对网络教学的建议合集12篇

时间:2023-06-28 10:05:25

对网络教学的建议

对网络教学的建议篇1

一、前言

在中学生的教育中,道德教育对于中学生树立正确积极向上的道德素质具有重要的作用。但是,近年来由于网络文化的影响,加之学校道德教育方式以及方法的落后,使得学生的道德教育也越来越受到网络的影响,进而使得学生在对网络文化具有辨别力的状况下进而接触,进而影响学生的道德观念。所以,针对网络对学生的道德教育的影响,提出相应的解决措施,进而不断提高中学生道德教育水平和质量。

二、网络对中学生道德教育的影响

1.网络文化影响中学生道德观念

在中学生的身上,由于其对网络中良莠不齐的文化没有一定的抵制力,网络文化影响着中学生的道德观念。由于中学生正处于发展的青春期,对于各种东西都充满了好奇心,而其又是伴随着网络长大的一批人,使得对其网络的依赖性较大,进而影响其道德观念。但是,在网络中,由于良莠不齐的信息,中学生无法对其进行分辨,使得一些有害的道德观念进入中学生的思想中,进而影响中学生的道德观念的形成,使得中学生在以后的学习和成长中出现不该有的问题。所以,网络文化对于中学生的道德观念的形成具有重要的影响。

2.网络文化影响中学生道德知识的获取方式

伴随着互联网的发展,网络文化影响中学生道德知识的额获取方式以及思想方式。在原有的中学生道德教育中,学生一般是通过老师获得道德教育知识,所以教师对学生进行道德知识的教育方式以及理念格外重要。但是伴随着网络文化的兴起,越来越多的中学生不再通过教师进行获取道德知识,他们借助网络,自己进行学习,搜集自己感兴趣的知识进而影响了学生道德知识的获得。

3.网络文化对中学生的道德教育具有一定的促进作用

随着互联网的发展,网络文化对于中学生的道德教育具有一定的积极促进和推动作用。网络是一把双刃剑,其积极的方面对人们具有促进作用,对中学生的道德教育也是如此。网络改变了以往学生获取道德知识的途径,改变了以往教师传授的方法,学生借助互联网,轻而易举的就可以获取到自己想要的道德知识,进而不断提高中学生大学习能力。

三、应对网络文化对中学生道德教育的建议

1.加强对中学生正面道德教育

在互联网的影响下,越来越多的负面信息侵入中学生的眼界,所以针对这样的状况,要加强对中学生进行正面的道德教育,以抵制其负面信息对中学生的影响。在网络环境的影响下,由于其信息的良莠不齐,加之学生的抵抗能力不高,学生在网络中容易接收到负面的信息。所以,针对这样的状况,学校可以加强对学生进行正面的道德教育,给学生讲解什么事正确的道德观念,什么事错误的道德观念,使得学生在网络环境的影响下,能够辨别其正面和负面的道德观念,提高学生的额辨别能力;同时学校ü知识竞赛以及辩论活动等方式提高学生对正负面得到观念的辨别。

2.对中学生进行网络文化教育

在网络的背景下,加强对中学生进行网络文化教育,使得学生正确看待网络文化,是基于网络背景下对中学生进行道德教育的重要途径。现今的中学生是伴随着网络长大的一批人,他们对互联网的依赖性极大,让其摆脱互联网的影响的可能小之又小,所以,学校要对学生进行网络文化的教育,帮助学生进行网络文化辨别。学生可以通过开设网络文化的课程,在学生进行上课时,可以给学生讲述网络文化中的积极和消极,让学生认识到网络的双面性,而不是一味的相信网络中的道德教育知识,让学生建立对网络文化的过滤功能,进而提高中学生自学道德知识的能力和辨别良莠文化的能力。所以,加强对中学生进行网络文化教育是其中的重要环节。

3.学校和家庭要加强对负面道德信息的管理

学校和家庭加强对负面道德信息的管理,减少学生对负面道德信息的接触,也是中学生道德教育的重要方式。在网络环境,对负面道德信息的接触是不可避免的,所以,家庭和学校双方要加强对负面道德信息的管理。首先学校要通过建立相应的机制,加强对网络的管理,减少不健康信息的流入,中学生就会较少的接触到负面的道德观念和信息,进而价钱对中学生道德教育。此外,家庭方面,要对学生进行教育,家长如果发现学生最近有接触过什么负面的道德观念,要及时的进行制止和教育,进而让学生及时的摆脱其负面道德的影响。所以,基于网络环境加强对中学生道德教育,需要学校和家庭的双重出击,通过对负面道德信息的管理,进而加强对中学生得到奥德教育。

四、结语

总而言之,在我国的中学生道德教育中,由于互联网文化的影响,使得对中学生的道德教育举步艰难,进而使得中学生的道德教育不断受到影响。网络对中学生的道德观念具有一定的影响,此外也对其知识的获得进行改变。但是,在中学生的道德教育中,由于教育方式、教育理念以及教育实践性等不断提升,进而使得中学生的道德教育受到阻碍。针对这样的状况,借助网络,加强对中学生的正面道德教育,对中学生进行网络文化教育,让其对有害道德进行抵制,此外学校和家庭要加强对负面道德信息的管理,进而为学生造一个干净、开放、互动的网络环境,进而不断提高中学生的道德教育质量和效率。

参考文献:

[1]杨雪燕.网络文化对中学生德育的影响[J].学苑教育,2015(16):79.

[2]李玉琴,杨东杰.网络谣言对中学生价值观的影响及其教育对策[J].教学与管理,2016(3):63-65.

