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論文摘要:本文簡要敘述了無線網絡技術的發展現狀及其優勢,重點論述了無線網絡技術在校園圖書館中的應用以及在建設圖書館無線局域網過程中需要注意的問題。
隨著人們生活和工作方式的轉變,生活工作地點的移動也越來越頻繁,因此移動電話、筆記本電腦、PDA等移動設備大行其道。隨著計算機技術和通信技術的迅猛發展,傳統的有線網絡也逐漸暴露出種種問題:難以解決遠距離信息傳遞、無法鋪設線纜環境(如施工工地、地形比較復雜的校園環境)中的網絡建設、移動辦公等等。隨著無線局域網技術標準、無線產品的不斷推出,無線局域網的應用和普及已發展到了一個新階段。無線局域網技術的發展對校園圖書館的建設有何影響,如何將無線局域網技術應用到校園圖書館中去已經成為各個學校圖書館信息化建設探索的目標。
1什么是無線局域網
無線局域網是在有線局域網的基礎上發展起來,以無線信道作傳輸媒介的局域網絡(Wireless Local Area Net-work),簡稱WLAN。它是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物,它利用無線多址信道支持計算機之間的通信,為計算機在移動中通信提供了可能。因此,無線局域網是不通過傳統網絡傳輸介質提供以太網或者令牌網絡服務的計算機網絡。無線局域網在發展過程中還拓廣了局域網技術概念:聯接不僅僅是連接;“本地”的距離從米延伸到了公里;基礎設施不需要再埋在地下或隱藏在墻里;網絡能夠隨著機構的發展而移動或變化。只要在筆記本或PC上安裝PC Card適配器,用戶就能夠在無線網絡覆蓋區內自由移動而保持與網絡的聯結。將無線局域網技術應用到臺式機系統,則具有傳統局域網無法比擬的靈活性。桌面用戶能夠安放在纜線所無法到達的地方,臺式機的位置能夠隨時隨地進行變換。
無線局域網技術應用到臺式計算機,可以提供傳統局域網無法比擬的靈活性。用戶可以隨心所欲地將桌面計算機安放在傳統纜線無法到達的地方,且允許其位置能夠隨時隨地進行變換。無線局域網對于那些臨時建立的工作機構或者快速發展的組織而言是最合適不過的選擇。無線局域網的組建、配置和維護都較為簡單,一般計算機工作人員都可以勝任網絡的管理工作。
2無線局域網圖書館解決方案
按與有線局域網的關系,無線局域網分為獨立式和非獨立式兩種。獨立式無線局域網指整個網絡都使用無線通信的無線局域網,非獨立式無線局域網指局域網中無線網絡設備與有線網絡設備相結合使用的局域網。目前非獨立式無線局域網居于無線局域網的主流,在有線局域網的基礎上通過無線訪問節點、無線網橋、無線網卡等設備使無線通信得以實現,其本身還要依賴于有線局域網,是有線局域網的擴展和補充,而不是有線局域網的替代產品。非獨立式無線局域網,帶有無線網卡的電腦與接人點(Access Point,簡稱“AP")實現無線通信,訪問點通過線纜與網絡的其他部分相連接。一個接人點覆蓋的半徑在35-100米之間,實際連接距離和速度視環境有無障礙物而定。而本校的圖書館無線局域網接人方案采用的就是非獨立式無線局域網的拓撲結構,現在就結合本校實例對方案進行說明。
本校之所以選擇無線局域接人學校圖書館主要考慮到以下幾個方面:
2.1接入網絡信息系統
通過無線局域網絡,在校的老師或學生可以用便攜式計算機或移動設備(如:PDA、智能手機等),通過無線網卡在學校任何地方連人信息系統查看最新的圖書信息和連人數字圖書館。
2.2難以布線的環境
由于本校圖書館大樓時間較長比較陳舊導致有些部門布線困難所以采用無線局域網結構。
2.3使用移動設備進行網絡連接
考慮到近幾年在校師生使用便攜式計算機等可移動設備的人數較多,而大多數移動設備便攜式計算機都支持無線網卡所以采用無線局域網結構。
3無線局域網圖書館應注意的問題
無線局域網必須支持高速突發數據業務,在室內使用時要解決包括多徑衰落、相鄰子網間串擾等問題。下面我們列出組建圖書館無線局域網時必須注意和克服的4項技術難點。
3.1可靠性
有線局域網的信道誤比特率達10-9,這樣保證了通信系統的可靠性和穩定性。無線局域網的信道誤比特率應盡可能低,否則,當誤比特率過高而不能被糾錯碼糾正時,該錯誤分組將被安排重發。這樣大量的重發分組會使網絡的實際吞吐性能大打折扣。根據我們的實驗數據表明,如系統分組丟失率,10-5,或信道誤比特率
3.2兼容性
對室內應用的局域網,應盡可能與現有有線局域網兼容,現有的網絡操作系統和網絡軟件應能在無線局域網上不加修改地正常運行。
3.3數據傳輸數率
為了滿足局域網的業務環境,無線局域網至少應具備1 Mbps以上的數據傳輸數率。
3.4電磁環境、無線電頻段的使用范圍
在室內使用的無線局域網,應考慮電磁波對人體健康的損害及其它電磁環境的影響。無線電管理部門應規定無線局域網能夠使用的頻段,規定發射功率及帶外輻射等各項技術指標。
關鍵詞:無線局域網,WLAN,801.11,拓撲,安全性,應用
一、什么是無線局域網
無線局域網(WirelessLocal Area Network,縮寫為'WLAN')是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。從專業角度講,無線局域網利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信,并為通信的移動化、個性化和多媒體應用提供了可能。通俗地說,無線局域網就是在不采用傳統纜線的同時,提供以太網或者令牌網絡的功能。
二、什么情形需要無線局域網絡
無線局域網絡絕不是用來取代有線局域網絡,而是用來彌補有線局域網絡之不足,以達到網絡延伸之目的,現在有線局域網技術已經發展得比較完善,但是什么情形需要使用無線局域網呢?下面就是無線局域網大顯身手的幾種場合。
1、移動辦公
有了無線局域網,你就可以充分享受無線的自由:到辦公室后,打開自己的筆記本電腦,就可以擺脫煩人的雙絞線,在公司內自由移動辦公了。而且,如果你來到分公司,如果他們也有無線局域網,你也可以直接聯入網絡,再也不用為找一個臨時座位和雙絞線而發愁了。
2、會議
會場布置過程中最令人頭痛的就是網絡布線,因為演示者很可能需要聯入網絡環境才能得心應手。此時,如果在會場附近架設無線局域網,使無線局域網覆蓋會場,筆記本電腦借助無線網卡上網,那么問題就會迎刃而解。
3、布線困難的場所
地方利用無線局域網進行信息的交流;零售商、空運和航運公司高峰時間所需的額外工作站等。
流動工作者可得到信息的區域:需要在醫院、零售商店或辦公室區域流動時得到信息的醫生、護士、零售商、白領工作者。
辦公室和家庭辦公室(SOHO)用戶,以及需要方便快捷地安裝小型網絡的用戶。
三、目前的幾種無線網絡技術
目前,實現無線網絡的技術,有藍牙無線接入技術、家庭網絡的HomeRF以及IEEE802.11連接技術。
1、藍牙技術
Bluetooth(藍牙)是一種短距的無線通訊技術,電子裝置彼此可以透過藍牙而連接起來。透過芯片上的無線接收器,配有藍牙技術的電子產品能夠在十米的距離內彼此相通,傳輸速度可以達到10M/s。不過Bluetooth產品致命的缺陷是任何藍牙產品都離不開Bluetooth芯片、Bluetooth模塊較難生產,Bluetooth難于全面測試。這三點是藍牙產品發展的瓶頸。。
2、HomeRF技術
HomeRF是由HomeRF工作組開發的,是在家庭區域范圍內的任何地方,在PC機和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放性工業標準。。作為無線技術方案,它代替了需要鋪設昂貴傳輸線的有線家庭網絡,為網絡中的設備該協議的網絡是對等網,也就是說,網上的每一個節點都是西對獨立的,不受中央節點的控制。因此,任何一個節點離開網絡都不會影響到網絡上其他節點的正常工作。它的另外一個特點是低功耗,很適合筆記本電腦。
