計算機網絡技術研究方向范例6篇

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計算機網絡技術研究方向范文1

[關鍵詞]計算機網絡技術研究型教學創新能力

[作者簡介]于麗(1971-),女,內蒙古興安盟人,天津師范大學教育學院教育技術系,講師,碩士,研究方向為網絡與多媒體技術應用。(天津300387)

[基金項目]本文系天津師范大學教育基金項目“教育技術專業網絡實驗課程體系的設計與研究”的階段性研究成果。(項目編號:52WQ57)

[中圖分類號]G642.4[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)20-0090-02

研究型教學與研究型學習是我國當代高等教育發展的必然趨勢,它以培養大學生創新精神和研究能力為目標,為學生具備自學能力打下堅實基礎。文章結合“計算機網絡技術”課程的特點,探討如何有效地將研究型教學引入該課程,以充分調動學生的學習積極性,并培養學生的創新能力以及科研能力。

一、研究型教學的意義

目前國內高校在創新教育方面仍存在著一些問題,如教師的教學過于重視知識的傳授,對學生創新能力的培養不到位;教學知識與社會生產實踐脫節,無法調動學生的學習積極性與主動性;在考核體系中只注重對知識的考核,而忽略對實踐創新能力的考核等。因此,以培養學生創新精神和研究能力為目標的研究型教學,已經成為我國高校教育改革的趨勢。在高校課程教學中引入研究型教學,既可以充分調動學生的學習積極性,也有利于培養學生的創新能力,使他們不僅成為適應社會的人才,更能成為改造社會的人才。

二、“計算機網絡技術”課程改革的必要性

“計算機網絡技術”是計算機技術與通信技術相互滲透、密切結合而形成的一門交叉科學,它的應用已經遍及社會生活的各個領域,對當代社會的發展以及人們的工作和生活產生了深遠影響?!坝嬎銠C網絡技術”作為計算機相關專業學生必修的核心課程之一,在整個學科中有著極其重要的地位。

“計算機網絡技術”的教學目標大致可以分為三個層次:網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師和網絡相關科學研究。其中,網絡基本應用的目標是掌握“計算機網絡技術”的基本概念和知識,具有熟練使用計算機網絡和簡單網絡故障維護的能力,這是現代人才都應具備的基本素質。網絡管理員與網絡工程師是培養掌握網絡集成、網絡管理與安全、網絡編程等技能,并專長于其中某一項的專業技術人員。這一層次的人才,既要具備較好的理論知識,又要充分與社會生產實踐相結合,理論與實踐的緊密聯系是培養該類人才的基本策略。

高等教育中的計算機網絡技術課程涉及大量基礎理論、基本模型,還要與當前的工程經驗和工程實踐密切結合,為社會培養既具有較高理論基礎,又具有較強動手能力的網絡應用技術人員。然而教學方法單一,學生課堂參與度低;課程講授過分重視確定性、陳述性和記憶性的材料,忽視原理性、策略性、創造性知識教學;教學內容與實踐脫節,實驗教學環節薄弱等問題長期存在。學生總體的感覺是教學內容過于抽象、空洞,知識陳舊無法調動學生的學習積極性和研究的主動性,不利于學生綜合能力和創新能力的培養??梢?,對“計算機網絡技術”課程進行教學改革十分必要。

三、“計算機網絡技術”課程中實施研究型教學的方案

(一)在課堂教學中注重改善教學方法與教學手段

在多年發展的基礎上,“計算機網絡技術”課程已經具有自身比較完善的知識體系,基礎理論知識相對成熟,在教學內容中的基礎理論知識的選擇上應該兼顧新興技術。例如,當前在計算機網絡技術中廣泛應用的工業標準是TCP/IP協議棧,而OSI參考模型對計算機網絡的發展具有指導性的意義,卻沒有被廣泛應用,因此,只需要選擇介紹其特點和網絡體系結構的意義就可以了。

在教學方法上,重學術深度,即教學內容深層次的內涵,而不是教學難度。追求教學深度,可以幫助學生加深對基本教學內容的理解,激發學生的鉆研精神和創新精神。挖掘教學深度可以從以下幾個方面展開:

一是從“計算機網絡技術”課程的發展歷史挖掘基本教學內容的深度。在教學過程中,引入與教學內容相關的科學發展史以及相關的人物故事,以激發學生的鉆研精神。例如,講到分組交換技術對計算機網絡發展的重大意義時,強調分組交換技術的提出以及當時多個科研隊伍的研究狀況,可以突出人物Leonard Kleinrock,當時他是麻省理工學院(MIT)的一名研究生,第一個分組交換技術的公開工作者。通過這種方法告訴學生,在計算機網絡技術發展的歷程中,有很多在校大學生都參與到其中來,并取得了巨大的成就,激發學生的學習積極性及鉆研精神。

二是從“計算機網絡技術”課程的基本理論挖掘教學深度。計算機網絡技術的一些概念,看似簡單,實則內涵豐富,要引導學生從更深刻的層次上分析和理解這些內容,就有可能使學生創造性地應用這些概念。例如,介紹OSI參考模型時,可以介紹其三級抽象的內涵和意義,以及對計算機網絡技術發展的貢獻,以鼓勵學生在具有相關技術能力的基礎上,進行計算機網絡技術體系結構的研發工作,以提高包括網絡安全性等內容在內的網絡技術服務質量。

三是從“計算機網絡技術”課程的實例出發,分析挖掘基本教學內容的深度。當今社會,計算機網絡技術與生產實踐密切相關,網絡技術的一些概念、原理看起來枯燥無味,單從講授方式入手很難引起學生的興趣,如果在講解這些內容時引入相關實例,對典型的案例展開分析、討論和評價,學生看到了相關理論活生生的應用,他們的學習積極性和主動性就能夠被充分調動起來。例如,講到ATM技術時,引入早期某高?;ň拶Y建設ATM校園網,但沒有被廣泛應用的案例,從中分析ATM網絡的特點和實現技術,這樣從生動的案例分析展開知識的講解,體現了知識與現實的相關性,使學生在掌握了基礎知識的同時,更有了一定的實際應用經驗。

在教學手段上,還要大量輔助以多媒體教學手段,通過圖片、視頻、動畫等方式展示教學內容。尤其是利用動畫技術,可以將抽象復雜的教學內容和工作原理以直觀的形式展現出來。例如將數據包在發送方的各層封裝過程以及接收方的依次解封過程,利用動畫方式演示出來,既形象生動,又容易理解和記憶。為了便于對知識點的理解,在教學過程中可以輔助使用各種相關工具。例如,借助Iris工具,可以捕捉并分析各種數據包結構,學生在該軟件的幫助下,可以看到MAC幀、IP數據報、TCP報文等相關協議數據單元的內容和結構,這對學生理解和掌握網絡協議提供了幫助。

(二)布置課外學習任務,完成知識擴展

長期以來,教師作為知識的傳播者,是學生獲得知識的唯一來源。而研究型教學就是要鼓勵學生在學習中研究,在研究中學習,鼓勵學生不要滿足書本上的知識,而要研究和掌握書本上沒有的知識。因此,在教學過程中為學生提供基于課程教學內容而又略高于教學內容的資料和獲取資料的各種方法。這樣既拓展學生的知識面,又培養學生搜集資料,閱讀文獻的良好習慣。

