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随着信息技术的不断发展,传统的二合一(电话线+网线)楼宇已经满足不了人们日常工作、生活的要求。自20世纪80年代,美国建立第一座智能大厦后,智能化建筑的发展十分迅速,智能程度越来越高。现代化智能建筑往往是将网络通信、安全防范、消防系统、照明系统、大厦设备控制系统等集中进行布线和管理。
“综合布线技术”是系统介绍综合布线知识和技能的一门课程。它是一个多学科交叉的新领域,也是计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术紧密结合的产物。当前智能化建筑的全面进入网络化年代,对既懂理论知识,又能熟练操作的高素质综合布线人才的需求量日益剧增。对传统的教育模式的改革势在必行。
1. 制定新的课程标准
综合布线技术是广州工程技术职业学院计算机应用、网络专业开设的专业基础课。在传统教学里,主要讲授理论知识,实践项目非常少,以至于学生对所学内容不能很好地理解和应用。为了让学生更好的掌握综合布线技术,学院与2009年建成综合布线实训室课程标准,并对课程标准进行了修改,要求学生通过本课程的学习,应达到以下知识与能力要求:
知识要求:掌握网络系统结构和综合布线系统结构、熟悉综合布线相关产品、熟悉综合布线相关标准、设计方式和规范、掌握安装规范和技术、设计综合布线从设计到施工安装到测试验收的工作流程。
能力要求:能设计中小型综合布线系统方案、能绘制各种综合布线图、会综合布线产品选型和材料预算、能按规范安装线管线槽、水平和垂直等子系统的布线与安装、能按规范敷设和端接双绞线和光缆、能根据设计方案和验收标准度对工程进行检测和验收。
2. 教育模式改革与实践
在教学方式上,学院新采用“项目教学法”进行施教。在授课过程中,我们将整个教学摘要求其作业小组重新施工。
通过模拟现实工程场景,提高学生的技能操作熟练度和工程实践能力,再辅之以必要理论知识,让学生能真正将所学知识融会贯通,学以致用。
3. 人才培养模式改革与创新
当前网络综合布线人才培养数量与市场需求形成了一种很特殊的矛盾形势。一边是每年有数百万学习过综合布线技能的大专生毕业,但感觉就业困难。一边是企业大量招聘新人,却发现招聘困难。对于当今的学生来说,“毕业=失业”是一个非常严峻的社会问题。而造成这个问题的最大因素是学生的专业技能不熟练,不能马上适应企业的工作环境和技术要求论文开题报告。因此,新的人才培养模式呼之欲出。
(一)找准专业定位,建设精品课程
首先,必须明确高职院校最主要的职能。高职院校是为社会培养各种技能型人才的摇篮。在教学过程中,我们要培养的是掌握一定的专业理论知识、能熟练操作和实践的专业技能素养、能迅速适应企业工作岗位、职业道德良好、勤劳踏实的技能型人才。
在课程建设上,要结合本校学生特点,自主开发与之配套的专业教材。加强师资培养力度,鼓励教师去相关行业的企业去任职,积累和强化教师的企业实践经验,积极培养“双师型”专业技术骨干。将“综合布线技术”课程建设成精品课程。
(二)建设专业实训室
提高学生实践动手能力最好的方法就是建造高仿真度的专业实训室。广州工程技术职业学院于2009年建造了综合布线实训室,安装有综合布线台,模拟墙、吊架等设备。能让学生进行项目设计、施工和检测等实验项目。
(三)加强校企合作
在实践教学中课程标准,加强校企合作办学和校外实习基地建设。校企合作最大的优势在于学生能通过去企业实习,了解从项目招标、投标、成本预算、设计方案、施工、测试到验收的整套工作流程。这样能使学生对所学知识有个完整的认识,更容易融入到企业工作中。校企合作如果开展的好,对企业、对学院是一种双赢。
(四)职业资格考试纳入考核指标
目前职业资格证书不仅成为学生掌握相关技能的认定,同时也是学生走向就业之路的敲门砖。学院可以将职业资格培训纳入到考核指标,邀请企业培训机构来学院授课,课程结束后通过职业资格考试考取相关职业资格证书。获得相应职业资格证书者能免考该课程。
4. 结束语
“综合布线技术”是一门实践性非常强的科目,合理布置实践内容,让学生自主学习,在实践过程中学会去发现问题、分析问题、解决问题,提高学生实践动手能力。在教学过程中,我们要紧跟信息技术的发展,根据不断发展的新技术来调整课程标准以及授课内容。让学生毕业后就能直接融入到企业工作中,达到“综合布线技术”最理想的教学效果。
参考文献
[1]任毅梅.关于高技能人才培养的技能教学实践研究北京:中国职业技术教育,2006
[2]建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范.中华人民共和国国家标准,2000
一、引言背景
布线系统是整个网络工程的通信基础,是弱电系统的核心工程,随着互联网络和信息高速公路的飞速发展,布线技术逐渐显现出他无可替代的重要性。
在早期的传统布线工程中各种不同的设施布线是分别进行设计和施工的,每种应用自成体系。出现故障后将难以排查,难以维护管理。同时智能建筑、智能小区的出现使得传统布线系统无法对新生应用提供充足的支持。标准化综合布线应运而生,综合布线将各种应用有机的结合成一个整体,灵活性更强,适用各种不同应用需求。一次布线可以支持语音、传真、数据传输、影像传输等应用。近年来智能建筑占新开工建筑的比例已达30%以上,随着科技的发展智能建筑所占的比例将不断攀升。智能建筑的持续火热使得综合布线相关技术人才十分紧缺,高职高专院校以前一直是这方面人才培养的主要力量。随着智能建筑行业技术发展的日新月异,单纯强调高技能型的职业教育已经跟不上产业发展的需要。高学历创新型复合人才更能适应产业发展需要,同时培养高学历的创新性复合型综合布线人才也是学生个人职业生涯的可持续发展的成长需求。
二、本科综合布线教学特点
综合布线技术是一门涉及计算机、通信、材料、建筑施工等多学科的课程,当前由于标准化施工是整个综合布线系统工程的生命和保障,也导致教学过程中一味注重标准实施而轻视对标准背后综合布线的理论研究。本科院校和高职院校培养人才不同,其教学侧重点也必然有所不同。现阶段各学校综合布线课程教学包括很多本科院校都停留在综合布线施工技术、技能层面。课程的内容也主要是如何对标准贯彻、执行,而对综合布线系统相关标准和规范背后的通信原理讲解甚少。这样必然导致网络工程专业本科教育和高职高专教育的同质化。无法真正体现出本科教育的厚基础、宽口径的教学特点。解决这一问题需要在综合布线课程中综合布线技术本科教学过程中引入通信等理论知识。然而目前我国一些关于通信理论的著作和论文普遍具有一定深度和难度,本科教育中计算机专业也并未设置综合布线相关先导课程,对于计算机专业学生学习通信理论难度更大,因此在综合布线教学实践中很少应用。对于通信理论的应用价值和综合布线教学中的可行性值得研究和关注。
三、通信原理在综合布线教学中的应用
综合布线系统中通信电缆铺设占有非常重要的地位,布线施工中不规范的操作将影响日后的网络传输性能。在教学中引导学生遵照国标操作就要从线缆的传输特性以及信号分析入手。只有对信号和信道特性有了一定深入的了解,日后才能胜任线缆认证、工程验收和故障诊断等工作。涉及信号和信道传输特性的通信知识在综合布线教学中就显得尤为重要。
1.在综合布线理论课教学的应用
传输介质和信道传输特性在综合布线理论教学中占有非常重要的地位,学生首先应该了解数据如何以信号的形式在网络中传播的以及局域网信号的特点,这样才能更好理解信道特性,和各种参数的意义。局域网中双绞线传输的主要是数字基带信号,这种离散信号的特点是富含多种频率分量。根据信号频谱分析的基本原理,双绞线的带宽必须大于信号的带宽,否则,信号频率域上将受限。基带信号在频率域的失真将导致时域上波形的失真,波形的失真可能导致接受端接受数据错误或引起误操作。 所以信号和传输介质的选择必须带宽匹配,对信道传输特性的测量分析也要在全频率域内进行。衰减、串扰等参数也是随频率变化而变化的。许多时候对信道进行特性分析要使用高频、长线、微波波导、天线等通信理论。可以看出通信理论在综合布线理论框架中占有极其重要地位。综合布线理论教学应注意有选择地、适当地引入通信理论。多做定性文字语言分析,少一些定量的数学分析,适当引入一些数学推导。这样学生才更容易理解、更容易激发学生的学习兴趣。
2.通信原理在综合布线实验教学中的应用
综合布线实验教学主要分为网络工程布线设计与规划、综合布线施工技术、综合布线工程测试验收及故障检测、维护等几个部分。施工技术和故障检测是实验教学重点。综合布线实验教学过程中对线缆的故障检测、故障类型判断、故障定位及故障恢复等要大量应用通信知识。
运用通信知识通过对故障线路的测量结果对比和故障分析可以加深学生对综合布线标准的理解。运用通信原理可以快速定位、排除故障。比如生产环境中不注意对线路的保护通常会因暴力施工导致信道传输线路特性改变,导致数据传输错误。双绞线铺设时常会挤压变形,甚至导线断裂。在实验中测量一条双绞线施工铺设前后对比,通过fluke线缆认证测试仪测试的结果可以分析高、低、中频率域内信号的衰减程度,可以诊断出包带开裂、线缆张力、绞距偏大等故障。通过信号延时参数可以诊断出长度不一致的故障。实验教学中我们也经常要测量双绞线的串扰,根据高频信号、通信原理可知交变信号会产生电磁辐射,这种辐射干扰到相邻线对就形成了串扰。通过对双绞线串扰的测量也可以诊断线缆故障。串扰基本可以通过双绞线的绞结来加以限制。局域网双绞线制作过程中四对芯线的绞距均应完全不相同,而且彼此之间不应该出现可能在若干个绞距后重复对齐的现象。挤压和拉力过大导致线缆绞距突变导致串扰变大的故障。同时导线阻抗也会发生变化导致波阻不连续引起功率反射,回波损耗也会发生变化。通过对信号的学习研究可以更深入的解读测试参数,更有利于故障诊断和排除。
四、总结
综合布线教学过程中大量涉信号知识,只有掌握了这些知识才能对综合布线施工验收等环节有更深入的了解。才能对各种故障及时定位排除。在综合布线课程中应适量引入通信、信号等相关课程理论,是综合布线本科教学的发展趋势。
参考文献
[1]黎连业,陈光辉.网络综合布线系统与施工技术[M].北京:机械工业出版社,2011.
