网络安全教学设计范文

导语：如何才能写好一篇网络安全教学设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

该文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例，在分析教学背景、教学内容、学情、目标等环节的基础上，对实验部分的教学进行研究、设计和实施，同时贯穿信息化教学手段和多种教学方法的引入，最终给出全面的评价标准，取得了良好的教学效果。

关键词：

网络安全；实验教学；教学设计；教学手段

1引言

网络安全课程本身原理部分晦涩难以理解，实验部分涉及技术众多，涵盖多个专业课程的知识点，因此也是一门与其他学科交叉性极强的实践性课程。根据学科特点和岗位能力培养目标，从基本学情出发，研究设计了符合教学目标和学生认知特点的教学方案，有效完成了教学任务，提高了学生的学习能力

2教学基本情况分析

网络的便捷带给用户很多网络使用效率的困扰，包括带宽拥塞、关键应用的服务质量QoS无法保障、病毒请求消耗带宽、网络攻击导致服务中断等问题。上网行为管理作为网络安全管理的重要内容，能够实施内容审计、行为监控与行为管理，同时可以动态灵活控制网络速率和流量带宽，很好地满足各行业网络安全管理的需要。同时，上网行为管理也是计算机技术专业的“网络安全与运维”典型工作任务中的一个技术技能训练单元。在专业职业岗位需求分析的基础上确定了本实训单元的技术技能训练要求。课程内容根据《网络安全与防护》课程标准中制定，同时参考了神州数码网络安全岗位认证系列教材的相关内容。我们依据技术技能人才培养方案，立足地区网络安全管理人才需求，结合学院现有设备优势，将实训的内容设计为上网行为管理的基本概念、常用设备及架构、校园网络上网行为管理的规划与实施、上网行为管理的日常运维与分析四个部分[2]。教学对象是高职高专二年级学生，已经具备计算机网络基础知识、路由与交换、局域网组建等相关知识和技术技能。但尚未达到网络安全运维的实践能力要求，隐形知识也有待显化。从往届生的学习情况来看，课后对知识的复习巩固性练习积极性不高。尤其是对动手配置的内容，很多同学只能按照教材按部就班地进行，不善于思考，只限于对配置操作的记忆。因此结合技术技能人才培养要求，我们以职业技能训练和岗位能力培养为教学组织原则，结合案例分析、实际操作、模拟现场、课后实践等多种方式进行实践内容教学，充分利用实训室现有网络设备和各类信息化教学平台和手段，突出“以学生为主体”和“学做合一”的特点，完成本次教学任务。基于以上分析，教学目标确定为三方面。首先是知识目标。要求学生掌握上网行为管理的基本概念，熟悉上网行为管理常用设备，了解此类设备的关键技术，熟悉上网行为管理常用架构。二是技能目标，学生能够规划校园网络上网行为管理方案，能够实施上网行为管理方案，能够对常见设备进行运维管理及分析。三是素养目标方面，希望学生具备安全操作意识，有用良好合作协调能力、自我学习能力和创新和应变能力[3]。

3教学设计

3.1课前活动

为了培养学生的自我学习和自我管理能力，同时利用网络教学平台突破空间限制，扩展师生互动范围，提升学生个性化和差异化的学习体验。教师会在课前上传课前任务书、学习资源、考核标准到超星网络教学平台，并通过该平台预学习任务；同时，通过超星移动APP、QQ群、微信预习通知；教师收到学生的课前测验结果后，及时批改测验结果，了解不同学生的认知基础的差异，灵活调整课堂教学策略，适当调整教学方法。学生收到预习通知后查看任务书；针对本单元中用到的各类硬件设备，提前调研其性能及技术参数；同时学生可以利用实验室的环境设备进行安全的探索操作；完成课前预习报告后学生提交到超星网络教学平台并在平台上独立完成课前评价表的填写。

3.2课堂活动

课堂教学部分，教师首先创设教学情境，设计出三个教学活动，引导学生分组讨论，完成实验环境的搭建，从而引出本单元学习内容；然后教师利用奥易课堂教学软件下发任务书，并做出简要说明。在学生完成过程中针对个别学生的提问做差异化指导，通过奥易教学软件统一监控。最后教师引导学生总结归纳本单元课堂教学的主要内容和实验思路、故障分析解决思路。与此同时学生要完成一下工作。首先针对创设情境，分组讨论、展开头脑风暴并总结表述讨论结果，复习已有知识技能，独立完成实验环境的搭建；其次结合下发的任务书，组员间讨论分析项目的需求，检查项目实施的环境及准备工作是否完整。然后讨论制定项目计划，确定项目实施的方案；第三观看教学视频，独立完成9个任务的实施和验证；第四针对拓展任务，分组讨论，分析问题，提出解决方案，给出实施计划，确定实施方案；第五划分不同角色，组员间协作完成拓展任务的实施和验证；拓展任务结束后，其中一组简要汇报任务的完成情况，由师生对其共同点评；接下来学生结合教师给出的新的网络场景，分析总结出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题，以及常见的分析和解决方法；最后独立完成课堂评价表的填写。

3.3课后活动

课后环节部分，教师利用网络课程平台课后操作练习，对练习环境、练习要求，评价标准做出简要描述说明。批阅学生课后实验报告完成情况。关注学生的讨论话题，适当做出引导和总结。更新课程作业库以及微课资源。学生的任务包括：完成课后操作练习；在网络课程平台上积极参与讨论话题，积极主动与同学和老师互动；访问更新的作业库和微课资源，在网络课程平台上共享学习资源；以及完成课后评价表的填写。此教学环节从操作巩固、讨论拓展、提问答疑三个部分入手，帮助提升学生的实践操作技能，锻炼学生的合作沟通能力、自我学习能力，以及面对新型应用场景时的创新和应变能力。网络通讯工具和信息化教学平台的引入能够帮助学生追踪本单元的课前、课中、课后等各个教学环节的学习过程，为今后的自我学习提供参考依据。

4教学实施

4.1情境设计

情境设计部分创设了三个活动，举例分析如下。教师首先引入校园网应用案例，给出拓扑结构和现有设备清单。然后学生分组讨论并陈述如下问题：

（1）该案例中存在哪些不同的用户需求，他们会发生哪些不同的上网行为？

（2）针对不同的网络用户，他们各自的业务流量具备什么特点？

（3）从网管员的角度看，校园网的出口带宽管理将会面临哪些挑战和威胁？

最后教师总结学生发言，一一对应，引入上网流量管理、上网应用管理、上网行为分析、浏览管理、外发管理等部分的概念。这个过程中使用到了案例教学法和头脑风暴法两种教学方法。这样设计的目的是：

（1）使用案例分析，由此完成上网行为管理概念的导入，引出本单元的教学内容，完成教学知识目标1的内容。

（2）引导学生展开头脑风暴，锻炼学生独立发现问题的能力。

（3）教学组织形式采用4人分组讨论陈述，培养学生的沟通技巧和表达陈述能力。

4.2布置任务

教师利用教学软件下发任务书和操作评价标准，学生完成以下工作：按照任务书要求独立分析任务；组员间讨论分析项目的需求；讨论制定项目计划，确定项目实施的方案；检查项目实施的环境及准备工作是否完整。该环节的特点是以任务为驱动，达到为了解决问题而学习的目的。同时此环节要求学生分组讨论，但是独立完成。这样做帮助学生提高沟通技能和独立分析解决问题的能力。

4.3任务实施

教师利用教学平台上传教学视频，学生利用教学视频能够提高学习效率，可以根据自身接受能力不同单独控制学习进度，达到差异化教学的目的。观看教学视频后，学生独立完成9个任务的实施和验证。

4.4分组拓展

完成基础任务练习后进入到分组拓展综合练习阶段，同样利用教学软件下发任务书和操作评价标准。学生分组讨论，分析问题，提出解决方案，给出实施计划；然后在小组内部划分不同角色，一人作为网管员，两人模拟内网不同部门的用户，另外一人模拟外网服务器。组员间协作完成任务的分析、计划、实施和验证。该环节使用到的教学方法有项目教学法、角色扮演法。为了在现有实验室设备条件下营造出真实的职业情境，在任务内容的选取上贴合工作实际，提高学生的学习兴趣。此环节采用分组讨论的模式，要求学生采用分组讨论、协作方式完成，目的是培养学生在应对复杂、新型场景时的沟通、协作能力，以及创新和应变能力。教学重点的解决思路是：首先利用视频材料完成基本任务的独立练习，继而分组协作完成拓展任务；挑选一组简要汇报任务的完成情况，由师生对其共同点评；教师再将综合任务1、2整体操作演示一遍；最后教师引导学生总结归纳上网行为管理的部署方式及其优缺点，上网行为管理的主要内容、方案设计和实施，至此完成教学重点的学习。教学难点的解决思路是：紧接着教学重点，接下来教师提出更高要求，引导学生结合前面三个综合任务的完成情况，思考类似问题，例如：接到用户反映网络服务响应特别慢，甚至服务中断，如何利用之前掌握的技能分析解决此问题？学生在分组讨论后，分析出常见上网行为管理时有可能出现的网络问题，以及常见分析和解决方法。至此完成教学难点的学习。

4.5课堂考核

评价标准贯穿课前、课中、课后三个环节。不仅仅强调考核结果，更为注重考核项目完成的过程。考核细项从专业技能、方法能力、社会能力三个方面进行设计。同时鼓励学生独立评估，即强调自我调节的行动为方法。我们以课堂考核为例。考核标准在任务布置的时候，连同任务书一起发给学生。评价标准从三个方面设计，包括专业技能、方法能力、社会能力，示例如下表：

5结论

本文以网络安全课程中的上网行为管理教学内容为例进行了相关研究和设计，实施过程中借助信息化手段，学生通过师生、组员间的多种互动方式，手脑并用，较好地完成了预设教学知识目标、技能目标和素养目标，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]李建国.高校计算机网络安全课程教学研究[J].淮北煤炭师范学院学报:自然科学版,2009,30(1):94-96.