(三)設計綜合實驗,培養學生創新能力

“計算機網絡技術”課程是一門應用性很強的學科,因此要格外重視實驗教學環節,它不僅是理論教學的深化和補充,更是培養學生綜合運用所學知識,解決實際問題的重要環節。在試驗教學改革中,要從傳統教學模式下的告訴學生“只能做什么,不能做什么,結論是什么”,改變為讓學生去思考:你能做什么?怎么做?結論是什么?即讓學生去思考,讓學生去根據現有條件,自主設計實驗。計算機網絡技術實驗分為三個層次:

第一層次為基礎實驗,其中多為驗證性實驗,驗證網絡技術的相關原理。傳統的驗證性實驗,是先告訴學生本次實驗要驗證哪個理論,實驗的步驟是怎樣的。實驗沒有懸念,也就沒有吸引力,不能激發學生的學習興趣。如今同一實驗,并不提前告知學生要測什么,只是設計了實驗的多組數據,讓學生去思考、去實踐,并對實踐結果進行比較,最終得出相關結論。例如,在驗證子網掩碼作用的實驗中,設計多組實驗數據,讓學生去實踐、去思考,最后總結歸納出子網掩碼對子網劃分的作用。

第二層次的實驗是擴展性試驗,這類實驗可供學生選做,以拓展學生的實踐技能。擴展性試驗主要包括網絡安全、網絡管理、網絡工程等相關方面,這就要求學生在完成此類實驗之前,必須完成相關知識的積累和學習。而這類實驗多從生活和生產經驗中來,不同的學生在不同的生活實踐中獲取的不同方面的網絡知識,在這里都可以進行驗證。同時,學生有意義的經驗也會被收錄,補充到擴展實驗中來,從而實現隨時補充隨時更新的有效機制。

第三層次的實驗是綜合設計性試驗。此類實驗,教師通過提出問題、創設情境,鼓勵學生思考并形成有效工作團隊,自主設計實驗。例如,給出某公司對網絡的設計要求,要求學生針對用戶需求和實際投資,自行組織團隊,進行網絡的硬件設計和虛擬實施,并開發相應的軟件系統,以滿足公司的業務需求。在團隊進行網絡設計的過程中,教師可以擔當顧問的角色,以協助工作組有效展開工作。通過這類實驗,鼓勵學生主動參與、主動實踐、主動思考、主動探索,在探索中發現問題、解決問題、摸索學習方法、積累實踐經驗,從而培養學生的創新能力,使學生整體素質全面提高。

(四)課程考核注重刺激思維,鼓勵創新

研究型教學的考核方法主要是考核學生靈活運用基本概念、基本理論的能力,分析和解決問題的綜合能力,以及創新思維能力。課程考核可以從以下三個方面進行:一是隨堂測試。為了鼓勵學生參與課堂教學、課堂討論,鼓勵學生積極思維,每章結束后進行隨堂測試,既考核平時作業的掌握情況,又提供了另一種形式的師生互動。二是實踐研究論文。主要是考核學生綜合運用知識的能力。學生在完成實踐任務后,提交相關研究論文,并進行評審和答辯,答辯成績計入期末總成績。三是綜合測試。在課程結束后,進行課程綜合考核,以考查學生的能力水平和知識掌握程度。

幾年來的教學實踐證明,在“計算機網絡技術”課程教學改革中,應用研究型教學得到了廣大學生的肯定,使得學生在“計算機網絡技術”課程的學習中充滿了挑戰和興趣,學生的團隊意識不斷增強,綜合能力有了很大的提高。隨著計算機網絡技術的飛速發展,“計算機網絡技術”課程的教學也應該越來越緊密地聯系社會生產實際,在探索中不斷推陳出新,為培養高素質、高能力的新一代應用型人才而努力。

[參考文獻]

[1]王付山.大學生創新能力培養漫談[J].中國科技信息,2009(18).

[2]劉贊英,王嵐,朱靜然,等.國外大學研究性教學經驗及其啟示[J].河北科技大學學報(社會科學版),2007(1).

[3]趙莉,黃春暉.基于Moodle的高校研究型教學設計[J].信陽農業高等??茖W校學報,2009(9).

計算機網絡技術研究方向范文2

關鍵詞:計算機 網絡風險 安全防護 

中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)01-0000-00 

目前已經進入到信息時代,這樣便在很大程度上推動了計算機網絡技術的進一步發展,但同時也對安全防護技術提出了更為嚴格的要求。計算機網絡環境中存在大量風險,如病毒、黑客以及網絡攻擊等,很容易造成信息泄露,危害人身財產安全。因為提高計算機應用的安全性,必須要做好各項網絡風險的分析,加強安全防護技術的研究,爭取不斷提高網絡運行安全性。 

1計算機網絡安全特點 

計算機網絡運行為開放式環境,這樣就很容易受到各項因素的影響,如常見的網絡病毒、木馬、計算機蠕蟲等,同時還會遭受網絡攻擊,通過不正當行為非法獲取個人信息,造成信息泄露,增加了網絡運行風險。另外,在用戶操作時,經常會因為失誤或者好奇而進入錯誤網站,該網站然后通過第三方特殊軟件,進入到用戶者電腦竊取機密信息,造成信息泄露。為提高計算機網絡技術應用綜合效果,必須要針對常見安全風險進行綜合分析,采取一系列措施,進行硬件與軟件防護。對于計算機網絡安全防護來說,需要具有保密性、完整性、可用性以及可控性等特點,即所用安保防護措施可以最大程度的提高計算機網絡環境保密性,數據在未經授權的前提下,不能進行再編輯,并且在存儲或傳輸工程中不會出現破壞或者丟失等情況,同時還需要對信息內容以及傳播渠道具有控制能力[1]。 

2計算機網絡安全防護技術分析 

2.1 防火墻防護 

防火墻是計算機網絡安全防護常用方法之一,主要就是在計算機網絡與網絡安全域之間構建一個一系列部件的組合,作為網絡安全的第一道防護屏障,對提高計算機風險抵抗力具有良好效果。并且與其他防護方法相比,此種方法電腦管理者可以實現自動控制,是管理人員對電腦內部用戶訪問外界網絡的唯一權限。對于防火墻來說,其具有一定的網絡攻擊抵御能力,因此在設計時可以對電腦防火墻進行系統整體升級,避免木馬病毒進入電腦,來確保信息數據的安全性。 

2.2加密防護技術 

信息加密已經成為計算機安全防護的主要技術之一,如常見的RSA、DES等。在進行信息加密時,可以根據DES算法隨機選擇功能來確定DES密鑰,并通過此種算法來對信息原文進行加密,最后利用密鑰完成加密信息的破解,完成信息的訪問需求。并且,加密防護技術還可以應用于計算機節點信息,來提高節點信息的安全性,端到端加密方式可以保證信息傳輸均以密文形式進行,有效降低了外界風險因素的影響。 

2.3 網絡訪問控制 

計算機網絡運行時,如果進行數據信息的遠程傳輸,在不采取任何防護措施的情況,會為木馬病毒提供訪問計算機的途徑。為提高計算機網絡防護安全效果,因此需要在對防火墻升級基礎上,做好網絡訪問控制技術的研究。即對路由器進行控制,來提高用戶局域網運行安全性?;蛘呤菍τ嬎銠C內文件信息設置訪問權限,在權限驗證通過后才可訪問文件,來避免病毒對文件信息的破壞與竊取。 