对网络教学的建议篇2

【中图分类号】G641 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)15-0042-01

随着网络技术的普及,网络交往对于当代大学生的生活和观念产生了很大的影响。网络具有无与伦比的优势,使我们的生活发生了天翻地覆的变化,然而网络中也存在许多不好的因素,对大学生造成了负面影响。其中最明显的就是网络交往的问题,它已经成为大学思想政治教育不得不慎重对待的问题之一。

一 网络交往给学生思想政治教育工作带来的挑战

1.大学生人际交往存在多变性

网络交往并没有固定的套路和规则,也正是由于这种全凭个人喜好的自由的交往方式才受到广大学生的欢迎。然而作为大学生,由于年龄的限制,社会阅历还不是很广,人生观、价值观等还不全面,很容易受到别人的思想观念的影响。然而,高校的思想政治教育工作又很难理解学生在网络交往中的动态情况,并不能对其在网络交往中的种种问题进行引导和解惑。随着互联网在大学校园的普及,网络交往对于大学生的行为和思想都产生了不可忽略的影响。这也要求高校的思想政治教育工作也要向网络交往的方向倾斜,积极关注学生在网络交往中的动态,有针对性地将学生向正确、健康的方向引导。

2.网络交往与思想政治教育目的差距过大

大学教育中的思想政治教育的目的是提高学生思想道德素质,为学生树立正确的人生观、价值观,培养学生综合素质,促进学生的全面发展。而网络交往是在虚拟的条件下进行的,虚幻的世界给了大学生虚拟的身份,而这些身份与学生在现实生活中的角色相差较大,甚至截然相反,这就使得学生经常面临各种矛盾与冲突,影响正常的心理健康。有些同学甚至沉迷在虚拟世界中,本身性格都发生巨大改变,这和思想政治教育的目的是不同的。

3.影响人际关系的建立

网络世界是一个虚拟的世界,人们在其中可以有很多不同的身份,人与人之间的交往也是以匿名、虚拟的形式展开,而且现代人对于自身合法权益的保护意识很强,在网络交往中,“怀疑”这种情绪无时无刻都存在着。这种“怀疑”情绪对学生在现实中的人际交往产生很大的影响,严重的甚至会丧失诚信、责任等道德底线。当今由于受到网络交往的影响而采用欺骗亲友达到目的的现象早就屡见不鲜。显然网络交往对于大学生的人际交往已经造成了很大的影响。

二 在网络交往下完善高校对学生思想政治教育工作的建议

1.明确交往原则与秩序

“无规矩,不成方圆。”这个道理在网络世界中依然成立。所以制定相应的法律法规,于是网络交往中不道德的甚至违法的行为,对于促建网络交往的健康具有重要作用。在高校思想政治教育课堂上,思想政治老师应当加强对于校园中网络设置的管理工作,结合学校的实际情况制定出合理的管理制度,确保网络的安全,对大学生的网络交往行为进行限制和监督。同时也应当发动社会各界对网络环境进行监督,举报不健康的网络资源,共同建立文明的网络环境。在技术上,还应当建立可靠的网络技术防空体系,为文明网络建设提供技术支持。只有制定全方位的规则,才能将多变的网络交往规范起来,去除其不确定性,保证大学生网络交往的健康,促进大学校园的思想政治建设。

2.树立适应网络交往的思想政治理念

随着社会发展技术的进步,网络早就渗透到人们日常生活的方方面面。网络已经成为人们生活习惯和生活方式中重要的一部分,因此大学思想政治教育也只能适应潮流,树立适应网络交往的新理念,改变传统的教育模式,能够适应网络交往带来的挑战,营造出合适的教育氛围。在学生教育中,无论是辅导员、任课老师,还是校领导,都应当将新的教学理念应用到实际教学中去,做好思想道德教育工作。

3.创新思想政治教育的方法

网络及技术改变了人们的生活方式,也改变了教学方式。高校的思想政治老师滋生应当具有一定的网络知识,能够准确地把握学生在网络交往中的各种情况,多与学生交流,了解学生的需求和问题,从而提供有效的帮助。思想政治教师应当明确网络交往的优势与不足,引导学生汲取精华,拒绝垃圾,将网络作为教育的手段之一,做好思想政治教育工作。

三 结束语

大学教育中的思想道德教育工作对于当代大学生树立正确的人生观和价值观具有重要作用,是当代大学生必修的科目之一。思想政治教育教师应当使用新的教学理念和教学手法,积极发现大学在网络交往中的问题,并及时解决,为社会培育出有思想、有知识、有道德的新世纪人才。

参考文献

对网络教学的建议篇3

自2012年3月30日开通网络视频会议系统至今,朝阳区教委利用该系统召开了5次全区会议,20余次局部会议,同时在全区利用该系统开展调研30余校次,业务培训千余校次。集团办学、共同体学校、一校多址学校频频使用该系统。

网络视频会议系统让参会人员省去了路途奔波的艰辛,也让会议更加高效、便捷。通过建设远程视频会议系统,朝阳区构建起了全新的数字神经网络,使朝阳教育走在了“智慧朝阳”的前沿。网络视频会议系统也成为朝阳区从教育大区向教育强区迈进的强劲助推器。