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8282-04
1 概述
随着校园网的普及和发展,校园网出现了各式各样的问题,如:校园网络安全、校园网的网络风暴.....目前,大多数高校已经初步完成了校园网硬件工程的搭建。但是由于这些年来各个高校对于校园网络的认识不够透彻,进而造成了很多认识误区。例如:认为校园网络建设使用的硬件越好,校园网就可以发挥出自己应有的效益。从而导致在建设中盲目的追求高档的设备搭建,但是因为各个高校对于校园网络的建设缺乏综合规划和管理以及对于管理人员和教师缺少学习和培训,自认为校园网搭建完,连接上了internet就等于实现了办公自动化和教学信息化。其实这时的校园网根本无法发挥出自己在学校管理、教育教学应用中所应发挥的效益。
构建校园网的意义:随着校园网的发展,校园网展现出了越来越强的高效性,校园网的建设已经成为高校基础建设的重中之重,更加成为衡量一个高校教育信息化、现代化的重要标杆。
2 校园网需求分析
2.1学校建筑位置分析
学校建筑分别教师公寓区,学生公寓区,行政区,办公区,综合楼,教学区,服务器机房。其中学生公寓区(A区、B区、C区),教师公寓区,行政区(财务处、人事处、教务处、招生就业处),办公区(A区、B区、C区),综合楼(电子阅览室、网络实验室、电子语音室),教学区(现代服务学院、数字传媒学院、机电系)。
对学校建筑位置的分析如图1所示。
2.2校园网布线分析
根据以上信息点分布和需求分析,并结合学校实际情况分析所得如图2。
3 校园网方案设计
3.1校园网的建设目标和原则
网络构建工程的目标:实现Internet高速接入;实现DHCP、DNS、WWW、Email等多种服务;实现多媒体教学、网络教学等服务;实现远程教务管理、科研管理、教学管理、设备管理、图书管理;实现网络的安全性,其中包括防火墙的配置、防止网络病毒的入侵、防止黑客的入侵、做好数据的灾难恢复等;实现主干网络千兆传输并做好实现冗余备份。为了能实现以上目标,校园网建设需要坚持一下原则:实用性和经济性;先进性;开放性;可扩充性;可靠性和安全性
3.2网络体系结构设计
层次化结构设计有三个关键层的概念,第一层是核心层(Core Layer),第二层是汇聚层(Distribution Layer),第三层是接入层(Access Layer)。
1)核心层为骨干网络提供数据交换。理论上的分层网络结构中,核心层只完成数据交换。
2) 汇聚层主要的功能是完成数据包寻址、过滤、处理、策略增强等其他任务。
3) 接入层的主要功能是终端用户接入。同时优先级设定和带宽交换等优化网络资源的设置也在接入层完成。
4 综合布线
综合布线是指一种模块化且灵活性高的信息传输通道。它包括两部分的传输通道,第一个是建筑内的传输通信通道,另一个是建筑群之间的传输通信通道。它可以使语音、数据、图像设备和通信交换设备与其他管理设备彼此连接,并且可以使这些设备和外部的网络连接。综合布线的组建包括:各种传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头和适配器)以及电气保护设备等。它们是组成综合布线的基础设备,它们不仅便于安装,而且容易更换,从而达到模块化和灵活性高的目的,综合布线如图3所示。
综合布线的优点如下:
1)结构清晰,便于管理和维护;
2)材料统一先进,适应今后的发展需要;
3)灵活性强,适应各种不同的需求;
4)便于扩充,节约费用,提供高了系统的可靠性。
4.1 工作区子系统
工作区子系统是指从信息插座延伸至终端设备的整个区域。它是由信息插座、信息模块、连接线缆和适配器组成的。线缆一般采用软线(Patch Cable)材料,线缆的最大长度不应超过5M。工作区可支持固定电话、数据终端、电视机、计算机等终端设备。
4.2 水平子系统
水平子系统指的是从信息插座开始到管理间子系统的配线架。它的组成部分包括:信息插座、水平线缆、配线设备等组成。综合布线中水平子系统是计算机网络信息传输的重要组成部分,采用星形拓扑结构,每个信息点都要连接到管理子系统当中。水平子系统的线缆一般由4对UTP线缆组成,如果出现了电磁干扰或是信息需要保密时,这时线缆可以使用屏蔽双绞线。如果需要高速传输的时候,可以使用光纤来代替。但是其最大水平距离为:90M。水平距离指的是从管理间子系统中的配线架的JACK端口至工作区的信息插座的电缆长度。当水平距离超过这个长度信号衰减增大,从而无法保证网络传输的稳定性和高效性。水平子系统的施工量在综合布线施工当中是最大的,在施工完成时无法轻易更改原有的设计。因此水平子系统的施工应该严格要求,保证整个网络的链路性。
水平子系统当中的水平线缆可采用五类双绞线、超五类双绞线,当出现电磁干扰的时候可以使用屏蔽双绞线,当需要高速传输的时候可以使用光纤。
4.3管理区子系统
管理子系统功能是将垂直干线子系统与各个楼层间的水平子系统连接于此,使整个网络变成一个有机的整体。管理子系统放置电信布线系统设备,包括水平子系统、垂直干线子系统的机械和电气终端。管理子系统有三种应用:水平/垂直干线连接、主干线系统互相接入、入楼设备的连接。管理子系统如图4所示。
图4 管理区子系统设备连接结构图
4.4垂直干线子系统
垂直干线子系统指的是连接主设备间到各个楼层配线间的线缆组成。垂直干线子系统的结构是一个星形拓扑结构,其主要功能是把各个管理间的干线连接到设备间上。垂直干线子系统一般采用4芯、6芯、12芯的62.5μm/125μm多模光缆。垂直干线子系统一般是由主设备间提供骨干线路,是这个网络的信息枢纽。
4.5 设备间子系统
设备间子系统是垂直主干线缆终接的场所,也是建筑群来的线缆的终接场所。设备间一般存放着各种数据语音主机设备、路由器、汇聚层交换机、UPS电源和管理工作站等设备。一般建议设备间子系统在大楼的中部,这样方便以后的网络扩展。
4.6 建筑群子系统
建筑群子系统是指将一栋建筑的线缆延伸到建筑群的其它建筑的通信设备和设施。建筑群子系统使用开发式的星形拓扑结构。施工方式一般有四种:架空布线法、直埋布线法、地下水道布线法、隧道内电缆布线法。为了能进行远距离的通信并避免雷击对网络设备的破坏,一般采用多模或单模光纤。
5 校园网的管理与安全
5.1 网络管理
ISO建议网络管理应该包括以下基本功能:故障管理、计费管理、配置管理、性能管理和安全管理。
现在最常用的网络管理协议有两个:SNMP协议和CMIS/CMIP协议。
5.2 网络安全
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不会因为非法用户的使用而使得网络系统遭到破坏。
网络安全是的主要功能是保护数据在传输期间是可信的,它强调的是网络通信中的信息或是数据是完整性(Interity)、可用性(Availability)和保密性(Confidentiality)。完整性指的是保护信息不被非法的用户更改或是破坏;可用性指的是避免拒绝服务或是拒绝授权反问;保密性指的是保证信息不被非法用户获得。
5.2.1 NAT
网络地址转换(NAT,Networkaddressress Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有IP地址转化为合法IP地址的转换技术,它被广泛使用在各种各种网络接入Internet中。因为NAT技术可以隐藏内网的计算机使它们不暴露在Internet中,从而避免了许多的网络攻击。另一方面NAT服务又解决了IPV4地址不足的问题。
NAT技术转换方式有三种,即静态转换(Static Nat)、动态转换(Dynamic Nat)和端口多路复用(OverLoad)。
5.2.2 ACL
访问控制列表(Access Control List)是路由器和交换机接口的指令列表,用来控制端口进出的数据包。最直接的功能就是数据包的过滤。通过ACL可以在路由器、三层交换上进行数据流进行过滤。
1)ACL可以限制或控制整个网络的流量,从而提高网络的整体性能。
2)ACL可以提供网络安全访问。从而使得网络的安全性大大增加。
6 结论
校园网组建让我深刻的认识到了自己的不足,也从中学到了很多的知识。整个局域网组建的过程是一边参考资料一边摸索出来的,因为校园网属于中大型的局域网,所以需要考虑的方面和方向比较多,在本次的方案中可能存在很多的不足之处。有很多细致的东西没有考虑透彻。距离真正的组网还有很长的一段路要走,还有很多的地方没有完善的地方,还需要不断的补充和完善。
但是通过这次校园网组网的论文编写,让我找回被我遗忘了许久的知识和能力。通过网络查阅了很多的资料也让我学到了很多新知识,不仅丰富了我的知识库也大大的增强了我的个人实践能力。
参考文献:
[1] 唐涛,白涛.网络组建及应用典型实例精粹[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 张建辉,尹光.基于工作过程的中小企业网络组建[M].北京:清华大学出版社,2010.
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[4] 全国高等教育自学考试指导委员会组编[M].北京:经济科学出版社,2007.
