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存儲區域網技術(SAN)技術采用獨立于TCP/IP網絡外的專用網絡進行數據存儲的技術。由于存儲區域網技術的數據傳輸為專用網絡,其擴展性相對較高,數據存儲速度相對較快,通常情況下數據傳輸速率在2Gb/S~4Gb/S之間,同時存儲區域網技術采用的高端的RAID陣列,存儲區域網也可以通過接口連接到多個磁盤陣列或者磁帶庫,以組成其存儲池,有效簡化了其管理工作,而且還可以通過備份軟件操作,其性能相對較高,便于存儲數據高效集中備份,以減輕服務器和網絡的負擔。然而,存儲區域網技術的陣列柜和光纖通道交換機的價格較高,使得其使用范圍受到一定限制。同時,存儲區域網技術單獨配備光纖網絡,難以實現異地擴展。存儲區域網技術較為適用于一些對數據的傳輸速度、安全性能以及后臺管理等各方面有較高要求的用戶進行數據存儲。
2iSCSI技術
iSCS(IInternetSmallComputerSystemInterface)技術主要利用TCP/IP網絡來實現存儲區域SCIS數據塊的傳輸。相比于存儲區域網技術(SAN)技術,iSCSI技術采用TCP/IP網絡進行數據傳輸,在實現存儲區域網技術相似功能的同時,有效降低數據存儲成本,同時還能夠提升存儲系統的靈活性。近年來,隨著網絡傳輸技術的不斷發展,千兆網不斷普及,同時萬兆網的應用也越來越廣泛,iSCSI技術的優勢更為突出。然而,目前iSCSI技術對管理者的專業技術要求相對較高新興的技術,目前對于iSCSI技術完整的解決方案相對較少。同時,利用普通網卡進行對iSCSI數據存儲過程中,需要利用CPU將存儲數據解碼成SCS數據,一定程度上會增大系統性能開銷,若采用專業的iSCSI網卡則會增大數據存儲成本。此外,iSCSI技術的數據存取速度冗余直接受到網絡運行狀況的影響。
3結語
現在,對于高校中的計算機基礎課程教學而言,還主要采用基于PPT的課堂授課方式,盡管會輔助一些實驗教學,但更多的是教師在規定的時間內需要完成規定的教學任務;同時,課程中的理論教學要明顯多于實驗教學。所以,可以看出這種教學方式還依然是對傳統教學方式的一種延續,僅僅在教學手段上有所改進而已。相對于基于網絡化信息平臺的現代教學模式而言,這種傳統的教學模式中還存在一些缺陷。
1、由于在計算機基礎課程中,很多教學內容都需要實際操作才行,所以,現有教學體制中的教師教學的主體性地位,使得學生只是被動的接收教師灌輸的知識。在這種教學模式下,很多學生難以根據自身的情況來對教學內容進行選擇,使得學生在學習過程中的主動性受到不小的束縛。
2、在現有教學模式下,如果學生在課堂之外遇到學習上的難題或者困惑,很難及時得到老師的指導與解釋,而這些問題如果拖延時間太長,則學生就會放棄對問題的追究,造成學習的脫節,使得學習的效率受到影響。盡管傳統教學模式下,教師也會在授課結束后安排一定的時間來解答學生在學習中遇到的問題,但是突破教學時間和人力資源的諸多限制,難以達到較好的教學效果。
3、而對于教師而言,很多教師都具備相當的計算機網絡知識,可以充分利用網絡上的教學資源。但是,有些教師所制作的教學課件則缺少了與學生進行互動的交互性,僅僅是從教師講解的角度來梳理教學內容,很少從學生的角度來整理課堂授課內容。所以,教師在授課過程中,只能夠簡單地要求學生對一些與教學內容相關的網頁進行瀏覽,對相關的資料和文章進行查閱,忽略了引導和培養學生批判、處理和應用各種網絡信息的能力。
二、網絡信息平臺推動下的教學改革
(一)網絡信息平臺
對于現在網絡化的信息平臺,其使用者主要為三種不同類型的人,即學生、教師和平臺管理人員。于教師用戶而言,主要通過網絡化的信息平臺來實現課程講授,與傳統教學方式有很大區別。新的教學方式可以分為教室課堂與網絡課堂等兩種形式。而對于新教學方式中的課堂教學,則與傳統教學中的課堂教學不一樣,因為可以在計算機基礎課程的教學中,通過工程化的教學來實現教學目標,也可以將案例教學作為主要的教學模式,而這主要是針對操作類型的課程教學比較適用。而對于網絡教學,則可以理解為通過網絡化的信息平成教學過程。在該過程中,教師可以將與課程相關的案例、電子書籍、授課視頻以及各個階段的試題庫等相關資料都上傳到該信息化平臺,為學生下載提供便利,這樣可以有效彌補上課時間不足所造成的缺陷。同時,還可以有效提高師生之間的交流,為師生提供多種交流方式,使第二課堂成為課堂教學的一部分。
