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本文研究建立一个有利于4G网络课程教育平台,该平台要达到以下目的:1)所有的用户分为三类,学生,老师以及系统管理员。2)老师可以上传课程,删除已上传课程,上传与课程配套的试卷,删除已上传试卷,批改试卷,答疑(回答学生提出的有关课程内容的问题),提现(把自己在平台上所赚取的钱转移到某个银行户口)。3)学生可以选课(选择自己想上的课),取消已选课程,上课,考试,提问,评分(对课程和老师进行评分),付费(缴纳已选课程的学费)。4)系统管理员可以管理其他两个用户的用户信息(添加,删除,修改,查询用户信息),审核课程。
2数据流图分析
在结构分析方法中,描述数据处理的工具通常有数据字典(DD)以及数据流图(DDF)这两种。其中,数据流图能够详细地描述数据处理过程。数据流图以图形的方式,形象的描述了每个模块中数据的流向以及被处理的过程。以下是从业务功能的角度考虑,所画出的系统的功能级数据流图,如图1所示。由于整个系统的数据流图非常庞大,整个系统还将被分为六个小部分,分别是:课程管理系统,考试管理系统,用户管理系统,评分管理系统,现金管理系统,答疑系统。
3性能需求
1)可维护性系统在运行时,若发生故障,能够对数据进行自动备份;并且在系统正常后,能自动恢复数据。提供对系统自身的集中操作。2)易操作性根据系统所面对的使用者的操作习惯,设计出能够使使用者容易操作的界面。设计一些针对某些常用功能的快捷键,以达到方便使用者的目的。3)可扩展性随着时间的推移,为了达到使用者的要求,系统应该要能简单快速地添加新增的功能。系统要具有灵活的扩展能力,来适应关键的软件和硬件的开发及管理能力的上升。4)开放性系统的数据格式应符合国家相关标准及行业标准,以此确保应用程序具有良好的互操作性和可移植性。
4安全需求
1)容错性当用户提交一些错误信息时,系统能够启动容错机制,给用户提供相应的友情提示,或者自动进行修复校正。2)系统的外8在环境安全系统要充分考虑到网络安全问题,提供多层次的保护,确保用户数据不会泄露或者丢失。提供相对独立的安全机制,以防止来自系统外部的未经授权的访问。3)系统内部安全确保外部系统的安全的同时,系统也要保证系统用户的合法性。4)系统运行安全系统能够抵御外部的非法入侵。同时,系统的硬件没有潜在的单点故障。系统能够提供手动和定期自动的数据备份。能够在数据损坏或数据丢失的情况下找回数据,实现一定程度的数据恢复。
5系统功能结构设计
网络课程管理系统主要是根据人们越来越倾向于远程移动教育的需求和特点进行系统总体结构设计。针对不同的用户群需要不同的功能,该系统在设计的时候,将整个系统的功能分为了六个小模块。在系统总体功能设计阶段采用HIPO图的H图对系统总体功能进行设计和描述,如图2所示。系统一共分为课程管理、考试管理、用户管理、评分管理、现金管理、答疑管理共6个模块。网络课程管理系统中的主要实体关系是:1)一位老师可以上传多份试卷,一份试卷只能对应一位老师。2)一名学生可以做多份试卷,一份试卷也可以被多名学生做,但是一张已完成试卷只能属于一名学生。3)一名学生可以选多门课,一门课也能被多名学生选择。4)一名学生能够提很多问题,但是一个问题只能被一名学生提出。5)一位老师可以批改多份试卷,但是一份试卷只能被一位老师批改。6)一位老师可以上传教授多门课程,但是一门课程只能被一位老师教。7)一个系统管理员可以管理多个用户信息,一个用户信息也能被多个系统管理员管理。8)一个用户可以产生多条日志,但是一条日志只对应一名用户。
6结束语
(一)网络教育课程考试的特点
课程考试在各种教育形式中都是永恒的主题,它不仅是检测教学质量的重要手段,而且是办学主体教学和教务管理水平的集中反映,也是评估办学主体工作的重要指标之一,不过网络教育的课程考试比之于传统学校的教育考试,也表现出了许多鲜明的特征。
1.考试时间相对统一笔者浏览了各高校网络教育学院的主页,绝大多数网络教育课程考试都是全国统一时间,考虑到成人学生的特点,考试时间一般都在周末,每一个科目的考试场次都是由各网络学院统一制定,但也有几所网络学院存在本埠和外埠的考试时间不同,各中心补考或者重考时间不一致的情况。
2.考试地点分散统计数据显示,各网络教育学院在全国31个省市自治区都设有学习中心,其中最多的浙江省有560个学习中心,最少的自治区有2个学习中心,[9]而实际考试中,有些学习中心为方便学生考试,还在学生的相对聚集地租用教室设置考试点,因此各网络教育学院的网络教育课程考试都是遍布全国学习中心、考试点范围内的一场大统考。
3.考试科目和考试人数众多有数据表明,平均每所网络教育学院开设的专业数达到12个,[10]这也意味着每所网络教育学院期末考试的平均科目数要超过百门,而网络教育在校生人数平均20,999人/网络教育学院。[11]以中国地质大学(武汉)2012年秋季的网络教育期末课程考试为例,考生分布在遍布全国的50个学习中心,考试科目总数达到288门,试卷分装超过4千袋,印制总量达到11万份。
(二)网络教育课程考试常见的管理流程
网络教育课程考试的管理流程,每学期开始阶段学生要完成选课任务,选课结束后再根据网络教育学院统一安排的时间预约考试课程;网络教育学院根据学生的约考情况分配考场,再依据分配数据印制试卷;学习中心组织考试,考试结束按照科目分拣试卷,最后把试卷按时邮寄回网络教育学院。
(三)常见流程存在的一些问题
1.操作环节多,管理成本增加
选课是在学分制的改革下各个网络教育学院普遍采用的一种做法,是学生根据自己的学习量和学习进程自由选择教学计划规定课程的操作;约考就是学生对照考试时间向学校预约考试课程,主要目的是避开冲突课程,选择自己能参加考试的时间段。选课和约考是涉及所有学生的操作,选课结束不久,又要通知所有学生预约考试,这个环节增加了学习中心的工作量,而且约考和下游的考场安排高度耦合,有一个学生没有完成约考就不能由平台安排考场。考试流程环节多,涉及面大,每年考试次数过多还会大大增加学院和学习中心的管理成本。
2.信息技术运用不足,管理效率低
在课程考试管理中,信息技术运用不足导致管理效率低下,如由于考试科目众多,同课程试卷的归并在发放的分装阶段或者回收的分拣阶段都是较大的工作量,这些可以通过现在比较成熟的机读卡技术解决,不过目前只有北京邮电大学、北京语言大学和华东理工大学等6所学校网络教育学院的部分课程使用机读卡。
3.考试样式多,标准不统一
部分网络教育学院在正考之后对于有课程成绩不及格的学生安排有补考或者重考,有的网络教育学院在学生毕业前还组织有毕业清考,正考以外三种考试的自主性大,监管薄弱,甚至有些网络教育学院的三种考试还由学习中心自主安排。正考和三种考试的管理流程不统一,标准不统一,监管不统一,势必会挫伤学生的学习积极性,滋生学习惰性,影响网络教育的教学质量。
二、网络教育课程考试管理的流程再造实践与效果
网络教育的课程考试管理流程再造是以考试管理的流程为导向,以提高服务对象的满意度为出发点,对每个流程进行再审视、再思考,对关键环节进行再设计。针对网络教育课程考试的特点和现行管理流程存在的问题,有必要对现有流程进行再造,再造目标应该是达到这种理想的考试管理模式:“严格考试管理,考务组织应该采取相对高度统一的组织管理要求,每学期的开考课程科目由总校统一规定的组织管理要求,每学期的开考课程科目由总校统一规定并,考试要求(考纲和考卷统一)、考试日期、阅卷评分标准应统一。”[12]笔者以中国地质大学(武汉)为例进行考试管理流程的再造实践研究。
(一)网络教育课程考试管理的流程再造实践
1.重新审视业务,精简流程
重新审视业务就是要在流程再造的思维下把视野转移到现有管理范围及其环节本身的合理性上来。管理者对每一种管理都要提出这样的问题:这种管理必须存在吗?可以开展信息化管理吗?必须由本单位来完成吗(可不可以“外包”)?“外包”以后会影响人才培养质量吗?[13]约考环节必须要存在吗?约考是为了避开考试冲突,自由选择考试时间,这两个目的可以通过提前设置科目考试场次和考试时间达到。选课前设置科目考试场次,有冲突的科目不能被同时选择;每学期初公布课程考试日期,让学生足够预留考试时间,达到“所学即所考”,如果学生预留考试时间有困难,可以增加申请缓考环节,在考场安排之前“谁需要谁操作”,而不是“部分需要全部操作”的反向选择,这样约考环节的功能在选课时可以一并成完成,两个环节合并。试卷分装可不可以外包?试卷分装工作量大,精度要求高,笔者见过个别网络教育学院的试卷分装工作,全院动员,“全民参与”,业务流程再造中我们认为这部分工作可以外包给具有保密资质的单位来做,经过两次磨合,外包单位已经非常清楚学校的意图,可以高质量地完成工作。试卷分装的外包减少了学校的资金投入,节约了人力,使学校可以把管理重心转移到应该管、必须管好的领域。
2.广泛应用信息技术,提高工作效率