3計算機網絡安全入侵檢測技術分析 

3.1 檢測方法 

目前所應用入侵檢測技術,根據其應用范圍可以分為主機型、型以及網絡型三種,而以入侵技術為依據,又可以分為異常入侵檢測與誤用入侵檢測兩種[2]。第一,異常檢測模型。主要檢測與可接受行為之間存在的偏差,如果將行為定義為可接受性,則確定不可接受對象為入侵。檢測時需要對正常操作特征進行總結,如果用戶出現與正常行為相差較大的情況則認為存在入侵。第二,誤用檢測模型。主要檢測與已知不可接受行為之間的匹配效果,對不可接受行為進行定義,這樣一旦遇到可以匹配的行為便會發出告警。對非正常操作行為特征進行收集,并建立相應的特征庫,在監測用戶以及系統行為與特征庫信息匹配時,則可以斷定存在入侵。 

3.2 風險檢測過程 

3.2.1收集信息 

首先需要對用戶活動、系統網絡等數據信息進行全面收集,此環節工作通過設置在不同網段傳感器以及不同主機來完成,主要包括網絡流量、網絡日志文件、異常目錄與文件變更以及異常程序執行等。 

3.2.2分析信息 

待收集完各項系統運行以及活動數據信息后,將其全部輸送到檢測引擎。檢測引擎駐留在傳感器中,通過模式匹配、統計分析以及完整性分析等方式,來完成所有信息的分析[3]。在檢測工程中一旦發現存在誤用模式,則會向控制臺發送告警信號。 

3.2.3結果處理 

控制臺接收到告警信息后,根據預先定義的響應方案采取相應措施,如常見的終止進程、配置路由器與防火墻、改變文件屬性以及切斷連接等,確保系統運行的安全性。 

4結語 

計算機網絡安全現在已經成為重點研究內容,不僅僅需要安裝常規殺毒軟件,更重要的是要進行安全防護技術的研究與應用,提高計算機對網絡風險的抵抗能力。目前已經有更多安全防護技術被應用到計算機安全防護中,但是還需要繼續做好技術性研究,爭取不斷提高網絡運行安全性與可靠性。 

參考文獻 

[1] 邊云生.計算機網絡安全防護技術探究[J].電腦知識與技術,2011,31:7603-7604. 

[2] 孫嘉葦.對計算機網絡安全防護技術的探討[J].計算機光盤軟件與應用,2012,02:93-94. 

[3] 劉靜.計算機網絡安全防護技術研究[J].計算機光盤軟件與應用,2012,22:73-74. 

計算機網絡技術研究方向范文3

關鍵詞:計算機網絡 意義 維護技術 

中圖分類號:TP309.5 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)01-0000-00 

隨著計算機的普及,人們的生產生活有了巨大的改變,在生活中,人們可以利用計算機網絡進行自主學習;在生產中,計算機信息化建設在各個工程建設中都揮發的巨大的價值;在企業中,網站的建設工作更是為企業做了廣泛的宣傳,實現了企業經濟效益的提高。但是在計算機網絡技術維護中還存在著較多的問題,為了進一步實現計算機的實際應用,維護技術研究工作需要進一步加強。 

1計算機網站維護的重要意義 

計算機網站是針對個人和企業進行信息宣傳和信息獲取的途徑。在計算機普遍存在的今天,報紙、海報、新聞等宣傳形式已經在時效上失去的優勢,而計算機網站的宣傳能夠對企業和個人的信息進行實時的更新,保證人們能夠在第一時間了解相關信息,從而有利于企業的文化推廣和經濟建設,也有利于人們知識和信息的獲取?,F如今,計算機網站已經成為了個人之間,企業之間以及個人與企業之間的交流平臺,因此加強網站的信息修改和維護工作相當必要。由于網站具有強大的開放性,相關人員在具體的操作中很容易感染木馬病毒,在外信息的泄露,對于企業和個人的安全隱患造成威脅。因此,必須加強網站的信息維護技術,保證企業和個人的安全,同時也促進計算機技術的普及應用,促進全民的信息化建設與進步。 

2計算機網站維護技術分析 

對于計算機網站的維護工作而言,不僅要及時的將網頁顯示的信息進行更新,需要對網站內的各個條目進行控制與管理。此外,還應做好網站的宣傳與拓展。一般情況下,對于計算機網站的維護技術,主要涉及如下幾個方面: 

2.1豐富網站的信息量 

一個企業和個人的形象在網頁中能夠很好的體現出來,那么網站網頁的建立效果和維護的技術就是關鍵性所在。網頁的建設是計算機網站的基礎部分,在這其中必須對企業文化、企業相關信息和個人動態等進行及時的維護,將企業先進的理念、社會活動、個人風采展示等作出照片、視頻和鏈接等相關展示,豐富網站的信息量,讓瀏覽者能夠在輕松和直觀的狀態中對信息進行獲取,實現利用計算機網站對企業和個人形象的全面展現,從而提高網站信息量,提高企業和個人的可信度,實現個人機遇和企業經濟效益的提高。 

2.2建設網站在線管理技術 

瀏覽網站中我們不難發現,目前很多較大型的企業都進行了網站的在線管理技術,通過在線答疑,瀏覽用戶可以和企業的內部人員進行實時的溝通,例如:在醫院的網站中,瀏覽者可以根據病情的描述與在線管理人員進行初步的探討,并針對病情進行初步的認定,并推薦相關的醫療人員,這不僅提高了醫院的經濟效益,還對就醫人員進行了有效的分析,緩解了病人的壓力。在企業的網站管理中也可以專門設立在線管理的服務內容,對于人才招聘和產品的推廣進行實時的溝通,為企業的人事管理和銷售管理做好籌備工作,從網絡的應用中保證企業的長遠發展。 

2.3建立安全的網站維護系統 

計算機網站的安全使用是保障信息宣傳的基礎,因此,在計算機網站的建立中,個人和企業應該重點注意網站的安全維護工作。對網站的賬號、域名和空間等采用強力維護措施,下載360軟件等清理查殺病毒和木馬,并不定期的進行查殺維護,保證網站的安全使用,并建立防火墻實現病毒的實時過濾與隔離。對于計算機網站維護人員進行相關技術的培養,培養良好的安全意識,對有安全隱患的連接和信息等進行有效的判斷和阻隔,有必要時對多次入侵的病毒進行動態調查,防止下一次程序的破壞,從多方面進行網站安全的維護工作。下面對計算機網站的外部安全和內部安全進行詳細的探討。 

(1)計算機網站的外部安全維護。對于計算機網站的外部安全維護,涉及到的技術手段主要是防火墻技術、病毒防御體系的建立與使用。采用防火墻系統,對網站的安全進行防護,這是一種隔離技術,能夠有效的將內部網絡與公共網絡進行隔離,防止非法訪問。建立病毒防御體系,能夠有效發揮殺毒軟的作用,從而有能力及時檢測威脅網站安全的信息,并對有關病毒進行查殺。 

(2)對網站的自身安全進行防護。在網站的自身安全維護中,可以采取以下幾種措施:首先,對服務器進行安全管理。一般采取的措施是優化網絡結構,提高網絡抵御入侵的能力,或者定期的對網站的服務器進行安全檢測,及時進行漏洞的修補,提高網站的安全性。其次,加強對數據信息的管理。進行網站維護,還需要對網站的有關數據信息進行保護,這樣才能保證服務器被破壞后仍然能夠保存部分重要信息和關鍵信息,方便日后網站的快速恢復。一般而言,對于網站的重要數據信息,首先應放置在硬盤的一個單獨分區內,與其他文件做好分離工作,然后還需要設置必要的密碼,保護這些重要信息。對于這些信息進行備份,兩套信息存儲位置,能夠較大程度的維護網站內容關鍵信息的安全。最后,提高網站腳本的安全系數。網站腳本的安全系數,與腳本的編寫過程有關。在腳本的編寫中,提高對于陌生信息的辨識能力,出現可疑信息應及時與管理員進行溝通,從而采取人工方式進行信息的識別,然后采取對應的措施。 