3、IEEE802.11
IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準,主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入,業務主要限于數據存取,速率最高只能達到2Mb/s。
由于IEEE802.11在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,IEEE小組又相繼推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a兩個新標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。此外還出現了最新802.11g。
本文主要討論以802.11b為基礎的無線局域網。
四、無線局域網的標準
20世紀90年代初,無線局域網設備就已經出現,但是由于價格、性能、通用性等種種原因,沒有得到廣泛應用。IEEE 802.11標準是IEEE(電氣和電子工程師協會)于1997年制定的一個無線局域網標準,主要用于解決辦公室局域網和校園網中設備的無線接入,速率最高只能達到2Mbps。由于IEEE 802.11標準在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,1999年IEEE小組又相繼推出了IEEE 802.11b和IEEE 802.11a兩個新標準。 由于802.11b和802.11a互不兼容,由802.11b升級到802.11a成本非常高,經過長時間的研究, IEEE于近日試驗性的批準了802.11g。
IEEE 802.11是最初的一個無線局域網標準,用于用戶與用戶終端的無線接入,業務主要限于數據存取,速率最高為2Mbps。目前,3Com、TP-link等公司都有該標準的無線網卡。。
五、無線局域網的拓撲結構
無線局域網的拓撲結構可分為兩類:無中心拓撲(對等式拓撲)和有中心拓撲。無中心拓撲的網絡要求網中任意兩點均可直接通信。采用這種結構的網絡一般使用公用廣播信道,而信道接入控制(MAC)協議多采用載波監測多址接入(CSMA)類型的多址接入協議。有中心拓撲結構中則要求一個無線站點充當中心站,所有站點對網絡的訪問均由中心站控制。
對于不同局域網的應用環境與需求,無線局域網可采取不同的網絡結構來實現互連。
網橋連接型:不同的局域網之間互連時,由于物理上的原因,若采取有線方式不方便,則可利用無線網橋的方式實現二者的點對點連接,無線網橋不僅提供二者之間的物理與數據鏈路層的連接,還為兩個網的用戶提供較高層的路由與協議轉換。
基站接入型:當采用移動蜂窩通信網接入方式組建無線局域網時,各站點之間的通信是通過基站接入、數據交換方式來實現互連的。各移動站不僅可以通過交換中心自行組網,還可以通過廣域網與遠地站點組建自己的工作網絡。
Hub接入型:利用無線Hub可以組建星型結構的無線局域網,具有與有線Hub組網方式相類似的優點。在該結構基礎上的無線局域網,可采用類似于交換型以太網的工作方式,要求Hub具有簡單的網內交換功能。
無中心結構:要求網中任意兩個站點均可直接通信。此結構的無線局域網一般使用公用廣播信道,MAC層采用CSMA類型的多址接入協議。
結束語
無線局域網的技術和產品在國內的實際應用領域還是新生事物。很多人對無線局域網還缺乏基本的了解,認同度就更談不上了。管理者認為,假如企業要運用無線局域網辦公,那么企業將不得不為設備付出昂貴的價格。因為目前無線局域網設備的價格相對高昂,如果使用無線局域網就意味著還需要大量的無線網橋和無線網卡,這一切都將使企業為之付出不菲的代價。而且在短時間內,企業很難看見由這些無線局域網設備投入而帶來的企業運營成本的降低。無線局域網技術還有一段路要走,但它會成為網絡技術中不可或缺的一支。
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關鍵詞:局域網;安全維護;故障
局域網(Local Area Network,LAN)是指在某一區域內由多臺計算機互聯成的計算機組。在日常安全維護中,必須確保系統和網絡的正常運行。管理員在日常管理中經常會遇到安全故障問題,往往比較棘手。解決如此問題,必須要對癥下藥,找準原因。
一、排除安全故障
1.識別安全故障現象
作為網絡管理員,在排除安全故障之前,必須確切地知道網絡上到底出了什么毛病,是不能共享資源,還是找不到另一個計算機,如此等等。知道出了什么問題并能夠及時識別,是成功排除安全故障最重要的步驟。為了與安全故障現象進行對比,作為管理員必須知道系統在正常情況下是怎樣工作的,否則就不能對問題和安全故障進行定位的。
識別安全故障現象時,應該向操作者詢問以下幾個問題:
(1)當被記錄的安全故障現象發生時,正在運行什么進程(即操作者正在對計算機進行什么操作)。
(2)這個進程以前運行過嗎?以前這個進程的運行是否成功?
(3)這個進程最后一次成功運行是什么時候?從那時起哪些發生了改變?
帶著這些疑問來了解問題,才能對癥下藥來排除安全故障。
2.列舉可能導致錯誤的原因
作為網絡管理員,則應當考慮導致無法查看信息的原因可能有哪些,如網卡硬件安全故障、網絡連接安全故障、網絡設備(HUB)安全故障、TCP/IP協議設置不當等。不要急著下結論,可以根據出錯的可能性把這些原因按優先級別進行排序,一個個先后排除。
3.縮小搜索范圍
對所有列出的可能導致錯誤的原因逐一進行測試,而且不要根據一次測試,就斷定某一區域的網絡是運行正?;蚴遣徽?。另外,也不要在自己認為已經確定了的第一個錯誤就停下來,應該到測試完為止。
除了測試之外,網絡管理員還要注意,千萬不要忘記去看一看網卡、HUB、Modem、路由器面板上的LED指示燈。通常情況下,綠燈表示連接正常(Modem需要幾個綠燈和紅燈都要亮),紅燈表示連接安全故障,不亮表示無連接或線路不通,長亮表示廣播風暴,指示燈有規律地閃爍才是網絡正常運行的標志。
4.隔離錯誤
經過仔細觀察后,這時你基本上知道了安全故障的部位。對于計算機的錯誤,可以開始檢查該計算機網卡是否安裝好、TCP/IP協議是否安裝并設置正確、Web瀏覽器的連接設置是否得當等一切與已知安全故障現象有關的內容。
5.安全故障分析
處理完問題后,作為網絡管理員,還必須搞清楚安全故障是如何發生的,是什么原因導致了安全故障的發生,以后如何避免類似安全故障的發生,擬定相應的對策,采取必要的措施,制定嚴格的規章制度。
二、典型網絡安全故障介紹
1.安全故障表現
連通性安全故障通常表現為以下幾種情況:
計算機無法登錄到服務器。
計算機無法通過局域網接入Internet。
計算機在網上鄰居中只能看到自己,而看不到其他計算機,從而無法使用其他計算機上的共享資源和共享打印機。
計算機無法在網絡內實現訪問其他計算機上的資源。
網絡中的部分計算機運行速度十分緩慢。
2.安全故障原因
造成連通性安全故障可能有以下幾方面的原因:
網卡未安裝,或未安裝正確,或與其他設備有沖突。
網卡硬件安全故障。
網絡協議未安裝,或設置不正確。
網線、跳線或信息插座安全故障。
HUB電源未打開,HUB硬件安全故障,或HUB端口硬件安全故障。
UPS電源安全故障。
3.安全故障的排除
當出現以上的連通性安全故障時,可按以下的步驟進行逐步排查:
(1)當出現一種網絡應用安全故障時,如無法接入Internet,首先嘗試使用其他網絡應用,如查找網絡中的其他計算機,或使用局域網中的Web瀏覽等。如果其他網絡應用可正常使用,例如雖然無法接入Internet,卻能夠在網上鄰居中找到其他計算機,或可Ping到其他計算機,那么可以排除連通性安全故障原因。如果其他網絡應用均無法實現,繼續下一步操作。