有学者认为信息技术是业务流程再造的“使能器”,是业务流程再造的基石。[14]同课程试卷合并、阅卷登分等人工环节可以通过广泛使用信息技术来提高效率,中国地质大学(武汉)从2011年秋季开始推行所有科目使用机读卡,首先制定试卷的命题格式标准和统一的机读卡,学生作答前在机读卡上填涂学号和课程代码,机读卡回收以后全部扫描,机器把机读卡上的学号和课程代码作为关键字识别,能自动按照科目归并答卷,客观题由机器评阅,主观题扫描成jpg图片由阅卷教师在电脑终端上手工评阅,阅卷结束系统自动生成标准格式的成绩库。相同科目没有完全集中安排考场的要求,考场就能得到最大的应用,只有最后一个考场可能不足30人,这样能节约学习中心租用考场的成本。流程再造要求数据高度共享,学习中心完全共享学生的选课数据和场次安排,据此设立虚拟考场,学校见到考场数据后再把学生分配到位,最后导出分配数据交付印刷。考试结束后,学习中心将缺考数据传递至学校,学校将缺考数据、阅卷数据和考试数据三者对冲校验,检查阅卷、登分环节可能出现的错误。数据共享减少了数据的手工传递环节,工作效率和工作精度都得到有效提高。
3.完善规章制度,不留管理“死角”
所有考试执行相同标准才能保证考试的公平、公正,保障教学质量,杜绝学生产生“正考不过等补考”的侥幸心理。中国地质大学(武汉)每年只在6月份和12月份举行两次正考,教学计划中第一、三学期和第二、四学期的课程分别集中安排在第一天和第二天的第一至四场举行,学生每学期的选课数最多为8门,如第一学期课程不过,第二学期选课时可以把当前课程选完后再选择上学期没有通过的课程,第一学期未通过课程会在第二学期的期末考试中出现,所有未通过的课程都是在正考中完成,在此基础上,制定了《网络教育课程考核管理条例》,形成了完善的课程考核规章制度,在标准上做到统一、规范、透明,不留管理上的“死角”,减少重感情、凭良知、依赖责任心办事的现象。
4.“以服务对象为中心”,提高服务质量
我国的网络教育有两种管理模式“学校—学习中心—学生”和“学校—公共服务体系—学习中心—学生”,[15]这两种模式中学习中心和学生都处于整个管理链的末端,都是学校管理服务的对象,流程再造应该从服务对象的需求出发。
三、结束语
关键词:信息安全专业;网络管理;网络安全管理;课程教学
中图分类号:G642 文献标识码:A
信息安全作为一个新近发展的专业,从教学体系和教学模式的构建、课程建设、教材建设等诸多方面都不太成熟,需要进一步发展。网络管理是信息安全专业的一门方向专业课。由于现在网络安全问题已经成为影响网络应用的关键问题,安全管理在网络管理中占据越来越重要的位置。信息安全专业的网络管理课程针对此应用需求开设。传统的网络管理偏重于网络性能、故障的管理,安全管理虽然也是其功能之一,但比较薄弱。一般的网络管理教材都基于传统的网络管理内容。为了体现信息安全专业的特色,适应实际应用的需要,我们从课程目标、教学内容、教学组织和方法、教学评价四个方面都对传统的网络管理课程进行了探讨和改进。
1确定课程目标
课程目标是课程本身要实现的具体目标,以及在一定的既有阶段学生全面发展可望达到的程度。课程目标是教育目标的具体化,应与学校的定位和具体专业的培养目标相一致。我校属于基础相对薄弱、历史较短的教学型大学,现在向着教学科研型大学的方向发展,以培养信息行业和地方经济社会发展所需要的应用型人才为主,同时兼顾培养应用研究型人才。共同的专业培养目标是培养具备良好思想道德素质、身体素质,心理健康,专业知识与技能扎实,具有创新能力和创新精神的社会主义接班人和建设者。对于信息安全专业的学生,需要掌握信息安全学科、计算机科学与技术学科、计算机网络和通信的基本理论和基本知识,具有计算机网络的管理、研究与开发、使用和维护与网络和信息安全有关的软硬件产品、监控和维护网络及其安全等专业能力。计算机网络管理属于信息安全专业的专业方向课程,在学生已经学习了计算机网络、现代密码学、网络安全、信息安全标准与法律法规等信息安全的主干专业课之后开设。此方向是为了培养具有计算机网络的管理以及网络安全的监控与维护能力的信息安全专业的学生。根据学校定位、专业培养目标及其计算机网络课程在专业培养中的位置,我们确立该课程的培养目标。布卢姆等人将课程目标分为认知类、技能类、情感类和应用类。根据这个分类,并考虑到课程目标表述的全面性、合适性、有效性、可行性、相容性等要求,计算机网络管理的课程目标表述见表1。
2教学内容的选择与组织
根据以上确定的课程目标选择和组织教学内容。由于现在没有专门针对信息安全专业的网络管理教材,通用的网络管理教材一般介绍传统的网络管理理论与技术,虽然安全管理也为传统网络管理的功能之一,但比较薄弱,书上介绍得也比较简单。另外,通过参考较新的教材发现,每种教材在理论和应用上各有侧重且各有优势,没有哪一本教材能够适合我们制定的课程目标,因此,具体的教学内容来自多本教材的综合,见表2。
整个内容被分为三大部分:理论、应用和实用技术及工具。
教材[1]比较偏向于理论,特别是对网络管理模型的介绍部分内容全面、结构清晰,本课程的理论部分以该教材为蓝本。具体内容包括:网络管理基础理论、OSI系统管理模型、电信管理网TMN、SNMP(包括RMON)及其新型的网络管理模型。
网络管理应用主要介绍两个方面:典型的网络管理系统和网络管理开发。这部分内容来自教材[2]。包括国内外典型的网络管理软件Ciscoworks、HP OpenView、IBM Tivoli NetView、SNMPc的主要功能特征介绍和对StarView网络管理系统的应用进行分析,了解典型的网络管理系统的主要组成部件及可实现的管理功能目标,对网络管理应用有一个具体的认识。网络管理开发介绍Windows系统下网络管理软件开发的流程和方法。
第三部分是网络管理的实用技术和工具,来自教材[3]和实用技术书籍[4]和[5]。这部分的特点在于将众多零散的网络管理和网络安全管理实用技术和工具融合并归纳为三类:网络流量监测、网络设备管理与安全和系统管理与安全。对每一类技术,在介绍通用的管理技术的基础上融入相应的安全管理技术。对于网络流量监测,介绍基于SNMP、协议分析和探针的流量监测方法和MRTG、PRTG、Sniffer、Ethreal等典型工具。在此基础上介绍网络性能分析方法和异常流量检测方法。网络设备管理与安全主要是交换机、路由器、防火墙、服务器等设备的配置、性能管理和安全。系统的管理和安全指Windows系统和Linux系统的管理和安全,包括用户、组策略、补丁、文件、目录、弱点、防病毒等方面,都在管理的基础上融入相应的安全机制的介绍。比如用户方面包括用户和组账户管理及其用户和组账户安全,组策略方面包括组策略管理及组策略安全等。
3教学的组织与方法
本课程以课堂教学作为主要的组织形式并辅以实验教学,并应用多种教学方法。理论部分主要以课堂教学和讲授法为主,并辅以多媒体教学手段使教学更为生动,为后面的应用和实用部分打下好的基础。
为了在应用和实用技术部分有效地培养学生的各种技能和提高学生的动手能力,采用了多种教学方法,大大加强学生参与的机会。其中基础介绍性的部分采用讲授法以提高效率,具体技术和工具的应用部分应用实验教学并辅以学生自学、讨论法。实验共有12学时,共设计了6个实验,见表3。
实验一和实验二是为了对网络管理协议的实现有一个更深刻的理解,与理论部分的讲解相对应。实验三和实验四与应用部分相对应。实验五和实验六是实用技术和工具的应用。为了达到预期的实验效果,应用学生自学和讨论的方法进行辅助。在基础部分讲解之后和做实验之前安排学生课外在自己的电脑上完成实验的前期工作,并讨论交流。比如在进行实验之前,首先要求学生在自己的电脑上实现SNMP服务的启动与配置,并通过建立的本课程的QQ群,进行及时的讨论交流和问题的解决。由于实验五和六中涉及的内容比较多,我们采用内容分块和学生分组的方式,每一个组学习部分内容,然后归纳总结,派一个代表进行公开讲述。这样不仅提高了效率,也能够锻炼和培养学生的合作、交流、自我表达等方面的能力。
另外,我们也鼓励学生参与网络上的专业论坛,与专业人士进行沟通交流,解决疑难问题和经常浏览相关专业信息,提升专业素养和查找信息、自我学习的能力。通过关注时事,摘取有价值的和针对学生普遍存在和关心的问题的事件与学生谈心和交流,并引导他们建立对专业的爱好、积极向上的生活态度和树立正确的职业道德观念等。
通过以上多种教学组织形式和教学方法的应用,提高了学生的学习兴趣和学习效率,使学生在本门课程的学习中不仅较好地掌握专业知识、提升技能、增强专业特色,也能在非专业技能和情感发育上有所进步。
4教学评价
教学评价是对受教育者的多种要素进行价值评估。根据我们设置的多元化的课程目标,我们采用了多种方式评定学生的成绩,最终总成绩由考试、实验和平时成绩构成。平时成绩包括考勤、课后作业完成情况和小组评议三部分组成。在总成绩的评定中,我们适当地降低了考试成绩占据的比例(不超过60%),避免学生为了应付考试片面地死啃书本的坏习惯,增强自己动手的积极性。
5结束语
网络管理是一门实践性较强的课程,为了在这门课程的教学中体现信息安全专业的特色和实践需求,在传统网络管理内容的基础上融入安全管理的内容,并对课程目标、教学内容、教学组织和方法和教学评价进行了仔细的设计。本课程于2009年上学期开设,现在基本上已经完成了教学任务,从实验课和平时成绩的考核来看,取得了较好的效果。
参考文献:
[1] 潘懋元,王伟廉.高等教育学[M]. 福州:福建人民出版社,1995.