計算機這一科技產品目前在我們的生活中無處不在,在人們的生產生活中,計算機的應用提供了許多的便利,促進了人們生產生活水平的提升,也使得科技改變生活這件事情被演繹的越來越精彩。 

3結語 

計算機網絡已經成為了現如今重要的信息來源渠道,順應信息化發展的趨勢,企業和個人應該加強網站的維護工作,相關工作人員要進行網絡維護專業知識的普及,對重要的信息進行實時的更新,更要對危害網絡系統完全的病毒進行專業的查殺,保證網站及用戶的安全使用。并加大網站的信息建設,將信息化帶給人們的便利擴大化,最終實現個人價值和企業經濟效益的提升。 

參考文獻 

[1]徐春錦.計算機網站的維護技術研究[J].電子技術與軟件工程,2015(09). 

[2]劉嘉嘉.計算機網站的維護技術探討[J].電子技術與軟件工程,2015(10). 

計算機網絡技術研究方向范文4

【關鍵詞】免疫機制 計算機網絡 入侵檢測 應用 研究

從目前情況分析,免疫機制在計算機網絡入侵檢測中的應用可謂是效果顯著,其具體作用在于能夠隔絕外來有害物體入侵,能夠達到內部元素保護功效,進一步促進計算機網絡入侵檢測可以避免不必要的損害。免疫機制本身具有極好的隔絕作用,為網絡用戶提供相對安全的環境,以防止用戶重要信息的丟失。然而從實際情況分析,由于我國計算機網絡發展時間相對較短,從而導致在技術上的應用還不完善,促使免疫機制在實際應用過程中顯現出弊端,為了從根本上解決上述弊端,則需要對網絡安全技術進行分析,使其安全性及可靠性能更得以改善,提升免疫機制在實際應用中的價值性。

1 免疫機制研究情況分析

免疫機制在我國計算機網絡入侵檢測中已經得到了極為廣泛的應用,并從實際反饋效果可知尚佳,這種系統主要是基于生物免疫系統的前提下,通過模式辨別方式而達到應用效果。在對計算機入侵檢測過程中,對危險情況予以有效的處理,而針對計算機網絡來說,具體包含兩個方面:即入侵系統、免疫系統,也可稱之為“非我”、“自我”,前者主要是指入侵濫用系統用戶,或是非正版用戶,借助這種形式,促使所有垃圾數據,還有相關的危害信息,進入到計算機系統之中,從中獲取非法收入。計算機網絡入侵檢測中,利用免疫機制能夠發揮良好的功能性,不僅能夠確保系統的穩定性,同時能夠保障其安全性。除此之外,針對免疫機制來說,對其予以模擬人工系統應用之后,對計算機而言能夠起到良好的促進作用,獲取相對較好的特征。然而從實際情況了解可知,當前計算機安全技術發展相對比較緩慢,免疫系統在實際應用過程中還需自我完善,不斷更新內容。上述現象的形成對計算機發展而言是非常不利的因素,這嚴重制約計算機的安全性能。所以要從根本上提升計算機網絡運作過程中的安全性,在入侵檢測過程中,則需要采取有效的免疫機制,做好相應的防護作用。

2 計算機網絡入侵檢測免疫機制的應用

2.1 入侵檢測與免疫機制融合原因分析

入侵z測系統,其在實際應用過程中作用非常顯著,這其中較為明顯的標志是實現網絡系統實時監控,從而能夠針對當前網絡中的信息安全性予以全面的分析。入侵檢測系統在實際工作中一旦察覺異常數據,系統就會立即做出反應,發出預警警示,與此同時,還會采取有效的手段實施保護措施,避免網絡系統遭受破壞,從而能夠將入侵危害降至最低。而免疫機制在入侵檢測系統中的應用能夠起到更好的效果,能夠對未知病毒予以有效的預測,這樣能夠便于做好防御工作,在確保計算機網絡運行過程中需要做好相應的預防工作,保障網絡運行的安全性及穩定性,創造優質的網絡環境。除此之外,將兩者有效的融合還能起到更好的作用,提升入侵檢測防御能力,更能進一步優化計算機病毒遏制的速度及效率。

2.2 產生原理分析

免疫機制在實際應用中顯現其自身的功能性,相較于生物免疫系統具有諸多相似之處,免疫機制主要是基于生物系統前提之下研究出新的系統,人們在研究生物系統免疫機制過程中,進一步聯想到計算機網絡運行過程中也很有可能入侵病毒,根據上述生物免疫機制原理,促使免疫機制在計算機網絡入侵檢測中的應用起到了非常關鍵性的作用,基于上述原理促進免疫機制在實際應用過程中顯現出非常優良的性能。計算機在實際應用過程中涉及到的軟件存在多樣化的特色,并且所有軟件顯現出極大的復雜性。所以,計算機網絡在實際運用過程中存在極大的安全問題,其在運行過程中極易沾染不同的病毒。除此之外,計算機網絡在社會發展過程中得到了大面積推廣,從而導致市場上計算機軟件層出不窮,并且顯現出一定的復雜性與多樣性,更重要的是不能在質量上有所保障,很多軟件基本上都是盜版的,質量問題更為突出。計算機網絡運行過程中,如果運用上述有質量問題的軟件,則勢必會影響到網絡安全性能,增加網絡防護安全的工作難度。

2.3 功能目標闡述

計算機網絡在現代社會的發展過程中顯現自身的優勢性能,對人們的生活乃至社會的發展都起到了非常關鍵性的作用。作為新型技術,發展時間相對而言比較短。而隨著社會經濟發展速度的日益加快,雖然推進了計算機網絡技術的發展,但是該技術在發展過程中還并不成熟,尤其是在軟件及技術的應用上,還顯現出諸多的發展弊端,從而導致計算機網絡在運行過程中會出現諸多的發展弊端,對安全維護工作而言也是困難重重。所以,需要不斷深入研究計算機網絡入侵檢測技術,與此同時,還需完善相關的技術研究,創新與優化計算機網絡入侵檢測系統,還有免疫機制,增強計算機網絡運行的安全性,這樣還能保障計算機網絡資源的安全性,同時確保信息的完整性及保密性。入侵檢測系統中,免疫機制的應用能夠最大限度彰顯他們的功能目標,由此能夠促進計算機網絡系統運行具有良好的環境依托,并且能夠將病毒遏制在入侵之前,阻擋病毒對系統造成破壞。為了能夠實現上述目標,需要對網絡安全技術進行深層次分析,展開探索與研究,有效融合免疫機制和入侵系統。

2.4 功能優化

計算機網絡入侵檢測系統聯合免疫機制能夠將其功能性發揮至最大,通過合理有效的融合必然能夠達到最佳的應用效果,從而可以提升計算機網絡運行的安全性,這是非常重要的一個環節。因為計算機安全技術在發展過程中未能做到完美無瑕,還存在很多缺陷,如免疫機制在實際應用過程中具有極高誤報率,一旦出現異常情況,檢測系統只能起到相應的預警提示,無法采取積極有效的應對措施,對病毒無法做到有效的攻擊。所以從整體角度分析,免疫機制在計算機網絡入侵檢測系統中的應用還需要不斷優化,要想使其功能性得以最大限度發揮,則需要逐步優化免疫機制的功能性,從而更好地促進免疫機制在計算機網絡入侵檢測中的應用。

