计算机网络技术的基本概念范文

时间:2023-10-07 18:08:42

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计算机网络技术的基本概念

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关键词:计算机 网络技术 发展

计算机网络技术本身不仅是由其内在要素构成的一定结构形式的有机整体,也是与其他科学技术密切相联而构成的具有立体网络结构的有机整体。研究计算机网络技术发展模式首先应从其宏观层次的科学技术基础与其群体技术的网络结构来探讨。对计算机网络技术的科学技术基础的梳理和分析即是对计算机网络技术的秩序意义上的技术建制进行的探讨。

一、计算机网络技术发展模式内涵的界定

计算机网络技术发展模式是指通过对计算机网络技术发展的时空结构进行分析从而找出其发展的主要构架和各结构间内在作用机理。即通过对计算机网络技术在发展过程中的影响因子、发展趋势与过程的分析总结得出计算机网络技术发展的结构状态轨迹的范式。计算机网络技术发展模式作为一种实践工具,旨在揭示计算机网络技术得以快速发展的成因。它形成于各种对计算机网络技术发展理念的探索和实践,立足于从哲学角度对计算机网络技术快速发展现象的研究和分析。计算机网络技术发展模式实质上提供了一种高新技术产业快速发展的有效的社会体制,它可以为未来计算机网络发展甚至为其它领域的技术发展提供样本和模式借鉴。

二、理论基础为计算机网络技术发展提供理论上的可行性

布尔代数、包交换理论是计算机网络技术诞生的重要理论准备和依据。计算机网络技术能安全、可靠和高效地在一种网状结构中传递计算机产生的数据信号,使不同计算机之间通过数据信号的传播而连接形成了一个巨大的网络。其中“数据信号”是相对于传统电信中的“话音信号”和传统广播电视中的“视频信号”等模拟信号而言。数字通信在与后来出现的包交换理论结合后便产生了真正意义上的现代计算机网络技术。数字化信号的取值是离散的,幅值被限制在有限个数值之内。现在计算机网络技术广泛使用的二进制码受到噪声影响小而且非常利于计算机网络终端的接受和使用。这个看起来简单的0和1对计算机网络的意义是不言而喻的,可以说没有布尔定律就没有数字化信号就更不会产生现代意义上的计算机网络。数字化信号最早的理论依据可以追溯至1854年,当时英国数学家乔治·布尔发表的《思维规律研究》一文中,他设计了一套用以表示逻辑理论中一些基本概念的符号,并建立了应用这些符号进行运算的法则,成功的把形式逻辑归结为一种代数演算,从而建立了逻辑代数(布尔代数)。他规定的一条特殊运算规则是 X2=X,其解只能取两个值:0和1。X=1,表示命题为真,X=2 表示命题为假。布尔代数提出近一百年后的20世纪中叶才运用于计算机与计算机网络。这一理论系统从提出到实际运用经历的漫长的建制化过程,但并不妨碍布尔代数成为计算机网络技术的理论基石。

在分组交换理论出现前的远程终端联机阶段还不能称之为现代意义上的计算机网络,那时人们将彼此独立的计算机用通信技术结合起来形成了计算机网络前身。20 世纪六十年代,美国兰德公司的PAUL BARAN,英国国家物理实验室的DONALD DAVIS从不同角度提出了目前被称为分组交换的网络技术。分组交换技术将用户传送的数据分成若干个比较短的,标准化的“分组”进行交换和传输,每个分组由用户数据以及必要的地址和控制信息组成,从而保证网络能够将数据传递到目的地。这种思想完全不同于不适合计算机网络技术的电话网所采用的电路交换技术:电话网用户通话前先建立连接,独占资源。分组交换理论提出后,各国纷纷将其利用在了他们的第一代计算机实验网络。正是这一理论为今后计算机网络技术提供了一个重要的技术秩序。

从计算机网络的前身远程终端联机阶段开始,计算机技术的发展就没能离开科技理论的指导。从早期以数学、材料学、逻辑学、电磁学、微电子学、量子力学及控制论为基础,到现在逐渐将光学、生物学及人工智能的纳入自己的理论基础领域,说明科学技术理论是计算机网络技术发展的基础。

三、相关群体技术的进步为计算机网络技术创新提供了技术上的可能性

计算机网络技术发展遵循连锁模式,这个单元技术与群体技术是一个系统整体。计算机网络技术它本身不仅是由内在要素构成的一定结构形式的有机整体,而且它与其他技术如计算机技术与通信技术,密切相关联而构成具有立体网络结构的有机整体。在计算机技术和通信发展到一定阶段,计算机网络技术便有了存在的土壤。例如,随着世界第一台电子计算机 ENIAC 的诞生和之后的计算机技术发展才有了计算机对互相信息交流的需求,在计算机出现后不到十年的时间,计算机网络的前身远程终端联机系统应运而生。而远程终端联机阶段的数据通信技术便是直接由当时传统通信技术改进而来。

由于每一种特定单元技术都有自己固有的内在矛盾,因而随着客观技术 环境的变化,计算机技术和通信技术会不断地更新自身原有的技术构成, 其中某项子技术的重大进步,都可能为计算机网络技术创新提供可能性,包括如软件技术、芯片技术、光纤技术、纳米加工技术等等。另一方面,计算机网络技术的这种变化,由于打破了原有群体技术的内在平衡,也势必会引起其他相关的单元技术产生适应性调节,以达到群体技术自身的新的平衡,这样又会引起其他单元技术乃至整个群体技术的发展。计算机网络技术就是在这种平衡和不平衡的矛盾运动中得到不断发展。

参考文献

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关键词:试验教学;计算机网络技术;教学机制;优化课程

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0259-02

在全球化的今天,信息化成为了这个以计算机和网络技术为核心的时代的代名词,计算机网络技术是信息化社会的基础,要把计算机网络技术作为一门基础性课程来学习以适应当今社会的发展需求。目前全国各地学校教育技术专业都开设了这门课程,对课程的具体的实施,如制定教学目标、选择教学内容、设计教学过程,每个学校都不一样。但大多数都只是学习网络的教育应用以及比较简单原理的理论,对实践性教学环节还有所缺乏,缺乏针对这门课程的实验教学的整体设计,没有充分体现出教育技术学科实践性强的特点,因此需要针对计算机网络技术这一学科进行系统的教学设计。

1 计算机网络技术试验教学的现状

计算机网络技术作为网络课程的基础课程,所学的课程主要有局域网原理和组网、计算机网络概论、网络互连、网络操作系统、网络安全与网络管理、Internet基础等。通过计算机网络技术的研究,使学生有一个清晰的概念。了解计算机网络的主要类型和使用的网络协议,计算机网络作战,每天的日常管理和维护的最基本的方法,使学生对计算机网络有更清晰的认识,并了解新的网络技术的发展。计算机网络技术实验应注重学生的实际操作技能的形成,包括计算机网络工程,一个简单的局域网设置,配置和管理网络操作系统,网络设置和管理网络,服务器,交换机,路由器的配置。

计算机网络技术实验部分为专业基础实验课程,实验的硬件和软件对环境的要求比较高,少量的实验设备使课程实验存在以下问题:(1)实验条件要求较高的环境。由于需要大量的实验室设备,如交换机,路由器,计算机网络技术实验和创造大量的实验组,学生需要更多的实验室设备和技术力量这一现状难以满足。(2)试验项目缺乏相应的规划。计算机网络技术试验教学的课堂时间往往短,任务比较重,因此要精心选择试验项目,只能够设计一个典型的试验,有相关性,连贯性和层次结构。不同行业,不同层次的学生实验项目调度应满足实验需求。根据不同专业,实验室的设备和条件,掌握实验项目的重点和难点,对实验项目的整合要科学合理。(3)实验考核形式单一。现行的实验考核还是以传统的手写实验报告和课堂实验成绩为主,考核形式简单,对学生的创新意识启迪不够,影响了学生在面对具体实际问题时的应变能力和解决问题的能力,不能很好将学生实验的积极性和主动性调动起来。

2 计算机网络技术实验教学的目标

通过安排大量的实践教学来避免学生对深奥的理论的苦思冥想,轻松有趣的就能学到知识。要合理的安排实践教学,让使学生的能力逐步提高,主要分以下几个层次:(1)实际组建计算机网络的能力。实践教学,学生将能够建立一个简单的网络,熟悉网络建设的全过程,更全面的认识和了解计算机网络。(2)网络应用和管理能力。锻炼学生的全球设计网络能力,集成基于网络的各种需求管理,使学生的网络应用能力及管理能力有所提升。(3)网络的简单分析能力。学生应能独立分析并处理实际的网络故障问题,从理论和实践相结合的教学方式来培养一些综合性的思维能力。

