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关键词:网络工程;TCP/IP协议;课程建设;教学改革
文章编号:1672-5913(2013)14-0042-04 中图分类号:G642
TCP/IP协议是高校计算机网络工程专业的专业基础课,是计算机网络学科领域和网络工程专业人才应具备的理论基础,在网络工程专业课程体系中处于重要地位。该课程是高级路由与交换、网络性能测试与分析、网络通信程序设计、网络信息安全等课程的前导课程,如果学习不好会直接影响网络工程专业学生学习后续专业课的兴趣和信心,从而影响整个课程体系的教学质量。然而,TCP/IP协议课程内容以各类通信协议为主,教学过程中容易出现以下问题:学生感到内容抽象和枯燥,似懂非懂、不好理解;网络技术的飞速发展易使理论与实际脱节,学生以为在实际工作中用处不大;实验环节设计不够合理,难以发挥应有作用。笔者针对长春大学计算机科学技术学院网络工程专业多年来在TCP/IP协议课程的建设和教学改革过程中积累的一些微薄经验加以总结,供广大教师同行切磋探讨。
1 课程定位与目标
TCP/IP协议是网络工程专业的一门专业基础课,而且是必修课,是在本专业学生已有的计算机网络知识基础上进一步学习研究互联网的核心技术,以提高和加深学生的理论深度和实践水平。通过该课程的教学,教师引导学生逐步理解因特网的网络体系结构――事实上的国际标准TCP/IP,理解多个异构物理网络如何能够互连在一起,互连网络协议如何协调工作,应用程序如何使用互连网络系统,数据如何从一个应用进程传输到另一个应用进程。学生可以了解到Intemet的许多技术细节和前沿热点,掌握TCP/IP协议族的结构,掌握TCP/IP协议族中各子协议的结构和功能,重点掌握ARP协议、IP协议、UDP协议和TCP协议等相关理论知识。该课程的学习将为下一步的专业学习和计算机网络相关的应用、设计和开发工作打下必要且坚实的基础。
2 课程建设与改革探索
2.1 教学内容规划及教材的选用
按照TCP/IP协议课程的定位与目标,依据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编写的《高等学校网络工程专业规范(试行)》,结合长春大学培养应用型本科网络工程专业人才的定位和学生的实际情况,将该课程规划为48学时,其中理论课38学时,实验课10学时。该课程是网络工程专业学生在学完计算机网络课程后进一步深入学习和掌握计算机网络理论的进阶课程,主要内容包括底层物理网络技术、ARP协议、IPv4编址技术、IP辅助协议、单播路由选择协议、UDP协议、TCP协议、SCTP协议、应用层协议和IPv6相关协议等。教材选用的是清华大学出版的《TCP/IP协议族(第4版)》,由Behrouz A.Forouzan著,王海、张娟等译。该教材为世界著名的计算机经典教材,曾荣获“第八届全国高校出版社优秀畅销书一等奖”。该教材大量运用图文并茂的方法讲述技术性很强的内容,重点突出、实例丰富。我们从该教材第二版开始使用一直到目前的第四版,效果较好。该课程的具体理论课讲授学时规划如下:
(1)引言(概论)部分占2学时,主要讲授Intemet简史、协议和标准、因特网标准、因特网管理机构,适当扩展一些互联网的前沿和热点技术以激发学生对该课程的兴趣,使学生了解Intemet历史,理解并掌握协议和标准概念,了解标准创建委员会,掌握RFC的成熟度。
(2)OSI模型和TCP/IP协议族部分占2学时,主要讲授OSI模型、TCP/IP协议族,使学生掌握数据通信和组网中多层结构的思想以及层与层之间的相互关系,掌握OSI模型中每一层的功能,掌握TCP/IP协议族与OSI模型的差异和特点。
(3)底层技术部分占2学时,主要讲授有线局域网技术、无线局域网技术、广域网技术和常用互连设备,使学生掌握有线局域网中占主导地位的以太网技术理论知识,包括传统以太网、快速以太网等,了解无线局域网技术、蓝牙技术、点到点广域网技术。
(4)IP编址部分占4学时,主要讲授IP编址的方法、地址的种类、分类地址、分类地址互联网划分实例、划分子网的方法、无分类编址、构成超网的方法,使学生理解IPv4编址思想以及如何在分类编址中实现,掌握分类结构中的划分子网的方法以及构造超网和无分类编址方法。
(5)IP分组交付和路由选择部分占2学时,主要讲授面向连接和无连接、直接交付与间接交付、路由选择的类型,使学生理解面向连接和无连接的区别,直接交付与间接交付的区别,掌握路由器结构和路由选择的类型。
(6)网际协议(IPv4)部分占4学时,主要讲授IP数据报首部、分片、选项、检验和IP软件包设计,使学生理解IP协议的总体思想,掌握IP数据报的一般格式、首部中各个字段的名称和意义,掌握IP数据报的分片和重装,理解IP数据报首部中检验和计算方法以及IP协议软件设计算法。
(7)地址解析协议(ARP)部分占2学时,主要讲授地址映射、ARP协议、ATMARP、ARP软件包设计,使学生掌握ARP的基本原理、ARP数据包格式和各字段意义、了解ARP存在的问题和缺陷、了解RARP的用途。
(8)网际控制报文协议(ICMP)部分占2学时,主要讲授ICMP报文类型、ICMP报文格式、排错工具的原理和用法、ICMP软件包设计原理,使学生掌握ICMP报文的分类及格式、Ping和Traceroute的用法和工作原理,理解ICMP协议软件设计思路。
(9)移动IP部分占2学时,该节内容较新,主要讲授移动IP编址、归属、外地、移动主机通信的3个阶段、移动IP的低效率,使学生了解移动IP通信的相关基础、存在的问题与解决方案。
(10)用户数据报协议(UDP)部分占2学时,主要讲授UDP用户数据报、UDP的服务和应用、UDP软件包设计算法,使学生掌握UDP报文格式及各字段意义,了解检验和的基本概念和计算方法、UDP协议软件实现思路。
(11)传输控制协议(TCP)占6学时,主要讲授TCP服务类型与特点、TCP报文段首部格式、连接控制、流量控制、差错控制、拥塞控制、TCP软件包设计思路,介绍流控制传输协议SCTP,使学生掌握TCP的报文格式,理解TCP的服务类型、滑动窗口的概念、流量控制和差错控制的方法、TCP的传输机制、TCP协议软件实现思路,了解SCTP协议。
(12)单播路由协议部分占2学时,主要讲授RIP、OSPF和BGP,使学生理解自治系统的概念,掌握距离向量和链路状态路由选择协议特点,重点掌握RIP、OSPF、BGP的原理及应用。
(13)应用层协议部分占4学时,主要讲授客户一服务器范式、DHCP、域名系统DNS、远程登录、文件传送协议、万维网、电子邮件、网络管理SNMP等应用层协议,使学生理解常用应用层协议的基本原理和用途。
(14)IPv6协议部分占2学时,主要讲授IPv6编址、分组格式、IPv4到IPv6的过渡技术,使学生掌握IPv6地址记法、3种地址类型、过渡技术,了解IPv6分组格式和优越性。
教学内容以大纲和教材为基础,适当结合和扩充一些较新的技术热点,尽量做到理论联系实际。学生普遍认为课程内容设置较合理,易于理解和接受,对该课程的学习兴趣较高。
2.2 实验内容的设计
经过多年的实践与改进,目前长春大学计算机科学技术学院TCP/IP协议课程共规划了5个实验(10学时),分别为IP协议分析、ARP地址解析协议分析、ICMP协议分析与应用、UDP用户数据报协议分析、TCP传输控制协议分析。每个实验都包括基础实验、进阶实验、思考、创新设计4个环节,主要内容见表1。
实验课内容由TCP/IP协议课程组教师精心组织和设计,已充分考虑到课程的重、难点以及后续课程学习的需求。实验目的要保证清晰明确,这对学生做实验至关重要。实验内容分为基础和进阶两段,好处是基础实验操作简单,容易实现,增进了一些基础较差学生的信心与兴趣,更方便进一步在其基础上完成进阶实验内容。每个实验都设置了几个让学生思考的问题,使学生发现不足、开拓思路。完成以上几项内容,该实验目的就基本达到。创新设计环节则是对学生提出的更高要求,对学生理论联系实际、创新和学以致用提供了发挥空间。该实验规划考虑到了不同层次的学生情况,从实验课指导和实验报告提交情况来看也基本达到了课程组的预期目标。
