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系统总体目标是:一套部署于省级节点、地市核心节点、网络终端接入用户等互联网环境下各信息中心单位的网络安全事件警务应急处置与管理平台。
1.2总体设计
为保障信息安全性,不少单位在信息网络中配置了安全产品,如防火墙、入侵监测、防病毒系统等等。这些系统部署在信息网络中,安全信息分散在这些系统中,为了及时有效地了解这些系统的运行状况,对整个网络的安全状况做出评估,可以通过部署一套网络信息安全监视及管理平台解决这一问题。平台设计定位应该将各级单位信息网络中与安全相关的信息集中,利用数据仓库技术作灵活的展示。应该能够实现对网络安全产品、网络组网产品、网络节点及服务器等产品、系统进行信息搜集、分析处理及预警等功能。应对相关信息生成定期报表,对安全事件做出预警及辅助决策等等。
2实现功能
首先,要实现对所有接入教育科研网高校信息中心设备的漏洞扫描,能够及时发现漏洞及风险点。其次,对扫描出的漏洞、风险点能够实现科学地统计、分析、排名。再次,能够对各高校信息中心发生的安全事件进行扫描、上报、报警并进行统计分析。并且能够对安全事件进行应急处置。能够根据不断更新的专家知识库,为应急处置工作组提供专家辅助决策功能。具体如下。
2.1完整的Web服务支持
软件系统应该能够提供完整的、可移植的Web服务支持、能够进行互操作。
2.2自动收集安全事件
由于网络设备都是在热运行的,因此应能够在线完成安全数据的收集。由于用户安全数据随网络运行实时产生,数据量呈海量增长态势,因此手动收集数据是不可行的。系统应该提供在设备热运行的过程中收集安全数据,不需要停机或者中断,对于用户的网络几乎没有额外的负担。所有数据收集应具有实时性,自动性,可以实时反应网络的安全状况。
2.3自动进行安全事件分析
设计出的系统应该实现对于安全事件的自动分析,用户提供一些基本的设置信息,例如安全等级,是否忽略警告信息等,系统就应进行及时、准确响应,自动过滤掉非安全事件等等。
2.4安全预警
发现及分析出网络存在的安全事件后,该系统应根据用户配置自动生成预警报告,并且通过各种方式通知警戒单位。
2.5查看、管理设备
应能够快速、简便地查看和管理设备,降低用户的使用门槛,节省用户的培训时间和成本。
2009年12月,网络管理终端所在的洞山站主节点NCP出现故障,造成对全网的监控失效,但SDH传输系统承载的各项业务仍在线运行,同时,次日视频早会召开在即,如果在此期间系统出现故障,将无法进行有效的监控和处理。为进行应急处理,故障出现后,将网络管理终端移至最近网元———局调度,但只能监控局调度单点,无法对其他各网元进行监控。最后,只能连夜驱车赶往较近的蔡家岗站网元进行监控,但由于洞山站NCP故障,在蔡家岗站网元却无法对局调度进行监控,仍然无法保证系统的安全运行。此类故障自SDH传输系统投入运行以来,已出现3次,故障时发现如果潘集站、蔡家岗站、顾桥矿3个主节点NCP出现故障,将无法监控其所辖的子环网所有网元。
1.2网络管理实现机制
针对上述故障案例,笔者从网络管理监控实现机制与原理出发,进行故障原因分析。目前,ZXONME300网络管理系统在层次上分为4层,由下至上分别为设备层MCU、网元层NE上的Agent、网元/子网管理层Manager、网络管理层NMS。SDH传输系统网络管理系统结构如图2所示,图中GNE为网关网元;LMT为本地维护终端;TCP为传输控制协议;f为网元和网络管理通信接口;F为NCP与Qx通信接口;Qx为NCP与网络管理通信接口;S为NCP与单板通信接口;GUI为图形用户界面;Q3/Corba为网络管理系统、子网管理系统与网元管理系统的接口;ECC为嵌入式控制通道。该网络管理系统采用Client/Server模式,遵循TCP/IP协议。设备层MCU负责监视单板的告警、性能状况,接收网络管理系统命令,控制单板实现特定的操作。网元层为Agent,对应设备硬件为NCP,其执行对单个网元的管理职能,在网元上电初始化时对各单板进行配置处理,正常运行状态下负责监控整个网元的告警、性能状况,同时,通过网关网元GNE接收网元/子网管理层Manager的监控命令并进行处理。
1.3故障原因分析
通过以上对网络管理监控实现机制与原理的分析,可得出上述故障原因:SDH传输系统中各个网元的Agent(NCP)之间通过ECC接口进行连接,ECC采用光纤物理链路中的DCC(数据通信信道)进行通信,在设备间光纤连接正确的情况下,网元间能够自动建立ECC路由。具体可理解为各网元的NCP相当于一个路由器,其中存有网络管理软件访问各网元的路由表,如果某一NCP故障,对该点将不能监控,尤为重要的是,对于主环上的4个节点,其中的任意一个主节点的NCP上存有访问所辖子环各网元的路由表,一旦其NCP故障,所辖子环各节点将全部无法监控。
2故障解决方案设计
根据以上故障问题及原因分析,笔者设计了一种解决方案,以确保在SDH主环节点NCP出现故障时,全网仍然能得到及时、有效监控。
2.1总体设计思路
因SDH传输系统网络管理系统采用Client/Server模式,遵循TCP/IP协议,NCP相当于一个路由器,主节点NCP故障无法访问所辖子环网元路由,但只要能把子环任一网元的NCP(Qx接口)接入网络管理终端,将会实现对除故障节点外的整个子环网的监控。如果图1中的4个子环均采取此方法,将会确保任一主节点NCP出现故障时,除故障点外全网的有效监控。2.2解决方案结构根据以上设计思路,解决方案利用SDH自身的传输功能,在4个子环上各任取一个网元,将其网络管理监控接口(Qx接口)进行以太网接口至2Mbit/s接口的转换(ET—E1),通过SDH传输系统的2Mbit/s时隙传输至洞山站主节点,再经过2Mbit/s接口至以太网接口的转换(E1—ET),恢复以太网接口信号,连入集线器,经集线器输出至网络管理终端。任选网元的NCP监控信号转换流程如图4所示,图中DDF为数字配线架。