3 计算机网络技术实验教学所选内容的特点

3.1 试验教学分为以下内容:实验室试验。在教师的指导下由学生独立运作的实验室实验,这个实验持续很长一段时间,通常以课时为单位。学生进行试验的目的主要为:学习一些实验,初步学习或练习实验操作。形成或巩固学习计算机知识。形成或加深某些计算机的概念,原理和规律的理解。评论、使用、巩固和深化学习计算机知识和实验技能,最初是用于一些简单的实验。培养学生的实验能力,思考能力和独立工作的能力,培养实事求是的科学态度,不怕困难的精神。学生进行试验的过程中,学生更独立的实验操作,需要他们提前做好准备。(1)实验的内容和教师要教的内容要有密切的联系。(2)操作简单方便。课堂实验要求教师有一个有力的实验教学能力和实践经验。为了做好学生课堂实验,我们应精心选择实验内容和设计方案,充分做好准备。提前使学生明确试验的目的,对学生实验操作做检查,指导学生做实验。也可根据实验操作对象上机实验分为教师演示实验和学生分组实验。

3.2 整个实验教学设计最重要的一环是实验内容的选择,教学内容也是当前实验教学改革的重点,计算机网络技术实验内容的选取应有以下几个特点:(1)新颖性。试验教学的重中之重就是实验内容要有新颖性,陈旧及过时的实验项目会对人才培养目标的实现造成阻碍。(2)实用性。选择的实验内容以及设计实验项目必须要有实用性,以适应社会发展的要求。(3)拓展性。网络技术实验室教学内容要针对所有学生进行难易结合的设计。(4)综合性。实验项目应该能让学生把各方面的知识综合应用到一起,充分调动学生的积极性及主观能动性,使学生通过实验教学会综合运用学科知识,提高自身的能力,同时需要注意的是不同的实验项目的内容之间的相关性,以提高学生的实践能力。(5)可操作性。实验项目的设计必须具有可操作性,尽管有一些实验项目具有实用性和新颖性,但由于实验室设备和环境条件的因素,不具有可操作性。

4 计算机网络技术试验教学过程设计

设计实验教学过程中,其实是实验教学过程中的不同类型的实验项目的组织实施过程中的设计。一般类型的试验示范有验证性实验、实验设计、研究实验。在我们设计的前10网络技术的试点项目,可以大致分为两类,一类核查、操作实验,一类综合性设计实验。

组织实验指导书的基础上由老师讲解示范,由学生自己动手操作实验,完成实验指导书的内容,需要掌握使用的网络设的连接,安装,配置方法。掌握肿网站创建的主路由器的参数来实现这一目标的低层次实验教学的基本配置。综合设计实验项目要求学生应用基础实验教学所学到的知识,掌握的方法来完成实验,实验过程中,该组织是完全不同的操作实验,这些实验有实验指导书规定的目标的实验要求,相关设备和信息,学生设计自己的实验方案,学生自己确定的实验方法、程序,利用实验室提供的设备完成试验过程。学生需要做出一些验证性的基本实验,如电缆生产,网卡的安装和配置,网络配置等诸多知识。通过独立的完成这个实验可以培养学生的综合实验能力。

5 计算机网络技术实验教学的效果评价

在整个实验教学设计过程中,实验教学效果的评价是必不可少的一部分,是测试实验教学目标是否实现的重要手段。计算机网络技术的实验结果的评价应该是形式的多样化,可通过两种方式来研究。首先是要检查的活动,可以通过参与具体的社会实践实习。实践活动中形成的网络课堂如,“一个小校园网络的建设”,“小型办公网络改造”等是测试学生的网络技术实验结果的最好方式。

随后的设计实验用来检验学生的网络技术实验结果。通过参与特定的社会实践或实习活动这种方法评估网络技术实验的效果,由于受客观条件的限制,实践和实习基地可能无法针对对应的网络技术工程和项目为学生的实践练习提供实习。我们可以针对实验室设计一个综合性实验项目,通过实施综合性实验,检查其他实验项目的实验结果。

对于网络互连实验的项目,我们设计了一个网络测试和故障排除的综合性实验,通过实验来评估实施其他实验的实验结果。我们创造了大量的实验,试验环境包括“路由器通过PSTN互连与配置实验”、“路由器的远程配置和本地配置方式实验”、“UNIX网络平台创建”、“动态路由与静态路由实验”、“WIN2000网络平台创建”等多项实验。不同形式的故障如传输介质故障,参数设置故障,路由设置故障等,学生需要综合应用所有相关的实验知识及技能,将这些故障进行排除。

6 计算机网络技术实验教学实施的环境平台

计算机网络技术实验教学的设计必须结合网络实验室的实际情况,如果实验室没有网络实验平台的支持,再好的实验教学的设计也不能实现,所以要创造实施的实验教学的环境,建立和完善网络实验平台。为了完成目标任务的网络实验教学设计,网络实验室应包含以下几个实验平台。

6.1 网络介质、线路试验平台。在平台上,我们提供了一套完整的综合布线系统仿真的设备和设施,可以进行实际布线工程,通过实验平台的设计和生产各类网线,是培养学生的能力的基础平台。

6.2 网络设备的测试平台是网络设备的测试平台HUB,交换机,三层交换机,调制解调器,多路复用器,路由器,光纤收发器和其他设备。根据不同类型的设备才能完成的功能,他们可分为交换技术测试平台、路由技术测试平台和仿真测试平台的远程访问。不同类型的交换机为交换技术平台的主要设备,主要完成设计和组建网络,VLAN虚拟局域网的网络设置和管理。以路由器为主的路由技术测试平台,学生掌握路由器的参数设置,路由器的端口设置,静态路由和动态路由的路由器知识。

6.3 网络互连技术试验的平台。计算机网络技术的核心是网络互连技术,网络互连技术的处理由于实验条件的限制处于比较低的层次上,实验室网络互连技术测试平台建立的网络互连实验,随着路由器设备价格下降也可以在实验室中进行。设计的网络互连技术实验平台并不专门配备网络设备,而是共享前面试验平台的所有设备。没有独立配备专有设备而设计独立的网络互连技术试验平台旨在强调网络互连实验的重要性,“网络测试与故障排除”这一综合性实验项目就是要在互连网络上进行,在该拓扑结构中可进行多项网络互连方面的实验,使学生从整体上更好的把握计算机网络技术的本质。

7 结语

计算机网络技术是一门专业的网络基础课,这门课程主要介绍了计算机网络技术基础知识。在教学过程中,学生基本能了解计算机网络,了解基本的计算机网络数据通信,对最新发展的计算机网络技术和计算机网络体系结构的理解,掌握网络组建的过程、以太网网络架构和技术,基本的网络设置、连接和配置技术和各种应用服务,互联网和各种接入技术。教授计算机网络层次结构是课程的重点,要让学生掌握计算机局域网工程工作原理,使其掌握基本概念和理论,为以后的课程奠定基础。

参考文献:

[1]李学善.浅谈计算机网络实验教学体系建设[J].计算机光盘软件与应用,2012,(2):223-224.

[2]李晓锋,王忠华.网络教学平台在高校课程教学中的应用调查研究[J].中国远程教育,2012,(2):67-70.

[3]徐建东,王海燕.计算机网络技术试验平台构建[J].中国电化教育,2004,5(208):79-80.

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[论文摘要]计算机网络技术是高校计算机类专业的主干技术基础课程,涉及电子技术、计算机软件技术、计算机硬件技术等多个学科领域,,在整个教学过程中占有极其重要的地位。本文从高校计算机网络技术课程的现状出发,探讨了优化该课程教学的一些措施。

一、计算机网络技术课的教学现状

随着现代通信技术和计算机技术的飞速发展,信息技术正在给人类带来一场新的产业革命,信息已成为人类赖以生存的最重要资源。而信息的社会化、网络化、全球经济的一体化,都受到计算机网络技术的巨大影响,这对高校计算机网络技术专业的教育提出了更高的要求。“计算机网络技术”专业是信息技术通信领域的重要支柱,然而,调查发现目前在计算机网络技术课程的教学中,网络技术飞速发展与师资老化的矛盾日益严重,这将从根本上制约教育质量的发展。另外,一些学校的现行教材中教学内容滞后,以学科为体系的痕迹明显,教学内容偏多偏深,实践与能力培养不够突出,教学要求与培养“以能力为本位”的教学目标存在一定的差距,而且专业实习、实训的设备与计算机技术的发展有一定的差距,学生实验教学往往不能按要求进行,从而对教学改革的进程起到消极影响。

二、计算机网络技术课程教学的优化

1.优化课程体系

在课程设置上,学校应当坚持应用能力“宽窄”结合的方针,使学生逐步深人全面地掌握网络知识,培养学生各个方面的网络应用能力,同时适当兼顾计算机其它应用能力的培养,使学生毕业后能适应多种职业岗位群的需要,按照网络集成、网络管理和网络软件开发三个方向成组设课,强化这三个方面的应用能力。让学生根据自己的兴趣、发展方向和接受能力自主选择相应课程。学校在制定教学计划时应该根据实际情况和社会需求安排四大类课程的教学内容和学时比例。技术基础课以教会学生掌握从事职业岗位所必须的科学原理、方法和使用这些原理和方法去分析、判断、解决生产第一线或工作现场实际问题的能力,技术技能课是以行业的职业技能为目标,将职业理论知识应用于实际岗位操作能力的训练,这两类科目的学时数可以适当减少;公共基础课应满足学生学习和应用职业岗位技能所必备的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培养学生掌握科学思维及解决实际问题的方法,课程的学时数比例可以适当加大;而选修课是以跨专业或高新技术等课程为主,以培养学生的就业适应能力、专业技能综合能力,门数尽可能多、范围要广些。