[5] Richard Deal. CCNA学习指南——Cisco Certified Network Associate (Exam 640-802)(中文版)[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[作者简介]秦燕妮(1975-),女,湖北红安人,黄冈职业技术学院电子信息学院,讲师,研究方向为高等教育和计算机。(湖北黄冈438002)聂建文(1957-),男,湖北黄冈人,鄂东职业技术学院,教授,研究方向为高职教育。(湖北黄冈438000)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)09-0143-03
当前,全国的计算机网络以前所未有的速度发展,许多单位为了满足特定的工作需求和提高工作效率,都已建立了计算机网络。社会对网络技术人才的需求增加,但真正能够做管理网络和网络工程的人才却极缺乏。高职教育的目标要适应市场的需要,有别于研究型人才的培养,应挖掘这一潜在的巨大市场,为计算机网络教育指明方向。
一、计算机网络技术传统教学模式中存在的问题
第一,学与用分离。许多高职的计算机网络技术专业毕业生,学完了这门课程后仅知部分支离破碎的知识层面和简单的OSI七层模型,无法形成完整的网络知识体系和结构,不能将所学内容应用于实际。
第二,无充分的课程建设管理机制,教学过程枯燥。缺乏先 进的教学手段和方法,学生学习的主动性受到束缚,不能根据个人情况自主调整学习进度及内容。不少学校教学方式陈旧。
第三,课程体系及内容不完善,教材滞后且实用性不强。课程体系及内容陈旧,学生使用的教材滞后,学生从教材上学到的知识跟不上时代的步伐,很多已落后,毕业后自然不能达到用人单位的要求。
第四,实验实训条件不够。高职教育当前都很重视实验实训,但许多高职院校的计算机网络实验室配置落后、设备不足,从而导致教师在安排实验时迫于条件限制只安排简单实验,复杂的实验不能开展,就算能开出几个实验用的也是普通计算机机房。
第五,师资力量不强。学生的计算机基础因各个地域教育差别有一定的差距,有些学生通过自学及培训具有一定的计算机知识水平,可有些学生以前没基础,要从头学起。但学校师资力量有限,不能满足每个学生的要求。
二、课程体系设计方案
第一,构建以能力为本位的计算机网络技术专业课程体系。根据学生就业层面,职业教育课程重在提高学生的专业能力,可将计算机网络技术专业的课程体系开发为五大模块:基础素质课程模块、网站和网页课程模块、网络工程课程和网络管理课程模块、数据库课程和程序设计模块。基础素质课程模块包含计算机领域的基本技能和专业以外能力培养;网站和网页课程模块包含网页设计和网站建设技能培养;网络管理课程模块包含网络系统的管理能力培养;网络工程课程模块包含网络施工和网络安装和调试的能力培养;数据库课程和程序设计模块包含应用系统开发和网络编程的能力培养。教学计划结合网络技术应用及发展,应做细微调整,把急需的技术纳入教学体系,比如Linux课程、无线网技术、交换和路由技术等。如图所示:
充分考虑模块间的相互支撑及相互渗透的关系,构建以能力为本位的模块化课程体系,不同的知识模块可对应相同的能力模块,相同职业岗位应具备不同的知识和能力来支撑。所以,能力本位的模块化课程体系构建是一个综合性的工程。要明确各模块之间的前承后续及互补关系,充分考虑各模块间具有相互促进、相互制约的关系,而不是片面孤立的,计算机网络技术专业的整个基础课程体系是由素质基础课和技术基础课两部分构成。“两课”数学课程可根据学生的接受能力及计算机专业的要求灵活调整,不必学得太深。体育、法律的开设是确立良好的身体和思想素质,培养学生正确的世界观、人生观。外语课在网络设备的调试及操作中极其重要,很多网络设备、技术来源于国外,如Unix等操作系统、Cisco的设备和技术等,会遇到大量的英语词汇,所以英语教学要贯穿始终。
通过对网络技术专业人才应用及需求状况的综合考虑。可最终确定包括计算机基础原理类、系统维护与管理类和网络编程实现类的专业技术基础课的课程体系。课程设置以专业技能学习是否需要为衡量技术基础课开设的依据,尽量少讲纯粹的理论,直接砍掉数据结构、计算计原理这样的课程,在技术基础课中高职所有专业都应增设“专业导人”的内容,以参观、讲座或报告的形式,让学生在入学后了解日后从事工作的性质、发展方向、岗位特征等,确定培养目标从而有选择、有目的地学习。模块化课程体系构建强调知识是能力的载体,能力是知识的延伸,提倡知识和能力的互补作用,处理不好两者关系,学生就找不到适宜的岗位,出现有业无人就业的状况。
第二,导舰策略设计。建立相关课程学习网站,考虑学生缺乏教师现场指导,易出现迷航现象,设计导航策略非常重要。建立菜单导航、提示导航、知识点导航、跳转关系导航及导航图导航等方式,借鉴资源管理器中查看文对课程调整与重组进行导航设计,以伸缩列表NIl折叠大纲及突件和文件夹的方式来建立导航条,将信息检索、导航、资源管理三种方式统一起来,设计体现了网络课程的学习特点。
三、计算机网络教学手段
采用多种现代化教学手段,综合使用现代教育技术开展教学,构筑先进的现代教学模式,具体如下:
第一,制作高质量的多媒体教学课件,开发相应的教学资源。教师授课录像课堂教学以多媒体教学课件为主,配以VB编程技术、5D动画开发课件,结合必要的课堂板书,课件设计利用VB编程技术和3D插入大量动画和图片,用生动的图像和动画表现复杂抽象的工作原理。教师自行开发教材,相应习题、学习指导、实验实训指导书资料等,并开发立体化的教学包如配套的电子教案、视频讲座等,便于学生自学,提高学生学习质量。
第二,利用校园网及Internet开展学习。计算机网络的实践性很强,实时展示非常重要,可在实训及授课中对计算机学科带头人的授课全程录像,加工整理成流媒体的格式,上传到教学网络平台,教师授课用的PPT及调用的动画文件及教学大纲、教案、习题等一起上传。学生切身体会到网络的应用及功能,给学生布置课题及作业,通过网络论坛探讨网上查资料完成,并在网上提交,教师进行网上指导和答疑,使学生从被动学习转变为主动学习,明白了学习网络的实用性及重要性,便于学生在课外自主学习。
第三,在教学中采用多种实践教学手段。实践教学手段包 括实地参观考察、案例讲解、现场教学、实训等,教师编写详细的实训指导书,各种网络设备的配置、安装与管理以实训指导书为指导在网络实验室进行,这样就有的放矢地确保了实训质量,达到事半功倍的效率。课堂外教学可实地参观考察,完成课程设计,达到学以致用,使所学与实际环境相结合的职业教学目的。
四、工作任务为目标的网络专业实验实训基地建设
将典型的工作任务确立到相应实训项目当中,综合职业能力目标的强化以过程的训练得以实现。计算机网络技术专业的主要工作任务有网站整体设计、网站数据库设计、网页交互设计、网站的维护与测试、网络设备选型、网络规划、网络安全配置、网络工程实施、VLAN路由配置、网络施工管理、网络终端与客户端维护、日常监控等。须建立相应的实验实训室来完成以上工作任务。
第一,网络程序设计实训室。安装有微机与高性能服务器和Oracle,SQL Server,Windows Server平台等关系型数据库,可安排实训任务,并配备数种集成开发环境与开发实用工具。此实训室用于网络信息系统及网络数据库系统相关的实训、应用开发和教学科研等活动。
第二,网页设计实训室,建立Linux和Windows Server平台,安装有网页制作和图形处理软件,可完成相关系统安全类实训和复杂的网页设计。
第三,网络综合实训室。开设的课程有“网络管理与安全技术”“Cisco网络技术基础”“网络工程”等,可完成交换机管理和配置、路由器管理和配置、网络接入的管理和维护、无线网络的维护和组建、VPN网络管理和实现,提升学生网络管理技能。
第四,综合布线实训室。可安排的学习及实训课程有“建筑智能综合布线”“专业综合能力实践”“网络结构化施工及布线”等。此实训室可向学生展示综合布线的设备及线材,模拟实际环境进行网络综合布线;并配置若干类型插座及配线架,布置光纤及跳线、超五类UTP与STP线缆、六类线及大对数电缆,可实现综合布线介质、综合布线设备、智能大厦综合布线及信息模块压接技术等实验。
第五,网络虚拟实训室。网络虚拟实训室综合不同技术及设备的电子化、网络化的实训集成环境。学生通过网络中虚拟的环境,可进行远程控制,并不受时间、地域限制,利用浏览器完成各种虚拟实训、实验任务。该实训室设有计算机网络管理、网络故障诊断、网络工程与布线、计算机网络原理四个实训分室。
第六,操作系统实训室。主要开设“Linux网络管理”“Win? dows 2000 Server操作系统”“计算机操作系统”等课程的实验实训任务。实现路由器或交换机的基本设置与作用、Windows 2000 Server简单管理及安装、DHCP服务器常用网络命令与安装管理,掌握LINUX操作系统及网络平台的实际使用及建立。
五、工学结合,积极开展第二课堂
第一,学生毕业综合实践应不少于480学时,包含毕业实习和毕业设计。使学生在较长的职业环境中锻炼,以获得真正的工作体验。在专业教学计划中把毕业实习及毕业设计(论文)合为一体,学生通过顶岗实习深入企业一线,岗位职业技能得以全面熟悉,通过指导、观察、学习、思考,进一步深化课堂教学内容,使理论与实践的结合更加紧密。通过计算机网络技术岗位的实际演练,不仅可以进一步强化学生从事计算机网络应用、网络通信、网络规划设计与建设、网络运行维护和管理、网络的安全防护的能力,而且实现了学生校内学习与岗位工作间的无缝衔接,促使学生提早进入角色,缩短工作适应期,提高了学生的就业竞争力。
第二,引导学生开展“计算机网络技术专业第二课堂”活动。课外指导与课内教学一体化。第二课堂是对第一课堂教学内容的补充和外延,同时又有助于创设校园浓郁的职业文化氛围,而不仅仅是为了丰富学生业余文化生活。第二课堂活动包含行业发展专题讲座、专业参观、专业调查、专业观摩、各种职业知识、职业技能比赛、成立职业技术协会及技术技能推广活动等多种形式。第二课堂以开发学生对本专业技能和兴趣为着力点,开展各种有助于学生提高网络专业综合素质的项目和活动。多方面帮助及引导学生完善智能结构和技能训练,发挥学生特长、开发智力和拓宽学生的知识面。提高利用计算机网络解决本专业问题的职业技能及意识。要着眼于行业发展,不局限于在校内进行活动,让学生走出去,专家请进来,使专业与行业接轨。要针对某一学生群体、某一现象、某一技能、某一任务等提出活动计划,只有管理人员、指导教师、参与学生都能明确活动目的,才能保证活动中有针对性地完成各自任务,使活动取得良好效果。引入了证书教育,通过合作模式引入TCSE,CCNA,Linux认证等一些含金量高的证书。
六、专业教学改革的保障措施
第一,师资建设师资队伍建设的目标。通过引进、培养、聘任等多种方式、多种途径建设一支热爱高等职业技术教育、热爱本专业教学工作,既有较高理论水平,又有较强专业实践能力的“双师型”专业教师队伍。还要建设一支来自计算机网络行业生产、经营、管理一线的兼职教师队伍,以满足教学和校企合作教育的需要。
第二,建立校企联合育人机制。计算机网络技术专业应成立由企业高级管理人员和技术人员组成的专业指导委员会,专业指导委员会每年召开年会,进行专业人才培养方案的制订、修订、专业课教学、实训安排、实习指导、课题研究等项工作。专业指导委员会还将不断增加新成员,以保持它的活力。
第三,相关配套政策。为鼓励教师积极投入专业教学改革工作,应制定一系列激励政策,以奖励教学水平优秀的中青年骨干教师、学术带头人,肯定教师在重点专业教改工作中所取得的成就,在职称评定、国内外进修及职业资格培训等向重点专业给予倾斜政策和资金支持。
[参考文献]
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 05-0000-02
信息社会的发展使得网络综合布线技术的应用越来越广泛。综合布线技术是网络信息建设的重要手段。近几年来,各类高职院校开设了网络专业相关课程,在进行系统的教学培训过程中,使用任务驱动教学法可以更好的培养学生的动手能力与专业兴趣,最终培养出合格的网络专业人才。
一、目前综合布线技术教学存在的不足
综合布线技术课程是近几年才发展起来的,由于其兴起的突然性,社会上对其教育培训的准备并不是很充分。也就是说,没有系统的、针对性的课程培训纲要。各大高校开展的《综合布线技术》课程,是根据别的计算机课程改进而来,并不是针对其特点,广泛论证得来的。
传统的教学法,采用先理论后实践的教学层次,首先通过对于理论知识的讲授,给学生以基础概念,然后通过上机实践,加深学生的内在理解,深化其知识内涵,以达到教学目标。但是这种方法,缺乏教师与学生的互动性,缺乏学生自身的创新探索性。总的来说还是老师片面性的讲,学生片面性的记。大量的时间花费在理论的讲授上,而到了上机实践的时候,理论又与实践脱节。这样,会让学生感到枯燥无味,增强了学习的难度,又减弱了学生学习的兴趣。
综合布线技术总的来说是一门计算机通讯系统课程,需要学生对本技术有内在的理解,并且很注重学生的动手实践能力。片面的知识讲授与死记硬背,只会给学生僵化的死知识,而在具体工作中,各种变数广泛存在,这样的学生到了社会,会因为缺乏创新能力与变通能力而不能较好的完成自己的工作。我们的教学,不仅要给学生现成的知识,也要给学生学习的方法,培养学生自主创新的能力。
改变以上问题的途径,就是进行教育教学方式的改革,引进新的教学理念,使之更加符合课程和社会的需要。为此,我们引进了任务驱动教学法。
二、任务驱动教学法的特点
任务驱动教学法是一种以培养学生素质为主的教育教学方法,如同与现在社会广泛提倡的素质教育一样,不同的是,任务驱动教学法,几乎是为了计算机教育而特定准备的。考虑到计算机教育的特点,任务驱动教学法能够紧密的联系理论与实际,让学生真正的变成学习的主体,广泛的参与其中,乐在其中,学在其中。学生的学习,不仅仅是对知识的掌握,而是真正的学会了符合社会要求的技能。
任务驱动教学法有在综合布线技术课程培训上有以下几个特点:
(一)围绕问题展开教学
学生的学习活动必须与具体的任务目标相结合,以解决和探索具体的问题来维持学生的学习兴趣。变传统的散面讲授为关键点突破,以点带动面,捉住中心,拓展深度。在这种教学模式下,学生在人为创造的学习环境中每个人都成为学习的主体,带着任务学习,拥有极高的主动权。学生不再是容纳知识的容器,而是钻探知识宝藏的钻头,随着任务目标的解决,学生产生极大的成就感,从而时刻保持的高昂的学习劲头。
(二)焕然一新的教育方法
任务驱动教学法比以往的知识驱动教学法有着革命性的改变。在以往的教学中,教师是学生知识的唯一来源,计算机是只不过是学生复习理论或者说练手的工具,其他工具和设备,也仅仅是为已经讲授的理论知识服务的。任务驱动教学法,将理论与实践并行发展,教师只不过是引导和启发学生的切入点,而其他教学机械,或者说工作设备,则成了学生挖掘知识宝藏的工具。在实际动手能力的培养下,学生带着目标而行动,真正的参与其中。实际上,每一次任务驱动教学目标的实现,都可以看作是学生的实习体验,这对学生由内而外的理解知识尤为重要。
(三)紧密联系社会实际
我们学习的技术知识是为了社会服务的。但是,往往我们的毕业生一走到工作岗位却发现自己学的跟实际工作要求根本就是两回事。任务驱动教学能够更加紧密的联系学习的要求与工作的要求。当前的社会对于综合布线人才的培养,缺乏系统的培训措施,课堂是课堂,工作是工作,那么课堂与工作中的缝隙由谁来填补?任务驱动教学法能够有效地解决这个问题。一方面,学生在自主的探索问题过程中,已经培养出较强的用变能力和创新观念,另一方面,社会知识更新很快,只有掌握技术的实在内涵才能更好地接受新知识。
三、任务驱动教学法的实施过程
(一)创造情境
为学生创造一个恰当的主题或者说一个准确的任务目标,保证现实中有类似的情境发生。教师必须对每一个任务有着深刻的了解,在任务设计工程中满足由浅入深,由简到繁,循序渐进的要求。所设定的情境一定要有实际意义,能够把学生吸引进来,能够让学生感受到学习的喜悦。又要广泛地捉住学习的知识点,教师要明白,一个学习任务的实现,到底能够给学生带来哪些知识。
(二)确定问题,分配任务
引导学生去面对一个可以立即解决的具体问题,这个问题可以使教师针对性的提出,也可以是学生自主发问。凭借以往的知识,学生们一定能够拿出具体的解决方案,在解决这个问题的同时,不仅是对以前知识的深入掌握,也是引发新问题的开端。即能够让学生解决一个问题,又提出一个问题。这样子环环相扣,才能保证教育方案的完整性。
(三)自主学习,协作学习
此时,教师不再直接参与到教学活动中,而是对学生进行纲领性的引导。只要保证学生的实践方向符合课程的要求,就要放开手让学生自己去面对各种各样的问题。每一项任务的完成,需要学生个人(或者是学习小组)解决各方面的问题。自己动手查阅资料,实际操作与检验,能够对暴露的问题有深刻的认识。例如,在对双绞线端接、机柜安装的学习项目中,学生要实际动手体验操作流程,并且认知双绞线,T568A、T568B端接信息模块、配线架端接底盒、面板、理线器、机柜的安装方法,管道穿线、双绞线测试方法。在综合布线设计的学习任务中,学生们要现场勘查,做好需求分析,独立完成系统结构,子系统结构的设计。确定需要的产品类型,并完成工程。与实际工程要求的一样,学生要画出系统拓扑图,管线与信息分布图,并按图施工。
(四)学习效果评价
这其中包括两部分,一是教师的评价,主要包括是否完成具体的问题,是否达到既定的教学目标,学生的具体动手实践能力是否符合课程进度的要求等等。第二部分是学生的自主评价。主要是学生对于自己提出的问题,有没有认真完备的解决,任务完成的质量怎么样等等。教师和学生都要对此阶段进行点拨和总结,以便于上一阶段的收尾,下一阶段的开始。有些时候,特定的目标并不是能够顺利实现的。在学生独立探索失败以后,教师更应该好好的总结暴露出来的问题,以便于下一阶段的工作具体开展。
四、任务驱动教学法在实际运用中的注意事项
(一)任务驱动教学设施的建设
教学活动需要有硬件设备的支持。各高校应该为教学活动的开展提供足够的条件。建设能够满足教学任务的教学场地,采购相关的器材设备,注重师资的投入。教育教学组织者要有创新的观念,主动引导教学改革的实现。另外,又要注意高教和职教的教学目标不同,要对不同的学生开展针对性的教学。做好校企结合联合教学,让学生实际的参与到工程进去,也为企业的人才招募搭建良好的平台。
(二)个人探索与小组学习相结合,设立设当的奖惩措施
任务驱动教学强调个人学习与小组学习的高效统一。有些任务,需要个人独立完成,有些任务,需要小组协作完成。这样既能培养学生独立面对困难的应变能力,又能培养学生的团体协作能力。有些教学难点,个人很难有效地解决,只有通过团队的公关协作,各种想法与方案交叉碰撞,才能激发出创作的灵感。要注意的是,无论是团体协作还是个人独立完成目标,都不能无限制的拖延时间。事实上,时间的不合理拖延已经说明的学生自主探索的失败。这时,教师就要及时的加干预和引导,给予学生紧迫感和信心。要适当的设立奖惩制度,对于能够高效高质量或者短时间完成任务的小组要基于表扬,并将其方法公布以便于大家共同学习。对于不专心,应付了事的小组,要给予批评。
(三)要确立培养人才为核心的教学目标
教学过程不能泛泛而教,而应该树立以培养高精尖,技术过硬,素质合格的人才为目标。具体就是要结合企业需求实际,企业和社会需要什么人才,我们就培养什么人才。企业对于员工的考核办法,我们同样可以拿来以激励学生。将企业工程师请进课堂,将学生放入工地,以体验真实的操作工程。在进行任务目标的设定时,可以参考企业同时在进行的实际目标,这样学习与工作经验可以同步积累,使得我们的毕业生毕业就能入岗,成为合格的人才。
(四)综合评价与考试制度的改革
有了新的教学方法就要有新的评价体系。在每一个任务的实施和完成阶段,教师对学生的评价,和学生对自己的自我评价,可以参考一下几个方面:方案的合理性、创造性、操作工作态度、知识的综合运用、项目的完成质量、团体合作能力、知识的更新量。每一项指标有不同的分值,以便于检测到学生到底有哪方面的不足。对于学生的考核,要淡化理论考试,重视对实际知识的运用,重视对于学生操作能力的评价。可以采取开卷考试,并深化考试的内涵,避免学生死记硬背的现象。还要引入社会评价体系,根据社会的要求和行业标准判定学生的学习质量。
五、总结
综合布线技术在信息社会的需求量非常的巨大,社会要加紧培训相关人才来满足社会的需求。文章分析了综合布线技术课程教学的不足,提出采用任务驱动教学法可以极大地提高教学质量,满足教学和社会实际的需求。同时文章提出了具体的操作流程与注意事项,仅希望相关教育工作者能够时刻更新自己的教育理念,引入项目驱动教学模式,为市场培训更多的,等符合要求的技术人才。
参考文献:
[1]吕雅君.计算机应用基础教学中的“任务驱动”法应用实例[J].赤峰学院学报(自然科学版),2007,4
由于社会信息化的发展,使得网络应用不断普及,网络技术飞速发展。随着计算机网络技术的快速发展,计算机网络几乎与企业的每一位员工都息息相关,从企业局域网的规划、组建、运行和升级维护,到企业网站的运行,从网络安全的管理到数据库管理、存储管理以及网络和人员管理等制度建立,都和计算机网络相关联。网络的应用如此广泛,计算机网络课程也成为高职院校很多专业的必修课程。该门课程的实用性很强,同时变化和发展较快,新知识层出不穷,如何在有限的课时内让学生具有较强的实践操作技能,对广大教师来说是一个很大的挑战。这里以笔者在计算机网络实践教学的教学体会与大家探讨,主要包括有计算机网络实践的教学大纲与教学计划、教学内容和教学方法。
一、计算机网络实践教学的教学大纲与教学计划。
计算机网络课程设计的目的:是让学生综合利用所学的网络知识,解决一些实际问题,能够完成一些简单的网络管理、组建、维护等工作。在正式上课之前,应对网络在实际中的具体应用、网络的发展概况、在网络应用中常出现的问题等进行详细分析,制订出切合实际的教学大纲。在全面了解学生所具有的基础知识状况的前提下,根据教学大纲制订好教学计划。在制订教学计划的过程中针对学生的知识基础和学习能力,将该课程中学生不易接受的内容转换成学生易接受的,并且侧重于锻炼学生的实际操作能力。
二、计算机网络实践教学的内容。
(1)网络基础类实训。这类实训的目的主要是培养学生网络组建实施的能力,要求学生通过实训熟悉网络工程的实施流程和方案设计方法,完成小型家庭办公网络的构建。这方面的主要实训有:双绞线制作(直通线和交叉线)、ADSL拨号上网、多台PC通过宽带路由器共享上网、交换机的基本配置实训、交换机的级联和链路聚合配置、使用交换机划分VLAN、路由器的基本配置等。通过这些实训,使学生基本掌握了构建小型家庭办公网络及网络综合布线等基本网络技能。
(2)网络管理类实训。这类实训的目的是培养学生的网络管理能力,以应付在工作中会出现的问题。这方面的实训主要有:使用抓包工具软件分析网络数据、交换机的端口镜像、端口和MAC 地址的绑定、VPN( 虚拟专用网)配置、IP 地址的规划、基于802.1x的AAA 服务配置、网络带宽的监控维护等。通过这些实训,使学生基本掌握网络设备管理、网络故障、性能管理、网络认证、计费管理等方面的技能。
(3)网络综合类实训。这类实训的目的主要是为了提高学生的网络综合应用能力,满足大中型企业网络工作的需求。这方面的实训主要有:生成树协议的启用、三层交换机的VLAN 互通、ACL 访问控制列表的配置、路由器静态路由配置、路由器动态路由RIP配置、路由器动态路由OSPF 配置、通过单臂路由实现VLAN 间互访等,通过实训使学生能够掌握较为深入的网络技术,胜任更为复杂的大中型企业网络管理工作。
(4)网络安全类实训。这类实训的目标是为了在网络安全监控方面培养学生防范网络入侵、网络攻击的技能,能够应付一定的网络入侵和攻击,掌握相关网络安全设备的配置方法。实训内容主要包括:防火墙的透明模式配置、防火墙的NET 配置、上网行为策略认证配置、网络监听、操作系统安全、数据备份与灾难恢复等。通过此类实训,使学生掌握一定的网络安全相关技能。[ ]
三、计算机网络实践教学方法。
如何让学生对学习网络实践课感兴趣并能喜欢网络课程,教学方法是非常重要的。在我的教学中,主要采用了项目教学法、任务驱动法、分组教学法、讨论教学法、提问教学法、示范教学法、通过网络学习网络等,主要是以项目引领任务驱动贯穿整个教学,多种教学方法互补。以教学方法为项目教学法,项目是学会使用互联网为例进行说明。实训教学的主要目的是巩固理论知识,培养学生的动手操作能力,特别是对应相关职业的解决实际工作问题的能力。实训项目教学更是突出了这一点,最关键的是实训教学主要培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力。因此在实训中,要加强对学生排除故障能力的培养。在实训中故意设置故障,让实训小组自行进行解决,老师在旁只给出提示,不给具体原因。
结语:计算机网络的发展很快,要做好计算机网络实践教学,作为教师,我们必须紧贴网络实际情况,从真实的网络应用入手讲解网络的组建、应用、管理和维护,提高学生分析问题、动手能力和解决实际问题的能力。同时,应注重讲解内容的实用性,要在整个教学中真正体现“以就业为导向,以学生为基本”的思想。只有这样,才能在教学中针对实际情况进行合理教学,才能游刃有余地进行教学,才能让学生感到学这门课程是非常有用的,让学生产生兴趣,并能在工作时很快投入到自己的角色中去。[论文格式]
Based on Large Data under the Background of Digital Campus Construction
Yao Wei
(Henan Local Taxation Cadres Management School HenanKaifeng 475004)
【 Abstract 】 In the process of university digital campus construction, the use of big data thoughts and data digging technology of university digital resources, analysis and finishing, to improve the quality of university digital resources, regulating the behavior of digital applications, improve the level of individualized teaching has very important practical significance. This paper first introduces the concept of big data. Second, the analysis of big data applications of the digital campus construction in colleges and universities; Third, combined with the problems existing in the digital campus construction in colleges and universities, the design of university digital campus management system.