2.3 教学团队建设
优秀的课程和实验资源离不开教师的讲授,课程建设与改革需要建设一支高水平的教学团队。TCP/IP协议课程教学团队由5名教师组成,是一支长期从事本课程及相关课程教学的“双师型”队伍(取得了如CCNA、RCNA、CCNP等业界著名的网络厂商认证)。职称结构为副教授2人、讲师3人,学历结构为博士1人、硕士4人。团队成员都是中青年教师,接受和更新知识能力强,经常参加各种技术培训与学术交流,参与企业公司的网络工程项目和实验室建设,具备扎实的理论基础和丰富的工程经验,在教学过程中对重点把握到位,理论与实践融会贯通。课程组还定期召开教学研讨会,交流在课程讲授过程中的心得和问题;每学期都组织互听课,相互学习并指出不足。教学团队成员的讲课水平不断提高,在学生评教测评中成绩突出,深受学生欢迎。近几年来课程组成员承担和完成各级教学质量工程项目9项,其中省级5项、校级4项,公开发表教学论文7篇,建设省级优秀课一门,并荣获2012年校级优秀教学团队称号。
2.4 教学方法与教学管理的改进
教学团队业务水平进步的同时,教学方法和教学管理也应不断地改进,先进的教学方法与科学的教学管理必然获得更好的教学效果。本文主要就以下方面进行探讨。
(1)发挥多媒体优势,扬长避短。现在多媒体授课已经在高校普及,多媒体课件图文并茂、信息量大,但是也有弊端。在多媒体教室授课的教师很难离开控制台,一边讲课一边控制电脑的过程容易忽略与学生的交流,一些形象的肢体语言也无暇表达。很多学生感觉教师缺少了传统黑板讲课的潇洒。教师使用有无线翻页功能的激光笔就可以基本解决这个问题。这样教师可以走下控制台,来到学生中间,无形中便拉近了与学生的距离,教师与学生更容易交互和沟通,课堂气氛会更加轻松融洽。制作课件时,能用动画演示的尽量不用图,能用图表达的尽量不用文字。比如讲解数据从一台计算机的进程传送到另一台计算机进程时,用动画的形式来演示一下会更容易理解。
(2)用好Wffeshark和Packet Racer工具辅助教学。TCPdP协议课程中有大量的协议,协议数据单元到底是什么样子?单纯靠语言讲述效果是有限的。若利用协议分析工具Wireshark现场抓包、现场分析,讲解效果会直观且容易理解。Packet Tracer是由Cisco公司的一个辅助学习工具,除了模拟设计、配置网络环境外,还可以提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况。例如在讲授路由选择协议时,可以利用Packet Tracer清晰地观察到路由信息传递和学习的过程。还可以模拟跟踪网络报文经过路由器和交换机之后各个字段所发生的变化。在本课程教学中用好这两样工具可以起到事半功倍的效果,学生学会使用这两样工具在实验和实际工作中也大有用途。
(3)加强与学生的课后交流。虽然现在提倡启发式教学,鼓励学生积极参与教学,但是课堂时间毕竟有限,课程任务要完成还是以教师讲授为主,不可能所有学生都有机会参与,所以要多利用网络资源不受时间地点限制的优势,如使用QQ群进行课程讨论、为学生答疑,这样所有的学生都能看到,从而避免了重复解答同类问题,提高效率。
(4)注重过程化教学管理,改革考核制度。改变以往全靠期末考试定成绩的办法,根据长春大学计算机科学技术学院制订的“课程过程考核制度管理办法”,提出过程与能力有机结合的考核体系,加大学生课堂讨论和发言表现、课后作业质量、实验质量、课堂测验所占总成绩的比重,全面考核学生的知识、能力和综合素质,增强学生学习自觉性和主动性。
3 结语
经过多年对TCP/IP协议课程的建设与改革研究,该课程的教学和实验内容不断改进,教学资源不断丰富,教学团队也在课程建设和教学改革中不断进步和成长,可谓硕果累累。网络工程专业的实践性很强,我们的课程教学也应更加紧密结合实际,紧跟因特网的发展步伐,不断改革创新,为社会培养更多高质量的网络工程应用型人才。
参考文献:
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会,高等学校网络工程专业规范(试行)[M],北京:高等教育出版社,2012
[2]ForouzanBA,TCP/IP协议族[M],4版,王海,张娟,等,译,北京:清华大学出版,2011:3-4
如果你属于以下这三类人中的某一类,那你一定要跟随本期《电脑爱好者》深度报道,一起去探究一个结果!
有志向、有梦想,可已经与心仪的专业擦肩而过,不知道如何补救;
有志向、有梦想,可不确定要选A专业还是B专业;
没太多想法,只想选个比较有前途/钱途的专业。
过来人如是说
主要课程:离散数学、数字逻辑、计算机组成与结构、操作系统、数据结构、数据库系统原理、编译原理、软件工程、嵌入式系统、汇编语言、软硬件课程设计、计算机网络、网络工程、网络程序设计、面向对象程序设计、CAD/CAM、计算机图形学、计算机新技术等。
感言:大概可以细分为网络和软件、资讯系统三个方向。但无论是哪个方向,一定要有很强的编程能力,换句话说就是软件要很过硬。毕业生的就业范围较广,各种软件公司、互联网公司都需要专门的计算机人才加盟。此外,各种国家部门、科研单位、院校等,也在择业范围内。
计算机类相关:
计算机网络工程:它的主要特点是通信与网络结合、网络软件与网络硬件结合,培养网络应用开发、网络信息控制及网络工程技术方面的能力。学习的课程也和计算机网络有关,信号与系统、计算机网络、数据结构、网络操作系统、数据安全、网络工程、互联网及其应用等课程都被列入本科四年的学习计划之中。网络工程师、软件开发、网络安全人员是网络工程专业最对口的就业方向,另外,从事网站开发、网络维护工作也很不错。
计算机软件工程:它以开发升级新软件、维护原有软件为主要任务。这个专业的同学除了要学习必修的基础课程外,还要学习程序设计基础、Java程序设计、操作系统、计算机网络、数据库原理、软件工程、Web程序设计、网络技术及应用、人机交互、多媒体技术等几十门专业课程。毕业生主要在各大软件公司、企事业单位、高校、研究所、国防等部门从事软件设计、开发、应用与研究工作。未来几年,国内外高层次软件人才将供不应求。在我国IT职场十大人气职位中,软件工程师位列第一位,软件工程人才的就业前景十分乐观。
信息安全:需要系统学习计算机硬件、软件与应用的理论及相关网络开发的知识,主要研究确保信息安全的科学和技术。毕业生可去公安局信息监察、网站、病毒杀毒公司以及涉及信息安全的地方,比如电信、网通的技术安全维护部门,政府各个重要部门的网络安全监测部门。
专家点评:计算机软件工程专业中新兴的媒体与艺术方向,以数字媒体技术教学为主,培养技术与艺术融合的综合性数字媒体人才,学生不仅要学软件课程,还需要掌握一定的媒体、艺术背景知识,为广告设计、产品介绍、公共空间展示,娱乐表演等众多媒体领域,培养媒体制作人才。而游戏设计专业就是动漫专业,毕业生会进入游戏策划行业,或对口的游戏公司,或从事多媒体事业,都是很有潜力的工作。
主要课程:电路分析原理、电子线路、数字电路、算法与数据结构、计算机基础等。
感言:这是个宽口径的专业,学习内容非常广泛,涉及到电子、计算机、信息技术三大块。对学生的数学、物理、英语基础要求很高。学这个专业的学生常常觉得“很赚”,一是学的东西很多,二是因为动手的乐趣多:攒机子装电脑、拆MP3、修手机,甚至为心仪的MM制作电动小玩具等都是我们的拿手好戏。据说毕业后在电子、信息、计算机三大领域都受欢迎:在电子方面,可以做电路设计工程师,有线无线都能上手;信息方面,可以做电信工程师;计算机方面,搞软硬件开发都行。
电子类其他:
