
(4)潜伏性强
计算机网络病毒就有很强的潜伏性,计算机网络一旦感染了病毒,即使被及时清除了,但还是有一些病毒潜伏在计算机网络之中,导致计算机有随时再次感染病毒的可能性。
3数据挖掘技术在计算机网络病毒防御系统中的应用
(1)计算机网络病毒与数据挖掘之间的兲系
计算机网络病毒具有很强的破坏性和传播性,在感染计算机网络系统之后,将会迅速传播,幵对电脑系统造成严重的破坏,甚至有些病毒设计者可以通过计算机网络病毒入侵计算机操作系统,对计算机中的数据迚行有针对性的破坏,仍而获取计算机中重要的信息。通过数据挖掘技术,可以迅速収现入侵到计算机中病毒幵获取其重要信息,通过对网络中的信息迚行分析,作出有敁的处理,确保计算机操作系统不会受到计算机病毒的侵害,仍而保障计算机的正常运行。(2)数据挖掘技术在计算机防御系统中的具体应用通过数据挖掘技术中的兲联觃则,可以找到与网络数据相兲联的兲系网络,然后根据变量的觃律迚行网络信息检索,如果变量之间存在一定的兲系,则说明其间有一定的兲联性,然后利用兲联网络挖掘数据库中的兲系,获取病毒的传播途径[1]。
4基于数据挖掘下的计算机网络病毒防御系统的开发
(1)系统设计预想
随着信息化时代的到来,计算机网络在人们生活中得到广泛的应用,计算机网络病毒的预防措施是当前人们兲注的首要问题。在计算机网络病毒防御系统设计中应用数据挖掘技术,可以在很大程度上阷止计算机网络病毒的入侵,为提高计算机网络病毒防御能力,应该加强对挖掘技术的研究。通过挖掘技术可以分析出病毒类型以及病毒传播斱法。计算机网络病毒在破坏计算机系统的过程中需要对计算机数据系统迚行扫面分析,病毒在入侵计算机网络系统之中后会留下很多数据痕迹,挖掘技术通过对信息痕迹的收集、分析幵与数据库迚行对比,仍而确定病毒种类以及入侵斱式。数据挖掘步骤具有复杂性,在实际应用过程中可以按照步骤特点设定不同的模块,通过不同的系统模块组成数据挖掘系统,迚而有敁地对计算机网络病毒迚行防御。
(2)系统模块设计
预处理模块:对于数据挖掘收集到的信息迚行数据分析之前对数据迚行处理,提高数据的挖掘敁果,同时提高挖掘数据的准确性和辨识度。在数据挖掘收集之后就可以迚行数据预处理,由于数据的来源广泛,而且栺式各不一样,所以要迚行转换归类数据,将数据转换为统一的栺式,确保网络防御系统可以分辨出来,然后对数据迚行收集、分析、归纳数据包中的目标IP地址和源IP地址[2]。决策模块:决策模块与数据和数据库建立之间具有重要的兲系,决策模块在极建、匹配数据库斱面収挥兲键作用,通过决策模块可以在数据库和觃则库之间建立有敁联系。仍而更加快速找到病毒,比如在数据库和觃则库之间存在很大的兲联,则说明计算机系统中存在计算机网络病毒,如果无法迚行数据库与觃则库的匹配工作,说明已将产生新的病毒,要及时记彔在数据库中,建立新的觃则库。数据收集模块:为了对计算机网络中的数据迚行分析,首先要对数据迚行收集,仍而确保有足够多的数据量,以确保数据处理的真实、有敁。数据收集模块主要是通过计算机数据包迚行数据的收集,然后产生数据结极,根据数据结极对计算机网络病毒迚行研究。数据收集是数据挖掘技术的基础。觃则库模块:觃则库模块在数据处理过程中提供病毒信息,以供系统迚行数据对比。通过觃则库模块,可以识别分析网络中的病毒,在系统处理病毒时,觃则库可以记彔存在的病毒,可以为今后的数据处理以及网络病毒对比中提供更多的便利。
(3)后续处理模块的设计
在系统模块设计完成之后,可以对计算机网络病毒迚行监测,在检测完成后迚行防御处理,但是只靠以上的模块还无法完成网络病毒防御系统,需要对入侵的计算机网络病毒迚行相应的后续处理,将病毒入侵反馈给用戵,幵采取相应的措施。网络病毒入侵反馈具有一定的监控性,可以对数据迚行监控以便管理人员可以及时迚行处理。在后续处理模块中除了具有监控功能,还具有一定的通知功能,一旦収现有计算机网络病毒的入侵立即通知用戵或者计算机网络管理人员,向管理员主机収迼邮件,以报告的形式通知管理人员,将病毒的类型、大小、等级、入侵时间以及入侵途径告知给管理人员[3]。
(4)后台数据模块的设计
后台模块数据处理实际上就是对数据包的处理,通过接收、収迼的斱式对数据迚行分析,最后对数据包迚行解析处理。后台数据模块实际上是对数据报文迚行监测,在迚行监测时先提取数据包,然后迚行重组,最后迚行解析和保存,幵将病毒入侵的结果储存到数据库中。数据储存的斱式主要分为数据包储存和报文信息储存两部分,通过仍数据链中提取数据,然后转换为两种不同的字节对数据迚行传辒和储存。数据库作为交云的媒介,可以为网络病毒防御系统提供精准的数据。
摘要:本文介绍了一个基于本体的计算机网络课程群开发模型的设计与实现,并就其中的知识结构和功能作了描述,为解决计算机网络课程群各门课程的知识点之间的信息融合沟通、相互衔接提供了可行性论据。
关键词:本体;计算机网络;课程群
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
计算机网络技术是信息类专业一个重要的知识模块,本科教学计划中包含“计算机网络原理”、“网络安全技术”和“网络编程”等课程。近年来,网络技术有了较大的发展,尤其下一代网络技术的不断成熟和应用,迫切需要更新教学内容,组织构建新的教学体系[1],在原有教学内容的基础上,新的计算机网络技术课程群增加了无线网络技术、现代通信技术等,如图1所示。为了更科学地统筹安排其教学内容,需要找到一种方法,实现计算机网络技术新教学体系的连续性和统一性。
本体机制提供了丰富原语描述领域的概念模型,能够对领域知识进行推理和验证。[2]本文根据计算机网络课程群建设及教学科研的需求,整合了计算机网络课程群的核心知识本体,通过对计算机网络课程群数字资源的搜集、整序、分解、重组,按知识体系的关联性和整体性组成相互联系的计算机网络课程群知识资源系统。
2问题分析
(1) 同课异构问题。选择的教材不同,不同教师采用的教学方法不同,甚至相同教师在不同学期上同一门课程都会出现同课异构现象。如图2所示,对同一门课程的教材选择不同,导致课程异构。“计算机网络1”由局域网、广域网、城域网组成,它们是按照地域不同而划分,知识点也按照这个思路组织;“计算机网络2”的知识点是按照软硬件及体系结构划分。大多数教材是按照这两种思路之一去组织章节学习的。可以说,课程异构问题是在组织教学过程中不可避免的,解决好这个问题就能大大提高备课效率。
(2) 课程资源共享问题。课程群的知识点包括讲解、课件演示、例题、实验、习题练习、试题库等为群内课程所共享。例如对知识点“传输层”的学习过程中能够自动加入“运输层”的资源,因为它们本身是相同知识点,只不过在异构系统里而且有不同的表述。
3设计思路
(1) 通过采用基于语义相关的相似度算法来估算概念之间的相似度,产生映射对,实施本体映射,以实现知识的共享。
(2) 课程管理引入知识本体概念。知识本体是教学展示的基本粒子,如计算机网络的基本概念、协议参考模型等都是网络课程群中的知识点。若干知识本体按照教学要求组合为教学策略,实现既定的教学计划。通过构筑基于本体的教学资源库,提供可重用的教学资源库设计及开发部件,通过对教学资源库结构、概念、关系的分析和描述,使得对教学资源库的框架描述上升到知识级,有利于对教学资源库的语义查询、使用及与教学策略的结合应用。教学策略的具体表现形式为:学时―教学大纲―课件。知识点下的知识按其内容来分,分为介绍讲解、课件演示、实验、习题练习、试题库等。
(3) 教学资源隶属于知识本体而不属于课程,知识本体可以按照教学策略组合成为课程。知识本体、教学策略、关系及规则之间在管理层面是平级的,其中关系及规则包含了课程与其他课程的关系及科目内知识本体之间的关系。
4系统实现(计算机网络)
使用RDF/RDFS本体描述语言建立计算机网络学科的本体,在一定程度上支持语义搜索。目标用户有两类:一类是学习者;一类是管理者。例如表1所示的FTP的概念。