[2] 教育部西南高校师资培训中心组. 高等教育学[M]. 重庆:重庆出版社,2006.
[3] 周海涛.大学课程研究[M]. 北京:中国社会科学出版社,2008.
On teaching of Network Management for Information Security Speciality
XIAO Min, WANG Ying, SONG Xiu-li, SU Chang
(Department of Computer Science and Technology, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065,China)
关键词:问题教学;实践教学;网络管理
计算机网络管理是网络工程专业的重要课程,但是许多高校把教学重点放在网络技术和网络工程上,并未独立开设计算机网络管理这门课程,而是把这部分内容放在计算机网络技术或计算机网络工程这两门课中,相关内容授课课时少,深度也不够,有时由于课时紧张和实验条件的限制,往往忽略这部分内容,让学生自学,学习效果不是很好。现在,计算机网络的规模越来越大,应用也越来越广泛,网络管理的重要性和迫切性日益凸显,社会对网络管理的开发及应用人才的需求也日益增多,因此需要独立开设计算机网络管理这门课程,文献[1-4]对计算机网络实践教学进行了探讨,文献[5]研究了实践考核的办法,笔者根据自身教学实践从理论和实践两个方面对计算机网络管理课程教学进行探讨。
1以问题为导向组织教学
现在的教材大多采用平铺直叙的方式介绍网络管理的内容,有的基本上是直接复制RFC (请求评论)文档,这样的教材内容死板枯燥,教师讲课时如果照本宣科,学生听起来会相当枯燥没有学习兴趣。以问题为导向组织教学就是教师用一个个问题贯穿整个教学内容,在教学时提出问题,教师或学生提出若干解决问题的办法,再通过比较选择一个最佳的办法,这样的教学方式容易激发学生的好奇心,培养学生发现问题和解决问题的规律。比如,在讲授网络管理的概论时,提出问题:目前计算机网络的现状是什么?计算机网络技术多样化,既有以太网也有帧中继,网络设备厂家众多,不同厂家的设备差异较大,数据表示、数据存储采用的系统各不相同,如何进行网络管理?要进行网络管理,管理者必须从被管理的网络获取数据并进行分析,然后向被管网络发送控制数据,并进行相应的设置。但是由于网络技术以及网络设备的多样性、数据表示的差异比较大以及数据结构与变量命名的不同,必须要对数据表示进行规范,对数据结构与变量命名进行规范,采用统一的数据结构,制定规范的变量命名规则。
通过一系列问题的提出与解答,学生很容易就明白SMI(管理信息结构)、MIB(管理信息库)、SNMP (简单网络管理协议)通信协议的含义与作用。在讲ASN1 (抽象语法表示1)的BER(基本编码规则) 编码时,提出问题:数据的接收方接收数据后如何知道数据的作用范围?如何知道数据的类型?如何知道数据的存储长度?如何知道数据的值?用标签名指示数据的作用范围,用标签号表示数据类型,用长度值表示数据的存储长度,即采用TLV(标签长度值域)方式编码,学生可以很容易明白为什么采用TLV 方式进行编码。编码后的数据是串行的,接收方如何解析数据呢?首先获得T的信息,可以容易获得标签类型信息,但是标签号比较麻烦,如果用一个字节表示T的信息,只能有5个比特表示标签号,可以表示的最大标签号为31,如何表示大于31的标签号呢?这时候需要增加若干个字节用来表示大于31的标签号,如何知道增加了几个字节呢?一种办法是在第一个字节后面添加一个字节,其值表示后面有几个字节用来表示标签号,如图1所示,表示用一个字节表示标签号,标签号是64,即所谓的长度值法。
另一种办法是采用标志位指示有几个字节表示标签号,如图2所示最高位是1时表示后面还有字节,最高位是0是表示是最后一个字节,其标签号是192,即所谓的标志位法。
这两种办法都需要用五个连续的1表示T多于一个字节,所以当用一个字节表示T时,标签号最大为30。如果表示标签号需要m比特,那么采用长度值法需要ceil(m/8)+1个字节,采用标志位法需要ceil(m/7)个字节,如图3所示,当 时,两种办法的字节数相同,当 时标志位法需要的字节数比长度值法少,一般标签号不会很大,所以采用标志位法比较好。
图3两种方法所需字节趋势图
L的编码有定长编码和非定长编码两种方式,定长编码就是采用长度值法,非定长编码就是采用标志位法,IP包的分段和重组采用标志位法,IP包的长度采用长度值法,链路层的帧采用标志位法。通过这样分析和比较,学生很容易就掌握确定在网络上传送信息的长度的办法。如果教师照着文档那样平铺直叙,学生只知其然而不知其所以然,学习效果肯定大打折扣。
2以实践为导向组织教学
纸上得来终觉浅,在讲授MIB的标量对象标识符命名和表对象标识符命名以及MIB字典循序时,学生总是弄不明白表对象 标识符命名办法,以及为什么需要字典顺序。通过在实验室搭建简单的网络环境,利用MIB Browser工具中的get操作和getNext操作,学生很快就领会这方面的内容。在讲授性能管理、安全管理以及计费管理时,由于实验室的网络规模比较小,数据也不全面,实验室实验已经不能反映问题本质,只有在真实的网络环境中对这部分内容进行实践,学生才会真正掌握。现在,校园网的规模一般都比较大,运行时间较长,所涉及的网络管理问题也较多,网络管理人员的管理经验丰富,学生在网络中心实训能取得很好的效果。笔者与校网络中心合作反复研究制定了下列实训计划。
实训一:了解徐州师范大学校园网的基本情况。
实训目的:通过实训,帮助学生了解徐州师范大学校园网的基本情况,了解CERNET(中国教育和科研计算机网)与其他三大电信运营商之间的关系。
实训内容:1) CERNET与其他三大电信运营商之间的关系;2)徐州师范大学校园网发展历程、现实情况和未来发展。3)徐州师范大学信息网络中心的组织架构与管理措施。
实训二:参观实际运行的网络中心机房。
实训目的:通过实训,帮助学生了解中心机房的主要基础设施,了解校园核心网络的实际拓扑及其相应的主要网络设备,了解服务器与存储设备,了解网络传输的情况及网络交换机的内部结构。
实训内容:
1) 了解中心机房的主要基础设施。
(1) 机房内部环境:防静电地板,中央空调。
(2) 电力保障系统:两路一类市电采用380V三相线路,互为主备用;双路冗余大功率智能UPS系统,保证持续供电;交流电220V 50HZ(16A或25A),每台机柜采用双路UPS电源直接供电,UPS系统的建设容量为断电后可满足机房用电3~4小时,采用N+1并联冗余备份。缺乏柴油发电机组作为后备电源,当无市电时无法保证100%持续电力供应。
(3) 空调系统:采用大型恒温、恒湿机房专用空调2台,可保证机房通风,温度常年保持在22~26度,湿度保持在50%左右,大楼中央空调作备份。
(4) 消防系统:机房安装智能型温感、烟感探测器,能迅速响应提前预报警;机房防火措施采用中央二氧化碳灭火器系统;应急照明措施,采用日光灯应急照明配置。
(5) 防雷接地系统:防静电地板胶,接地电板极 可靠连接大地。
(6) 机柜、配线:机柜为进口德国威图机柜,入室光缆采用上走线接入配线架,机柜与机柜之间在地板下面走线。
2) 了解校园核心网络的实际拓扑及其相应的主要网络设备。
(1) 拓扑图:全校网络拓扑、边界出口拓扑。
(2) 核心交换机:CISCO6509的模块化结构、各种网络接口。
(3) 边界设备:防火墙、链路负载均衡器、专用连接设备等。
(4) 其他关键设备(流量控制设备等)。
3) 了解服务器与存储设备。
(1) 塔式、机架式、刀片式服务器。
(2)DAS(直连方式存储)、NAS(网络附属存储)、SAN (存储区域网络)等不同的网络存储方式及相应设备。
(3) 核心应用服务器,如DNS、E-mail等。
(4) 服务器的桌面管理技术,如KVM (多电脑切换器)、远程管理。
4) 网络传输的情况。
(1) 光纤链路(单模、多模)。
(2) 光纤连接方式,如SC(方形卡口)、ST(圆形卡口)、FC(圆形螺口)、LC (小型方形卡口)。
5) 网络交换机内部结构展示。
实训三:了解网络管理一般方法。
实训目的:通过了解WhatsUp在校园网网络管理中的实际应用,加深对SNMP协议、MIB结构、Trap 基本概念和工作原理的理解。通过了解校园网实际的流量管理策略,加深对流量控制基本原理的理解。
实训内容:
1) 使用WhatsUp监控基于SNMP协议的网络设备。
WhatsUp软件可以利用SNMP协议对网络中所有支持SNMP协议的设备进行监控,缩短网络故障发现时间,提高网络管理效率。主要内容有:
(1)Windows 2003中SNMP服务的安装以及SNMP服务属性配置。