微电子学:学习内容专一、目标明确,就是研究新型电子器件及大规模集成电路的设计、制造,并学会用计算机辅助集成电路分析。可以说与电子信息科学与技术有很多交融之处,不过需要学得更精、更深。该专业对应的是芯片产业,即集成电路。毕业生可做集成电路设计开发、器件制作和工艺的硬件工程师,薪酬相当高。
电子信息工程:电子信息工程最早出身于工科电气工程系,原来叫无线电技术,后来出现很多类似名称的专业,例如电子工程、电子技术等,后来把相近的10个专业合并为电子信息工程,各学校根据自己的特点方向不同。毕业生可在电子、信息、通信、广播电视等部门从事电子设备和信息系统的研究、设计、制造、开发、运营和技术管理等工作。
光信息科学与技术:研究涉及的领域包括用光取代电信号对声音、图像、数据等多媒体信息进行传输、存储和信息交换的光通信技术;用光进行临床医疗、器械控制、精密测量、遥感探测、智能制导等应用的光电一体化控制技术等。毕业后可以选择计算机网络、运营商、科研院所等单位,从事各种电子材料、光电元件、光电子系统的研究、设计、开发工作。
专家点评: 微电子学这个专业有些学校把它划归在物理系,有些学校划归在电子工程系(简称电子系)。
主要课程:电路理论与应用的系列课程、计算机技术系列课程、信号与系统、电磁场理论、数字系统与逻辑设计、数字信号处理、通信原理等。
感言:通信工程专业跨电子、计算机专业,所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。还包含了网络通信、光通信等方向。毕业生比较容易进入电信、移动运营企业,各种通信类合资、独资企业,研究机构,设计院,各大通信公司、跨国公司或IT企业工作,进入大型跨国公司后出国进修的机会也会很多。
专家点评:通信工程不少学校把它和以上电子类的专业都划归在电子信息工程学院中,包括两个一级学科:电子信息科学与技术和通信工程。其下包含二级学科: 物理电子学、电路与系统、电磁场与微波技术、通信与信息系统、信号与信息处理、信息网络与复杂系统和空天信息工程。也有学校单独有通信工程系,并划归在通信信息工程学院里。
咬文嚼字分专业
高考志愿专家李宏建说:“一些名字看似相近的专业其实有着很大的区别。”他列数了几个“很容易错点鸳鸯谱”的专业。
信息管理与信息系统
不少学校的这个专业其实是属于图书馆学系,其下还有图书馆学、档案学和编辑出版等专业。培养既能从事机关企事业单位经济信息、科技信息的管理与应用工作,又能胜任各类社会工作、信息科学研究的人才。毕业颁发管理学学士学位。
信息与计算科学
属于数学系。数学分析、实变函数、复变函数、信息科学基础、编码学、计算方法、离散数学、数值计算软件、数据库、计算机图形学、微分方程等都是信息与计算科学专业的主要课程,功课的难度之大、强度之高可想而知。数学和计算机的双重学科背景使得信息与计算科学专业的毕业生很好就业。毕业生可在计算机信息处理、经济、金融等部门从事应用软件开发或管理网络安全、数据分析等工作。
计算机辅助设计
属于机械系。主要学习机械制图、机械工程基础、电子技术基础、机械设计基础、机械CAD及二次开发、CAM软件的应用、数控加工技术、现代工业美术造型、工业企业管理、CAD/CAM课程设计等课程。毕业生可从事机械产品的计算机辅助设计和制造,机械CAD软件的二次开发与技术管理工作。
李宏建表示,出现这些混淆,很大程度上是由于现在计算机技术被普遍地应用到各个领域。“几乎所有理工科专业都离不开计算机”,他说。这一方面让人感到麻烦,为了填报志愿得仔细区分;可另一方面也有好处,他说:“因为专业虽被分门别类,但是很多专业之间并没有严格的界限,各学科互相联系、互相渗透。学习某一门专业,其中必然要学习相关专业的很多课程,也能达到预定的效果。”比如微电子学、电子信息工程、电子科学与技术、通信工程等,这些专业本身就很贴近计算机科学与技术,只要你对计算机感兴趣,可以把自己的学习重心积极地引导到计算机专业方面上,曲线救“职”也未尝不可。
企业,不以专业论英雄
最后,再看看IT企业在对各专业的毕业生挑选上有何说法。在记者调查的IT企业中,有杀软厂商、多媒体软件厂商、网站、网络游戏运营商,也有芯片制造企业、通信企业、数码产品制造商。其中有跨国公司,也有知名的民企。
一位曾经参与过校园招聘的IT制造企业产品经理告诉记者:“企业对岗位的划分主要包括三大类:技术类、产品类岗和营销类。各个大类的岗位在具体要求上可能有所不同,但是专业要求都有不同程度的相似之处。”不少在一线工作的程序员、产品经理都告诉记者,他们中云集着各个专业的人,大家从来不以专业论“英雄”。具体有以下一些细分:
技术类:系统架构、软件研发、软件测试、信息安全、系统管理、网络管理等。专业要求:计算机相关专业,只要有能力专业不限。其中以软件工程师、测试工程师等需求最大。(职业通路:研发员研发工程师高层市场或管理人员)
产品类:产品市场分析、商业应用分析、数据分析等;专业要求:计算机相关专业,只要有能力专业不限。(职业通路:职员主管中高层管理人员)
营销类:广告、销售等;专业要求:市场营销、工商管理、计算机等相关专业。(职业通路:销售助理销售工程师销售/市场经理)
数 字
我国有1023所高校开设计算机专业。通信业的需求明显下降;金融业和运输业竞争激烈;传统工业和部队的现代化建设和国防科技工业急需计算机人才。IC、网络存储、电子商务、信息安全、游戏技术等人才严重短缺。在软件人才层次结构上,水平高的系统分析员和有行业背景的项目策划人员偏少,同时软件蓝领也比较缺乏。还有就是计算机专业教师缺编严重。
社会需求愈来愈向名牌大学集中,重点大学计算机专业一次就业率在90%以上,地方大学计算机专业就业率为60%~80%。专科生就业形势日益严峻,一次就业率低于50%。
约40%的已工作大学毕业生认为大学所学知识“很少部分有用”或“基本无用”。“绝大部分有用”的占被调查者的28.4%,回答“约一半有用”的占被调查者的31.5%。
趣 闻
冷冰冰的网络设备因为操作系统才有了鲜活的生命。
不同品牌的路由器、交换机,外表上看差别不大,真正让思科、Juniper、H3C等厂商们角逐的其实是设备内部看不见的操作系统。从本期开始,我们将开设“网络设备操作系统较量”专栏,从模块化选择、安全性比较、开放性设计等角度,分期为您展示网络设备背后的技术竞争。
网络设备操作系统较量(一)
一个好的操作系统,对网络设备的影响非常明显,而一个设计合理的模块化结构,将极大地保障操作系统对各种网络应用的支持。
模块化是大势所趋
最初网络操作系统通常基于UNIX系统开发,帮助网络设备实现最简单的路由交换功能,应用比较单一,而且对设备管理人员来说,最初的网络操作系统对其专业水平有着较高的要求,因为系统大多通过命令行操作的方式来对设备进行管理,因此运行维护成本较高。此外,当时系统的并行处理能力相对较差,某一个进程故障,容易造成整个内存溢出而崩溃,直接造成严重的业务损失。
随着网络应用的不断复杂,网络设备的功能也在不断增加,这对网络操作系统提出了更高的要求。Juniper公司1998年推出第一款路由器产品M40,所采用的操作系统JUNOS基于一种模块化架构进行设计开发,在网络操作系统领域开创了模块化的先河。Juniper公司工程师王栋告诉记者:“JUNOS操作系统最早是基于FreeBSD的内核作为基础开发的,它借鉴和继承了传统UNIX系统既有的多进程并行处理的计算能力。各实例进程间并行处理,互不影响。模块化JUNOS软件架构确保每个处理功能都独立运行在受保护的专用内存中。路由协议、接口管理、机箱管理、SNMP管理和其他主要功能都作为独立进程发挥作用,使用自己专用的受保护内存。单一管理进程可监管所有的内核进程,防止它们改写彼此的内存。”