[2]俞研,兰少华.计算机网络安全课程教学的探索与研究[J].计算机教育,2008(18):127-128

篇2

关键词：工作过程导向；工作任务项目化；计算机网络与安全；实训室空间布局

“计算机网络与安全”是计算机网络技术专业的专业基础主干课程，采用传统的教学设计已经不能满足社会对网络人才的需求，笔者基于工作过程导向与工作任务项目化的思想，对这门课程进行了整体开发与设计。

1课程教学设计

1.1课程开发与设计思想

职业教育课程开发与设计是以工作过程为导向，依据并围绕职业活动中“为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序(工作过程)”选择课程内容，并以之为参照系对知识内容实施序化，着眼于蕴含在行动体系中的隐性实践知识的生成与构建，筑造课程内容结构[1]。

基于工作过程的课程开发，以工作过程分析为起点，选用适于教学的典型工作任务为项目载体整合教学内容，在课程教学过程中凸现以学生为主体、以职业能力的培养为主线、“教学做一体化”的特点。这一课程开发模式将职业活动中的各个元素渗透到教学的整个过程，实现学习者从经验层面向策略层面的能力发展，培养企业真正需要的人才。

课程的开发与设计以计算机网络管理员工作过程为基础，以学生组网、建网、管网能力的培养为重点，融入网络管理员岗位职业资格标准，突出理论与实践的有机结合。

1.2课程的开发与设计

图1为计算机网络管理员工作过程示意图。笔者通过分解网络管理员工作过程，确定工作任务与步骤，选取典型的工作任务设计课程学习项目；采用项目引领、任务驱动、案例教学等教学模式与方法，引导学生开展自主实践，完成学习项目。

基于对计算机网络管理员典型工作过程的分析，将课程设计成四个学习项目：中小型网络认知、组建中小型局域网环境、管理网络应用环境、局域网环境安全防护。图2是学习项目2“组建中小型有线局域网络”的整体设计方案。

2课程教学实施中若干问题的探讨

2.1围绕职业能力培养这一主线，实施课程实践教学

为实现课程教学的实践技能训练目标，进一步突出职业能力培养这一主线，课程实践教学环节的设计关注以下几个方面：

1) 拓展校企合作的形式与内容，聘请实践经验丰富的企业兼职教师与校内专任教师共同承担课程教学任务；

2) 利用现有校内外实训基地，对企业工作环境进行仿真与模拟，营造适于职业能力培养的学习情境；

3) 将学生按照4～6人一个工作组进行分组，模拟“企业项目部主管”岗位和“企业网络工程师”岗位，根据工作岗位划分学习性工作任务；

4) 通过典型示范、密切检查、适时归纳、考核验收等方式，教师发挥组织者、咨询者、指导者、促进者的作用，积极引导学生开展自主学习与实践，实现预期的课程学习目标。

2.2围绕学习项目要求，改进实训室空间布局

学习空间的布局，必须紧紧围绕学习目标和学习性工作任务。一方面，应有利于教师对于学生学习活动的掌控与指导，另一方面，应有利于学习过程中学生之间的交流和合作。

座位的位置在一定程度上影响着一个学生是否参加课堂活动及参加的程度[2]。古今中外的一些著名教育家对传统课堂中学生座位的摆放都有过研究。例如：英国人Jeremy Harmer在他所著的《How to Teach English》一书中介绍了几种不同的空间布局[3]，如图3所示。其中右下图的布局方式比较常见，在世界各地被广泛使用。这一方式有利于教师组织教学并对整个教学过程进行掌控，学生也易于集中注意力；左上图的空间布局有利于学生开展小组讨论与合作，教师在小组外，以引导者与咨询者的身份参与学习活动；左下图和右上图的布局方式适合于以讨论班为主的课程教学，左下图将教师置于讨论组的核心位置，右上图则完全将教师与学生融为一体。这两种空间布局极为有效地突出了学生在学习活动中的主体地位。

课程教学在实训室中进行。因此，为完成课程学习目标，实训室空间布局力求能够创设一个仿真企业工作环境的学习情境，围绕课程学习内容及学习项目要求，突出职业能力培养这一主线，确保达到预期学习目标。

图4是课程中两种典型的实训室空间布局。左图直接将学习区安排在仿真的企业网络中心机房，配备适当的桌椅和其他必需的教学设备，学生学习活动在工作现场展开。活动结合企业真实项目、案例、职业规范和程序，学生可以发现并研究工作现场的实际问题，执行完整的任务流程、完成仿真或真实的工作任务，获得大量的技术实践知识和技术理论知识，提高技术实践能力，强化“实践工作经验”。右图的空间布局意在营造一般网络公司环境下的项目组工作氛围。传统的单人课桌转变为定制的五角型多人课桌，学生按学习项目要求组成项目小组，每组不超过6人，项目小组内部可以展开充分地交流与合作，共同完成学习项目；教师积极发挥学习顾问的作用，促进学习项目的完成和学习目标的实现。

图5是建议采用的两种课程实训室空间布局。左图中的空间布局是对图4的进一步改进与完善。这一布局不仅将学习场所安排在仿真的企业网络中心机房，同时在机房中划分出专门的学习区，并配备适当的桌椅和其他必需的教学设备。学习区、工作区的明确划分便于教师组织现场教学，也便于学生现场研究与讨论，更好地实现了学习、工作的一体化。右图的空间布局模拟一般计算机公司的工作环境，学生的课桌转变成职员的办公桌，项目小组长还获得了一张单独的“老板桌”。这一学习情境对于公司环境的模拟更加全面、真实，学生在学习过程中可以有效地感知外界环境对未来职业生涯所起的作用，也可以在心理环境中将“所学”与未来工作中“所用”建立起直接的、必然的联系。学生行为不再是单纯的学习，而是形成一种潜意识中的工作，学生主体意识被进一步唤醒。

2.3开展角色互换，突出学生的学习主体地位

为突出职业能力培养这一主线，课程教学中传统的教师与学生角色被模拟与转换为“企业项目经理”和“企业网络工程师”角色。教师以企业项目经理的身份布置工作任务、安排工作进度、开展工作检查，学生以企业网络工程师的身份接受领导交办的工作任务，制定工作计划与工作方案，运用所学知识与技能积极开展工作并接受过程监督与检查，分工协作完成工作任务。教师与学生的角色变化，使得传统教学活动中被动的学习者可以发挥更多的主观能动性，整个教学活动也得以凸显“工作学习一体化”的特征。

从另一个角度加以分析，国内目前的高职教育

大多是在普通高等教育基础上加上职业元素演化而来，高职教育领域内部存在着与普通高等教育类似的“重教轻学”问题。面向人才市场培养高技能专门人才的高等职业教育，其课程教学内容应以实际应用经验和策略的习得为主，概念和原理学习以适度够用为原则。学生在学习过程中应该是信息加工的主体，是意义的主动建构者，教师则是学生意义建构的促进者、群体的协作者、学生的学习顾问。

一般来说，缺乏教学经验的教师由于对教学内容、教学对象不熟悉、不自信，难以估计教学过程中可能出现的各种问题，更缺乏自如掌控教学活动的各项能力。这样的教师总是在不自觉地强调自身的教学主体地位，忽视学生的学习主体地位。随着教师个人职业生涯的发展、教学经验的不断积累，会逐渐有能力、有信心关注教学活动中的其他重要因素，也慢慢将自己转换为教学活动组织者的角色，将学生转换为教学活动的主体。同时，由于高职教育特别强调学生实践技能和职业意识的培养，高职教育教师除注重积累自身教学经验外，更应注意增强自身的实践经验、增强自身的实践教学能力，以更好地完成教学活动中的主体角色转换。

3结语

“计算机网络与安全”是计算机网络技术专业的专业基础主干课程，整体的教学设计要以计算机网络技术方面的能力为本位，突出理论与实践的有机交融。在教学实施过程中，模拟企业的具体岗位，以学生的实践为主体，采用合理的实验室空间布局，聘请企业兼职教师开展现场教学，改革实训课程的教学模式，培养满足社会需求的网络人才。

参考文献：

[1] 姜大源. 学科体系的解构与行动体系的重构―职业教育课程内容序化的教育学解读[J]. 教育研究,2005,307(8):53-57.

[2] 吴康宁. 教育社会学[M]. 北京:人民教育出版社,1998:344.

[3] Harmer J. How to Teach English[M]. Harlow :Addison Wesley Longman Limited,1998:18.

Curriculum Design and Implementation of Computer Networks and Security

ZHANG Juan1,2, HUANG Xinyuan2

(1.Department of Information and Engineering, Jiangsu Maritime Institute, Nanjing 211170, China;

2.School of Information Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

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关键词：网络安全；实践教学；教学方法

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)22-5314-02

Network Security Professional Teaching Method Reform and Discussion

LIN Fei1，ZHANG Qian2，YE Ya-lin2

(1.Jinan Military Region, Jinan 264000,China；2 .Xi’an Communications Institute , Xi’an 710106,China)

Abstract：Network security professional is a theory and practice，closely integrated courses，not only emphasize the mastery of the technical principles of network security, and pay more attention to the improvement of students’practical ability. The paper analyzes the main problems in the existing network security professional teaching; propose a three stages of network security professional teaching method of basic experiment teaching; research, innovative practice teaching; innovative practice teaching. It is very great significance to develop practical high-quality professional telent.