2.3监控实现
硬件平台搭建好之后,4个子环选取网元(任意一个)的NCP监控信息经ET—E1的转换传输至洞山站,在洞山站再经过E1—ET的转换,均接入洞山站的集线器,经集线器输出至网络管理终端。当主环4个节点网元的NCP失效后,可通过2种方法实现对除故障网元外全网的及时、有效监控。
(1)切换网络管理终端接入网元法。
当主环4个节点网元中的1个NCP失效后,将网络管理终端的IP地址配置成与对应子环选取网元的IP地址在同一网段,同时将选取网元的IP地址作为网络管理终端的网关,将会实现对故障主节点所辖网元的监控。该方法需在不同子环间切换,较麻烦。
(2)静态路由法。
静态路由法是对上述方法的改进,即预先在网络管理终端配置至各子环网元的静态路由,因除主环节点及引入节点外,子环网元共计14个,较容易实现。静态路由配置方法举例如下:选取的网元IP地址为192.1.12.18和255.255.255.0;所属子环某一网元A的IP地址为192.1.13.18和255.255.255.0;增加网络管理终端至网元A的静态路由:routeadd192.1.13.18mask255.255.255.0192.1.12.18。以此类推,对网络管理终端增加至各子环网元静态路由,实现对各网元的遍历。
2网络安全与管理方向专业课程体系
2.1知识结构
网络工程专业网络安全与管理专业方向人才要求具备的知识可分为三大类:公共基础知识、专业基础知识、专业知识。公共基础知识相对固定,具体知识包括政治理论知识、人文社科知识、自然科学知识。其中,政治理论知识包括基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论。人文社科知识包括大学英语、大学生心理健康、思想道德修养与法律基础、社会和职业素养、军事理论、体育。自然科学知识包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、大学物理实验。专业基础知识根据网络工程专业人才的专业能力要求制定,具体包括电子技术基础、计算技术基础、计算机系统基础。其中,电子技术基础包括数字电路、模拟电路和电路基础,技术技术基础包括数据结构、离散数学、程序设计、算法分析与设计,计算机系统基础包括计算机组成原理、操作系统、数据库原理、软件工程。专业知识相对灵活,通常根据所在院校的专业特色和办学条件制定,具体包括专业核心知识、专业方向知识、专业实践环节[1]。下面重点讨论这部分内容。
2.2课程体系
依据上述知识结构,结合笔者所在学院的师资力量、办学条件和专业特色,制定了网络工程专业网络安全与管理方向的专业课程体系,如图1所示。由于公共基础课程基本固定不变,在此不再列出。图1所示的课程体系包括专业基础课程、专业核心课程、专业方向课程和专业实践环节。其中,专业核心课程包括计算机网络、网络编程技术、网络互联技术、网络工程设计。专业方向课程分为网络安全和网络管理两个分支。专业实践环节包括课程实验、课程设计、实习实训、毕业设计。我们认为专业核心课程的设置依据是,计算机网络是所有网络工程专业课程的核心基础,网络编程技术是网络工程专业各方向(包括网络安全与管理方向)的软件开发基础,网络互联技术是网络工程设计的基础,而网络工程设计是网络管理分支方向的基础。
2.3专业方向课程知识点
随着科学技术的高速发展,计算机网络已经成为信息时代社会运行的基础所在。在此背景下,社会对网络应用及发展提出了更为严格的要求,与之对应的是计算机网络管理相关人才的培养也得到了越来越多的重视,计算机网络管理课程也已经成为计算机相关学科的基础课程。因此,计算机网络管理课程教学的水平一定程度上会影响社会中计算机网络人才的质量,只有把好教学关,才能从源头上将学生培养成相关领域的人才,使其在后续的工作中能够发挥出应有的作用。
一、计算机网络管理课程的特点
计算机网络管理课程涵盖的教学内容非常丰富,其中包括许多原理性知识和实践性技术要点。这就要求学生不仅应该了解并掌握网络管理相关的一些标准与协议,还要能够具备较为成熟的网络管理的能力,可以在实际应用当中排除故障,实现计算机网络的管理与维护。
(一)课程的知识点较为抽象因为计算机网络的一些基础知识点并不能在日常生活当中直接为人们所接触,所以初学者往往只知其名,不知其意。比如协议定义、协议数据等知识点,学生只有通过不断地钻研琢磨才能领会其中要义。
(二)课程的知识点更新较快受益于科技的迅猛发展,计算机的更新换代频繁,网络技术也一直在飞速地革新,许多教材中涉及的知识点也随着网络技术的发展而进行着迭代。该领域一直在不断地涌现新技术、新方法和新知识,这就要求教师拥有持续学习的能力,不断更新自身的知识储备,从而为学生提供更前沿的知识和更广阔的知识视角[1]。
(三)课程的知识点应用性强学生接受相应的专业教育最终目的是学以致用,而且计算机网络课程属于应用型强的课程,学生在学习完理论知识后需要结合实践进行内化,才能真正掌握专业知识的精髓,在日后的工作中体现专业素养。
二、计算机网络管理课程教学现存问题
(一)教学理念落后,拘泥于教材由于计算机网络管理课程是一门基础课,学习这门课程的专业较为广泛。教师往往不能针对学生自身专业进行特色教学,讲授的知识一般也是围绕教材进行,这也会造成教师的教学理念落后,不能满足学生实际学习的需求。而且教材在编撰过程当中遵循的逻辑是按照章节的顺序展开,学生可以通过教材了解专业的知识点,但所学的知识往往是割裂和独立的,学生较难进行融会贯通,至于实践更是无从谈起。而且各个教材是由不同作者编撰的,其内容及逻辑很大程度上取决于作者,如果教师在教学过程当中仅仅依赖于教材,则会造成学生的知识面较为狭窄,不利于学生的成长。教师要能跳脱出教材,紧密结合学生专业进行教学设计,帮助学生建立立体的知识结构才是重中之重。
(二)传统教学为主,内容过于抽象目前教师在进行计算机网络管理课程的教学中以传统讲授的教学方式为主,所教内容也主要集中于网络管理的相关理论知识,其中包括管理模型、体系结构、网络协议、管理平台及系统等方面。由于教学任务较为繁重,在课时有限的情况下教师很难带领学生进行深入的学习与探讨,学生对知识点的学习往往停留在表面。而这些理论知识往往较为抽象,对学生的基础知识以及学习能力要求较高。因此教师采用传统的教学方并不能很好地满足学生学习的需要,学生只是处于被动接收知识的状态,而未能主动地融入学习当中,学生的学习体验更是无从谈起[2]。
(三)课程安排不合理,缺乏实践计算机网络管理对基础知识的要求较高,学生在学习该课程之前需要具备一定的计算机网络知识,对网络的模型、体系、协议等应该较为熟悉,这样才能保证计算机网络管理课程的教学质量。但在教学过程中可以发现学生的基础知识掌握得并不牢固,由于在学习过程当中学生常常停留在理论学习阶段,并没有相应的实践经验。而且学生的课业压力加大,对于一些较为抽象的知识存在一定的畏难情绪,最终造成学生不能沉下心来学习计算机网络管理课程。计算机网络课程的特点之一就是应用性强,如果课程安排上没有为学生预留充裕的时间,学生将无法进行实践训练,最终造成该课程的教学一直停留在理论阶段,这对学生的发展是极为不利的,自然也无法培养学生发现问题、解决问题的能力。
(四)教学硬件缺失,缺乏实训计算机网络管理的岗位职责要求较高,而且工作环境较为复杂,会牵涉到较多的设备和工具。如果学生在学习过程当中没有接触到相应的硬件设备、操作系统等,将会在日后求职过程当中处于劣势。现在许多学校并不能建立一个系统的、全面的硬件实操平台,这就会造成学生在学习过程当中并不能接受及时的实训,学生学习到的知识往往会和实际相脱离,造成学习的片面性。(五)教师水平有待提高随着高校不断扩招,且高校数量在不断增加,高校学生的规模与日俱增。但是教师的规模增长并不能满足当下学生的需求,教师的工作量较大,在科研方面也承担着一定的压力,这就造成许多教师在教学过程当中有心无力。此外,计算机网络管理课程作为一门应用性很强的课程,需要教师具有一定的实践经历,但现在部分教师存在理论知识丰富、实践知识短缺的情况,这势必会造成其在教学过程当中重理论、轻实践,不能很好地引导学生进行理论与实践的融合,这对于学生综合能力的提升存在一定的阻碍。
三、计算机网络管理课程教学改革策略
(一)改变教学模式,突出主体地位第一,现代的教育理念是教师应以学生为主体,在教学过程当中更多关注学生的感受,引导和鼓励学生参与到课堂中来,并根据学生的实际需要来推进课程的进行。在这个过程当中就需要教师对教学模式进行相应的改变,突出学生在教学过程中的主体地位。第二,教师需要改变在传统教学过程当中的一言堂模式,而通过翻转课堂的教学模式,让学生带着问题参与到课堂的学习中来。学生在课前需要对课程的相关知识进行学习,在这个过程当中发现问题,并尝试解决问题。在课堂上教师可以通过小组讨论等方式让学生将自己的疑问表达出来,再进行针对性的解答,这样既能加固学生对知识的印象,同时还能使学生获得成就感。第三,在计算机网络管理的课程当中,教师可以在课前先给学生提供一份详实的学习任务目录,让学生对课程当中抽象的知识点进行初步的学习,鼓励学生去发现问题,并尝试寻找解决办法。目的是使学生可以初步掌握课程当中的知识点,理清知识脉络。在课中教师可以针对学习任务目录当中学生在意的重点知识进行深入讲解,并让学生分组讨论,达成共识。教师在最后总结帮助学生巩固知识。课后教师需要对一些理论知识的要点布置相应的实践作业,让学生通过实践明确知识的应用之处,这样也方便学生查漏补缺。
(二)精选知识结构,实现自主学习第一,计算机网络管理课程的内容整体而言理论化程度偏高,这就需要教师在帮助学生梳理知识点时能够考虑到为学生提供实践指导,尤其是对于一些知识难点、要点,更需要教师为之增设一些实际案例帮助学生进行自主学习。对于学生而言,其自身也需要提高对学习目的的认识,主动尝试进行实践学习,提高自身对理论知识的掌握程度[3]。第二,教师也可以结合综合性的案例进行课程设计,让学生在学习中理清思路,而且教师需要对知识结构进行加工,使之更加系统化,方便学生学习和掌握。同时教师需要鼓励学生自主学习,使学生不断提高综合素养和技术水平。
(三)加大实验室建设,完善课程硬件第一,计算机网络管理这一课程具有很强的应用性,这就说明需要加强学生的实践经历。针对当下众多高校的教学环境,当务之急是加大实验室建设,完善课程硬件,让学生在学习完课程知识后能够拥有实践应用之所。第二,网络技术一直以来都在经历着迅速革新,随着其发展,计算机设备等硬件设施也在不断地发展。这就要求实验室能够对硬件设备进行及时的更新换代,从而为学生的实践提供相应的基础。实验室常用的服务器、交换机、中继器等硬件设备在部署时,校方需要考虑到计算机网络管理课程的实际需要,将实验的硬件设备进行完善,使学生在学习理论知识之后能够付诸实践。
(四)倡导高校资源共享,实现教学共赢第一,目前高校在相类似的专业当中暂时还未形成资源共享的机制,这不利于资源的有效利用。如果能够实现高校间的资源共享,则会大大加速学校之间的信息互通,方便学生扩展知识面,对于学习也大有裨益。目前在高校计算机网络管理课程教学当中,存在诸如课件、题库等良性资源,如果这些资源不及时传播与共享,则不能发挥其完全的价值。第二,如果能够打通高校间的资源共享壁垒,就能够加速资源在学校间的传播,方便学生的学习,同时还能为教师带来展现自身成果的途径,这对于师生都会有较大的帮助。
中图分类号:G642
“网络管理”是网络工程专业的核心课程,综合性强、实践性强。大量知识的灌输容易导致学生学习积极性降低、主动性和创新能力下降,已不能满足深入学习和理解网络管理本质的要求。为了解决这一问题,教学中需要强调专业课程的纵横连接,在专业体系中讲授课程的核心内容。文章结合网络管理的教学经验,从课程体系和课程特点、教学内容和课堂教学的注意事项等方面加以探讨,旨在激发学生学习的主动性,提高教学质量。
1 “网络管理”的课程特点和教学目标
作为专业课程体系中的核心课程之一,网络管理与网络原理、网络程序设计、网络安全等课程共同构成了专业主干课程体系。学生通过“网络管理”课程,接触网络管理的基础知识,知晓网络管理的体系结构、基本功能、相关协议及简单开发等。课程中既有对协议知识的直接应用,也包含对网络管理知识的全面了解,同时也为后续课程打下基础。
对于网络管理课程,通常网络原理作为先修课程,网络程序设计、网络操作系统等课程可以并行讲授,而网络安全等课程作为后续课程需要网络管理的知识作为基础。通过网络原理,学生学习到网络的基础知识和主要协议,在网络管理中会充分利用网络协议的知识并进一步引申,同期课程也会与网络管理互相关联、互为补充,网络管理中的安全管理、配置管理也会为后续课程的学习打下坚实的基础。课程中包含了网络管理的体系结构、协议分析与网络系统简单开发等内容,具有综合性、入门性和实践性等特点。网络管理的体系结构、管理协议、数据库技术、网络安全管理和系统开发等内容综合了前期知识在网络管理的特定环境中的具体应用。作为网络管理的入门,课程注重基础知识的全面展开,比如网络安全管理包括入侵检测、病毒防范和防火墙技术等,但只介绍基本的原理和方法,为后续课程打下基础并留有足够的空间。此外,以配置管理和简单网络管理系统开发为主的实践环节在网络管理课程中占一定的比重,能加深学生对网络管理的深层次理解。
课程涉及内容较多,如果只是大量知识的灌输,会导致学生感觉内容繁多,学习困难且无趣。所以要让学生建立起课程体系的观点,从全局的角度了解“网络管理”在课程体系中的位置,强调与其他课程的关联,做到融会贯通,互相借鉴。同时,实践环节的设置也会让学生对“网络管理”的实用价值有直观的认识,知晓网络管理的基本任务和管理方法。
2 “网络管理”课程的重点教学内容
根据专业课程体系的设计、教学需要和目前主要的“网络管理”课程教材[1-5],本课程的主要内容如表1所示:
2.1 一个完整体系
“体系”的观念贯穿在课程的始终,包含两方面的含义。首先,专业课程是一个完整的体系,网络协议贯穿在所有课程中,各门课程相互关联、互为补充。在教学过程中,应充分引导学生通过协议的不同应用方式加深对协议的理解。其次,网络管理课程本身也包含网络管理的体系结构。无论网络管理系统的具体技术怎样变化,从复杂网络中抽象出的网络管理的体系结构是不变的。体系结构中包含的管理对象、管理进程、管理信息库和管理协议四个部分是本课程的核心内容。
2.2 一个核心协议
网络管理中最重要的协议是SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议)。由于TCP/IP的广泛使用,作为TCP/IP网络管理解决方案的SNMP也获得了广泛的业界支持,成为工业标准。在教学中,首先要让学生明确网络管理协议在体系结构中的地位,SNMP在管理进程与管理对象通信过程中的作用。其次,需要详细介绍SNMP的协议数据单元格式、操作命令的封装、报文的发送与接收。同时,作为一个应用层协议,SNMP对于传输层协议UDP的使用,可以印证协议分层的基本概念。另外,由于SNMP的演变,三个不同SNMP的版本SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3协议间的变化和演进也是学习协议工程中协议改进的最佳案例。再者,在网络管理系统的开发中,系统也不是凭空构建,分层构架和开发也要建立在SNMP协议的基础之上。从体系结构、协议本身、系统开发等方面,SNMP的重要作用都有所体现。
2.3 一个数据库
在网络管理中,网络的状态需要通过收集管理对象的工作参数得到,这些参数对应的数据存储在网络一端。针对数据的特点,网络管理体系结构中设计了管理信息库(ManagementInformationBase,MIB)。虽然MIB在数据管理的功能上与关系数据库相似,但MIB的语法表示、数据类型、存储模式和访问方法都有所不同。MIB的描述采用管理信息结构(StructureofManagementInformation,SMI)来定义了结构化的管理信息,规定了如何识别管理对象以及如何组织管理对象的信息结构。MIB中的对象按层次进行分类和命名,表示为一种树结构,对MIB的访问通过SNMP的命令封装。在讲授过程中,一定针对网络管理数据,让学生充分认识到MIB与普通数据库的区别。
2.4 一个典型管理系统
网络管理的最终表现形式是一个通用网管系统。介绍一个基于SNMP、包含主要网络管理功能的网络管理系统对于学生认识网络管理系统的功能和部署十分必要。在教学中,以HP公司的OpenView为例,通过介绍典型网络管理系统如何在成熟的框架下,利用SNMP协议和MIB搭建网络管理系统,实施故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理五大功能。另外,系统的分层构架和模块化设计是对软件工程课程所学内容的应用和提高,对简单管理系统的开发也可以起到指导作用。
2.5 一套配置管理
网络互连设备和服务器的配置是网络管理中重要的功能学生通过这部分内容的学习,结合实践环节,可以认识到配置管理的必要性和网络管理的实用价值。这部分内容与网络管理的实际应用较为贴近,但学生平时接触到互连设备和服务器的机会较少,动手能力需要在实践过程中多加锻炼和培养。
总之,本课程既有很多基本概念和原理,又涉及到一些具体的协议、系统、配置和开发。在授课过程中,根据“五个一”,在网络工程专业课程的大体系和网络管理课程本身的小体系中,应该紧紧抓住网络管理的本质,将网络管理最核心的内容传授给学生。
3 “网络管理”课程的教学实践与探讨
结合“网络管理”课程的教学实践,为使学生更好的掌握本课程的内容,以下几个方面需要特别注意:
3.1 概念的讲解一定要深入
网络管理课程中的概念较多,在学习过程中容易淹没在各种术语中。一定要结合应用背景,让学生充分理解概念的实质以及在网络管理体系结构中的功能。例如在网络管理体系结构中的“管理对象”,在教材[1]中被叙述为“网络中可以操作的数据”,这种描述较为表面,不能完全揭示管理对象的实质。实际上,管理对象是对网络中被管设备工作参数的封装表示。按照面向对象中封装的概念,就是把被管设备中需要采集和控制的数据抽象出来,表示被管设备本身,并通过接口实施数据采集和设置的具体操作。结合了面向对象中封装的概念,很容易就能理解管理对象是对被管设备的数据级别的抽象。
3.2 实践环节需要突出应用价值
网络管理课程中的实践环节对提升学生的实际操作能力至关重要。实验的设置一定要结合实际,多练习在单机虚拟环境下模拟不完全或不容易操作的项目。常用的互连设备、防火墙和应用服务器的配置等学生平时很少有机会接触,一定要在网络环境中以任务驱动的形式进行实验。实践环节的设置一定要精简,突出实用价值,让学生在有限的上机实践中掌握更多的网络配置管理的技能。
3.3 系统开发中强调框架和协议的使用
网络管理系统开发是“网络管理”课程中的组成部分,通过简单的开发加深对网络管理系统的理解是一个提升的过程。分层设计、模块化程序设计、面向对象的程序设计等基本思想都可以在系统的设计和开发中加以体现。通过协议软件、功能软件和用户接口的分层,可充分利用现有的工具包如SNMP++或者WinSNMP进行功能模块和用户接口的开发。简单的开发练习是基本协议和基本管理功能的具体实施,是对前期面向对象、分层设计思想的应用和提高。
4 结语
“网络管理”是网络工程专业中一门重要的专业课,综合性和实践性都很强。作为“网络管理”的教学一定要做到内容全面、重点突出、注重实践。在讲授的过程中需要在熟练掌握教学内容和充分利用多种教学手段的基础上,结合学生已学的专业课程知识,做到在一个自洽体系中承前启后,按需教学。另外,在授课的过程中最好能结合网络的新技术如IPv6网络的发展,多联系实际,激发学生的兴趣,提升学习的主动性。
参考文献:
[1]杨云江.计算机网络管理技术[M].北京:清华大学出版社,2010.
[2]云红艳,杜祥军,赵志刚.计算机网络管理[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[3]蔡灿辉,陈婧,辛明海.网络管理[M].北京:高等教育出版社,2011.
[4]郭军.网络管理(第3版)[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.
熟悉软件的安装及维护 熟悉计算机硬件组装及维护,熟悉windowsXX,xp,severXX操作系统的安装配置与维护 有良好的计算机基础知识和网络技术基础,对网络设备,局域网和组网技术有一定的了解 有网络安全,网络管理和网络维护的基础知识
了解网站的建设 熟悉网站的编辑及管理 了解关于网站的优化 懂得网站的推广以及网站安全
了解一般网络安全软件的安装以及使用 。
精通linux服务器、windows server2011服务器的配置与管理,网络安全方面的管理,sql server数据库系列的操作与管理,熟悉c语言,c++,delphi,java语言,思科与锐捷网络设备的配置与维护。在2011年11月参加国家软考并获得“网络工程师”中级职称。
性格开朗,随和,善良正直,待人真诚。
思维严谨,周密,较强的主动性和责任心。
熟练office办公软件、cad绘图、coreldraw、photoshop图像处理,3dsmax建模,计算机维修等操作。本人从事培训教学管理及机室管理工作多年,具有计算机应用操作技能,并积累了多年的计算机网络管理工作经验,能够独立工作,进行计算机维修以及办公设备应用维修、能够维护局域网网络的正常运行。参加工作多年,有一定的工作经验和处理各项事物的经历。在广州市统计局培训中心工作时,从事培训教学及管理工作,能轻松处理相关培训的各种繁杂事务,以及人际关系。在公用事业高级技校从事机房维护及网络管理员工作,能够维护机房网络运行,处理网络故障能够维修、排除常见的计算机故障,工作勤勤恳恳,虚心好学。
本人为人正直,诚恳,性格开朗,有主观,积极进取,社会能力和团队意识强,自信心强。我具有较好的计算知识有应用能力,掌握基本应用软件的使用,会使用cad,office等办公软件。爱好打篮球,羽毛球等。
熟悉软件的安装及维护 熟悉计算机硬件组装及维护,熟悉windowsXX,xp,severXX操作系统的安装配置与维护 有良好的计算机基础知识和网络技术基础,对网络设备,局域网和组网技术有一定的了解 有网络安全,网络管理和网络维护的基础知识。了解网站的建设 熟悉网站的编辑及管理 了解关于网站的优化 懂得网站的推广以及网站安全。了解一般网络安全软件的安装以及使用 。
精通linux服务器、windows serverXX服务器的配置与管理,网络安全方面的管理,sql server数据库系列的操作与管理,熟悉c语言,c++,delphi,java语言,思科与锐捷网络设备的配置与维护。在XX年11月参加国家软考并获得“网络工程师”中级职称。
性格开朗,随和,善良正直,待人真诚。思维严谨,周密,较强的主动性和责任心。兴趣广泛,喜欢运动,读书看报,和朋友聊天,欣赏影视作品。组织能力较强、工作刻苦认真,积极进取,责任感强,团结友爱,有集体荣誉感,富于创新精神。
中图分类号:G642文献标识码:B
1前言
网络工程专业是国家教育部审定并设置的全国高校本科专业之一,是计算机专业与通信专业交叉的一门专业,也是目前我国高校计算机院(系)普遍开设的计算机科学类本科专业之一。
但应用型网络工程人培养目标如何定位,专业知识体系如何建立却一直是被受困扰的问题。网络技术是计算机技术与通信技术相结合的一门新技术,也是计算机技术与通信技术交叉的一门学科。由于计算机类各本科专业也需要开设计算机网络方向的课程,最普遍的现象是许多高校计算机院(系)将网络工程专业开设成为计算机科学与技术专业的网络方向,二者之间的培养目标相似,知识体系仅是几门课之间的差别。另一种现象就是部份高校将网络工程专业开设成为通信工程专业,沿用通信工程的知识体系再加设几门计算机专业类的课程。应该说这两种现象都没有形成网络工程专业本身的专业特色知识体系。
本文作者依据近年来从事网络工程专业的人才培养、课程知识体系建设和教学的经验,对网络工程本科专业知识体系建设进行如下探讨。
2网络工程本科专业人才培养目标的确立
专业知识体系的建设必须紧扣专业培养目标,作为网络工程本科层次的人才培养,应该定位于应用型的网络工程人才。应用型网络工程专业人才培养目标首先是具有一定的计算机基础知识,其实是其核心培养目标是具有程与网络应用的设计、规划、部署、实施、开发、管理以及销售工作,这些内容在时间关系上反映了网络工程的全过程,在业界担当“网络架构师”、“网络工程师”、“网络测试工程师”、“网络销售工程师”等角色能力的人才。
从网络工程本科专业培养目标来可以将该专业分为四个方面的能力培养:计算机应用能力、网络设计规划部署能力、网络编程与应用开发能力、网络管理能力。由于目前应用软件开发基本都是基于网络环境的应用开发,从而网络编程与应用开发能力也属于计算机类本科专业必备的能力,而且许多高校将网络编程与应用开发能力作为计算机科学与技术专业的专业方向与特色来看待。就专业特色而言,网络设计规划部署能力、网络管理能力才真正是网络工程专业有别于其它计算机类本科专业之处。
另外,网络工程专业人才培养也必须有别于通信工程专业。通信工程专业培养目标是具备通信技术、通信系统和通信网络方面的理论知识和基本实践技能;能适应通信技术与工程领域网络、系统、设备以及信息交换、传输、处理方面的科学研究、工程设计、运行维护、系统管理的高级工程技术人才。尽管网络工程和通信工程专业都涉及到网络系统知识,但二者之间确有着区别,通信工程着重于信号和通信类知识,网络工程着重于网络应用和协议类知识。换言之,通信工程着重于电信企业大网络平台的建设与管理,网络工程着重于用户端网络应用平台的建设与管理。
3网络工程本科专业知识体系的建设
网络工程本科专业知识体系可采用“平台+方向”方式建设。整个知识体系可划分为两个平台和三个基本方向。
3.1两个平台
本着“厚基础、重应用、强能力”的知识体系建设原则,为使学生具有扎实的基础知识和专业知识,本专业搭建可两个平台:公共基础课平台,包括人文和社科基础课程、理工科基础课程以及计算机基础及应用课程;专业基础课平台,包括网络设计规划部署类课程、网络管理类课程、网络应用开发类课程和专业特色类课程。以适应社会对应用型网络工程技术人才培养的基本需求。
3.2三个基本方向
三个基本方向课程以专业课程为主,其教学应在强调知识传授的同时,注重学生应用能力的培养与个性发展。通过基本方向课程学习使学生在网络工程的某一职业领域具有较强的专业基础知识和解决工程问题的实践能力。
网络设计规划部署方向主要包括组网工程、网络互联技术、通信网技术、网络性能测试等课程。组网工程主要介绍网络需求分析、工程设计、综合布线、设备选型知识。网络互联技术主要介绍路由和交换技术的配置与管理知识。通信网技术主要介绍无线网、移动网、宽带综合业务网、接入网等知识。网络性能测试主要介绍网络性能指标、测试方法、测试技术和测试设备的有关知识。
网络管理方向主要包括网站建设与管理、网络安全技术、入侵检测技术、网络协议分析等课程。网站建设与管理主要介绍网络操作系统的配置、网络管理协议与应用知识。网络安全技术主要介绍网络安全的基础知识与技术、防火墙技术与配置等知识,入侵检测技术主要介绍黑客攻击技术、入侵检测技术、计算机取证技术等知识。网络协议分析主要介绍网络协议分析方法与协议实现的知识。
网络编程与应用软件开发方向主要包括网络程序设计、WEB编程技术、J2EE应用开发与部署、网络数据库技术。网络程序设计介绍基于套接字的编程方法、进程(线程)间的通信知识。WEB编程技术主要介绍基于Java、JSP、Servlet和JDBC的编程知识。J2EE应用开发与部署主要介绍基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的编程技术,以及应用软件的部署方法。网络数据库技术主要介绍网络数据库基础知识、Oracle数据库知识。
特色类专业课程主要以新的网络应用技术为主,可选择网络并行计算技术、网格计算技术、多媒体网络技术、网络存储技术、高性能网络等方面的课程。
从网络工程三个基本方向可分析出这三个基本方向与计算机科学与技术专业、通信工程专业之间的关系如图1所示:
图1网络工程三个基本方向与其它专业知识的关系
其中人文和社科基础课程主要指政治、思想道德、体育、大学英语等课程。理工科基础课程主要指高等数学、
线性代数、数理统计与概率论、离散数学、数字电路等课程。计算机基础与应用课程主要指计算机导论、计算机组成原理、程序设计语言、数据结构、操作系统、数据库原理、计算机网络等计算机专业基础课程。
3.3网络工程本科专业核心课程体系建设
通过对网络工程专业知识体系的分析,可以得出网络工程专业核心课程体系如图2所示:
图2网络工程专业核心课程体系
鉴于在专业教学学时、教学人员和教学设施的不同,各高校在开设网络工程本科专业时,可选择三个专业方向之一并加以一定特色的专业课程来进行人才培养,以达到不同特色网络工程人才培养目标。也可以分不同年级采用不同的专业方向进行培养,以满足社会对网络工程专业各方面人才的需求。
4结束语
本科教育的专业课程知识体系并不是一层不变的,应随着科学技术的发展和社会的需求而变化,这才符合科学发展观的理论。本论文中所讨论的网络工程本科专业的专业课程知识体系,是对近几年各高校网络工程专业知识体系的归纳和分析基础上做出的一个探讨,但随着社会的进步,该专业课程知识体系也应处于一个不断完善的进程中。
1、计算机网络技术是指培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的德、智、体、美全面发展,掌握计算机网络技术基础知识,培养具有一定计算机网络基本理论和开发技术,具备从事程序设计、Web的软件开发、计算机网络的组建、网络设备配置、网络管理和安全维护能力的网络高技术应用型人才。
2、主要课程有:网络组建与维护、路由与交换技术、网络操作系统、网站设计与开发、综合布线技术、网络互联技术、网络管理与安全、虚拟化技术等。
(来源:文章屋网 )
计算机维护和网络管理是一门综合性很强的课程,它的开设要求学生有一定的基础:了解计算机基本结构和工作原理、掌握计算机网络的基础理论知识和基础应用操作(如TCP/IP设置),掌握相关软件的基本操作方法。在大多数的高校院系中,教育技术专业的学生在前3年就已经学习了《计算机文化基础》、《微机原理及应用》、《计算机网络技术》等课程内容,并开设过一些类似的实验,了解了计算机的软硬件构成和功能、网络软硬件设备的类型和功能,具有较强的理论知识水平和一定的实践操作能力,具备开展新实验的知识积累和能力,能在此基础上在教师的指导下掌握计算机维护与网络管理相关的若干实验的设计与操作方法。因此,教育技术学专业学生可以开设此课程,但不宜开设过早,建议在大四上学期开设为宜。
2能力培养课程的定位及内容需求分析
为避免该课程的体系结构过于庞大,出现广而不专的老问题,在充分了解了近几年教育技术学专业毕业生流向和工作内容的基础上,对象主要是信息技术教师,同时兼顾将来从事其它非以上三类工作的教育技术学专业学生。
3能力培养课程的理论和实验教学内容体系构建
面对严峻的就业形势,只有以“社会需求和就业”为导向,适时地调整课程设置,不断更新课程与实验教学内容、革新教学手段和教学方法,才能培养出社会适应需求的合格大学生。基于上面的分析,同时考虑到教育技术学的专业特点、学生的认知和知识结构特点,在综合大量教材和参考书的基础上,笔者从理论和实验两方面进行了积极的探索和实践,经过几年的反复教学实践,构建了一个模块化、分层次的课程内容体系。课程体系共分为5个模块,5个模块呈现的是一个培养目标和能力要求不断提高的分层式结构,各模块相对独立又相互联系每个模块既有理论讲授又有实践操作,二者紧密结合,共培养学生5个方面的能力。
理论教学内容注重理论联系实际,使学生切实掌握解决实际问题的基本思路和方法,在授课中首先介绍与实验相关的基本概念、原理和方法,然后进行演示实验操作,最后结合日常应用进行分析、归纳与总结。实验教学内容注重对学生实践和创新能力的培养,许多实验为综合、设计性实验,要求学生综合应用基础性实验教学中所学的知识和所掌握的方法来完成。
0 引言
21世纪是以网络为核心的信息时代,随着IT产业的迅速崛起,计算机网络的触角已经伸向社会的各个角落,并深刻地影响到人们的日常生活、工作和学习。我国的计算机网络也正在以空前的速度向前发展,尤其Internet的普及和广泛应用,使人们深刻地认识到掌握计算机网络知识和技术对适应信息社会发展具有重要作用。
中等职业技术教育(以下简称中职)是我国职业教育体系中的一个重要组成部分。中职的培养目标定位于“具有综合职业能力,在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质的劳动者和初中级专门人才”。中职的教育质量和办学效益,直接关系到我国21世纪劳动者和专门人才的素质。因此,探索课程内容,研究教学方法,提高教学质量,促进教学发展具有重要的意义。
1 《计算机网络基础》课程教学方法探析
中职《计算机网络基础》课程教学的主要任务是使学生获得计算机网络方面的基础知识,了解和掌握基本的计算机网络技术。学生通过本课程的学习,初步具备分析比较和选择网络技术元素的能力,掌握基本的局域网组建的技术,具备一定的网络管理与维护知识,掌握一定的网络配置管理等综合应用能力。
在近几年的教学与实践中,笔者对中职学生的学习特点和毕业后的就业情况进行研究,认为《计算机网络基础》应采用“行动导向教学法”进行教学。行动导向教学法是以学生为中心,以培养学生关键能力为目标,在教师的行为引导下,通过多种不定型的活动形式激发学生的学习热情和兴趣,使学生主动地用脑、用心、用手进行学习的一种教学方法。由于中职学生基础较差,素质不高,他们没办法掌握难度较大的知识,只能理解和掌握一些比较基础的内容。但中职学生具有“二强一高”的优点,即动手能力强、可塑性强,对新鲜事物兴趣高。因此在教学过程中就必须充分利用这个优点。首先需要激发学生的学习兴趣,让学生对计算机网络产生兴趣,在学生“想学”的基础上开展教学活动。其次要向学生指明所学的内容和所要达到的目标,学生只有清楚了这些,才会有意识地主动参与学习。最后采用容易让学生理解的方式,在教学过程中以行动为导向来引导学生进行学习。学生是学习过程的主体和中心,是学习的主角,老师起着启发、帮助和引导的作用。
2 《计算机网络基础》课程各部分内容教学探析
通过分析与比较,笔者觉得《计算机网络基础》课程应该从六个方面进行教学,分别是:计算机网络概述、数据通信基础、计算机网络体系结构与协议、计算机局域网技术、Internet及其应用、网络安全和网络管理。在教学过程中教师应少讲理论性内容,多讲实践性内容,让学生多动手实践,培养学生的应用能力。
2.1 计算机网络概述
本部分的教学内容主要讲授三个方面的知识:计算机网络的形成及发展、计算机网络的分类和应用、我国互联网的发展。其中,计算机网络的分类和应用是教学的重点。首先必须让学生明确计算机网络按不同的标准分类可分为不同的网络,教师可引导学生根据实例分析局域网、城域网和广域网的不同;有线网络和无线网络的区别;再根据网络的拓扑结构讲述星型网络、总线型网络、树型网络、环型网络和网状型网络的特点与差异。在计算机网络应用的教学中,可通过案例列举出计算机网络的应用,如:办公自动化、电子商务、远程教育、电子银行、在线娱乐等等,让学生对计算机网络有更进一步的了解。在讲授我国互联网发展的内容时,可通过查阅中国互联网络信息中心(CNNIC)的资料,结合最新《中国互联网络发展状况统计报告》的数据进行教学,使学生对我国互联网的发展有一个比较全面的认识。
2.2 数据通信基础
本部分的教学目标是让学生了解数据通信技术的基础知识,主要讲授三个方面的内容:数据通信的基本概念、数据通信介质和数据传输交换技术。首先让学生掌握信息、数据和信号的概念;其次明确通信介质中有线介质和无线介质之分,教学过程中可通过实物介绍双胶线、同轴电缆和光纤三种有线传输介质的物理特性和传输特性;再通过实例介绍红外线、蓝牙、激光等无线介质的特性。然后讲授数据传输技术,让学生明确并行传输与串行传输,异步传输与同步传输,单工、半双工和双全工这三种传输技术的区别。最后了解三种数据交换方式:电路交换、报文交换和分组交换。
2.3 计算机网络体系结构与协议
计算机网络体系结构是计算机网络的核心内容,但要求中职学生完全掌握计算机网络体系结构的确是相当困难,因此教学中也只能讲授最基础的内容。这部分教学内容主要有:计算机网络的功能特性、OSI参考模型的七个层次结构、常用的计算机网络协议、IP地址的分类等。首先必须让学生掌握计算机的功能特性,只有理解计算机网络的功能特性才能够掌握各种网络的特点,才能了解网络运行的原理。其次要让学生明确网络为什么要实行分层,并且能够知道OSI参考模型到底是哪七个层。但是具体七个层是怎样工作的就不要求学生掌握。然后让学生了解一些重要的网络通信协议,如TCP/IP、UDP、FTP、HTTP、SMTP等。最后讲授IP地址的分类。
2.4 计算机局域网技术
本部分的教学内容是本课程的重点。本部分的教学目标是培养学生掌握简单的组网技术。讲授的内容有:局域网概述、局域网组成、网络设备、网络互连技术、局域网的组网技术、网络操作系统、局域网规划与设计等。学生通过本部分的学习,初步能够具备网络管理员的基本素质。本部分的教学最好都在计算机实验室进行,我们可分以下几个步骤进行教学:(1)引导学生认识网络设备:网络适配器、中继器、集线器、交换机、路由器等,还要动手制作网线。(2)要求学生理解网络互连的本质,能区分硬件互连与软件互连。虽然这部分内容较难,但这部分是核心内容,学生一定要掌握。(3)通过以上的学习,学生必须掌握简单的组网技术,包括怎样布线、选择网络设备、进行简单的配置等,重点训练学生自己动手操作和实践的能力。(4)最后要求学生能够掌握Windows 2003 server的基本操作,如配置用户、共享、服务等。
2.5 Internet及其应用
本部分的教学内容同样是重点。学生通过学习,基本可以掌握Internet及相关知识。本部分的内容包括Internet的概念、Internet的主要服务和应用、Internet的接入方式、域名的认识等相关内容。本部分可教学的内容很多,学生也能够很好掌握。Internet的发展日新月异,所以在教学过程中教师应该多结合当前的一些新技术和新元素,使学生对Internet有更深的了解。在讲授Internet应用的过程中,除了讲授Web服务、电子邮件服务、文件传输服务等传统的Internet服务以外,还可以结合当前的发展介绍其它流行的Internet服务,如:即时通信、博客(或微博)、搜索引擎、网络电视、网络娱乐、电子商务、网上银行、远程教育等等,多举一些与生活联系紧密的例子,这样不仅让学生增加了学习的兴趣,也增长了许多网络知识。在Internet的接入方式的教学中,可结合当前“三网融合”的政策进行教学,让学生了解国家的一些政策。另外还可以介绍世界和我国目前的互联网发展情况,介绍先进的“云计算”和“物联网”知识,让学生对未来网络有一个美好的憧憬。这部分的教学内容丰富多彩,只要教师备课充分,一定能够让学生学得兴趣盎然。
2.6 网络安全和网络管理
网络安全部分的教学内容主要有:网络安全概述、网络安全的威胁、网络安全目标和网络安全技术。重点讲述四个网络安全技术:加密技术、数字认证、防火墙技术、病毒防治技术。另外对网络安全的重要性、网络的不安全因素来源也要求学生有一些了解。
网络管理部分的内容较难,因此只能讲授一些比较简单的内容:网络管理的概念、网络管理的功能和简单网络协议(SNMP)。重点分析网络管理的五项功能(网络故障管理、网络配置管理、网络性能管理、网络计费管理和网络安全管理)和介绍SNMP的内容。最后再介绍一些常用的网络管理软件。
3 结语
经过近几年的教学探索和实践,《计算机网络基础》课程已经成为我校中职教学的特色专业课。计算机网络日新月异的发展,需要教师不断更新知识,充实教学内容。同时计算机网络基础是一门理论性比较强、概念原理多、学生较难理解的抽象的课程,要取得良好的教学效果有赖于教、学双方的不懈努力和教学方法的不断创新。
参考文献
[1]李欢,徐师.计算机网络基础(第2版)[M].人民邮电出版社,2007.4.