通过多年的实际应用,我们发现对网络操作系统采用模块化的设计,可以为企业带来诸多好处,其中一大好处就是企业可以大大降低网络运行维护成本。以JUNOS软件为例,在使用该软件后,基于模块化稳定可靠的系统架构,不仅网络设备的运行效率得到快速提升,而且对整个网络系统来说,诸如规划、建设基础架构、处理计划中与计划外网络事件等工作,不但发生频率降低,执行时间也相应减少。
同时,模块化网络操作系统的应用,也降低了网管人员的工作压力。以JUNOS软件为例,它学习曲线短,管理简单、容易维护,支持不中断转发(NSF)、不中断的有效路由(NSR)以及不中断业务的在线软件升级特性(ISSU)能够实现持续运行和保证最长运行时间,即便在恶劣的网络条件下也不例外。
系统设计各有特色
目前,各大网络设备厂商基本都认识到在网络操作系统中采用模块化设计的好处,并相应推出了自己的模块化操作系统平台。不过在模块化设计的基础上,各大厂商的系统在功能表现上各有特色。
H3C的Comware软件平台,是以IPv4/IPv6协议栈为基础,集成了链路层协议、以太网交换技术、IRF技术、路由技术、MPLS技术、VPN技术、Q操作系统技术、语音技术、安全技术等丰富的数据通信特性。通过采用模块化设计,Comware软件可以对各种操作系统、各种硬件进行了有效的封装和屏蔽,具有良好的伸缩性和可移植性。
模块化同样是锐捷网络新一代RGOS操作系统的主要特性之一。锐捷网络工程师项小升告诉记者,RGOS是一种完全模块化的软件平台,它的各组成部分都针对完全独立的硬件模块,功能模块代码与运行都严格区分,统一模块接口。POSIX可移植操作系统接口是RGOS中关键的一个国际标准接口,通过POSIX,操作系统的各功能模块可以与内核通信和调度,达到了代码和运行的完全模块化。同时,RGOS还拥有一个硬件抽象层,可以通过不同的设备驱动程序连接不同的硬件设备,实现操作系统与硬件的无关性。
FTOS是Force10最新推出的操作系统,同样采用了模块化的架构设计。在这个系统中,设计者为网络功能提供了专用资源,以确保丰富服务环境所需的可预测性能。此外,FTOS系统还可将 sFlow 或 BFD 等进程的负载转移至E系列和C系列交换机/路由器的线路卡上,从而使设备能够同时轻松运行多个进程而不降低性能。通过分配处理容量与控制面板功能,FTOS使Force10 交换机/路由器能够在无损可靠性或性能的情况下实现动态扩展。模块化设计还可以让系统与第三方应用与功能快速集成。
模块化设计对系统可扩展性的提升在思科公司的IOS系统得到充分体现。该系统最初支持的网络协议非常少,随着技术的发展,需要支持和能够支持的协议、功能逐渐增加。由于IOS系统采用了非常合理的模块化结构,按照应用需求分成五大模块,各部分相对独立,互不影响,因此可以非常方便地进行系统升级,同时保证单一的代码库。例如当出现报文缓冲和快速交换需求的时候,思科只需要优化其快速交换软件模块,更广泛地支持进程交换、快速交换、最优交换和CEF方式,就可以快速提高设备的转发速率,同时不会影响其他模块的正常工作。
模块化设计的挑战
和传统的非模块化方式相比,模块化网络操作系统最大的好处是保证了系统的高可靠性和健壮性。模块化的网络操作系统可以保障各模块进程独立运行在受保护的专用内存中,单一进程故障不会造成整个系统的崩溃。其次模块化系统设计,为软件研发奠定了良好的基础。分模块开发,可以保证协同并行,提高研发效率。升级操作系统,也可以针对需要升级的模块进行,不用升级整个操作系统代码。
一、项目教学法的实施
在实施过程中,要瞄准三个中心,即以“学生”“项目”和“实际经验”为中心。如,教师设想让学生来完成计算机到交换机的连接,具体怎么连接、怎么布线由学生自己选择决定,教师只提供参考资料、学习指导,让学生在完成项目的过程中边学边做。项目教学法的实施步骤如下:1.网络项目“分包”项目任务下达后,由学生分组完成,“工程队”以学生自愿组合为主、教师调配为辅的原则进行分组,采取“队长”负责制,由队长统筹安排其组员的分工。2.工程实施规划教师先展示对网络的各种不同设计和规划,安排工程进度表,并指出各自优缺点,然后要求学生根据教师提供的参考,检索有关资料,最后确定自己的工程实施方案,以书面的形式展示出来。3.细化任务和分工合作在工程实施方案的指导下,学生根据自己的爱好和特长分工,如工程协调、连线制作、工程指挥、网络测试等等,队长从中协调,确定后由队长宣布各队员担任的角色以及各自应完成的任务和目标。4.工程实施学生确定各自分工及成员间合作形式后,按照已确定的方案实施。在此过程中,学生必然会遇到许多新问题,此时教师就可以把问题集中起来,要求各小组在回答问题时充分发表意见,同学间可相互帮助,教师根据实际情况及时进行补充,让班上绝大多数学生能完成基本的教学内容。5.成果展示施工结束,教师要求各“工程队”进行成果展示,教师可以通过“搭配互补”把几个工程队的同学集中起来一起观摩,如把水晶头做得好的队与不好的队入一起,把布线规范的和不怎么规范的放一起,这样做除了能让学生能互相学习以外,还会促进学生的竞争意识、团队意识。6.评估总结学生在完成“工程”后进行自评和互评。学生自评不仅有利于学生的自主学习,且可以改进课程或教学的设计;学生互评让学生对学习成果进行共享,从学生的角度发现问题以及提出改进意见。最后教师要对各“工程队”的施工进行综合评价,在评价时不能只进行优劣评价,而应该要指出问题所在,给出具体改进及修改建议,让学生去完善自己的网络。
二、实施项目教学的几点心得
1.项目的选取要得当(1)项目要以现实工程为基础,在实施过程中包含基本的教学内容并尽可能自然有机地结合多项知识点。(2)工程项目要求难度适中,适合学生当前所掌握的知识和技能。(3)工程项目能调动学生解决问题的积极性,激发学生的兴趣。2.教师的适当引导必不可少引导主要包括对新知识的讲解、新技能的演示和对项目具体实施的解释,通过引导,学生才更容易理解、接受和学会新的知识和技能,也为学生独立完成项目打下了良好的基础。3.教师的指导要恰到好处学生在完成项目的过程中遇到困难,教师应及时给予指导,而且要让指导具有启发性和非正面性。这样,不仅能使学生记忆深刻,而且更能锻炼学生的思维能力和创新能力。4.教师评估总结要注意技巧,并把项目进行拓展和延伸教师在评估总结时要归纳学生好的做法、技巧和思路,帮助学生明晰解决问题的思路、找出自己的不足和差距、明确自己以后努力的方向。对项目进行拓展和延伸,可以让学生今后遇到类似问题,能够找得解决的方法,灵活运用所掌握的知识和技能。总之,项目教学法在计算机网络课程中,确实是一种比较适合和有效的教学方法。它突破了传统的教学模式,通过解决一些网络工程中的现实问题来实现学生对知识的掌握,不仅大大提高了学生学习的积极性和主动性,同时也大大提高了他们的动手能力和解决实际问题的能力。
作者:史建福
通过校企合作,可建立涵盖数据通信、光传输、程控交换、移动通信、下一代智能网(NGN)等商用设备组成的现代实验中心,可借鉴大型通信企业岗前培训的成熟模式和教程,置换掉大学教学中一些不合时宜的课程,以满足通信企业的人才需求。其意义如下:(1)拓宽高校经费来源渠道。(2)促进高校教师队伍建设,提高师资水平,强化高校办学实力。(3)提高学生的素质和能力。首先,通过校企合作实验平台和实习基地的实践和锻炼,学生有了一试身手的机会,从而能更加充分地理解所学的专业知识,自觉查找自己在知识、素质和能力方面的不足,学习的主动性和积极性空前高涨。其次,学生通过校企合作项目的实践,能够锻炼学生发现问题、处理问题和解决问题的能力,启迪和培养学生创新精神和创新能力,树立创业意识。(4)使学校及时了解社会对毕业生的需求动态,从而明确改革专业建设、教学内容和教学方式的方向,为学生构建合理的知识、能力、素质平台,切实提高毕业生就业率。(5)扩大高校的办学面向与视野。校企合作需要高校走出校园,把专业发展和企业、行业融合在一起,主动寻找本专业发展的土壤,更好的适应国家、地方社会经济的发展。
一、校企共建实验室,加强学生实践能力培养