(2) 在WhatsUp中利用Get\GetNext\Walk等命令获取服务器的MIB对象。
(3) 在WhatsUp中利用Get\GetNext\Walk等命令获取某台在线交换机的MIB对象。
(4) 简单介绍使用Snmputil工具获取MIB对象的方法,作为上机学生实践的工具。
(5) 在WhatsUp监控图中添加设备的方法。
(6) 了解WhatsUp监控的轮询机制。
2) 使用 WhatsUp进行服务器可用性监视。
除了利用SNMP协议对网络中的设备监控外,WhatsUp还可以使用常用的应用层协议如HTTP、DNS、POP3等对服务器的可用性进行监视。
3) 用WhatsUp监控图展示校园网(办公网络)。
展示当前校园网络的实际监控图(仅办公网部分),介绍校园网拓扑的整体情况,实际监控图中不同颜色显示所代表的网络状态。
4) 使用SolarWinds Toolset监视网络性能。
SolarWinds Toolset这是一款包括网络探测、错误追踪、性能监视以及性能管理工具在内的网络管理工具包,主要让学生了解以下常用性能监视工具。
(1)Router CPU Load与CPU Gauge用于监视交换路由设备的CPU使用情况。
(2)Network Performance Monitor用于监控多个交换路由设备的各种详细网络状态,可以监控网络的等待时间、丢包、通信量、带宽的使用情况和其他网络的统计情况。
(3)SNMP Real-Time Graph用于收集指定MIB对象的即时数据。 SNMP Graph 能够监视一些参数,如接口流量、CPU负载、内存利用率等。
(4)SNMP Trap Receiver。Trap是指在管理站未请求状态下向管理站报告发生的重要事件,SNMP Trap Receiver可用于接收Trap消息。首先,在一台在线交换机上设置Trap;然后,使用SNMP Trap Receiver接收Trap消息;最后,简单介绍使用Snmputil工具接收Trap消息方法。
5) 流量管理与控制。
流量设备可以对网络中的流量进行监视和控制,限制网络中非关键应用的流量,使网络中关键应用的运营得到有效保障。流量管理与控制从以下几个方面介绍。
(1)使用流量控制的目的;(2)流控与传统的QoS(质量服务)比较;(3)流控在网络中的位置;(4)流控设备概述;(5)我校现有流量控制策略;(6)流量监控演示;(7)会话日志演示。
6) 上机任务布置。
Snmputil是可运行在Windows环境下的一个命令行工具,提供基本的SNMP功能,包括发送SNMP请求,通过使用不同的参数和变量来显示设备的相关信息,并可以获取Trap信息。Snmputil可以作为学生上机实践的工具。
任务一:使用Snmputil工具获取某台服务器或交换机的20组MIB对象,并解释MIB对象所对应的值的含义。
任务二:使用Snmputil获取交换机的Trap消息。
实训四:故障管理。
实训目的:通过网络故障现象来进行故障分析,通过熟悉常用网络诊断命令(PING,TRACERT,NETSTAT,NSLOOKUP,ARP等)来定位网络故障,通过协议分析软件(如Sniffer,科来等)来熟悉各种协议及查找网络故障。
实训内容:
1) 掌握网络故障分类及定位。确定网络故障的层次问题:物理层上出现的问题通常涉及链路、端接、中继、网卡等;链路层上出现的问题通常与交换相关;网络层上出现的问题常与路由相关。
2) 熟悉常用网络诊断命令(PING,TRACERT,NETSTAT,NSLOOKUP,ARP等)。
3) 熟悉Sniffer的使用。
以分析FTP协议为例熟悉Sniffer的使用,用Sniffer监控校园网出口来发现网络攻击和网络病毒。
4) ARP病毒全网监测系统:监测ARP病毒及IP地址盗用。
5) 学习网络故障用户定位:通过IP、MAC查找用户。
6) 学习网络故障处理案例。
实训五:安全管理与网络应用。
实训目的:通过实训,帮助学生了解个人计算机的安全问题与常用安全措施,了解校园网面临的安全威胁及网络安全管理方法;介绍学校的一些常用网络应用服务,让学生从应用层面更进一步了解校园网。
实训内容:网络安全管理。
1) 了解校园网面临的安全威胁。
(1) 了解网络服务器操作系统的安全漏洞对网络安全构成威胁;
(2) 了解木马、蠕虫等资源消耗型病毒攻击耗费网络带宽,导致网络瘫痪或网络应用失效;
(3) 了解内外网恶意用户利用一些工具对网络及服务器发起一些DOS/DDOS攻击,导致网络及服务不可用。
2) 了解安全管理措施。
(1) 学习VLAN划分:通过划分VLAN,可以把数据交换限制在各个虚拟网的范围内,从而减少整个网络范围内广播包的传输,提高网络的传输效率;掌握各VLAN之间不能直接进行通讯,必须通过路由器转发,起到了隔离端口的作用,为高级安全控制提供了可能。
(2) 了解入网认证:通过入网认证可实现用户上网的6要素(用户名、密码、IP、MAC、交换机IP及交换机端口)绑定,同时在交换机上配置防扫描功能及网关绑定可一定程度上缓解终端用户扫描网络、攻击网络(如ARP攻击)现象。
(3) 了解防火墙:针对校园网的安全需求,学习防火墙的相关功能及应用,内容包括保护内网服务器安全、VPN等。
(4) 学习趋势杀毒:了解信息网络中心部署的趋势防毒墙系统如何阻止或控制病毒和非法入侵。
3结语
通过在我校2007级两个班级的教学实践,学生对实训反映非常热烈。学生到网络中心机房参观见到了网络实验室没有的网络设备和各种服务器,了解了流量控制安全管理、网管软件的使用,网络管理员的经验之谈也使学生获益匪浅。但是由于实训时间比较短,有些实训项目实施的比较匆忙,加之学生人数较多,许多学生没有获得实际动手的机会。另外为了减少对网络运行的影响,针对有些项目,学生只能观摩网络管理员的操作。实训考核分为出勤与实训日志、实训报告、实训答辩三部分,还没有实施实际操作考核,课程考核中实践考核所占比例还不是很高。由于受课时限制,在教学时主要是以教师为主体提出解决问题的办法,学生的主动性还没有更好地发挥,这些需要在以后的教学中进一步加强。
参考文献:
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Research on Computer Network Management Course Teaching
YANG Mao-yun1, XIE Jun2, ZHANG Wei2, WANG Hua2
(1.School of Computer Science & Technology, Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, China;
work Information Center, Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, China)
关键词:实验室;网络;数据库;RFID
作者简介:刘丽娟(1975-),女,山西原平人,中北大学机械与动力工程学院,讲师;武(1967-),男,山西太原人,中北大学机械与动力工程学院,教授。(山西 太原 030051)
基金项目:本文系山西省高等学校青年学术带头人项目、山西省重点实验室开放基金项目(项目编号:2007031007)、中北大学自然科学基金项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0182-02
实验室作为学生实践活动的基地,在高校的人才培养、科学研究以及服务经济等方面具有独特的、不可替代的作用,建设并管理好实验室是建设高水平大学的必要条件之一。现有的实验室由于场地等的限制,必须合理共享有限的硬件资源,大多实验是在同一实验室通过不断轮换实验器材来完成繁重的教学任务,实验器材利用率增高,损坏率也随之增高,无法确认损坏时间与人员,实验室的运行成本不断提高。如何对高校实验室进行科学管理,使得实验室的管理智能化,是我国大多数高校实验管理面临的一个现实问题。
一、基于RFID的自选式实验室管理
本系统建立了一种基于RFID的自选式学院实验中心。RFID(Radio Frequency Identification),射频识别技术,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,多用于管理系统。该实验方法以学院为单位进行建立并管理,各个系的实验室统一到学院进行管理,以机械工程实验中心为例,涵盖了先进制造实验室、机械性能实验室、互换性与测量技术实验室、精密与特种加工实验室、机械原理及零件实验室、计算机实验室等多个专业的实验室。在购置实验器材时统一采购,分配唯一的条码并入库。数据库系统记录实验器材的入库时间、购入金额、实验项目、故障与维修、使用时间、使用人等信息。该开放平台可以最大限度地满足学生进行实验课程的需求。从实验项目上完全开放,学生可自主选择实验项目,不仅可以完成与理论相配套的经典实验课程,而且可以完成教学计划规定内容以外的开放选修实验,培养学生的动手实践能力和创新能力。
将学院各系的实验室统一到学院建立与管理,分成计算机区、机床区、检测仪器区、电气设备区、刀具区、实验台区、配件区以及开放实验区,如图1所示。各类实验器材分门别类地进行存放。开放实验区主要用于学生完成开放性实验,如自选课程的实验、参加各类创新性比赛需要完成的实验以及参加科研项目需要完成的各类实验等。
实验室配置TSC条形码打印机3台,SymbolMC70数据采集器2台,扫描枪5把,磁卡阅读器10只。条形码由13位数码组成,1位奇偶校验码,3位分类码,后9位按类别设置,主要用于实验内容的分类,如配件码、年份码、实验类别码、数量码等,确保记录对象的唯一性。光电扫描平台利用光源系统,由光电转换器将光信号转换成电信号,并对电信号进行放大和整形,最后以二进制脉冲信号输出给译码器。条形码译码器将扫描器输出的脉冲数字信号解释成计算机可识别的信号,并传输给计算机。实验器材购置后要进行入库、校验、使用、维修、报废等一系列过程,带有自己的“身份证”,整个实验器材管理流程有条不紊地进行下去。新购入器材时,根据各自的“身份证”将各仪器器材自编条形码,自编条形码打印系统软件自动生成EAN-13码,可以使用TSC条码打印机打印。然后通过扫描器扫入条形码并传入计算机,进入入库操作。工作人员将器材的条码扫入计算机直接进行校验,并将校验结果自动记录入库,需优化数据的在优化后将优化数据一并入库,将校验合格的器材数据通过接口程序输入服务器中的数据库中。学生预约实验时,利用一卡通的号码建立账户,做实验时通过磁卡阅读器读入一卡通,将需要的器材等通过扫描平台或扫描枪读入自己的账户,实验开始记录时间,仪器定时两小时,如超时仪器将自动关闭。每台仪器安装一套自测系统,当实验完毕后需再次刷卡,系统记录实验操作时间,这时仪器自测启动,运行无误后仪器自动关闭,这时学生方可离开实验室。这样可以及时发现实验过程中仪器的损坏,并相关到人。
二、实践课程智能系统
实践课程智能系统包括三个子系统:实验室智能系统、课程设计交互系统,以及实习工作系统。系统整体框图如图2所示。
1.实验室智能系统
实验室智能系统是该系统的主要子系统,包括预约系统、实验器材管理系统、网上实验室以及成绩评定系统。这里主要介绍网上实验室系统。
网上实验室可进行软件实验与虚拟实验。实验由两部分组成:学习部分与实验部分。学生在做实验前可进入学习模块,学习该实验的先修课程,了解注意事项,下载相关图纸,将问题提前上传至数据库或与教师线上交流,完成一些小的测试环节,保证做实验时的质量与进度。通过局域网,开展网上实验室,学生可以与教师在线交流,教师根据学生实验情况评定成绩。如在数控编程实验环节中,为教师和学生提供一个能够不依赖机床硬件而存在的数控编程平台,避免由于数控机床数量不能满足教学要求和直接在数控机床上做实验对设备的损坏。在数控编程课程的测验中,教师通过局域网向学生发送编程任务,并对学生的编程结果进行评价。在该模块中有两个分支系统:学生可以根据系统提示进入学习模块,系统根据学生输入的信息进行处理,经过逻辑推理和专家智能判断得出比较接近的程序供学生参考,学生可将这些程序导入程序软件进行编译并输出结果。开发此模块的主要目的是让学生能掌握数控编程的基本流程,并且在实践中学习,达到日后也成为一个数控编程专家的目的。在本模块中包含有具体的编程实例、对实例的分析以及对图纸的分析等。另外还对实际工作中会用到的一些事项进行介绍,如具体工作步骤、参数的设定、刀具补偿、对刀等。另一个分支系统是学生在学习分支完成学习后,教师在线对学生实验过程进行考核。
2.实习工作系统
实习教学是实践教学的一个模块,包括实习前准备工作、实习报告工作、实习成绩评定工作。在实习前准备中,学生可以通过网络下载实习表格以及实习相关知识资料,在出发前对实习地点、实习内容、实习方向等进行详细了解,做到有的放矢;实习报告环节主要是完成实习回校后做的工作,这时学生可以通过网络与实习教师进行在线交流,下载相关技术资料以及注意事项,并上交实习报告的电子稿,教师可以根据学生在实习中的表现以及在实习报告过程中学生的表现评定成绩,并将它导入学校成绩录入系统。
3.课程设计交互系统
在课程设计模块中,教师可以浏览到由审核员的课程设计题目,能浏览相关信息以及题目下载等;可以上传教师的课程设计题目和相关信息及说明文档,提交到数据库中去,由审核员审核后进行;可以查看学生的情况,浏览学生的选题,做到一人一题;可以下载学生提交的课程设计说明书及图纸,指导学生进行课程设计及说明书的修改。学生通过自己的账号进入系统,浏览经过教研审核入库的题目,查找自己的设计题目与设计要求、指导教师以及相关资料等;学生选择题目后可以与指导教师联系,在教师的指导下完成具体设计并提交设计说明书;另外,还为学生提供下载有关课程设计撰写过程中需要的相关资料。管理员的主要工作有课程设计的浏览、审核、入库,将学生提交的所有说明书显示,由审核员点击查看具体要求和说明,审核说明书是否符合要求。如果通过审核则进行。处于状态的论文将不能再,教师和学生登录时只能看见由审核员通过了的论文;当答辩结束后,由审核组成员将学生的成绩录入到数据库,并将学生的课程设计相关资料刻成光盘,记录下光盘的序号,以便后期查找。学生的答辩记录以文档的形式生成到指定的文件夹下,能够以报表的形式打印下载。
4.网络与数据库技术
用户通过IE、Netseape等浏览器向Web服务器发出的请求,web服务器响应请求,通过web服务的中间组件访问后台数据库,并将操作结果以HTML页面的形式返回给前端浏览器。本智能系统选用B/S模式通过浏览器,如IE就能实现在Intemet或hitranet上的应用和管理,并且在客户端无需进行任何配置。数据库放在服务器端集中管理,系统的升级和改进比较方便。操作系统为Windows Server,选择PHP作为开发工具,开发环境为Dreamweaver。它同时支持多种服务器技术生成由动态数据库支持的web应用程序。Dreamweaver MX是建立Web站点和应用程序的专业编辑器,与Dreamweaver配合使用,建立用数据库连接web服务和旧式系统Internet应用程序。
系统采用MySQL作为数据库后台。新建一个名为“sjxt”的数据库,为了使各个表之间不产生冗余,把每个表里可能出现的数据字段写在一个表里,表与表之间通过关键字相连。这样,出现冗余的情况就减少,表与表之间的联系也更加紧密。本系统可以根据要求建立三个大型数据库文件,以课程设计为例进行说明。在课程设计子系统中建立一个名为“kssj”的数据库,包括11个表,分别为: 系统设置(by_config);留言板(by_gb);评分表(by_mark);信息表(by_msg);新闻表(by_news);用户表(by_user);用户数据内容表(by_userdata);button编辑器表(ewebeditor_button);style编辑器表(ewebeditor_style);system编辑器表(ewebeditor_system);toolbar编辑器表(ewebeditor_toolbar)。MYSQL可通过两种方式通过PHP与WEB相连,一种通过PHP的MYSQL相关函数,另一种通过PHP的ODBC相关函数。PHP连接MYSQL需要4个参数:数据库地址、数据库名、数据库用户名、数据库密码。
三、实践课程系统的实现
由于该系统内容较多,不能一一介绍,这里仅对系统的核心模块――实验室智能模块进行简单介绍。该模块汇总了我院所有的实验器材,对各类数据进行分类与管理,可根据用户要求对实验设备器材等进行在线入库、出库、查询、修改等操作,还可对实验课程进行管理,可预约、查询、修改、删除等,如图3所示。
四、总结
本文提出了应用于机械工程专业的高校实践课程的技术与方法,建立了基于一卡通的RFID自选式学院实验中心以及高校机械工程实践课程智能管理系统,为高校机械工程专业实践课程提供有益的参考和指导作用。系统选用Windows Server为操作系统,PHP与Dreamweaver为开发工具,MySQL为数据库后台,以实现管理为目标,具有较强的现实可行性。
参考文献:
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[2]魏应彬,周星,康耀红.网页设计与 Web 数据库技术[M].北京:清华出版社,2002.
【关键词】教学资源;网络课程平台;SOP;管理模式
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2011)03―0103―04
有效率地开发一个具有实用性的网络课程平台既涉及到课程教师、平台建设者、学习者等多种角色工作的协调;又需要将各个环节繁复的工作以流程化的形式优化处理;更需要保证各个阶段以及整个课程的质量。 因此,研究和探索在开发网络课程平台的项目中如何优化管理、加强协作、控制误差、保证质量,对推进网络课程在网络教育行业进一步发展具有重要的意义。
本文提出了将SOP(标准作业程序)理论应用于网络课程平台建设的一种全新流程管理模式――基于SOP的网络课程平台管理模式(简称SOP-NCP模式)。并在四川外语学院与高教社合作项目――四川外语学院网络课程平台的建设中进行应用和实践,取得了显著的成果,证明了此模式具有一定实践意义。
一 SOP理论的引入
1 SOP简介
SOP,即标准作业程序(Standard Operation Procedure),就是将某一事件的标准操作步骤和要求以统一的格式描述出来,用来指导和规范日常的工作[4]。该理论起源于本世纪初的西方,从统筹学中繁衍诞生。其理论是建立在各种可操作性的作业程序上,在此基础上形成的各种可操作性的作业程序,包括各种预案、方案、程序,以及在此基础上形成的各种规范化的软件都是SOP的具体应用,如CAD、OA、CRM等。SOP的精髓,就是将细节进行量化,用更通俗的话来说,SOP就是对某一程序中的关键控制点进行细化和量化。
2 SOP的应用范围
SOP标准操作规程,应用于各行各业的范围非常广。如:文件管理、企业培训、产品质量控制、环境监测管理、物流管理、医疗实验操作管理、药物临床试验管理等。目前,SOP多应用于企业管理、公共事业等流程化操作较为明显的领域。应用于教育领域还处于探索阶段。
二 SOP-NCP模式的提出
SOP-NCP模式的提出,着重在SOP标准作业程序这一管理理论的指导下,将建设网络课程平台中错综复杂的角色关系和对应的繁杂业务,进行梳理和拆分,形成科学、统一的格式和指标,用来指导和规范整个建设过程中日常的工作。在此模式下对项目关键控制点进行的细化和量化,能有效保证整个网络课程平台建设项目的可操作性,从而高效地开发出优秀的网络课程平台。
1 SOP-NCP模式
做SOP的方式由于基于不同的管理模式和管理方式,通常会有一定的区别。在分析网络课程平台建设的具体特征后,SOP-NCP模式逻辑结构如下图:
2 构建实现SOP-NCP模式
在上文逻辑图的指导下,SOP-NCP模式的操作步骤如下:
(1) 理出SOP-NCP模式下整个网络课程平台建设的主流程图和建设阶段。
在SOP-NCP模式下首先对网络课程平台建设涉及到的相关职能部门,参与的角色进行梳理和分析。在此基础上做出平台建设的主流程图,确定建设阶段,以及各个阶段主要目标和要完成的任务。
(2) 确定SOP-NCP模式中的子流程及其程序,分析SOP-NCP模式中的控制点。
根据主流程图做出相应的子流程图,并依据每一子流程做出相应的程序。在每一程序中,要确定有哪些控制点。哪些控制点需要建立标准模板。哪些控制点应当需要做SOP资料模板,哪些控制点不需要做SOP资料模板,哪些控制点是可以合起来做一个SOP资料模板的,包括每一个分类,都应当考虑清楚,并制定出来。
(3) 确定需要做SOP资料模板的执行步骤,建立每个步骤SOP-NCP模式中的标准模板,目的将细节形象化和量化。
在程序中确定需要做SOP资料模板的控制点进行分析,将相应的执行步骤列出来。执行步骤的划分应有统一的标准,我们可以按时间的先后顺序来划分,也可以按照工作的具体操作步骤去划分。然后制定建立每个步骤SOP-NCP模式中的标准资料模板。资料模板旨在将细节形象化和量化,需要标准统一,操作有可执行性,但形式可以多样。
(4) 根据反馈,不断优化SOP-NCP具体环节。
由于在SOP-NCP模式下的网络课程平台建设是一项长期且比较繁杂的工作,甚至有时需要周而复始的简单重复操作。因此需要在具体操作环节中进行修正和优化,才能取得真正的好效果。
(5) 应用于实践,检验SOP-NCP实际效果。
采用了SOP-NCP模式的网络课程平台建设是否优化了工作流程,是否规范了工作程序,是否简化了工作步骤,是否达到了预期效果,只有真正的贯彻执行到工作实践中,才能对它的实际效果进行检验。
三 平台建设引入SOP-NCP模式的优势和意义
从SOP标准化作业程序本身的特征来看具有以下六点优势。科学性:SOP是建立在科学的标准作业流程上的,并且在此基础上形成的规范化、标准化作业程序;完整性:SOP的完整性体现在对整个流程的全程监督管理上;完美性:SOP的完美性表现在对作业流程的严格要求上;规范性:SOP要求各个步骤的作业必须进行规范化作业,不能随意省略;优化性:SOP要求对有关步骤流程进行反馈,同时进行优化;简洁性:SOP祛繁就简,把复杂的内容简单化,通过对作业程序的分解,把各种高深复杂的操作进行优化后以直观的方式表现出来,一目了然,方便学习操作。
从网络课程平台建设引入SOP的根本目的来看。一方面是为了提高平台建设的效率。网络课程平台建设的日常工作具有两个基本特征:一是涉及到教师、管理者、学生、评审专家等多个角色。不同的角色由于不同的身份、经验、学识,在平台中不同的作用,他们参与平台建设的方式和步骤各不相同,且人员也常常有所变动。引入SOP-NCP模式可以将各个角色需要完成的任务和标准进行规范和量化,避免重复交叉和遗漏;二是整个平台建设包含的日常工作琐碎繁杂,且作业程序相对保持比较稳定的状态。引入SOP-NCP模式可以将繁杂的工作流程化、条理化,增强可操作性。
另一方面是为了优化平台建设的效果。由于SOP-NCP模式是对每个作业程序的控制点操作的优化,任何一个角色都可以按照SOP-NCP模式的相关规定来做事,就不会出现重大的失误。即使出现失误也可以很快地通过SOP-NCP模式加以检查发现问题,并加以改进。
第三方面是进行知识积累。SOP-NCP模式可以记录整个过程及相关细节。因此使得参与者可以在实践操作中不断总结、优化和完善的成果进行知识的积累。不仅有利于当次的操作管理,对于整个网络课程建设领域也有着参考意义。
此三方面意义均在下文的应用实践中得到了检验。
四 SOP-NCP模式的应用实践
四川外语学院为满足教师教学、学生自主学习的教学需求,自2008年起与高等教育出版社合作,建设50门网络课程。本文提出的SOP-NCP模式在此项目中进行应用和实践,取得了显著的成果。实践过程如下:
第一步:确定项目的主流程图。
经过调研和分析,四川外语学院网络课程平台建设分为申请、第一次提交材料、第二次提交材料、整体复核、专家评审、培育出版六个阶段。
第二步:分析各个阶段中的控制点,并建立相关的SOP-NCP模式中的标准模板。
确定了四川外语学院网络课程平台建设的主要流程和阶段即完成了SOP-NCP模式操作步骤(1),然后进入步骤(2)(3),提炼出了各个阶段的控制点,并且将控制点涉及的子程序细节化到每个角色需要完成哪些工作。项目具体过程如图2。除此以外,设计出SOP-NCP模式中的SOP资料模板,将控制点的每一步工作规范化。SOP资料模板以文件夹形式管理,如图3。
第三步:在实践中根据反馈,不断优化。
SOP-NCP模式下的四川外语学院网络课程平台建设是一个实践――反馈――优化紧密结合的过程。如图2所示,每一阶段内部均有反馈程序,各角色均可通过有标准模板的反馈材料进行交流。
而整个平台项目的建设中,整体复核阶段即是设计用于教师将实践过程中的问题,以及对平台建设效果进行反馈的一个综合阶段。在这个阶段中各个角色可以将各自的问题与反馈进行总结性的互动,并且快速地在实践中优化。
四川外语学院网络课程平台建设自2010年3月应用SOP-NCP模式,项目的效率和质量上都有了一个大的飞跃。从进度上来看,2008至2009年未应用SOP-NCP模式的一年多时间里,仅完成了项目的1/3工作量。应用之后,在不到一年的时间里圆满完成了整个项目。2010年12月四川外语学院网络课程平台建设完成。从项目建设参与者的反馈来看,应用SOP-NCP模式后,教师普遍反映,提交材料有模板可依,利于材料的逻辑整理和及时提交;流程图和阶段控制使他们能了解自己的课程建设到了哪个阶段,便于从总体上把握。平台管理员也因为SOP-NCP模式的逻辑性和规范性。工作效率更高;能及时地发现问题,进行改进;对老师的反馈也更为及时。从项目的质量和知识积累上看,SOP-NCP模式的可操作性使得各个角色的工作更为清楚,完成得更加规范。并且每个操作程序中都留下了可查看记录。既可以在检查问题,改进问题时作为依据,又可以将过程中优秀的,值得借鉴的成果保留下来作为知识积累。
结语