朝阳教育率先大规模应用网络视频会议系统

朝阳区所辖面积470平方公里,是北京市人口最多、发展最快的区县,教育需求量大,需求类型多,高端需求增长快。朝阳区目前拥有学校240余所,非学校教育单位361址,教育总量约占全市的1/10。“十二五”期间,是朝阳从教育大区向教育强区全面推进的新时期。一直以来,朝阳区教委致力于建立务实、高效、服务型的教育机构,并通过“机关干部走基层”等多种途径转变机关工作作风,提高服务能力和服务效率。但当前政府会议多、沟通多而导致的政务成本居高不下是一个不争的事实。在探求如何切实提升工作实效性的过程中,网络视频会议系统进入了区教委、教工委(简称“两委”)的视线。

网络视频会议系统以其便捷、高效、互动、沟通性良好等特性一直备受大型社会机构信息化办公的支持。为了将更多的时间归还学校、将更多的精力投入到“办人民满意的教育”中,有效降低时间成本、交通成本、沟通成本,两委果断决定建设全委系统的网络视频会议系统。

2011年12月,朝阳区率先在全市教育系统启动网络视频会议系统建设工程。77天后,一个全新的网络视频会议系统在朝阳区教育系统正式建成并投入使用!

据悉,网络视频会议系统不仅能够满足全区各类型会议的召开,还能对两委的临时需求做出快速及时的响应。同时,网络视频会议系统还能够提高会议和活动效率,节约人力、物力和财力等“三公”经费,有效提升教育系统政务办公信息化水平。

为检验网络视频会议系统的前期建设成果,教工委领导决定将原定集中召开的“朝阳教育系统开展基层组织建设年工作动员部署会”改为视频会议形式,会议涉及全区所有教育单位,设有260余个分会场。

坐镇教委,就可以与基层单位沟通,便捷、高效的方式让两委领导备感满意!

不出学校,就可以实现远程开会,省去了来回路上的奔波时间,参会的校长、教师备感惊喜!

在第一次视频会议成功召开后,两委各科室、直属单位、各学校纷纷申请使用网络视频会议系统,进行工作部署和业务交流。

网络视频会议系统将实现优质资源全区共享

北京市陈经纶中学目前拥有5个校区,校区之间距离较远,受空间限制,平时教师之间的沟通交流较为不便。如今,利用网络视频会议系统就可以实现各校区之间资源共享,各校区的教师还可以同时备课、研讨和交流,各校区的学生可以同上一堂课。

通过网络视频会议系统,学校内部(一校多址)以及学校之间均可以进行教育教学的示范、研讨和交流,通过实时的语音和视频对话,促进区域教育教学工作的协同发展。

教育均衡是一直以来亟需破解的教育难题。农村学校、基础薄弱学校受师资、资源限制,发展较为缓慢也是不可回避的现实。今后,朝阳区的网络视频会议系统将为农村学校、基础薄弱校插上腾飞的翅膀。依托网络视频会议系统,区内的优质资源将实现全区共享,名师的课程将面向全区开放,薄弱校的教师可以实时观看名师的视频课,还可以实时与名师研讨、交流。

“以前一位优秀教师上课只能惠及一个班的学生,今后,通过网络视频会议系统对课程进行直播,将惠及全区所有学生,这将为薄弱校的师生成长搭建一个更大、更宽广的舞台。”朝阳区教委领导说。现代化的网络视频会议系统将为朝阳区的均衡教育书写上浓墨重彩的一笔。

网络视频会议系统将为政务工作带来新革命

“除了提高教委机关工作效率,网络视频会议系统的投入使用还带来了一系列的社会效益:一次视频会议可以节约油耗1345升,减少碳排放3.7吨,节约人力2152小时…… ”朝阳区教委相关负责人说。

网络视频会议系统的建设,不仅仅是朝阳区教育系统政务工作的信息技术支撑设备,从宏观层面看,系统的成功建设构建了朝阳教育系统的数字神经网络,系统的深化应用将极大促进教育系统纵向、横向顺畅地进行业务沟通和协作,有效提升两委对基层学校的服务、指挥和管理效率。

随着网络视频会议系统的大规模使用,该系统的优势将被逐渐挖掘出来:

——区委教工委、教委组织的全委工作部署会议,教委各科室举办的定期、不定期例行会议以及部门会议,各种工作部署会、学习讨论会,该系统均可以提供技术保障。

——教委及各教育单位有紧急事务需要协调处理时,第一时间利用系统,在任何地方(包括国外、国内其他地区)均可以通过该系统的移动终端召集各有关部门参加协调讨论,做好相应部署。

——遇到突发事件时,可以使用手机、iPad、手提电脑等多种接入方式,进入该系统视频通信,进行实时的远程调度,并可以实现与安防监控系统、有线电视系统、考试巡查监控的结合,根据现场情况进行实时调度,提高对事件的响应和处理速度,通过网络以最快的速度解决现场问题。

……

对网络教学的建议篇4

计算机网络是电气信息类专业的一门专业基础课,涉及的专业术语抽象,基本概念多、协议多,内容枯燥,又具有很强的实践性和应用性,使教师教学和学生学习有一定困难。目前,高校中的课程教学普遍存在教学内容与现实脱节、教学方法与手段不适应的情况,尤其是实践教学环节薄弱,导致学生重理论轻实践[1],对网络工程实践缺乏感性认识,实际操作技能不强,毕业后不能满足用人单位的需要。加强实验教学,在提高学生实际操作能力的同时帮助他们掌握各种协议的原理和工作过程,培养学生灵活运用理论知识规划、构建与维护网络的能力,是计算机网络实验教学改革的一个重要内容。笔者结合该课程的教学实践,就实验教学内容设置、实验教学组织与教学方法等问题,谈谈做法和体会。