校企共建实验室首先要考虑自身的专业优势、拟发展的专业覆盖区域的工业环境和人才需求情况,其次要分析拟合作企业的发展战略、资源优势和合作的切入点,第三要思量自身师资条件能否支撑拟建平台的课程开设,第四要保证建立的实验平台能在硬件开发能力、软件开发能力和通信设备实际维护能力等几个方面培养学生的动手能力,从而提高学生对就业岗位的适应能力。
1.与思科公司合作建设数据通信网络实验室
与思科公司合作建设实验室首先得从思科的捐赠战略说起。1997年思科公司针对全球网络技术人才短缺,制约着互联网和IT业的发展的现状,设计了一个基于网络的远程教育课程,进行网络管理的培训和认证即思科网络学院项目。这是思科公司利用自己独有的资源和专业,以及遍布全球的分支机构,创建了一个慈善项目。思科公司还为网络学院的毕业生建立了一个全球性的就业机会数据库,创造出一个更具效率的就业市场,这给思科所处的组群、毕业生本人和他们所生活的地区都带来了好处。通过切切实实的改善竞争环境,而不只是简单地捐钱赠款,思科在国际上赢得了对该项目的肯定,在员工中激发了由衷的热情和自豪感,在合作伙伴中得到了良好的商誉,在慈善事业中奠定了领导者的地位。
了解到思科公司上述战略意图,2005年我校通信工程专业刚成立,我们就开始与思科公司洽谈申办思科网络技术学院事宜,2006年5月长沙学院思科网络技术学院正式成立,同时获得了思科公司的实验室设备采购优惠,其中设备价格优惠30%,国家税收优惠15%。当时我们采购了部分安全路由器、语音网关、语音服务器、交换机、无线交换机、无线路由器、防火墙、安全自适应模块、入侵检测系统等设备,为学院节省了大笔开支。2007年我校成为思科网络通信设备在湖南地区的首家受赠高校,其中受赠的硬件设备有6台路由器,6块广域网模块,3台交换机,2台无线路由器等,市场价值2.9万多美元;受赠的软件授权有中文电子教材、辅助教学软件、项目支持、认证费用、教师培训费用等,价值10万美元。
思科数据通信实验室的建设和思科网络学院教育项目的引入,为我校通信工程专业的教学内容、教学方法、课程建设、师资培养等各方面的改革提供了很好的平台。
2.与中兴公司合作建设在局运行通信网络实验平台
2006年6月,中兴通讯学院成立了近30人的网络通信(NC)教育项目组,开展了促进高校通信工程专业改革的NC教育研究探索,专门面向高校通信专业的学生进行“中兴通讯NC工程教育”。中兴致力于同高校合作开展专业共建,向高校输出中兴通讯学院的企业培训资源,实现在大学校园里的企业化训练过程。
中兴推出的在局运行通信网实验平台选择了大规模的程控交换机,GSM、3G移动通信设备,SDH光网络传输设备、智能网设备等。这些设备充分结合了当前主流通讯技术及典型工程应用,模拟了真实的在局运行环境,能够真正实现以就业为导向的通信专业工程教育。该实习平台在“程控交换”、“网络交换”、“智能网”、“传输网”、“移动网”等方面为学生创造优良的实践环境,为教师提供先进的教学手段。
我们抓住中兴通讯大力推行中兴NC工程教育的机会,根据学校实验室建设情况和建设规划于2007年先期建设了光传输实验平台和程控交换实验平台,获得了中兴设备优惠和部分NC教育资源。这几年的教学实践证明:通过在局运行通信网络实验平台的实习,学生所学习的知识点在实习过程中交织使用,学生的能力逐步提高,最终达到了对整体专业技术的综合理解,并具备了针对此类系统的上岗工作能力。下一步我们还将建设智能网实验平台和移动通信实验平台。
二、请企业培训教师,加强师资队伍建设
大学教师拥有企业培训师不具备的卓越授课经验和深厚的理论知识修养,但企业培训师有大学教师需要学习和转化的特质:教学内容的工程化、教学方式的互动化、教学管理的规范化。大学校园里的企业训练是工程教育的最高境界。现代工程教育改革中,师资和设备平台是两个基础要素。只有具有实际工程技术的教师,才能够开展以就业能力为导向的实践教学。和设备投入相比,师资培养的投入产出是最高的。
自本专业成立起我们就非常重视与国内外知名企业联合培养师资,大力加强教师的实践能力培养。2005年有2名教师去思科网络技术学院参加思科网络工程师培训,2006年有1名教师去中兴通讯学院参加程控交换培训,2007年有1名教师去中兴通讯参加督导师培训,2008年有2名教师去思科网络技术学院参加思科网络工程师培训,2名教师到中兴通讯学院学习光传输和程控交换技术,2009年又派出2名教师到中兴通讯公司学习3G移动通信技术。培训归来的教师在教学中发挥了很好的作用,受到学生普遍欢迎。
三、引进企业教材和教学监控体系,提高教学质量
一些知名通信企业有很好的企业培训资源包括反映通信前沿技术的课程,先进的教学、实验方式和具有学习、作业、在线考试及教学质量监控体系。与他们合作可以提升教学总体水平。
1.引进思科公司企业教材
思科网络技术学院教程是思科公司集结世界顶尖网络技术专家和资深教育家共同开发、编写和制作的,而且每三个月更新一次,以适应数据通信网技术日新月异的发展。思科公司现已经形成了一套完善的网络教学体系,既有网络教材,又有现场指导的教师,完善的互动功能,大大提高了学生的学习效率和实践能力。
2007年我们将思科公司的网络技术课程纳入到教学计划中的选修模块,并且使用了思科公司的学习、作业、在线考试和质量监控模块:在课程开始的时候我们把学生注册进他们公司的教学平台,在课程的学习过程中学生必须在网上完成思科公司提供的一整套教学训练,有理论的也有在线的实训,还可以在网上参加在线课程的学习,进行相关资源的下载等。通过近4年的教学实践,证明这一引进形式对学生的帮助很大,他们的学习兴趣倍增,学习积极性高涨,对知识的掌握和运用能力大幅提高。
2.引进中兴公司企业教材
在校企合作中,中兴通讯NC教育吸收教师进入中兴通讯NC课程开发团队,开展适合本科和高职高专的NC教材编写合作;提高教材的职业针对性,在知识架构中为学生提供针对性的职业知识教育和足够的职业技能训练;提高专业教材的技术性,大幅减少技术理论和概述性介绍,课程体系的设置采用“理论够用原则”从2007年开始实施模块化的课程设计,目前新课程的开发平均仅需不到1个月的时间,保持教材内容对新技术的跟踪性,有效解决讲述前沿技术的难题;开发的教材具有很好的可读性,极大地促进了教学和学习效率,课程体系反映了专业技术体系,而不搞人为割裂。
2008年我专业开始在光纤通信、程控交换、移动通信等课程教学中部分讲授中兴公司的企业课程内容:2010年“SDH原理与技术”、“程控交换”这两门课程,全部使用了中兴公司的企业课程,收到了良好的教学效果。
企业教材的引进,学生不仅完成了学习任务,还可根据自己的爱好、特长参加思科公司的CCNA认证和中兴公司的NC认证等职业资格认证。
四、在企业建立实习基地,提高学生就业岗位适应能力
实习基地建设,是进行实践教学的根本保障,是学校事业发展和实现办学目标的需要,也是学校与社会、企业互动的需要。稳定的实习基地是专业实习的质量保证,对培养学生的实践动手能力和创新意识起着十分重要的作用。2008年,我们与中国联通长沙分公司、湖南思科系统公司、曙光集团等签订了长期毕业实习协定,实现了顶岗实习,学生的能力得到了极大的提高。
我校通信工程专业为达到“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的培养目标,强化职业工程教育,有效利用各方资源,开展了多模式的校企合作,实现了跨越式发展。
与思科公司合作,建立了思科网络学院,获得了思科公司上百万元的软硬件捐赠及思科公司的网络教育资源。
与中兴通讯公司合作建设了光传输、程控交换等通信工程综合实验室,获得了中兴公司的设备采购优惠和中兴NC教育资源,大大加强了通信工程的实践教学和学生的能力培养。
在中国联通长沙分公司等企业建立了校外实习基地,实现了顶岗实习,提高了学生就业岗位适应能力。
教师通过企业培训成了名副其实的“双师型”教师。本专业现有5名教师获得中兴公司的NC认证证书,2名教师获得了思科公司的CCNA认证证书。