3 免疫機制在網絡入侵檢測中的不足

現代社會發展速度的不斷加快促使信息技術在社會上的應用正在逐步增多,儼然已經進入到網絡時代,所以確保網絡的安全性是新時期發展的目標。從目前情況可知,研究人員已經研制出很多防御手段及策略,但是由于網絡病毒的多樣性特征,導致網絡安全性難以有效保障,針對部分防御系y來說,他們的功能性僅僅是簡單防御,還有相關的保護措施,很多手段在實際應用過程中相對比較被動,并未進行主動檢測,更談不上異常事件功能處理。從整體角度分析,當前免疫機制在計算機網絡入侵檢測中還存在諸多發展弊端,具體表現在以下幾個方面:

(1)病毒種類日益繁多。計算機網絡在給我們的生活帶來便利的同時,也帶來諸多的病毒攻擊困擾,而且病毒的種類呈現出多樣化的趨勢,并且病毒本身具有極強隱藏性,兼具潛發性,這給計算機網絡防御工作帶來極大的困難。而網絡攻擊的背后基本上隱藏著巨大的商業利益,很多團隊有計劃有組織招攬相關人員,他們的目的則非常明確,就是侵入用戶電腦,惡意篡改信息,同時盜取資源,影響非常惡劣,而當前免疫機制在面對上述病毒侵入時防御出現力不從心的狀況,所以免疫機制在發展過程中還需要不斷完善。

(2)優化入侵檢測系統。入侵檢測系統需要不斷完善自身的功能性,能夠有效應對惡意病毒的攻擊,同時能夠及時發現攻擊對象,有效保護計算機,應該定期優化入侵檢測系統,這是不可忽視的環節?,F階段分析可知,計算機入侵防范研究相對較短,要想使計算機功能得以優化,這其中最重要的步驟就是定期系統分析。雖然病毒種類較多,基本上都是由以往病毒演變而來,監測系統作用性非常明顯,即針對以往病毒數據,進行有效的收集分析,然后依據數據構建模式,與此同時,還需要注意的是確保上述模式長久有效,模式數據予以不斷更新。

(3)為了從根本上確保網絡安全性,上文中提及模式匹配方法,在病毒還未深入之前,需要對計算機防御給予信息幫助,入侵檢測的病毒,如果未能在特征庫里面匹配到相關的數據,這時系統就會讓病毒在計算機運行,從而導致非常嚴重的后果。特征庫病毒數據,需要對其進行及時更新,這樣檢測系統才能更好地發揮自身的功能性,在最短時間之內識別出最新的病毒,否則免疫機制的作用性則不能凸顯,所以需要不斷更新特征庫的數據,改善相關策略,從根本上提升免疫機制防御效果。

4 免疫機制在網絡入侵檢測中的發展趨勢

計算機網絡安全是現階段社會關注的重點問題,而針對其安全體系來說,屬于比較綜合的體系,存在多層次防御特征,與此同時具有立體縱深特性,從未來發展層面分析,免疫機制應該從以下方面考慮:

(1)從現狀分析,免疫機制在實際應用過程中顯現出諸多的發展弊端,特別是在入侵病毒及軟件方面,具有極高的誤報率,如果發現病毒入侵,其功能性主要以預警為主,而不能進行有效的攻擊與防御,從而不能對數據及軟件起到極好的保護作用,未能將其與安全產品有效鏈接。所以從發展角度分析,在應用免疫機制過程中,則需要優化免疫機制檢測的錯誤率,提升其檢測的準確率,因而在未來的研究中,則需要以高效檢測系統為基準,從而能夠發揮免疫機制的作用,真正發揮其本身的功能性,這樣才能為計算機網絡的安全性提供保障。

(2)計算機入侵檢測中應用免疫機制是基于其本身的功能性,主要是利用生物免疫機制演變而來,而實際應用過程中主要是借鑒免疫系統部分功能,還有特征。所以導致其在使用過程中顯現出諸多的發展弊端,存在很多制約因素,所以從未來發展角度分析,需要強化免疫機制的研究,并且不斷研發新的免疫機制模式,提供新的算法,借助生物免疫系統,繼而研發新的入侵檢測免疫機制。從某種意義來說,人工免疫機制具有一定的優勢性能,借助免疫系統的深層次挖掘,將其應用到計算機網絡入侵免疫機制,從而有效提升計算機網絡入侵檢測的整體性能,彰顯安全性與有效性。

(3)隨著科學及信息技術的不斷發展,智能化已經是未來發展的主體趨勢,這對于計算機入侵檢測免疫系統而言也不例外,需要融合現代化的技術,同時優化智能化技術,對比不同算法的優缺點,然后運用不同的方法,針對相同入侵數據,予以檢測分析,從而能夠將人工免疫系統模塊,還有智能化計算方法,將兩者能夠有效的結合,從而獲取最滿意的計算檢測結果,多種技術聯合使用必然能夠發揮最大的效能,研究出最智能化的檢測方法,實現計算機入侵檢測系統的智能化。

5 結語

綜上所述,免疫機制在計算機網絡入侵檢測中的應用發揮了非常重要的作用,能夠有效預防病毒的入侵,起到良好的防御功能,但是從實踐反饋,由于免疫機制自身的缺陷性,導致其在實際應用中顯現出諸多的不足,從而影響到其本身功能性的發揮,本文中主要闡述了免疫機制在計算機網絡入侵檢測中的應用及其不足,從未來發展層面闡述其改進的策略,提升其本身的防御功能。

參考文獻

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[6]于昕陽.淺談計算機網絡入侵檢測中免疫機制的應用[J].網絡安全技術與應用,2017(02):23+25.

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作者簡介

劉建友(1980-),男,現為廣東理工學院講師。主要研究方向為計算機網絡、物聯網。

計算機網絡技術研究方向范文5

計劃強調,要加強人工智能領域專業建設,形成“人工智能+X”復合專業培養新模式。計劃的重點任務之一,是要完善人工智能領域人才培養體系,并且推動高校人工智能領域科技成果轉化與示范應用。高校在人才培養中起到了至關重要的作用,雖然人工智能尚未成為一級學科,但國內不少一流的高校已經開始通過建立合作實驗室、增強人工智能分支教學等方式發展人工智能。

為了解各高校開展人工智能研究的情況,億歐盤點了10家在設有人工智能實驗室或有人工智能分支專業的高校。

清華大學:計算機科學與技術系

清華大學計算機科學與技術系(簡稱計算機系)成立于1958年,在2006年、2012年全國學位與研究生教育發展中心開展的一級學科整體水平評估中,以總分滿分100分的成績排名第一。2017年,在 USnews 推出的世界大學學科排名 Best Global Universities for Computer Science 中,計算機科學與技術學科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學排名 (QS World University Rankings) 給出的全球計算機學科排名中為例第15名,其排名與得分逐年穩步提升。