(2)首先查看網卡的指示燈是否正常。正常情況下,在不傳送數據時,網卡指示燈閃爍較慢,傳送數據時,閃爍較快。無論是不亮,還是長亮不滅,都表明有安全故障存在。如果網卡的指示燈不正常,需關掉計算機更換網卡。對于HUB的指示燈,凡是插有網線的端口,指示燈都亮。由于是HUB,所以指示燈的作用只能指示該端口連接有終端設備,不能顯示通信狀態。
(3)在確定網卡和協議都正確的情況下,網絡還是不通,可初步斷定是HUB和雙絞線的問題。為了進一步進行確認,可再換一臺計算機用同樣的方法進行判斷。如果其他計算機與本機連接正常,則安全故障一定是先前的那臺計算機和HUB的接口上。
(4)如果確定HUB有安全故障,應首先檢查HUB的指示燈是否正常,如果先前那臺計算機HUB接口燈不亮,說明該HUB的接口有安全故障(HUB的指示燈表明插有網線的端口,指示燈亮,指示燈不能顯示通信狀態)。
(5)如果HUB沒有問題,則檢查先前那臺計算機到HUB的那一段雙絞線和所安裝的網卡。判斷雙絞線是否有問題可以通過“雙絞線測試儀”,主要測試雙絞線的1、2和3、6四條線(其中1、2線用于發送,3、6線用于接收)。如果發現有一根不通,那么就要重新制作。
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摘 要 無線局域網技術是建立在目前無線終端大量增加的基礎上,是有線網絡的一個重要補充。本文從介紹無線局域網技術入手,通過分析該技術的特點和相關組件,結合職業院校當前網絡現狀進行分析,給職業院校網絡規劃設計或升級提供相應解決問題的方案。
關鍵詞 無線局域網;網絡;職業院校;AP
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)70-0188-02
1 無線局域網技術簡介
所謂無線局域網(WLAN)是一種以無線通信作為傳輸方式的局域網,是計算機網絡技術與無線通信技術相結合的產物。無線局域網大部分以微波作為傳輸介質,能夠繞開障礙物,穿透墻體,覆蓋較大的范圍,使用戶實現隨時隨地進行寬帶網絡接入,所以無線技術成為目前組建網絡的通用方法。
無線局域網涉及的主要技術有:IEEE802.11、藍牙、HomeRF等。其中于2003年6月制定并的802.11g,工作在2.4GHz,傳輸率可達54Mb,且能夠與802.11b的Wi-Fi系統兼容,共存于同一無線接入點網絡中,因此IEEE802.11g已成為目前工業界普遍認可和遵循的主流無線局域網協議。其通信速率能夠完全能滿足傳輸文本、圖形圖像、聲音、視頻等業務的需要。目前,傳輸速率達300Mbps的無線局域網技術也已經成熟,更高速率和智能化的系統也在研究之中。
與有線網絡相比,無線局域網具有覆蓋范圍廣、安裝便捷、經濟節約、易于擴展等優勢,不僅能滿足移動場所和特殊領域的應用,在一些不方便鋪設有線介質的地方、臨時性場所和一些受保護的特殊建筑等有線網絡難以覆蓋的地方也得到廣泛應用。
2 無線局域網組件
在WLAN中,最常見的組件有筆記本等無線接入終端、無線網卡、無線接入點(AP)和天線。
1)筆記本、智能手機等無線終端。作為無線網絡的終端接入到網絡中的筆記本電腦、智能手機等設備正變得越來越普及,且都預裝了采用Wi-Fi標準的無線網卡,可以直接與其它無線產品或者其它符合Wi-Fi標準的設備進行交互;
2)無線網卡。無線網卡作為無線網絡的接口,實現與無線網絡的連接,作用類似于有線網絡中的以太網卡。目前較為流行的有置于筆記本內部的PCMCIA無線網卡及外置的USB接口無線網卡。PCMCIA無線網卡僅適用于筆記本電腦,支持熱插拔;便于無線接入;USB接口適用于臺式機和筆記本,安裝簡單,支持熱插拔,得到廣大用戶的青睞;
3)AP(Access Point)設備。無線AP作用是提供無線終端的接入功能,類似于有線網絡中的交換設備。單純性無線AP的工作原理是將網絡信號通過網線傳送過來,經過AP產品的編譯,將電信號轉換成為無線電信號發送出去。通常情況下,一個無線AP能夠支持不超過三十臺的電腦接入,最大的覆蓋距離可達300m,當增加一個無線AP后,可成倍地擴展網絡覆蓋直徑。此外,一些無線設備石商還把相關的路由交換功能置于AP中,從而實現如DHCP服務、MAC地址過濾、網絡接入控制等功能;
4)天線。無線信號隨著距離的增大而減弱,當無線工作站或無線AP相距較遠時,傳輸速率明顯下降,甚至出現無法通信的情況。此時,就必須借助天線對收發信號進行增強。無線天線常見的有兩種類型,一種是室內天線,一種是室外天線。室外天線常見的有鍋狀的定向增益天線和棒狀的全向天線。
3 職業院校無線局網實例分析與應用
目前基本上所有的職業院校都有自己的校園網,在日常教學和管理中也發揮越來越大的作用。然而,職業院校特別是中等職業學校,在規模和資金方面相距甚遠,網絡方面的投入較小,現有的校園網絡極不完善,除網絡應用集中的行政樓外,教師宿舍樓、舊教學樓、學生公寓樓不能上網的情況相當普遍;學生升源數不穩定,住宿環境變化較大,教師宿舍樓使用頻率不高,但這些有接入網絡的需求,用有線形接入靈活性差,預算高,且造成一定的浪費;筆記本電腦已經廣泛使用,上網方式較為靈活,在禮堂、食堂、會議室等較為空曠的室內信息點未布置或者布置不合理,重新布線難度大,個別地方甚至影響美觀;隨著3G移動通信技術的不斷發展和成熟,智能手機得到了大量的應用,通過手機進行無線上網的用戶數量猛增,而通過手機CDMA、GSM、GPRS等上網時在流量、時間方面都受到限制,費用也相當可觀。所有這些,都制約了教師和學生對網上資源和教育資源的獲取和利用。而無線局域網技術的出現和不斷成熟,給網絡規劃設計帶來了新的解決問題的方案,也給存在上述問題的職業院校校園網規劃和升級帶來了福音。根據存在的問題,通過分析歸納,提出以下幾種解決問題的方案:
1)解決室內無信息點或者信息點布置不合理的問題
室內信息點不夠,通過增加交換設備和網線,可以得到解決,不過對于隨時增加的網絡終端和位置不固定的上網位置,有線連接方式明顯不夠靈活,還有類似于會議室、宴會廳等一些重要場所布線,會大大影響整體的美觀。此時,采用AP信號覆蓋模式是最為常用的聯網方式。組建時,先將AP 以有線方式連接到校園網,各無線終端即可通過AP接入校園網。AP型號和配置可以根據室內大小和應用情況進行選擇,一般室內最大的覆蓋范圍不超過100米,無線終端方面,臺式機需額外購置無線網卡,價格在幾十元到一百多元不等,筆記本一般都自帶無線網卡,故無需購買。
2)解決教師宿舍樓、舊教學樓、學生公寓等不能上網問題
在可連接校園網的樓房和不可連網的兩幢建筑物之間,采用無線網絡技術中點對點橋接模式的方案。即在可接入網絡和不可接入網絡的樓房中各架設一個AP,把兩個AP設置成同一網段的IP、掩碼、SSID名稱,如同有線網絡中橋接的連接方式一樣??紤]到信號因素的影響,在AP上加裝無線定向增益天線進行對接,從而實現網絡互連。這種連接方式的特點是功率大、傳輸距離遠、抗干擾能力強。
3)解決筆記本電腦、PDA、手機等無線終端隨時隨地上網的問題
根據學校地理分布情況,在合適的地方建立無線覆蓋基站,使用室外無線AP配合全向室外天線,采用重疊交叉無線覆蓋的方式,構建室外區域的無縫無線網絡。
值得一提的是:室外AP要有較大發射功率保證其傳輸速率和接收的穩定性。天線增益也要大,使其能最大限度保護發送和接收的信號。連接室外天線和室內AP的天線饋線的距離要盡量縮短,并且選擇損耗盡可能小的。AP安全性也得考慮其中,無線網絡的覆蓋范圍理論上不應超出學校范圍,因此需在學校覆蓋區域以外進行檢查,AP系統的賬號密碼的隱藏保密工作、信號的加密等都是必需考慮的工作,以防止信息泄密或校外人員破解密碼進入內網等。此外,還要注意設備本身的安全性,如安裝天線避雷器、浪涌保護器等,以達到避雷防雷的目的。