HFC网络上行信道的噪声和干扰有两大类:来源于网络内部的结构噪声和来源于网络外部的侵入噪声,后者又称为侵入干扰。结构噪声分内部噪声和公共通道干扰。内部噪声为网络内上行通道中有源设备和部件所固有,包括电缆放大器的热噪声、电源的交流声调制、光探测器的光电转换散弹噪声、激光器的相对强度噪声和削波噪声。其中放大器的热噪声会因为树状电缆网络的漏斗效应而大大加强,激光器造成的上行信号削波失真会对数字射频信号的解调产生干扰。公共通道干扰是指同轴连接部件的非线性所产生的下行信号差拍分量对上行信道的干扰。侵入干扰由电缆网所处的外部环境所引起,HFC网的电缆网处在一个复杂的电磁环境中,而其树型结构又犹如一部庞大的分布天线,收集着各种类型的干扰信号,包括无线电干扰、用户设备产生的电磁干扰、工业交通电磁波干扰和天电干扰。按其特性,侵入干扰又可分为两类:窄带连续波干扰和宽带冲激干扰。
HFC双向数据网络中的噪声汇聚问题是任何一个网络建设者都无法回避的,这是由网络的结构决定的。但是另一方面,虽然我们无法从根本上去除网络的噪声汇聚,却可以采取种种措施来降低网络噪声。
一、合理设置网络结构,减少光节点的用户。一般认为,来源于用户家庭的噪声约占上行通道中噪声总量的50%或更多,通过同轴电缆进入系统的约占20~30%。因此,减少HFC网络中每个光节点的服务用户是较为彻底的解决方法,但会增加系统造价。一般来说,每个光节点的服务用户不超过500户为宜。
二、采用回传通道滤波器。高通滤波器(HPF)用于非双向用户的接点,可以阻止入侵干扰进入回传信道。HPF对回传信号5~30MHz完全衰减,对大于50MHz的信号完全通过,其目的是把非双向用户与交互式业务用户网隔离开来。HPF一般装在定向分支器上,可保证来自家用线路或电缆接点的入侵干扰排除在回传信道之外,HPF提高了信噪比,消除了一大部分非双向用户造成的潜在干扰源。这在网络建设的初期,交互式用户不太多的情况下,具有较好的效果,但HPF不能解决交互式用户自身使用回传通道而带来的噪声干扰。它的最大好处是均衡回传信号的电平,降低噪声电平,增加用户端的隔离,改进用户入口的阻抗匹配。
窗孔式高通滤波器是为交互式业务的付费用户安装的,这些滤波器用于在回传通道中有选择性地通过群频信号。窗孔式高通滤波器将消除回传通道带外的其他信号。窗孔式高通滤波器通常也设计成带衰减的形式,以避免过量的噪声和回传信号电平过高引起回传激光器过载,同时减少回传总功率,也降低了噪声电平。
带回传衰减的窗孔式高通滤波器由于过量噪声、回传信号电平过高,将会引起激光器过载,这种激光器过载也将导致完全破坏一个节点的回传信号。为此对回传信号有选择地引入6或12dB的衰减,会减少回传总功率,也降低了噪声电平。
三、采用具有较强的抗干扰能力的调制方式和合适的编码方式。由于有线电视HFC系统采用的是一种模拟技术,要实现数字信号的传输,必须进行宽带调制,即称为电缆调制解调器(Cable Modem)的新技术。由于在网络中数据业务传输流量的不对称性,DOCSISl.0标准中规定:下行信号采用64QAM或256QAM调制方式,并采用RS编码进行前向纠错;上行信号采用QPSK调制技术或16QAM调制技术,以提高系统的抗干扰的能力。
CDMA调制技术(码分多址)的特点是可有效利用有限的频谱资源,扩大通信容量,更主要的是降低噪声,提高信噪比。其主要技术特点是利用扩频技术,将要传输的具有一定带宽的数字信号,用一带宽远大于被传信号的高速伪随机码去调制它,使原信号得到大大的扩展即扩频,再经载波调制后发射出去。接收端则使用完全相同的伪随机码与接收的宽带信号作相关处理,还原成原信息数据(解扩),实现数字通信。CDMA每一个频道是由多个数据流组成了总的14Mb/s的数据数率,每一数据数率流均采用格栅编码,交错编织并分布在6Mb/s的带宽内,每一数据流均使用自己的扩展(地址)码。扩频信号还使用了前向纠错和交织技术,使得数据流对脉冲噪声和窄带干扰具有极强的抗干扰能力。
四、采用纠错技术。脉冲干扰的持续时间较短,通常只造成一段码流的误码率增高,所以采用前向纠错技术可以有效地消除脉冲噪声带来的影响。为了加强抗噪声性能,一般进行数据传输时,都要对数据重新进行信道编码,以适应信道的传输。常见的是交叉交织里德一索罗门编码,它具有理想的误码发现以及错码纠正能力。通过设置FEC纠错参数 (交叉交织深度)可以适当地调整网络的抗噪声能力。较高的交错深度在HFC网络上提供了更多的抗噪声性能,但同时又提高了回传信息的反应时间。
五、选用优质的终端设备。在宽带网络中,设备的选用是一个相当关键的问题。设备产生的电气噪声以及信号流经设备时的离散偏移、相位偏移等都不容忽视。在设备的选用上应首先选用低噪声、相位及频率稳定度高、不易漂移的产品。对于线材以及无源器件(如广泛使用的分支分配器等)的选用,要选择那些屏蔽性能好、隔离度高、宽通频带的产品。良好的设备方能保证网络的正常运行。
在有线电视数据传输系统中,采用优质的Cable Modem作为系统的终端设备。优质的Cable Modem一方面具有自动跳频的功能,它可在设定的频段内自动寻找干扰最小的频率点来进行信号的回传。同时还能够根据线路的状况,自动适应调整信号的发送速率;另一方面可以自动调整其上行输出信号的电平,以达到最佳的信噪比。并且在与之相连的计算机设备空闲时,及时关断上行信号的载波,减少系统噪声的汇聚。
六、提高工程建设的质量设备。网络工程的设计水平要由施工质量来体现,网络建设时必须对诸多环节加以考虑。网络首先要注意到的是信号的屏蔽性能。实践证明,网络中的噪声侵入,有很大一部分是由那些非屏蔽的端口引入的。在有线台的机房中,各种低频段的噪声本来就相当高,一旦未对设备的接入端口进行处理,则此部分噪声便能够轻易进入到系统中来。在对未用的端口进行屏蔽的同时,也要对线缆接头的制作质量进行校验,网络中不合格的接头极易引起线路噪声的产生。
在任何一个领域中取得比较大的成功的人,他们的行为几乎都是指向于自己设定的未来目标。与自己未来目标紧密相关,对目标具有促进的活动,他们总是积极投入,竭尽全力。阻碍自己实现预定目标的事情,他们总是尽量避开或及时克服。一个人的过去或现在的并不重要,最重要的是他将来想要获得什么成就,达到什么目标。
人生不能没有青春,青春不能没有梦想。那么对于学生而言,首要的事就是为实现自己梦想而学习,所以我们首先应该为自己设定目标,因为:
目标使我们产生强大的动力,它是我们一切努力的依据和方向,也是对自己的鞭策。有了长期的,远大的目标,我们才不会被当前的或暂时的失败打跨;实现了短期的具体目标,我们才感觉到自己正在向目标前近。
目标也使我们看清自己的使命,有助于我们安排事情的轻重缓急,制定目标的最大好处就是,它能使我们了解自己到底需要什么,明确自己的主要任务是什么,这样就可以安排自己的所有事情的轻重缓急。没有目标的人,很容易陷入跟自己的理想或目标没有多大关系的琐事中。忘记自己最重要事情的人,很可能成为环境和琐事的奴隶。
目标引导我们发挥潜能,三年前谁能相信中国人刘翔能为世界记录保持者呢正是因为教练组与运动员有了打破世界记录的目标所以才实现冠军梦。
目标能使我们把握现在,中长期目标有赖于短期目标的实现,而短期目标是由一系列小任务组成的,只有完成了当前的一个个小任务,才能最终实现长期目标。因此,当我们心中明白自己当前的小任务和未来大目标的紧密关系时,就会集中精力于现在的任务。
同时目标有助于我们评估进展。有了自己制定的一系列目标,我们就可以自己评价自己的进展,而不是一味和别人攀比,只和别人比较,要么是产生自卑的心理,要么是阻碍自己潜能的充分发挥。如果和自己的过去比较,和自己制定的阶段性目标进行对比,你将变得更加主动,自信。看到自己正在逐步接近自己制定的目标,你将会产生无穷的动力。
目标的制定既然有这么多的好处,那我们如何来制定目标呢!
首先,确定自己的长期目标人生的理想,将来成为什么人,从事怎样的职业,创立怎样的事业等。
其次,制定中期目标如三年旅校学习实现什么目标。
制定短期目标从时间上看,短期目标可以分为学年目标,学期目标,半学期目标等;从内容上看,可以分为语文,数学等各科学习目标。
除此之外,还应分析自己的现状制定目标为自己未来勾画了一个蓝图,但究竟如何起步,还得从自身的现状出发。因此要充分分析自己的目前情况。如自己的优势和不足,如何发挥优势,克服不足,自己的各科成绩如何,偏科如何补救等等。
制定行动计划根据自己学习潜能,学习成绩,学习方法,努力程度等实际情况,制定自己的行动计划,主要是明确自己将要在哪些方面采取什么样的措施。
【摘要】为更好地适应信息化、网络化发展的趋势,进一步提升医院的现代化管理水平,我院在2004年推出了门诊“一卡通”就医模式,极大的优化了门诊就医流程,方便了病人就诊,更好地发挥医院的整体优势,降低了人力、物力、财力的同时提高了医院的经济效益和社会效益,强化了医院的竞争能力。
【关键词】一卡通; 医院信息化
一卡通是计算机技术、网络技术等现代化技术发展及在医院应用的产物,是电子智能卡走入医院的标志,实现患者就诊信息的计算机管理,在方便患者的同时,提高医院的科学管理水平。一卡通具有安全性高,自主性强,经营风险低等特点[1]。医院就其服务宗旨而言,是为患者提供医疗服务的[2]。为适应现代社会的发展,我院推出了“一卡通”就医模式,通过此模式,即简化了病人就诊流程环节方便了病人就诊,又杜绝了处方外流的现象,同时病人还可以在医疗消费的第一时间内充分享受到“实实在在就医、明明白白消费”,“一卡在手,通行全院”的好处[3]。
1 实行一卡通的意义
1.1 适应医院业务发展的需要,提高医院的自动化水平使用“一卡通”就诊模式以前,病人先要排队挂号、划价、取药。挂号处常因找零的问题发生矛盾或阻碍时间。开处方后常因缺药使病人在药房与医生之间往返,由于某些医生书写字迹潦草,发药员常会看不懂或发错药。病人经常遗失门诊病历,医生对既往病情的连续性不了解。此外处方和病历还会引起病人-医生-病人三者之间的交叉感染。应用“一卡通”就诊模式以后,如今挂号,开方,定价,收费,取药“一条龙”、“一张卡”服务,减少了病人排队的时间,尤其是大大缩短了病人交费的时间,减少了“三长一短”现象。
2.2 加强内部管理,提高医院的科学管理水平一卡通的实行,可以拓宽自动化设备应用的范围,从而深化医院的各项管理,实行一卡通,患者就诊时均须刷卡,由计算机统计管理,业务操作规程规范化的同时,也可以随时准确输出各类业务统计及报表,使各类业务档案科学化、规范化。此外,对于医院的工作人员来讲,计算机走进每一个工作室,可以转变员工的服务观念,加强现代化服务意识,促使不断提高自身的技术水平及业务能力;提升医院的整体服务水平的同时,也强化了患者的现代化消费意识。
2 “一卡通”工作流程
“一卡通”工作流程是通过给就诊病人办卡(包含病人基本信息的磁卡或IC卡),将持卡人的基本信息加载在IC 卡或磁卡上,实现就诊卡的管理、查询等功能。使持卡人在医院从挂号、缴费、就诊、检查、检验、治疗、取药、查询等都能一卡通行。其工作流程如图1所示。
3 实行一卡通后的效果
一卡通在我院实施五年多以来,锻炼了职工、方便了患者、提高了医院就诊率,各方面反映较好,达到了预期的目的,医院在自动化水平上了一个新台阶的同时,整体服务水平及管理水平有了大幅度的提高。如:各项业务管理规范有序,提高了工作效率和各项服务质量,简化了患者就诊手续,减少病人排队次数缩短就医等候时间,使原来混乱的就医次序得到改善。病人的投诉及护理工作缺陷发生率下降,直接提高了门诊工作质量和病人满意度,受到广大患者的普遍认可与欢迎,与以往同期相比,患者量增加了。收费公开。门诊大厅的自动查询机可让病人详细地查看到就诊过程中每一项开支的情况,这就有效防止收费所出现的错收、漏收的现象,提高医院信誉,也提高了患者对医院的可信度。处方清晰。电脑打印出医生所开药方,让患者一目了然,以往由于医生笔迹潦草问题而发生医疗事故,现在患者可得到电脑打印出的处方,方便核对药物,减少差错的产生。
4 应用中存在的一些问题
4.1 加强宣传引导,争取医务工作者及患者的理解和支持随着网络社会、信息时代的来临,刷卡消费这一方便、快捷的新型交易方式将逐步取代传统的现金交易,逐渐与居民的日常生活紧密结合在一起。正是基于这样的设想,医院才顺应潮流,率先实施了刷卡结算[4]。但从实行“一卡通”就医结算以来反馈的情况看,有60%的患者和家属对“一卡通”持赞成态度,有10%的患者觉得“一卡通”系统优势不明显,持观望态度,还有30%的患者因思想观念陈旧,对持卡这种“先交费再看病”的新型就医方式一时感到不理解或不适应。为此,要加大宣传力度,把医院实施“一卡通”的目的、意义,以最简单、最直接的方式给人家讲清说透,制作宣传手册,充分利用展板、海报、电子显示屏等媒体,把就诊须知和工作流程张贴在门诊入口处和就诊患者比较集中的地方,力求使来院的就诊患者能一目了然,人人皆知。在此基础上,还把老人、中低收入者和来自偏远地区的患者作为宣传引导的重点,下大气力解决这部分人思想认识上的偏差和顾虑,最大限度地赢得患者的理解和支持。
4.2 加强培训力度,全面提高人员能力素质,确保系统运行由于该系统中门诊医生工作站相对功能比较复杂,因此医生的培训是一个重点[5]。培训涉及人数多,人员年龄差异较大,尤其是年龄偏大的老医生,计算机操作能力差,以及那些单独值班上岗的人员要力求全员培训、人人过关,对考核不合格者坚决不允许上岗。其次,进行阶段性总结,对前段时间系统运行中存在的问题,特别是对常见及易出现的故障和问题,要及时归纳整理成文字或制度,供其在使用中学习参考。
4.3 规范制度,拓展系统功能,确保系统安全顺畅“一卡通”能不能得到患者的认可,主要取决于整个系统功能。由于我院包括复杂的患者身份,工作人员包括医、药、护、技、管理和财务等不同人员,受专业限制的影响,加强相互间的沟通协调,集思广益、就成了拓展完善系统功能的重要途径。一方面,各刷卡点对系统运行过程中存在的问题以及解决问题的建议,要及时整理通报给网络工程师;另一方面,网络工程师也要经常深入各刷卡点检查指导,以便及时发现和解决存在的问题,对一些带倾向性和共性的问题,要积极研究应对措施,限期拿出改正意见[6]。与此同时,要在差错纠正、退费处理以及预交金管理等制度方面进行规范,建立健全“网络模式下医疗收费行为规范”、“一卡通就医结算管理规定”、“网络故障预案”等若干制度和规定,使系统功能不断完善,系统运行更加安全,从而使系统真正服务于患者,简化就医流程,减少病人等候时间。