2.丰富教学内容

计算机网络技术主要是关于计算机网络的基本理论,比如有网络的拓扑结构、网络体系、网络设备以及网络应用等,重点是相关内容的理论阐述,网络设备中的网卡主要介绍网卡的结构及工作原理、分类情况以及性能指标等纯理论的知识。教师在教学过程中要注重理论与实践的互相结合,可以结合网卡的性能指标以及分类情况介绍网卡的选型以及网卡的安装等实用知识,将网卡相关的理论与实际结合起来,激发学生的学习动力和学习兴趣。网络应用技术主要介绍电子邮件系统的工作原理、使用的协议等枯燥难懂的内容,教师则可以结合电子邮件的收发工具进行教学,这样既有助于学生对基本原理的理解,提高对实际应用的认识,又能结合相应的社会实践活动。在实验、实训教学中,教学目的是验证理论知识,培养学生的动手操作能力和解决实际工作问题的能力,这就更需要将理论教学和实践教学结合起来,培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力,教师应该适当增加专业基础课的实验比例,加强学生的职业技术、技能培养,加强技能实验和设计型实验,扩充专业实训科目,使课堂教学与社会实践有机结合,要求学生独立理解实验、实训任务,自选仪器材料,自行设计方案,独立完成,从而培养学生的创造力。

3.优化教学方法

传统的教学往往是以教师为主,学生则是处于被动学习的状态,整个教学过程体现为学生听、老师讲的单方面交流,学生的认知主要表现为记忆的形成,教师和学生之间缺乏交流。这种学生被动接受的方式是一种静态的教学方式,阻断教师在教学过程中的激情和创造,而使授课平淡、乏味、呆板,严重影响教学效果。因此,现在应采取现代化教学手段进行交互式的教学,采用项目设计制作、现场模拟、社会调查、案例分析等多种多样的教学方式,比如组建网络教室的组建、建设小型校园网的建设、改造小型办公室网络改造等等实践活动,从而丰富整个教学过程,发挥网络通信及网络资源共享的特征,进行网上教育,包括电子教案、电子阅览、电子作业,这将有效缩短教师与学生的距离,加强教学交流,提高教学效果。

4.改革考核方式

考核方式应该可以充分发挥考试的教学功能、教育功能、督促和引导功能、检测、鉴定与评价功能等,使教学内容、教学方法与人才培养模式相一致,促进人才培养质量的提高。在对学生进行考核时,可以沿用传统的试卷考核与社会实践相结合,要求学生完成社会调研报告、市场调研分析等。在考核内容上,要坚持以知识的应用、技能与能力的掌握为主,注重检测学生创新意识和思维水平。确立考试是重要教学环节,充分发挥考试的多种功能,摒弃一次考试下定论的不科学做法,坚持平时考核与期末的总结性、鉴定性考试相结合。而且对于不同的课程可以采用不同的考核方式,如采用职业技能鉴定、完成课程项目、编写项目计划等形式代替课程的考核。这样既有利于提高学生的综合素质,又可以培养学生适应不同的需求,增加工作经验。比如程序设计课,可以要求学生既熟练掌握数据库管理系统的基本知识与使用方法,又具有熟练使用一种中文平台及相应数据库管理系统进行数据处理工作的能力,采用平时考核(如作业与实习报告、阶段测验、课程设计等)和鉴定性考试并用,主要考核基本知识、概念的掌握程度和简单的应用能力等。总之,要改变单一指标评价学习效果为多次考核综合评定成绩,树立高职高专实用型人才的素质教育思想,树立全面考核的思想,构建考核方式多样化。

参考文献:

[1]蔡开裕.计算机网络[M].机械工业出版社,2001.

[2]翟轰.高等职业技术教育概述[M].西安电子科技大学出版社,2002.

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关键词:人工智能;计算机网络技术;应用

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)29-0151-02

在当前的社会当中,人工智能是一项应用前景十分广阔的技术,在社会各个领域中,都得到了极为广泛的应用。在人们的日常娱乐、工作、生活当中,人工智能发挥了很大的作用,例如专家系统、智能电器等。智能化科技的出现和应用,使得人们的生活得到了极大的丰富。同时,人工智能的出现,还为我国科技领域的发展进步提供了良好的方向,尤其是在计算机网络技术领域,更是得到了极大的发展和应用。

1 人工智能技术的概念

人工智能指的是对计算机进行应用,以此模仿人类的智能行为和思维过程,从而形成的一门综合性学科。在人工智能当中,涉及了哲学、语言学、心理学、计算机科学等。通过人工智能,对人类的听觉、感觉、视觉、触觉、思维等进行模拟,从而实现人工智能化的机器,帮助人们解决生活和工作中的问题,从而确保人们的安全、提高人们的效率。作为一种新型的智能技术,人工智能目前的发展速度很快[1]。利用计算机系统进行相应的编程,模拟人们的工作和生活环境,从而完成智能化、自动化的系统操作。在产生和应用人工智能的过程中,涉及很多其他的学科,其中,计算机网络技术十分重要,对人工智能的发展方向有着很大的影响。

从某一种意义上来说,计算机网络技术的发展,也是以人工智能技术为基础的。从简单的词义解释、数据运算,转变为智能化人机操作,体现出了人工智能的核心地位。在对不确定信息进行处理的过程中,人工智能具有很大的优势,它能够对系统局部的整体和局部资源状态进行详细的理解,并且对提取的信息进行及时处理,将相关信息提供给用户。此外,在人工智能当中,协作能力也比较强,通过有效的整合资源,在不同用户之间,能够交换信息和资源。在人工智能中,连接了网络管理,从而使网络管理环境得到优化,从而实现降低成本、提升效率等作用。

2 人工智能技术的优势

在计算机网络的应用中,具有实时性、瞬变性、高速性、动态性等特点,因此,应当不断提高管理技术的灵活性和多样性,从而更好地确保计算机网络的稳定性、安全性和高效性。而人工智能技术具有很多方面的优势,因而能够在计算机网络中发挥重要的作用。特别是在对不可知性、不确定性等问题中,人工智能具有较强的处理能力。

人工智能技术,例如模糊逻辑等,对于系统数学模型,无需进行详细的描述,因此,可以将模糊逻辑引入到智能化网络管理中,从而使网络管理具备模糊信息处理能力[2]。这样,能够更加良好的控制和管理这些不可知性、不确定性信息,提高网络系统的效率。协作能力也是人工智能技术中的一个重要优势,随着网络结构、网络规模的不断扩大,在网络管理中,逐渐发生了层次化的转变。上层管理者功过轮询的方式监测中层管理者,而中层管理者也通过同样的形式监测下层人员,因而带来了协作的问题。人工智能中,多的协作分布思维,能够更好的协作各个层次之间的管理。

人工智能的推理、解释、学习能力很强,能够对低层信息进行解释和学习,从而对高层概念和信息进行推理。对于推理的得出的高层概念和信息,进行网络控制和网络管理。对于非线性问题,人工智能能够进行良好的处理,通过对人类智能的模拟,从而解决这些问题。此外,在人工智能技术的应用中,不会占用很大的计算机资源。在人工智能当中,模糊控制法等算法的运算速度十分迅速,能够一次性搜索得到最优解,从而提高了计算机网络技术的处理技术。

3 人工智能技术的应用

1)网络安全管理

在计算机网络技术当中,人工智能具有很多方面的应用,尤其是在网络安全管理当中,应用更为广泛。对于计算机网络技术的安全管理来说,入侵检测具有重要的意义,对于网络安全来说有着十分重要的影响。在防火墙技术当中,入侵检测也是作为核心的部分[3]。通过人工智能技术的应用,计算机网络系统能够更好地发挥出入侵检测功能的作用,从而提高系统资源的保密性、可用性、安全性、完整性。在入侵检测技术的应用当中,主要是通过分类处理数据和筛选采集数据,形成最终的报告,并且将网络信息的安全状态向用户进行实时反馈。在当前的人工神经网络、模糊识别系统、专家系统当中,基于人工智能的入侵检测应用最为广泛。

基于人工智能对传统的防火墙进行改造,形成了智能化防火墙系统。相比于其他的防御系统,智能防火墙应用了很多智能识别技术,例如统计、决策、概率、记忆等方法来处理和识别数据,从而在计算机的运行当中,匹配检查所占用的资源更小,避免对网络有害行为的发现效率降低。这样,能够对有害信息进行更加有效的限制和拦截[4]。相比于传统的防御软件,智能防火墙的效率和作用都要更为良好,能够解决传统防御软件带来的拒绝服务共计的问题,对于病毒的入侵和传播,发挥了良好的抑制作用。

此外,智能型反垃圾邮件系统也是人工智能在计算机网络技术中的另一大应用。通过这种方式,能够有效的屏蔽垃圾邮件,不会对客户信息安全造成影响。通过有效的监测用户邮件,开启式的扫描邮箱当中的垃圾邮件。同时,将垃圾邮件分类信息提供给用户,提醒用户及早进行处理,从而更好地确保邮箱系统的整体安全性。