1教学存在的问题

计算机网络是一门实践性很强的课程,需要软件和硬件实验环境。很多学校设立了相关的网络实验,如网络协议、路由器和交换机配置、局域网配置等,但这种完全依靠网络硬件建成的实验室存在以下问题。

1.1设备档次低,数量不足

网络设备一般比较昂贵,所以一些学校只能压缩实验室规模,降低设备的档次,减少购置数量。实验设备不足导致一些综合性的实验任务无法完成,学生只能做一些简单的验证性实验,无法提高网络安全性、服务器设置和网络设备配置等技能,也不能锻炼网络工程应用能力。

另外,由于实验设备数量不足,有些实验项目只能分多个组重复安排。比如做交换机VLAN的划分实验,一个实验台最多只能容纳3~4名学生,其他2名学生只能等待。又比如一个综合的组网实验,一组学生可能要几个小时才能实现全网通信,而一次实验课的时间只有100分钟。往往是学生还没做完,下课的时间就已经到了,而下一组学生来做之前又要重新配置,严重影响了实验效果。

1.2设备固定集中式安装,灵活性差

新型网络设备都采用模块化配置,多数学校采用机柜式集中安装。计算机与计算机之间、计算机与网络设备之间的介质接入和走线情况都用隐线方式构建,实验室拓扑结构复杂,学生无法了解网络教室的网络布局、走线情况,需要占用大量时间和精力去熟悉。很多重要网络设备和服务器都是专人管理和专门布置的,学生不能自已动手搭建拓扑,对实验环境不了解,无法满足网络构建实验的要求,变成了只能看不能动,而重要的设备根本看不到,更不用说进行后续的设备配置和管理实验了。

1.3设备更新换代快,实验室建设滞后

网络技术发展迅速,设备更新换代快,即使建成高效完整的实验室,也会在较短时间内陈旧过时。目前,高校网络实验室的设备大多只用来进行局域网实验,而对于其他类型的常用技术,如广域网接入、VoIP、VPN等,则难以开展实验教学。只依靠扩大经费投入、增加设备购置进行网络实验室建设,不能解决上述问题,也无法适应网络技术飞速发展的需要。利用模拟实验软件,与现有实验设备相结合,搭建虚实结合的网络实验平台,是弥补设备资金不足,解决实验项目落后,提高实验教学效果的好方案。

2实验内容体系的构建

在实验内容的安排上,对于编程实验,如网络通信程序设计、异步串行通信编程实验、网络协议编程实验等,课时不宜过多,因为过多编程实验会导致学生对于网络设备动手配置能力不足。在实际工作中,本科生毕业后亲自动手进行计算机网络串口通信或协议编程的机会并不多,因此我们按照网络实验课程的教学目标和实际工程需求,定义了一个三层次四模块实验内容体系,如图1所示,将计算机网络实验划分为基础型实验、网络基础原理实验/网络配置实验、综合创新型实验三层次四个模块,如表1所示。

4.Internet服务配置与应用 为完成后续实验奠定扎实的理论基础,是整个计算机网络课程的基础实验,要求所有学生必须完成并熟练掌握。 Windows系统

网络配置实验 1.交换机配置

2.VLAN配置

3.路由器基本配置及静态路由协议

4.动态路由协议(RIP、OSPF、IGRP)

5.访问控制与NAT的配置

6.广域网仿真实验 涉及组建和管理中小型局域网所需要的基础知识,是网络实验的重点,是培养学生灵活运用理论知识规划、构建与维护网络的能力,增强实际动手能力的重要内容。 网络配置仿真软件(Boson Netsim等)

网络基础原理实验 1.网络数据包捕获

2.网络流量监控

3.网络协议分析(包括HTTP、FTP、DNS、TCP、ICMP、IP、ARP等重要TCP/IP协议簇中协议) 侧重对理论、协议的分析,加深对网络原理的理解,提高研究能力。利用抓包软件和协议分析器,直观地将复杂抽象的网络协议与实际应用结合起来展现在学生面前,加深对理论知识的理解。 网络协议分析器(ethereal、sniffer、tcpdum等)

综合创新型实验 1.网络组建方案的综合设计与实施

2.防火墙、入侵检测系统的构建与实施

3.网络协议分析评估和改进

4.网络安全程序设计 以科学问题、实际工程问题为导向,以知识的综合运用和提高综合创新能力为目的,作为能力提高部分,可课外选修。 网络配置仿真软件、网络仿真器(NS2)、协议分析软件

3虚实结合网络实验平台的搭建

我们根据实验内容和实验条件采用不同的实验方式,尤其是对实验环境要求较高的实验,安排真实环境和模拟环境两种实验方式,虚实结合,互相促进。

例如,在网络基础实验中,每名学生使用一台PC机,可以完成网络数据包的捕获、协议分析等实验环节。通过简单组网,采用开源软件ethereal与科来网络分析系统、sniffer、etherpeek等作为网络原理协议分析的工具软件。在抓包过程中,学生能更好地体验到网络原理课讲到的TCP三次握手协议、IP包分段等较为晦涩难懂的内容。数据包的捕获与分析可以帮助学生很好地理解各层之间的关系、网络节点通信的具体过程、数据帧的封装传输过程等,培养学生解决问题的能力。

在网络配置型实验中,不可能为每个学生提供交换机或路由器,因此可以考虑使用模拟软件(如Bonson Netsim)完成实验内容[2]。Netsim软件主要提供Cisco(思科)系列路由器和交换机,且界面和操作过程、结果与真实环境极其相似,学生在模拟的交换机或路由器上配置时,就像对真实的设备配置一样。