Key words: network security; practice teaching; teaching method

网络安全专业是一门理论与实践并重的课程，该文针对目前多数院校现行网络安全专业实践课教学过程中存在的不足，结合多年网络安全防护专业实践课教学的体会，提出实践课教学改革思路。将本课程的教学以“以理论为中心”转化为“以实践为中心”，将学生从课堂带到实验室，使其在实践中深入理解、掌握和升华所学到的相关知识，使网络安全防护专业学生具备较强实践能力、任职能力和综合能力，对网络安全防护专业实践课教学改革的对策作以探讨。

1网络安全防护专业教学存在的问题

网络安全防护专业是一门实践性很强的课程。实践教学不仅仅是验证和理解本学科的基本理论，也是培养学生的思维和创新能力。目前，多数院校在网络安全防护专业教学过程中，实践课教学环节比较薄弱，使得培养出来的学生实践能力、创新能力和解决实际问题能力不强。网络安全防护专业实践教学普遍存在一些问题。

1.1理论教学为主，实践教学为辅

现代实践教学的主要目的是掌握实践技能，但是很多高校在“理论+实践”教学过程中，实践教学环节设置不合理，仍是采用理论教学为主、实践教学为辅的教学模式。这种模式使得学生学习专业技术知识掌握不好，学生难以全面透彻的理解相关专业知识，而且学生缺乏学习的主动性和积极性。如果教学中只是注重理论教学，那么学生毕业后很难满足实际工作需求，很难在短时间内胜任网络安全防护专业相关的工作。

1.2实践教学内容设置单一，方法陈旧

大部分传统网络安全专业课的实验设置，虽然项目比较繁多，但内容独立、不同实验之间缺乏系统性和灵活性。网络安全专业实验课不仅要求学生要有理论基础知识，更要有一定的实践操作能力。但很多时候都是老师在授课过程中进行相关的实验演示，以老师为主导，老师是实验的创作者，是主动施教者，这种方法使得在网络安全防护专业实践教学过程中，始终学生是被动者，极大阻碍了开发学生实践动手能力的创造性和主动性，极大减弱了网络安全防护专业教学的效果。

1.3实践课的考核形式不合理

实践教学考核方式不是很完备，主要表现在考核内容的设置缺乏灵活性，没有很好的和实际工作中的具体问题结合起来。通过对近几年各个院校网络安全防护相关专业的考核方式、结果的分析，以及对相关专业的学生和用人单位的意见反馈的调查，表明目前网络安全防护相关专业的考核方式仍是以理论考核为主，实践操作考核比例较少，设置不合理，不能全面体现学员的实践操作能力。

2网络安全专业教学改革的思路与方法

实践教学作为院校教学体系的一个重要教学环节，与理论教学相比则具有直观性、实践性、综合性、启发性和探索性的特点[1]，不仅能使学生理解网络安全防护专业的基本理论，还能提高学生分析和解决实际问题的能力。针对网络安全防护专业学生的实际情况，将学生实践能力划分为基本能力、综合能力和创新自主能力等不同层次。根据不同层次设置基础实验教学、综合、设计性实践教学和创新实践教学三个阶段，进行网络安全防护专业实践能力的培养。

2.1基础性实验教学

网络安全专业实践教学基本内容为依据，在原有课程实践的基础上，结合实践教学的认知规律，重新整合重组。促进学员对基本原理的理解和基本技能的掌握。可划分为不同的教学模块，并引进相关领域新的实践技术。网络安全专业实验教学内容包括密码与安全协议、网络攻击、网络安全防护等基础性实验。因此，在原有课程实验的基础上，将知识体系结构重新整合成围绕一个专业问题或知识点为一个模块的设计方式，可以单独学习其中一个或多个内容，主要以验证方式进行实验,采取统一上机统一指导。

2.2综合性、设计性实践教学

在学生完成基础性实践的基础上，进行综合知识的技能训练，培养学生基本技能的综合分析能力，重视基本技能的综合和扩展，网络安全防护专业实践教学除了包含基础性实验，还包含了综合案例的方案过程设计、设备的运行和维护、问题的判断与解决等更高一级的内容。综合性、设计性实践教学是基于“任务驱动”的方式采取由浅入深、由简单到复杂、由小实验到综合型实验的递进方式设计实验。

2.3创新性实践教学

在综合性、设计性实践教学的基础上，以培养学生的创新能力和自主研究能力为目的，借助网络安全防护相关专业的技术各类竞赛平台，激发网络安全防护专业学生从被动接受知识变为主动探求知识的学习热情，设计相应的实践项目，突出学生独立设立实践和独立进行实践操作，强化学生“探究式”学习能力和培养科学思维能力[2]。

3小结

该文以网络安全防护专业实践教学目标为指导，深入分析现有课程存在的不足，积极探索构建适合网络安全防护专业的实践课程，设计了包含网络安全防护专业的基础实验教学、综合性、设计性实践教学、创新性实践教学三个环节的实践教学方法。课程设计以实现学生快速提升解决实际问题的能力、激发学生自主学习热情为目标，使网络安全防护专业学生具备为信息网络提供安全可靠的等级防护、有效防御各类网络攻击、快速处置各类网络安全事件的能力，真正满足信息系统安全防护能力建设对人才的要求。

参考文献：

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关键词：大数据；教育机遇；高校大学生；网络安全

大数据时代的来临为社会各界都带来了新动力和新希望，它强大的时效性为各种信息资源的流通共享开创了新的平台。新信息技术的发展，为高校教育带来了新的机遇，也对以往传统的高校教育方式产生了巨大冲击。目前，为跟随时代潮流发展，高校教育必须转变传统教育观念，开创全新的教学方式，深化教育内涵，提高教学质量，增强创新创造精神，积极与大数据技术相结合，探寻大数据时代高校网络安全教育的新道路。

1大数据时代高等教育面临的机遇

大数据时代的到来也标志着新信息技术的进化升级，以互联网为代表的数字信息技术开始迅速深入我们生活的方方面面，提高民众生活水平的同时，也为高校教育的发展提供了强大的动力支持。

1.1利用大数据有利于避免不良事件发生当代高校大学生都正值青年，思维方式还未成熟，自我约束能力较差，而新数字信息技术的出现为大学生的日常生活增添许多光彩，大多数大学生对网络依赖性较高，实际运用性强，不论是利用网络查询和整理资料信息，还是以网络为平台自己的心情和日常生活，大学生都能做到将互联网的时效性和开放性与生活的方方面面加以融合[1]。因此，我们可以通过教育数据，广泛收集和分析学生的学习情况和思维动态，抓住学生的根本需求，更有针对性地进行教育和引导工作，有效避免高校大学生不良事件的发生。

1.2大数据有助于教育管理的科学决策

大数据不仅仅能掌握事件总体的现有状态和未来方向，还能够探索分析出微小事件。利用大数据构建教育数据库，能够有效地促进教育科学化管理和各种教育决策，找到最为合适和高效的教学方法和管理策略，为高校大学生提供更具质量和水平的学习服务。

1.3大数据可以促进高校完善教学模式

（1）促进教学决策科技化在如今，仍然有许多高校教师沿用以往传统的教学决策方法，依赖以往教学经验，这样传统的教学决策方式所受的影响因素较多，大大降低了决策的科学化和真实化。在当前时代，高校教师可以充分利用大数据强大的分析汇总能力，掌握学生真实情况和有效信心，进行更为客观、科学的教学决策。（2）促进教学设计合理化大数据技术能够将各项数据进行深入分析研究，以便于人们探索内部规律，根据具体需要进行重新整合和利用。因此，高校教学设计可以通过大数据数字信息技术分析高校大学生的相关学习数据，准确把握学生的不同需求和状态，对教学环节进行更加具体细致的设计，提高教学质量，丰富教学内容。（3）推动教学方式个性化预测功能作为大数据众多功能中的核心部分，可以迅速高效地对大量数据信息进行精准计算和预测。高校可以利用预测功能，广泛收集和分析学生的相关数据信息，对学生各方面需求进行真实有效地科学预测，以此为基准点，具体问题具体分析，因材施教，设计创建更加具有个性化的高效教学方式。（4）推进教学评估客观化大数据技术强大的分析整理能力，能够将数据结果更加客观地展现出来。在以往的高校教学评估中，依照的标准较为单一死板，往往只依赖学生的考试成绩、就业质量等基础数据进行评估，评估结果较为片面[2]。高校教学评估可以适当引入大数据技术，收集更多的线上线下，校园内外的各种相关信息，更加全面生动地进行教学评估，让评估结果更加客观化。

1.4大数据服务于学生成长成才

高校除了借助大数据手段提高教学水平和管理质量外，还可以通过大数据手段对学生家庭情况进行更加细致地了解，针对家庭经济困难与家庭成员组成较为特殊的学生进行信息动态收集和管理，例如学生日常消费信息等来具体把握学生实际情况和需求，针对不同程度的需要，高校校方可以提供更加具有实际意义的补助措施，让学生更加体会校园温暖，更加积极地投身到学习中去。同时，针对应届毕业生就业困难，社会就业形势不乐观等问题，学校还可以建立每位学生的个人专属档案，记录学生在校期间的学习成绩、奖励奖项、实践活动表现等多种信息，利用大数据技术的分析功能与企事业单位的岗位需求相匹配，实现毕业生精准就业，提高学生就业率，有效降低学生就业压力。