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論文摘要:隨著教育的普及,現如今中職教育已成為我國教育中的重要組成部分,其教育目的在于幫助學生更好地就業。然而,隨著社會發展的不斷變化,信息時代的迅猛發展,中職計算機網絡技術教學過程中仍然存在著教學內容與社會需求脫節、理論與實踐脫節等現象。作為新時期的教師,應整合教學結構,改變這種教學局面,做到教學與時俱進,凸顯學生的綜合技能培養和提高。
計算機網絡技術作為一門理論性、實踐性較強的學科,其教學目的在于加深學生對計算機的認識和理解,培養學生的實際運用能力。社會經濟發展較快,計算機更新也快,然而,中職計算機網絡技術教學內容卻還是幾年如一日不變,已經呈現出落后的現象。中職教育的目的在于培養學生的綜合實踐能力,增強學生的技能,幫助學生更好地就業。因此,作為中職計算機網絡技術教師,應整合教學結構,理論聯系實際,打破傳統教材的局限性,延伸教學內容,實施新課程理念,與時俱進,開展以生為本的課堂教學理念,提升課堂教學的質量。
一、整合資源,豐富教學內容
隨著信息時代的到來,計算機網絡技術教學顯得尤為重要,它主要培養適合網絡行業需求的一線網絡管理、服務人才,具有一定的及時性,要求教師和學生對新事物有較快的接受能力。這也就意味著學校在開設此課程之前,需要對此方面專業的人才需求做一個市場調研,進而整合教學資源,結合實際情況,采取多元化教學方式,豐富教學內容。此外,還可以根據專業的課程結構體系,按照其性質、關系性等整合教學模塊,使其合并。在整合過程中需要注意到計算機網絡技術的新理念、新技術,確保教學內容的與時俱進。如筆者在教學過程中,不一味地按照教材去講,而是對內容實施整合,結合實際情況,以生為本,構建適合學生學習的具體情境,并對計算機網絡技術課程實施模塊分割,即實踐領域、學習領域、學習情境,引導學生深入認知、了解其學科的規律,進而培養出適合社會發展的計算機網絡技術新人才。
二、優化教學手段,提高課堂教學質量
教學手段的有效與否將直接影響到學生學習的興趣和綜合技能的培養。傳統教學中,受條件的限制,教師大都采取講述理論知識的教學手段,而忽略了學生的實際上機操作能力,教學手段單一,一味地按照教材的順序、傳統的時間安排來進行,即:先理論后上機,或者是先講新知識,再讓學生練習等,使得理論知識呈現枯燥、無味,學生對其更是呈現厭倦心理。新課程強調課堂教學中學生的主體性作用,講究課堂教學中學生的自主動手能力。因此,新背景下的教師,應結合新課程標準,運用計算機網絡技術學科本身的實踐性特點,優化教學手段,實施理論實踐相結合教學,激發學生的興趣和求知欲,提高學生的動手操作能力,充分凸現課堂教學的生動性、直觀性,進而深化學生的認知程度,提升學生的綜合素養。如在學習“局域網組建與管理”教學過程中,筆者改變傳統的教學時間安排,首先讓學生通過網絡,初步認知,整體感受,對局域網的概念形成一種認識,進而引導學生通過internet網來加深對網絡的感性認識,在此基礎之上組織學生小組合作探究組建小型局域網,通過調試驗證其正確與否,增強學生學習的自信心。最后,讓學生通過自己親身體驗、自主探究來總結“局域網組建與管理”的理論知識,形成系統的概念,提高了學生的動手操作能力和專業運用能力,實現了課堂教學質的飛躍。
三、多元化評價體系,激勵學生自主學習
評價是教學過程中必不可少的一個環節,其作用在于對學生所學的知識進行考核,進而對學生有個整體的把握,便于教師更好地開展教學,同時對學生來說,也有一定的督促和激勵作用。但是傳統教學中,受應試教育的影響,評價方式是考試,標準、依據則是學生的考試成績,忽略了實踐能力、綜合素養等方面的考核,單一地重視成績,容易使學生掌握空知識,缺乏實際運用能力,不能有效地發揮評價體系的作用,反而使評價成為扼殺學生積極性的間接“工具”。作為新時期的教師,應結合計算機網絡技術本身,開展多元化的評價體系,將實踐能力、自主探究能力、自主學習態度、綜合素質等各個方面都容納進來,進而全面地約束學生的行為,督促和鼓勵學生大膽深入探究,增強其自主學習意識。同時在評價過程中,不僅僅是教師評價學生,學生之間、師生之間也可以互評,進而學生自評,分析、總結自我,注重學生的學習過程,以多元化的評價體系,來凸現學生的主體性作用,給予學生足夠的自主權,為學生的發散性思維提供平臺,進而調動全體學生的積極性,實現課堂教學的創新、改革,提升學生的綜合素養和綜合技能。
隨著信息時代的迅猛發展,計算機網絡技術已經在社會各個領域開始應用,逐漸成為企業發展的重要工具、設施。針對計算機的日益創新,教師在教學過程中必須與時俱進,全面掌握社會經濟發展下對專業人才的要求和需求,進而有目標、有針對性地開展計算機網絡技術教學,不斷地探索、創新教學方式,優化教學內容,強化教學手段,豐富評價體系,綜合有效地推動學生全面健康發展,為社會培養計算機專業人才貢獻一份自己的力量。
參考文獻:
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【關鍵詞】校園網絡;虛擬網;安全性;管理
隨著計算機網絡規模的不斷擴大和網上傳輸數據量的迅速增長,傳統的基于集線器與路由器所構成的局域網已經不能滿足規模日益擴大的網絡要求,主要原因有兩方面:一方面是人們對信息資源有了更高的要求,比如更大的音視頻文件和數據傳輸需求,另一方面也是是因為各站點共享信道引起信道沖突和廣播風暴,傳統路由器基于軟件轉發的低效率等原因會造成網絡性能的嚴重降低。因此在現有的網絡環境和數據信息需求的條件下如何合理地安排網絡體系結構成為計算機網絡界研究的重點之一。VLAN技術正是在這一背景下成為了當前局域網特別是校園網的一項關鍵應用,可以說,當前網絡的發展正在向以交換為中心的虛擬交換網絡方向發展。對于大部分學校來說,校園網絡的發展也非常迅速,剛開始都是學校內部使用個局域網,到后來都是能夠和internet相連的國際互聯網絡。網絡從無到有,從局域網到廣域網,網絡的迅速發展給學校的教育教學帶來了很大的方便。如何改變傳統網絡的體系結構弊,讓有限的資源盡可能滿足各種不同的服務需求。特別是如何滿足校園網中越來越多的數據傳輸傳輸和信息的安全問題?作者在實際工作中也遇到了類似的問題,針對出現的問題的我提出了自己的解決方法。有不當之處請不吝賜教。
1、鄭州市經濟貿易學校網絡的概況
我單位的計算機網絡組建的比較早。在1997年就組建了當時比較流行的NOVELL網絡,后來又組建了NT網絡。當時的這兩個網絡都是局域網,沒有和外部INTERNET相連。主要是利用服務器/工作站的工作方式,當時的教學軟件都放在了服務器上,學生機配置比較低,使用的是無盤工作站,網絡啟動后都是使用了服務器上的數據和信息,當時的網絡管理比較簡單。在2001年學校由鄭州市教育局統一組織接入了INTERNET網絡,是我校進入廣域網的開始。網絡管理的任務就變得復雜,特別是近幾年我們學校又新建了很多實驗室,現在共有7個網絡實驗室,有近500臺電腦同時上網。并且在每個辦公室和每個教室都有寬帶的接入點。老師和學生都可以隨時使用信息插座提供的接入點進行上網。尤其是在2005年學校的家屬院網絡接入了校園網,家屬院網絡的接入給網絡的管理帶來了更大的挑戰。因為家屬院里面的人員復雜,上網的時段、上網所需的帶寬以及訪問的網站都有很多不確定性。在管理的過程中也遇到了很多問題,其中最突出的問題就是信息的安全性問題。在網絡的使用上經常的出現病毒的泛濫,用戶信息被盜用的情況。
2、網絡管理中出現的問題