此外,使用Boson Netsim等模拟软件进行网络配置实验教学,还给教师提供了演示实验的可能性。教师在课堂上使用模拟软件进行演示讲解,课后学生独立上机模拟,每个学生都能自己动手配置,加深对实验原理的理解,提高操作的熟练程度,最后在网络实验室亲自动手搭建拓扑,配置网络。这种教学模式极大缩减了真实环境下的操作时间,提高实验效率,并有利于知识从抽象到具体的转化。

采用模拟器提供的保存和重新载入实验配置功能,有利于学生课后复习、积极思考,对消化理解网络协议和原理有很大的帮助,反过来又促进了理论教学。作为课后选修提高部分的综合创新型实验,采用模拟器完成实验,既方便了学生学习,又简化了实验室管理难度。另外,采用模拟器仿真也为网络实验考核方式改革提供了新的思路,学生可独立完成组网方案设计和配置的全过程,教师可全面考察学生对知识掌握的熟练程度。但要注意的是,采用基于仿真软件的教学方案,并不是将已有的设备淘汰,而是相互结合,取长补短,共同完成实验教学[3]。

3.1仿真实验设计与配置

下面就以路由器动态路由协议RIP的配置为例,说明如何将模拟软件与实际实验环境相结合,提高教学效率,增强教学效果。

3.1.1搭建模拟拓扑图

在Boson Network Designer中模仿真实网络实验机房拓扑结构搭建的拓扑图如图2所示。

图2仿真实验模拟拓扑图

3.1.2配置拓扑结构

1) 配置PC机参数并检验网络连通性。对图1模拟器中的两台PC,分别配置IP地址和子网掩码。在PC1的命令提示符下键入winip,在打开的窗口中配置PC1的IP地址,如图3所示。类似地,配置PC2相关参数。完成后可以用ping命令检验网络的连通性。此时,两台PC机是相互ping不通的,这与真实交换机环境得到的结果相同。

2) 配置路由器接口基本参数,启用并配置RIP动态路由协议[4]。首先在路由器Router1中分别进入E0/0、E0/1端口配置模式,用“ip address ip-address netmask”命令配置端口IP地址和子网掩码。用“clock rate 64000”设置时钟频率,用“router rip”命令启用RIP协议,用“network 网络号”命令配置参与RIP协议的网络。同理,在路由器Router2中作类似配置。本步骤的重点是让学生掌握各个语句的含义,理解各种配置的原因。至此,所有配置工作已完毕,剩下的工作是检验配置是否和理论相符。

3) 查看路由协议配置。在路由器Router1、Router2中,利用命令“show ip route”分别查看路由表,可以看到Router1、Router2都自动学习了各个网段的路由信息,如图4和图5所示。

这一步骤容易被忽视,但对学生理解各路由协议的工作原理十分重要,使学生明白各命令显示结果的含义。用ping命令检验它和PC2的连通性,结果应为PC1、PC2能互相ping通了。

4结语

虚实结合的计算机网络实验教学模式使抽象的网络原理更加形象,更易于学生理解,教学效果明显

优于直接在机房真实环境下的操作实验。该模式可以有效解决网络实验室建设中的设备短缺、课时紧张等问题,是对传统网络实验教学的有益补充。

参考文献:

[1] 符发,邢诒杏,陈静. 计算机网络实验教学改革[J]. 实验科学与技术,2007(6):80-82.

[2] 李俊娥. 计算机网络基础实验教程[M]. 武汉:武汉大学出版社,2007:261-268.

[3] 李娜,傅骞. 利用模拟软件改进高校计算机网络实验教学内容的初步实现[J]. 现代教育技术,2007,17(7):103-105.

[4] 张基温. 计算机网络实验与实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2005:35-39.

Discussion of Innovating Computer Network Experiment Teaching Model

LIU Chan-juan

对网络教学的建议篇5

中图分类号:TP391.6 文献标识码:A

1 教育信息化浪潮中的教研新形式――网络教研

随着我国教育信息化的发展,网络教研这一新型教研模式在教师的教研活动中崭露头角。网络教研是我国在新课程改革背景下,随着信息技术教育应用逐渐深化而出现的一种跨时空的远程教研形式,是借助现代信息技术对传统教研的突破与重构。①这种全新的教研形式很快被信息技术素养较好的年轻骨干教师们所接受。国家和教育管理部门也关注并重视网络教研在教育信息化发展中的地位。教育部教育信息化推进办公室在《推进国家数字教育资源公共服务平台建设和应用工作方案》的基础上提出的国家数字资源公共服务平台的10种应用模式中,就提到了“跨区域网络协作教研”、“区域网络协作教研”和“名师工作室”三种网络协作教研模式,以作为地方教育管理部门推进教育信息化建设的参考。各地区也响应国家教育信息化建设的号召,开始了针对网络教研平台建设和网络教研活动形式的积极的研究与尝试。其中取得了一些成果,但同时也遇到了一些难题。

网络教研最初的雏形就是网络教育叙事,其主要是借助网络博客的形式开展,教师个人通过在博客发表自己的教学经验、心得体会和反思,并在阅读其他教师的博客时与之进行经验交流。近几年网络教研不断发展,取得一些进展,在博客的基础上利用了QQ、电子邮件、网络会议、BBS论坛、维客、即时通讯、Moodle等工具;并且开始搭建网络教研的专用平台,使教师可以通过网络教研平台与同行互动交流教学经验,在共同讨论中各取所需、吸收精华、开放思路;并能够在网络教研平台中得到专家和名师的引领,使教师个人在网络教研中快速成长。通过跨区域、跨学校的网络教研活动的开展,可以打破不同地区之间教师的空间阻隔,实现名校和薄弱学校、城市和农村、教育发达地区和教育相对落后地区之间的交流互动,不同地区和学校的教师通过网络教研平台共享教研成果,共享优质资源,在协作交流中提升薄弱学校和薄弱地区教师的教学水平,帮助他们快速成长,使教育相对落后的农村和西部地区的学生能够享受到更加公平的教育资源,使我国的基础教育均衡发展上驶入快车道。

2 网络教研中遇到的问题

作为一个新兴事物,其发展的过程必然是曲折的,网络教研也不例外,在近几年的发展中,网络教研也遇到了一些问题需要进一步研究。

(1)网络教研情境性的缺乏。教师在网络教研活动中,由于没有面对面的交流,缺乏研讨的情境性,一些教师表现出对网络教研的不适应。主要是由于目前网络教研活动所借助的工具主要是博客、维客、BBS论坛、电子邮件等异步交流工具;而QQ、MSN等即时聊天工具只是作为辅助。虽然这些工具在网络教研的实践中逐渐暴露出其在研讨情境性方面的局限。

网络视频工具的应用,可以很好地补充网络教研活动中情境性的缺乏,但是目前网络教研实践中视频通讯的使用较少。主要原因是:一方面,现有的免费视频交流工具的功能无法满足教研活动的需求;另一方面,功能强大的视频会议系统的虽然能够满足网络教研的需求,但是高昂的费用和大量的硬件投入是目前学校和教师所难以承担的。同时,由于这些视频交流工具都需要使用专用的软件,就较难将其完全融入到网络教研平台中去。

(2)网络教育资源的存储与分享问题。教师们在网络中进行的网络教研活动能够产生出大量的教研资源。特别是在使用了录播公开课,专家讲座以及进行视频会议的交流时,会产生大量的数据。这些数据的存储与调用,将会是未来省级甚至是部级网络教研平台建设时所面临的一个难题。目前由于各地各校的网络教研还处在试验和试点的阶段,参与网络教研的教师人数不多,而且网络教研中的活动较少。但未来的趋势表明,随着教育信息化的推动,网络教研将会成为未来教研的重要形式,随之而来的,就是全国教师在网络教研中产生的海量数据。这些数据如何存储,不同地区的教研资料如何打破地区限制,实现全国范围的分享等问题,将会是网络教研发展过程中遇到的难题之一。

(3)手机、平板电脑等移动终端接入平台的问题。随着无线网络的普及,手机和平板电脑等移动终端也将会成为重要学习、教学与教研工具。为了迎接移动终端设备加入网络教研平台,对平台的建设也提出了新的要求,即能够实现PC电脑、手机、平板电脑等不同终端对网络教研平台的访问。从而达到教师可以通过不同设备同时参与网络教研活动。

3 云计算技术与教育云

云计算(Cloud Computing)是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。其核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受“云”的强大计算处理能力。如此一来,“云”的用户就相当于享受到了一台如同超级计算机的强大运算和储存功能。正是云技术的这种强大的运算和存储功能,使他在各个领域中都拥有惊人的潜力。

在教育领域,云技术的应用也受到了各级教育管理部门和学校的重视。教育部在《教育信息化十年发展规划(2011- 2020年)》中也特别提出了建设国家教育云基础平台的相关要求。②由此可见国家对云技术在教育领域中发展的高度重视。云技术在中国教育领域的应用也初见端倪,以“班班通”工程建设、教育云服务平台构建为代表的新一轮教育信息化建设将我国的基础阶段教育逐步推进到了教育的“云”时代。在教育信息化的建设过程中,教师专业能力的提升是重要的一环;而且教育公平的实现,是要给学生提供相对平等的受教育机会和条件,也就是要从各地区、各学校的师资力量和教育资源的共同提高入手。所以在教育云的研究中,教师网络教研云平台的建设也是教育信息化发展和教育公平的重要一环。

4 云计算技术在网络协作教研中的应用尝试

4.1 云会议技术在网络教研中的应用探索

云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面,进行简单的操作,便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频,而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。用户无需再购置昂贵的硬件和安装繁琐的软件,只需用普通的PC机或移动终端设备打开浏览器,登录相应界面,就能进行高效的远程会议。③目前国内云会议主要集中在以SaaS(软件及服务)模式为主体的服务内容,包括电话、网络、视频等服务形式。

云会议的低成本和便捷性符合了网络教研平台中对视频会议的需求,而且云会议能借助网页进行,也方便将其整合进网络教研平台之中,成为平台内部的一个功能版块。云会议支持PC机、平板电脑、智能手机等终端,无需购买专门的硬件设备,节约了教研成本、降低了视频会议的使用难度,适合教师使用。而且利用云会议,可以解决网络教研中实时交流时的情境性缺失问题,提高教师之间的交流效率和效果,充分发挥网络教研的交互性。云会议利用云计算的超大规模和可伸缩性强的特点,能够极大地扩展会议规模,满足大规模教研会议的需求。

由此可见,云会议在网络教育中的应用前景非常光明。虽然由于云会议技术在国内出现的时间较短,目前还尚未真正地应用到网络教育平台的建设中来,但随着云会议在国内应用的广泛和技术的不断成熟,其必将成为网络教研的重要组成形式之一。

对网络教学的建议篇6

Huang Yongping

(Department of Mathematics and Computer Science, Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo, Guangxi 532200, China)

Abstract: Aiming at the characteristics, training objectives and the network technology demand of software engineering, combined with the construction of college network laboratory, the arrangement of teaching content and experimental teaching are discussed. A suitable experimental teaching system for software engineering is constructed. In teaching, the basic principles of the network, protocol analysis and network programming application are focused on. The training of practical application ability is emphasized to give the students network knowledge enough for software system design and improve the abilities of system software design and programming.

Key words: computer network; software engineering; curriculum instruction; experiment

0 引言

随着计算机技术、信息技术和网络通信技术的快速发展,软件产品和网络环境逐渐融合,使软件运行平台逐渐从封闭、集中的单机环境向动态、开放和多变的网络环境转变,软件系统开发也逐渐趋向于网络服务化。因此,网络资源和环境成为软件系统开发主要考虑的因素之一[1]。

“计算机网络”是计算机专业和通信专业的一门必修课,涉及的知识包括计算机技术、通信技术,它是一门交叉型的综合学科,是学生掌握网络相关知识的基础课程。我院在计算机专业侧重软件工程方向,软件工程专业的培养目标是面向软件产业界对软件工程技术人才的需求,培养以计算机应用软件开发为基本技能,掌握扎实的计算机基础理论知识和较宽的工程专业知识,具有创新能力、工程实践能力和团队协作能力,素质全面的复合实用型软件人才[2]。因此,软件工程专业的“计算机网络”课程不能是单纯的理论教学。

本文围绕软件工程专业的培养目标,探讨软件工程专业的“计算机网络”课程教学方法,根据软件工程专业特点,针对培养应用型人才的需求,合理安排教学内容,构建适合软件工程专业的实验教学体系,加强学生实践动手能力和应用能力,让学生在实验过程中加深对网络知识的理解,提高网络软件编程能力,使之符合软件工程专业强调学生动手实践能力的特点。

1 根据专业特点,合理安排教学内容

目前没有专门针对软件工程专业的计算机网络教材,通用的计算机网络教材一般着重介绍网络技术理论知识。大多是以OSI(Open Systems Interconnection)七层模型或TCP/IP五层模型为线索,采取自顶向下或自底向上的介绍方式[3-4]。内容安排上还包括无线网络、网络安全、宽带接入技术以及新型网络技术等等,概念太多,知识体系太理论、太抽象,不适合用于以培养应用型人才为目标的软件工程专业学生学习。而且,“计算机网络”课程覆盖知识面广泛,学生不可能在有限的时间内掌握所有的网络技术知识,因此,需要对教学内容进行筛选、调整和组织。

根据软件工程专业的特点,针对培养应用型人才的需要,确定本课程教学内容主要包括网络基本原理、网络常用协议分析、网络编程应用和网络操作技术,侧重讲解网络基本原理、网络常用协议分析和网络编程应用等内容。在内容的讲解上力求循序渐进,先让学生了解计算机网络基础知识,主要包括:计算机网络发展状况(计算机网络、电信网络和有线电视网络三网融合)、计算机网络主要性能指标(带宽、数据率等)以及计算机网络体系结构,然后围绕TCP/IP五层模型,在物理层上重点给学生讲解数据通信基础知识、常用传输媒体和信道复用技术。数据链路层讲解上,先简单介绍现在数据链路层要解决的基本问题,然后重点讲解PPP协议和以太网技术,让学生通过学习常用数据链路层协议以加深对数据链路层功能理解和初步学会网络协议分析。网络层以IP协议讲解作为重点,结合学院IP分配情况,让学生学会IP基本配置和子网划分,通过讲解常用的路由协议让学生掌握路由表和分组转发过程。基于现在学院内部以及其他单位内部大量使用私有IP情况,网络地址转换NAT也作为网络层的重点内容讲解。运输层,首先让学生掌握端口号相关知识,然后进入UDP协议和TCP协议学习,让学生充分理解端到端通信和进一步掌握协议分析方法。应用层,重点讲解常用协议,包括:HTTP、FTP、DNS等,并安排服务器配置、协议分析和编程实验。如果课时允许,在网络安全方面,挑选一些学生感兴趣内容进行讲解,如通过访问控制列表ACL配置限制上外网的时间、钓鱼网站欺骗、ARP攻击等等;在无线网络方面,让学生动手进行无线路由配置,实现无线上网。

在教学过程中重点让学生掌握计算机网络基本原理、学会网络协议分析方法、锻炼网络编程能力、学会基本的网络操作和简单的网络配置。在课程内容选择上,要从传统的偏重计算机网络理论的介绍转变为比较实用的学习,突出实践应用能力的培养,让学生具备软件系统设计所需的网络知识,并进一步提高软件系统设计和编程能力。

2 注重理论与实验相结合

“计算机网络”课程覆盖知识面广,概念多、内容抽象,如果采用纯理论教学方式,学生对真实的网络环境缺乏了解,教师很难在有限时间内把计算机网络抽象的原理和协议讲述清楚,学生也很难真正掌握计算机网络相关技术。因此,“计算机网络”课程教学需要理论与实验相结合,教师讲解理论知识同时结合实际操作培养学生动手能力,并且实验教学中要结合生活实例,提高学生兴趣,激发学生的学习主动性,让学生在动手实验过程中加深对网络理论知识的理解。