2高校大学生面临的网络安全问题

由于互联网技术与大数据时代的不断发展，大学生的生活与学习也受到了许多影响，许多社交与学习活动都开始以网络为基础，网络的应用范围不断扩大，所展现出的网络安全隐患也不断增多。互联网作为新兴的信息传播共享平台，具有极强的时效性和开放性，所提供的信息内容和性质、形式复杂多样。大学生思维意志能力较低，自我约束力不强，常常容易被各种不良信息所诱导和腐蚀，受到心理和物质上的双重伤害。因此，在大数据环境下，网络安全问题层出不穷，高校网络教育不容松懈。（1）高校网络环境存在的问题计算机病毒作为最早的网络安全危害来源之一，一直以来都在不断地对网络安全造成威胁，高校网络也难逃其害。有些高校的互联网安全防护意识不强，对计算机疏于有效管理，导致计算机病毒迅速侵袭校园网络，造成严重的负面影响。同时，许多高校严重缺失网络管理人才，自己的网络管理人员技术能力欠缺，不能有效解决网络问题，导致校园网络常常暴露于危险之中。（2）高校网络社交安全问题高校大学生充满活力与热情，社交活动多种多样，近年来，网络社交形式更是得到广泛地使用和推广[3]。然而，网络社交也存在许多安全隐患，大学生在网络社交过程中常常因为思维方式不够成熟，轻易相信他人而受到欺骗和伤害，同时，大学生如果过度沉迷于网络社交，就会忽视现实世界中的人际关系，局限自己的社交范围，影响身心发展。（3）高校网络学习安全问题网络学习平台作为大数据时代的新产物，也具有互联网技术的很多功能与隐患。比如恶意软件侵扰、不良广告弹窗、木马病毒植入等各种各样的网络安全问题，都严重影响高校网络教学的正常进行与师生的个人信息安全。

3高校大学生网络安全教育探究

（1）增强网络监管，营造良好网络学习环境不论是学习还是生活，学生接触互联网的时间都在不断增长，为此，学生和学校都要共同努力，营造良好安全的网络学习环境，增强网络环境的监管，同时增强学生的自我管理意识，主动远离不良信息诱惑，更加有效地解决网络安全问题。（2）重视网络安全教育想要彻底有效地规避网络安全隐患的不利影响，不仅要在管理手段上增强力度，还要加强网络安全教育，转变思想观念，让大学生从根本上树立正确的网络安全道德意识，提高自身网络道德修养和网络安全意识。

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本文认为网络安全与执法专业的主干课程主要包括:计算机网络、操作系统、计算机犯罪侦查、网络信息监控技术、信息安全体系结构、电子证据分析与鉴定技术、互联网情报信息分析技术、互联网安全管理，网络对抗技术等课程。这些课程的突出特点表现在:1．体现网络特征;2．与公安业务工作直接相关;3．课程教学内容方面容易形成独立的研究范畴;4．适合模块化教学;5．课程研究内容变化较快。

二、传统教学形式的不足

传统的教学模式中，教师以课本为主要授课依据，课堂教学中以教师讲和做为主要表现形式，进行教学。这种教学方式对于理论性较强的课程，如“XX原理”之类课程优势明显，但对于突出解决实际问题，实践性和目的性要求较高，内容变化快的课程表现相对不足。通常表现在教学形式呆板学生不喜欢听;教师突出讲解该类课程的一般性问题，而对于解决此问题的细节照顾不到，最终导致学生理解问题一知半解;教师教学资源匮乏，教学环节由于人手及硬件资源环境的原因，模拟实施困难，即便是通过组建教学团队，仍然不足以满足教学内容变化快，种类多的需求;教师讲解的问题和学生关注的问题达不成一致等。这些方方面面的问题最终会导致教师教授给学生的专业知识技能不能在实战单位得到有益的发挥和应用。

三、微课的表现形式及特点效果

“微课”的核心组成内容是课堂教学视频(课例片段)，同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。微课作为教学手段和教学资源表现突出。微课表现形式多样，涵盖多种教学方法，适用于多种教学范围和场合。

四、网络安全与执法专业微课制作实施方案

1．分解课程模块对于专业主体课程，开学初进行任务分工，教师对教学内容进行模块划分并且将模块研究内容议题以任务形式分发给各个小组团队，并在规定时间内完成微课制作工作计划表。2．收集案例，制作情景素材课程教学的最终目的是使学生掌握解决实际问题的能力，课程案例来源于对实际生活着网络犯罪相关案例和公安一线处理网络犯罪相关案例的整理，使之成为有效教学资源，将整理过的案例根据学生研究的内容分别分发给各个学生小组团队，使之成为微课制作的情景素材。3．提供相关素材学生可自行收集微课素材，也可以通过求助得到其它方面的微课制作素材。4．微课评价对于学生制作好的微课组织教师团队进行标准化鉴定，对于微课的内容，结构，解决的问题进行评价，能够起到促进教学的视为合格作品，否则，要求学生在规定时间内完成，同时将该项内容作为学生该课程考核的部分内容。5．组织微课“导师”提供本专业或公安实战部门教官专业方向及技术特长资料给学生团队，学生可以根据研究内容选择联系对应教师或教官作为微课指导教师。

五、微课应用形式

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一、网络安全的探析

网络安全是指网络系统的硬件、软件和数据受到保护，不因偶然的或恶意的原因遭到破坏、更改和泄露，确保网络系统正常的工作，网络服务不中断，确保网络系统中流动和保存的数据具有可用性、完整性和保密性。网络的安全在技术上应综合考虑到防火墙技术、入侵检测技术、漏洞扫描技术等多个要素。不断提高防范病毒的措施，提高系统抵抗黑客入侵的能力，还要提高数据传输过程中的保密性，避免遭受非法窃取。因此，对网络安全问题的研究总是围绕着信息系统进行的，主要包括以下几个方面：

（一）Internet开放带来的数据安全问题。伴随网络技术的普及，Internet所具有的开放性、国际性和自由性以及各方面因素导致的网络安全问题，对信息安全也提出了更高的要求。为了解决这些安全问题，各种安全机制、策略和工具被研究和应用，但网络的安全仍然存在很大隐患，主要可归结为以下几点：1.就网间安全而言，防火墙可以起到十分有效的安全屏障作用，它可以按照网络安全的需要设置相关的策略，对于进出网络的数据包进行严密的监视，可以杜绝绝大部分的来自外网的攻击，但是对于防范内网攻击，却难以发挥作用。2.对于针对网络应用层面的攻击、以及系统后门而言，其攻击数据包在端口及协议方面都和非网络攻击包十分相似，这些攻击包可以轻易的通过防火墙的检测，防火墙对于这类攻击是难以发现的。3.网络攻击是开放性网络中普遍难以应对的一个问题，网络中的攻击手段、方法、工具几乎每天都在更新，让网络用户难以应对。为修复系统中存在的安全隐患，系统程序员也在有针对性的对系统开发安全补丁，但这些工作往往都是滞后于网络攻击，往往是被黑客攻击后才能发现安全问题。旧的安全问题解决了，新的攻击问题可能随时出现。因此，应对开放性网络中的黑客攻击是重要的研究课题。

（二）网络安全不仅仅是对外网，而对内网的安全防护也是不可忽视的。据统计，来自内部的攻击呈现着极具上升的趋势。这是因为内网用户对网络结构和应用系统更加熟悉。以高校的校园网为例，网络用户人数众多，而学生的好奇心和渴望攻击成功的心理，使得他们把校园网当作网络攻击的试验场地，且其中不乏计算机应用高手（特别是计算机专业的学生），防火墙对其无法监控，这种来自内部不安全因素对网络的破坏力往往更大。2008年7月的旧金山的网络系统内部的侵害事件，2008年6月深圳“泄密门”等网络内部的安全事件向我们警示着内网安全防范的重要性。

（三）网络中硬件设备的安全可靠性问题。对计算机网络而言网络硬件设备在其中起到了重要的作用。比如：路由器，交换机，以及为网络用户提供多种应用服务的服务器等，这些设备的可用性、可靠性，以及设备自身的高安全保护能力都是网络安全中应该加以研究和认真对待的问题。

二、通过教学研究，提高学生对网络安全体系的管理与防范

由于网络技术水平和人为因素，以及计算机硬件的“缺陷”和软件的“漏洞”的原因，让我们所依赖的网络异常脆弱。在教学过程中，我们必须加强对网络安全体系管理与防范意识的传授，才能提高学生的管理和防范能力，常用的方法如下：

（一）防火墙是在内外网之间建立的一道牢固的安全屏障，用来加强网络之间访问控制，提供信息安全服务，实现网络和信息安全的网络互联设备。能防止不希望的、未授权的信息流出入被保护的网络，具有较强的抗攻击能力，是对黑客防范最严、安全性较强的一种方式，是保护内部网络安全的重要措施。防火墙可以控制对特殊站点的访问，还能防范一些木马程序，并监视Internet安全和预警的端点，从而有效地防止外部入侵者的非法攻击行为。

（二）入侵检测是指对入侵行为的发觉。它通过对网络或计算机系统中的若干关键点收集信息，并对其进行分析，从中发现是否有被攻击的迹象。如果把防火墙比作是网络门卫的话，入侵检测系统就是网络中不间断的摄像机。在网络中部署入侵检测系统可以有效地监控网络中的恶意攻击行为。

（三）网络病毒的防范。对于单独的计算机而言，可以使用单机版杀毒软件来应对病毒的问题，由于其各自为政，在应对网络中的计算机群时，则无法应对网络病毒的防杀要求，且在升级方面也很难做到协调一致。要有效地防范网络病毒，应从两方面着手：一是加强网络安全意识，有效控制和管理内网与外网之间的数据交换；二是选择使用网络版杀毒软件，定期更新病毒库，定时查杀病毒，对来历不明的文件在运行前进行查杀。保障网络系统时刻处于最佳的防病毒状态。

（四）对于网络中的Email,Web，FTP等典型的应用服务的监控。在这些服务器中应当采用，应用层的内容监控，对于其中的传输的内容加以分析，并对其中的不安全因素加以及时发现与处理，比如可以利用垃圾邮件处理系统对Email的服务加以实施的监控，该系统能发现其中的不安全的因素，以及垃圾内容并能自动的进行处理，从而可以杜绝掉绝大部分来自邮件的病毒与攻击。