我們學校的網絡由辦公樓子網,實驗樓子網和家屬院子網構成。辦公樓子網主要是老師辦公時使用的網絡,每個辦公室都有網絡的接入點若干,有的辦公室使用8口的小交換機進行擴展。辦公室子網主要特點是帶寬要求不是很高,大部分的工作時段都是在上班的時間,信息的安全性比較高,由于各個辦公室要相互的傳送資料,要求有比較好的資源共享功能。實驗樓子網是學校里面使用帶寬最高的部分,里面有非常多機器同時上網,并且對網絡的需求比較豐富,不同的課程對網絡有不同的需求,他的帶寬主要集中在上課的時段,由于機房里面的USB端口沒有禁用,學生可以隨意的使用USB接口來接入外部設備。特別是在晚自習的時候對學生自由開放,學生可以在機房中實習他們白天學習的任意課程,有同學就帶著U盤來來回的拷貝東西,這樣就容易造成各種各樣病毒的侵入。家屬院的網絡要求帶寬較高,它要求的時段不太固定,白天黑夜都有上網的,他訪問信息的安全性處于上述兩者的中間。但是它一旦出現病毒等故障時比較難以排查。不像學校機房里面可以將某個機房單獨斷掉網絡來隔離故障。
有一段時間,網絡中ARP病毒盛行。特別是在學校的機房中,在上一次課的時候會多次的被病毒侵擾,只要一個網絡中的某一臺機器中了ARP病毒,那么整個校園網都無法上網。對于學校實驗室的機器可以安裝還原卡進行系統復原,并且在病毒出現的時候可以很準確地對機房甚至某臺機器進行定位。但是對家屬院里的機器卻很難控制。首先無法在時間的準確把握,家屬院中的機器首先沒有一個上網的固定時間,有可能在上班時間,也有可能在半夜,所以你不可能去跟蹤誰家的機器中毒了。其次很難發現到底是誰家的機器中毒了,并且即便是好不容易定位到某一戶中,你也很難去把這個病毒給清除。
3、使用虛擬網絡來解決面臨的問題
為了解決這個問題,我想到了虛擬網技術。我們單位使用的是銳捷產品,核心交換機是銳捷RG-S3760
-24,二層交換機使用的是銳捷RG-S2328G。我在三層交換機上進行了如下的配置:
RG-S3760(CONFIG)# VLAN 10
RG-S3760(CONFIG-VLAN)# NAME BANGONG
RG-S3760(CONFIG-VLAN)#EXIT
RG-S3760(CONFIG)# VLAN 20
RG-S3760(CONFIG-VLAN)# NAME SHIYAN
RG-S3760(CONFIG-VLAN)#EXIT
RG-S3760(CONFIG)# VLAN 30
RG-S3760(CONFIG-VLAN)# NAME JIASHU
RG-S3760(CONFIG-VLAN)# EXIT
RG-S3760(CONFIG)# INTERFACE RANGE FASTETHERNET 0/1-6
RG-S3760(CONFIG)# SWITCHPORT
MODE ACCESS
RG-S3760(CONFIG)# SWITCHPORT
ACCESS VLAN 10
以此類推將交換機的端口分別的分配給三個不同的子網。
這樣我們就在三層交換機上為辦公室、實驗樓和家屬院分別建立了BANGONG、SHIYAN和JIASHU三個虛擬網,并且將三層交換機的1-6端口分給了BANGONG虛擬網,類似的將7-14端口分給SHIYAN虛擬網,將15-21端口分給JIASHU虛擬網。同時在二層交換機上也做上類似的虛擬網設置。從辦公室、實驗樓和家屬院的網線都按照要求接入自己的虛擬網絡。這樣就把我們學校的網絡分成了三個虛擬網。三個虛擬網絡相對獨立,在功能上都很完備,在信息的傳輸都比較安全。每個子網都只能在自己的網絡內傳輸數據,有效的隔離了廣播信息和病毒的泛濫。
4、使用虛擬網絡管理的后果
使用虛擬網絡極大的方便了管理。 劃分的三個虛擬網有效的分離了各個局域網之間的廣播風暴,特別在我們學校的家屬院中再出現的ARP病毒將會被限制在家屬院子網的范圍內,對教學和辦公都不會產生影響。在學生機房里面出現的病毒事件也不會影響到老師的辦公室和家屬院的網絡使用。虛擬網的使用同時也提高了網絡資源的安全性,通過設置我設定家屬院的機器不能訪問學校的FTP和WWW服務器,這樣就保證了學校信息的安全性,而辦公子網和實驗室子網在訪問時卻不受任何的影響。這對于有效的利用網絡資源非常有利。
同時通過將校園網絡劃分為虛擬子網,可以強化網絡管理和網絡安全,控制不必要的數據廣播。數據廣播在網絡中起著非常重要的作用,隨著校園網內的計算機數量的增加,VOD視頻點播在課堂教學上的大量應用,廣播包的數量也會急劇增加,當廣播包的數量占到總量的30%時,網絡的傳輸效率將會明顯下降。特別是當某網絡設備出現故障后,會不停地向網絡發送廣播,從而導致網絡風暴,使網絡通信陷于癱瘓。當校園網絡內計算機數超過200臺后,就需要采取措施將網絡分隔開來,將一個大的廣播域劃分成若干個小的廣播域。
我們學校的校園網具有用戶多、通信量大、通信種類多樣化的特點。在傳統結構的校園網設計中由于學校內部建筑較多,教學科研、行政管理、實驗室和家屬院的信息點相對分散,不利于校園內部IP地址的分配。使用VLAN后就保證系統的安全性,同時也方便了網絡的管理和使用。
參考文獻
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關鍵字:網絡技術;課程設置;教學改革
中圖分類號:G64文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2007)04-0033-03
1引言
在現代社會中,互聯網浪潮洶涌而至,信息工業將成為社會經濟迅速發展的一個最大產業。計算機網絡的蓬勃發展和日益普及,將引發一場“信息系統”的革命,網絡正以前所未有的力量影響和改變著人們的學習、工作以及生活方式。它已經以輔助工具的角色轉變為主導工具、必備工具。在各行各業中,它都塑造著新的經濟模式、新的經營理念??梢哉f,網絡的建設與應用已成為衡量企業的現代化生產、現代化管理、現代化辦公的重要標志。
目前,網絡信息技術專業的初、中級人才非常短缺,職業院校作為輸送中、高級技術人才的搖籃,我校以社會要求為導向,在2002年開設了網絡技術專業。我們努力開創全新教學模式,采用科學的教學手段,結合完善的教學實訓設備,加強專業技能訓練,以擴展學生職業定位寬度,增強職業技能與市場競爭能力。同時,我校還以多種形式對社會進行網絡技術人才的培訓工作,并取得了很好的效果,得到了社會的一致肯定。以下是三年的網絡技術專業教學中,我校取得的一些經驗。
2改革目的和意義
長期以來,由于多種原因使得教育體系跟不上計算機技術與信息技術的飛速發展。為此,大力推行教育體系改革和信息教育技術勢在必行、迫在眉捷。面對新形勢和信息技術發展的要求,職業高中的辦學成功與否以及能否培養高素質的人才。必須要從專業內容、課程設置、教學方式等進行全面改革。通過改革,可以完善教育體系,革新教學方法,提高教學水平,從而步入信息技術教育的軌道。
網絡技術專業是應網絡信息技術發展的要求而產生的新專業。在課程設計上應該有別于計算機技術及應用專業的課程設計。而且也不應該僅在計算機技術及應用專業的基礎上增加一些簡單局域網的組建和網線的接法等內容。網絡技術專業人才必須是實際應用型的人才,因此,我們培養出的人才在用人單位無需再進行上崗培訓,而能自己獨擋一面。針對網絡在實際生活、生產、服務等各方面的應用,我們作了一些行業人才需求調查。確定以計算機技術及應用專業課程為基礎,綜合網絡在實際生活中各方面的應用為依據,并設計了相關的專業課程,以滿足不同行業的人才需求。
3具體做法
(1)教學課程設置的改革
培養社會需要的實用型網絡技術人才,首先必須要搞好計算機學科的課程設置。以前計算機學科課程的設置是參考部分中專計算機專業教學大綱,并結合全國計算機等級考試,把Windows操作、文字輸入作為基礎,以常用的Office辦公軟件課程為主,并以QBASIC、FoxPro編程語言為輔。在教學方式上采用理論為主,以上機實踐為輔助的教學思路,重理論輕實踐。這樣培養出來的學生,不但在理論上趕不上大學生,而且其實際操作能力也不是很高。針對這些情況,我們對網絡技術專業的課程設置進行了改革,即以原有的計算機及應用專業的課程設置如Windows操作和文字輸入及常用的Office辦公軟件為基礎,并刪繁為簡,以實踐為主,增加計算機的安裝與維護、計算機網絡等實用操作性強的課程。結合實際行業人才需求,主要設置的網絡技術專業課程有:微機組成與維護、Internet原理與應用、網頁設計、Visual Basic、網絡編程(ASP技術)、網絡工程與管理、常用軟件、圖像處理、階段實踐、畢業設計。