計算機系包含了國內計算機專業最全的學科方向,設有高性能計算機與處理器、并行與分布式處理、存儲系統、大數據與云計算、計算機網絡、網絡與信息系統安全、系統性能評價、理論計算機科學、數據工程及知識工程、軟件工程、計算機與VLSI設計自動化、軟件理論與系統、生物計算及量子計算、人工智能、智能控制及機器人、人機交互與普適計算、計算機圖形學與可視化技術、CAD技術、計算機視覺、媒體信息處理等研究方向。

計算機系現設有高性能計算、計算機網絡技術、計算機軟件、人機交互與媒體集成4個研究所;智能技術與系統國家重點實驗室;計算機基礎與實驗教學部等科研教學機構。

計算機系還設有國家級計算機實驗教學示范中心,包括:計算機原理實驗室、微型計算機實驗室、計算機網絡實驗室、操作系統實驗室、計算機軟件實驗室、計算機控制系統實驗室、智能機器人實驗室、計算機接口實驗室、學生科技創新實驗室等。此外,計算機系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國內外著名公司建立了面向教學或研究的聯合實驗室。

北京大學:智能科學系

智能科學系成立于2002年7月,主要從事智能感知、機器學習、數據智能分析與智能計算、智能機器人等方向的基礎和應用基礎研究,側重于理論、方法以及重大領域應用上。

北大智能科學系依托于視覺聽覺信息處理國家重點實驗室,實驗室以實現高度智能化的機器感知系統為目標,在生物特征識別研究方面處于國際領先地位。智能科學系在著名的軟件與人工智能專家、我國載人飛船工程軟件專家組組長何新貴院士和長江特聘教授查紅彬教授的帶領下,重點開展機器視覺、機器聽覺、智能系統與智能的生理心理基礎等研究。以北大智能科學研究人員為技術核心的北大指紋自動識別系統,是國內唯一能與國外系統抗衡的自主知識產權,是中國第一家也是唯一的一家提供公安應用全面解決方案的系統,擁有中國指紋自動識別技術產品第一市場占有率。

人工神經網絡說話人識別新方法的研究獲得教育部科技進步一等獎;國家空間信息基礎設施關鍵技術研究獲得2000年中國高??茖W技術二等獎,入選2000年中國高校十大科技進展。

復旦大學:類腦智能科學與技術研究院

復旦大學類腦智能科學與技術研究院于2015年3月籌建成立,是復旦大學校內的獨立二級研究機構。其前身為復旦大學第一批跨學科交叉國際化研究中心——計算系統生物學研究中心,成立于2008年。研究院基于復旦大學既有的數學、統計學、計算機科學、生物學、信息學、臨床醫學、語言學、心理學等多學科綜合交叉研究優勢,以計算神經科學為橋梁,著力開展大腦機制解析、腦疾病智能診療、類腦智能算法、類腦智能軟硬件、新藥智能研發、通用智能等相關領域的科學研究、技術研發和人才培養。

研究院率先探索打通國際與國內、科技與產業的全鏈條、全球化產學研合作機制,充分發揮高校培養和儲備高端智能人才、發現和培育前沿技術的綜合優勢,推動產學研源頭創新與合作,致力于成為推動腦科學、人工類腦智能與產業應用融合發展的重要科技創新平臺。

研究院目前在建五個核心功能平臺和一個國際合作研發中心,主要包括:一是以腦高級認知功能的多信息反饋處理機制研究為核心的神經形態計算仿真平臺;二是以多尺度多中心重大腦疾病數據庫和算法開發為基礎的智能診治數據示范平臺;三是依托高端醫療影像設備集群,為生物醫學轉化研究和信息產業智能化提供試驗技術支撐的綜合生物醫學影像平臺;四是以開發深度學習、強化學習和自組織學習等機器學習算法以及可穿戴設備、類腦芯片、健康服務機器人等為目標的類腦智能軟、硬件開發平臺;五是集孵化加速、產業聯盟、投資基金為一體,為類腦智能創新項目及企業提供應用技術資源和孵化服務的類腦智能產業化平臺;六是依托已有的歐洲人類腦計劃、美國腦計劃等國際合作的數據、學術資源,建設類腦智能國際合作節點和人才培養中心。

中國科學院:自動化研究所

中國科學院自動化研究所成立于1956年10月,是我國最早成立的國立自動化研究機構。目前設有類腦智能研究中心、智能感知與計算研究中心、腦網絡組研究中心等12個科研開發部門,還有若干與國際和社會其他創新單元共建的各類聯合實驗室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。

近年來,自動化所共獲得省部級以上獎勵30余項。數量逐年增加,質量不斷提高;專利申請和授權量連年攀升,多年位居北京市科研系統前十名繪制的“腦網絡組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜;虹膜識別核心技術突破國外封鎖,通過產學研用相結合走出“中國制造”之路;基于自動化所語音識別技術的“紫冬語音云”在淘寶、來往等阿里巴巴旗下移動客戶端產品中得到推廣;“分子影像手術導航系統”通過國家藥監局醫療器械安全性及有效性檢測認證并進入臨床應用;“智能視頻監控技術”和“人臉識別技術”分別成功應用于2008年北京奧運會、2010年上海世博會的安保工作中,為社會安全貢獻自己的力量;研制的AI程序“CASIA-先知1.0”采用知識和數據混合驅動的體系架構,在2017首屆全國兵棋推演大賽總決賽中7:1的懸殊比分戰勝人類頂級選手,展示了人工智能技術在博弈對抗領域的強大實力……

在共建機構方面,自動化所與新加坡媒體發展管理局聯合成立中新數字媒體研究院,聚焦交互式語言學習、視頻和分析等領域;與瑞士洛桑聯邦理工大學(EPFL)在京成立中瑞數據密集型神經科學聯合實驗室,在類腦智能研究方面展開合作;與澳大利亞昆士蘭大學(UQ)共建中澳腦網絡組聯合實驗室,在“計算大腦”研究方向上進行遠景規劃;還與香港科技大學共建智能識別聯合實驗室,在模式識別、無線傳感器網絡等領域展開合作。

廈門大學:智能科學與技術系

早在上世紀八十年代初,廈門大學就已開始從事人工智能領域的研究,相繼在專家系統、自然語言處理與機器翻譯等領域取得過一系列成果。為此,1988年經學校批準成立“廈門大學人工智能與計算機應用研究所”,后于2004年更名為“廈門大學人工智能研究所”。2006年12月,經國家教育部批準,廈門大學正式設立“智能科學與技術”本科專業,并于2007年6月經學校批準成立“廈門大學智能科學與技術系”。

廈門大學智能科學與技術系現有一個本科專業(智能科學與技術),三個碩士學位授予專業(模式識別與智能系統、計算機科學與技術、智能科學與技術),兩個博士學位授予專業(計算機科學與技術、智能科學與技術)。

目前該系承擔多項國家863、國家自然科學基金、福建省科技基金等項目,擁有“福建省仿腦智能系統重點實驗室”、“智能信息技術福建省高校重點實驗室”和“廈門大學語言技術中心”三個平臺,此外還有“藝術認知與計算”、“自然語言處理”、“智能多媒體技術”、“人工大腦實驗室”、“智能中醫信息處理”等多個研究型實驗室,為培養高質量的學生提供了必要的保障。

上海交通大學:計算機科學與工程系

上海交通大學計算機科學與工程系成立于1984年。近年來,隨著計算機科學與技術在人們生活中的應用不斷深入,特別是隨著云計算、物聯網、移動互聯網、大數據等技術的興起,交通大學計算機系不斷調整學科方向,形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統、計算機網絡、智能人機交互、密碼學與信息安全等研究方向。