基于SOP的网络课程平台管理模式是网络课程和现代先进管理学结合的产物。此管理模式实质是决策、组织、管理、计划、指导、控制、协调整个网络技术与课程建设的整合。使得课程资源在时间和空间上的维度得到最大化的扩展。SOP-NCP模式能对一个纷繁复杂的网络课程平台的项目建设中的各种要素进行调节、整合、引导,从而做到责任明确、指挥流畅、上下贯通。此模式在网络课程平台建设领域具有重要的推广意义。
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The Research and Practice on the Model of Network Course Platform Management Based on SOP
HU ShanLIU Yi-fanFAN Zi-niuCHEN Jan-guoDING Yong
(Center of Educational Technology , International Studies University, Chongqing 400031,China)
关键词:计算机网络;课程建设;实例教学
在社会信息化浪潮推动下信息管理与信息系统专业发展迅速,信管专业的课程建设也引起了各高校的重视。计算机网络是信息系统开发和部署的基础平台,计算机网络课程是信管专业的核心课程之一。本文对计算机网络的课程建设进行分析和探讨,提出几点思考与探索。
1 教学目标定位分析
信管专业是一门跨经济管理和计算机科学技术的综合性学科,由于不同高校信管专业有不同的学科背景,使得该专业涉及的领域较为宽泛。其研究的范畴主要包括[1]:信息系统的开发方法和过程管理、信息系统的管理和维护、利用信息技术支持组织业务功能和研究信息系统对组织的影响和价值。对于信管专业的不同背景与研究范畴其课程教学目标也应是不同的。
这里以信息系统的设计开发、管理和维护为研究范畴的信管专业计算机网络课程为例分析课程教学目标定位。吴功宜教授指出,计算机网络课程教学发展趋势可从教学要求、能力要求和课程结构上来分析,如图1所示。
网络技术和相关学科结合产生网络工程专业和物联网工程专业,其基础还是计算机网络。信管专业的课程都是围绕“信息系统的开发与管理”这个目标进行设置,信管专业计算机课程在教学要求上应该和计算机与软件工程专业在同一层次;落实到计算机网络课程体系上,我们开设了计算机网络、网络管理与控制和网络安全课程。而信管专业区别于计算机专业,计算机是信息管理和信息系统开发运用的工具。计算机网络是信息系统开发和部署的平台,但信管专业从能力上不要求达到网络设备的软硬件开发水平。所以信管专业计算机网络课程教学目标从能力上要求掌握计算机网络基本原理,拥有初步规划组网的能力,为后续的网络管理和网络安全课程打下扎实的基础。
基金项目:上海市信息管理与信息系统教育高地建设项目(B-8515-10-0001);上海海洋大学重点建设课程项目(A-2600-10-0058)。
作者简介:王甘霖,男,讲师,研究方向为计算机网络,遥感技术与应用;袁红春,男,教授,研究方向为智能信息处理;张明华,女,讲师,研究方向为智能决策支持系统,海洋信息,移动计算。
2 课程教学引入实例教学法
计算机网络是计算机技术和通信技术的交叉学科,计算机网络课程的教材内容一般都以分层的网络体系结构及其协议来介绍,涉及大量抽象的概念与理论。现在的课堂教学方法大多以讲授PPT课件为主,并辅以多媒体动画或视频演示帮助学生学习。我们注意到计算机网络课程具有概念与理论抽象而实践性强的特点,计算机网络课程不应单纯分为理论课部分和实验课部分,而应把理论和实践相结合带到课堂上。在课堂教学过程中合理运用实例教学的方法,以有效地提高对理论知识的理解与学习。
下面以传输层TCP协议的连接和释放为例介绍这种方法。我们设计一个虚拟网络平台用来在课堂上进行实例教学。这个平台采用VMware软件虚拟了两台操作系统分别为Windows server 2003和Windows XP的计算机pc1和pc2,这样组成一个只有两台计算机的最小网络。它可在单机上运行以用于分析网络体系结构和基础的网络协议与服务,如ARP、TCP、UDP、HTTP、FTP和DNS等。
准备一个简单的面向连接的socket通讯程序,其功能是客户端向服务器端发送消息“Hello!”,服务器端回复消息“Nice to see you!”。服务器端和客户端程序分别在虚拟机pc2和虚拟机pc1上分别运行。在运行过程中启动pc2上的Wireshark软件进行抓包分析。如图2和图3所示。
图2 简单通信程序实例演示
图3 Wireshark协议分析TCP的连接与释放
在图3中,通过Wireshark捕获数据包,教师带领学生分析此次通信过程。分组1~3是TCP的三步握手过程,pc1与pc2建立了TCP连接;分组4~5为数据传递过程;分组6~9为TCP的4次握手连接释放的过程。教师在分析过程同步在黑板上画出此次TCP连接与释放的示意图。这个教学过程比教材上的图片展示和多媒体课件的动画演示更为生动和真实,在操作过程中以此为载体教师可以很好地与学生互动,学生也有一定的时间思考,下课后学生在复习时可重复此实例以继续研究,教和学的效果有明显提高。
3 网络新技术的学习引导
计算机网络技术的发展迅速,不断出现新的概念和技术,这样就产生了计算机网络教材跟不上新技术发展的矛盾。例如无线网络技术,现在国内2.5G、3G和4G网络并存,再加上无线局域网,现在正是无线网络发展的“春秋战国”时期。而传感器网络与物联网[2]技术的规模应用也正蓄势待发。这些新技术在计算机网络课程教材中都是一带而过或未提起,实际上这里孕育着网络技术的未来和机会。信管专业的学生应该对新的技术和信息敏感,教师可补充相关知识,介绍自己和学院相关的科研课题,然后让学生收集相关资料,撰写小论文或读书报告,作为期末考核成绩的5%~10%。这样可培养学生对计算机网络技术知识的收集、整理和学习的能力并可能进一步地创造知识。
4 实验教学建设
计算机网络课程的实验内容安排要结合计算机网络课程群的实验来统一考虑。计算机网络课程为必修课,网络管理与控制、网络安全课程为选修课。依近年来学生选课情况来看,学完计算机网络课程后有80%~90%的同学又选学了网络管理与控制,说明学生对网络理论和应用很感兴趣,而还有少部分同学选网络安全课程,他们已经考虑将网络管理方向作为自己的专业方向。依据这样的分析,我们把16课时的计算机网络实验内容设定为:
实验一 网络基本配置与网络命令;
实验二 网络报文捕获与网络协议分析;
实验三 交换机基本配置;
实验四 路由器基本配置;
实验五 VLAN基础配置;
实验六 路由协议配置;
实验七 WLAN连接及配置;
实验八 综合网络设计。
而把网络服务配置、网络操作系统管理和较复杂的交换机、路由器的配置放到网络管理与控制课程中,把较复杂的网络协议分析和网络安全防范内容放到网络安全课程的实验内容中。这样,计算机网络课程的实验教学内容与课程群中的其他课程的实验内容不会过于重复或完全割裂。同时,以此为内容编写适合于信管专业的计算机网络实验指导书,规范实验内容和环节,更好地指导学生实验。
在计算机网络课程实验的执行上,还存在一个困扰着大多数普通高校计算机网络专业实践教学的问题,就是实验环境。由于网络技术发展迅速,网络设备更新比较快,再加上网络设备价格不便宜,一般的学校难以配备完全满足学生实验需要的网络硬件设备。当多人一组进行实验时,每个学生的平均实际操作时间比较少,从而影响他们的学习效果和学习积极性。遇到这种情况时可利用现有的网络模拟仿真软件Dynamips、Boson NetSim等软件,先让学生在装在PC机上的虚拟平台上练习网络设备的配置,在熟练掌握配置方法后,再在实际网络设备上进行实验。利用虚拟平台学生有充分的时间独立地反复练习以掌握实验配置方法。而通过在实际设备上做实验,可帮助学生掌握如何配置和管理真实的网络。这样采用虚实相结合的办法可较好地解决这个问题。
5 结语
计算机网络课程作为信管专业的核心课程之一,其课程定位与教学方法应有别于计算机专业。面对着计算机学科和管理学科交叉的专业特点,从教学要求、能力要求和课程结构上分析了信管专业计算机网络课程教学目标定位,在课程教学过程中引入实例教学法,取得了较好的教学效果。但是当今计算机网络技术与应用的发展迅速,知识更新快,计算机网络课程的教学内容与方法都面临着不断调整更新的需求和挑战,计算机网络课程建设将是一个长期的、动态的过程。
参考文献:
[1] 万国华. “信息管理与信息系统”学科研究综述[J]. 深圳大学学报:人文社会科学版,2004,21(4):74-76.
[2] 孙其博,刘杰,黎,等. 物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.