【 Keywords 】 big data; digital campus; internet; design
1 引言
自2012年以来,大数据一词被越来越频繁的提及,这也标志着我们已经进入了信息爆炸的时代。高校作为科研、人才培养的最前沿,在数字化校园建设中,应用大数据整合校园资源,建立高校数字化应用平台,规范高校数字化资源应用行为,提高个性化教学水平,让高校资源得以充分被利用是高校信息化发展过程中的重要环节。
2 大数据
2.1 大数据概念
大数据是海量数据的统称,大数据来源多样化,其汇聚了来自方方面不同结构化或者半结构化的数据,将这些数据进行专业化的处理和加工,实现数据增值。利用大数据整合资源,对海量数据进行分布式的挖掘,可以提高洞察力、决策力。大数据是互联网发展进程中所表现出来的一种信息可利用特征,通过云计算技术,将信息的关联性连接起来,能够从中挖掘出更多有价值的信息,帮助人们更加准确、更加客观、更加真实的认知世界。
2.2 大数据特点
大数据具有量大、高速、多样、价值四大特点,被表述为4V,即Volume、Velocity、Variety和Value。
数据体量大Volume:大数据的信息量已经超过大型计算机的运算能力,其信息量可达PB级。在进行大数据运算时,需要数十台、数百台甚至数前台计算机分配工作才能完成计算。
处理速度快Velocity:在进行大数据的挖掘时,数据处理速度是大数据挖掘面临的巨大难题,在信息处理方面,不仅要求具有高性能的CPU、内存和数据库引擎,还需要具有合适的大数据处理架构,由此才能够实现大数据的开发和利用。
数据类型多Variety:在大数据内容中,包含有各种类型的信息文件,其中包括:图片类信息文件、视频类信息文件、日志类信息文件、地理位置信息文件等,将不同类型的文件进行分类存储,建立关系型数据库,其对于数据库能力的要求非常的高。
价值密度低Value:大数据中的信息单元本身具有相对较低的管理性,但是将信息单元群组后就会发现,看似毫无关联的信息单元,在通过信息组合后,变得极具应用价值。因此,大数据的应用是需要对数据进行有效组合、准确分析,才能够得到由价值的回报。
3 大数据在高校数字化校园建设中的应用
高校是信息和数据高产的场所,在高校活动中,教师的教学数据、科研数据、管理数据,学生的学习数据、生活数据等对于高校的管理和发展具有非常重要的作用。如果将高校数据按照大数据进行划分,可分为高校教学数据、学生管理数据、图书信息数据、人事管理数据、财务数据等结构化数据和多媒体教学资源、学校文体活动资源、学校公共设施资源等非结构化数据。大数据在高校数字化校园建设中的应用范围非常广泛,包括:个性化教学、教学质量评估、专业化水平、教学管理、学生生活管理等方面的应用。
个性化教学中应用。在新教学大纲中,因材施教、终身教育已经成为高校教育工作的最高教学目标。如今学生个性化特征非常明显,因此,利用大数据挖掘学生的兴趣与特长,具有针对性、个性化的进行教育,激发学生的创造力,并通过在线学习系统,让学生充分利用高校学习资源,培养专业化人才,并能够让学生享受学习的快乐,进而实现终身教育的目的。
教学质量评估中的应用。教学质量评估是提高教学能力的有效方法,利用大数据对教学过程中存在的问题进行汇总,并通过对大数据的挖掘准确的获得学生的反馈信息,通过及时调整教学方案和教学手段,达到提高教学质量的目的。
高校专业化中的应用。高校专业化水平是学生工作能力和科研能力的基础。利用大数据对现有技术进行挖掘,提高高校科研能力和专业化水平,有助于提高学生的就业能力。
教学管理科学化中的应用。高校管理主要是对高校资源和高校人事的管理。针对于高校资源的管理,利用大数据挖掘高校潜在的物质资源、人文资源,并将这些资源加以利用,提高高校的综合教学能力。高校人事管理,利用大数据分析,了解到教师、学生的需求与问题,可进行科学化的管理,增强教学管理的人性化。
学生生活管理中的应用。学生在校园学习与生活过程中,产生大量的信息数据,将这些数据进行挖掘,可了解到学生在校园生活中的种种表现,以便于更好的对学生的校园生活进行管理。
4 数字化校园网络设计
数字化校园网络结构。大数据背景下数字化校园网络采用三层网络架构,校园网络需要进行VLAN规划,针对校园各功能区,网络可分为教学楼VLAN1、行政楼VLAN2、宿舍楼VLAN3、实验室VLAN4四个网段。不同学校对应的IP号段不同,便于对网络数据包的分配和管理。
IP地址规划。IP地址规划是为了区分校园内的客户端机器,便于管理员对不同用户端进行管理。通常学校IP地址划分采用192.0.0.0-223.255.255.255,标谁的子网掩码是255.255.255.0。高校一个标准的IP号段无法满足应用需求,因此,可采用CIDR理论,建立多号段IP进行管理,譬如:192.168.10.0/24、192.168.20.0/24、192.168.30.0/24、192.168.40.0/24。
校园网络综合布线设计。校园网络综合布线系统设计原则以开放式星型拓扑结构进行设计,将系统的各个组成部分进行模块化,这样有利于进行维护和扩展。在设计原则方面,所选择的各种连接电缆、跳线、信息模块、线槽、线桥、暗管等都需要符合设计标准,以便于符合接入网络应用要求。并且便于日后的维护。校园网络布线可分为工作区子系统、配线子系统、干线子系统和楼间建筑群子系统。
工作区包括:教室、宿舍、办公室、实验室。在工作区的子系统连接网络时,可独立设置VLAN,连接支干交换机,不同的工作区在网络应用上进行不同网段的划分,以提高其稳定性和安全性。
配线子系统是由配线设备与信息插座之间的配线电缆、配线设备和跳线所组成,配线子系统要保证所连接的客户端机器能够保证网络的稳定应用。
干线子系统主要是由设备之间的配线设备、跳线、连接电缆等组成,干线子系统连接主交换机与支干交换机,其功能可以对不同功能区的网络数据包进行分配管理。
楼间建筑群子系统是针对于建筑物群的网络进行综合布线系统,其包括各建筑间的线缆和配线设备,楼间建筑群子系统是保证学校外网接入的稳定性。
5 结束语
大数据的利用已经成为这个时展的重要手段,在校园数字化建设中,大数据技术能够为高校的管理提供有效、可靠的数据支持,同时为高校的教师及学生提供优质的信息服务。大数据必将成为未来高校校园网络的主体应用形式,校园网络功能也将从传统网络服务向着更加多元化的方向发展,未来高校将成为集教育、管理、商务、通讯、休闲为一体的多功能服务场所,在高校数字化的发展进程中,网络的规划与组建是高校数字化发展的基石,因此,高校数字化网络规划与组建的方案要具有前瞻性、可扩展性和易维护性。
参考文献
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[4] 于长虹,王运武.大数据背景下数字校园建设的目标、内容与策略[J].中国电化教育,2013(10).