2)网络管理和系统评价

电信技术、人工智能等方面的发展,推动了网络管理的智能化转变,除了在计算机网络安全管理中的应用之外,人工智能当中的问题求解技术、专家知识库等也得到了充分的应用,从而实现了良好的综合性网络管理。在网络管理当中,由于网络的瞬变性、动态性等特点,产生了很大的工作难题。因此,在现代化的网络管理当中,也逐渐朝着智能化的方形发展。基于人工智能,产生了专家级决策和支持方法,在信息系统管理当中,应用十分广泛[5]。在计算机程序当中,专家系统具有较高的智能性,在某一个领域当中,积累了大量专家的经验和知识,基于此进行归纳和总结,从而形成了资源录入相关系统。通过这种方式,在某个领域当中,汇集了大量专家的经验,从而对该领域当中的相关问题进行处理。因此,在计算机网络管理和系统评价当中,运用人工智能,综合大量专家的知识和经验,建立相应的专家系统,从而在遇到相关问题的时候,能够调用其中的知识,更好地进行网络管理和系统评价工作。

4 结论

人工智能是当前一项十分先进的科学技术,这一技术的产生和应用,极大地改变了人们的娱乐、工作和生活方式。而随着人工智能的不断发展和完善,其在计算机网络技术中的应用需求越来越多,因而实际应用也将越来越广泛。运用人工智能,能够在网络安全、网络管理、系统评价等方面发挥重要作用,从而推动计算机网络技术的更大进步。

参考文献:

[1] 马义华. 人工智能在计算机网络技术中的运用分析――评《计算机网络技术及应用研究》[J]. 当代教育科学,2015(20):9.

[2] 刘健. 人工智能在网络教育中的应用探讨[J]. 计算机光盘软件与应用,2014(6):244-246.

[3] 黄丽萍. 人工智能技术在计算机网络教育中的应用[J]. 计算机光盘软件与应用,2014(10):236-237.

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【关键词】计算机网络 教学分析 教学方法

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)08-0242-01

一、引言

为了适应信息化建设的需要,我市中职学校计算机的相关专业普遍开设了《计算机网络》课程,以培养既精通网络又懂得应用的复合型人才。《计算机网络》课程作为培养计算机网络人才的手段之一,占有重要地位。为了能更好的适应社会的变化,我们需要探索更好的教学模式。根据技校的培养目标,《计算机网络》课程除了要求学生掌握一些计算机网络的基础知识和技能外,更需要注重培养学生实际操作能力。如何达到这个目标,结合自己的实际教学体会,浅谈课程特点及教学中注意的问题。

二、学生分析

1.中职学生生源状况

生源文化基础较差,综合素质较低。随着学习的进一步深入学习,畏难情绪加重,其学习兴趣愈来愈少,来技校就读,受家庭影响,只是为拿毕业证。这类学生在技校生中占到一定比例。

2.心理素质不健全缺乏自信心

技校学生单亲家庭较多。这类学生心理上往往存在着一些心理障碍。他们在以前对学习的认识是很明确的,但是由于其在学习和生活上屡受挫折,在心理上产生了巨大的压力,于是产生了畏难情绪,对自己失去信心。来技校读书,是为了降低学习难度,不敢面对挑战。这类学生人数不在少数,如果我们的教育方法不当,就很容易使他们放弃学业。

下面我们再来看一下教材。

三、对现有《计算机网络》的教材的分析

1.教材内容过时

21世纪的重要特征就是数字化,网络化与信息化,其基础是计算机网络,这就要求教材不仅要讲述目前的主流技术并要反映出最新技术的发展动态,而现在大部分技校还在采用九九年版本的传统教材,大部分内容已经过时,如:同轴电缆、网桥、网关、Novell网等,而比较前沿的光纤、“三网合一”、防火墙、宽带网等网络技术的内容并没提到。

2.理论复杂,概念较多

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透,密切结合而形成的一门交叉科学,所涉及的概念不仅有计算机技术方面的,更有通信技术方面的,所以理论较复杂技校职业学校培养人才的目标应是应用型人才,是动手能力和操作的能力的培养。针对技校生源素质,不应过多强调概念和理论。

3.实践性不强

计算机网络技术主要是实用技术,尤其是网络布线、组网技术、管理技术等必须通过实地观摩考察,亲自动手实践才能掌握。必须让学生掌握网络技术的基本知识和原理的同时掌握计算机网络的基本技能和实操技术。

根据前面提到的情况,提出对教学方法和教学手段的改进。

四、教学方法的改进

1.情景教学培养学生兴趣

情景设置,创设学生当前所学习的内容与现实情况基本相接近的情景环境。把学生引入到需要通过某些知识点来解决现实问题的情景。采用项目教学,以小任务为单位,示范完成任务的过程及项目结果。打开学生的眼界,通过讨论与运用。帮助学生会举一反三,提高学习兴趣,培养他们的应用能力。

2.注重知识的连贯性设计好教学环节

《计算机网络》教材中的概念众多,重点概念要讲清,讲透。例如:OSI参考模型,数据交换等在介绍概念、原理的同时,注重知识的连贯性和实践性,符合学生学习规律,能够掌握通常情况下网络系统的实施和维护,真正做到学以致用。围绕当前学习的知识点,对教材淘汰的知识适当删减,将前沿的知识内容以浅显易懂的方式适当增加。结合技校学生特点设计好教学环节。

3.强调能力训练

技校教学以“培养实用人才”为目的的教学理念。必须确保充足的动手操作实践,尽量避免难懂的网络原理,不要强调太多的理论知识,让学生考虑到电脑的网络硬件与管理软件安装是一个连续的过程,通常简单的几个试验是无法完全弄明白的,可适当增加实习课,以保证教学的延续性。在《计算机网络》教学中实践教学的比例应达到或超过教学过程的一半课时。

五、教学手段的运用

采用现代教育技术进行教学,综合使用多种现代化教学手段,构筑计算机网络课程的现代教学模式,具体包括:

1.阅读和预习学习内容

学生在学习本课程前,应首先理解教学大纲内容,在学习过程中,应根据教材利用网络做好预习。

2.制作多媒体教学课件加强课堂演示

课堂教学以多媒体教学课件为主,配以必要的课堂板书,实物演示,利用多媒体教学课件,可将原来抽象,复杂的协议,工作原理(OSI参考模型,ARP工作原理,路由的建立等)用生动的图像和动画表现出来,使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣。

3.可相应对考试方法进行改革

考核成绩不仅仅是期末理论考试成绩,可适当调整其构成为:实训成绩占40%,平时作业和课堂提问占20%,期末考试成绩占40%。此外考试成绩还与职业资格证书相关联,凡是获得全国计算机等级考试二级网络技术证书的学生适当给与精神奖励;对获得中国计算机软件专业技术资格和水平考试网络工程师,网络设计师资格证的学生予以免试升高职等激励措施。

在实际操作中学习网络的知识、原理、技术、应用。把有关教学资料(教学大纲,教案,习题,实训指导,参考资料,教学课件等)放在校园网上供学生下载或在线学习;让学生在网上做作业;教师提供网上指导和答疑,便于学生在课下自主学习。

4.在教学中采用多种实践教学手段

如案例讲解,实地参观考察,示范教学,实物教学,综合技能训练等。

将学生带到校园网或其它现场进行教学,讲授光纤熔接技术时,教师做示范教学;讲授网络设备和综合布线时,到网络中心机房参观考察。

将授课为主的教学模式改为自学为主的教学模式。上课时只传授课程的基本概念和经常用到的一些操作,以及遇到问题时解决问题的思路。所谓“师傅领进门,修行靠个人”,提倡“精讲多练”,教师在教学过程中,仅仅起到引导作用,而把大量的时间留给学生自己去学习、思考、体会,培养学生在使用计算机的过程中遇到问题能够自己通过帮助系统来解决问题的能力。

六、结束语

21世纪,教育面临着严峻的挑战,也面临着发展和创新的机遇。《计算机网络》课程知识面广,应用普遍,还有很多方面需要我们去研究和探索,需要我们不断创新,逐步培养学生的自学能力,实际动手能力和创新能力。从而培养高素质的符合新时展的人才。

参考文献:

[1]谢希仁,计算机网络(第四版),电子工业出版社,2003.6

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关键词:高职;计算机网络技术;教学改革

1 课程简介

“计算机网络技术”课程是一门实践性较强的专业基础课,在职业高中、中职、高职和本科院校包括研究生阶段都会开设此课程,针对不同的授课对象,教学目标,教学方法,教学手段也迥然不同。高职学生通过学习该课程,掌握计算机网络技术的基础知识、基本理论和基本方法,能合理运用网络技术的思维方式解决实际工作中遇到的问题,高职学生的就业岗位主要面向网络管理和网络工程实施,所以要重点培养学生的组网和管网能力,使学生能达到活学活用,理论联系实际的基本目标,并养成善于观察、独立思考的习惯,同时,通过教学过程中的“项目化过程”的规范要求来强化学生的职业道德意识和职业素质。

“计算机网络技术”课程是大学一年级开设的课程,其前导课程有“计算机应用基础”,后续课程有“CCNA”“网络安全配置”“Linux网络管理”等。对计算机网络专业的学生而言,“计算机网络技术”是计算机网络专业的入门课程,通过该课程的学习可以使学生对计算机网络学科有一个概括性的了解,但不会有非常深入的分析。