（五）主动发现系统漏洞是减少网络攻击的一个重要手段。在网络中单靠网络管理人员人为的去发现并修复漏洞显然是不够的。因此主动的分析网络中的重点安全区域，掌握其主要的安全薄弱环节，利用漏洞扫描系统主动的去发现漏洞是十分总要的一个手段。同时在网络中配以系统补丁自动更新系统，对于网络毕业中有类似安全隐患的主机主动的为其打上系统补丁。事实证明上述两种机制的结合可以有效地减少因为系统漏洞所带来的问题。

（六）IP地址盗用与基于MAC地址攻击的解决，这个可以在三层交换机或路由器中总将IP和MAC地址进行绑定，对于进出网络设备的数据包进行检查，如果IP地址与MAC地址相匹配则放行，否则将该数据包丢弃。

三、通过教学改革，把学生培养成高技能应用型的网络人才

网络安全技术是非常复杂，非常庞大的，对初学者来说，如果直接照本宣科，学生肯定会觉得网络安全技术太多太深，从而产生畏学情绪。为了提高学生的学习兴趣，让他们更好地掌握网络安全技术的知识，就要培养学生的创新能力，就必须改革教学方法，经过几年的教学实践证明，以下几种教学方法能弥补传统教学中的不足。

（一）案例教学法

案例教学法是指在教师的指导下，根据教学目的的要求，通过教学案例，将学习者引入到教学实践的情景中，教会他们分析问题和解决问题的方法，进而提高他们分析问题和解决问题的能力，从而培养他们的职业能力。我们在教学实践中深深感受到，在计算机网络安全技术教学中，引入案例教学，将抽象的、枯燥的网络安全的理论知识和精湛的、深邃的网络安全技术涵寓于具体的案例中，打破传统理论教学中教师要么照本宣科，要么泛泛而谈，以至于学生学起来枯燥无味，用起来糊里糊涂的局发表面，变复杂为简单，变被动为主动的学习过程，调动了学生的学习积极性，培养了学生的职业能力。在具体案例中，将古城墙的功能和作用与防火墙比较；选择学生接触最多的校园网作为典型的案例，向学生系统地讲授网络安全体系结构、安全策略的制定、安全技术的应用、安全工具的部署，以及安全服务防范体系的建立等理论，从而降低网络安全的复杂度，使学生对网络安全体系有比较全面、透彻的理解。

（二）多媒体教学法

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，以多媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。它具有交互性、集成性、可控性等特点。可以把抽象的、难理解的知识点直观地展示和动态地模拟，充分表达教学内容。例如：PGP技术的操作步骤、防火墙的配置和使用等。通过多媒体教学,边讲边操作,做到声像并行、视听并行,使学生在有限课堂时间内获得更多的信息,从而激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。

（三）实践教学

根据高职院校学生的岗位能力和培养目标,实践教学是职业技术教育的中重之重。运用学校提供的网络实验室和网络设备,为学生搭建良好的计算机网络学习平台，突出实用性，做到“专机专用”。例如,将3台计算机搭建一个小型局域网,安装微软网络监视器,使用网络监视器来嗅探FTP会话,解释捕获的数据,确定使用的用户名和口令。从抽象的概念上升到理性的认识，使学生真正体会到网络安全的重要性。为了使学生全面了解计算机网络,可带领学生到电信公司或网络公司进行参观学习和实训,培养学生的岗位技能和工程意识。

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【关键词】Blended Learning；网络技术；教学设计

1.问题提出

计算机网络技术是所有网络课程的基础课，主要学习计算机网络概论、局域网原理和组网、网络操作系统、网络互连基础、网络安全与网络管理等。最基本的内容是通过学习计算机网络技术使学生对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念，学会计算机网络操作日常管理和维护。最基本方法使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解，并了解网络新技术的发展。 因此，计算机网络技术应侧重培养学生对组建网络，服务器，交换机，路由器的配置等实际技能，包括计算机网络工程，简单局域网的组建，网络操作系统的配置与管理网络的设置与管理等。针对高等职业学院的培养目标，如何进行教学设计， 如何在课程设计中灵活运用课程模式，如何安排实验教学保持正确的方向，如何充分利用有限的时间， 尽可能多的让学生掌握计算机网络知识，培养学生的理论水平和实际动手能力，培养学生的学习能力和创造能力， 使学生可以适应知识日新月异迅速增长的趋势。本文进行了混合学习在网络技术课中的实践应用。

2.Blended learning教学设计模式

关于Blended learning的定义，国内外学者都有自己的描述。但一致的观点是都认为混合方式比任何单一的传递方式都有优势。混合式学习体现了教学原理的混合，教学方式和教学模式的混合、教学策略的混合、教学媒体资源的混合以及倡导一学生主体的思想。我理解的定义是“混合式学习所要做的工作是在适当的时间，为适当的人，以适当的传递媒体，通过适当的学习方式，提供适当的学习内容。”

下图是BL教学设计模型：

3.研究目标、工具、方法

3.1研究目标

为了提高学生的知识和技能，提高学生态度和价值观，与他人合作的态度和团队意识，研究目标是：如何有效地在高职教学中开展混合式学习的教学实践活动。通过开展混合式学习来激发学生的学习兴趣，并逐渐培养他们利用对各种资源进行自学的能力，使他们在掌握知识的同时，有机会锻炼自己的动手操作能力和实践技能，比如学完本课程后，使学生既掌握网络集成、网络编程、网络管理与网络安全的基本技术，又具有很强的实际操作能力，培养技能型的高级网络技术人才。

3.2研究工具

利克特量表

网络学习平台工具

本次研究使用的网络平台工具是由教育实验室开发的凌波教学软件（http：//）。平台教学支持模块包括“远程遥控”、“屏幕广播”、“网上聊天”、“多人会话”。

3.3研究方法

本论文主要采用实验研究法，访谈法等，访谈法主要是通过对比班教学，来检验过程的可行性和结果的优劣。从对照班学生成绩来看也是有效果的。

3.4学习活动

混合式学习的教学模式有很多种，其中有课堂讲授、协作学习、项目教学、实训练习等方式。

项目教学法，强调 “教、学、做”相结合，解决技能学习与职业素养训练脱钩的难题，为高职计算机网络技术专业发展提供理论与实践指导。实验内容包括网络组建、服务器操作系统的安装与配置、网络应用系统的配置与安装、网络设备 （ 路由器、交换机等） 的安装与配置等方面的实验项目。高职教学采用项目教学模式，形成以工作任务为中心，有利于学生在实践中融理论知识于实际，促进理论学习和能力培养于一体，以行动的经验整合并反思其社会效果。学生通过行动制定、实施、评价项目，全面参与整个实践活动，能够更好地实现提高综合职业能力和全面素质的培养目标。

课堂讲授法要备课充分，特别是明确讲授内容的目标；控制好时间；能够联系生活实际来调动学生的情绪，随时关注学生的反馈。

协商讨论是在学生自学教材的基础上，由学生先确定哪些是学习重点，哪些是难点，哪些是自己的兴趣点，教师把学生的这些问题汇总，把相对集中的、有代表性的问题整理出来（即构建集体学习契约），拟定讨论题，进行针对性的备课，在课堂上紧紧围绕讨论题进行集体讨论和讲解。

协作学习是课堂扩展的重要模块，通过该模块，学生不仅能将课堂知识扩充和深化，而且网络同步和异步交流功能，还为学习自定步调提供了条件。

在线解答学习模式主要用在学生自己练习过程中，而它又贯穿于任何教学模式，比如上机课，2课时，第一课时学生自己操练，第二课时，教师组织学生解决问题，每讲完一章内容后，教师都可以组织学生先提问题，再把所有的问题汇总后，分别找同学演示，实验班用的教学软件其中有学生演示模块，只要一个学生演示，其他学生都能够看见，那么其他同学就会仔细的看操作是否正确，由教师确定学习提纲，学生根据自己的兴趣爱好，自由地进行选择，选择探讨的问题可多可少（即学生构建个人学习提纲）。

4.教学后的反思

当然混合式学习应用于高职计算机网络技术课过程中遇到了很多问题，还存在许多不足，在此就问题的存在进行反思。

学生的学习时间和精力不充足。

网络学习提供的资料合理取舍，因此，要较好地完成任务，需要花费很多时间，网络自主学习占用了太多的时间和精力。

学生的学习技能还比较欠缺。

虽然混合式学习有导入课指导，课程进行过程中也会有不定期的专门针对学生学习部分的指导，学生有时还会存在一些问题。平时习惯于课堂上听教师讲授，接触一些新的模式的学习，可能涉及到观念的转变、人员的协调、对新的方式的适应等诸多问题，学生不一定会很快的进入状态。

评价的标准、信度、效度和作用

该案例提到了要采用多种方法对学生的学习进行评价，并且给出了相应的评价工具和评价参考，但是这些评价表格、问卷无论从指标的描述还是任务的分解都是十分不完整的，有待在今后的深入研究和实际教学中加以改进。

【参考文献】

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关键词：中职学校；校园网；计算机网络；网络安全

一、校园网的概念及中职学校校园网现状

校园网是指校园内计算机及附属设备互联运行的网络，是由计算机、网络技术设备和软件等构成的为学校教育教学和管理服务的集成应用系统，并可通过与广域网的互联实现远距离信息交流和资源共享。随着信息的高速膨胀，全球已进入以计算机信息为核心的时代。作为科技先导的教育行业，计算机校园网络已经是教育行业进行科研和现代化管理的重要手段。校园网在我国已经取得很大的发展，但中等职业学校校园网的建设仍然比较落后，校园网可以推进全校各网络的互连互通，实现信息的快速传递和利用，从而提高办学质量。所以，中职学校建设先进、实用的校园网已经势在必行。