該院系下設三個重點實驗室:智能計算與智能系統重點實驗室、上海市教委智能交互與認知工程重點實驗室、省部共建國家重點實驗室培育基地及上海市可擴展計算與系統重點實驗室。其中,上海交通大學-微軟智能計算與智能系統聯合實驗室目前是教育部-微軟重點實驗室,成立于2005年9月,是交通大學和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎上,為了更好發揮各自在并發計算、算法與復雜性理論、仿腦計算、計算機視覺、機器學習、計算智能、自然語言處理、多媒體通訊以及機器人等領域的優勢,實現“使未來的計算機和機器人能夠看、聽、學,能以自然語言的方式與人類交流”這一共同使命而成立的。實驗室在科學研究、人才培養、學術交流等方面也取得了很好的成績。實驗室累積200余篇,成果發表于CVPR,ICCV,WWW等國際頂級會議上。

南京大學:計算機科學與技術系

南京大學的計算機科學研究起步于1958年,建立了計算技術、計算數學、數理邏輯等專業開始培養計算機相關領域專門人才,1978年在上述三個專業基礎上成立了計算機科學系,1993年更名為計算機科學與技術系。

依托該系師資,先后成立了南京大學計算機軟件研究所、計算機軟件新技術國家重點實驗室(南京大學)、南京大學計算機應用研究所、南京大學多媒體計算技術研究所、南京大學軟件工程中心(江蘇省軟件工程研究中心)、南京大學信息安全研究所等科研機構。主要科研方向有:軟件自動化與形式化、分布與并行計算及新型網絡、新型程序設計與軟件方法學、多媒體與信息處理、人工智能與機器學習、系統軟件及信息安全等。

建系30年來,共承擔國家973計劃、國家863計劃、國家攀登計劃、國家自然科學基金、國家科技攻關等重大科技計劃項目以及省、部、委科研項目和企事業委托或國際合作的研發項目300余項,科研成果獲得各種獎勵80余項,其中國家科技進步獎一等獎1項、二等獎4項、三等獎2項,省部委自然科學獎和科技進步獎特等獎2項,一等獎8項,二等獎37項。3000多篇,出版專著、教材50多部,申請國家發明專利33項。部分成果被轉化為產品,產生了較大社會效益和經濟效益。

哈爾濱工業大學:計算機科學與技術學院

哈爾濱工業大學計算機專業創建于1956年,是中國最早的計算機專業之一。在1985年,發展成為計算機科學與工程系,并建立了計算機科學技術研究所。2000年,計算機科學與技術學院成立;同年,建立了軟件學院,后經國家教育部、國家計委批準為國家示范性軟件學院。目前。哈工大計算機科學與技術學院擁有計算機科學與技術國家一級重點學科、7個博士點和7個碩士點、1個博士后科研流動站、一個國家級教學團隊、一個國家級科技創新團隊、一個國防科工委創新研究團隊。

目前主要研究方向包括:智能人機交互、音視頻編解碼技術、語言處理、自然語言理解與中文信息處理、機器翻譯、信息檢索、海量數據計算、計算機網絡與信息安全、傳感器網與移動計算、高可靠與容錯計算技術、穿戴計算機、企業計算與服務計算、智能機器人、生物計算與生物特征識別。

學院有一批研究成果達到國際先進水平,包括:國家信息安全管理系統、數字視頻廣播編碼傳輸與接收系統、大規模網絡特定信息獲取系統、計算機機群并行數據庫系統、并行數據庫系統、神州號飛船數據管理分系統、穿戴計算機系統、信息安全與實時監測系統、人臉識別系統、視頻編解碼技術、黑龍江省CIMS應用示范工程、農業專家系統等等。

中國科學技術大學:計算機科學與技術學院

中國科技大學于1958年建校時就設置了計算機專業。根據學科發展趨勢和國家中長期發展規劃,面向國家和社會的重大需求,計算機科學與技術學院將科研力量凝聚在高性能計算、智能計算與應用、網絡計算與可信計算、先進計算機系統四個主要的研究領域。

學院的支撐實驗室有:國家高性能計算中心(合肥)、安徽省高性能計算重點實驗室、安徽省計算與通訊軟件重點實驗室、 多媒體計算與通信教育部-微軟重點實驗室、中國科大超級運算中心和信息科學實驗中心。

其中,多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室主要從事人機自然語音通信、語義計算與數據挖掘等方面的研究。人機自然語音通信方面,主要研究中文信息處理、人類視聽覺機理、語音語言學等。語義計算與數據挖掘方面,主要研究自然語言驅動的計算、多媒體內容的語義標注、自動問答、語義社會網絡、數據與知識工程、隱私保護與管理中的語義計算等。

依托多媒體計算與通信教育部—微軟重點實驗室,雙方聯合實施了聯合培養博士生計劃、實習生計劃、精品課程建設計劃、青年教師培養計劃等,取得了突出成果,探索出了一條企業和高校共同培養優秀人才的道路,為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個經典范例。

華中科技大學:自動化學院

華中科技大學自動化學院是由原控制科學與工程系和原圖像識別與人工智能研究所于2013年合并組建的學院。原控制科學與工程系前身是成立于1973年的華中工學院自動控制系,1998年更名為華中理工大學控制科學與工程系;原圖像識別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準成立從事圖像識別和人工智能研究的研究機構。

科學研究工作主要涉及復雜系統控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運動控制、智能控制與機器人、計算機集成控制與網絡技術、信息檢測與識別、飛行器控制與狀態監測、生物信息處理、神經接口與康復技術、物流系統、國民經濟動員與公共安全、多譜圖像制導、目標探測的多譜信息技術、多譜信息的實時處理與系統集成技術、人工智能與思維科學、信息安全等方向。

模式識別與智能系統是自動化一級學科的重要二級學科。迄今為止,本系在原 “圖像識別與人工智能研究所”和“控制科學與工程系”的這兩個學科點承擔了百余項國家、國防與行業項目。近5年科研經費總額在8000萬元以上,包括973計劃,國家自然科學基金重點、面上和青年基金項目,863計劃,國家重大專項、國防重點預研與基金,國家科技支撐計劃,省部級科研項目,以及大型工程和企業科研合作項目等。

總結

計算機網絡技術研究方向范文6

[關鍵詞]建構主義 網絡教學平臺 教學設計

[作者簡介]唐擁政(1973- ),男,江蘇鹽城人,鹽城工學院現代教育技術中心,副教授,碩士,研究方向為教育技術與網絡應用;徐秀芳(1973- ),女,江蘇鹽城人,鹽城工學院信息工程學院,高級實驗師,碩士,研究方向為程序設計與網絡應用。(江蘇 鹽城 224051)

[課題項目]本文系江蘇省現代教育技術研究2010年度課題“網絡環境下教學資源的利用和開發”的研究成果。(項目編號:2010-R-15338)

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2013)09-0164-02

隨著計算機網絡技術的迅猛發展,網絡化教學已經成為全世界的趨勢,網絡教學打破了傳統教學模式在時間和空間上的限制,Email,BBS,ICQ,Blog等網絡交流方式的不斷涌現,為教師和學生之間實現同步或異步的教學活動提供了強大的技術支撐。世界各國紛紛推出各種各樣的網絡教學平臺來組建網絡環境下的教學,極大地提高了教學效率和教學效果。本文從建構主義學習理論出發,著重探討了計算機網絡課程教學平臺的設計。

一、建構主義學習理論

建構主義是認知心理學的一個分支,最早的提出者是瑞士的心理學家皮亞杰。建構主義者強調在教學中以學生為中心,學生在學習情境中自己構建知識。建構主義認為,教師充當學生“意義建構的幫助者和促進者”,教師通過創建良好的學習環境,使學生能夠在這個環境中通過自己的探索以及群體的合作交流來共同構建知識。這里的學習環境包括四個要素:情境、協作和會話、意義建構。

1.情境。建構主義者強調情境設計,創建符合學生認知結構的學習情境。在學習情境中對教學案例的要求是真實的,同時要求案例能夠支持多元化的觀點,學生在這樣的復雜的真實情境中發現問題、提出問題并解決問題。情境設計是學習環境構建中最重要的一環。

2.協作和會話。建構主義者強調在整個學習過程中的協作,會話包含在整個協作過程之中,教師幫助學生組建學習小組,鼓勵學生進行合作學習。在小組中提倡不同思想和觀點的充分交流,善于進行批評和自我批評,能夠接受合理的新思想,讓同學們在不同觀點的碰撞中來完善知識意義的建構。

3.意義建構。知識和意義的建構是整個學習過程的最終目標,幫助學生構建意義的目的就是要幫助學生深刻理解學習內容所反映事物的性質和規律,了解這個事物與其他事物之間的內在聯系。這也是評價和檢驗學習環境構建的主要因素。

二、網絡教學平臺的設計原則

根據建構主義學習理論,網絡教學平臺應該遵循以下原則:

1.以學習者為中心。學習是學習者在已有經驗的基礎上,通過和教師、同學的互動交流,對外部信息進行主動的加工和處理,從而進行知識及意義建構的過程。整個過程中,是以學習者為中心,教師主要的任務是按照教學目標進行學習情境的設計,在學習過程中進行適當的引導,幫助學生完成知識意義的建構。這里的教學目標應該和學生情境的目標相一致,同時發展學生自我控制的能力,使得學生能夠成為獨立的自主學習者。

2.設計真實的學習情境。建構主義者認為,學生的學習是一種對真實情境的體驗。各類教學模式的最終目標就是使知識和學習的結果能在課堂中或學校之外的真實生活情境中運用,并能獲得學習結果在各種真實情境中的成功遷移,進而運用學校獲得的知識解決現實世界中的復雜真實問題。應當設計真實的學習活動,在網絡學習平臺的學習中應當使用真實的任務,并與日常的生活和實踐活動相結合,設計能幫助學生在學習目標學習后就能夠順利完成實際任務的復雜環境。與此同時,鼓勵學生在社會大環境中驗證自己的觀點。

3.提供充分的協作和交流。學習情境應當能支持協作學習,能通過討論、答疑、分組、在線交流等方式來進行同學間的互動交流。通過不同觀點的碰撞,幫助大膽假設、小心求證,學生不斷對以前的觀點進行修正和補充,以完成知識和意義的建構。

三、網絡教學平臺的設計開發

根據建構主義關于學習環境構建的理論,我們設計了網絡教學平臺的系統結構,如165頁圖1所示。通過學習資源管理和交流活動的設計構造學生的學習情境;通過學習評價機制對學習全程進行控制。最后,我們按照這個系統結構,開發了計算機網絡課程的教學平臺,如165頁圖2所示。

1.“真實”環境的設計。這里的學習情境的設計著重于創建真實的學習環境,使學生能夠在真實環境的互動中主動地構建知識。我們通過設計問題情境的方式來構造學習情境,也就是通過提出問題和解決問題的方式來實現知識意義的建構,問題情境是指當學生遇到的問題與原有的認知水平不一致時,從而產生的迫切希望解決問題的一種心理狀態。問題情境的產生依賴于問題,好的問題能夠激發學生的求知欲望。

首先,通過設計劣構問題進行探究式學習。教師通過創建相應的討論區劣構問題,劣構問題是指存在于特定的情境之中,這類問題情境的某些方面沒有界定,問題描述不清晰或缺少關鍵內容,解決方法難以預料或很難有同一答案。解決劣構問題,要求學習者運用已有的知識,并盡可能地拓展自己的知識面,在學習者之間進行良性互動,通過問題的解決,能夠使學習者能力得到很大的提升。對于劣構問題的提出是一個困難的過程,需要教師付出很多的心血與精力。其次,設計“真實”的實踐環境。針對計算機網絡教學的特點,在學習資源中建立了模擬實踐環境,是通過Flas制作工具和虛擬現實軟件制作模擬的實踐環境,其中包括網絡參考模型學習環境、路由器、交換機的配置學習環境等。

2.創建靈活的協作會話環境。協作學習指多個學習者通過網絡技術對同一問題的解決進行交流和合作,在共同學習過程中完善知識意義的建構,形成良好的合作精神和人際關系。在教學平臺中我們通過多種方法建立協作環境。

首先,通過討論區進行互動交流。教師通過創建討論區,可以創建討論主題,學生通過資源空間提供的相關案例和資料,對主題進行討論,在討論過程中,不斷提出問題,解決問題,最終達成共識。這樣能夠拓寬視野,更好地構建自己的知識體系。其次,通過學習小組的形式進行協作式學習。通過自愿或分工的原則,將學生分成若干個小組,讓學生解決具體的問題,小組成員通過交流和合作,完成一個相對較大的任務;通過問題的解決,以達到對學習內容更深的理解和掌握。最后,除了討論區和學習小組以外,系統還提供在線交流和電子郵件等工具,給學生提供更豐富的交流方式。

3.豐富的學習資源管理。這里的學習資源,主要包括以下內容:(1)教師提供的教學課件、教學講義;(2)虛擬學習環境。(3)視音頻學習資源;(4)與當前學習單元相關的網絡資源的鏈接。課程的學習資源隨著教學活動的展開,將會變得非常龐大,系統除了提供目錄列表的形式外,還提供關鍵字從方便學生查詢。

4.教學效果評價。意義建構是學習過程的最終目標,知識意義的建構主要通過教學評價進行,這既包括對學生知識建構的評價,也包括知識建構過程的評價。幫助教師和學生互相評價學習效果,之后再及時反饋信息,可以提高教學效果。主要包括以下幾方面:

首先,通過測試進行自我評價。課程各個教學單元都提供測試題,學生根據完成情況檢查自己的學習情況,便于進行自我調整;課程最后還提供綜合測試,檢查學生對整個課程的掌握情況。其次,教師和同學評價。教師能夠全程跟蹤學生的學習記錄,教師通過學生的討論、答疑、作業的完成情況、登錄教學平臺的頻率和時間、參與活動情況以及學生的學習報告等來了解學生的學習情況,以對其提出相應的指導和評價;同學之間也可以在協作交流過程中對對方做出評價或建議。最后,問卷調查。通過問卷調查,教師可以了解學生存在的問題以及學生進一步的學習需求。根據教學策略進行教學改進,以便于老師能更好地進行下一步的教學情境設計。

四、結束語

我們基于建構主義學習理論,設計了一個包括資源管理、互動交流、學習評價的完整的學習平臺,通過在教學中的實際使用,很好地提高了學習效率,并取得了較好的教學效果。不過,我們也發現了一些新的問題,所以需要繼續深入研究。網絡教學平臺的設計是一個很復雜的過程,不僅需要掌握平臺相關的技術,還需要通過先進教育理論指導,對教學過程進行精心設計,因此需要我們不斷對其進行探究。

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