2 教学改革方法和措施

随着高校的扩招,如今高职学校入学门槛越来越低,有些学校甚至已经是“注册入学”,所以大部分学生入学成绩不佳,理解力和自学能力弱,对学习枯燥的基本理论和基本概念缺乏兴趣,当学习上遇到困难的时候容易产生畏难情绪,缺乏持之以恒的学习态度,而“计算机网络技术”课程的特点是知识点多而杂,概念非常抽象,晦涩难懂。对于从来没有接触过网络的高职学生,理解这些概念有很大的难度。这就对高职老师提出了更高的要求,老师在教学过程中需要根据教学对象的具体情况进行教学改革。

2.1 对课程内容进行优化

高职院校的人才培养以技能为主要培养目标,理论学习以“够用”为度,增加实用性知识的学习,尽量减少纯理论的学习,对传统的通讯原理,通讯协议等理论性较强的内容进行删减,增加实验环节,加强理论与实践的结合。

2.2 使用项目化教学方式推进教学改革

可以把“计算机网络技术”课程的内容划分为3大模块,对应为3个项目如表1所示。

课程教学以项目形式进行,让师生通过一个总项目的实施来学习整个教学内容。此方法能提高学生的学习兴趣,而以往传统的教学方法,导致学生不容易理解为何要学习该课程内容,所以很难对课程产生强烈的兴趣,项目式教学方法把教学内容融入到项目中,具有更好的实际意义,通过项目化教学可以让学生更加明确学习每一个知识点的意义所在。

项目1组建和配置中小型局域网。

子项目1.1利用硬件组建中小型局域网。

情景1.1.1实地参观网络实训室和校园网管中心,观察并记录机房的硬件设备种类和拓扑结构。

任务1.1.1熟悉网络连接结构,并画出逻辑拓扑图。

情境1.1.2拔出PC机的网线或拔出交换机上某接口的网线,利用网络命令测试网络故障(排错)。

任务1.1.2 Ping和Ipconfig等网络命令的使用。

情景1.1.3实地参观综合布线实训室,认识网络传输介质,当网线使用测线仪检测不通,该如何处理?(排错)

任务1.1.3用压线钳等工具熟练制作网线,会测试网线的连通性。

子项目1.2划分IP地址并能简单配置路由器和交换机等网络通讯设备。

情境1.2.1 s公司现有20名员工,20台计算机,每台计算机需要一个静态的IP地址,请问该如何处理?

任务1.2.1静态IP地址的分配。

情境1.2.2S公司的财务部和工程部之间不能相互访问,请问该如何做?

任务1.2.2在交换机上划分VLAN。

情境1.2.3S公司的路由aA要和其他公司的路由器B进行通讯,请问该如何做?如果路由器A和路由器B之间不能PING通,该如何排错?(排错)

任务1.2.3静态路由和动态路由的配置。

项目2搭建网络操作系统并架设网站中的服务器。

子项目2.1搭建网络操作系统。

情境2.1.1S公司刚买服务器,需要安装操作系统,请问该如何做?

任务2.1.1全新安装Windows Server网络操作系统。

子项目2.2架设网站中的服务器。

情境2.2.1S公司的20名员工,每人_台计算机,相互之间通过网络共享数据,请问该如何做?s公司计算机的IP地址经常冲突,导致计算机不能正常上网,请问该如何做?(排错)

任务2.2.1组建工作组局域网共享资源,安装和配置DHCP协议,DNS域名管理。

情境2.2.2S公司现需要建立公司网站,让互联网用户访问公司网站,需要申请一个公司网址,请问该如何处理?s公司的宣传产品的网站制作好后,需要把网站内容放到服务器,让互联网用户通过网址访问公司网,请问该如何做?

任务2.2.2使用虚拟主机创建网站,利用IIS架设Web服务器。

情境2.2.3S公司现需要把全公司的产品资料上传到一台计算机,同时所有部门需要的资料可以从这台计算机下载,请问该如何处理?

任务2.2.3利用IIS架设公司内部FTP服务器。

项目3:构建网络安全和管理体系。

子项目3.1搭建中小型网络安全体系。

情境3.1.1S公司的计算机遭遇木马攻击,请问该如何处理?(排错)

任务3.1.1网络防病毒系统的设置。

情境3.1.2s公司内部人员A和人员B需要传输加密文件,请问如何使用软件对数据进行加密和解密。

任务3.1.2数据加密技术的实现。

子项目3.2网络管理系统。

情境3.2.1s公司上午8:00-12:00,下午1:30-5:30时间段除销售部以外的其他部门都不能上外网,上QQ,该如何处理?

任务3.2.1ACL访问控制列表的配置。

情景3.2.2S公司为了防止被监控主机任意更改IP地址,如何进行IP MAC的绑定?进行网络流量控制和网页监控,保证工作时间网络通畅,该如何处理?

任务3.2.2使用网络管理工具优化网络性能。

情景3.2.3S公司财务科办公室的一台计算机不能与其它计算机联网。某学校学生宿舍不能访问校园网的WEB站点,上互联网没有问题。(排错)

任务3.2.3如何排除网络故障。

3 教学实施

3.1 项目以小组为单位进行实施

每组由4-5名同学组成,每组推荐1名组长,任务由组长组织进行分配,组员必须服从小组安排。组长轮流充当,组长需要关心每个小组整体工作的进展,及时配合组内其它成员的工作,做到全组工作协作有序。

3.2 辅助教学手段

“计算机网络技术”课程还成功申报了院级网络课程,依托“得实平台”可以编辑课程的基本信息,上传课程资源,导入所在班级名单,设置作业和考试,在平台上进行交流和互动,该平台为学生提供了更为便捷的学习资源,增强了师生间的互动。此外,我院已与思科网院的深度合作,思科网院的在线学习系统为学生提供了很多学习资源。

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随着现代社会经济的迅速发展及科学技术的提高,整个社会已经处于一种名为“大数据”的时代。随着大数据时代的到来,一方面使信息传递和数据共享得到了快速实现[1],但新事物的出现必然是利弊共存的。另一方面计算机的网络安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。对于如何处理安全问题,笔者从“大数据时代”开始写起,介绍计算机网络的发展及计算机网络的安全问题,最后针对相关问题提出解决方案,希望可以对计算机网络的完善有些许作用。

2了解大数据时代和计算机网络的基本概念

2.1大数据的概念以及发展

大数据,从字面意思理解,就是数据信息量大,涉及范围广,即大量的数据流。在实际的生活应用中,大数据通常和云计算联系到一起[2]。众所周知,数据处理的速度及数量失衡是衡量一个技术的重要标准。数据日益大量化是这个时代的特征,因此对数据的处理质量也有很高的要求。1890年,著名的美国统计学家赫尔曼霍尔维斯在人口普查数据统计过程中发明了一种处理大量数据的技术,在全球范围内引起了较大的影响。对中国来说,更是提出了“科技是第一生产力”的号召。因此,利用先进的科学技术处理大数据的目标非常重要[3]。

2.2计算机网络技术的出现以及发展

用专业术语解释,计算机网络技术就是计算机技术和通信技术相结合的产物。而计算机网络是根据共同认可的计算机网络协议,将分散的计算机通过电缆、光纤或卫星技术相互连接起来,实现不同地区、不同时间、不同计算机信息和数据的传递与共享[4]。用现实生活中的例子加以理解的话:网上购物、网上支付、语音视频通话、跨国的语音通话、世界杯和NBA的现场直播、学校内的网上签到技术、网上评教技术、网上预订图书馆位置及卫星导航技术等,数不胜数。网上购物节省了顾客逛街的时间;网上支付实现了转账、消费的及时性;语音视频通话实现了亲人朋友之间零距离的互动交流;跨国通话更是实现了国与国之间的交流与发展;球赛及各种综艺节目的现场直播,犹如身临其境,真真实实传递出现场的热情及氛围;学校内的签到技术可以实现对学生上课情况的及时考评;评教技术的实现有利于加强师生之间的交流,真实的反馈学生意愿,实现教学工作高效有序的开展;网上预订图书馆位置更是实现了资源的充分利用,避免资源的浪费和闲置;卫星导航技术的应用更是大为赞叹[5-6]。以上所列举均是计算机网络技术的现实应用。

3计算机网络安全问题

计算机网络技术之所以成为大家关注的焦点,一方面因为计算机网络技术确实会给大家带来极大便利,另一方面是因为它在带来便利的同时出现了许多问题及。常见的计算机网络安全问题可以总结为以下几点。

3.1计算机网络技术自身存在弊端

虽然计算机技术已经发展了一段较长的时间,但这项技术仍处于不完善阶段,而且需要不断地进行改进,才能更好的服务社会[7]。计算机系统的运行本身就存在一定的漏洞。因此,需要我们借助计算机的操作系统来运行计算机,同时计算机的运行还需要借助一些外部设备和内部系统,如果内部某个系统或外部设备出现bug,会在计算机的运行中体现,进而导致安全问题。而且,在计算机的设计上,对于各种软件网站都是可以接受的,因此在设计上就出现了问题。一旦用户下载的某个软件或浏览的某个网站时带有某种流氓软件和恶意病毒,就会导致计算机出现自身系统崩溃或死机现象[8]。

3.2计算机病毒的威胁

病毒一词或许是人神共愤的,通俗点讲,计算机网络感染病毒就像是人的身体感染病毒一样,其结果可想而知。计算机网络虽然随着技术的进步得到不断完善,达到了一个相对稳定的状态。但是,哲学有云:万事万物都是发展的。计算机网络技术在发展的同时,计算机病毒也在不断的发展,其感染力日益增强,对于计算机的危害程度也越来越强。而且,一些新型病毒的出现,其种类形式多样,会在不知不觉中感染计算机,一旦感染,危害不可估计,不仅导致大量数据丢失,还造成严重的社会危害[9]。而且,病毒具有较强的自我复制能力,当病毒复制到一定的数量之后,会取代计算机自身的正常工作,导致计算机无法正常工作,进而瘫痪。

3.3信息内容的开放性不可避免的会导致安全性降低

在大数据时代下,信息交流和数据共享成为一种潮流。计算机中储存着大量的信息,而这些信息又是公开的,人人都可以获取,所以有些不法分子就会恶意篡改信息内容,使信息内容的安全性大大降低。部分企业和个人没有做好对企业信息的合理保护及个人隐私的保护,使得商业秘密发生泄露,产生不可逆转的损失;而个人信息则被用来冒充顶替,从事各种不法行为。严重影响了市场上的合理竞争及社会治安。

4计算机网络安全的防范措施

针对上述出现的安全问题,提出以下措施。第一,加强计算机自身系统的修复工作。在数据日益增多,计算机病毒日益严重的情况下,使计算机系统不断地更新升级,尤其是计算机的抗病毒能力,这样才能使计算机的运行处于一种相对稳定的状态,进而保证计算机网络系统的安全。第二,用户要加强自身安全意识。在使用计算机方便自身的同时,还要注意自身信息的保护。登录网站时,不要轻易泄露个人信息,也不要轻易相信某些不实的言语,做良好网民。要注意计算机网络系统的日常保养和修复,借助360安全卫士、百度卫士和金山毒霸等杀毒软件,对计算机病毒加以控制。第三,加强对黑客的防范。大量隐藏在信息背后的黑客,利用自身掌握的高端计算机操作能力盗取用户个人信息,所以需加强对黑客的防范。

5结语

大数据时代下,计算机网络技术得到了普遍应用,但是计算机自身存在的问题及用户在使用操作中的不当行为严重威胁了计算机网络安全。为使计算机网络技术更好的造福人类,必须要建立合理的网络治理体系,加强对各大网民的安全意识培养和技能操作,不断完善升级计算机自身系统,加强抵御病毒的能力。实现计算机网络的安全不是一蹴而就的,而是需要国家、社会、技术人员及每位用户的共同努力才能逐渐实现。

参考文献

[1]张森.大数据时代的计算机网络安全及防范措施探析[J].网络安全技术与应用,2018,66(1):55.

[2]田言笑,施青松.试谈大数据时代的计算机网络安全及防范措施[J].电脑编程技巧与维护,2016,23(10):90-92.

[3]高丽娟.探究大数据时代的计算机网络安全及防范措施[J].才智,2015,56(23):73-75.

[4]王菲.关于大数据时代的计算机网络安全及防范措施探讨[J].电脑知识与技术,2017,13(6X):31-32.

[5]冷鹏.试谈大数据时代计算机网络安全及防范措施[J].科学家,2016,45(14):50-51.

[6]边倩.关于大数据时代计算机网络安全防范的措施[J].数码世界,2017,23(10):274.

[7]林财山.简要分析大数据时代背景之下计算机网络安全防范措施[J].电脑迷,2017,85(17):77-78.

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计算机网络是计算机技术与通信技术密切结合的综合性学科,也是高职院校计算机网络专业学生必须掌握的知识。依据高职高专教育的“培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质应用型人才”培养目标,教学内容组织要注重社会需求与教学的关系,体现高职特色。如何使教学达到应有的目的,如何在进行基础理论教学的同时,体现出对应用型人才的培养要求,是教学工作者面临的一个新课题。教学内容的改革最终必须要体现在:以社会需求为指导确定教学内容;注重理论和实践紧密结合;强调能力培养;注重教材内容的先进性和科学性。因此,探索计算机网络课程的教学内容及教学手段的改革之路就显得十分必要。

1我院“计算机网络”教学的历史、现状

北京工业职业技术学院于2002年设置“计算机网络”专业,在制定教学计划时,围绕计算机网络技术开设了计算机网络课程。计算机网络不仅是计算机网络专业的专业基础课之一,而且是电子和通信等相关专业的学科基础课。但多年来,该课程一直延续着传统的教学内容和教学模式:以网络的工作原理为纲、以OSI/RM为主线进行理论教学。教学内容理论多实践少,知识点相对陈旧;教学方法单一,几乎不涉及工程和应用技术,适应面窄,很难跟上专业课教学的发展,达不到学以致用的目的,更不符合高职高专以应用能力为主的人才培养的模式。因此该课程必须以实用为目标、以就业为导向进行教学改革,最要突出其实用性、宽广性。通过几年实践,发现学生动手能力、解决实际问题能力不足。由于计算机网络课程实践性强,为加强计算机网络课程的上机实践环节,建立了计算机网络专业实验室,经过多年的不断建设,网络实践环境得到改善,有效地保证了计算机网络实验课的开设,使学生计算机网络的实践能力明显增强。

2计算机网络课程教学改革的基本构想与尝试

根据高职院校的学生特点)))这些学生的理工科知识基础不是很好,有些学生在中学的时候就有畏惧理工科课程的心理,很多时候他们只是利用计算机来解决一些实际的生活、学习上的问题,而对理论知识的要求却不是太看重。所以在教学内容的组织上要切合这些学生的特点,根据这些高职学生本身的特点进行相应的改革,对有些理论性较强的部分可以根据实际情况,进行相应的删减,对于有些实际应用的部分可以适当的进行增加。对于一些基本的概念、基本的分析方法应该进行保留,从基本概念、基本理论和基本分析方法出发,为日后的其他后续课程的学习打下基础。

2.1理论教学

计算机网络课程基本概念多,内容枯燥,专业术语比较抽象,学生难懂、难学,由于网络专业的学生往往在一入学就开始学习这门课程,加上他们缺乏对工程实际的感性认识,若教学方法、学习方法不得当,很容易导致学生觉得这门课入门难,甚至会出现因畏惧而干脆弃学的心理。因此对教师来说需要认真研究教学方法,采取有效的教学手段,以提高教学的效果。在理论上,大多学生认为计算机网络不过是些概念、理论性的知识,但一接触实际,很多概念又不大清楚,动手能力又差。而教师要在有限时间把计算机网络的概念、原理讲清楚,还要结合实际,殊非易事。那么,如何将知识系统地传授给学生,使其形成整体清晰的表象呢?由于课时少,内容多,计算机网络课程讲解要层次分明,突出重点讲解,对于基本概念,特别是网络协议要讲解清楚,课后留有相关的思考题,而对于非重点则不必多讲,以免使学生感到该课程内容庞杂,不好掌握。在讲解时应有意识地将实际生活紧密联系,将抽象概念现实化,形象生动地讲清楚重要的基本概念,通过和电话网的类比来讲解计算机网络的基本概念和原理,使抽象的概念形象化,激发学生学习兴趣。例如在讲解协议的三要素“语法、语义、时序”时,可以通过两个人打电话为例来说明协议的概念。在通话过程中,打电话双方都遵守了打电话的协议。其中,电话号码是“语法”的一个例子,一般电话由5~8位阿拉伯数字组成,如果是长途要加拔区号,国际长途要有国家代码等等;一方拔通另一方的电话后,另一方的电话会振铃,振铃是一个信号,表示有电话打进,该方选择接电话,这一系列的动作包括了控制信号、响应动作等,这就是“语义”的例子;而一方拔了电话,另一方的电话才会响,然后会考虑要不要接,这一系列事件的因果关系十分明确,不可能没有人拔电话电话就会响,也不可能在电话铃没响的情况下,一方拿起电话却从话筒里传出另一方的声音,这就是“时序”的概念。通过这样的举例,有效地帮助学生更好的理解了抽象的概念。在教学中应经常使用归纳、小结。这样做有利于温故而知新、理出头绪。在归纳的时候,可以包含多方面的内容,比如:其概念是什么、有什么功能、主要解决什么问题、优点和缺点、需要注意的事项等。也可以鼓励引导学生深入思考,深入总结,加强他们对知识的理解。适时的小结与归纳,不但能对基础知识加以巩固,还有助于提高记忆效率。

2.2教学内容规划

(1)在内容设置上,淘汰传统教学中的陈旧内容,以TCP/IP体系为重点,兼顾理论和工程技术,有选择地加入华为、思科等知名网络厂商的最新培训内容和行业前沿技术。教学内容应适当介绍新的技术发展,以开阔学生的眼界。(2)对教材进行多次合理更换、选用,根据网络发展选用教材,更新教学内容,力求反映计算机网络发展的最新情况。2006年我们经过调查实践,选用华为3Com网络学院教材(1,2学期),秉承华为3Com的“专业务实、学以致用”的理念,对网络专业、电子信息专业开展网络技术培训学习,通过一、二学期的学习,使学生不仅能掌握网络技术,而且学习如何利用这些技术进行设计和构建中小企业网络,具备HCNE的备考能力。(3)加强计算机网络课程的教学,先后多次调整“计算机网络”教学内容。参照华为3Com网络教材,从最基本的制作线缆到网络业务应用都精心设计了相关实验。课程经过精心设计,使学生不仅能进行路由器、交换机等网络设备的配置,还可以全面的理解网络与实际生活的联系与应用。学生可以在较短的学时内完成相关内容的学习,便于知识的连贯和理解,可以很快进入到更高一级课程的学习当中。

2.3实践教学

根据高职高专学生的岗位能力的培养目标,侧重实践教学,培养学生的动手和创新能力,突出实用部分。根据制定的实验实训大纲,注意培训学生在计算机网络操作中的实际应用能力和应变能力,为学生今后独立组建计算机网络打下良好基础。(1)注重理论与实践教学合二为一,穿行。比如在让学生认识网线的时候,教学生如何自己制作水晶头;在学习邮局协议(POP)和简单邮件传输协议(SMTP)时,可让学生在WindowsXP环境下,使用MicrosoftOutlook配置POP3与SMTP服务器;在讲DNS时,可让学生在Windows环境中部署DNS服务。通过实验教学,既培养了学生对计算机的操作能力,又使学生掌握科学的学习方法,加深对计算机网络这门课程的原理、理论的理解,激发学生学习的兴趣,培养学生的独立性、主动性、创造性。(2)在实验环节上,采取一些强化和激励措施,争取做到人人动手,人人过关。对于教学大纲规定的实验任务,在实验前,要求学生提交已明确的实验目的、实验任务、设计或确定实验方法、分析或预测可能的困难,为目标的预习提供报告。在实验过程中,教师摒弃了手把手式的教学方式,从引导学生发现问题、分析问题和解决问题的角度进行有针对性的指点,指导学生通过参阅实验指导书、技术文档、相互探讨完成所规定的实验任务,有意识培养和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。实验课后,除了常规的实验报告外,要求学生撰写以实验心得、经验总结为主要内容的实验报告。对于个别实验任务,有意识地模拟实际网络工作环境以培养学生的合作精神和管理能力。(3)在教学实践理念中,并不把它降低到单纯华为、思科等网络产品的介绍和配置、使用以及操作的应用培训课程。虽然理论必须与实践相结合,但要掌握好“度”,不能把教学内容变成网络产品的说明书。重点关注在实际中经常用到的知识,例如,局域网的冲突域概念,在网络建设中十分重要,应该重点讨论;又例如,路由选择在Internet的建设中也很重要,要把概念讲清楚。至于具体的网络产品性能、实验、操作、配置等应用细节则应由与本课程配套的实验课程去解决。

2.4教学方法改革

(1)在理论教学中,拓展了课堂形式,将实验室、校园网作为传统课堂的延伸,在课堂教学之外,增加了实物教学和现场教学形式。例如,在讲解局域网组网的内容时,我们不仅将学生带到实验室中,向学生展示不同的网络组网设备实物,还组织学生去校园网现场进行参观,结合实际网络进行有关的教学活动,这种形式受到了学生的普遍认可。(2)在教学资源上,充分调动各种教学资源。自行开发了优秀课件,通过多媒体强大的图片、FLASH动画,将丰富的教学资源以生动、具体、直观的形式予以展现和对比。例如在进行讲解TCP/IP协议的三次握手原理时,给同学们进行动画演示,使抽象的理论形象化,复杂的过程简单化。提高了学生的学习兴趣,深化了对教学内容的理解。2006年,计算机网络课程被评为北京工业职业技术学院精品课程,在校园网上提供各种教学资源,不仅包括课程介绍、教学大纲、教学进度、教材与教案下载,而且还增加了网上讨论与答疑、网上考试等,同时争取内容时时更新,为学生自主学习提供了更大的时间和空间的选择。(3)培养学生的工程意识。组织学生参观,义务帮助宽带有线接入,给予学生一定的职业尝试,尝试工学结合的培养模式。做到理论知识与网络技术实践紧密结合,使学生身临其境,提升就业竟争力,激发网络专业知识的学习兴趣,从而达到学生对课堂所学理论和知识的理解和掌握,使学生一毕业就能迅速适应岗位的需要。

2.5考核评定

在传统的教学模式中,本课程一般都采用期末闭卷理论化笔试,总评成绩以期末考试成绩为主。这容易导致学生平时不认真学习,不认真做实验,期末死记硬背搞突击。针对以上缺点,我们采取了灵活的考评手段:平时上课考勤,占总成绩10%,有效地保证了学生到位听课;课后作业练习等都登记评分,老师根据作业完成情况给成绩,成绩按10%记入总评成绩;对于实习实训,严格对学生进行考核,实验成绩按25%计入总评成绩;期末考试可根据实际情况采取闭卷考试或一页纸考试,按45%计入总评成绩。实践表明,以上制度促进了学生平时学习的积极性,提高了参与实践环节的主动性。

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关键词:高精尖信息产业;计算机网络;课程群

0.引言

计算机网络是计算机技术、通信技术紧密结合并不断发展的产物,它的理论发展、应用水平及产业发展直接反映了一个国家信息化技术的程度,其关键核心技术是体现国力的重要标志之一。随着互联网+、物联网及云计算的发展,计算机网络扮演了越来越重要的角色,因此,计算机网络是一门理论性、系统性和实践性都很强的课程。结合首都城市战略定位的高精尖产业发展,如何设计计算机网络教学内容以清晰表达计算机网络技术最基本的工作原理以及研究问题的基本方法,提高本科生对计算机网络课程的全面理解和认识?针对本科生的知识结构,如何设计本科计算机网络课程群以满足计算机网络人才和产业的需求?这些问题是笔者思考的主要出发点。

1.高精尖信息化人才形势

信息化人才包括信息产业人才与信息化应用人才。信息产业人才,主要指第一信息部门就业的信息化人才,包括信息技术产业人才(即电子信息产业人才含制造业和软件业人才、信息技术服务业人才含通信运营业人才、计算机技术服务业人才)和信息服务业人才(即信息专业人才、信息咨询服务业人才、介于信息服务业与信息技术产业之间的互联网服务业人才)。信息化应用人才,主要指第二信息部门就业的信息化人才,包括第二信息部门专业信息技术人才(如传统行业信息中心技术人员)、信息管理人才(如企业CIO)与信息技术应用人才(拥有信息化素质的普通员工)。

高精尖信息化人才是指从事集成电路、自主可控信息系统、云计算与大数据、新一代移动互联网4个属于新一代信息技术领域的专项高级运营、研发、设计等方面的人才。

目前,高精尖信息化人才面临的主要挑战是人才结构不合理,缺乏代表产业制高点的创新前沿产品,现阶段应突破国内产业短板并生产满足国家战略需求的关键核心产品,因此急需代表制造业服务化的集成服务产品的高端技术复合型人才。

2.高精尖产业背景下计算机网络课程教学内容的改革思路

计算机网络课程的教学内容设计取决于当前新一代信息技术领域中具有前瞻性、先导性的重大技术,它们是高精尖产业发展的重要基础,代表未来科技和产业发展的新方向,体现知识经济对社会具有全局带动和重大引领作用的产业,是国家高技术创新能力的重要体现;同时,也是企业作为创新主体所关注的重大技术及其应用。

计算机网络课程教学内容设计应符合以下几个主题:

(1)专业定位和高端技术复合型人才的培养目标。

(2)《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中提出的新一代信息技术领域,即信息技术正在纵深发展并深刻改变人类的生产和生活方式,未来应以建设宽带、融合、安全的信息网络设施为基础,推进“三网”融合,促进物联网、云计算的研发和示范应用与推广。

(3)“互联网+”相关技术与应用。“互联网+”是创新2.0下的互联网发展新形态、新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果,它代表一种先进的生产力,推动经济形态不断发生演变,从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。

(4)工业4.0和《中国制造2025》涉及的核心技术与应用。新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革,形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点。工业4.0和《中国制造2025》包含由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化产品与服务生产模式。

目前,许多高校计算机网络课程的授课思路依然沿袭数年前的传统授课顺序:在介绍网络的基本概念与发展历程之后,引入开放式系统互连模型OSI或TCP/IP,然后“自底向上”地分别介绍物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层各层的协议原理及数据元结构。值得注意的是,学生在接受计算机网络课之前,已经对大多数网络应用服务相当熟悉,甚至包括在计算机基础课程中涉及计算机网络的相关内容,而“自底而上”的教学方法将学生从较为抽象的网络概念与体系结构直接引入物理层、数据链路层、网络层等协议分析中,容易使学生产生理论枯燥、与实际脱节的感觉,许多学生直到学期末才明白网络体系结构以及协议的真正含义。因此,近年来国内外许多大学的计算机网络教学开始采用“自顶向下”的授课思路,使学生及时从感兴趣的具体网络应用逐渐进入相对抽象的底层实现,取得了比较好教学效果。然而,无论是“自底向上”还是“自顶向下”的授课方法,都采用了传统网络分层的纵向思维,缺乏对网络整体性和Intemet精髓的理解,同时缺乏对下一代网络及其融合的认识。

我们知道Internet的精髓是“IP OVEREVERYTHING.EVERYTHING ON IP”以及多学科交叉融合。基于该精髓,在教学实践过程中,我们提出了层次化模块教学模式,把计算机网络分成通信子网、资源子网以及TCP/IP 3部分,然后从管理的角度讲解网络管理和安全。这种教学模式既灵活,又便于学生理解,更能体现网络的统一性和整体性以及网络概念的理解;同时,在教学内容上强调讲授计算机网络基本概念、体系结构和基本协议原理以及掌握目前互联网的工作原理的基础性,不断结合计算机网络技术发展,更新教学内容,注重对下一代互联网体系结构IPv6协议新内容的讲解以及强化对网络核心的路由和交换问题的讲授,更好地体现基础理论与前沿研究的结合。

3.面向高精尖产业背景下计算机网络课程群建设思路

3.1计算机网络课程群建设原则

(1)充分依托北京高等学校高精尖创新中心和国家级大学生人才培养基地的建设,以网络人才需求为导向,将教学团队的建设、校企合作、校内外实训以及职业素质拓展训练与计算机网络课程群建设结合起来,贯穿实践能力与创新意识培养的全过程,有效形成网络人才培养的生态环境。

(2)注重基础理论教学,拓展专业基础。

(3)科学思维和科学素养的培养。

(4)扎实的学科专业基础。

(5)课程标准化、短学时、系列化,突出地方服务和应用需求。

(6)强化综合课程设计,突出创新实践活动,体现研究型学习的内涵和特征。

(7)加强师资队伍建设,形成政、产、学、研立体化的师资队伍。

3.2计算机网络课程群体系

应从计算机网络技术知识模块的性质、主干课程和核心课程、课程体系以及课程群的培养目标出发,结合高精尖信息化产业发展,重点推动关键核心技术,实现重大突破和当前新一代信息技术领域的重大需求,构建如图l所示的计算机网络课程群体系,实现4年不间断的计算机网络课程体系。

篇10

关键词计算机网络教学 实验教学 教学模式 课程内容

中图分类号:HG642文献标识码:A

1 引言

计算机网络是高等院校计算机专业开设的核心专业课程之一,计算机网络课程在整个学科中的重要地位以及影响社会经济发展的现实意义已经成为不争的事实。它是现代通信技术与计算机技术密切结合的产物,是一个集应用性、实践性、综合性于一体的专业课程,其教学与实践环节不仅是对学生所学有关计算机基础理论的深化和补充,对于培养学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力,也起着非常重要的作用。为了适应社会的发展和计算机网络技术的需求,必须培养具有一定理论水平的实践操作人才。以往重理论轻实践的教学模式已经不能适应当今社会的需求,必须整合课程资源,构建新的实践教学环节,创建新的实践教学理念。

2 计算机网络课程存在的问题

2.1 重视理论,忽略应用

教育界普遍存在着重视理论,忽略应用的观念,这种从理论到理论的学科体系缺少与实际应用相结合的实例和实用知识。受这种观念的影响,实验教学在高校课程体系中一直处于从属地位。无论是实验管理还是实验项目的设置,都没有得到足够的重视。按这种课程目标来进行教学,会丧失网络专业的职业教育的特点。一些院校由于场地、设备、耗材、资金等现有条件的限制,缺少与理论教学紧密配合的必要的实验环节,因此学生实际动手的机会很少,很难将抽象的理论知识与实际网络环境结合起来。

2.2 认识不足,缺乏实践

一直以来,人们观念中的计算机网络实验主要是验证性实验,实验课依附于理论教学,实验内容不系统,随意性大,形式松散,结果使学生普遍存在理论与实践脱节,不少学生修完了课程,拿到了高分,但对于计算机网络的理论知识认识并不深刻,尤其在实际应用中不能学以致用。计算机网络是一个特殊的领域,当前并不是每个教师都具备了设计、管理大型网络的经验和能力。没有参与过大型网络组建、管理的教师,必定缺乏对大型网络形态和网络设备的感性认识,导致教学中理论与实践相脱离。

2.3 资金有限,设备短缺

由于学校资金有限,造成计算机网络实验所需的软件和硬件短缺。加上缺乏综合性、设计性的实验,学生无法完成大规模的网络试验。网络实验的学时数太少,学生缺少实践机会,动手能力差。有些学校计算机网络课程的理论课和实验课学时的比例仍存在很大的不合理性,课程的理论课和实验课学时的比例是3:1,这就造成学生理论知识学了很多,但上机实践时间不足,没有真正达到实践的目的。

3 计算机网络课程教学策略探讨

为了适应现代社会经济发展对网络技术人才的需要,必须打破传统的计算机网络原理课程的教学目标和人才培养体系,建立起一套行之有效的计算机网络的教学体系、模式和方法。

3.1 整合课程资源

计算机网络课程教学的关键是计算机网络的基本原理。具体地说,就是要把计算机网络的体系结构讲清楚,所以课堂教学应侧重基本概念的传授,以分析、比较为先导,合理设计教学内容,改变已有教学大纲中重点课程的理论分布比率,去掉部分过难的知识环节,突出重点。在进行计算机网络课程教学时要求学生能够掌握网络的核心理论。在教育部相关专业计算机网络课程要求的基础上,针对中小型网络职业岗位对人才的计算机网络基本知识、能力、素质的具体要求,进行课程整合,将原来的“计算机网络原理”、“计算机网络实用技术”、“局域网技术”、“Internet实用技术”整合为“计算机网络技术基础”。这样即丰富了教学内容,又增强了网络教学的时效性,同时也更能激发学生的学习兴趣,开拓学生视野。

3.2 改革教学模式

根据教育部的有关意见,在教学方法、教学手段上大胆尝试、改革,因材施教,提倡启发式、讨论式的研究型教学方法,结合课程特点,把课程讲授和工程实践相结合,减少验证性实验,增加设计性实验,开放专业实验室;充分利用多媒体、网络等现代化手段,扩大信息量,提高教学效率。随着网络技术发展迅速,课程内容更新快,课程内容综合性、实践性强,使学生学习难度大。同时,教学时间相对不足,学生数量不断增加,学生的基础差距比较大,教学形式单一,教师数量不足,水平不一,既不能指导学生进行个性化自主学习和协调发展,又不能很好地注重培养学生的实践能力和新思维,这不但使教学效果难以保证,而且更难以适应社会和网络技术的发展需求,为此,我们在教学过程中,可采用多种教学方法,以适应不同阶段的教学过程。理论教学以必需、够用为度,实验教学主要是深化对理论和设计部分内容的理解;专门进行网络的综合课程设计。

3.3 注重实践教学 (下转第59页)(上接第57页)

“计算机网络”课程由理论和实践两部分组成,网络实验尤为重要。只有通过理论与实践相结合的培养模式,才能让学生真正掌握网络原理,从而具备规划、实施、管理中小型企业网络的能力。“计算机网络”课程应该在注重基本理论的同时,注重实验内容的教学。实践教学坚持以能力为本位的设计原则,倡导以学生为主体的教育理念,把提高学生的技术应用能力放在重要位置,根据计算机网络实践性强的特点,实践教学在课程体系中所占比重应达到或超过50%。

3.4 改革考核方式

为了加强学生自学创新和实践动手能力,要对考试方法进行相应改革。传统的考核方式只是让学生死记硬背原理与理论。针对这种情况,可以采取理论考试与实践考试相结合的办法,要使实践考试的成绩在总成绩中占到主导地位。理论考试考察的是最基础的网络原理,实践考试考察的是学生应用网络知识的能力。这种考核方式可以激励学生的学习热情,也可以为优秀学生提供施展创新能力的机会。既让学生重视基础理论的学习,又使他们掌握了一些必备的网络原理和理论,同时还进行了理论联系实际的操作,掌握了比较重要的操作技能。

4 结束语

随着网络技术的高速发展,在“计算机网络”教学中,理论联系实际显得十分重要。综合性实验和设计性实验是培养学生独立工作能力的重要途径,并能为学生主动学习、独立研究和全面发展提供空间。“计算机网络”的教学目的是培养学生具备高级层次的网络技能,理论教学和实践教学都是十分重要的。如果理论知识欠缺,会严重影响到学生以后实践能力的持续增长,而实践技能欠缺则会使学生对理论知识的理解止于表面,面对实际问题时力不从心。在这种情况下,如何搞好计算机网络课程的教学,提高教学质量,为社会培养出既具有丰富的理论知识,又具有较高的分析、设计、开发、管理与应用开发技能的网络人才,是一个迫切的研究课题。我们将继续努力推动计算机网络教学水平的提高,以满足社会对计算机网络技术人才的需求。

参考文献

[1] 刘海雄.高校《计算机网络》教学模式的量化研究[J].青海大学学报,2005(2):84~87.

[2] 龚巧华.计算机网络课程的实验教学探索[J].电脑知识与技术,2006:205~206.

[3] 李秀娟.计算机网络课程的教学研究与实践[J].郑州工业高等专科学校学报,2004,(2):53~54.