(2)教學內容的改革
計算機的課程設置決定了教學的內容,教學內容一定要體現課程設置的目標要求。我校已摸索出一套較為完善的專業課程設置與教學內容:①微機組成與維護:熟悉微電腦的選購,掌握硬件安裝過程及常用軟件安裝和使用方法,熟悉常用參數設置和有關安全知識。②Internet原理與應用:了解因特網發展進程及特點,較熟練的利用因特網進行信息查詢、上下載等操作;掌握Internet中相關知識包括IP、SNMP、DNS、WINS、Usernet新聞組等配置方法;BBS與Web建設方案等。③網頁設計:掌握常用的網頁制作軟件,并了解相關的網頁制作軟件。④VisualBasic:掌握VB系統開發進程以及OOP編程語言特點,能動用VB工具與網絡數據庫系統進行網絡數據共享以及協同編程。⑤網絡編程(ASP技術):掌握VBscript腳本語言特點,能進行腳本語言的動態編程,以及了解PHP、ASP后臺庫維護等。⑥網絡安裝與管理:了解各種網絡拓樸線纜施工方案,能按照各種國際布線標準進行實踐網絡實施。了解路由器、交換機、網橋等各種網絡設備及中繼設備的構成原理與使用方法等。⑦常用軟件:掌握一些常用的應用軟件。⑧圖像處理:掌握常用的圖像處理軟件。⑨階段實踐、畢業設計:由教師擬定專業課題或聯系項目讓學生完成實踐報告。按課程的更新周期與社會需求進行設置和教學,強調應用和專業的技術性。網絡技術專業教學內容一般以機房上課為主,教室上課為輔,社會實踐為必要補充。理論以實用為主,實操必需的理論能講深講透,實際不用或少用的計算機理論刪去,騰出時間加強技能的訓練。使教學內容與我們的培養目標及社會對人才的需要相適應。
(3)教學方法的改革
計算機科學是一門不斷發展創新的學科,其特點決定學生學習不能僅停留在知識的掌握上,更重要的是運用知識進行創造性的實踐。高職院校計算機教學的根本目標是培養學生具有創造性的計算機應用能力。“教師一張嘴、學生一支筆”的傳統教學模式,培養不出掌握熟練技能技巧的應用型人才,不能擔負培養學生創造性的任務。為此,我們必須改革傳統的教學模式。主要從以下幾個方面著手:
①改進課堂教學方法,培養學生的創新思維。教學改革的關鍵是教師,我校領導經常與教師一起研究如何培養具有創新能力的網絡人才,有了創新意識,就能抓住創新機會,啟動大家創新思維的共識。
②加強實踐環節,提高學生學習的主動性。教學不僅是教師在課堂上講,學生被動的聽,更重要是參加實踐,調動學生的主動性。因此,我們的教學把學生從書本和課堂中適度解放出來,要求學生積極參加實踐,在實踐中,獲取新知識。
③分層次指導,開展互幫互學教學 。計算機學科教學的主課堂在機房,由于學生素質的差異必須進行分層指導。教師前二十分鐘主要指導優等生迅速完成訓練題目,然后讓完成訓練的學生去輔導后進的同學,互幫互學。教師在后二十分鐘關注學習最困難的學生。這樣優等生實操技能得到鞏固,后進的學生也有信心學好新知識,好差兼顧,教學效果良好。
④以多媒體輔助教學為主,以實例操作演示的教學方式,著重應用能力的培養,強調自學意識的形成。教師積極研究如何在電腦上講授計算機課程的規律并不斷實踐;加大教研力度,組織人員研制開發合乎學校計算機課程體系實際的CAI課件,先在部分教學內容中實現以CAI為主的教學模式,總結經驗,逐步推廣。在課堂上,改變以黑板加粉筆為主的教學方式;采用聯機大屏幕投影進行直觀教學,增大課堂信息量;精講多練,突出基本知識,幫助學生建立合理的知識結構體系,掌握有效的學習方法。
(4) 技能訓練方法的改革
網絡技術專業的課程均以實際應用為目標,應加強實踐環節的訓練,提高學生學習的主動性和積極性,讓學生參入到學習中來。
①上機操作訓練的規范化是保證上機效果的基礎。要求學生上機操作前要作預習,熟悉操作實驗內容及相關知識;教師要有上機操作課的教案和上機指引及切合學生實際的上機內容,決不容許出現“師傅領進門,修行在個人”的放羊式上機訓練;每次上機后學生要寫實習報告或填寫訓練結果,教師要根據學生上機的表現、報告等評定成績,這樣就能使上機實習規范化,保證上機訓練的實效。
②千方百計調動學生訓練的積極性。網絡技術專業是我市職校的龍頭專業,學校重視學生的實操性實驗,購買了幾十臺計算機建立兩個網絡實踐實驗室,每個學生可學會組建局域網和網絡的管理等操作。每個實驗室分成8個小組,每個小組有6臺電腦。每個小組可組成獨立的小局域網,又能和其它小組聯接組成一個比較大的局域網絡,這樣就為我們進行實踐操作實驗提供了條件。例1:在講網絡布線課程時,以小組為單位,小組的每個成員按要求完成做網線、并完成規范布線及網線的聯接。 例2:在做組建對等網(或網吧)實驗時,以小組為單位,每個小組成員必須完成操作系統的安裝、網絡協議的配置,最后要能與其它組員的電腦相聯接。例3:在做主域模式的網絡實驗時,以小組為單位,每一個小組用一臺電腦作為服務器,其他組員可組成幾個不同域模式的域成員,要求每組學生完成服務器的安裝與設置、工作站操作系統的安裝與設置、及網絡聯線等等。采用全新的教學模式和全新的教學理念進行教學,學生學習積極主動,課堂教學效果明顯提高。
③多途徑多方式開展技能培訓。我們把技能培訓擴展到課外,大力開展第二課堂活動,做到在大面積整體提高的基礎上,強化尖子的培養,同時又能培養學生在不同專業及相關專業的學習興趣。眾所周知,網絡技術專業是一個覆蓋面很廣的專業,它可細分為兩個大的方面,一是網絡軟件設計和開發及網絡數據庫的維護方面(偏向于軟件方面);二是網絡的設計、組建、維修和維護(偏向硬件方面)。為此我們開設了:圖像處理、電腦美術、網頁制作、網絡基礎、網絡的組建和維護、網絡常用工具軟件的使用等相關第二課堂,并由專業老師輔導,每個星期開展兩次以上活動,每個小組的指導老師都能根據該小組的特點,制定三年計劃,選擇合適的內容,開展各種各樣的活動。課外小組的訓練先一步,高一級,為培養尖子而努力。同時,學校想盡辦法,業余時間全方位開放300多臺電腦讓學生上網閱讀,使全校學生能真正學會上網瀏覽、下載、發送和接收電子郵件、網上查找學習資料、利用互聯網進行參與性學習等,大幅度提高了學生的計算機應用能力。課外活動小組既提高了學生的專業技能,又擴大了學生的專業知識面 。此外,學校還開展學科競賽,這是促進技能訓練的重要手段,學校除了組織學生參加各級計算機競賽外,還在校內進行專業技能匯演,如網頁設計比賽、網絡知識搶答競賽、網絡應用比賽。每次比賽同學們都踴躍參加,競爭十分激烈。如網頁制作、網頁圖像處理比賽以個人為單位參加,這次比賽僅二年級就收到參賽作品80多份,內容豐富、圖文并茂,水平很高,其中有7件作品獲省級獎。通過比賽,調動了學生學習計算機的濃厚興趣,提高了學生的專業技能。
④通過參加權威考證,檢驗學生的學習效果,并為學生的就業打下一個基礎。計算機專業的學生文化課水平相對不高,但對電腦很有興趣,針對這種情況,學校在重視思想品德教育的同時,挖掘其在電腦方面的潛力,進行重點培養。學校每年都組織學生參加國家勞動局的因特網應用考試和局域網管理考試,領取上崗證。并要求網絡專業班的學生必須參加因特網應用考試和局域網管理考試中級考試。通過考證促進了專業技能的提高,檢驗了學生的知識與能力。
4結束語
搞好素質教育是一項巨大的工程,網絡技術專業是一個新生的專業。在網絡人才的培訓方面,我們探索的時間還不長,有許多不足之處,有待進一步實踐和探索,爭取為經濟發展培養更多高素質的網絡人才。隨著世界信息化大潮的到來,在今后幾年內我國信息產業的增長每年至少需要40萬IT產業人才。我們相信網絡人才的培訓蘊藏著巨大的商機,學校發展前景廣闊,我校網絡人才培訓計劃將進一步擴大。