网络工程专业构建了“三平台、六模块”课程体系。搭建了“通识教育、专业教育和生涯教育”三个平台,形成了“公共基础课、素质教育课、生涯教育课、专业基础课、专业核心必修课、专业方向选修课”六个板块。其中,通识教育平台包括公共基础课和素质教育课两个板块,占总学分36.9%;专业教育平台包括专业基础课、专业核心必修课和专业方向选修课三个板块,占总学分58%;生涯教育平台贯穿于四年全过程,主要包括入学专业教育、职业生涯规划等必修课程和创业意识、校企合作班等选修课程,占总学分5.1%。课程在设置上妥善处理了公共课程与专业课程、专业基础课程与专业核心课程、第一课堂与第二课堂的关系。并通过引进、改造、借鉴等途径,加强与行业企业的合作,构建符合专业、经济社会和学生个性发展需要的、多样化的“平台+模块+课程群”的课程结构。
2.创新教学环节安排
为提高学生对网络的认识,避免在今后学习中产生盲目性,学院对新入校的新生在第一学期即安排了为期一周的网络工程实训。利用学院锐捷网络基础实验室、西元网络综合布线实验室、H3C网络工程实验室和云虚拟网络安全实验室等实验实训平台,让学生带着好奇去了解网络,带着问题去进一步学习网络。通过综合布线工程的现场讲解,通过网络互联通信的现场操作,通过网络安全攻防的现场演示,让学生对网络有了一个更为全面、更为直观且全新的认识,激发他们对网络的兴趣,也为他们今后更加明确地进行网络工程学习指明了方向。
二、以实践教学为重点,完善实践教学体系
实践教学是应用型本科高校教学优势、学科优势和科研优势的集中整合,是培养学生创新意识的重要环节,也是培养高素质应用型人才的重要途径。要加快应用型人才培养步伐,必须加强实践教学,构建科学的实践教学体系。要以社会发展对人才需求为背景、以基本能力训练为基础、以综合素质培养为核心、以创新精神教育为主线,培养学生的实践动手能力、科学研究能力,锻造学生的创新思维、培养学生创新能力,提高学生的综合素质。
1.构建科学合理的实践教学体系
网络工程专业构建了“一主线、四层次、五平台、八模块”的实践教学体系。做到四年实践教学不断线这“一主线”;加强公共实践、基础实践、专业实践和创新实践“四层次”的实践训练;搭建起实验实训平台、实习实训平台、科技创新平台、创业就业平台和社会实践平台“五平台”;保证素质训练模块、实验教学模块、实习教学模块、实训教学模块、课程设计模块、毕业论文(设计)模块、应用与创新模块、社会实践模块“八模块”真正落到实处。
2.形成模块化实践教学环节
重视实践教学环节,重新制(修)订了网络工程专业人才培养方案实践教学体系设置上,网络工程专业实践课程分为公共实践、基础实践、专业实践和创新实践等四个层次。除公共实践外,共设置了21个课内实验、6个课程设计、3个实训教学,外加认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文(设计)等集中实践教学环节。其中,实践教学共58学分,占总学分的28.4%(不含公共实践学分)。实践教学内容安排上,有针对性地开发实验项目,合理设计综合性、设计性实验项目内容,积极开展实验课程(设计)、实习实训、课外科技训练、毕业论文(设计)等。为锻炼学生的实际动手能力,提高了团队协作意识,在专业实验教学中广泛采用“岛式实验台”,将学生们分成若干小组,明确每个学生在任务中的具体分工,使得每位学生都能明确实验的复杂过程。另外,针对学生网络基础的不同情况,在实践教学中对不同学生开出不同的“菜单”,因势利导地进行分层教学、差异教学和订单式实验选择,针对不同水平、不同要求的学生采取不同的实践教学体系,如“网站配置与管理(低级要求)”、“网络互联设备配置(中级要求)”、“网络仿真与网络编程(高级要求)”。同时,通过设置科技实践环节、鼓励学生积极参与教师科研课题等途径,促使学生积极参与科研活动。
三、以内涵建设为保障,提升教学质量与效果
加大传统课堂教学模式与教学内容改革,促进教学改革与创新,提升教学质量。
1.改革传统课堂教学模式
针对性地对课堂教学模式进行改革,对课程的重点、难点进行分析、讲解,对相关知识平台进行扩展。在课堂教学中摒弃“一言堂”的教学方法,采取主要内容、重点内容以“老师讲授为主、学生提问为辅”,其他内容以“学生课后自学为主、老师答疑为辅”的方法开展教学;课堂教学过程中改变讲细讲透的灌输式教学方法,采用精讲、选讲,通过对课程的网络化改造,在满足既定的教学要求下尽量减少课内学时,增加学生课外自主学习和实践。另外,通过增加“案例教学”,提高学生分析问题和解决问题的能力。
2.尝试双语教学
教育部在教高[2001]4号文件中明确提出:“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学,高新技术领域的信息技术、生物技术等专业要先行一步”。2007年,教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中又进一步指出,要鼓励高校开展双语教学工作。为培养具有国际化视野、适应信息化社会要求的网络综合技能人才,提高学生阅读国外教材、文献的能力。安徽新华学院以省级精品课程———计算机网络原理为依托,采用清华大学出版社出版的《ComputerNetworkFourthEdition》教材,对计算机网络原理课程大胆尝试双语教学。在教学方法上通过“简单渗透层次整合层次双语思维层次”梯度模式,让学生逐步学会用母语和英语来表达计算机网络知识,思考、解答问题,即从教学手段、教学形式上采用逐步过渡的方法让学生接受双语教学。
3.完善课程考核与评价方式
课程考核与评价一改传统方式,更加注重学生应用能力与学习过程相结合,考核采用结构化评分方法,极大地提高了考核的客观公正性。理论课程考核不以“一张试卷定终身”,课程总成绩由期末闭卷考试成绩、课堂表现与作业成绩三部分组成。改变传统的以学生实验报告为主要依据的考核方法,通过知识的综合运用来评价学生自主设计实验项目的能力、实验过程中疑难问题的排除能力以及实验故障的分析与解决能力,以此来探索多元化的实验考核方法,培养学生的工程实践能力。
4.突出双证教育
为进一步突出“双证”教育,提高网络专业技术证书的考证率与通过率,为社会培养更多有用的网络工程师人才,提高学生毕业时的就业竞争力。2012年,安徽新华学院与杭州华三通信有限公司(H3C公司)合作成立了安徽新华学院信息工程学院H3C网络学院。网络学院以“专业务实,学以致用”为理念,积极推广以网络技术为主要内容的教育计划,并通过课程植入、考核置换等方式积极进行相关课程改革。目前学院已有160多名同学拿到了H3CSE证书(网络工程师证书)。
中心机房是校园网络的核心与枢纽, 是数据交换的中心和数据存储中心, 如何严格按照国家标准,参照国际先进规范,建设一个现代化、规范化的机房,为计算机的可靠运行提供一个稳定的环境,成为人们日益关心的课题。
校园网络中心机房环境,包括硬件与软件环境,是一门多学科综合技术,为了保证各种智能设备与计算机系统稳定可靠运转,计算机机房环境必须满足计算机等微电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁强度、屏蔽、防漏、电源质量、振动、防雷、接地和安全保卫等要求。中心机房建设工程是一种涉及到空调技术、供配电技术、抗干扰技术、防雷防过压技术、净化技术、消防技术、安防技术、建筑和装饰技术等多种专业的综合性的产业。
1 项目介绍
广东理工职业学院中山校区网络中心机房,面积共约150平方米。层高4.5米,装修完成后要求净高达2.8米,包括各类功能房间,整个中心机房基本工程包括有机房装修系统、配电系统、防雷接地系统、空调及新风系统、消防系统、综合布线系统、门禁系统、闭路监视系统、kvm系统等。机房区域规划基本可分为四大部份,主机房、配线间、气瓶间、配电间。
1) 主机房:用于放置ups电源主机及各种服务器设备等各弱电系统设备安装区域。面积为105.3平方米。
2) 配线区:用于放置网络机柜、网络设备、光配线架、网络配线架等设备安装区域。面积为12.3平方米。
3) 配电间:用于放置电池、市电配电柜、ups配电柜等配电设备。面积为18.6平方米。
4) 气瓶间:用于放置气瓶等消防设备。面积为14.4平方米。
2 设计原则
机房建设工程,要以兼顾人机并重之原则,设计应以运行条件、安全可靠作为首要的考虑因素,在保证系统运行的可靠性、系统的设计寿命、信息安全的要求的基础上保证操作人员的工作环境。
先进性:立足于高起点,采用先进、成熟、实用的技术。机房系统中各个子系统软、硬件配置采用模块化、开放式结构并通过集成,实现信息资源共享,提高设备利用率,降低能耗,实现科学的机房管理。
高安全可靠性:为保证机房能为用户提供连续不间断的服务,机房须具有高可靠性。系统设计时应尽量减少单点故障的存在。
机房内部计算机系统涉及到机密信息,需要保证机房的安全性,必须具有视频监控系统、门禁系统等安保系统以保证用户的设备和数据不受侵害。
可扩展性:由于信息网络系统需求的不断变化,技术的不断提高,在施工建设时应考虑对资源需求的改变,以使整个系统具有灵活的可扩展性。
易管理维护:通过使用先进和可靠的管理工具来实现系统的高质量管理,以节约人力资源,实时监控、监测整个中心机房的运行状况、语音报警,实时事件记录,迅速确定故障,提高可靠性,简化机房管理人员的维护工作。
高性能价格比:保证在保证机房的高可靠性的基础上,机房的材料产品、设备的选型应合理选择材料与设备;以较高的性能价格比设计机房,提供高效能与高效益。
舒适性:机房设计中对空调、照明、声响及环境进行优化调整,为管理人员提供舒适的工作环境。
3 总体规划
机房总体规划就是按照标准化的流程、规模化的运作,优质、快速规划机房工程建设方案。机房总体建设方案由机房装修系统、供配电系统、空调系统、消防系统、防雷接地系统、通讯系统、机房监控系统和kvm系统等部分组成,包含了机房工程的全部过程:从前期的规划选址,到后期内部系统的设计施工;从前期整个项目的总体管理,到后期的调试、开通;从前期对用户的使用培训,到后期的维护保养等方面。
4 详细设计
4.1 机房装修系统
机房装修系统,是整个机房的基础。它主要起着功能区划分及保证机房环境的作用。可分为电磁屏蔽系统、抗静电地板系统、防尘天花系统及其他装饰等四个子系统。
本方案装饰选用的材料必须全部采用符合国际标准[1-2]或国内优质标准。所有材料应具备环保、阻燃、无毒、防火性能好;安全耐用,不易变形,美观不变色;不起尘,易清洁,吸音效果好;防静电、抗电磁干扰等性能。
4.2 空调系统
空调系统,是机房运行环境的保障。计算机主机及通讯设备是高精密的电子设备,对机房环境有严格的要求,其中最重要的是温度、湿度和洁净度。即是所谓的“三度”要求。
根据我院工程现场勘测的实际情况,主机房设计为风冷式下送风精密空调。采用1台35kw的国际名牌精密空调和2台5匹工业级普通柜式空调负责主机房和网络配线间的温湿度调节,精密空调采用下送风,顶回风方式。以保证机房空调系统的稳定性、可靠性,2台5匹普通柜式空调作为备份使用,确保了区域内设备的安全运行。
4.3 供配电系统
配电系统,是整体机房高可用性的后盾。计算机及网络通讯设备投入服务后如无一个长期稳定的供电系统来保证计算机及网络通讯设备和有关外围设备正常运行,势必造成严重的后果。
计算机机房的供配电系统是一个综合性供配电系统,在这个系统中不仅要解决计算机等微电子设备的用电问题,还要解决其他设备的用电问题。
广东理工职业学院中山校区网络中心机房配电系统设计具体如下:
1) 机房内插座分二种:不间断电源(ups)供电的计算机主机和重要通信设备专用插座;市电直接供电的辅助设备用标准插座。
2) 在市电配电箱,主要包括空调机、照明及机房内维修插座的配电,应分开回路设计,每一回路设置单独电源开关控制。
3) 在机房设专用ups配电柜,主要负责计算机用电设备、应急照明、安全出口等供电,配电方式采用放射式。
4) 主机房内每个机柜位置提供2个ups供电专用插座,由ups通过配电箱为每个机柜组提供一个ups回路。回路采用zr-bv-3×4mm2阻燃电线,使用25a空开控制。所有这些插座安装于地板下并做垫高处理,相应的防静电地板处需有出线口。
4.4 消防系统
消防系统,是整体机房安全运行的盾牌。火灾报警采用烟感探测器和温感探测器,探测器安装在吊顶上和活动地板下,两者联合使用提高报警的可靠性,火灾自动探测器即能发出警报信号,控制器显示报警的探测器所在位置。灭火系统采用七氟丙烷(fm200)自动气体灭火系统。
该工程共分2个防护区(即:配电间、主机房和配线间),而且设有气瓶贮存间,七氟丙烷可以集中放置在气瓶间,实现三层布控(即天花顶、地板下及使用空间),立体式灭火系统。
4.5 防雷接地系统
防雷接地系统,是整体机房安全运行的保证。机房设施的雷击过压及电磁干扰防护,是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保通信线路畅通、设备安全运行不可缺少的技术环节。
一个完整的防雷系统包括三个方面:直接雷击的防护、感应雷击的防护和接地系统。
4.6 通讯系统
通讯系统,是整体机房的神经中枢。计算机及其他微电子设备之间的信号传输以及机房与外界的“联系”都要靠稳定的通讯系统来实现。主要包括结构化布线系统[3]。网络中心机房及运维、监控办公室采用六类非屏蔽双绞线,按其功能区域设计信息点,并考虑预留余量,中心机房布线集中在配线间,配线间和主机房通过地板下预留线槽走线连接。机房静地板下敷设镀锌铁槽、镀锌钢管、铁皮分线盒等,采取下走线方式。所有管槽均做垫高处理,要求接地良好。
4.7 机房监控系统[4]
机房监控系统是机房运行的“守护神”。确保做到“三防犯”及“双保险”。
本机房采用数字硬盘录像系统,对中心机房实现24小时安全监控。结构上采用b/s架构,采用分散监控,集中管理。由中心控制软件平台统一控制各软件系统。各个软件系统间相互独立,在其中某个软件系统出现故障的情况下,其余的各个系统仍能够继续正常工作。
4.8 kvm系统
kvm系统使中心机房的各种服务器、网络设备实现“一站式”管理。本方案采用2台数字交换机对32台服务器进行管理,实现1个本地用户、2个远程用户对服务器的集中控制。机房内的所有64台服务器都与专用服务器接口电缆进行连接,专用服务器接口电缆通过六类线连接到数字式kvm交换机上,数字式kvm交换机的网络端口通过普通六类线缆连接至以太网上,控制终端通过tcp/ip对所有服务器进行统一管理。
5 结束语
在进行网络中心机房建设过程中,作为网络中心机房设计者和建设者应具有超前意识,优化机房的硬件及软件环境,并采用高新技术管理模式—智能化机房管理,确保机房正常工作。
参考文献:
[1] gb2887-89.计算站场地技术要求[s].