(二)在教學中的網絡信息平臺
網絡化信息平臺在高校教學改革功能的主要作用,就是通過信息化平臺來增加教學中不同主體之間的交互。在交互過程中,不僅有人機交互、師生交互,還有生生交互等。其中,人機交互主要指學生通過各種網絡化信息平臺進行學習;師生交互則主要為通過學生和老師通過信息平臺實現交互;生生交互就是不同學生之間的學習交流等。在日常課程學習中,學生之間可以結成學習或者任務小組,共同完成課程內容的學習或者拓展。通常,根據項目開發中不同成員之間的知識結構,以及在課程設計中的經驗,學生的分組以5人為最合適,可以在交流的過程中學習到相關知識并深入理解。比如,如果在高級編程語言教學上進行分組實驗與教學,則可以有效調動學生的學習積極性,提高學習效率。在高校計算機基礎課程的教學中采用案例法,還可以在對實例的操作和示范中實現對知識點的講解。通過對學生成績的對比,以及對問卷調查結果的統計,可以發現采用新教學方法的學生成績要普遍高于傳統教學方法。而對于大學中的計算機網絡課程教學,可以直接與參加學習的學生以及任課教師進行交互,既可以作為一個以學校學生為主體的遠程課外輔助學習系統來使用,也可作為供教師使用的課堂多媒體演示系統來使用。
(三)網絡信息平臺的日常管理維護
對于教學管理人員來說,可以通過對學校網絡化信息平臺的有效管理,實現教學改革,改進教學水平等目標。在此過程中,學校的相關主管部門首先應該制定符合自身發展的信息平臺發展方向和目標,還應該制定出與計算機基礎課程相關的具體教學形式與目標。筆者所在的院校為應用型的本科院校,學校的培養目標就制定為培養學生更多的社會技能,造就應用型人才。所以,學校在具體的實施過程中,就應該通過教學改革來增強學生的實際動手能力,通過對教學形式的改變和優化,達到對時代需求人才的培養的目的。相應的,學院的相關教學管理部門則能夠通過對網絡教學的管理,對教學目標和內容進行調整和改進,使得整個教學過程能夠體現出對實驗的重視。此外,學校還制定了具體的教學監控目標,比如教師需要根據自己所負責課程的教學目標、策略制定相應的教學內容,同時,還應該構建起基于網絡平臺的教學環境。
三、基于網絡平臺的計算機教學方案
通過校園信息化平臺的構建,不僅能促進學校計算機基礎課程教學改革,同時,還可以為學校所開設的其他課程起到促進和輔助作用。筆者所承擔的教學任務在網上授課過程中,還采用了一些現在已經成熟運行的教學平臺作為網絡課程改革的載體。不僅如此,在院校的信息化平臺構建中,還可以參考和引接其他優秀的網絡教育資源,這樣盡管不能包含所有的課程或者科目,卻能夠在建設成功后為教師的授課提供便利的教學參考資源。不過,對于各門課程的網絡資源的設計,任課教師還需要完成大量的準備工作。首先,需要將上課過程中使用的課件上傳,也可以準備比較詳細的課堂教學視頻、筆記、示范解說或者授課說明等多種類型的學習資料,因為這些都是教學中的基礎資源;其次,教師需要所授課程的講授進度來布置一定量的網絡作業,并要求學生在規定的時間內完成并上交;再次,設立一個大家都可以提問和回答的討論區,使得教師和同學都可以通過該討論區自由的發言和提問,而教師則可以通過該區向學生提供各種問題的解釋和答案。在具體的實施過程中,教師可以利用每天的固定時間登錄平臺,對學生提出的各種問題進行回答,也可以針對課堂教學中的一些重點或者難點進行解釋和說明;最后,在各章授課完畢后,則可以通過測試來檢驗學生的學習效果,也可以通過作業的形式來檢驗。在計算機基礎授課中,就可以通過編程設計或者網頁設計的具體項目實現來檢驗學生學習效果。
四、結語
主要是線路方面出現故障,這是計算機網絡出現故障的一項重要因素,發生故障的概率較高,主要原因是線路發生損壞,導致線路不通或其受到干擾等。對該種故障進行處理先是要確定在該線路上是否還存在流量,之后再通過Ping命令對線路遠端的響應問題進行檢查,最后利用traceroute檢查路由器的配置,如果出現問題,則可以進行解決,從而恢復計算機的網絡。此外,如果線路發生故障而不知是否是因電磁干擾造成的,需將該部分線路放在屏蔽電磁干擾的環境內,對其進行測試和檢驗,如果檢驗結果表示位置正常,則說明該線路出現故障主要是電磁干擾的緣故。此外,網絡連接性故障也是比較常見的故障類型。對于該種類型的故障,首先要查明發生故障的原因,如網卡是否安裝,或者在安裝過程中是否出現問題,導致網卡與其他設備的相容性產生問題;還有網絡協議、網口等是否有故障等。接著要對故障進行有效排查。如果一種網絡在應用過程中無法連接到瀏覽器,而其他類型的網絡則可正常進行,可以對發生故障的原因進行逐一排查。觀察指示燈能夠對網卡的故障進行準確判斷,在正常情況下,傳送數據時,指示燈閃爍的速度較快,反之則慢。因此,指示燈如果處于亮或者不亮的狀態,則表明網卡存在故障。此外,也可以用Ping命令檢查網卡故障。如果該指令顯示正常,則表明網卡沒有問題,出現故障的原因在于網絡的連接方面,如果指令不正常,則應該仔細檢查網卡驅動或者安裝是否存在問題。對于網絡配置的故障,更多是表現在不能實現網絡提供的服務上,因此在對網絡配置進行修改之前,需要先做好相關的記錄。對故障進行檢查時,需要先檢查故障的有關配置,進行修改之后,再測試其網絡服務。由此可見,計算機網絡發生的故障問題多種多樣,類型不一,并且發生的故障對網絡的運行和穩定產生嚴重的影響。因此,對網絡故障進行處理是非常重要的。
2計算機網絡維護的方法
對于計算機網絡的維護不僅能夠降低計算機網絡發生故障的幾率,還能夠保持計算機網絡系統的穩定性與安全性。因此,加強對計算機網絡的維護是非常有必要的。一般情況下,計算機的網絡維護主要是對硬件以及軟件等方面的維護。
2.1計算機網絡的硬件維護
有效保證計算機網絡的正常運行于穩定性,對其硬件進行故障排查與維護非常重要。一般情況下,對硬件的維護主要是網線、路由器、電源以及其他方面的硬件進行維護與檢查,如果出現問題,則需要及時進行修理。與此同時,計算機硬件的清理工作在硬件維護中也發揮著一定的作用。
2.2軟件維護
除了對計算機網絡的硬件進行維護,軟件維護也是不可或缺的。其中系統軟件是計算機其它軟件得以正常工作的基礎和前提,因此,需要加強對系統軟件的相關維護工作。一方面,要檢查網絡的暢通性,如在計算機使用過程中發現文件輸送速度較慢,或者是網絡通訊出現問題,則需要及時檢查相關設備是否處于正常工作的狀態,并對其進行維護。一方面,對軟件維護還表現在防止病毒的入侵方面,在計算機網絡系統內安裝專業的殺毒軟件,并定期或者不定期的對計算機進行病毒查殺,從而有效保證計算機不被病毒入侵,能夠正常工作。另一方面,對數據庫進行維護,這樣才能做好數據庫的保密工作。此外,還要對注冊表定期備注以及對操作系統進行維護,在操作系統在長時間工作的情況下,就會產生許多垃圾文件,這些無用文件會占據大量的內存,會對計算機的正常工作產生影響,因此需要定期對操作系統進行清理。
3結束語
控制模型根據計算機信息在網絡中所處的位置來確定計算機信息資源的危險等級,并將其記為R,危險等級R在1—10的范圍內取值,R數值越大代表危險等級越高。根據信息資源的危險等級來確定網絡信息的保密需求和保密等級,并將其記為W,保密等級W的數值根據保密需求依次劃分并遞增,其數值越大代表信息保密需求越高。根據以上對計算機信息資源的危險等級和網絡信息的保密需求及保密等級的設計,計算機網絡信息資源的危險等級我們用WR來表示,能得出危險等級的評估。
2控制網絡信息
訪問數據為了有效地控制網絡用戶對保密信息進行非法的訪問,有必要對已存儲的信息應用訪問控制的相關技術進行設置,由于現階段計算機網絡信息的存貯系統以Windows系統為主,可以用其自身所提供的安全控制設置或根據需求手動設計對信息的安全控制設置。
2.1鑒別網絡信息用戶身份對信息用戶的身份進行鑒別的目的是防止沒有得到授權的用戶非法闖入計算機網絡信息系統中,非法閱讀網絡信息。身份鑒別的具體操作就是對計算機終端用戶的使用身份進行網絡識別和在線驗證。身份鑒別的具體方法有以下三種:通行驗證、指令驗證和面部特征驗證。在網絡信息中廣泛使用的方法是采用口令驗證與IntegratedCircuit卡相結合的雙重驗證技術,具體操作如下。第一步由用戶自己選擇一條口令,接下來由計算機終端用戶自動識別記錄特定密碼的網絡信息用戶信息識別的IntegratedCircuit卡。當使用時用戶要先把IntegratedCircuit卡插入計算機中,這時計算機會對所插入的IntegratedCircuit卡進行讀取并進行驗證,然后再根據提示將用戶口令輸入,IntegratedCircuit卡和口令相吻合后,用戶就可以訪問并且使用計算機中存儲的信息。此方法可以有效防止驗證口令被他人盜取,從而確保所存儲的信息安全。
2.2控制網絡信息訪問權限在工作中對訪問權限進行控制指的是針對合法用戶所存儲的網絡信息(文件和數據)的操作或使用權限進行一定的限制,這里的權限主要指信息的Read、write、execute等操作。對信息的訪問權限進行控制的方法有以下幾種。⑴確保合法用戶的訪問權限。對用戶進行可行性分類,以確定各類用戶對信息的訪問權限和允許進行的操作,以防止用戶越權對保密的信息進行訪問。對等級較高的網絡系統,信息的訪問權限要控制到具體用戶。⑵建立詳細的信息用戶操作權限控制表。在表中詳細的列出用戶的種類、訪問權限和可訪問的信息。⑶對計算機中存儲信息的可操作權限做定期的檢查。利用編程語言對存儲文件操作權限的檢查信息進行編寫。對限制操作的文件系統做定期檢查。
2.3用戶審計對用戶進行審計指的是對用戶使用網絡系統的全部操作進行全程記錄;并對發現的非法訪問行為進行實時監控,掌握非法訪問規律,及時阻止非法訪問行為,以此提高系統安全性。網絡系統應建立詳盡的系統工作日志,用以記錄每個網絡用戶的每次活動以及錯誤信息。對于等級較高的系統,網絡系統必須能自動檢測非法訪問時間并做好記錄,及時報警。
2.4病毒防護建立有效的病毒防護措施和便捷的檢查方法,以防止數據遭到病毒的破壞。建立對優盤、硬盤等外來文件的檢查機制,以防止病毒在存儲設備間傳染和擴散。
3網絡存儲信息數據加密
對網絡信息數據進行加密可以有效限制存儲數據被非法訪問的權限。對數據進行加密的時候用一種相當于“密鑰”的網絡信息系統讀取數據信息并對數據進行編碼。原始的信息數據文本被加密程序和“密鑰”加密后,就生成了被編碼的信息文本密文。如果想重新生成“明文”,就必須應用相同的加密程序和密鑰解密密文。通過這種加密形式,對信息數據進行非法訪問的用戶即便是得到了網絡信息存儲資源,也會因為沒有加密程序或者加密的密鑰,而無法對密文進行解密,也就沒有辦法得到信息數據的具體內容。被廣泛應用的密令有crypt和des兩條加密命令。比較這兩條命令,應用des進行加密的文件信息較為安全,相對而言,應用crypt進行加密的文件破解技術量則相對比較大。所以,在計算機網絡系統工程中絕大多數都應用des對網絡信息的存儲文件加密。密鑰是一個相當于口令的編程語言字符串,在選用密鑰時要遵照與選用口令時相同的規則。
4對數據進行備份
對網絡信息數據進行備份是保證網絡信息數據安全的一項重要措施,在此過程中必須要對重要的網絡信息數據進行定期備份,以防止因為計算機信息存儲設備的損壞或者因為非法用戶的訪問而造成信息數據的丟失和損壞。在信息備份的過程中要注意提高系統的可靠性和安全性,并且要注意節約數據備份的費用。通過建立詳細的網絡信息數據備份記錄,來防止備份過程中產生錯誤,確保備份數據信息的安全。
5結束語
計算機信息局域網故障是指各企事業單位內部網絡在運行工作中出現的問題,一般情況網絡故障可分成硬件和軟件故障。
1.1硬件故障
是指計算機網絡系統中各種硬件設備它包括服務器、交換機、路由器、客戶終端、及傳輸媒介和網卡等。這些設備那一個環節出了故障都會直接造成網絡的工作不正常。網絡硬件故障的種類大致有:網絡線路傳輸媒介故障占整個計算機局域網故障維護率的62~72%左右,而網絡線路故障,主要是因為網線的損壞和端口接觸不良及網線受潮濕所造成。接插件故障:主要是網線與插頭之間沒有接觸好,端口內部簧片氧化,在有就是網線與RJ45接頭損壞信號無法導通。信號交換機與路由器故障:信號交換機與路由器是計算機網絡中最主要的信息處理與交換的硬件設備,如果該設備出現了故障會造成整個網絡通信的不正常。網卡故障:網絡適配器一般都安裝在計算機主板上,通過參數配置和安裝網卡驅動程序就能與網絡連接,它所產生的故障主要是網卡與計算機主板插槽沒有接觸好,或網卡內部元器件損壞,比如電解電容燒壞。
1.2網絡軟件的故障
網絡系統中的軟件故障主要是指配置文件、驅動程序、操作系統、應用軟件、當這些程序中那一個出了問題都將會導至網絡運行不正常。例如:網卡驅動程序、路由器的參數配置文件、IP端口文件等等,都會造成網絡不能正常工作。計算機軟件故障:是由主機內的操作程序、應用程序和各硬件驅動程序、參數設置,外網與內網之間協議參數配置所造成。網絡服務器故障:當內網服務器受到外來的黑客的攻擊或病毒的侵害時會造成客戶端無法正常打開網頁信息不能傳輸。路由器參數軟件故障:當路由器配置文件出錯時,處理器CPU的運行頻率加快,將會造成死循環,大大降低CPU的效率,使客戶端電腦上網的速度變慢。如何解決排除網絡故障:首先計算機網絡是由服務器、交換機、路由器、客戶端、網卡、傳輸媒介、操作系統、應用、安全查殺毒等軟件構成。當網絡出現故障我們可從每一個網絡環節來一一查找故障的具置,對于媒介問題,可利用網線線路測試儀來檢查診斷出故障所在。比如服務器故障會造成整網絡無法訪問。當交換機那一個端口出問題,只會使一臺電腦無法工作??蛻舳藷o法連接:根據網的構成進行分析判斷,該故障是由硬件造成的,也可用七層結構圖來分析判斷具體砟障的部位,再就是用線路測試儀來檢測出網絡中的端口、傳輸媒介、路由器、網卡、交換機等設施的問題,從而排出故障??蛻舳诉B接正常但打不開網頁:經判斷分析該類問題多為應用插件程序出錯,如果用IP地址、或域名還是無法打開網頁,可判定是Ie瀏覽器故障,或被病毒侵害更改導致無法訪問網頁??捎?60查殺毒軟件清理、修復或冊除重新安裝瀏覽器。再有當用IP地址能打開網頁,但用域名無法打開網頁,這類故障一般是DNS的參數配置問題,檢查后重新設置即可解決。
1.3計算機局域網的維護
要建全一整套機房網絡管理制度,設立專職網管專業技術人員。設立網絡管理權限,口令管理體系。對于服務器的操作只能由網管技術人員負責管理。不準一般客戶對服務器進行更改等操作。另外對網絡中的主要硬件,比如交換機、路由器等,再有服務器防火墻、查殺毒軟件,都只能由網絡管理員操作。網絡系統定期檢測:網絡管理員應定期對整個網絡的硬件設施和軟件進行檢查測試整理發現隱患及時處理排除。針對服務器硬盤中數據庫設密信息區,可通過改變成NTFS格式,定期運行netware系統的security應用程序檢測網絡中存在邏輯故障。
1.4日常維護保養
硬件維護,經常定期對計算機網絡的設備進行檢測,維護。步驟可以從服務器開始到交換機、路由器、網線網卡、端口、逐一進行測量排查發現問韙及時解決。另外還要針對客戶端電腦的電源、主板、內存、硬盤、鍵盤等進行檢查,發現問題及時更換。網絡的軟件維護:要針對服務器安裝查殺病毒、防火墻等軟件,定時更新升級,對于數據庫要經常整理維護清除隱患,確保網絡的運行安全。
1.5網絡病毒的防范
為了確保網絡信息的安全正常的運行,我們就必須采取相應的措施來范網絡病毒的侵害。網絡病毒是一種人為編制,可執行的具有破壞性的指令語言它具有隱蔽性,可隱蔽執行文件中具有破壞性、傳染性、和潛伏性,它能夠自身復制,一但發作變種傳播,將會造成計算機網絡的速度變慢,嚴重的會使網絡癱瘓,甚至破壞計算機、服務器硬盤造成具大的損失。所以說加強計算機網絡病毒的防范是極其重要的,它要求我們網絡管理人員從思想上高度重視,再就是要采取有效的查殺病毒的技術保障。網絡服務器要安裝查殺病毒、防火墻等軟件,定期更新升級病毒庫,實時監控計算機網絡,定期查殺病毒即時清除可疑文件及惡意插件。不使用來歷不明的軟件及U盤,存取數據文件時要先查殺病毒方可使用,不打開來路不明的電子郵件,不登陸瀏覽不健康的網頁或網站。
2結語
1、計算機人工智能識別技術應用瓶頸探析
2、計算機科學與技術的應用現狀與未來趨勢
3、計算機信息處理技術在大數據時代背景下的滲透
4、計算機基礎課程應用教學思考和感悟
5、中職中藥專業計算機應用基礎教學改革實踐
6、淺談虛擬現實技術在中職計算機基礎教學中應用的必要性
7、計算機圖像處理技術在UI設計中的應用
8、計算機生成兵力行為建模發展現狀
9、智慧檔案館計算機網絡系統方案設計
10、淺談如何提高計算機網絡的安全穩定性
11、計算機應用技術與信息管理的整合探討
12、計算機科學技術小組合作學習研究
13、計算機科學與技術有效教學策略研究 >>>>>計算機網絡和系統病毒及其防范措施畢業論文
14、互聯網+背景下高校計算機教學改革的認識
15、藝術類應用型本科高校"計算機基礎"課程教學改革研究
16、計算機技術在石油工業中應用的實踐與認識
17、計算機技術在電力系統自動化中的應用研究
18、微課在中職計算機基礎教學中的應用探析
19、課程思政在計算機基礎課程中的探索
20、計算機服務器虛擬化關鍵技術探析
21、計算機網絡工程安全存在問題及其對策研究
22、人工智能在計算機網絡技術中的運用
23、慕課在中職計算機應用基礎教學中的運用
24、淺析如何提高高校計算機課程教學效率
25、項目教學在計算機基礎實訓課程中的應用分析
26、高職計算機網絡教學中項目式教學的應用
27、計算機信息安全技術在校園網絡的實踐思考
28、大數據背景下的計算機網絡安全現狀及優化策略
29、基于計算機網絡信息安全及防護對策簡析
關鍵詞:計算機網絡;教學改革;實踐訓練;創新
文章編號:1672-5913(2013)14-0050-04 中圖分類號:G642
計算機網絡是一個發展迅速的學科,主流的網絡技術在不斷更新換代,因此計算機網絡課程的教學設計也必須隨之不斷進行改革創新,以便與技術的發展相適應。理工大學計算機網絡相關課程是謝希仁教授于1983年首次為碩士研究生開設的,1995年以后,通過對該課程進行改革,將計算機網絡的基礎原理部分放到本科生教學中,稱為計算機網絡原理課程,而碩士研究生的教學則定位于該課程的高端部分,稱為高級計算機網絡課程。
在教學內容的設置上,本科教學主要關注如何幫助學生建立計算機網絡知識體系結構的概念,更加強調知識的完整性和系統性,所以我們采取了國際上通用的分層教學模式。經過本科階段對網絡知識的初步學習,大多數研究生已經掌握了計算機網絡的基本概念,教學過程中應當重點講述相關的技術原理,側重培養研究生的科研創新能力?;谶@一指導思想,我們構建了網絡高級技術專題、網絡基本設計原則、網絡實踐教學和論文閱讀研討寫作的研究生高級計算機網絡教學設計,將研究能力培養前置到課程學習階段,構建科學研究基礎上的研究生高級計算機網絡課程教學新模式,使學生真正理解和掌握理論知識,提高動手能力,進而適應計算機網絡技術的飛速發展和創新型人才培養的需求。
1 教學內容組織
當前國內外知名高校的研究生計算機網絡課程一般分兩類:一類是作為核心課程,按照傳統的分層體系結構組織,但講授過程中在內容的深度和廣度上比本科的計算機網絡課程有很大提高;另一類是作為選修課程,主要設置一系列的前沿技術專題講座,由從事相關研究的工作人員組織論文討論。
上述兩種授課模式各有優缺點,按照分層體系結構組織的講授模式能夠幫助研究生更加系統地把握計算機網絡的體系結構及核心問題,但由于大多數研究生本科階段已經按照該模式學習過計算機網絡課程,因此難以吸引學生的學習興趣,并且按照分層模式系統地講授一遍課程內容在課時安排上也難以保障。按照前沿技術組織專題講座能夠幫助研究生迅速把握本專業的熱門研究方向和研究問題,但該方法存在的最大問題在于課程內容的組織缺乏系統性,難以幫助學生把握課程的核心知識點。并且,計算機網絡相關的新技術大多為英文文章,對于剛入學的碩士生而言,多數人并不具備短時間內閱讀大量英文文章的能力,因此盲目按照前沿技術方式開展課程教學會導致教學效果大打折扣。
目前,國內也出現了多個圍繞研究生計算機網絡教學開展的改革創新,它們大多與所在學校的教學特點密切相關。我們在借鑒國外著名大學研究生計算機網絡課程設置的基礎上,結合理工大學研究生的具體特點和培養要求,設計了以提高研究生創新能力為中心的課程教學內容,將教學過程劃分為理論教學和實踐教學兩大部分。其中理論教學包括計算機網絡基礎概述、網絡高級專題和網絡設計原則等內容;實踐教學則包括課程實驗和自主設計性實驗兩部分,并在教學過程中穿插著進行課堂及論文研討,從而注重培養研究生對計算機網絡核心知識、核心原則和前沿研究的了解與掌握,鍛煉其利用所學知識動手解決問題的能力。
1.1 理論教學
高級計算機網絡理論教學的主要目標是幫助研究生完善計算機網絡體系結構的概念、掌握計算機網絡的關鍵問題、了解計算機網絡的最新研究方向和技術。通過調研發現大部分學生希望授課教師能夠盡量避免相關教學活動與本科先修課程的重復,以便開拓新領域、學習新方法。結合理工大學研究生的培養要求,我們設置了理論教學內容,見表1。
在課程設置中,首先較系統地綜述計算機網絡的重要概念、基本原理和研究方法,以便幫助研究生陜速回顧建立計算機網絡體系結構的概念。由于當前跨專業、跨學科報考研究生的現象十分普遍,導致學生的專業基礎差異性明顯,這部分內容的教學也能幫助這些學生盡可能彌補專業知識上的差異,使后續高級專題的教學更加易于開展。
隨后,圍繞應用層網絡技術、多媒體網絡、網絡管理與測量等計算機網絡的高級專題開展教學,重點講授這些專題中涉及的關鍵問題、核心思想以及核心技術等,幫助研究生提升對計算機網絡知識的理解掌握水平。這些專題的選擇主要考慮到將計算機網絡的基礎知識與前沿研究進行有機結合,一方面突出當前的一些前沿研究領域,另一方面也強調其中涉及的網絡基礎知識和原則。
再次,為了進一步提升研究生對計算機網絡當前研究熱點的了解和把握,專門設計了一章網絡新技術專題,重點介紹數據中心網絡、軟件定義網絡、未來網絡體系結構等當前的研究熱點。為了體現教學思想,避免陷入研究怪圈,我們在講授過程中主要向學生闡述這些技術產生的背景及解決的問題,并在教學過程中啟發學生思考這些網絡新技術帶來的優勢是什么?同時又引出了哪些問題?有沒有辦法對其進行進一步的優化等。這樣將學習過程變成一個思考創造的過程,從而幫助研究生提升科研創新能力。
最后,在網絡設計原則部分,總結回顧計算機網絡中采用的一些典型設計理念和原則,包括軟狀態機制、隨機化技術、間接技術、虛擬化技術等,通過介紹這些技術的基本概念及應用場景,讓學生深入理解并體會技術本身的價值,為以后的研究應用奠定基礎。
1.2 實踐教學
長期以來,研究生課程的教學存在“重理論、輕實踐”的問題,對于如何將教學內容應用到實際的研究工作中關注的不夠,這一現狀與國家重點倡導的應用型研究生培養目標越來越不符合。對于具有強烈工程應用背景的計算機網絡課程而言,如何建立實踐教學模式,提高實踐教學效果在整個課程教學過程中具有至關重要的影響。
為此,在教學過程中設計了兩類實踐教學內容,一部分與課堂理論教學相配套,幫助學生更好地理解掌握理論教學內容,如應用層網絡技術專題中設置針對P2P數據傳輸協議進行仿真分析的實驗內容,在多媒體網絡專題中設置多媒體視頻傳輸實驗內容,在網絡管理與測量專題中設置大規模網絡測量數據綜合分析的實驗內容等。這些實驗內容與理論教學內容密切結合,可以作為理論教學的有益補充。
此外,我們還設置了針對整個課程的自主性綜合實驗,又稱課程設計,其選題相對具有開放性,內容涉及計算機網絡的各個層次和技術。一方面列出部分課題供學生選擇,如基于OPNET/NS2的網絡路由算法性能仿真分析、簡單包過濾防火墻的設計與實現、基于NetFlow的網絡流量采集與分析系統、基于SNMP的簡單網絡管理系統等;另一方面也鼓勵研究生與導師進行交流,將導師正在進行的重大課題研究內容抽取一部分作為自主性綜合實驗的內容,達到課程教學與科研活動有機的結合。
為充分發揮學生的創造性和主觀能動性,自主性綜合實驗包括基本要求和擴展功能兩個部分,課程只給出基本要求作為必須要達到的目標,學生可以在此基礎上發揮自己的創造力進行擴展,實現更多的功能。在自主性綜合實驗的驗收和考核工作中,以課題實現的創新程度和反映出的研究生進行研究探索的工作量,作為自主性綜合實驗的考核重點。
1.3 課堂研討
為了避免授課內容過于偏重基礎,對國內外學術界新興領域和新興技術關注不夠等問題,綜合鍛煉研究生通過閱讀文獻跟蹤前沿研究的能力,以及通過文獻閱讀報告開展學術交流的能力,我們在教學過程中還相應設置了課堂研討環節,主要包括論文研討和課程設計研討兩部分內容。其中論文研討環節首先選取計算機網絡研究領域的經典文獻和前沿性研究文獻開展文獻閱讀,然后讓研究生上臺就所閱讀的文獻開展報告,其他學生則針對該報告進行相應的質疑,通過討論促使研究生從多個角度審視問題,促使創新思維火花的進發、碰撞。進一步要求研究生在課堂研討的基礎上,分組選擇一個感興趣的網絡問題,閱讀5篇以上著名會議或者期刊的相關文獻,并完成讀書報告,從而綜合鍛煉他們語言表達交流和論文撰寫的能力,激發其創新精神,提高“學以致用”的實踐能力。
課程設計的研討與論文交流研討的過程類似,在完成課題的詳細設計方案后開展一次研討交流,每名研究生根據所做課題進行發言交流,其他學生則針對該課題的內涵、設計方案的可行性、存在的不足等問題進行交流,達到綜合受益的目標。
2 考核機制設計
以往的研究生計算機網絡課程考核評價機制一般采用平時成績加考試成績的方式,且期末考試成績在評價中所占比重過大。然而,評價研究生學習成績的優劣,應該從理論學習水平、實踐動手能力、個體綜合素質及創新能力等多個方面展開,從平時作業、課堂研討發言、平時實驗與自主設計性實驗、課程論文報告及理論考核等方面對學習情況進行綜合評測。用考核機制引導研究生改變傳統學習方式,加強對教學全過程的管理,對學習的每個重要過程都進行量化計分,以衡量研究生的綜合能力素質,激勵他們全面發展。根據這一目標,我們設計了課程評價指標體系,見表2。
在這種評價指標體系中,既包括平時的課堂作業、研討發言、課程實驗,又包括設計性實驗、課程讀書報告以及期末考試等,實現了對整個授課階段的全過程管理,綜合考查了研究生的理論知識掌握、文獻閱讀報告、論文撰寫、實踐動手等多方面的綜合能力,因此具有更好的合理性。
3 教學效果
利用設計的高級計算機網絡課程教學改革模式,我們在近幾年的教學實踐中取得了很好的教學效果。高級計算機網絡課程先后被學校評為校級教改示范課程和研究生精品課程,并得到了選課研究生的一致好評。調研過程中專家和研究生普遍反映,這一課程的教學體系結構比以往的方式更加注重對知識本質和科學方法的揭示,注重對研究生學術質疑和獨立思考能力的培養,使研究生通過課程學習,達到學習新知識、提升分析解決問題的能力和增強實踐能力的綜合效果。大部分研究生對于課程教學改革在啟發式教學、實踐教學、課堂研討等方面印象深刻,最后達到了預期的教學效果。然而在教學實施過程中也反映出一些問題,如部分學生基礎知識相對薄弱,在實踐教學及課堂研討過程中與其他學生存在較大差距;自主性綜合實驗的設置需要準確把握問題的難易程度,內容太簡單學生不會有太大的興趣,內容太難學生又會覺得無從下手等。這些問題需要在教學過程中不斷進行優化調整。
4 結語
高級計算機網絡作為國際上計算機網絡與通信領域通行的研究生核心課程,對該領域的科學研究與工程技術工作者至關重要。為了提高課程教學效果,我們對課程進行了一系列的改革,包括理論教學內容的優化設置、實踐教學的組織、課堂探討機制的構建以及考核機制的設計等。通過這些改革,建立了一套完善的研究生高級計算機網絡課程的理論和實踐教學體系,構建了網絡高級技術專題、網絡基本設計原則、網絡實踐教學和論文閱讀研討寫作的研究生高級計算機網絡教學模式,實現了基礎理論和前沿研究并重、理論教學和實踐訓練并行,使學生真正掌握和理解理論知識,提高動手能力,這一教學實施模式在實踐中取得了較好的效果。然而,計算機網絡是一個迅猛發展的學科領域,新的技術和應用層出不窮,在后續的教學實踐過程中,我們將關注這些新變化,并不斷對課程進行相應的改革創新,達到傳授知識、提升能力的教學目標。
參考文獻:
[1]邢長友,陳鳴,許博,等,面向創新人才培養的計算機網絡教學改革[J],計算機教育,2013(1):49-52
[2]陳鳴,謝鈞,劉鵬,等,計算機網絡課程中的科學思維訓練[J]。中國大學教學,2013(3):62-64
[3]李巍,李云春,夏春和,研究生計算機網絡課程體系研究與實踐[J],計算機教育,2009(19):131-133