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關鍵詞:校園網;設計;應用
中圖分類號:TP393
隨著高職院校信息化的發展,校園網絡對提高其管理效率、充分實現現代化教學、實現無紙化管理具有舉足輕重的作用。因此,校園網的建設越來越受到各高職院校的重視。如何建設并充分應用校園網,以適應培養高素質技能型專門人才的需要,是高職院校校園網建設面臨的問題。
1 計算機網絡系統設計
計算機網絡系統的設計本著統一領導、統一規劃、統一標準的指導原則,采取了以網絡中心為整個校園網的交換中心,具有較高可靠性和安全性、較強的網絡管理能力、具備較好的擴充性,能夠充分保護現有系統投資的方案。我們為高職院校的校園網采用以萬兆以太網為技術,核心層主干網絡萬兆接入,匯集層千兆互聯,實現百兆交換式快速以太網到桌面相結合的解決方案。
網絡系統采用分層結構,網絡中心與各大樓主干之間實現萬兆互聯,每棟大樓的各樓層之間實現千兆互聯,百兆接入到各個桌面設備。按不同部門劃分不同的網段,設定訪問規則實現不同網段間的單向或雙向通訊,實現用戶認證,結合MAC、端口、賬戶、VLAN和密碼等對連接到交換機端口上的用戶/設備進行認證計費。
作為現代的高職院校,根據以往校園網建設中出現的問題及當今的需求,提出了安全、穩定、高速、可運營可管理的校園網。
1.1 高安全性。安全認證到桌面,采用自動綁定、靜態綁定、動態綁定相結合,可以確保用戶入網時身份唯一,并且避免了IP沖突。管理分級授權:不同職能的管理者使用同一套系統時可以得到不同的操作界面以及使用權限,避免了管理的安全隱患。
網絡設備具有的強大安全防護的能力。網絡設備支持多種的安全防護功能,包括防DDOS攻擊,防IP掃描,防源IP地址欺騙、防ARP欺騙、防病毒、帶寬控制等功能。
1.2 高性能、高可靠性。整網采用萬兆/千兆作為核心和骨干網絡、千兆/百兆到桌面的設計理念。高吞吐量,線速轉發的核心路由器和萬兆10Gbps多層交換機,所有關鍵設備的冗余,包括主板、電源等,冗余配件支持熱插拔技術,保證了網絡的不間斷運行。
2 綜合布線系統設計
綜合布線系統使用標準的雙絞線和光纖,支持高速率的數據傳輸。系統使用星型拓撲結構,模塊化設計,遵循統一標準,使每個信息點的故障、改動或增刪不影響其它的信息點及網絡的安裝、維護、升級和擴展等方便快捷,并節約了費用。
當前許多高職院校舊校園在綜合布線系統方面存在許多的問題,如帶寬不足、可擴展性差、網絡布線不規范、排除故障難、網絡設備可管理性差等問題。
因此,根據高職院校的具體要求,依據智能建筑設計標準,采用先進的技術進行規劃、設計和實施,才能建立滿足信息時代需求,處于國內領先地位的智能化系統。考慮到網絡系統各種設備以及將來網絡的不斷擴展,網絡中心到設備間的主干系統均使用光纜連接,設備間到工作區的全部水平配線系統均為超五類/六類雙絞線。工程綜合布線系統采用開放式星型拓撲結構,能夠支持數據、圖像、語音、視頻等多媒體業務的需要。結構化布線應按照國際標準進行規劃與設計,選擇符合標準的線纜和設備,以便在日后校園網的帶寬和應用滿足不了需求時,可以方便地對網絡進行升級和擴容,充分保護現有的信息系統投資。
綜合布線是整個校園網的基礎,如果出現主干線路故障,整個校園網的通信就會斷開,影響網絡的正常使用。因此,必須使用標準化的綜合布線系統,以便日后在校園網的日常維護、故障排除等方面更易于管理。因此,校園網的規劃與設計時,必須符合標準化的布線系統。
3 校園網網絡技術的選擇
高職院校在網絡技術上應采用業界領先的技術,主要有以下幾種:
3.1 三層交換技術。傳統的網絡交換技術是建立在開放式系統互聯OSI參考模型的第二層數據鏈路層進行數據的傳輸的,而三層交換技術是在OSI參考模型的第三層網絡層進行數據包的轉發。三層交換技術使用三層交換機,解決了二層交換機必須使用路由器進行轉發數據包速度慢,而三層交換機使用的二層交換和三層轉發的技術,提高了網絡的性能和穩定性,解決了路由器傳輸的瓶頸,極大地改善了整個網絡的性能。
3.2 萬兆以太網。萬兆以太網(10Gbs)的標準是IEEE 802.3ae。萬兆以太網技術的不斷改進、價格的持續下降和性能的優勢已經使它能應用到中型的網絡中。帶寬需求的增加和高校網絡應用的增長都促進了萬兆以太網更廣泛的部署。萬兆以太網使匯聚層的規模可以不斷地擴展以滿足用戶和網絡應用日益增長的需求。萬兆以太網提供了更大的擴展性和更高的網絡帶寬,從能更好的部署各種應用。
3.3 虛擬局域網VLAN。VLAN即虛擬局域網,是一種通過將局域網內的設備邏輯地而不是物理地劃分成不同的網段,從而實現虛擬工作組的新技術。虛擬局域網可以不考慮用戶的物理位置,而根據類型、功能、應用等將用戶從邏輯上劃分為功能相對獨立的工作組,每個用戶主機都連接在一個支持虛擬局域網的交換機端口上并屬于一個或多個VLAN。通過虛擬局域網,用戶能方便地在網絡中移動和組建網絡,而無需改變任何硬件設備和物理通信線路。網絡管理員可以從邏輯上對用戶和網絡資源進行分配,不用考慮物理連接方式。虛擬局域網充分體現了現代網絡技術的重要特征:高速、靈活、簡便管理和易于擴展。高職院??筛鶕块T進行虛擬局域網的劃分,相同類型的用戶劃分為一個獨立的網絡組。
4 多媒體教學系統設計
多媒體教學系統設計要滿足長遠發展。系統結構靈活,采用模塊化設計,支持多種典型應用模式。系統建設既可一步到位,也可以根據高職院校資金及需求狀況分階段建設。充分利用起網絡的有利資源,達到真正的多媒體教學資源共享,教學管理一體化的標準。
多媒體教室建設以信息交互式中控為管理核心,以計算機為教學核心,輔助以多媒體設備如:投影機、幕布、多功能講臺、球型攝像機、拾音系統、擴聲系統、安防系統等設備的現代化多媒體教室。在教室能用方便地管理、控制多媒體設備,如IC卡開機管理、設備開關、B/S或C/S架構的VOD、AOD、COD資源點播,提供資源上傳、檢索,互動課堂,音視頻資源廣播等。在主控中心,能實現網絡化集中管理、控制和維護;多媒體教室管理平臺實現對多媒體教室遠程設置、狀態監看、遠程維護、遠程開關、多畫面遠程監看、遠程云鏡控制、統計分析、日志管理、定時管理等集中管理,配合服務器和磁盤陣列組成流媒體資源庫,提供校園網客戶端點播應用。
強大的多媒體信息交互能力,中控采用嵌入式技術體系;獨立的本地運算體系,穩定性強,內置嵌入式Linux操作系統;具備極佳的全天候工作能力;開放式結構,因需定制,體現強大的定制特性;模塊化設計,靈活搭建,擴展性強;共平臺,多種類型統一建設,統一管理;基于DSP的多處理器架構全面提升多媒體處理能力,輕松擴展完整的錄播系統應用,配合高效率的采集和壓縮芯片,實現對標準的VGA(或RGB)畫面的實時采集,同時完成多路攝像機信號同步壓縮,實現一個立體化、全方位的精品課堂的實錄和直播。
5 校園網教育資源的建設
校園網的使用者為學校的學生及教師,資源的內容應與教學相關的,并且有利于教師的教學與學生的學習。
校園網的資源主要包括以下四類:
5.1 多媒體素材資源庫,包括各種多媒體資料、素材,如圖片庫、音樂庫、視頻庫、教師電子教案、試題庫等。
5.2 網絡課程資源,包括教學視頻、精品課程、教學光盤、講座等。
5.3 圖書文獻庫,提供校內圖書查閱和檢索服務,建立大量的期刊、文獻、論文等全文信息檢索服務。
5.4 系統軟件資源,提供校園網內BBS聊天互動軟件,郵件服務軟件系統,視頻點播系統、軟件下載資源導航等。
由于教育資源庫內容廣泛、種類多,無法通過單一的途徑來完成,因此主要采取購買、收集下載、自主編寫相結合的方法來建設教育資源庫。
(1)通過購買網絡上成熟的、大型的資源庫??赏ㄟ^付費鏡像各種電子雜志、圖書、論文等資源,鏡像到本地,教師和學生可以很方便的檢索學習。