Construction of Computer Network for the Specialty of Information Management and Information System
WANG Ganlin, YUAN Hongchun, ZHANG Minghua
(College of Information Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
关键词:Linux操作系统网络管理
《Linux网络管理》是我院计算机网络技术专业的一门专业选修课,作为一名未来的网络管理员,会用Linux操作系统进行网络管理是一项必须掌握的技术。但是Linux操作系统中占主导地位的是用字符命令来控制计算机的各种操作,对于大部分学生来说长久以来习惯了Windows的图形界面,其中思维方法的改变是每个学生都需要经过长时间的努力才能适应的。根据Linux的特点我们将其分为两部分,第一部分是Linux的基本操作部分,由于这部分内容是后面网络管理的基础,根据网络管理员工作的需要,我们将它分成四个具体的任务。
任务一,安装和配置Linux操作系统
在实验室的虚拟机上,从头开始安装Linux操作系统,并完成相关的配置。
任务二,管理Linux系统
管理文件和目录,管理作业和进程,管理设备。
任务三,用Linux管理网络
配置网卡,配置网络,测试网络,进行网络通信。
任务四,管理用户
管理用户,管理组,设置用户权限。
在进行这些任务时,我们特别要求学生少用或不用图形界面进行操作,多用命令行来完成操作,时刻注意命令执行时所出现的各种提示信息,根据提示信息作出相应的判断,并改变命令以确保工作的顺利进行。在完成了上述四个任务之后学生对Linux的基本操作有了一定的认识,掌握了Linux的基本操作,掌握了命令行操作计算机的特点和规律。
接下来我们要进行较为复杂的网络管理技术的学习。原先我们所采用的教学方法和大多数教材中的方法一样,先在课堂中将每一种服务器配置方法进行讲解,在随后的实训课中进行该服务器的配置,但由于大部分学生对前面所学的内容掌握并不是很扎实,要在短时间内就配置好服务器相当困难,而在配置过程中出现的问题也是五花八门,老师在指导时也是顾了东顾不了西,最终只有绝少部分同学能完成所有服务器的配置,有些同学甚至连一个也配置不了,教学效果令人很不满意。在教学实践中我们还发现这样一个特点,所有的同学在配置第一个服务器时问题相当困难,而一旦配置完成了一个服务器,第二个服务器就相对轻松多了,以后就更容易了。这是因为在第一次配置服务器时,对出现的各种问题的原因不甚明了,解决问题的思路和方法也不全面,再加上前面部分的的技能不扎实,因此就很容易配置失误,完成不了服务器的配置,而完成了一个服务器的配置后,由于对出现问题的原因有了较为深入了了解,思路和方法也有逐渐全面,技能也有所提高,所以就容易解决了。因此,我们改变原先的教学思路,把重点放在学生的第一个服务器配置上,我们将它分为以下几个问题部分,要求每位学生针对其中一个问题进行深入学习,掌握这部分网络管理服务的配置方法,并把在配置过程中可能遇到的问题及解决方法进行归纳和分析,最后进行合理的验证,然后将整个过程用PPT表述出来,让其他同学能根据该PPT完成这部分网络服务的配置与验证。具体实施过程如下:
1 学生的分组与任务的确认
根据在实验室中的位置安排,每桌5人为一个小组,如有零星人员每组可为6人。每小组成员经过协调,每人认领一个具体任务,认领同一任务的同学也作为一个小组,就是下表中的同一行,选择其中一位能力较强的同学作为组长,共同进行同一任务中难题的攻克协作。
2 任务的完成与PPT制作
在四周共8节课的实验课时间,每个人都必须完成自己的任务,并向老师说明和演示。然后把完成这个任务的方法和步骤制作成PPT,要求让同组的每个成员能根据该PPT能完成这个任务。
3 任务的验收与评价
根据每个学生完成任务的时间,说明和演示的熟练程度,制作的PPT对同学的指导效果,由教师和同学共同对每位学生进行评价,作为课程成绩的重要依据,其中成绩优良的学生将在课堂中面对全班同学进行讲解和演示,并回答其他同学的疑问。
在分组完成后,大部分同学针对自己接受的任务开始了艰难的探索,他们看教材后觉得教材太简单,就去借阅各种资料,去网络上查询,转眼4个星期过去了,只有零星个别同学完成了任务,绝大部分同学还在艰难地摸索过程中,我们就适当地延长了任务的时间,到了第7周,终于大部分同学完成了自己的任务。在此期间他们巩固了前面基础部分的知识,拓展了自己的思维,在遇到困难时相互交流,在完成任务后他们的喜悦溢于言表,觉得眼前的计算机和原来的计算机不一样了,说明他们对计算机有了进一步的认识。
在接下来的相互学习过程中,因为有了前面同学做好的PPT,不懂时又能随时得到指导,同学们都完成得非常顺利,有的同学在一次实验时间内甚至可以完成好几个任务,最终90%以上的同学都顺利完成所有的任务,这在原先是不可能的。
在《Linux网络管理》课程的教学中,我们根据课程的特点,用项目化教学方法和任务驱动的教学模式,对课程教学进行了改革尝试,事实证明这一切是非常成功的,同样的理论课程教学,同样的实训时间,通过合理的改革取得不一样的效果,我们还将进一步努力,争取取得更好的教学效果,让学生在学习过程中不断提高完善自己。
参考文献:
[1]《Linux系统网络服务与管理技术大全》杨明华等编著,电子工业出版社,2010年5月.
论文摘要:基于互联网的多媒体网络教学环境具有优化教学的多种特性,使得以学生为中心、基于资源及交流协作的教学方法得以实现。本文结合多媒体网络技术以及人力资源管理课程的特点,提出了并针对网络化教学模式建设的一些研究。
一、引言
随着科技的进步,网络的迅猛发展,互联网的方便、省时、异地共享的优点已充分被运用到社会各行各业中;网络教学也不例外,远程教学、网络考试、教学资源共享等都在为教育事业的发展做出了巨大的贡献,网络教学已经在许多国家被广泛运用;鉴于此,网络化教学模式必将为传统的教学模式提供更有效的辅助作用。人力资源管理课程是管理类专业基础课,适用面广,知识点多,对学生日后专业技术能力的培养影响较大,因此建设《人力资源管理》课程的网络化教学模式的研究对提高《人力资源管理》课程的教学质量,乃至对管理类专业基础课程教材的建设具有普遍的指导意义。
因此研究基于INTERNET的多媒体网络教学方式及其应用,有着十分重要的意义。本文结合多媒体网络技术以及人力资源管理课程的特点,提出网络化教学模式,并对模式在教学中的运用做了一些探讨。
二、国内外网络化教学模式的现状
目前国外网络教学的发展比较成熟,许多国家都在教学中广泛地应用网络教学。网络教学的内容主要包括:课程文档,课件的在线生成,文档的共享,在线或离线的考试、测验,实时答疑、问题讨论、自动生成题库,分数统计等。目前涌现了很多网络教学平台,如由British Columbia计算机科学系开发的WEB CT、加拿大Simon Fraser大学开发的Virtual-U基于WEB的教学工具等。
在国内,对于《人力资源管理》课程改革也在广泛的进行中,如:2007年12月王慧等在辽宁工学报上发表的《人力资源管理课程新型教学模式研究》,其中提到了目前人力资源课程教学所存在的缺点,并且提出了相关的教学改革措施与建议,但是缺乏对课程实施网络化教学。现在,我国的网络速度相对于西方还不是很快,网络覆盖还不完善,缺少在网络课程中应用人工智能等。
三、建设与研究的内容
理论基础:从我们国家目前的情况来看,人力资源管理专业人才的供小于求。首先,在我国人力资源管理专业是一门新兴学科。无论是人力资源管理学科的研究还是高等院校中人力资源管理专业的开设,都是“小荷才露尖尖角”。现在的人力资源管理专业的高校毕业生并不多,而真正学人力资源管理专业的人才就更少了。其次,人力资源管理专业的学生就业多集中于一些金融保险业、咨询服务业、快速消费品行业等热门和具发展潜力的行业。当前,随着计算机技术的日益发达,课程建设的网络化是一种趋势也是一种有利的平台,《人力资源管理》课程应用于计算机操作将有利于教与学,更好的培养“具有基础宽厚、实用能力强、综合素质优良的专业人才”。
事实依据:随着市场经济体系进一步完善和经济一体化要求,企业间的竞争日益加剧,人力资源作为第一竞争要素,越来越显示其重要性。如何满足企业对专业人力资源管理人员的强烈需求。就成为高等院校的最紧迫的要求。为迎合社会的这种要求,许多院校纷纷开设了人力资源管理专业。但由于该门课程实践性较强,用人单位普遍反映学生的技能掌握较弱,如何提高人力资源管理课的教学效果和提高学生的实践技能,是目前存在的一个普、遍难题。 转贴于
四、建设与研究的思路
《人力资源管理》课程网络化教学模式的建设与研究主要研究方法及过程是:首先是数据资料的收集与整理,调查本省高职院校《人力资源管理》课程教学的模式与做法;其次典型课例的分析与总结,建立试点班,以《人力资源管理》课程网络化教学模式在试点班实施,并找出问题的存在之处并得出解决方案;再次是教育行动研究法,围绕课题要旨,不断地摸索出因材施教的符合《人力资源管理》网络化教学的评价和激励机制;最后是网络教学资源的修改完善,参考阅读有关文献,拓宽思路;在以上基本上实现网络平台设计,建立网络化教学软件平台。
网络化学习模式注重学生在虚拟世界和真实体验,实现从“教师中心”到“学生中心”的重心转移;注重对网络资源的利用,实现从教学内容的设计向教学过程设计转变;网络化的学习模式是一种对传统教学模式进行扬弃和改造的结果,主要体现在教学要素的四个转变,即教师角色的转变:由以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者。学生地位的转变:从被动接受的地位转变为主动参与发现、探究和知识建构的主体地位。媒体作用的转变:由作为教师讲解的演示工具转变为学生的认知工具。教学过程的转变:从知识学习转变为素质的培养,由讲授说明的进程转变为通过情景创设、问题探究、协作学习及意义建构等以学生为主体的学习过程。
五、建设与研究的意义
《人力资源管理》课程是管理类的专业基础课,适用面广,知识点多,对学生日后专业技术能力的培养影响较大。而对人力资源管理课程一般的反映是,教师难讲,学生难学,内容枯燥无味,学生的学习积极性不高。目前我省高职院校《人力资源管理》教学模式存在的一定的弊端,基本是沿用传统的理论教学法,调动不了学生的学习兴趣,教学效果较差。在网络化教学模式的建设中,可借助于网络教学加深学生对知识的理解掌握,通过案例分析和案例讨论,使学生在一种轻松愉快的环境中培养操作性的能力。网络教学法可以有效地弥补传统教学方式的缺憾,从而提升《人力资源管理》课程的实训教学效果,提高教育教学质量,更好地为高职院校课程建设服务。本文的研究对提高管理类专业基础课程的教学质量,对管理类专业基础课程教材的建设具有普遍的指导意义。
六、结束语
从以上的讨论中我们看到:跨时空、大信息量、交互性和个性化,是网络化学习模式的主要特色;丰富的信息资源和方便的获取方式是网络化学习模式的主要优势。随着现代信息技术的不断发展,多媒体网络在教育中的作用将越来越重要,现代信息技术正逐步成为推动教育改革的重要技术力量,教育的网络时代即将到来。作为新时期的教师,更须不断地研究探索和实践网络教育的应用形式,努力实施素质教育促进教学改革。
参考文献
[1] 教育部文件.“中小学信息技术课程指导纲要(试行)”.教基[2000]25号.