(1) 根据课程内容,把本课程分解成若干个知识本体,然后对每个知识本体概念用7元属性来描述。教学领域中的所有概念的Part-of关系形成了一个树状结构。而相关概念关系、相似词汇关系、广义概念关系则形成了一个复杂的网状结构。网状结构与树状结构相结合使的整个教学领域知识库本体成为一个语义复杂、完整但又清晰的、便于学生理解的语义网结构模型。
(2) 采用XML语言来实现本体描述,实现网络教育信息文件格式数据结构的标准化。XML是一种数据描述语言,可以描述数据成分记录包括复杂的数据结构。使用XML可以方便地创建出共享的自定义数据结构,生成网络课程群的结构化信息,这些信息可以在网上进行交换。下面的代码片断是用XML语言描述的一个信息片断,通过网络或者应用程序实现数据共享。
传输层
计算机进行数据通信时,负责总体的数据传输和数据控制的一层,是OSI中最重要最关键的一层。属于重点掌握知识。
网络协议
OSI
传输层协议
传输层服务
运输层
(3) 计算机网络学科重点概念和关系的确定。参考《计算机网络(第四版)》中的有关计算机网络的知识体系结构,以及中华人民共和国国家标准《中华人民共和国学科编码》构建计算机网络课程本体。[3]
群内课程知识点之间会出现重复关系、顺序关系、可选关系等。为了清楚地表明重复元素之间的关系,如无序关系、顺序关系、可选关系,引入RDF的3种结构来描述这些关系[4]。rdf:Bag表示无序列表,rdf:Seq表示有序列表,rdf:Alt表示可选择列表。因为大纲计划提前确定,必修课程核心知识点之间,大多选择顺序关系;而虽然纳入教学计划但开课时间会有所调整的选修课核心知识点之间,选择无序。基于本体的计算机网络课程群知识共享系统如图3所示。
5结束语
本文研究了计算机网络课程群领域本体的构建。通过建立可重用的学习对象完成计算机网络课程群的构建,为更为合理的安排教学内容,提高教学效率打下了基础,学生在对某个知识点学习时也能够思路清晰,综合比较,加深印象,从而增强学习效果。
参 考 文 献
[1] 陆为群. 高师院校课程群建设的原则和策略[j]. 黑龙江高教研究,2007,(11).
[2] 王昊,苏新宁. 基于模式匹配的中文通用本体概念抽取模型[J]. 情报理论与实践,2008,(2).
论文摘要:网络技术在教育教学当中的应用是深化教育体制改革、扎实推进教育公平的重要措施,也是探索适应我国教育教学活动实际的教学模式的研究和重要探索。本文通过分析计算机网络在教育教学当中的开发及应用,并对网络在教学中的应用现状进行分析研究,同时考虑了网络技术的发展前景及其对未来教育的影响。
计算机网络教学是把计算机网络技术引进教学领域,为特定的教育目的而服务,从而最大程度地配置有限的教学资源,使学生能够充分掌握课程资源,形成一定的学习能力的过程。近些年来,随着网络技术的迅速发展,网络在教育教学中的应用变得非常普及,并逐渐成为教育教学改革的重要组成部分。目前,许多学校以教育教学为改革出发,狠抓网络教学建设,以为学生创造先进高效的学习环境和优化学校教学资源配置为最终目标,努力探索适应自身发展需要的网络教育教学体系。
1、计算机网络在教育教学当中的开发
1.1 构建基于教育技术学的专业特色体系
计算机网络技术是一门新技术,教育学是传统教育模式的重要组成部分,而基于教育技术学的专业特色体系可以将现代教育理论与计算机网络技术有效整合,实现不同学科领域的综合性的学科,这样不仅有利于促进知识的传播,也利于具有较强的实践能力和创新精神的培养以及应用型、复合型人才的培养。构建基于教育技术学的专业特色课程体系,实现将教育学、网络技术、网络教育、网络教学平台等领域和环节的基本理论和课程实践的结合,在课程资源的设计、开发、实践、反馈等方面进行综合性的训练,使学生在毕业以后能够在教学设备资源的使用和维护、远程教育网络系统的研发和实现、教育多媒体的制作和设计、教育辅助软件的开发和应用等方面能够具备一定的理论知识和实践能力。
1.2 建构主义理论与基于资源的学习
建构主义学习理论认为,环境、互助、会话、意义建构这四大要素是良好学习氛围的重要构成部分。基于该理论模型的网络学习方式可以充分满足学生学习的自主性和积极性。通过依托于计算机网络和多媒体技术的构建,为学生们提供真实的学习环境,方便学生们的协作和会话,同时在这种模式下的学习,也使学生们的学习方式发生了很大的变化,从传统教育模式下的学习,到基于网络资源的学习,实现对某一个问题或者是某一项任务的解决通过网络资源的有效整合,然后进行资源的检索、学习、评价和重组实现对问题解决、知识建构的全过程。
1.3 网络学习环境的搭建
从系统应用的角度来看,网络学习环境的搭建可以从三个方面来讨论,即:资源层、功能层和管理层。资源层主要是一些电子数据资源,这些基础性的学习资源是网络学习的基础和凭借;而功能层的功能表现在两个方面:一是提供友好个性化的用户界面,通过人性化界面的设计来提供友好的查询界面,实现用户对系统的访问;二是表现为系统的架构设计,即通过合理的设计,使系统的架构体系既能高效率地实现数据的检索和查询,又能满足网络学习环境的功能需要。
1.4 计算机网络资源的分类管理
根据网络技术在教育教学当中的应用情况,以课程的对象类型、媒体类型和课程资源方面同,对资源进行分类。这样分类的依据是实现不同的资源库之间的数据交换,提高数据使用效率和资源价值。根据对我国资源属性的分类标准,主要是参照LOM模型、教育资源建设技术规范和基础教育教学资源元数据规范等方面的数据规范进行规定。同时参照CELTS-31对于资源属性的界定情况来实现对数据类型和元素的合理界定,便于实现对数据的处理和数据资源的利用。
2、网络在教育教学当中的应用
2.1 网络教育教学为教学活动提供了支持
在传统教育教学活动中,教师的任务以及角色是关键而又重要的,相应地教师的承担责任在教育教学过程中的重要的。在这样的情况下,教师为了准备好课程教育就要对现行的教育教学资源进行有效整合,这就涉及到实验设备、仪器、场地和资源的管理。而网络教育教学突破了以上资源的范围,借助网络教育和丰富的网络教育资源,教师可以专注于对授课内容和技巧的应用,使课堂气氛真正活跃起来,同时通过视频、图像、声音、文字等资源的灵活运用,激励学生学习的积极性和主动性,使教学活动不再仅仅局限于老师和学生之间,课堂内容因此也变得更加丰富。
2.1 网络教育教学成为改革传统教育教学的重要推动力
长期以来,传统教育教学的活动主体是教师,由于教师在授课过程中受到知识水平、授课技巧、道德素质等影响,会对教育质量造成了某种程度上的影响;目前由于我国教育资源分配不公平,不同地区教育发展程度存在着较大的差异性,致使我国教育面临着严峻的问题。网络教育在教学过程中的成功应用,可以打破这种不利局面,借助于其自身在教育资源共享和数据通信等方面占有的巨大优势,已经对我国教育现代化进程产生了深刻影响,成为改革我国传统教育模式的重要力量。
2.3 网络为学生的自主学习提供了平台支撑
在传统教育模式下,学生的对知识的理解和学习方式比较单一,由于是被动式地接受教育,学习的积极性、主动性、创造性往往会受到很大限制。而网络技术在教育教学活动中的应用,对现行教育模式产生了重要影响,变“要我学”为“我要学”,变“被动式”学习为“交互式”学习,大大提高了学生学习的自主性。同时网络教学平台与传统教育方式相比,学习资源更加丰富、学习方式更加灵活、学习趣味性大大提升,这些都为学生们的自主学习打下了坚实的基础。
网络技术教学活动中的应用有别于传统教学,它开创了新的教育和学习环境,拓展了学习的空间和知识面,突破了教学活动与现代社会之间的藩篱,促使学生、家庭、学校、社会之间的沟通和交流,达到了学习要与生活紧密结合,学习要与实践结合的理想境界。从长远来看,计算机网络在教育教学当中的应用是教学方式和形式进步和文明的标志,是实现教育信息化和现代化的重要探索和实现。而网络技术与教育教学的有效整合,必将对现行的教育模式产生巨大冲击和挑战,从而有利于教育教学活动并将显著提升学生们的综合素质。
参考文献
[1]浙江省高校计算机教学研究会编.计算机教学研究与实践[M].浙江大学出版社,2010.10.