4.4面对困难,积极协调,做好工作人员间的相互配合 系统在最初运行,难免要碰到各种困难。在各种突发事件发生时,要做好协调、解释,争取在最短的时间能够解决,这需要各级人员积极配合,同时也需要各级领导、临床工作人员、患者的理解和支持。应用“一卡通”就诊模式以后,如今挂号,开方,定价,收费,取药“一条龙”、“一张卡”服务,减少了病人排队的时间,尤其是大大缩短了病人交费的时间,减少了“三长一短”现象[7]。“一卡通”就诊模式改变了传统的医疗服务模式,既提高了医院门诊的工作效率,为医院管理层提供门诊医疗信息,也为群众提供了舒适,方便,快捷的诊疗服务。该诊疗模式对于我国各级医院进行信息化管理改革具有一定的示范作用,具有极大的推广和应用价值。
5结语
“一卡通”就诊模式改变了传统的医疗服务模式,既提高了我院门诊的诊疗工作效率和医疗服务质量,也为群众提供了舒适、方便、快捷的诊疗服务。随着医疗行业中方便快捷的电子病历、移动医疗、远程医疗等信息技术的应用和普及,“一卡通”工程的应用普及无疑势在必行。它对于我国医院的信息化发展具有一定的示范作用,具有极大的推广和应用价值。
【参考文献】
[1] 张志彬,张岩.我院门诊“一卡通”使用初探[J].2006,19(12):2097-2098.
[2] 谢新鹏,王淑珍.浅谈门诊医疗“一卡通”[J].医疗卫生装备,2004,25(10):32-36.
[3] 吴露霞.医院就诊一卡通初探[J].科技情报开发与经济,2002,12(5):126.
[4] 姜福康,高录涛.门诊“一卡通”就医结算遇到的问题及对策[J].中国卫生经济,2004,23(6):72-73.
[5] 谢新鹏,郭歌.浅析门诊医生工作站与医疗一卡通系统[J].医疗设备信息2004,19(11):61-63.
【关键词】中职教师 信息素质 教师培养
科学技术的发展给我国带来了先进的技术手段和设备。面对新的教育技术,教师如果没有正确的指导思想和观念,再先进的技术和设备也发挥不了作用,要转变和更新教师的教育观念,树立正确的教育观、知识观、人才观。要不断提高广大教师的教育技术意识,使他们对教育技术的发展而引起的教学模式、教学方法的重大变革有一个明确的理论认识。应让教师认识到,教师是新的教育技术的直接使用者和受益者,它的出现,为教师施展才华提供了契机。
一、教师信息素质培养的内容
(一)培养教师的信息意识,使教师认识到身处信息时代
教师对新技术的态度影响到技术的应用以及教师角色的转换。由于缺乏计算机网络知识的培训,不了解它们在教育中的作用,一些教师满足于传统的“黑板、粉笔、挂图、模型”等教学工具,录音机、幻灯机、放映机等电化教学手段,存在种种不良的态度,不利于教师角色的转换。因此,教师应以积极的心态迎接挑战,对新技术既要防止技术至上主义,又避免陷入技术无用论(技术害怕论)的泥沆,对新的教育技术不回避、不排斥,建立良好的自信心,自觉自愿地运用教育技术。
在这知识爆炸的时代,知识在不断地更新。教学软件、计算机、多媒体、网络等信息技术在教学中被大量运用,作为传授知识的老师学习这些来提高教学的质量。所必须培养教师信息素质,加强教师网络技术,计算机以及多媒体软件的运用和制作。
(二)教师信息技能的培养
以培养教师获取、处理、运用信息的技能为重要内容,比如:文字、图形、图片处理;多媒体课件制作的常用软件;网页制作软件;网络应用(网络素质);能上网、下载等搜索、选择、储存信息的能力。
这也就要求教师具有课程整合的能力。培养教师的信息素质,就是要使教师善于创造性地利用信息不断改进教学,创新教学思路和方法,创新教学结构和模式,提高教学质量和效率。信息技术与课程整合指的是将各种信息技术有机地应用于教学实践中,包括教师教学的各个环节中,促进教学质量的提高。我们要把网上的东西融化到我们的课堂上来。根据获取的教育教学的最新信息不断调整自己的教学思想、策略,对相关信息进行有效整合,创造性地使用信息技术解决问题。以尽可能的方式表达,存储自己生成的新信息,来不断提高教学水平。
(三)教师信息意识与情感的培养
在教学中,教师要打破信息技术的神秘感,树立敢用、想用的意识。我们必须通过各种途径,如采用技术培训、现场观摩、动手操作、安装调式等方法,逐步消除人们对信息技术的神秘感,树立敢用意识。学校应该多让老师接触计算机,培养教师习惯用计算机,知道用它的好处,慢慢让教师教学依赖它。学校要激发教师使用信息技术的积极性,经常组织信息技术与学科整合方面的课件评比,提高教师运用信息技术的兴趣。
(四)教师信息伦理的培养
安全意识(用电意识、防病毒、防黑客意识等),财产意识:硬件设施是财产,软件也是财产,信息方面的投资也是财产。要正确运用信息,禁止一切网络和虚拟环境中的黄、赌、毒等不良信息等,注意教师形象。
二、教师信息素质培养的问题及难点是
1. 理论的更新飞快,教师的学习和理解水平有限,在实践中难免脱节,理论与实践相结合尚未到位,在信息技术下的教育理论和实践的研究有待进一步加强。
2. 教师的信息技术素质在研究中不断提高,但离与信息化促进教师专业化的理想高度尚远,如何有效地提升教师素质,是我们的努力方向。
3. 信息技术在学科教学中的应用研究刚刚起步,信息技术与学科整合具体模式尚未正式形成,还需要在实践中前进。
三、通过前面的探讨,提出教师信息素质培养的几点对策
(一)开展多种形式、多层次的教师信息素质培训
通过专业人员培训教师计算机基础知识、软件安装知识。
聘请电脑网络工程师作讲座讲解计算机基础、网络知识、软件升级维护、病毒防止和电子邮件知识。
统一组织教师学习Office、课件制作、几何画板等软件。
为提高培训效益,特组织考核,考核要求:教师自制一个多媒体课件和上网下载资料,通过者发给一定奖励。
(二)更新教育观念,迎接新的挑战
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,我们应该顺应教育发展的世界潮流。加强科学研究和技术开发,运用信息技术改善学校的办学条件和教学环境,不断的更新广大师生的学习观念与教育模式,培养在多媒体和网络环境中高效学习的方法与能力,迎接信息时代的新挑战。
(三)不断的学习,和社会同步
信息社会是一个信息爆炸、知识激增的社会,是学习化社会。在这个社会里,每个人都将成为终身学习的人。所以,终身教育,终身学习,是当今世界的主流和未来教育发展的方向。所以我们要不断的学习,努力适应社会的潮流。这样才能使教师在运用信息化教学中有新的突破。
【参考文献】