二、校园网系统建设要求

校园网实施的目的是在全校普及计算机、网络技术和应用软件知识，提高学校教师和学生的信息意识，为教师提供灵活多样的教学手段，为学生提供交互式、生动形象的学习环境。因此，制定学校校园网的总体目标如下：

（1）提供高速畅通的网络连接。它是建立办公自动化系统、现代化电子教学系统等功能的基本前提和重要基础。

（2）支持学校的日常办公和管理。提高学校的教学质量、办学水平，为管理者提供现代化的管理环境、智能化的决策支持、性能优越的信息服务体系和可扩展的网络管理应用体系。

（3）提供现代化的电子教学功能。将学生机房、图书馆、电教室等都纳入统一的计算机网络体系，实现了整个学校教学资源共享，可实现初步的现代化电子教学功能。

（4）实现广域网的互连服务。借助ADSL或光纤等方式接入Internet，提供高速的校园网络的互连，实现信息交流和信息服务。

三、网络总体设计原则

在信息时代，校园网的设计必须要把握计算机网络的发展方向，才能保证校园网的性能充分发挥。因此，设计校园网时遵循以下原则：

（1）实用性原则：主要是要充分考虑保护和利用现有资源，建立一个实用的网络。

（2）先进性原则：即软、硬件设备要先进，结构要先进。

（3）可扩展性原则：主要是采用星形层次结构。

4.安全性原则：建立一个完善的安全管理体系。

四、校园网系统设计方案

根据校园网的需求分析，校园网应满足校园多媒体教学、办公自动化、资源信息服务、公共服务等基本要求。

（1）校园网组网技术：校园网是一个典型的局域网，目前局域网组网技术有：10M以太网、100M快速以太网、千兆网、ATM网络等。

（2）主干网组网要求：主干网是整个网络数据信息流动的动脉，是决定校园网的整体性能是否达到校园网的功能需求和应用的关键，所以主干网应采用高速交换方案，交换核心是使用高性能、高可靠的交换机。

（3）子网组网要求：主要对校园网数据流、应用功能进行分析，以决定在设计时是否采用高速交换方案。

（4）网络方案选择：以经济性、实用性、高可靠性，易维护和管理为原则，应选择具有多方支持的网络技术作为校园网的首选方案。

五、网络拓扑结构的设计

网络拓扑结构主干定位为星形拓扑结构，采用星形拓扑结构的优点是网络结构简单，便于管理，网络扩充容易，网络延时较小，传输误差低。

六、管理网络

网络管理的目的是提供一种对计算机网络进行规划、设计、操作运行、监控、分析等手段，从而充分利用资源，提供可靠的服务。

（1）网络的功能分析。网络管理人员对信息的分析和处理，可以发现问题，并通过跟踪分析和故障隔离等方法，进行网络的有效维护。

（2）网络管理方式。主要是采用集中管理及分布式管理两种相结合。

（3）校园网的安全性设计。网络的安全性包括设备的安全以及信息的安全。

七、校园网结构化布线系统设计

（1）进行结构化布线系统设计方案。采取以计算机网络系统布线为主，预留语音、视频系统接口，要考虑系统高度可靠性、高速率传输性、可扩充性，整个布线系统可以看成由工作区，水平布线系统、干线子系统和管理中心四个部分构成。

（2）布线设计。布线系统由配线到信息插座的电缆，以及工作终端到信息插座的电缆所组成，布线规范要符合标准。走线可分为明线（一般放在PVC阻燃管中）和暗线（走在墙中，但也要将电缆放在PVC阻燃管中）。水平子系统各双绞线两端应标明编号，便于信息插座与配线架端口的连接。

八、网络系统设备选型

整个校园网系统包括网络设备，服务器，工作站，软件系统及辅助设备等。

（1）网络设备的选择。网络设备的选择对整个网络性能影响很大。目前生产网络产品的厂家很多，性能较好、技术力量雄厚的有3COM、CISCO、D_LINK等厂家。

（2）服务器的选择。服务器是整个网络的核心部分。网络设备只负责将整个网络连接，并提供数据传输服务，而服务器是整个网络中网络服务的提供者，它的性能直接影响整个网络的工作效率，尤其是它提供的文件共享、多媒体数据处理和集中式数据库管理的操作。所以服务器的选择考虑的因素包括高可靠性，高稳定性、高兼容性和良好的性价比。

本文针对中职学校校园网建设的实际情况，详细地进行了网络技术选择、拓扑结构分析、网络硬件选择、综合布线等的深入研究。校园网的建设是一项系统工程，它应属于教学设计中的“系统层次”设计。为了更好的适用网络时代的需要，必须对校园网络建设采取“整体规划、分步实施”的战略。各学校可在此战略的基础上一边分析研究，一边积极实践，逐步优化，探索出一条属于自己的校园网建设之路。

参考文献：

[1]谢希仁.《计算机网络》.第五版.北京电子工业出版社，2008

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（解放军理工大学 指挥信息系统学院，江苏 南京 210007）

摘 要：针对网络工程专业和培训班两种学生类型，参考先易后难教学理念，按照TMN层次结构分别提出网络管理教学设计，首先是基本网络管理模型，然后是基于SNMP的网元管理内容，进一步学习网络管理功能集成，最后介绍网络安全态势的相关平台。

关键词 ：网络管理；TMN；教学设计

第一作者简介：吴君青，男，讲师，研究方向为网络管理， jupiwujun@163.com。

0 引 言

网络管理的教学目标是使学生能够熟练掌握联网系统的运营、管理、维护和供应相关的活动、方法、规程以及工具，运用相关专业知识描述和表达问题，具有熟练的系统分析与应用能力[1-2]。该课程是一门专业课程，需要计算机网络原理、网络工程设计、网络应用编程等相关课程的基础知识。虽然只是一门实践性强的专业课程，但是网络管理的教学内容选择性较大。从网络管理生命周期的角度，学生需要学习网络管理的基本概念、基本原理和基本方法；从系统工程的角度，学生需要学习规范化的、可定量的网络管理方法和模型；从网络管理技术发展的角度，教师需要讲授一些新技术和新方法，开拓学生视野和培养创新意识，使学生更好地适应现代网络发展[3]。此外，学生类型不同，学习目标也不同。网络工程专业学生希望深刻理解网络管理的必要性，系统掌握网络管理的相关标准和模型，为网络管理系统开发打下良好的基础；培训班学生希望系统掌握网络管理工具，能够定位和排除网络常见故障。因此，整个教学设计的选择性较大，如何适应学生实践能力的培养是一个值得研究的问题。

“先易后难”是常用的教学设计模式[4]，首先介绍简单的、基础性的、容易理解的概念，然后学习比较复杂的、能够使用简单概念描述的抽象概念，最后学习那些综合性的、依赖于前面概念的知识信息。TMN层次结构是一个明确定义的网络管理层次结构[5]，该层次结构中，网络管理可以分为网元、网元管理、网络管理、服务管理、业务管理，因此教师可以结合TMN层次结构，按照“先易后难”方式，实现网络管理课程的教学设计。

1 TMN层次结构

TMN是由国际电联（ITU-T）针对电信管理网络规范而制定的标准，其优点在于提供了一个明确而且广泛接受的术语学，有利于讨论网络管理的相关主题。TMN层次结构模型中描述了一系列网络管理层次，每个层次建立在另外一个层次之上。

TMN层次结构如图1所示，整个网络管理内容划分为网元、网元管理、网络管理、服务管理和业务管理5个层次：①网元层，对应于单个网元内部部署的管理，涉及设备自身所支持的、与任何管理系统无关的管理功能；②网元管理层，实现单个设备的远程管理，功能包括远程查看、修改配置、报警监控等；③网络管理层，基于网元管理层进行功能分析和掌握网络基础设施的整体运行情况；④服务管理层，管理对象是网络为最终用户提供的服务；⑤业务管理层，核心目标是实现网络服务的支撑和统计，如计费和定价、业务预测等。

经过仔细分析，服务管理层和业务管理层面向具体的网络服务，在实际操作中有较大的灵活性，而网元层、网元管理层和网络管理层定义了网络管理的公共内容，是提供网络业务的基础性支撑。因此，教师在教学设计中可以按照网元层、网元管理层和网络管理层进行组织。

2 教学实施设计

作为一门网络专业课，网络管理要求学习多种专业工具，掌握相关网络管理协议；在专业工具方面，需要介绍设备管理器和维护终端、网络分析器、网元管理器、管理平台等；在网络管理协议方面，需要介绍简单网络管理协议SNMP[6]、命令行接口CLI等内容。为了让学生全面理解网络管理功能，教师需要介绍网络管理基本模型FCAPS、OAM&P[1]，讲授一些新技术和新方法，开拓学生视野和培养创新意识，使其更好地适应现代网络发展。因此，整个教学设计需要进行合理组织，按照一种先易后难、逐层推进的方式进行。

2.1 教学设计基本思路

结合TMN层次结构参考模型，通过分析各种网络管理工具、管理协议可得其所对应的管理层次，详细关系见表1。

其中，网元层重点介绍网络设备自身的管理功能，可以选择常见的超级终端接口进行讲解。对于服务器设备，教师可以介绍专门的自检工具或者类似于Windows资源管理器的工具。网元管理层方面要求学生重点学习SNMP协议。作为工业界事实上的标准，SNMP的支持和应用极为广泛，整个介绍内容需要涉及SNMP自身优势、运行原理、MIB信息等内容。网络管理层方面要求学生重点学习管理平台。作为一种网络管理集成方式，管理平台得到当前业界的普遍认可。教师可以在教学中选择一种应用较为广泛的系统作为学习案例。

整体教学内容包括相关教材选择、课堂教学设计和实验设计。在教材方面，选择Alexander Clemm编写的Network Management Fundamentals[2]作为参考教材，也可以选择其他具有类似知识结构的教材，要求是系统介绍网络管理的概念和原则，试图从一个整体的、系统的观点介绍网络管理，同时阐述网络管理中使用的各种技术之间的关系。教学的课堂设计以TMN层次结构为主体内容，同时增加必要的概述章节和总结性内容。教学对象可以分为网络工程专业学生和培训班学生，针对不同的教学对象类型，教师需要设计不同的教学计划。

2.2 网络工程专业教学设计

网络工程专业学生普遍掌握网络原理，但缺乏网络故障严重性认识和网络管理工具的使用经验。学习目标是深刻理解网络管理的必要性，系统掌握网络管理的基础知识。因此，教学目标是理解和应用网络管理相关标准和模型，为网络管理系统开发打下良好的基础。网络工程专业的教学课时为20+20（小时），具体知识分配见表2。

第1部分是网络管理概述，主要介绍网络管理的必要性以及网络管理有关的功能、工具和活动。通过相关案例介绍，学生首先能够对网络管理的用途、基本概念及重要性有一定认识，从整体上对这门课程有直观认识。

第2部分是网络管理模型，通过这部分内容的教学，进一步深化学生的网络管理基础知识，学生在面临巨大的网络管理系统时，应采用“分而治之”的方式逐个分解并解决，同时理解网络管理功能的分类方法。在该章节，教师可以初步介绍TMN层次管理模型和FCAPS等管理功能模型。这部分内容配套安排了一个实验，使用常用工具Ping测量网络中设备的响应时延并进行系统分析。通过该实验，学生进一步认识到通过适当的网络管理能够定量了解网络运行状况。

第3部分是网元管理层，主要介绍基于SNMP的网络管理。这一部分是教学重点之一，首先需要分析比较CLI和SNMP两种管理协议，分析各自的优点并介绍SNMP的管理模型组成；然后需要学习SNMP的MIB相关知识，掌握基于SNMP的开发方法，为实现网络管理系统开发打下良好基础；最后是介绍常用的MIB库，学习SNMP浏览器的相关使用。在实验环节方面，教师可设计SNMP浏览器的实验内容。通过使用SNMP浏览器，学生既能直观理解SNMP工作机理，又能够用该工具解决一些网络管理问题，培养这两方面的能力。

第4部分是网络管理功能集成，主要学习网络管理功能集成的目标和原理并通过Manage-Engine_OpManager系统进行实践。管理平台的开发实践是可选内容，介绍WebNMS的开发框架。这一部分的实验环节和课堂教学相对应，重点是学习使用ManageEngine_OpManager和WebNM的开发框架。实际过程中所花费的实验时间要超过6课时，可以选择只学习其中一个软件。

第5部分是新技术的学习，介绍基于OSSIM的安全事件管理集成。OSSIM是开源安全信息管理系统（Open Source Security Information System），支持多种开源软件系统的信息集成并实现事件关联。实验环节侧重引导学生安装和使用OSSIM系统平台，了解系统集成在安全事件方面的应用。OSSIM的网站上提供了较多的视频文件，学生可以选择其中的安装和使用视频进行学习。

第6部分是课程总结，教师可以按照具体情况有选择地实施。

以上是对于网络工程专业的课程设计，主要突出如下特点：①整个教学中注重整体介绍网络管理，强调网络管理是一个系统工程；②按照TMN层次结构介绍多种管理工具，使学生能够系统掌握网络管理工具；③侧重于学生进一步开发能力的培养。教师通过介绍当前的学习资源，进一步培养学生的资料查找和自我学习能力。

2.3 培训班教学设计

培训班的学生来源于实践岗位或者是即将参加具体岗位的本科毕业生，整个学习时间很短，学生特点是对系统开发兴趣较低，但是对于网络故障认识深刻，明确网络管理的必要性。此外，大部分学生有网络管理工具的使用经验，其学习目标是系统掌握网络管理的相关工具，为实际工作服务。因此，教学目标侧重分析网络管理工具的原理，能够从整体上理解网络管理工具的选择；一旦需要解决网络故障，能够准确选择网络管理工具，具有定位和排除网络常见故障的基本技能。网络工程专业的教学课时为10+10（小时），具体课时分配见表3。

整个教学设计中侧重实际应用学习。其中，第1、2部分内容和工程专业教学设计基本一致，目标是理解网络管理所必要的基础知识。由于培训班的大部分学生对网络管理已经有感性认识，因此不安排实验。

第3部分是网元管理层，主要介绍基于SNMP的网络管理相关原理、MIB浏览器的使用以及常用的MIB库信息。在实验环节方面，教师可设计SNMP浏览器的实验内容。

第4部分是网络管理功能集成，主要介绍管理平台的集成方法，学生学习网络管理平台的基本功能和选择依据。实验环节是学习使用ManageEngine_OpManager。

第5部分是新技术的学习，学习内容和网络工程专业一致，介绍基于OSSIM的安全事件管理集成。实验环节侧重引导学生安装和使用OSSIM系统平台，了解系统集成在安全事件方面的应用。

以上是针对培训班的课程设计，主要突出如下特点：①整个教学中注重整体介绍网络管理，强调网络管理是一个系统工程；②侧重培养学生对网络管理工具的实际使用能力，通过介绍当前的学习资源，进一步培养学生的资料查找和自我学习能力。

3 教学效果分析

整个教学计划目前已经在两个培养对象类型上实施。网络工程专业的教学对象为解放军理工大学指挥信息系统学院的网络工程专业学生，共计40人；培训班的教学对象为解放军理工大学指挥信息系统学院的设备维修培训班学员，共计42人。

3.1 考核指标安排

对于网络工程专业的培养对象，考核指标见表4。

对于培训班的培养对象，考核指标见表5。

两种考核指标中，网络工程专业的培训人员理论知识更为丰富，考核的内容中包含部分开发方面的内容。培训班的考核指标侧重于实际应用能力，由于授课时间较少，整个考核的知识点相对集中，应用能力方面重点考核实际操作能力。

3.2 考核结果分析

经过教学实施，我们最终统计出两个班级的知识点掌握情况分布。其中，网络工程专业学生参加考试40人，理论成绩最高分为91分，最低分为60分，平均成绩为75分；实验成绩中，最高成绩为90分，最低成绩为60分，平均成绩为78分。培训班学生参加考试42人，理论成绩最高分为81分，最低分为60分，平均成绩为68分；实验成绩中，最高成绩为85分，最低成绩为60分。整体的成绩分布如图2所示，详细的成绩百分比见表6。

两者的培训成绩中，在偏重理论的知识点方面，两者差距不是很大。大部分知识点中工程专业的掌握情况比培训班的掌握情况要好，差距最大的是第3（TMN层次结构）、第5（SNMP的管理模型）和第7（管理平台）3个知识点，差距在10%以上。在实践操作方面，如第4 （SNMP操作）和第8（管理平台操作）两个知识点，培训班的学生掌握情况更好，这可能是因为网络工程专业的学生需要学习SNMP的相关开发内容，要求掌握更多内容，另外一个原因是培训班的学生操作任务比较明确，更有利于集中时间学习。

总体上，整个测试成绩说明教学设计方案有利于掌握网络管理的相关原理和实际操作，尤其是能够较好掌握SNMP和管理平台的基本操作步骤。

4 结 语

网络管理系统是一个对规模因素、鲁棒性、可伸缩性和可维护性具有苛刻要求的复杂系统，包含广泛的功能，在实际应用中面临许多挑战，因此网络管理课程的教学设计对于培养学生具有良好的业务能力起到不可替代的基础性作用。笔者提出基于TMN层次结构的网络管理教学设计，注重在整体上介绍网络管理的相关功能，并针对不同的教学对象制定了教学实施方案。对于网络工程专业教学对象，除了学习管理工具的使用之外，还介绍了相关的开发方法；对于培训班的教学对象则侧重于原理性知识和实际工具的结合。总体教学设计中都考虑了学习资源的介绍，进一步培养学生提高自我学习能力。

网络管理教学中另一个重要问题是实验环境的建设，一个典型性的网络环境对于教学两方面都有巨大的促进作用。然而，如何实现低成本的实验环境建设是一个需要研究的问题，笔者下一步将在这方面进行研究。

参考文献：

[1] Subramanian M. Network management: principles and practice[M]. 2nd ed. New Jersey: Prentice Hall, 2012:61-67.

[2] Clemen A. Network management fundamentals[M]. Indianapolis: Cisco Press, 2006: 24-25.

[3] 陈鸣, 胡谷雨. 网络工程专业教学体系的创新与实践[J]. 计算机教育, 2009(19): 43-47.

[4] Scardamalia M, Bereiter C. Knowledge building: theory, pedagogy, and technology[M]. Cambridge:Cambridge University Press, 2006: 11-12.

[5] Martín A, León C, López A. An intelligent alternative approach to the efficient network management[J]. Revista de Sistemas de Informa o da FSMA, 2012 (10): 10-18.

篇10

【关键词】计算机网络;虚拟实验室;虚实结合;整合资源

【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)09―0143―03

引言

高校的许多非计算机专业的培养方案中要求开设计算机网络课程,如信息管理管理与信息系统、电子商务、图书情报学等专业,一些高校还开设了计算机网络公共选修课[1]。计算机网络是一门既重理论更重实践的课程,实验教学是帮助学生理解原理、加深认识而达到学以致用的必要环节。然而众所周知的是网络设备、服务器一般是比较昂贵的,且更新较快,因此建立完备的计算机网络实验环境是比较困难的。一些高校尤其是文科类院校,开设计算机网络课程的专业少,出资建设网络实验室显然是投资回报率非常低的。所幸近些年来,随着虚拟硬件的软件(部分免费)有了显著的发展并普及,越来越多的高校利用这一契机建立了虚拟实验室,部分还开发了配套的实验课程设计。虚拟实验室既节省了资金,又可突破传统实验室在时间、空间上的限制,同时还能激发学生的主观能动性,并可融合E-learning的优点[2]。然而虚拟环境毕竟不能代替真实环境,部分实验内容必须有真实的设备为辅方可顺利进行。为避免出现学生只会操作软件、一旦碰到实际问题却无从下手的情况,必须在利用虚拟实验室的优点的同时配备符合一定要求的真实实验环境。

本文首先分析了计算机网络课程实验教学的内容和要求,总结了三类实验室的特点,提出可整合校内外资源、网络资源,扬长避短建立以虚为主、以实为辅、“虚实结合”的计算机网络实验室及课程教学设计。

一 计算机网络课程实验教学的内容及特点

计算机网络课程讲授内容的范围及深度主要包含以下7点:(1)从总体上了解计算机网络的概念、发展史、应用领域、功能和特点、掌握计算机网络的拓扑结构,了解OSI与TCP/IP体系结构;(2)掌握数据通信的基础知识,弱化通信技术理论;(3)掌握局域网络、广域网络的基础知识及基本原理,强化简单的局域网组网方法;(4)掌握网络互连技术的基本知识及网络互联设备的使用,强化交换和路由的概念;(5)掌握TCP/IP协议各层协议及其基本工作原理,立足端到端通信;(6)了解网络管理技术的基本知识;(7)了解网络安全技术的基本知识,掌握简单的保护网络安全方法。

计算机网络的应用繁多、知识面广连贯性弱,实验操作能够帮助学生加深对网络原理的理解,提高应用能力,促进创新性思维。可将计算机网络实验分为3种类型:原理验证型实验、综合应用型实验和探索研究型实验。(1)原理验证型实验借助PC机、网络基本设备、协议分析仪和流量发生器等软件帮助理解复杂的计算机网络工作原理。实验可以在基本网络环境中进行,也可以在仿真实验环境下进行。目的是帮助学生提高计算机网络应用和维护的技能,为服务社会做好准备,同时有助于深入理解网络原理。(2)综合应用型实验应在真实网络环境下由学生实际操作完成,如设计并安装局域网,配置交换机和路由器等网络设备,配置、应用和维护各种应用服务器,如DNS服务器、web服务器、电子邮件服务器、媒体服务器等,这类实验需要有网络设备和服务器的硬件基础。(3)探索研究型实验主要用于发现网络新知识、验证协议或某种猜想等,这是专家或研究生要从事的工作[3]。

根据不同的教学层次,可将实验内容划分为五大类别:

二 计算机网络课程实验室的分类

不同的院校及不同专业对计算机网络课程的定位不同,造成了他们对课程实验的要求不同。一些专业的学生可能今后大部分将直接从事计算机网络相关工作,而一些专业可能更偏重于了解原理懂得操作但不会直接从事相应工作。课程要求不同将造成他们所使用的实验设备也不同。根据课程所使用的实验设备可将实验室分成3类:

1 传统实验室

实验设备就是各大厂商生产的设备,其中网络设备包括主流的思科、华为、H3C、锐捷等产品,服务器则可以是IBM、HP、DELL等品牌的。一些高校是自行购置设备,而不少学校则是通过与设备厂商或者是外部培训学校合作的方式建立实验室,以达到节省资金并提高教学效果的目的。

真实的实验环境是学生验证知识、学习技能的绝佳环境,但是设备昂贵、种类众多、维护困难,随着学生不断增多,要达到人手一套,无论是自行购置还是与外部合作都有较大困难。

2 虚拟实验室

实验设备为软件虚拟而来。许多网络设备公司为推广其产品和技术,开发出免费的模拟硬件设备的软件以供技术人员使用。流行的虚拟网络设备有思科公司的Packet tracer和Dynamips、Boson公司的NetSim等,虚拟计算机硬件的主要有VMware公司的VMware workstation、微软的Virtual PC等[4]。教育界逐渐将这类软件引入到计算机网络的实验课程中,并有一些高校自行研发了具备系统教学功能的虚拟实验平台,如北京邮电大学研制了Linux操作系统和计算机网络虚拟实验系统,浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室开发了虚拟环境行为仿真系统等[5]。

虚拟实验室具有如下主要优点:

 软件即设备,安装方便,节省了购置和管理维护硬件的成本和时间。

 哪里安装哪里使用,突破了传统实验室在时间、空间上的限制。

 操作简便,无需担心操作失误、破坏设备,具有可再生的等能力。

 实现E-learning,网络上丰富的学习资源、技术支持,可充分发挥学生的自主学习能力,为今后的进一步学习打下基础。

在前面列出的5类实验中,除基础实验的识别设备和制作线缆外,虚拟设备几乎可以满足全部验证性的实验要求。但同时也应该认识到虚拟设备有其局限性,一般只能虚拟部分类型的设备,同时许多操作特性两者不一致,软件也可能出现小Bug。现实中的小问题也可能成为阻碍学生进步的绊脚石。

3 “虚实结合”的实验室

即既配备真实设备,也有虚拟的实验环境。“虚实结合”的实验环境中,其中“实”的部分是一套或多套典型的目前流行的硬件设备,“虚”的部分包括即可以使用已有的虚拟软件,也可以自行开发的虚拟平台。“虚实结合”的实验室需要教师在课程演示中即提供真实的操作又教会学生在软件上的操作,使得学生更能体会虚拟软件的优点,达到实战的效果。

三 整合各种资源,构建“虚实结合”的计算机网络课程实验室

将虚拟技术用于构建计算机网络课程实验室既是方法和理念的创新,目前已有广大院校专业建立了虚拟实验室。然而这也引起了另一种做法的出现,即认为实验室里使用虚拟硬件可以完全满足实验需求,无需再购置任何硬件资源[6]。事实上,通过上文对计算机网络实验教学内容的分析以及对广大网络技术人员的实际经验的总结,可以知道虚拟和现实是存在差异的,虚拟设备可以用以验证原理和练习部分操作命令,但是学生如果仅仅掌握软件的使用很可能连基本的网线都不会制作。我们必须本着以“实”为目标、“虚”为手段,扬各自的长处,避他们的短处,建立以“虚”为主、以“实”为辅、“虚实结合”的实验室[7]。

构建“虚实结合”的实验室必须要避免“实”的部分的缺点。通过分析可知,与传统实验室的“实”不同的是,“虚实结合”的实验室只需要少数几套硬件网络设备即可,主要用于帮助学生区别“虚”和“实”的差别。各院校专业可充分利用校内、外及网络上的各种资源以建立高性价比的“虚实结合”的实验室。一般情况下,这些潜在的资源包括:

四 “虚实结合”实验室的应用

1 “虚实结合”的实验教学设计

各院校专业可根据开课的教学层次、要求,开发配套的实验教学设计和考核方式。

一种可行的教学设计将实验内容分为三个部分:课前基本实验、课堂实验和课后发散实验。

课前实验是指在教师在讲授完相关知识点后,进行课堂实验前,先布置一个简单的实验供学生理解原理。实验提供详细的实验步骤、操作命令及网络拓扑图等。

课堂实验是指在计算机房,教师当场布置一个与课前实验类似当难度相对较大的实验,要求学生在课堂即完成,可提交实验结果文件或当场要求学生操作相关命令,以检验学生理解原理、掌握命令的程度。课堂实验可作为学生实验课程评分主要部分。如果没有紧迫感和时间限制很多学生将不会完成课前实验,课堂实验效果也不会理想。这样方式可以提高学生的实验积极性和成就感,避免学生因为无监督而恍然学过本课程。

发散实验有两方面的内容,一是指在实物设备上进行操作,而是指创新性实验。完成虚拟实验训练以后,教师设计具体现实问题,组织学生再进行实际实验操作。由于有了前面虚拟实验的基础,学员进行实物实验时不能和虚拟实验完全一样,所以实物实验要加大难度,可以事先由教师人为设置实验故障,教学中适时启发学生的思维、巡视检查学生的排查故障情况、及时发现并纠正学出现的错误,最后进行实验总结。创新性实验可以是综合性实验的全部或者部分。它是在前面三个部分基础上的又一次的提升,教师提出创新实验课题,让学员充分运用各种资源,进行网上讨论和实验设计,利用课外时间成立实验小组来开展创新实验。

2 “虚实结合”的考核方式

不同院校专业根据各自的教学目的和教学要求决定考核方式。“虚实结合”的实验课程考试要求检验学生在虚拟环境和现实环境中解决问题的能力,因此考试要求包括虚、实两部分内容,均要求学生在课堂上规定的时间内完成。

五 结语

“虚实结合”的实验环境及课程设计有利于提高实验教学质量有利于激发学生的兴趣和积极性,可节省投入,对培养学生的自主学习能力和创新能力有较大的帮助。各院校可根据掌握的资源条件建立最高性价比的实验室,并设计配套的教学方案和考试方式。同时院校间可加强合作、共享资源,不断吸收企业、培训机构的先进技术和教学经验,推进“虚实结合”的实验室建设及教学模式的发展。

参考文献

[1][3] 田青,邵美科.信息管理与信息系统专业“计算机网络”课程教学的思考与实践[J].计算机教育,2009,(4):87-89.

[2] 李冠群,丁友斌.E-learning与《计算机网络》课程教学的整合[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2009,9(4):81-83.

[4] 吴俊强.构建虚实结合的计算机网络实训室[J].实验室研究与探索,2009,28(11):245-247.

[5] 孙燕莲,文福安.虚拟实验教学的探索与实践[J].现代教育技术,2009,19(4):131-132.