《网络集成技术》是计算机网络技术专业的一门专业课,主要向学生传授网络集成领域的基本知识和基础理论,使学生理解并掌握网络的设计方法、网络工程的施工管理与技术指导、网络工程的测试与验收,以及相应的基本技能[1]。目前的网络集成课程面临巨大的挑战,在经济高速发展的今天,网络不仅形式繁多,且设备更新换代很快,在该课程有限的教学时间内很难全部详细讲解,而且在传统教学中教学方法死板,教学手段陈旧,考核方式单一。我们应改变传统的教学方法和教学手段,更好地适应经济发展的需要,满足职业岗位的技能要求,这是网络集成改革的发展方向。笔者经过多年的教学实践和研究,将信息论引入网络集成的教学过程中,希望改善网络集成的教学效果。
信息论是20世纪40年代由美国数学家香农提出的。信息论有狭义和广义之分。狭义信息论即香农早期的研究成果,它以编码理论为中心,主要研究信息系统模型、信息的度量、信息容量、编码理论及噪声理论等。广义信息论又称信息科学,是以信息为主要研究对象,以信息及其运动规律为主要研究内容,以信息科学方法论为主要研究方法,以扩展人的信息器官的功能为主要研究目标的一门新兴的横向科学。它把各种事物都看作是一个信息流动的系统,通过对信息流程的分析和处理,达到对事物复杂运动规律认识的一种科学方法。它的特点是撇开对象的具体运动形态,把它作为一个信息流通过程加以分析。在网络集成教学过程中将该课程当作一个信息流动的系统,知识传授是系统的信息输入,采用改进后的教法是信息的传输处理,学生的学习方法是信息的接收处理,最后以信息度量指导课程的测评。运用信息论指导网络集成教学改革可以取得较好的教学效果[2]。
一、网络集成课程准备阶段的信息论应用
课程准备包括教学内容准备、教学环节准备、教学方法准备、教学评价准备等几个方面。课程的准备实质是信息资源的处理,它是依赖人的理解能力的概念化的内容,学生通过阅读、聆听、感知等认知方法处理接收到的信息。教师在课程准备阶段就要考虑到所要传递的信息的形式、性质、编码形式等因素[2]。
网络集成教学内容包括网络设计与网络管理、网络标准与标准化、网络施工与测试及新产品开发等内容。现在的教材都有一个普遍不足,就是滞后于现实网络的发展。另外在当今这样一个信息时代,学生获取网络集成信息的渠道很广,所以时常出现学生掌握的某些网络知识深于教材、广于教材的现象,所以一味的按照教材准备课程会很被动。
(一)在教学内容准备上,根据信息论的理论,若某一事件产生的概率是P,此时的信息量为:H=-log2p。事件发生的概率越小,所含信息量越大[3]。教学内容的准备是对小概率内容的编码,即对专业性、技术性强的知识点进行组合、构造,以便保证充足的信息量,并且安排适当的信息点密度。
例如,网络设备产品更新速度很快,尤其是某些网络产品每半年升级换代一次。在备课环节上,一是要注重收集最新的产品信息,二是要抓住产品的延续性,从这样的角度对抽象信息进行归纳整理。
(二)在教学环节准备上,根据信息编码的原理,建议采用哈夫曼编码。哈夫曼编码是一种无损压缩编码,它的编码思想是对于出现概率高的信息,编码长度较短,即可以简单表示或不表示;对于出现概率低的内容(即独特的网络特征)应重点表示,以达到用最经济的成本实现最大的信息到达率。
例如:在准备网络设备章节课程时,对家庭常用网络设备略讲,采用自学、导读等形式;而企业级、区域级的网络设备的特点、性能要重点讲解,并以设备的实际应用举例来加强理解,最后安排到实习基地进行感性的观摩实习,以强化学生的认知。
(三)在教学方法准备上,根据信息传输原理中的香农公式C=Wlog(1+S/N),S/N是信噪比,C是教学效果,W是教学方法[3]。根据这个公式可知,要提高有效信息,就必须抑制噪声,减小干扰。为了实现这个目标,应该对传递信息的信道加以甄选。
例如:在讲授网络集成课程时,不能只使用一种教学方法。因为多么先进的教学方法也有它的适用条件。我们要根据不同的课程内容选择不同的教法,比如案例教学法、讨论式教学法、辩论式教学法等等。
(四)在教学评价准备上,改革课程的评价方式,是课程改革的关键环节。传统的网络集成课程考核形式较为单一,主要是闭卷笔试,不能全面反映出学生对网络集成的知识和技能的真正掌握情况,特别是技能方面的能力在闭卷笔试中往往是很难得体现出来的。按照信息论原理对学生接收、掌握的信息量进行评价,主要运用概率理论。具体的评价方法应该是多元化的,比如形成性考核、笔试、实训考核及论文考核等形式,综合运用这些评价方法可以有效地检测出学生对课程掌握的真实情况。
课程准备阶段是教学环节中关键阶段,不仅要针对教学内容、教学方法、教学方法进行准备,还应该针对不同的专业实际需要,针对不同的学生特点有重点的、分层次备课。在学时安排、具体教学内容上要体现差异性,改变过去单纯追求网络集成课程体系自身的系统性和完整性情况。
例如:根据网络技术两年制、网络技术三年制、网络系统三年制等不同专业的需要,合理安排周学时和教学内容。网络技术二年制专业应侧重网络工程的实施及操作等内容;网络技术三年制专业应侧重网络的设计等内容;网络系统三年制专业应侧重网络建设管理等内容。不仅要注意教学内容要与不同专业的岗位需求相适应,同时应注意与其他课程的前后衔接及横向联系,重复部分应根据专业需要进行调整。
二、网络集成课程课堂教学阶段的信息论应用
教学过程是一种教师与学生间以语言进行信息传递的过程,教学过程可以通过教师与学生语言序列的记录来表述。在对教学过程中教师与学生的语言进行统计分析时,发现传统的讲授方法,存在信息量小、传输方式呆板、模式陈旧的缺点。
所以当今的课堂教学应注重转变传统教学模式,进行形式丰富、贴近实际的教学改革,以符合现代教育培养人才的标准。新的标准不是以掌握理论知识和传统的课程体系来衡量,而是以分析问题解决问题的能力及实践动手能力的强弱为标准。因而传统的教学方式已不能满足需要,教学改革成为必然。根据信息论原理中的香农公式C=Wlog(1+S/N),教学效果C随着教学方法W改善,但是C与W的关系是非线性的,W∞时,C1.44,而不是∞[3]。结论是改革教学方法,可以提高教学效果,但不可能无限提高教学效果。我们应该一方面改革教学方法,另一方面通过完善教学大纲、充实教学内容等多种渠道来进一步提高教学水平。 转贴于
对于网络集成课程,如何改革教学方法呢?