(2)通過安排專人進行收集下載。如收集各類試題,建立專業試題庫;收集各類貢獻軟件,建立軟件資源庫等。
(3)通過自主編寫建設,必須由全體教師共同進行建設。通過編寫制作,上傳,并進行分類和歸類。教師可上傳教學中的教案、課件、試題庫、個人發表的論文及個人收集的各類教學輔助資源。鼓勵教師積極主動地參與資源的建設,培養教師自主開發各類教學資源的良好習慣,并對有貢獻的教師予以獎勵。
教學資源的建設是一個循序漸進的過程。高職院校必須逐步進行教育資源的建設,豐富學生的學習。
6 校園網的管理與保障
校園網的正常運行,是校園網為教學服務的基礎。從以下方面來保障校園網的正常運行:
6.1 校園網的管理策略。校園網的管理應該成立專門信息部門來負責。校園網的管理既包括網絡線路、網絡設備、服務器等硬件方面的管理,也包括各類網絡應用系統、網絡資源等軟件方面的管理。高職院校的信息部門必須形成一套完整的網絡管理方案,對網絡中的各個系統、環節進行管理,以保證校園網的安全、穩定的運行。
6.2 校園網的日常維護。為保障校園網的不間斷運行,日常必須監控網絡的運行情況,并進行必要的維護,這些工作需要有專業的技術人員來完成。信息管理部門必須有一批技術人員、工程師組成的專業隊伍,對網絡暢通性、安全性、可用性進行管理與維護。
6.3 技術人員的培訓。信息管理部門應該選拔優秀技術人才去參加培訓,學習專業網絡管理的知識,作為校園網的技術骨干。加強技術人員對新知識的學習與應用,提高管理能力,保證校園網的不間斷正常運行。
7 校園網絡的有效應用
在保障校園網的正常運行的前提下,通過建立起教師與學生使用網絡進行學習的氛圍,提高學生使用網絡的興趣及使用網絡進行學習的技能。教師應在課堂上教授學生通過校園網來獲取信息的方法。此外,信息管理部門應建立校園WIFI無線接入服務、遠程撥入校園網的服務,使教師與學生無論在校內或者校外,都可以登錄校園內網進行學習。
隨著網絡的不斷發展,校園網的作用將會越來越大,也將會進一步提高高校的教學質量和管理效率。只有充分有效的應用校園網,才能適應高職院校培養高素質技能型專門人才的需要。
參考文獻:
[1]雷震甲.計算機網絡[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.
[2]張殿明.網絡工程規劃與設計[M].北京:清華大學出版社,2010.
關鍵詞:拋錨式教學;課堂情境;問題情境;真實情境
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2017)05-0043-02
創設課堂情境,發揮學生的主觀能動性
在教學領域,拋錨式教學帶來了學習觀和教學觀的根本性變革,強調發揮學生的主觀能動性。創設課堂情境是指教師通過設計一個旨在促進學生學習的環境,在教與學的過程中訓練和培養學生分析、解決問題的能力和創造能力。在整個課堂教學中,教師不再是知識的灌輸者,而是知識建構的組織者、促進者,在教師的組織和引導下,學生能主動參與,積極探索。
例如,教科版高中信息技術教材“信息技術基礎”的第六章要求學生在獲取信息后,能對信息進行簡單的加工和提煉。其中有一個專題要求學生掌握“利用網頁集成信息”,這一專題理論色彩并不濃,技能要求對高一學生來說也并不困難。假如教師按照教材按部就班授課,即使講得頭頭是道,操作任務布置得緊扣重點,學生聽起來還是索然無味,操作也會毫無生氣。為了解決這個問題,我設置了一個課堂情境“品味高中”,旨在讓學生了解自己的校園生活,讓課堂氣氛沉浸在學生的品味和懷念中。本節課的設計以拋錨式理論為主要指導思想,以學生為中心,在整個教學過程中由教起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、協作、會話等學習環境要素充分調動學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。整堂信息技術課環繞在豐富多彩的高中生活這一情境中,這個“錨”就被拋出去了,整個教學內容和教學進程也就被確定了(就像輪船被錨固定一樣)。為了拋這個“錨”,教師可以預先準備好相應的資料。高一學生雖然進校才大半個學期,但已經經歷了豐富多彩的校園生活,信息技術教師可以在教學前為學生準備好課堂所需的材料,如校園風光、軍事訓練、校園新聞、秋季運動會、家長開放日、俱樂部活動、課余生活(各學科達人秀、一站到底)等,讓學生通過網頁或者網站整理和展示自己這半學期的高中生活。
整堂課加深了學生的情境體驗,使學生能涵泳其中,咀嚼品味,心領神會,也讓學生真正做到了心手合一。在課堂教學中創設與學生有關的課堂情境,可以激發學生主動學習的愿望,讓學生充分挖掘大腦的潛能,從而達到良好的教學效果。
創設問題情境,鼓勵學生用多種思維考慮問題
拋錨式教學鼓勵學生用多種思維方式考慮問題,以防止思維的絕對化和僵硬化。問題情境的創設,能引發學生合理的認知沖突,激發學生的認知內驅力,進而發展學生的思維能力;問題情境的創設,不僅可以引起學生的好奇心、激發學生的興趣,而且還可以讓學生體驗成就感;問題情境的創設,有利于引導學生將客觀抽象的知識同化于自己的認知結構之中,使學習方式向自主、合作、探究型轉變。在信息技術教學中,教師要引導學生從多種視角入手解決問題,在學生掌握了基本方法后,引導學生舉一反三,開闊思路,盡可能多地產生知識遷移,提高自身解決類似問題的能力。
例如,教科版高中信息技術教材“信息技術基礎”第二章第二節《因特網信息的查找》是在學生已有經驗基礎上進行深化、梳理和提煉的,重點是因特網搜索引擎的搜索技巧。如果不能設計出有效的搜索目標,搜索技巧的應用就很難體現其效用,另外在搜索中要使用到的邏輯運算也比較抽象。本節課可以通過表格設置(如下表)、歸納問題,讓問題創設情境,使學生在問題情境中完成知識點的學習。
搜索的主題可以根據每年學生的關注點不同而發生變化,如學生關注“神舟”十一號載人飛船的情況,就可以以這一主題對表格再進行細化。
通過情境,提出問題,在逐步開展教學的過程中,使教學信息充滿新奇感,從而使學生產生好奇心和求知欲,極大地激發學生的探究動機和興趣。因為不同學生解決問題的途徑不同,所以學生個體在自身解決問題的過程中也可以幫助其他同學開闊視野。
創設現實中的真實情境,提高學生的協作學習能力
拋錨式教學強調學生之間的溝通與協助。學生在學習小組內相互協作、相互幫助、群策群力,共同完成相應的教學任務,能有效地提高學生的協作學習能力。讓學生在生動、具體、現實的情境中學習,使他們感受到自己學到的技術、知識是可以解決生活中的實際問題的,那么學生學習就會有積極性,就會主動在現實情境中發現問題、探索問題并解決問題。
例如,教科版高中信息技術教材“網絡技術應用”第三章第三節《網絡的規劃設計》和第四節《動手組建小型局域網》是引導學生從網絡覆蓋范圍、工作站數量、成本等方面了解局域網技術,內容繁多,實踐性強。教師就可以創設真實情境,引導學生協作學習和實踐。教師根據準備設備的多少和學生的數量將學生分組,帶他們進入需要組網的教室,查看組建網絡的設備(2~3臺計算機、1個路由器、1臺交換機、1個網鉗、1個測線器、若干雙絞線和水晶頭),然后要求一節課結束時以小組為單位上交設計方案。在這期間,各小組需要獨立組建局域網。在這種情境下,學生需要討論、分工、合作,學習過程就成為人人參與的創造實踐活動,也為學生的自主性留下了足夠的空間。
拋錨式教學應用于高中信息技術課堂,能促使學生始終都處于主動探索、主動思考的主體地位,教學效果很好,但這類課堂的成功離不開教師事先設置的情境。教師不僅要熟悉教科書,充分領會教材的編寫意圖,還要了解學生的認知結構、智能水平和生活經驗,能提出既為學生所熟悉、感興趣又具有適度挑戰性的情境。情境創設成功了,學生的探究興致和求知欲就會變強,信息技術課堂也就成功了。
參考文獻: