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網絡工程的概念范文1
1.1采用現代教學手段,強化學習效果
現有的課程教學手段單一,內容多為陳舊的中文教材,這與“卓越工程師”計劃中要求的“積極引進國外先進工程教育資源”“積極組織學生參與國際交流”不相符。對此,我們提出在現有網絡工程課程教學中,選用合適的英文教材作為輔助教材,采用中文、英文相結合的教學模式,為培養“具有國際合作能力的工程師”奠定基礎。現有的網絡工程教學大多運用傳統的教學手段,這不利于培養學生的學習興趣,很難達到良好的教學效果?;诖耍覀儾捎孟冗M的教學手段,制作精良的多媒體課件,化抽象難懂的概念為直觀清晰的影像,使原本抽象枯燥的教學內容變得活潑生動。此外,在網絡工程實驗課程教學中,我們采用虛實結合的虛擬仿真實驗平臺,這種虛擬仿真實驗教學體系與傳統實物操作型實驗教學體系相互融合,將原本無法開出的實驗通過虛擬仿真的形式直觀呈現在學生面前,能有效地幫助學生夯實基本知識,培養基本能力,提高基本素質,成為具有創新精神和實踐能力的應用型、復合型和創新型人才,確?!芭囵B具有創新精神和實踐能力的高素質人才”培養目標的實現。
1.2設置面向“卓越計劃”的教學內容
由于課程的教學以概念介紹為主,缺乏合適的工程案例教學,使現有的教學效果很難達到“卓越工程師”計劃的培養要求。對此,筆者提出設置面向“卓越工程師計劃”的教學內容,將案例教學法引入網絡工程課程教學,將復雜抽象的概念用具體案例進行解釋,同時在教學中穿插介紹各種與課程中各個知識點相關的新技術和新方法,讓學生學到國內外先進的規范化網絡工程方法,掌握新工具軟件的使用,為培養具有較強工程實踐能力的網絡工程師奠定基礎。
1)案例教學。對于每種網絡類型,課程中要提供數個工程案例,從不同側面進行定性和定量分析,而且盡可能實現網絡原理和網絡工程兩門課程之間的良好銜接。通過案例教學可以明顯提高課堂上“教”和“學”的效率,達到事半功倍的教學效果;同時,教師可將案例教學與課堂討論結合起來,通過課堂討論深入分析和研究案例。例如,在學完需求分析知識點后,我們以學生都熟悉的“家庭局域網”為討論案例,經過小組深入討論后,將討論的結果整理出書面化的需求說明文檔。這種“大家講”式的討論課大大激發了學生對網絡設計項目的興趣,提高了他們參與工程項目的積極性和能動性,增強了他們發現、分析和解決實際問題的能力。
2)開放式教學。教師可在日常教學中引入企業常用的網絡設計工具,以實現學校培養與企業需求的無縫對接。例如,在講授綜合布線系統設計時,我們補充工程化布線技術及相應工具PacketTracer、Visio等;在講服務質量分析與設計時,引入Qos流量控制機制、Qos隊列調度技術等;同時,在課堂教學中還結合相關的知識點,介紹分布式系統、IPv6、網絡管理技術、云計算、網絡測試技術等較新的網絡技術,使學生了解當前網絡設計和發展的方向。
3)面向工程教學。筆者結合多年的網絡工程教學經驗和網絡工程設計經驗,在課堂上介紹了大量的系統設計方法、技術參數、設計圖表和工程案例分析。例如,在講授集群技術時,以華為3Com公司推出的IRF(智能彈性架構)集群技術為例,告訴學生通過IRF技術可將多臺交換設備構建為一個聯合設備,這樣既實現了設備的擴展性,又實現了設備的可靠性和可管理性。這些新技術案例的引入使教學具有很好的工程實用性,而掌握了這些工程技術將大大提高學生的工程應用能力。
4)全面教學。網絡工程課程從結構設計、性能設計、安全設計、物理設計等各個側面探討網絡設計方法,教學范圍涉及局域網、園區網、接入網、傳輸網、廣域網等,討論的網絡工程設計案例包括以太網、存儲網、IP電話網、工業以太網、無線局域網、固定無線網、SDH網、DWDM網等幾十種網絡類型。除了上述主流技術和方法,課程教學中也會涉及實用新型網絡技術并介紹這些技術的實際應用情況。例如,在講解VPN技術時,以安徽大學教師在校外通過VPN技術訪問學校圖書館文獻資源為例,介紹遠程訪問VPN技術。
1.3采用面向“卓越計劃”的課程考核機制
在現有網絡工程傳統理論考核的導向下,學生對實踐經驗并不看重,甚至有時會出現高分考生連基本的組網設計都不會的情況。對此,我們提出設置以能力考核為主的新課程考核方式,提出以課堂測試、課堂討論、課外作業、課程設計、卷面成績等多種方式相結合的綜合考核方式,這些環節的得分以靈活的權重體現在總評成績中。
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網絡工程的概念范文2
關鍵詞:網絡工程;自主創新;教學;改革
隨著計算機網絡技術不斷發展,而當中網絡工程技術也在計算機技術飛速發展中日新月異。近幾年來,網絡傳輸介質,中繼,通信軟件協議,操作系統等研究都取得了比較大的成果,社會發生了巨大的變化。商業、民用、軍用等各方面都與通信網絡變得密不可分。針對這種趨勢,國家更需要有全面的網絡建設知識以及專業研究的人才[1]。所以,很多高校把網絡工程作為了高校的專業課程。
1“網絡工程”課程開設背景
“網絡工程”是通信專業、電子工程專業的一門重要技術基礎課,屬專業選修課。本課程理論嚴謹、系統性強,其任務在于樹立一項網絡工程項目基礎概念和教授設計,施工,維護、技術支持的方法,培養網絡技術人員的系統化概念和獨立,協作等工程能力。目前各個高校對于網絡工程課程的教學方式和內容大致相同,而網絡工程卻與其他的計算機專業課程有著不同的特點。網絡工程課程雖然開了數年,但是在其研究上仍然在摸索與起步的階段。筆者根據網絡工程課程的這幾個大特點,再結合本校的實際教學情況,通過各方面的探索,取得了一定的成果。
2“網絡工程”課程性質與特點
2.1課程性質
“網絡工程”課程具有以下幾種性質:(1)跨越眾多學科如通信軟件技術,通信硬件技術,項目管理等,所以并不只需要計算機相關專業的知識。(2)它有嚴謹的工程標準。這些標準包括地域標準、國家標準等。而且針對不同的情況,工程中將會使用不同的標準。(3)對于網絡工程來說,隨著人類在建筑學、材料學上的不斷認知,網絡工程將會產生新的技術,在未來數年內,將會發生比較大的變化。對于教學來說,讓學生具備創新性知識,是非常重要的。
2.2課程特點
其中該課程教學有如下的特點:(1)知識全面性。網絡工程課程需要許多課程作為支持,如“計算機網絡”“TCP/IP協議”“網絡安全”等,所以針對學生需要有一定的知識面。在學習之前應該具備相應的軟件編程、系統理論等專業性培訓。(2)知識更新快。網絡工程需要把許多新技術與新理念運用其中,而對于新技術的不斷涌現,網絡工程的教材與技術選取成了一大困難。(3)實用與靈活性強,實驗課程必不可少。網絡工程課程主要在工程項目的設計與實施。而其中的面對實驗條件的局限同實際網絡工程規模與多樣性形成一個難以解決的矛盾。如何建設專業實驗室,使適應教育發展新趨勢,是現代高校都面臨的一個重大問題[2]。為了解決以上的難題,特對“網絡工程”課程的實驗也是必不可少的。
3“網絡工程”實驗的設置
許多高校對“網絡工程”課程沒有實驗課程設置,一方面是工程類課程實驗不好開設,另一方面由于課時的縮減。對于“網絡工程”課程來說,構建一個學生實踐的平臺需要構建復雜的硬件平臺。這些都需要較大資金與較多實驗空間。在不同設備間的移動,也浪費了寶貴的實驗時間。為了解決這些問題,設計者將新生的軟件進行模擬,靈活設置實驗引入到了“網絡工程”實驗平臺當中。(1)虛擬機軟件(VirtualMachineSoftware,VMC):隨著實驗室計算機的硬件配置逐步的提高,虛擬機軟件能夠在實驗室微機上廣泛采用。在裝設了虛擬機的計算機中進行操作系統的啟動和切換,成為較簡單的事情。而且可以實現在本機通過虛擬網卡可以進行單機上模擬雙機通信。(2)路由模擬配置軟件:路由設備繁多,而目前主要以思科和華為兩大品牌路由器為主。現在出現了相當多的針對這兩個廠商路由器的模擬配置軟件,如:BOSONNETSIM,RouteSim等,在沒有路由設備的情況下,仍然能夠在微機上模擬配置。(3)實際網絡分析:網絡在大部分公司和機構中有廣泛應用,這些就是相當好的工程范例。讓學生分析實驗室乃至整個學校的網絡工程,使學生能有一個從理論到實際的過渡,加強了學生的分析能力及動手能力。比如說讓學生參與網線制作,使學生明白什么是T568A以及T568B的標準。對實驗室或者學校的布線,理解各個工作區子系統以及通用布線系統等。這樣,充分利用了現有的資源,而使網絡工程的實踐成為可能[3]。(4)配線架,機柜:在管理子系統中,配線架充當了重要的角色。實驗室配備了超五類非屏蔽24口配線架10個。主要包括集線器、交換機和路由器等設備。對于終端設備的移動可以比較方便地插拔及管理。18U機柜8個,開放式機柜便于學生觀察并分析整個網絡的結構[4]?!熬W絡工程”的實驗是連續的,由淺入深的一個過程,在實驗設置的內容中應該包括理論性實驗,驗證性實驗、設計性以及綜合性實驗。在充分的發揮實驗平臺的優勢下,設置相應的“網絡工程”實驗,
4教學方法
針對“網絡工程”課程的性質和特點,在教學方式上主要采取隱性教學,個性化教學,啟發式教學的教育模式。(1)隱性教學:目前隱性教學是許多教師容易忽略的方面。使用隱性教學方式,對老師有著比較高的要求,需要教師對課程有著教育目標的認知。對相同的教案,課件,不同的執教者會產生不同的教學效果。要想學生的視野開闊,教師的視野就應該更開闊。“隱性教案”隱含了教師的情感,情緒。在教學過程中,對每一個案例講授不但使學生明白工程知識,也讓學生能夠感受到科學的分析方法。在一些枯燥的規范介紹過程中,盡量做到不僅風趣,并且準確。隱性教育方法在對老師的專業知識、語言表達、教育機制建設都是一個較大的挑戰[5]。(2)個性化教學:傳統的教學模式基本建立于行為主義學習理論模型,學習的主觀能動性沒有得到重視。而目前較為推崇的是基于結構主義學習理論模型,這種模型強調教與學雙方主動構建與相互協作,創造一個互動個性化學習模式。這樣的模型在現代教育中取得了不小的成就。但是根據網絡工程課程的知識廣泛性,靈活性等課程特點,人們采取了主要以機構主義學習模型為主,不拋棄行為主義學習理論模型,在與學生互動的同時,盡量多地給學生提供較新的資料,課件。對不同班級,根據本校班級的專業,學習情況使用個性化設計,在同一教學目標,同一教學內容下的不同教學方式[6]。(3)啟發式教學:在提高學生的熱情后,啟發式教學成了教學中的重要手段。從整體上說,啟發式教學和注入式教學有很大區別。注入式教學重視的是結論,和知識點的大量灌輸,對網絡工程這門課程來說并不適合。因為在工程性質的課程中,層次化思維方式不等于一成不變的教授,面對多樣化的工程環境與技術,重點在于合理的思維。而啟發式教育在教學中恰恰不重視問題的結論,而是在于分析問題的方法和思路。在本課程中,多種綜合性設計性的實驗,綜合理論性的作業,很好地符合了啟發式教育的思路。
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本文從課程的性質和特點以及發展趨勢為出發點,全面總結了網絡工程課程的實驗的設置,教學方法的采取。在本校的實踐教學中,取得了一定的成績。充分重視實踐的同時重視理論。讓理論指導實踐,實踐反饋于理論。培養了學生的工程素質以及適應新產品、新技術的能力。這些方法的總結,將給工程類課程教學發展予以新的啟迪。
[參考文獻]
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[5]葉瀾,吳亞萍.改革課堂教學與課堂教學評價改革[J].遼寧教育,2004(3):41.
網絡工程的概念范文3
關鍵詞:網絡管理類課程;本科教學;協議分析;能力培養模式
文章編號:t672-5913(2013)14-0013-04 中圖分類號:G642
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》提出“建立高校分類體系,實行分類管理”這一高等學校發展思路,即“發揮政策指導和資源配置的作用,引導高校合理定位,克服同質化傾向,形成各自的辦學理念和風格,在不同層次、不同領域辦出特色,爭創一流”。作為一所地方工科院校,湖北工業大學在網絡工程專業與物聯網工程專業都設置了網絡管理類課程。為了培養本科生的網絡管理能力,一方面不能局限于網絡配置和服務器管理,另一方面將網絡管理協議開發作為培養目標對于本科生而言難度過高。在這一背景下,我們將網絡管理能力的培養定位在應用開發層面。
文獻[2]介紹了北京工業大學計算機學院以目標為導向實施網絡管理課程的教學實踐。文獻[3]給出了徐州師范大學計算機學院以問題為導向和以實踐為導向進行網絡管理課程教學的思路??紤]到湖北工業大學的具體情況,并結合實際的教學經驗,筆者提出以協議分析為導向的本科生網絡管理能力培養模式。由于湖北工業大學物聯網工程專業于2012年才開始招生,目前網絡管理類課程的教學工作尚未面向本科生實施,本文主要結合湖北工業大學網絡工程專業網絡管理類課程的教學經驗展開探討。
1 本科生網絡管理能力培養目標
湖北工業大學網絡工程專業自2008年開始招生,主要開設了兩門網絡管理類課程,即計算機網絡管理和網絡性能分析,目前已經為2008級、2009級和2010級3個年級的本科生進行了講授。為了合理地安排這兩門網絡管理類課程的側重點,引入以協議分析為導向的培養模式貫穿其中。
在課程安排上,首先通過計算機網絡管理課程講授網絡管理的相關理論,在此基礎上,通過網絡性能分析課程集中討論網絡管理理論在網絡性能管理方面的應用,最終旨在更好地培養湖北工業大學網絡工程專業本科生在應用開發層面的網絡管理能力。表1給出湖北工業大學網絡工程專業本科生的網絡管理能力培養目標。
為了實現利用協議分析思維解決網絡管理中的實際問題這一能力培養總體目標,筆者將結合實際,具體說明以協議分析為導向的類比教學法和發散教學法在湖北工業大學網絡管理類課程教學中的應用實踐。
2 以協議分析為導向的類比教學法
理論上,管理功能應是網絡設計的一個天然屬性,然而在計算機網絡中,管理功能更多情況下是作為一種附加功能存在的。在實際教學過程中,既要以協議分析為導向,重點講解網絡管理的功能域、體系結構、協議規范、信息表示等核心內容,同時還要充分考慮學生在已有網絡工程專業相關課程的基礎上理解網絡管理這一概念的實際能力。因此,我們提出以協議分析為導向的類比教學法。下面將從網絡管理的功能域、體系結構、協議規范和信息表示這4大核心內容的角度,具體說明如何利用以協議分析為導向的類比教學法培養本科生的網絡管理能力。
2.1 網絡管理的功能域
面向本科生的計算機網絡管理教材一般會先介紹網絡管理的體系結構,再介紹網絡管理的功能域。將這個思路應用于實際教學,會令學生對網絡管理的初步印象比較模糊、不太具體。
為了幫助學生對網絡管理這一概念有一個更好的初步認識,在教學過程中,考慮以協議分析為導向,通過“健康護理――網絡,你的頭號病人”和“舉辦一個聚會”類比,引入并通過具體實例說明網絡管理的一個比較正式的定義,即“網絡管理指的是與聯網系統的運營、管理、維護和供應相關的活動、方法、規程與工具”。盡管其實質是介紹網絡管理的功能域,但在教學過程中,更多的是通過引導學生類比,幫助學生逐步形成“什么是網絡管理”這一基本問題的答案。
2.2 網絡管理的體系結構
在學生對網絡管理的功能域有了一定理解的基礎上,進一步采用協議分析思維討論網絡管理的體系結構。通過類比一般網絡應用的“客戶一服務器”(Client-Server)模型,為學生比較自然地引入網絡管理的“管理者一”(Manager-Agent)模型,見表2。
2.3 網絡管理的協議規范
采用以協議分析為導向的教學法面向本科生講授網絡管理類課程,一個關鍵性的內容便是協議規范。協議是計算機網絡的靈魂,對于網絡工程專業的學生,之前已開設了計算機網絡、TCP/IP協議原理等課程,對協議分析已有一定的認識。因此,采用類比教學法會變得容易,首先從應用層協議規范的角度引入TCP/IP網絡管理語言――SNMP的報文格式、報文應答序列以及報文的發送和接收,從而為學生建立網絡管理協議規范的初步印象。
從湖北工業大學教學實踐情況來看,較之計算機網絡管理教材一般采用的先介紹信息表再引入協議規范的思路,這種通過以協議分析為導向的類比教學法更有利于學生理解網絡管理協議規范,不會因為對信息表示這一網絡管理的特色內容理解不透徹而對網絡管理協議規范這一TCP/IP共性內容失去信心。
2.4 網絡管理的信息表示
以協議分析為導向的網絡管理類課程~個具有特色的教學內容是網絡管理的信息表示。由于這一部分內容涉及很多新的概念,在教學過程中,采用以協議分析為導向的類比教學法介紹網絡管理的信息表示,通過與學生相對更為熟悉的可擴展標記語言(eXtensible Markup Language,XML)技術和工具的類比,幫助學生更好地理解這些相關概念的含義,并進一步理順它們之間的關系,見表3。
3 以協議分析為導向的發散教學法
網絡管理是網絡設計中一個必不可少的功能,盡管在計算機網絡中,管理功能更多情況下是在網絡設計之后的一種附加功能,但不可否認的是,管理功能正逐步成為各類網絡設計中的一個天然屬性。因此,在湖北工業大學網絡工程專業本科生已有知識體系的基礎上,我們在網絡管理類課程的教學過程中進一步采用以協議分析為導向的發散教學法指導學生拓展網絡管理思路,見圖1,最終旨在提高本科生面向未來發展的網絡管理能力。
圖1所示的采用以協議分析為導向的發散教學法拓展網絡管理思路,虛線左側顯示大的拓展方向,虛線右側是采用以協議分析為導向的發散教學法應用過程中,本科生在已有的知識體系條件下實際比較容易接受的具體選題。表4列舉出湖北工業大學網絡工程專業2010級本科生拓展網絡管理思路選題的相關數據。
在拓展網絡管理思路選題的基礎上,我們指導學生利用現有資源,按照“資料名稱一資料來源一資料要點”的模式整理以協議分析為導向的發散學習思路。為了更加真實地掌握學生拓展網絡管理思路的實際效果,我們沒有采用小論文的形式,而是要求學生提交PPT格式的學習筆記,內容突出個人理解,主要是希望展示本科生在這一發散學習過程中的體會。
4 結語
網絡管理類課程是網絡工程專業與物聯網工程專業的一類重要課程,旨在培養相關專業本科生的網絡管理能力。作為一所地方工科院校,湖北工業大學將相關專業本科生的網絡管理能力培養定位在應用開發層面。結合實際教學經驗,提出以協議分析為導向的本科生網絡管理能力培養模式。為了實現利用協議分析思維解決網絡管理中的實際問題這一能力培養總體目標,筆者具體說明以協議分析為導向的類比教學法和發散教學法在湖北工業大學網絡管理類課程教學中的應用。經過幾年教學實踐,網絡工程專業本科生的網絡管理能力有了一定程度的提升。下一步,我們考慮將這一模式應用于物聯網工程專業本科生的網絡管理能力培養,深入探討湖北工業大學物聯網工程這一新專業網絡管理類課程的具體教學實施方案。
參考文獻:
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[2]王勇,姜正濤,楊建紅,等,計算機網絡管理課程的目標導向型教學實踐[J],計算機教育,2008(14):68-70
網絡工程的概念范文4
計算機網絡是網絡工程專業的專業核心課程,是一門兼具理論性和實踐性的課程。隨著該課程在計算機學科中的地位越來越重要,大部分高等院校的網絡工程專業將其總課時定在48~64學時,而其中的實驗課時定在12~16課時。計算機網絡的實驗課程與其他實驗課程不同,對實驗環境要求較高,對原理的理解非常重要。如何為學生們上好計算機網絡的實驗課程,成為許多高等院校教師們研究的重點課題。文章從兩個方面探討在網絡工程專業中計算機網絡實驗課程的教學改革。
(1)計算機網絡實驗課程不是一門獨立的課程。網絡工程專業中的計算機網絡原理課程是網絡安全、網絡工程、網絡編程等專業核心課程的前導課程,在網絡工程專業的課程體系中屬于專業基礎核心課程。同理,計算機網絡實驗課程也是上述專業核心課程的實驗前導課程。因此,計算機網絡實驗課程在課程內容的設置上,應摒棄大而全的指導思想,重點在于引導學習者理解計算機網絡原理中體系結構思想,了解網絡工程專業的課程體系結構。
(2)計算機網絡的實驗課程應協調與相應原理課程的銜接,在內容和模式上輔助學習者加深對網絡原理的認知和理解。當前,計算機網絡原理課程在教學模式與內容上主要采用“自頂向下”和“自底向上”兩種方式,如果計算機網絡實驗課程同樣在內容與模式上與原理課程相對應,實驗課程的設置緊跟原理課程需求,不僅可以消除對計算機網絡原理的抽象感,還可以使原理課程教學達到最好的效果。
1計算機網絡實驗課程在專業課程體系中的地位
計算機網絡實驗課程是培養技能型、應用型人才的基礎,也是網絡工程專業所有專業核心課程實驗的基礎。通過對大多數應用型本科院校關于計算機網絡實驗教學改革方面的文章進行分析,可得出以下結論:應用型高等院校在如何搞好計算機網絡實驗教學的過程中,大多采用建立寬口徑、分層次、突出前沿的實驗教學體系思路,將實驗類型設置成基礎驗證型實驗、配置操作型實驗、編程設計型實驗、綜合提高型實驗四大類,詳見表1。在計算機網絡實驗課時非常有限的情況下,做到面面俱到是一件艱難的任務,即使采用網絡仿真模擬器的形式來增加學生課后練習的時間,也很難保證達到所要求的實驗效果。因此首先應明確,無論是原理課程,還是實驗課程,高等院校網絡工程專業的計算機網絡課程都屬于該專業的核心基礎課程,一般開在第二學年的第四學期,或者第三學年的第五學期。它為后續學期的專業核心課程(如網絡工程技術、網絡安全技術、網絡編程技術、網絡操作系統等)打下堅實基礎。仔細分析表1不難發現,第一大類基礎驗證型實驗中,部分實驗內容可以放在網絡操作系統實驗課程中;第二大類配置操作型實驗中,部分實驗內容可以放在網絡工程技術實驗課程中;第三大類編程設計型實驗,部分實驗內容可以放在網絡編程技術課程中。許多應用型本科院校在第四學年專門開設了一門綜合實訓課程,表1中的第四大類實驗更是可以放在網絡工程專業的綜合實訓課程中進行。計算機網絡原理課程的教學目的是使學習者了解計算機網絡的基本概念、網絡體系結構模型以及網絡協議工作原理等。因此,計算機網絡實驗課程的設置,首先應明確該門課程在整個網絡工程課程體系中的位置與作用;其次,應結合該門課程原理課程的教學模式與內容,以達到通過實驗輔助理論教學,提高學習者動手能力的目的。
2“自底向上”的教學模式與實驗課程的結合
目前,計算機網絡原理課程普遍采用兩種教學模式:“自底向上”和“自頂向下”,即基于OSI參考模型和TCP/IP參考模型的混合層次結構,由底層(物理層)向高層(應用層),或者由高層(應用層)向底層(物理層)展開講解。兩種教學模式各有特點。“自底向上”教學模式一般采用Tanenbaum編著的教材《ComputerNetworks(4thEdition)》是計算機網絡的經典教材之一,屬于典型的“自底向上”教學組織形式。該模式的特點在于強調通信原理,注重物理層與數據鏈路層的具體實現技術,注重計算機網絡發展歷史,內容包含較為全面。因此,在此基礎上的計算機網絡實驗課程的內容設置,從底層的基礎實驗作為起點較為符合原理課程的需求?!白缘紫蛳隆钡慕虒W模式對學習者的基礎理論要求較高,強調通信原理基礎理論的重要性。網絡工程專業學生尚未學習過,或者剛剛開始學習通信原理課程,在對底層基礎技術細節理解中感覺難度較大,實驗驗證的難度也較大。因此,第一次實驗內容建議以增強學生的自信心和興趣為主,例如網線制作與網絡連接實驗,鼓勵學生大膽嘗試用自己動手制作的網線進行電腦間的連接。實驗雖然簡單,但卻非常容易激發學生的興趣,同時也引導學生了解計算機網絡誕生的目的。第二次實驗開始于原理課程講解數據鏈路層的知識,重點在于理解數據幀的概念以及了解網絡中間設備的知識。建議實驗內容以計算機網絡的中間設備以及數據幀的概念為主,例如采用多臺電腦通過網線接入集線器或交換機,進行交換機配置。使學生了解到數據幀既可以在總線結構的網絡上進行總線廣播,使總線上所有的終端都可以接收到數據幀;也可以通過網絡中間設備進行轉發,使互連的多臺電腦可以接收到數據幀。當原理課程進入到網絡層知識的講解時,協議分析的重要性凸顯出來。第三次實驗內容建議以使用協議分析器進行數據包捕獲、流量監控、IP報頭分析為主,直觀地將復雜與抽象的網絡協議展現在學生面前,強調網絡協議在計算機網絡體系結構中的重要性,加深對計算機網絡理論知識的理解。當“自底向上”的原理課程講解到網絡傳輸層時,原理課程重點在于介紹TCP協議與UDP協議的各自特點,因此,第四次實驗設置建議使用協議分析器捕獲HTTP協議,分析其中的TCP三次握手的連接過程的,以及四次握手的關閉過程,幫助學生理解TCP協議與UDP協議二者之間的相同與不同之處。計算機網絡的最后一層是應用層,建議第五次實驗內容重點分析應用層的協議,例如通過Socket的基本知識與某種高級語言結合,去實現某個經常使用的應用軟件或命令,比如實現Ping命令。鼓勵學生通過實驗了解如何用程序實現Ping命令的運行過程,尤其是實現Ping請求與應答報文,進一步加深理解網絡通信的具體實現過程。通過上述每一層的實驗內容設置,可以較好地幫助學生從底層開始,逐步向上深入理解計算機網絡的體系結構與協議的重要性,理解計算機網絡的基本知識與工作原理,使實驗課程和原理課程的教學模式達到良好契合。
3“自頂向下”的教學模式與實驗課的結合
“自頂向下”的教學模式從計算機網絡的體系結構上來看,內容組織形式正好相反,從網絡的體系結構概述開始,依次到網絡的應用層、運輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層,較為經典的教材是Kurose&Ross編著的《ComputerNetworking:ATop-DownApproach(5thEdition)》,屬于典型的“自頂向下”教學組織形式。“自頂向下”教學模式的特點是注重應用,以Internet為對象,強調理論聯系實際應用,內容重點突出。實驗內容的設置以結合Internet應用為主,教學方式以激發學生熱情,提高學生學習熱情為目的。本著實驗的目的是為了理論知識學習服務的指導思想,筆者所在學校的網絡工程專業,在采用“自頂向下”的教學模式前提下,第一次實驗內容的設置通常是利用某種高級語言,結合Socket函數,設計大多數學生在Internet應用中曾經用過的應用軟件。例如用于文件處理的FTP客戶端應用程序設計,實驗題目看似較難,但對于已經是本科三年級的學生來說,在學習計算機網絡課程之前通常已經學過高級語言程序設計、面向對象程序設計、操作系統、數據庫原理等課程,只需在實驗課上稍微補充一些Socket函數的知識,并且不需要復雜的網絡底層知識,在簡單的硬件設備(例如PC)上,就可以實現該實驗。在實驗教師的指導下,學生們自己動手設計并實現了一個網絡應用程序,并且該網絡應用與現實生活中的網絡應用結合,極大地激發了學生對計算機網絡后續課程學習的熱情與興趣。通過第一次實驗,學生對網絡應用層的理論知識也有了初步理解,例如學生們在設計FTP客戶端程序時,注意到FTP服務器使用熟知端口來提供服務,而客戶端使用臨時端口來發送請求,在程序設計過程中,需仔細設計不同的端口號。同時,對應用層的其他協議也能很好地掌握,學習能力較好的學生甚至利用課余時間練習設計其他協議的客戶端,如HTTP、POP3等。隨著原理課程的逐步深入,同第二節中“自底向上”的教學模式一樣,每一層設計一個實驗內容,緊隨原理課程的進度與要求。實驗內容的設置遵循3個原則:①實驗不求多而全,但要力求使每個實驗有代表性和啟發性,能夠啟發學生解決一類問題或能觸類旁通,促進學生思考;②每個實驗都緊緊圍繞原理課程的知識進行設計,爭取做到邊講解邊做實驗驗證;③實驗項目的設計雖然有一定的難度,但能增加學生學習的自信心與興趣。
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網絡工程的概念范文5
關鍵詞:生命周期;網絡工程;校園網絡
隨著教育水平的不斷提高,學校建立教育和科研計算機網絡,創新教育模式可以在一定程度上提高教育教學的水平。通過教育和信息的結合,可以更好實現資源共享,將學術和科學有效融合,在融合的過程當中,要全面開展信息工程建設。
1校園網絡工程建設
硬件環境、人文環境和軟件環境,在不同程度上都會影響學校網絡建設,在人文環境當中,包含許多文化與思想,同時還涉及一些基本的制度。任何的現代教育理念,都需要一定的教育思想來支撐。為了提高對基本國情和社會規律的認識,必須要在教育規律當中摸索。要引進許多硬件設施,這樣才可以更好傳播文化,從而形成比較有利于構筑軟件環境的條件。作為學校一定要保證自己的硬件環境符合標準,不斷完善自身的硬件設施。通過一些服務平臺處理信息,保障信息的安全。不斷鞏固學校內部的基礎,健全網絡的使用功能,通過一定的媒介來記錄教育的整個過程。校園網建設的過程當中最重要的組成部分就是人文環境,而最基礎的是硬件環境,保障整個校園網建設的是軟件環境。只有三者互相促進,才可以更好展開校園網建設,在開展環境建設的過程當中,一定要重視硬件環境的質量,與此同時,要充分發揮軟件環境的優勢。學校在建設校園網的過程當中,要明確每個部門的職責,確保部門之間不會出現混亂的情況。校園網站管理的過程當中,經常會出現多頭管理現象,主要是因為各個部門的職責分配不合理,長時間下來就會造成部門之間的重復建設。在一般情況下,校園計算機網絡和廣播的控制中心是相互聯系的,彼此之間互相合作、互相推動,有利于更好地建立廣播控制中心和監控中心。
2校園網絡工程施工
在工程施工的整體過程當中,最重要的組成部分就是施工環節,在施工最初階段,包含啟動環節和簽訂環節。每一個環節都需要達到合同的標準,并且會有專門的人員進行驗收。作為施工方,在施工的過程當中,必須要采取積極的措施,確保校園網絡工程質量。施工的過程中還需要注意一些細節,在分析施工圖紙時一定要認真核對每一個施工方案,并且認真落實,打造堅實的工程基礎。在施工的過程當中,每一個部門都要協同合作,確保監督方和建設方可以高效協調和配合。在施工之前要明確各方的利益關系,以免施工之后出現利益糾紛,不斷完善問責制度。關于工程質量需要制作出一份詳細的評估報告,明確規定每一個環節的質量標準。在施工快要結束的后期階段,施工方要提高建設施工的質量標準。在竣工時監督方會檢驗工程,并且會給出相對科學化的建議,明確指出問題的具體所在。這是為了保證施工可以正常進行下去,同時也是為了使施工方確保工程質量。
3校園網絡工程竣工評估
校園網絡建設工程量非常龐大,在具體的施工過程中會受到許多因素的干擾,所以就需要對工程整體進行有效評估。在施工的過程中一定要嚴謹并且嚴格,竣工后對整體網絡工程進行評估,給予一定的肯定或者是建議。在評估的過程當中要利用多層次模式,每一次的評估都要符合一定的標準和要求,確保可以加快標準建設,同時還可以提高評估的整體速度。為了更好地實施國家科教興國的戰略,學校大范圍建設校園網絡,在建設的過程當中要嚴格把控質量。不同的工程建設標準需要不同的施工監測和管理方法,這樣才可以更好解決建設和經濟方面的問題。
4校園網絡工程后臺維護
完整的網絡工程包括后期的維修環節,在維修的環節當中會涉及大量的人力和物力。在維修之前,需要對工程進行預算和設計,在多個平臺之中建立合作機制。這樣可以確保在維護過程當中,保障網絡工程的維護水平。維護的期限一般都較長,短期維護只能解決眼前的問題,并不能夠解決長遠問題。為了更好確保工程的使用質量,需要延長網絡工程的使用壽命,這些要求在工程合同當中都要有明確的規定,這樣才可以協調好各方的利益。為了更好地提高校園網絡的安全性和信息準確性,必須要有多個網絡工程后臺提供支持,這樣才可以更好地控制計算機信息中心以及平臺管理中,。共同推動校園網絡工程的建設。對于相關儀器一定要進行維修,這樣才可以更好地保障網絡后臺的正常運轉。
5網絡工程生命小周期的劃分——微周期
在網絡工程的準備階段當中,會存在微型生命小周期,在這個周期當中一定要選擇適合的監理招標,共同對投資方進行評斷。隨著網絡工程技術的不斷快速發展,校園網絡建設等要求也在逐漸提高,不同的網絡工程建設需要配備不同的技術操作人員。網絡工程在建設的過程當中,需要對工程的整體進行研究,并且將這種研究的結果應用在后期的建設和維護當中,不斷加強后期的維修管理。為了更好把控網絡工程的規模,需要將建設的難度降低在一定范圍之內,確保工程領域當中所涉及的網絡連接點不會過多。
6校園網絡工程的宏觀結構周期
隨著網絡技術的不斷提高,許多網絡信息產品逐漸被推出,在一定程度上就提高了網絡工程建設的難度。在新時代的發展背景之下,學校需要創新網絡工程建設模式,這樣在建設階段就會消耗更多的人力和物力。校園網絡工程在建設的過程當中,對于建設的整體工程質量一定要進行嚴格的把控,將實踐和計算機理論結合在一起,推算出網絡工程建設的理論化周期。為了更好確保工程質量,必須要加大對網絡工程的研究力度,遵循相應的網絡建設規則,相應升級硬件系統和軟件系統。學校在建設校園網的過程當中,經常會出現多頭管理情況,長時間下來就會造成部門之間的重復建設。為了更好解決這個問題,必須要定期維護和調整網絡工程的微小周期,同時一定要定期升級系統。當網絡工程出現故障時,說明網絡工程已發展到了維護階段,這時就需要完善和升級生命周期,共同推動網絡工程的穩定可持續發展。
7結語
隨著校園網絡工程中期在不斷完善,學校建立教育和科研計算機網絡,通過教育和信息結合,全面開展信息工程建設。作為學校一定要保證自己的硬件環境符合標準,通過一些服務平臺處理信息,健全網絡的使用功能。
參考文獻
[1]龔建.網絡工程生命周期研究與校園網設計與實施[D].重慶:西南交通大學,2007.
[2]張翠.綿陽學院校園網絡工程設計與實施[D].成都:四川大學,2010.
[3]王乙人.瓊州學院校園網絡建設方案設計及實現[D].:電子科技大學,2011.
[4]龔建.淺談網絡工程生命周期思想在校園網建設中的應用[J].信息網絡安全,2007(9).
網絡工程的概念范文6
關鍵詞:地方本科院校;云計算;網絡工程;教學改革
網絡工程專業是計算機技術與通信技術相結合的新型專業,教學內容除網絡基礎和計算機基礎類課程外,還加強了網絡系統設計與維護、網絡互聯、網絡管理、通信理論等課程的學習,地方本科院校教學上側重于培養能夠從事計算機網絡系統規劃、設計、管理與維護的高素質工程應用型人才[1],尤其是掌握Web開發服務技術及網絡應用開發技術,從事網絡系統軟件管理和網絡應用軟件設計的高級工程技術人才。隨著國內外處處建網、處處有網的“互聯網+”發展,網絡管理人才的需求與日俱增,如何利用有限的硬軟件資源培養社會急需的網絡應用型人才是每個地方本科院校網絡工程專業都在思考與探索的問題。近年來,“云計算”已經成為生活中的熱門話題。美國《福布斯》雙周刊網站2018年2月25日報道:未來十年及以后,“云”將從基礎設施、成本控制、數據管理、協同工作、資源共享等多方面影響我們的生活[2]。而云計算在全球的投資和市場規模也迅速增加,2015年全球云計算市場規模達到522.38億美元,中國云計算市場規模達到14.42億美元,預計到2020年,全球云計算市場規模有望達到1435.28億美元,中國云計算市場規模有望達到52.42億美元,中國云計算市場保持29.45%左右的復合增速發展,高于全球水平(22.10%)[3]。云計算的快速發展致使云平臺的運行和管理人才需求急劇增加,但目前高素質、專業性的云計算管理人才數量和質量遠遠不能滿足市場需要。云計算技術依托于網絡技術,而地方本科院校傳統的網絡工程專業培養方案已不能很好地適應云計算時代市場及企事業單位的人才需求。在網絡技術迅猛發展的今天,要想把握IT產業發展的人才需求動向,就必須改變網絡工程專業發展方向和轉變人才培養模式,改進高校網絡工程專業教學體系,調整網絡工程專業人才培養方案,適應社會對網絡工程專業人才發展的需求。
1云計算時代網絡工程專業教學存在的不足
網絡工程專業自1998年開設以來雖然取得了很大的進步,但在教學內容、組織形式及教學方法上仍存在不足,尤其是云計算等先進網絡技術發展應用以來,傳統的網絡工程專業在教學結構、課程設置、教學條件、師資隊伍等方面都不能適應云計算發展的步伐,培養的人才對社會的適應性差,大量畢業生找不到合適的工作,網絡工程專業畢業生的專業特色和優勢被局限,歸納起來,主要體現在以下幾方面。
1.1師資力量欠缺
教學設計沒有網絡工程專業特色地方本科院校網絡工程專業大部分是從計算機科學與技術專業基礎上拆分過來的,多數地方本科院校師資欠缺,計算機科學與技術專業與網絡工程專業多數采用相同的教師、教材、教學方法實施教學,而網絡工程專業的教師不但要對所講授的課程相當熟悉,還要根據教學知識匯總以前所學的網絡方面的知識,引導學生提出問題,激發學生學習知識的熱情,并隨時回答學生提出的各種網絡方面的問題,設計和制訂課程相關的網絡實踐教學項目等,因此,專業的網絡工程教師是培養網絡專業人才的基礎。
1.2課程設置滯后先進網絡技術課程太少
目前大部分網絡工程專業的課程設置依然是基礎網絡相關的課程,近年來有部分學校添加一些先進網絡技術的選修課程,如云計算、大數據等課程,但通常也只對高年級學生做簡單介紹,課時少,更沒有涉及應用,這種延續原有教學組織形式的改進很難適應云計算時代社會對網絡工程專業人才的需求。如果要讓學生學習先進網絡技術,需要改進網絡工程專業的課程設置,突出網絡課程特色,添加云計算等先進網絡技術課程的教學,融入云計算技術的應用,讓學生在本科階段就了解云計算的概念。
1.3項目教學欠缺實踐教學與市場應用融合程度不夠
項目教學法是德國聯邦政府教育部職教所發起的,它把學習過程設計為項目,按照項目的行動回路設計教學,項目教學法不僅傳授給學生理論知識和操作技能,更注重培養學生的職業能力[4]。項目式教學的前提是項目實施環境,沒有適合完成項目的環境,項目設計、項目完成是一紙空談[5]。所以德國的“項目式”教育大多采用的是學校和企業“雙元制”教育模式,學生在學校學習,在企業實踐[4]。地方本科院校由于實踐設備、課時、場地、安全等方面的考慮,實踐教學還只停留在演示性和驗證性實驗上,尤其是與市場銜接的實際應用型實踐教學非常欠缺,實踐教學方面與市場實際應用的融合程度不夠。
2云計算時代網絡工程專業教學模式的改革
隨著云計算的發展,國內各大高校、企業逐漸開始建立云平臺,開發云應用。云計算將是整個IT行業的發展趨勢,也是新一代互聯網、物聯網、大數據、移動互聯的引擎和神經中樞[6]。云計算的需求推動和服務外包思想重新定義了網絡架構和網絡經營模式。而傳統的網絡工程專業教學依然采用舊的網絡模式進行教學活動,不能適應網絡市場的發展步伐,致使大量畢業生就業困難,部分地方本科院校的網絡工程專業出現了招生萎縮甚至停招。所以,改革網絡工程專業教學模式,適應先進網絡技術的發展趨勢,培養與市場發展需求相吻合且有較強實踐能力、創新能力的合格大學生是網絡工程專業亟須解決的問題。
2.1課程體系的改革
地方本科院校網絡工程專業課程主要涉及網絡方面的基礎理論知識和驗證性實踐,網絡前沿知識涉及很少,大多都沒有開設云計算等網絡前沿知識的課程。在網絡技術飛速發展的云計算時代,云計算更新了網絡部署,所以在網絡工程專業教學中,應開展一些云計算等網絡前沿應用方面的課程,從大一到大四,根據學生具體學習情況,低年級課程中安排一些云計算方面的前沿技術講座和學術報告,高年級開設云計算等前沿技術的必(選)修課程及應用,課程體系制訂時兼顧云計算人才的培養,使學生掌握網絡技術的最新研究動態,拓寬視野,激發學生的學習積極性。
2.2師資隊伍的建設
網絡工程專業教學涉及數學、電子信息、計算機基礎理論及網絡構建、網絡管理、網絡應用等多方面的知識,這就要求網絡工程專業教師既要在專業領域的某一方向有較高的水準,也要了解網絡工程專業各方面知識之間的關聯性,同時還要順應時代的發展,適當加入最新的網絡前沿技術知識的講解,這樣才能培養出適合時代需求的優秀畢業生。云計算技術引領“互聯網+”、物聯網、大數據、區塊鏈等先進網絡技術的發展推廣,同時也對高校網絡工程專業教師的知識結構提出新的要求,而地方本科院校一般是指由省市所屬、服務于地方經濟發展的本科學校,多數處于地市級城鎮,若想適應云計算時代網絡工程專業的教學改革,就必須加強師資力量的培訓,重視教師隊伍知識結構的優化和實踐技能的培養,筆者認為應從以下幾方面考慮。(1)建立云計算及網絡專業人才引進、服務機制,支持國內云計算領域的優秀畢業生及科技人才到學校任教。(2)制訂教師培養計劃,鼓勵本校教師外出學習、進修,注重本地教師隊伍的整體發展,根據不同教師的特色,發揮所長。(3)建立校企合作機制,從企業聘請有豐富實踐經驗的優秀網絡工作者到學校任教,從實際應用的角度引領學生學習先進的網絡技術。師資隊伍建設是一個艱難而漫長的過程,它需要長時間的細心培育才能建立一只優質的教學師資隊伍。
2.3教學環境和教學方式的改革
了解和學習云計算的最好方式就是實踐,目前國內大部分地方本科院校已建立云計劃,如果所在學校已建立云平臺,教師可以使用云平臺與學生互動,如教學信息、將教學資源上傳到云平臺中等。在網絡工程專業高年級的部分課程教學中,教師可以通過云平臺創建教學環境,學生可以租賃或通過其他方式申請學校的云空間,將作業提交到云端,也可以在云端完成部分網絡虛擬實驗,教師可以通過云檢查驗收學生的作業和實驗。對于沒有建立云服務的地方本科院校,可以租賃云服務器協助教學。目前,騰訊、華為、京東、阿里、百度、西部數據等多家計算機公司都開始提供云服務器租賃業務,騰訊等多家計算機公司還提供了學生租賃云服務器套餐,年租費更是優惠。對于網絡工程專業的學生,教師應在教學過程中鼓勵學生申請云服務器,并配置管理自己的云服務器。嘗試讓學生在云端完成作業,提交作業鏈接查看學生作業完成情況,這種融入云計算技術的教學方式很好地激發了學生的學習興趣,且部分學生完成良好。因此,在高年級的網絡工程專業課程中直接加入云計算的應用,讓學生切身體會并管理自己的云服務器,是網絡工程專業教學中可以嘗試并非常有效的一種學習云計算的方式。
2.4實踐教學的改革
地方本科院校由于經濟等方面的原因,實踐教學一直是地方本科院校應用型人才培養的難解課題。虛擬實驗是通過計算機模擬實驗需求的環境進行仿真實驗的教學模式,網絡虛擬實驗可以大量地減少實驗資金投入,解決學校因設備欠缺而無法開展實驗的問題。網絡工程專業可以根據課程性質,對一些當前硬件欠缺的實驗項目,設計虛擬實驗,并在實驗教學中,以學生為主體實施完成“虛擬項目”,使學生在虛擬環境中獲得項目實踐經驗。云計算的本質就是虛擬化,目前,國內外部分高校已經開始設計、建設基于云計算的虛擬實驗平臺,基于云平臺的網絡虛擬實驗既能簡化網絡實驗環境的搭建,又可以讓學生在課程教學中學習應用云知識,具有很好的實用性,將對地方性本科院校開展應用性實踐教學產生良好的影響和促進作用。