将传统的学科体系转变为能力体系。教学中不能只简单教授知识点,而是要善于鼓励学生应用所学知识区别不同的问题,找出内在的联系,提出解决思路和方法,促进学生能力的培养。同时要加大实践性教学环节的比例,给学生提供更多的实训、实践的机会,提高他们的动手操作能力和理论联系实践的水平。
例如:讲广域网网络技术章节时,采用互动式教学法,各种广域网网络技术的特点、协议、主要技术原理等基础知识让学生提前自学,做好笔记。课堂上教师主持讨论,要让学生充分发表自己的学习体会,分析这几种广域网技术的区别及各自的优势,最后总结出这几种广域网技术的适用环境,课后作业是针对某一网络进行广域网技术选择并解释原因,在实践中验证自己的结论。在有限的课时内,完成了传统教法的23倍的信息量,而学生的参与性提高,分析问题的能力也提高了。
大力推进校企合作,以便学以致用、学用结合。长期封闭的课堂教学,无论教学方法再先进,教学手段再科学,总是有一种“纸上谈兵”的感觉。而走出课堂进入企业,在专业技术人员的介绍指导下,不仅对各种知识、技术有了全面细致的了解,增加了感性认识,同时也大大地调动了学生学习的积极性。返校后的讨论、总结可以极大地丰富课堂的教学内容,深化学生对知识的理解消化。
例如:在网络综合布线章节时,我们采用开放式教法,提前讲授打线、布线的基本知识和技能,并在学校的实训室做了一些相应的练习。然后组织学生到某集成工程工地实习,由工程师、技术员进行讲解并跟班工作,虽然只工作了1天,但是产生的效果却出奇的好。
在能力培养方面要采用“项目导向式”教学方法。所谓项目导向式的教学方法是指学生在教师指导下自己选择一个项目主题,自己制定项目的实施步骤,在教师的辅助下完成整个项目,最后与教师讨论实践结果。项目导向式教学方法对于教师的要求较高,因为每个学生的方案各不相同,一名教师要应对多个学生的方案进行讨论和论证,需要付出更多的精力。
例如:在网络集成的实践环节中,教师可以布置设计“网络方案”的实训作业。学生可以根据自己熟悉和感兴趣的方向选择设计对象。教师要与学生共同讨论方案的设计目标及可行性,并在设计中给予全程指导。通过这样的实践活动可以使学生对网络集成有深入全面的理解和掌握。
三、网络集成课程考核阶段的信息论应用
网络集成课程考核一般是由理论笔试和实践考核(实训报告、实践论文)两部分构成。对实训的考核,我们按照一定的时间间隔和模块,对学生的学习情况和实践情况进行记录,由此可实现对整个实践教学过程行为的有效记录,即“形成性考核”。形成性考核是体现学生在实践教学过程中参与程度、掌握程度的最佳考核方式。
例如:教师对学生每一次的实训都进行成绩记录,最后得出本课程的综合实践成绩。
四、结语
网络集成是一门交叉性科学,它融合了很多学科的知识。在进行网络集成教学时,应该借鉴和吸取其他学科成熟的理论,进行消化吸收,以丰富教学内容和教学方法。而信息论对信息的传播、接收、评价有一套完整的体系,应用在网络集成教学上,可以起到事半功倍的作用。
参考文献
《计算机网络基础》课程是一门理论性和实践性很强的课程,涵盖了网络基础知识、数据通信基础知识、网络体系结构、局域网技术、广域网和Internet应用等,全面介绍了有关网络的基础知识。在高职高专学生的职业技能培养已经成为全社会共识的今天,传统讲授式教学方法已经不能满足高职学生的教学需要,各种新生的教学方法应运而生。在《计算机网络基础》教学中尝试采用“任务驱动教学法”,经过具体的教学实践,使其成为一种适用于具有较强实践性课程的教学方法,能够真正全面提升学生的综合职业能力。
一、理论基础
“任务驱动教学法”是一种区别于传统教学模式的新型教学方法,它是以任务为中心、以学生为主体的教学方法。在教学过程中让学生在任务驱动下,运用所学知识去发现问题、分析问题,最终寻找途径去解决问题,教师在此期间主要起帮助和指导的作用。任务驱动使理论教学与实践教学相结合,激发学生的学习兴趣,提高了实践动手能力。在教学过程中,用实际工作任务组织教学,不需要学生一定要掌握定理和公式的推导过程,原理知识的成因,而是侧重掌握如何运用已学知识去解决问题,应使用哪些公式及原理,应该用怎样的步骤和方法,怎样解决问题才能得出最佳方案,这种教学方法恰好可以体现高职院校的办学特色。
“任务驱动教学法”侧重实践,很适合《计算机网络基础》课程的教学,因为该门课程具有很强的实践性,它要求学生不仅要学好理论基础知识,又要掌握实际操作技能,同时要求学生具有一定的自主学习能力和独立分析、解决问题的能力。对高职院校毕业的计算机网络专业学生就业情况的分析显示,其毕业生主要工作岗位是网络施工员、综合布线员、网络工程师等,这就需要毕业生具有解决实际问题的能力。而任务驱动教学在任务的设计阶段就是把生产一线具有典型意义的工作项目作为任务下达给学生,学生在完成任务的过程培养了实践动手能力,从而有利于实现高职院校培养高等应用技术型人才的目标。
二、实施过程
1. 教学目标分析
通过本课程的学习,应使学生能够在已有的计算机基础知识、计算机原理及掌握计算机基本操作技能等基础上,对计算机网络技术有一个系统的、全面的了解;理解和掌握计算机网络技术的基本知识、基本理论和网络基本工作原理,并具备实际操作能力,使学生能够设计和组建不同规模的计算机网络;为今后深入学习网络知识、掌握网络技术打下良好的基础;在系统理解和掌握网络基本原理的基础上,了解和掌握有关网络的国际标准、网络应用技术、网络发展趋势,以及与网络工程有关的综合布线系统。培养其创新精神、创业能力、实践能力,使之成为计算机网络技术方面初中级应用型专门技术人员。
2. 教学条件创建
(1)教材选用及建设
在选用高教出版社出版的具有一定实用性及科学性教材的基础上。通过不断完善,自编教材。自编教材中任务驱动选取上本着理论与实践深度融合、强化职业技能的原则;内容在理论“够用、适度”的基础上,增加教材的职业拓展训练。每个知识点都配以相应的任务,通过任务解决的过程深化知识的实践应用能力及职业拓展能力;教材组织方面以实际工程任务驱动为主线,构建“基于工作过程”的任务体系教材,突出高等职业技能培养和教材的实用性。
(2)实践教学环境创建
以下为用于本课程的实训室:
①网络基础实训室
主要设备:计算机60台,交换机、集线器23台,无线路由器2台,网线制作设备一批。可进行的实验项目:局域网组建、调试、管理与维护、网线制作与测试实验、Internet应用实验等。
②网络技术实训室
主要设备:计算机50台(带双网卡),交换机3台,协议分析仪1台,磁带机1台。可进行的实训项目:网络操作系统(Windows 2003和Linux)的管理与应用,网络安全、逻辑网络架构实现等。
③网络管理实训室
主要设备:计算机35台,CISCO路由器20台,CISCO交换机21台,华为防火墙5台,程控交换机1台,MODEM 12台。可进行的实训项目:局域网组建与调试、网络安全技术、网络综合技术、网络设备配置与互连、网络协议与配置、物理网络架构、网络管理、网络系统综合项目实训等。
(3)学习环境创建
学生可在图书馆和电子图书馆查阅计算机网络基础实践操作相关参考书;教师可提前下发任务单、信息单等实训资料。通过对每个任务驱动下设子任务,使学生在课前有目的的进行必要资料的查询,养成目标性学习的好习惯。
3. 教学设计思路
(1)以评促学,以评带做,“教、学、做、评”一体化
每个任务驱动下设子任务的内容都是根据企业的典型工作任务,将实际生产及生活中的典型应用引用至实践教学当中,培养学生职业岗位技能,采用在做中教、在做中学,对全过程进行评价跟踪的教学模式,以评价督促学生学习,以评价带动学生练习。
(2)逐步引入,分任务驱动,激发学生学习兴趣
以若干个任务驱动下的子任务为载体,将子任务分为信息收集、建立计划、具体实施、完成展示四个步骤来完成,每个步骤设置学习任务,学习任务从易到难,层层递进,让学生在完成任务的过程中感受成功的喜悦,激发兴趣,达到学生乐做、乐学的目的。
(3)以企业任务驱动的标准组织教学过程
为学生创建企业真实的工作情境,围绕任务设计解读任务制定计划实践操作总结评价拓展训练五个教学环节,使学生体验实际工作流程,在实际工作流程中培养学生的专业技能,提升专业知识,从而不断拓展学生的职业能力。
4. 任务驱动教学举例
根据《计算机网络基础》课程教学目标,可以将课程教学内容设计成若干任务。对于期中相对独立的教学内容,可单独设计任务;对于相互联系的内容,可设计成综合任务。同时,任务设计要将重点、难点分散在每个任务中。下面以《计算机网络基础》中“校园网网络构建”项目为例来介绍任务驱动教学法的应用。
首先我们要针对本项目的知识点与学生情况分析教学的专业目标、方法目标和社会目标,要求学生通过本项目的学习,能够掌握办公网络交换配置,办公/商户网络路由配置,办公网络安全配置,商户无线网络配置,同时培养学生具备网络工程师所应有的严谨工作态度,具有较强的计划组织能力和团队协作能力。根据这样的教学目标提出本项目的任务。为了完成这个任务,我们可以把它分成以下几个子任务:
子任务一:办公网络交换配置。
子任务二:办公/商户网络路由配置。
子任务三:办公网络安全配置。
子任务四:商户无线网络配置。
任务体现出来后,教师不要急于讲解,否则又变为了传统的教学模式。而是让学生分组进行思考、讨论、分析,尝试去完成任务,因为任务中有许多内容是以前课程没有学习过的,包含了新的知识点,学生有完成的兴趣,但又不知道该如何下手,会提出许多问题,这时教师就要进行前导知识的讲解,并引导学生进行分析讨论,指导学生逐步分析问题,明确目标,并及时给出相关资料,可以向学生提供解决该问题的相关信息,让学生借助网络、图书馆等媒介去查询资料。如上述子任务二中,教师需要引导学生去掌握办公网络、商户网络及路由配置等相关知识,只有理解了上述内容,学生才能正确地完成任务。在这个过程中,老师应起到引导作用,注重学生的独立发展,培养学生的自学能力。同时,在此过程中,更要鼓励学生互相合作,协作学习,共同来完成任务。为避免结果雷同,分组是可给出不同的原始数据,小组内成员按模块进行不同的分工,组内进行方案和疑难问题的讨论。如子任务三中,可对班级给出三组不同的原始数据,最终得出三种不同的设计方案,在任务完成过程中,每位学生都参与了设计,避免了抄袭。
5. 任务驱动式教学的任务评价
学生完成任务之后,由教师进行评价总结。通过评价分析解决问题的方法,教师要强调完成任务的重点所在,引导学生归纳总结,对存在的问题提出相应的解决方法。在完成任务的过程中学生已经构建了自己的认知结构,但还不够完善,还需要通过教师对其结果的分析评价,达到完整的认知结构,从而实现教学目标。每完成一个子任务,由各小组的一个代表进行发言,阐述分析问题、解决问题的过程,不同小组之间进行讨论,由教师进行总结,完成教学任务。对学生的任务评价,既要注重学生知识、技能的理解和掌握,更要注重他们在学习过程中的变化和发展,评价内容可以包括参与讨论的积极性、自信心、实践操作能力、组织、交流能力,以及独立的思考能力、创新的思维能力等方面。评价的手段和形式应多种多样,如论文、答辩、评比等形式。要将过程评价与结果评价相结合,充分关注学生的个体差异,发挥评价的激励作用,增强学生的信心,提高学生的实践应用技能。最终的期末分数,课程考核与实际操作可按5:5比例给出,而课程考核分数可按4:6(平时成绩:考试成绩)给出。
三、结论