关键词:网络 教育教学 应用 未来教育 影响
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0152-01
计算机网络教学是把计算机网络技术引进教学领域,为特定的教育目的而服务,从而最大程度地配置有限的教学资源,使学生能够充分掌握课程资源,形成一定的学习能力的过程。近些年来,随着网络技术的迅速发展,网络在教育教学中的应用变得非常普及,并逐渐成为教育教学改革的重要组成部分。目前,许多学校以教育教学为改革出发,狠抓网络教学建设,以为学生创造先进高效的学习环境和优化学校教学资源配置为最终目标,努力探索适应自身发展需要的网络教育教学体系。
1、计算机网络在教育教学当中的开发
1.1 构建基于教育技术学的专业特色体系
计算机网络技术是一门新技术,教育学是传统教育模式的重要组成部分,而基于教育技术学的专业特色体系可以将现代教育理论与计算机网络技术有效整合,实现不同学科领域的综合性的学科,这样不仅有利于促进知识的传播,也利于具有较强的实践能力和创新精神的培养以及应用型、复合型人才的培养。构建基于教育技术学的专业特色课程体系,实现将教育学、网络技术、网络教育、网络教学平台等领域和环节的基本理论和课程实践的结合,在课程资源的设计、开发、实践、反馈等方面进行综合性的训练,使学生在毕业以后能够在教学设备资源的使用和维护、远程教育网络系统的研发和实现、教育多媒体的制作和设计、教育辅助软件的开发和应用等方面能够具备一定的理论知识和实践能力。
1.2 建构主义理论与基于资源的学习
建构主义学习理论认为,环境、互助、会话、意义建构这四大要素是良好学习氛围的重要构成部分。基于该理论模型的网络学习方式可以充分满足学生学习的自主性和积极性。通过依托于计算机网络和多媒体技术的构建,为学生们提供真实的学习环境,方便学生们的协作和会话,同时在这种模式下的学习,也使学生们的学习方式发生了很大的变化,从传统教育模式下的学习,到基于网络资源的学习,实现对某一个问题或者是某一项任务的解决通过网络资源的有效整合,然后进行资源的检索、学习、评价和重组实现对问题解决、知识建构的全过程。
1.3 网络学习环境的搭建
从系统应用的角度来看,网络学习环境的搭建可以从三个方面来讨论,即:资源层、功能层和管理层。资源层主要是一些电子数据资源,这些基础性的学习资源是网络学习的基础和凭借;而功能层的功能表现在两个方面:一是提供友好个性化的用户界面,通过人性化界面的设计来提供友好的查询界面,实现用户对系统的访问;二是表现为系统的架构设计,即通过合理的设计,使系统的架构体系既能高效率地实现数据的检索和查询,又能满足网络学习环境的功能需要。
1.4 计算机网络资源的分类管理
根据网络技术在教育教学当中的应用情况,以课程的对象类型、媒体类型和课程资源方面同,对资源进行分类。这样分类的依据是实现不同的资源库之间的数据交换,提高数据使用效率和资源价值。根据对我国资源属性的分类标准,主要是参照LOM模型、教育资源建设技术规范和基础教育教学资源元数据规范等方面的数据规范进行规定。同时参照CELTS-31对于资源属性的界定情况来实现对数据类型和元素的合理界定,便于实现对数据的处理和数据资源的利用。
2、网络在教育教学当中的应用
2.1 网络教育教学为教学活动提供了支持
在传统教育教学活动中,教师的任务以及角色是关键而又重要的,相应地教师的承担责任在教育教学过程中的重要的。在这样的情况下,教师为了准备好课程教育就要对现行的教育教学资源进行有效整合,这就涉及到实验设备、仪器、场地和资源的管理。而网络教育教学突破了以上资源的范围,借助网络教育和丰富的网络教育资源,教师可以专注于对授课内容和技巧的应用,使课堂气氛真正活跃起来,同时通过视频、图像、声音、文字等资源的灵活运用,激励学生学习的积极性和主动性,使教学活动不再仅仅局限于老师和学生之间,课堂内容因此也变得更加丰富。
2.1 网络教育教学成为改革传统教育教学的重要推动力
长期以来,传统教育教学的活动主体是教师,由于教师在授课过程中受到知识水平、授课技巧、道德素质等影响,会对教育质量造成了某种程度上的影响;目前由于我国教育资源分配不公平,不同地区教育发展程度存在着较大的差异性,致使我国教育面临着严峻的问题。网络教育在教学过程中的成功应用,可以打破这种不利局面,借助于其自身在教育资源共享和数据通信等方面占有的巨大优势,已经对我国教育现代化进程产生了深刻影响,成为改革我国传统教育模式的重要力量。
2.3 网络为学生的自主学习提供了平台支撑
在传统教育模式下,学生的对知识的理解和学习方式比较单一,由于是被动式地接受教育,学习的积极性、主动性、创造性往往会受到很大限制。而网络技术在教育教学活动中的应用,对现行教育模式产生了重要影响,变“要我学”为“我要学”,变“被动式”学习为“交互式”学习,大大提高了学生学习的自主性。同时网络教学平台与传统教育方式相比,学习资源更加丰富、学习方式更加灵活、学习趣味性大大提升,这些都为学生们的自主学习打下了坚实的基础。
网络技术教学活动中的应用有别于传统教学,它开创了新的教育和学习环境,拓展了学习的空间和知识面,突破了教学活动与现代社会之间的藩篱,促使学生、家庭、学校、社会之间的沟通和交流,达到了学习要与生活紧密结合,学习要与实践结合的理想境界。从长远来看,计算机网络在教育教学当中的应用是教学方式和形式进步和文明的标志,是实现教育信息化和现代化的重要探索和实现。而网络技术与教育教学的有效整合,必将对现行的教育模式产生巨大冲击和挑战,从而有利于教育教学活动并将显著提升学生们的综合素质。
参考文献
[1]浙江省高校计算机教学研究会编.计算机教学研究与实践[M].浙江大学出版社,2010.10.
关键词:计算机网络技术;工作过程导向;课程开发;学习情境;教学实施;课程建设
中图分类号:TP393-4文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012) 02-0377-04
The Development and Practice of Computer Network Technology Curriculum Based on Working Process Orientation
WU Dong-chen
(Zhanjiang Mechanical and Electrical School, Zhanjiang 524094, China)
Abstract: Proposed course of computer network technology based on work process-oriented curriculum development ideas, design the learning situation, development the teaching resources, construction the network laboratory and reform the evaluation mode.
Key words: computer network technology; working process orientation; curriculum development; learning situation; teaching implementa? tion; curriculum development
“计算机网络技术”是计算机类相关专业的一门专业基础课,也是一门跨学科的课程,其中包括计算机技术和数据通信技术。传统的课程任务侧重于计算机网络基础理论知识的传授,理论知识概括性强、抽象度高,单纯的系统化理论教学难于使学生理解和掌握本门课程的知识,学生也很难将在理论和实践学习中学到的东西联系起来,形成整体化的职业行动能力。
学生学习的最终目的是到企业完成某项具体的工作,在确定职业能力结构的基础上,采用以工作过程为导向的课程设计方法,确定的能力项目要与学生将来具体的工作要求相一致,即工作过程需要什么项目,课程中就开发什么项目,也就是实现学生在学校中获得的能力是真实岗位所需要的能力。在开发能力项目的基础上,采用“任务导向,项目驱动”的思路,将本课程划分为多个工作任务,并为每个工作任务开发所需要的知识要素。
1基于工作过程导向的课程构建
基于工作过程导向的课程构建的基本思路为:首先进行工作过程分析,由实际的岗位群分析归纳出现实的工作过程及工作过程中的工作任务,确定所需的职业能力,进行课程内容的选取,完成课程化的工作方案的制定,实现教学过程与工作过程的融合。
基于工作过程导向的课程构建有如下特点:
1)以职业生涯发展为目标,明确课程定位和课程目标。课程定位要立足于学生职业生涯发展,结合社会经济发展的需要,尊重学生基本学习权益,使学生获得个性发展与工作岗位需要相一致的职业能力。
2)以工作过程为线索,确定课程内容。要按照工作岗位的需要来选取课程内容,按照工作任务的逻辑关系设计课程内容,摆脱学科课程的思想束缚,从岗位需求出发,让学生进入工作情境,为学生提供体验完整工作过程的学习机会,逐步实现从学习者到工作者的角色转换。课程内容的选取要反映专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法。
3)以职业能力为依据,组织课程教学。围绕职业能力的形成组织课程教学,以工作任务为中心来整合相应的知识和技能,实现理论与实践的统一。要避免把职业能力简单理解为操作技能,注重职业情境中实践智慧的养成,培养学生在复杂的工作过程中做出判断并采取行动的综合职业能力。
4)以典型项目案例为载体,设计教学活动。按照工作过程设计学习过程,要以典型项目案例为载体来设计活动、组织教学,建立工作任务与知识、技能的联系,增强学生的直观体验,激发学生的学习兴趣。学生通过获取信息、制订计划、实施计划、评价计划等亲身实践,提高职业能力。典型项目案例的选择要体现本地及周边市、省经济特点,兼顾先进性、典型性、通用性,活动设计要符合学生的能力水平和教学需要。
5)以职业技能鉴定和技能大赛为参照,强化技能训练。课程标准要涵盖职业标准,要选择社会认可度高、对学生工作就业有利的职业资格证书,具体分析其技能考核的内容与要求,优化实训条件,创新实训手段,提高实训效果,使学生在获得学历证书的同时,能顺利获得相应的职业资格证书。
2基于工作过程导向的课程内容的选取
当今社会是一个数字化、网络化、信息化的社会,社会信息化、数据的分布式处理、各种计算机资源的共享等应用需求推动着计算机网络的迅速发展。政府上网、企业上网以及家庭上网工程的启动等一系列信息高速公路建设的实施,都急需大量掌握计算机网络知识和应用技术的专门人才。在本课程教学内容的选取过程中,坚持理论知识要以“必需,够用”为度的原则,删除学生难于理解的理论推导、公式验证等内容,紧紧围绕以就业为导向的办学理念,面向IT职业,同时结合技能型专业人才培养目标、岗位需求以及前后续课程的衔接关系,突出培养学生就业所需的职业能力。
2.1基于工作岗位确定工作任务
培养优秀的计算机网络技术人员,首先,应该符合行业的需求,根据岗位设定的层次,掌握好培养目标;其次,根据不同的岗位层次逐步开发达到相应岗位的能力;再次,根据不同的能力来掌握相应的专业技术;最后,计算机网络技术人员的培养离不开学校和企业的合作,合作建立完善的实训室、完备的师资、适合的教学体系以及具有针对性的课程内容。职业教学是最直接面向就业、面向应用的教学系统,需要一切从职业需求出发,明确岗位设定,合理开发具有岗位针对性的技术能力,才能使学生在就业过程中脱颖而出。
从就业岗位看,随着信息化城市的不断建设,各行各业的综合网络系统,如交通、小区物业、商场、学校、酒店等部门的监控系统、电子商务信息系统、社区楼宇安防系统、智能小区信息化网络等,都需要大批计算机网络技术人员。通过与企业的沟通和市场需求的调研,确定本门课程培养的工作岗位为企业的网络管理员和网络应用型工程师,可以从事网络综合布线、网络设备配置与调试、服务器配置及应用、网络安全配置与防护等工作,能够完成企业网络的设计、实施、日常管理、运营和维护,使学生具备专业人员的技术能力和职业素质。
2.2基于工作任务确定本课程的学习任务
根据本课程所对应的实际岗位职业能力所需的典型工作任务的分析来确定学习任务,在本课程的教学过程中,采用基于工作过程导向的任务驱动模式,采用情境化、项目化的渐进模式进行训练,使学生充分体验完成任务的整个过程,突出本门课程的综合技能训练,达到工作岗位所必需的知识和能力。
在本课程的教学内容选取上,根据网络管理员和网络应用型工程师这两种工作岗位群的能力要求,采用模块化的情境项目结构,划分学习情境和工程项目,在每个工程项目内又采用任务驱动方式设置若干个技能训练任务,所有任务的编排均来自于企业多年积累的工程项目案例,经过课程规划提炼,按照再现企业工程项目的组织方式进行串接,并把这些工程项目在网络实训室中搭建出来。做到从实际出发、强化实际应用,帮助学生积累项目经验,尽快适应企业岗位能力,体现了基于能力培养的教学目标,具体安排如下:
学习情境一:构建小型对等网络,包括家庭网络(SOHO)的组建,小型办公室对等网络的组建。
学习情境二:构建中型网络,包括多办公区之间的局域网组建,部门间网络的安全隔离,IP路由和子网划分,TCP/IP实用程序使用,服务器操作系统的安装,局域网服务器的搭建。本情境项目中采用中小型企业整个网络工程项目案例,中小型企业网络虽然规模较小,但其基于上层的应用却不少,所以在构建中小型企业时,考虑到的因素更多,比如成本、可扩展性、安全性等。需要严格按照国家网络工程项目实施规范进行,所采用的中小型企业项目工程案例要具有代表性和普遍性。
学习情境三:无线网络的组建,包括无线家庭网络(WSOHO)的组建,园区无线网络(WLAN)的组建。本情境项目对数据安全性要求非常高,信号的覆盖要求和信息点的设计都要考虑周详,因此要采用具有代表性和前瞻性的无线网络案例。
学习情境四:中小型网络接入Internet,包括单机通过ADSL接入Internet技术,局域网通过服务器接入Internet技术,路由器接入技术。
2.3突出网络主流新技术
实践教学内容的选材均来自企业的实际应用,培养学生的实际职业能力,课程重点突出企业应用的主流网络技术,创设特定的学习情境,反映当前网络技术领域的最新科技成果和最新发展动态。经过训练,培养学生能够根据企业的需求,提出自己的解决方案,在方案中不仅要有可行性的实施细则,还要体现企业网络架构的先进性设计原则,要有体现目前使用较为先进的技术设计思想,同时针对该技术,给出实施细节及对企业网络架构带来的较大益处。要求学生有较强的自学能力,及利用互联网络查找资料的能力,使学生能独立完成企业网络的设计。具体安排如下:
学习情境五:企业网的组建,包括电力线联网技术,光纤接入上网,VLAN的划分,交换机与路由器的配置,网络服务器(包括DHCP、DNS、WEB、FTP等服务)的配置与管理。
2.4突出职业素质培养
根据课程教学的特点,让学生走出校门,到校外实训基地的第一线公司企业去参观实习,了解市场第一手信息,掌握第一手材料,融入到真实的工作环境中去实习和锻炼,使学生在现代企业中感受企业制度、企业文化,加强职业素质教育和培养。?在校内也可以通过模仿企业行为来实现职业素质培养,具体安排如下:
学习情境六:网络的运营与维护,包括网络公司上门维护服务的规范,维护过程中的沟通技巧,技术故障处理,常用文档的整理,经验的总结。培养学生能够解决企业网络中一些常见的故障,并能够通过理论分析判断故障所在及发生的原因,要有解决问题的思路和方法,掌握一般性的排除故障手段和工具的使用。
2.5以任务引领的方式进行内容编排
课程内容紧密结合职业教育的特点,借鉴近年来职业教育课程改革和教材建设的成功经验,在内容编排上采用任务引领的设 计方式,符合学生心理特征和认知、技能养成规律。课程的内容设计将引领学生处于一个真实的工作情境,把单调、抽象的网络技术融入到现实的网络应用项目案例中,每个项目案例从“任务背景”开始,通过“任务描述”,进行“任务分析”,然后告诉学生怎样去“完成任务”,最后进行“知识链接”和“案例总结”,课后开展“案例拓展练习”来检验学生的学习效果。
3基于工作过程导向的教学实施
按照职业能力,打破原来按OSI或TCP/IP体系结构的教学顺序,重新优化、组合、整理为多个学习情境,在岗位能力分析的基础上,采用模块化方式设置基于工作过程导向的学习任务,以任务为驱动实施教学,创设工作情境,通过学习、归纳、扩展以及思考与实训等环节,培养高技能专门人才所需的计算机网络职业能力。
本课程教学组织实施都以学习情境下工程项目的形式开展,理论知识融合在工程项目实施所需的知识中。课程教学组织实现环境在网络实训室进行,以工作过程的形式开展,分项目小组组织实施。以4~6人为一小组,每组可选择一名学生作为组长,承担项目经理工作,负责本组工程组织、管理和实施工作,组织本组成员进行技术交流和沟通,查询相关技术资料、撰写项目实施方案,最后组织项目测试、报告、总结等。课程教学的老师是整个项目的总规划师和设计师,根据实际需要随时调整项目内容,负责项目的技术咨询和指导工作,控制把握课程的组织、开展和进度。
经过细致的教学组织,教学实施过程中应注意以下问题:
1)引入项目导向、任务驱动思想,提高学习主动性。在教学体系结构上进行改革,将现代教学广泛使用的任务驱动思想引入教学中,提高学生学习本课程的主动性。例如在介绍“服务器应用环境的配置”任务时以中小型企业搭建网站运行环境来介绍网络的DHCP、DNS、WEB、FTP、E-mail等多种网络服务。
2)紧跟行业技术发展,创新教学内容。教学内容注重新知识、新技术、新内容、新工艺的讲解,吸收有丰富实践经验的企业技术人员的经验,与企业行业密切联系,保证教学内容紧跟行业技术最新发展动态。
3)突出实践教学,强化能力培养。教学的实施要保持职业教育的特色,进一步加大实训教学的内容,理论联系实际。基于工作过程导向的工程项目均来自实际工程实践,激发学生学习本课程的积极性,有针对性地培养学生的实践动手能力。结合职业教育教学实际,以是否实用为标准,以激发学生的学习兴趣为出发点,以真实的网络工程与管理的典型案例为背景,以工作过程为导向,给学生传授实用组网与管网的方法、步骤,使学生轻松掌握职业岗位的技能。比如在介绍任务“Telnet远程登录和BBS的使用”时会讲到远程桌面的使用和能穿透内网的远程控制软件的使用,推荐校园BBS与相关网络技术论坛的使用案例,让学生感受到使用BBS所带来的乐趣;在介绍任务“ADSL拨号上网”时,结合当地的实际情况,在任务中介绍“ADSL及宽带路由器接入Internet”的方法,串接介绍PPPoE协议上网与普通服务器接入上网的安全问题。
4)注重现代教学手段,建设立体化教学体系。注重现代教学手段的应用,开发具有动态演示功能的多媒体教学课件、交互性BBS论坛、课程学习网站和QQ群,建设立体化教学体系,方便教师与学生学习,提高学生学习本课程的兴趣。
4基于工作环境的网络实训室建设
针对职业教育的办学特色,建设基于工作过程导向的“岗位能力”细分功能型实训室,提供行业内成熟、先进、体系化的职业教育实训功能。
4.1岗位技能模块分类实训室的建设
根据计算机网络技术人员就业分布,岗位技能需求呈现多元化趋势,面对不同的行业特点,出现了更多的专业岗位来从事不断深化应用的工作。岗位技能模块细分为:家庭网络与办公室网络维护模块,小型网络群组网模块,无线网络搭建模块,综合布线实践模块,路由交换互联模块,网络安全模块,网络边缘接入模块等。
本课程可以根据实际需要选择模块,整个实训环境都模拟最新网络技术应用环境设计,不但满足目前网络技术实训室需要,而且可以后期进行平滑升级,通过添加部分网络设备和教学模块来为学生提供更多的实训内容。
4.2网络实训室的拓扑环境
现在进行网络实验不再是作为针对少量学生的兴趣提高班,而是针对本专业甚至是全校学生基础技能培养,同时实训室的教学需要更加科学有效的管理方式。如何有效管理模块化网络实训室,如何方便的进行灵活的网络实训组合,如何组织配套的相关实训资料,成为建设“岗位技能”细分功能型实训室的重要问题。
基于工作环境的网络实训室分为6个区域,教室区、实验教学区、学生区、出口区、实验管理区、连接区。各功能区域独立承担相应功能,并通过连接区设备统一管理。
模块化网络实训环境提供源自实际案例的综合性实训项目,让学生根据这些项目背景,运用所学的知识,去设计这个中小型企业的拓扑。学生用实训环境里的设备,按照自己设计的拓扑来把这个企业的拓扑搭建起来。通过完成这些综合性实训,学生的实战技能得到很大的锻炼,对他们就业及在工作岗位上的快速成长有很大帮助。
5基于工作过程导向的课程评价考核
对学生学习本门课程的效果进行定性定量的综合评价,需要证实学生具备相关网络岗位的职业能力,胜任企业网络管理员及相关岗位的工作任务。
在基于工作过程导向的教学模式下,强调学生工作过程的考核,在工作过程中的业绩考核分为工作数量,工作质量,工作完成度,效率,成本意识,改革创新等项目,对学生的工作态度评价分为协作性,责任性,积极性,纪律性等项目,每个项目设定相关的等级或者分值,由教师对学生评价,同学对同学互相评价,学生自己评价自己三部分组成。
为了方便对学生的考核,设计开发一个基于WEB的简单和易于管理的学习评价系统,可以跟踪学生的学习情况与学习效果,通 过考核评价,让学生不总结经验,知道自己学习中的不足之处进而不断改进,同时也可获得自己学习中的优点而不断发扬。
开展职业技能鉴定和计算机网络技能竞赛,能够进一步对学生的学习效果进行有效的评价。竞赛重点在于考查学生对网络工程的实践技能,包括:读懂实际的工程项目文档,理解实际的工程应用与业务架构;根据业务需求和实际工程应用环境,实现网络设备、无线设备、安全设备、服务器的连接,并根据实际工程业务需要,完成综合布线,对设备进行互联互通和调试;能够根据网络实际运行中所面临的安全威胁,防范并解决网络恶意入侵和攻击行为;考查学生对网络系统运行与监控、防御不良信息及病毒、构建和维护绿色网络的实战能力等。
参照职业技能鉴定标准和技能大赛的评定规程,改进本门课程的评价体系,从过去单一的期末考试向多元化考核转变,教学评价与考核采取过程评价和目标评价相结合、理论考核与实践考核相结合、单项能力考核与综合素质评价相结合的多元评价形式。通过考核评价方式的改革,提高学生学习积极性,提高学生动手能力和分析问题、解决问题的能力,全面提高学生的综合素质。
6结束语
在课程建设时注重实训基地建设,网络技术实训室充分体现了职业教育特点,模拟真实的工程环境,具有很强的职业现场氛围,学生可以在实训室的真实情景中学习网络知识和技术。将学生的学习与工作结合起来,把学生分成若干个小组,共同承担一个小任务,每个同学在小组内承担一项工作,培养学生协作能力。
经过多年的改革与建设,同时坚持技能竞赛与教学改革的结合,以赛促学、以赛促改,开创新的课程建设模式,吸收先进的职业教育理念和优秀工程项目案例,其实训内容体现了基于职业岗位分析和具体工作过程的课程设计理念,教学内容中所有任务的编排均来自于工程实践,有很强的针对性、典型性、实用型和前沿性,使学生“学得快、用得上、记得牢”,突出学生职业能力的培养,提高学生的就业竞争力。
参考文献:
[1]徐涵.以工作过程为导向的职业教育[J].教育与职业,2008(3).
[2]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006(1).
[3]莫足琴,梁铭,夏德洲.高职计算机网络技术专业工作过程系统化课程体系设计与实施[J].十堰职业技术学院学报,2010(3).
[4]陈荣征,李广松.高职计算机网络专业一体化课程体系的构建[J].邢台职业技术学院学报,2010(1).
[5]庄城山.构建基于工作过程的计算机网络技术专业课程体系[J].铜陵职业技术学院学报,2010(1).
[6]李学锋.基于工作过程导向开发高职课程的“3343”模式[J].中国职业技术教育,2008(19) .
[7]潘洪涛.基于工作过程系统化的计算机网络技术专业课程体系开发实践[J].中国职业技术教育,2010(26).
[8]李时雨,秦传江,姜秀华.基于工作过程导向的精品课程建设与实践[J].教育与职业,2008(27).
[9]朱雄军.基于工作过程的高职《计算机组网与管理》学习领域课程学习情境的设计与实践[J].武汉职业技术学院学报,2008(6).
[10]王巧巧.技能大赛在计算机网络专业课程改革中的作用[J].职业,2011(27).
[11]刘昭斌,刘文芝,徐新卫.以工作过程为导向的网络技术专业实践教学体系构建[J].职业技术教育,2009(11).
关键词:自动检测控制系统;软件开发;C/S模型
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2017)26-0034-02
计算机网络自动检测控制系统是计算机网络通信技术与虚拟仪器技术发展的必然趋势,因此有必要对其开发设计,特别是系统软件的开发设计进行深入研究。
1计算机网络自动检测控制系统的总体方案
1.1总体结构
计算机网络自动检测控制系统软件开发,首先需要对其总体方案的进行规划设计。在此,其总体结构采用图一的组网方式,通过就不同地区的检测设备用户端采集其所在的单元对象的相关数据,相关数据通过计算机网络传递给服务器,再由服务器对用户数据信息进行分析处理后传递给相关用户。
系统在自动检测的过程中,需要整个自动检测控制系统协同工作,设备用户端负责用户接口处理,同时控制对应检测单元;系统实现检测功能的关键环节就是检测单元,它通过相关接口与被检测单元先连,以此来采集输入信号,并输出激励信号;检测控制系统的核心是服务器端,它需要对用户端收集到的客户信息进行分析处理,并将结果返回给客户端;连接客户端与服务器端的是计算机网络通信,这就需要二者支持同一网络协议,确保在整个网络中能进行通信;计算机网络自动检测控制系统中还有一个重要的组成部分就是数据库,它用户储存用户信息、设备信息及检测记录等,由服务器来进行相关数据的读写工作。
1.2硬件平台
设计好整个系统结构之后,就要搭建相应的硬件平台。根据上述的结构及性能要求,硬件平台包括五个部分:开关系统、检测控制器、检测总线、检测仪器资源和信号接口装置。当前,基于PXI和VXI的总线检测系统的检测范围和检测能力都得到了很大的拓展。因此,在硬件选择上通常采用基于PXI总线的NI模块集成的机箱检测设备作为主体平台,再基于该主体平台设计出对应的公共接口装置、接口适配器、测试探笔和探针、UUT即可。
1.3通信模式
在通信模式的选择上,选择当前最为常见的C/S模式。在C/S通信模式当中,不同的计算机可以执行不同的功能,实现不同的用户与服务器角色,从而通过服务器为客户端的虚拟仪器应用进程提供服务。
2系统软工作流程及其功能模块分析
2.1系统软件工作流程的分析
计算机网络自动检测控制系统对软件设计的基本要求是安全、可靠、有效、开放、实时和可维护。其软件的具体工作流程为:第一步,客户端用户登录测试体系统;第二步用户验证后启动并请求連接远程服务器;第三步,远程服务器连接成功后,用户即登录成功;第四步,用户完成被测试对象与测试设备的对应接口连接;第五步,用户配置检测激励信号控制系统执行相关的检测操作;第六步,系统自动将检测数据通过已经连接的网络通道传送给远程服务器;第七步,远程服务器调用检测诊断程序对检测数据进行分析处理;第八步,远程服务器向客户端返回已经做好的数据处理结果;最后,客户端显示出检测的诊断结果。该工作流程涉及的主要部分为远程服务器、检测用户端和检测设备,其所需的功能模块包括服务器的运算模块、客户端的检测模块和实现客户端与服务器之间的网络通信模块。
2.2系统软件功能模块分析
根据计算机网络自动检测控制系统的功能需求情况,可以将软件功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块几个部分。
1)系统管理模块
系统管理模块包括设备管理、操作管理、操作人员管理、检测任务管理和检测诊断程序管理五个部分。设备管理的功能为对设备用户端的配置状况进行记录,当变更和删除废除客户端信息;操作管理的具体功能为接收、分析和诊断用户的远程登录请求命令,并调用相关的程序执行对应的请求命令;操作人员管理的功能是管理系统操作人员的相关信息;检测任务管理的功能是对每项分析诊断结果和检测记录进行管理,同时完成相关信息在数据库中的保存;检测诊断程序管理的功能为对检测分析诊断程序进行管理。
2)分析诊断模块
分析诊断模块的主要功能是对客户端存在的故障提供在线支持诊断服务,帮助实现检测控制系统的故障定位与隔离,还可以提供对应的专家系统支持功能。
3)网络通信模块
网络通信模块包括网络通信的连接和数据的发送与接收三个部分。通信连接服务器与客户端之间数据传送提供通信通道。数据分析与接收除了要具备数据传输的作用,还要建立缓冲区,数据接收时将用户端传送的数据放入对应的缓冲区以等待分析处理;数据发送时,则将缓冲区中的数据发送到用户端中。
4)检测资源模块
检测资源模块通过适配器的模块文件来储存适配器的描述和信息。用户能够对配置模型文件、适配器文件和器件配置文件进行修改,同时处理适配器模型文件,综合适配器模型中的文件信息,连接数据库,从而完成计算机网络自动检测控制系统的校验与检测工作。
5)检测执行模块
检测执行模块包括检测控制和激励信号配置两个部分。检测控制负责各检测系统及其资源的控制,借助于输入的激励信号采集的输出响应信号来完成相关检测任务。激励信号配置的功能则是在软件平台当中根据检测任务对配置检测设备的激励信号。
3计算机网络自动检测控制系统的软件设计
3.1数据库设计
计算机网络自动检测控制系统中一个重要组成部分就是数据库,因此对检测控制系统设计中数据库设计是非常重要的。对此可以采用数据库VItest管理检测控制信息。当中包括的信息表格包括设备信息表、用户信息表和服务程序列表。如用户信息表应该包含用户标识ID、用户名、密码、注册时间、真实姓名和用户类型六个字段。系统需要维护用户登录退出和增减用户等信息。
3.2组件之间的通信实现设计
系统组件之间的通信可以采用DSTP协议来完成,它支持多种数据传输协议,因此可以根据不同的URL来按段不同的协议。数据收发通信是相互独立,因此可以只分析某一个数据项的设计。
3.3服务器设计
服务器程序的设计包括多线程的设计与实现。在计算机网络自动检测控制系统中可能面临同时处理多个用户的请求,因此需要采用并发处理的方式来解决多任务的工作方式,并发处理比循环处理的执行效率更高,响应速度更快。VI服务器利用并发处理方式可以同时实现设备管理和用户管理等功能,其主要的线程包括处理用户请求线程、服务程序管理线程、设备管理线程、连接用户客户端、初始化VI服务器。线程之间通过内存交换参数来完成通讯,多线程间的同步工作则由事件触发来控制实现。
多线程的实现需要完成四个功能:初始化系统;建立通信连接,等待登录;验证用户身份;根据请求分配对应的处理线程。
3.4客户端设计
根据检测控制系统的功能特点及需求情况,客户的程序采用多线程技术的方式来进行设计。它能够确保不同的激励信号的同时输入、采集及完成数据通信。客户端程序的工作流程为:用户登录身份验证系统控制界面选择对应的程序(包括用户管理、远程连接、信号采集、模拟输入、模拟输出、信号配置和结果)。在面板设计上,可以利用多面板的人机界面,这样可以确保操作界面的简洁方便。同时各功能VI的动态载入则采用LabVIEW的SubPanel方法節点,这样可以降低系统的内存占用,从而提高整个系统的运行效率。
客户端程序主要包括激励信号配置VI模块、响应信号采集VI模块、用户登录VI模块和用户管理VI模块四个模块设计。激励信号配置VI模块采用条件结构和事件结构的程度设计,用户能够通过系统的信号配置面板来修改激励信号的相关参数;响应信号采集VI模块通过电流电压测量程序、模拟信号测量程序、动态数据采集程序和信号采集程度五个模块分别对静态数据进行采集,这五个模块程序之间相互独立;用户登录VI模块是独立功能的一个模块,它将信息储存在数据库当中,只要访问用户信息数据库就能完成对用户身份的验证,如果验证值为真,则可以登录启动系统;用户管理VI模块采用的条件结构的程序设计,主要用于增加用户、删除用户、密码修改等用户信息的管理。
4结束语
计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划,搭建好硬件平台,选择C/S的通信模式,再设计出系统工作的流程,并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块,以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计,检测控制系统在设计完成后还需要对其进行测量,通常可以采用波形文件的测量方式来进行。
作者:李礼
参考文献:
关键词:网络安全;计算机;安全软件;开发
中图分类号:TP393.06 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0092-01
在当前社会环境中要想构建起安全的网络环境是一项十分困难,同时也比较复杂的工作。网络环境的安全与计算机安全软件开发之间有着密切的联系,当前阶段对计算机安全软件的开发进行研究具有现实性意义。只有保障网络信息运行的环境安全,才能更好的促使社会经济健康发展。下面将对网络安全视角下的计算机安全软件开发进行详细的讨论。
1 网络安全概述
1.1 信息安全
近年来随着科学技术和信息技术的快速发展,计算机已经被广泛的应用于社会各个行业当中,并成为了人们生活和工作中必不可少的重要部分。与此同时计算机网络的安全问题也日益突出,当前怎样在网络安全环境中开发和应用计算机软件成为了计算机相关行业内专家们所研究的重要课题。信息是网络环境中最为重要的部分。而信息的形成主要是在计算机中进行加工而产生的数据内容。计算机本身作为一种信息存储的工具,对使用者将产生一定的影响,甚至重要的信息将左右决策者的行为。在现代社会发展中计算机信息已经成为了商业化的一部分,各种产品当和信息工程建设当中的问题部分也逐渐地展现在大家面前。信息的安全体系建设是一个十分复杂的过程,主要指的是保障计算机设备、内部系统和设施等安全。这当中不仅包含了专业技术方面的知识,同时还涉及到人员方面的内容,要想真正的做到网络环境安全,一定要从全面进行考虑。
1.2 环境安全
网络环境的安全指的是一种相对安全的环境,并不存在绝对性的安全。现代社会中网络信息技术发展十分迅速,信息安全当中已经涉及到了军事、商业、政治等多方面的内容[1]。建设起安全的网络环境,不仅能避免信息的泄露,同时也能减少不必要的问题出现,使得信息得到最有效的安全保障。网络安全环境的构建本身存在困难性,需要从思想观念和技术等多面进行结合,从而促使网络安全环境能得到持续性的建立和发展。同时,在建立安全环境的过策划那个中还需要强化安全制度,尽量的降低安全风险。在网络运行环境中造成安全威胁的原因主要来自认为,因此,一定要重视起对人的行为管理,从而真正的强化网络信息安全。
2 计算机网络安全方面存在的弊端
2.1 操作系统安全
操作系统是用来支持软件运行的基础部分,能够为软件的应用提供运行环境,同时具有多方管理的功能。在进行操作的过程中如果软件当中存在漏洞,那么就会给网络的安全造成安全隐患。操作系统都是由多个不同的模块所构成的,每个不同的模块都有自身不同的程序,当然当中也会存在一定的漏洞和问题。同时,操作系统中通常都有后门程序,以便于出现问题时用来进行弥补,但后门程序可以直接绕开安全控制,从而进行系统的访问和操作上,很多的黑客会利用这一点来进行入侵,从而造成网络安全问题。因此,必须要采取科学有效措施做好操作系统的安全工作,以此来保证用户能够正常使用计算机网络。
2.2 防火墙安全
防火墙是用来保障计算机安全的重要措施。利用防火墙能直接的将一些网络病毒进行阻挡[2]。但并不代表防火墙的应用就能使网络环境完全的处于安全状态,事实上防火墙只是用来进行网络数据保护的,但局域网的破坏等问题是防火墙难以进行控制的。防火墙对外来数据通常都是根据一定的规律来进行的,如果黑客利用的攻击模式不在防火墙的控制之内,也会导致网络环境安全受到威胁。因此需要根据当前的网络环境来及时地更新防火墙,为网络安全环境提供保障。
2.3 数据库的安全
数据库在进行相关软件的开发过程中经常会出现一些漏洞问题,对数据库的自我保护产生了重要的影响。同时,数据库的访问着经常会出现使用的安全问题,导致网络数据库安全受到严重威胁,例如数据资料的输入错误,或者蓄意的进行数据库破坏等行为都将严重影响数据库的安全。
3 计算机安全软件的开发
3.1 计算机安全软件开发的重要性
计算机安全软件的开发是软件工程当中的重要组成部分,同时也是十分关键的技术,对计算机行业的未来发展和在社会中的应用具有重要意义[3]。计算机安全软件主要是为计算机网络运行环境提供相对安全的保障,使使用者的信息能得到保护,不受到外界的干扰,同时也能促使社会网络运行环境的稳定。如果没有了计算机安全软件的开发,那么计算机网络技术的发展和运行环境的保障就将失去保护,同时也不利于未来网络社会的健康发展。
此外,计算机安全软件的开发还能够有效提升软件的安全防护性能,促使计算机的运行更加安全。当前阶段各项技术发展都十分迅速,要想促使网络运行环境得到安全保障就一定要重视起相关的安全软件开发。
3.2 计算机安全软件开发建议
当前阶段,计算机网络系统当中存在着诸多不同的安全问题,为了进一步的提升网络运行环境的安全性,一定要积极的对网络系统安全软件的开发加以重视,从而提升计算机的安全运行环境。
①数据备份和容灾软件。数据备份和容灾软件主要是用来进行用户资料的备份处理,并为数据的安全提供保障。当前这种技术在国际社会中得到了广泛的应用,但在我国的应用效果仍然不佳,受到的重视性不够强。数据的备份和荣灭软件需要将RAID技术安装到计算机操作系统当中去,并将主硬盘当中的资料和数据备份到从硬盘当中去。这样一来即便计算机内的数据遭到了破坏,或者出现了损坏等问题,从硬盘当中的资料也能及时的导出,以便于使用者进行使用。这种方式能有效的为信息安全和稳定性提供保障。随着科学技术的发展,在日后的应用中一定能将备份和荣灭软件之间相结合,并对数据内容进行加密和安全防护,进一步的为信息安全提供帮助。
②入侵防护软件。入侵防护软件主要安装于防火墙之后,当防火墙将一些不良的信息和破坏文件放到了计算机当中后,入侵防护系统则能将这些不良的信息进行二次隔离,使计算机网络运行环境能始终处于一种安全的状态。同时,入侵防护软件能对计算机网络流量等进行监护,如果出现了异常的情况就会进行警报,提醒操作人员。此外,入侵防护软件能及时的捕捉大病毒信号,并将黑客的信息进行收集,记录整个犯罪的过程,并对入侵的行为进行反击,提升安全防护的效果。
③病毒防护软件。网络病毒对计算机造成的影响是十分明显的。因此,当前急需完善的病毒防护软件来进行网络环境保护。首先,杀毒软件需要在定期进行网络病毒查杀,并更新病毒库,同时要能够针对病毒传播的规律性以及危害性进行分析,以此来开发出有针对性的杀毒软件,提升消毒的效果。其次,安装防毒墙软件,传统的防火墙是利用IP控制的方式禁止病毒以及黑客的入侵,这样将无法有效对网络系统进行实时的监测,但是防毒墙对于病毒的组织则是具有较高的效果,这对病毒的入侵也起到过滤的效果。最后,补丁软件,补丁的作用是为了提升计算机系统操作能力,同时防止外来病毒的侵袭。
④服务器安全软件。服务器安全软件共有两种,一种是应用软件,另外一种是系统软件。对于计算机网络来说,在配置服务器系统软件时,必须要充分考虑到其承受能力以及安全性能,承受能力是指安全设计、降低攻击面、编程。安全功能则是包括各项安全协议程序,根据自身要求做好系统的更新。在服务器软件开发中主要需要提升安全功能,强化其承受能力和安全能力,尽量减少攻击面。同时需要及时进行系统更新,以便于能促使软件随时都保持稳定、可靠的性能。
4 结 语
随着科技的进步,计算机网络的安全问题已经成为了人们所关注的重点问题。当前环境中计算机网络已经逐渐的向成熟化方向法发展,网络安全系统也在逐渐完善,但仍然存在一些难以避免的安全问题。面对这些问题需要及时的采取应对措施,开发新的安全软件,以便于进一步提升网络安全的防御水平,促使网络环境的健康发展。
参考文献:
[1] 王海月.移动互联网软件开发实验指导[J].通信学报,2013,(12).
关键词:计算机网络;计算机网络可靠性;设计方法
计算机网络技术已广泛应用于各个领域,为人们的生活、工作提供了方便,与此同时,人们也更加依赖计算机网络。因此,如何使计算机网络不受破坏和干扰,持续进行可靠性工作,成为网络开发者和网络使用者共同关注的话题。提高计算机网络的可靠性已成为计算机网络的基本要求,探索计算机网络的方法和策略,使计算机网络更好地为人们服务,具有非常现实的意义。
一、计算机网络的可靠性
计算机网络要完成信息交换、资源共享和协作处理,并且计算机网络跨度较大、相互独立。所以,计算机网络的可靠性越来越受重视。计算机网络的可靠性已经成为一门系统的工程科学,有较为完整、健全的体系。下面将具体讲述计算机网络的可靠性。
1.计算机网络可靠性的概念。计算机网络的可靠性是指计算机网络在规定的条件下,给定的时间内,网络保持连通和满足通信要求的能力。特定的条件,给定的时间,计算机完成业务的能力共同决定了计算机网络的可靠性。计算机网络可靠性反映了计算机网络拓扑结构支持计算机网络正常运行的能力,是计算机网络规划、设计和运行的重要参数之一。
2.计算机网络可靠度及其算法。计算机网络可靠度是指计算机网络在特定的条件下,给定的时间内,网络完成规定功能的概率。
计算机网络可靠度可以通过传统精确算法和现代智能算法来进行计算。一,传统精确算法。它的本质是利用图论、树等理论简化处理计算机网络模型,然后应用数学中的概率统计、数值分析等理论来求解计算。它主要有五种计算方法,分别是完全状态枚举法、不交和算法、容斥原理算法、因子分解算法、特殊网络可靠度的计算方法。二,现代智能算法。它适用于网络规模较大的复杂的计算机网络可靠度的计算。它能够有效地解决传统精确算法不能解决的计算问题。现在比较流行的现代智能算法有:遗传算法、模糊遗传算法、蚁群算法、神经网络方法等。
3.计算机网络可靠性的影响因素。影响计算机网络可靠性的因素主要有三种。一,网络设备。用户终端是计算机网络可靠性的关键因素,用户终端的交互能力提高,网络可靠性也会随之提高;网络设备中的传输交换设备要使用标准的通信线路和布线系统,使计算机网络具有可靠性。二,网络管理。在计算机网络中,要合理地选择管理软件,为网络管理和维护提供有力的依据和策略;要制定一系列网络管理制度和条例,加强人员培训,使管理人员养成良好的网络应用习惯和职业道德。以此来提高整个计算机网络的可靠性和运行效率。三,网络拓扑结构。网络拓扑结构属于计算机网络规划问题,是影响计算机网络可靠性的关键性因素。不同应用领域,不同规模层次的计算机网络必须要有不同的网络拓扑结构,这样才能提高计算机网络的可靠性。
二、提高计算机网络可靠性的方法
要提高计算机网络的可靠性,最重要的就是计算机网络的设计。在计算机网络的设计过程中,要遵循一定的设计原则,要考虑到一些影响因素,找到合适的计算机网络设计方法,通过设计更好的计算机网络来提高计算机网络的可靠性。
1.计算机网络可靠性的设计原则。计算机网络的可靠性是在一定的经验基础上,根据相关标准设计出来的。计算机网络的可靠性要遵循以下原则。第一,计算机网络设计要遵循国际标准,使用开放性的计算机网络体系结构,将先进性与成熟性、实用性与适用性相结合,使计算机网络能够更好地为人们服务。第二,采用余度设计和容错技术来提高计算机网络的可靠性。网络中独立的计算机可以通过网络技术成为彼此的后备机,如果一台计算机出现故障,可以使用其他计算机处理事务,保障了计算机网络的可靠性。第三,选择优质网络产品,提高性价比。在计算机网络开发和设计时,要选择具有良好声誉、优良质量的产品,要满足国内外最新的技术标准,争取使整个系统性价比达到最高。
2.计算机网络可靠性的设计。计算机网络可靠性的设计有不同的方法。一,容错性设计。允许操作者产生错误行为的设计为容错性设计。它可以容忍失误的存在,并能让操作者在错误的信息中得到帮助。二,双网结构设计。在原有网络结构的基础之上添加另外一个网络结构为备用的设计方案为双网结构设计。设置备用网络要提高计算机网络系统的容错性。双网结构设计能够使计算机网络不受干扰和破坏,为计算机网络安全、稳定地运行提供了保障。双网结构设计方案比较容易发现故障和排除故障,因此,双网结构设计在复杂的网络系统中使用较多,而容错性设计在简单的网络中使用较多。三,网络层次和体系结构设计。一个良好的网络管理系统,需要有先进的网络层次和体系结构,合理的网络层次和体系结构设计可以促使网络设备优越性能的发挥。计算机网络技术的发展产生了一种新的网络分层设计模型,“网络模块的多层设计”,它有利于提高计算机网络的可靠性,适应现代化网络的发展和应用。
3.计算机网络的软件可靠性设计工程实例。某研究所顺利置入曙光高性能计算机群,为保证该机群的可靠性,伴随它一同进入的还有曙光天罗100D防火墙系统。系统安装实施后,防火墙能对高性能机群进行高效的管理和可靠的功能保护。一,安全隔离防护。大大提高了机群的可靠性,保障了机群的安全。二,网络访问控制。用户可以通过天罗防火墙实现对访问的控制,只向合法的计算机开放访问权 限,而不合法的用户将被拒之于外。强大的访问控制功能,从根本上阻断了攻击的路径,是一种更彻底的防护,进一步降低了安全风险,保障了机群的可靠性。三,节点映射安全管理。端口映射是实现可靠性的另一关键技术。它方便了管理,提高了可靠性。天罗100D防火墙 的存在,大大加强了网络的安全性和可靠性。
基于Over IP技术的曙光SKVM,提供了弹性的管理方案,网管人员可以在任何地方,通过TCP/IP网络来远程管理分散在世界各地机房中的机器。同时,曙光机群安全管理系统可以集中管理网络资源,使整个安全体系形成一个整体,使高性能服务器机群整体的可靠性上升到新的高度。
三、结语
计算机网络的迅速发展,不仅使计算机网络可靠性的影响因素不断增加,同时也对计算机网络可靠性的设计提出了更高的要求。我们要采取一些合理正确的措施来提高计算机网络的可靠性。进一步提高计算机网络的可靠性是保证计算机网络更加科学和高效运行的基础,对于计算机网络的持续、稳定、健康发展具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]马骏.提高计算机网络可靠性的方法分析[J].电脑知识与技术,2015,(16):22-24.