目前,计算机网络课程的实验内容基本上可以分为三大类。①网络基本操作和配置实验。其内容包括:网络操作系统(Windows系列或Linux)安装;各种应用服务器搭建和管理,如学习搭建Web服务器、FTP服务器、DNS服务器、DHCP服务器、邮件服务器等;进行简单的网络配置与管理,如网线的制作、组建局域网、文件共享和安全性设置、用户账户管理等等。②网络协议分析和编程实验。在掌握网络基本原理的基础上,理解网络协议的概念和功能,学会网络协议分析,应用高级编程语言(如C、JAVA或C++)编制一些网络协议和服务,实现简单网络应用,加深对网络原理和协议的理解。③网络工程实验。学会交换机、路由器等网络设备的配置与管理;通过网络硬件设备或使用模拟实验软件组建中小型网络等等。

从软件工程专业对应用型人才需求和培养的角度考虑,学生学习计算机网络课程,除了对计算机网络基础知识、网络体系结构理解外,应重点掌握TCP/IP协议分析和应用实现,充分理解网络工作原理,包括数据封装、发送、接收、解封装等。所以,构建适合于软件工程专业的实验教学体系,应重点安排网络协议分析和网络编程类实验,而对网络基本操作和工程类实验应该进行分析和筛选,有针对性的安排实验,以使学生能在有限时间内掌握网络基本环境搭建和基本网络配置,加深对网络工作原理和协议的理解。

首先,网络协议分析和网络编程类实验是软件工程专业的重点,结合实际网络模型和网络软件,从应用的角度分析和引导学生掌握网络原理知识。指导学生学会网络分析和监测软件(如Sniffer、Wireshark等)的使用,学会捕获网络数据包,掌握网络协议的分析方法,在这基础上,鼓励学生进行网络程序设计和协议实现。内容安排上要循序渐进、由浅入深,让学生容易接受和充满信心,从而激发其学习兴趣。可以从学生熟悉的宽带拨号上网所用的数据链路层协议PPP协议开始,该协议格式简单,学生容易接受,有利于对协议分析方法的掌握,然后按照TCP/IP网络体系结构分析和学习各层次重要的协议,如Ethernet帧、ARP协议(掌握ARP广播和ARP应答过程)、IP协议、UDP协议、TCP协议、HTTP协议、TFTP协议、FTP协议、DNS协议等[5]。在协议分析的基础上,让学生动手编写网络程序,如编程实现Ethernet帧的封装与解析、IP数据包的捕获与解析,实现功能简单的Socket 通信软件(如TFTP简单文件传输)。通过实际网络编程训练,让学生掌握数据从应用层传输层网络层数据链路层物理层的封装和解封装过程,加深对网络协议与实现方法的理解,掌握网络环境中软件编程的基本方法,逐步提高网络软件编程能力。

其次,在网络基本操作训练方面,让学生掌握常用网络工具的使用以及能够进行简单网络配置,能为软件设计实现必要的网络环境配置,内容主要包括:局域网组网、IP配置、Web服务器、DNS服务器的配置。此外,让学生掌握一些最基本的网络知识以及做联网软件开发必须用到的基本技能,包括直连线、交叉线的使用;ping、ipconfig、tracert等基本网络命令的使用;简单的网络故障排除和基本的网络服务等。

对网络教学的建议篇7

Blackboard网络教学平台是计算机网络技术和计算机多媒体技术结合的产物,将在跨校区学习中展示其应用价值。本文设计一种基于多线程C/S模型构建的Black-board网络教学平台,应用于跨校区学习和教学实践。进行Black-board网络教学平台的总体设计,制作YAFFS映像文件,采用Linux嵌入式系统进行Black-board网络教学平台的网络协议设计,实现跨校区多媒体教学资源的实时传输和控制。

1 Blackboard网络教学平台设计总体分析

设计网络教学的系统平台,研究面向跨校区学习的Black-board网络教学平台系统的总体结构,系统以校园网、局域网、和互联网为基础,进行Blackboard网络教学平台的远程传输控制协议设计,其功能体现在利用平台设置教学进度、布置作业、在线考试答疑、上传教学资源等。平台还实行读卡制功能,带有IC卡读卡控制管理系统,面向跨校区学习的Black-board网络教学平台控制系统采用TCP/IP协议进行远程信息的传输控制。Black-board网络教学平台远程控制系统是由两层主结构构成,一是由中央集中控制单元为核心的根文件系统,以计算机微处理器的形式把数据保存为文件和目录,实现对教学设备的各个单元和子系统控制,在网络教学平台的底层,文件系统结合成一个完整的统一体。通过用户程序及库目录使得面向跨校区学习的网络教学平台具有临时文件目录保存功能。构建pro内核创建和使用的虚拟文件系统,创建/bin、/sbin、/etc、/lib等接口文件,这些接口包括了功放系统、视频电动屏幕、VGA输入输出信号、RTOS芯片控制串口接口等。嵌入式Linux根文件系统的组织比较灵活,通过集中控制,实现对系统的开关控制功能,在此基础上,通过配置和编译Linux内核,实现对Blackboard平台在网络教学中的功能和使用方法的全面了解和远程控制。

2 网络协议设计及Blackboard网络教学平台的跨校区远程学习实现

在上述的基础上,进行网络协议设计及Blackboard网络教学平台的跨校区远程学习,选择Blackboard网络教学平台的网络通信协议,本平台采用了TCP/IP协议,在Linux嵌入式系统下进行Black-board网络教学平台的网络协议设计,通过计算机网络通信传输将TCP/IP协议融入BSD UNIX,建立一个分布式的网络系统,采用客户机/服务器(C/S)模型构建的Black-board网络教学平台的多线程传输控制模型。关键代码实现如下:

Int Blackboard network teaching platform is constructed.: configure ( )

{

vpChannel *Call recvfrom function to receive data: : begin ( ) ;// 定义一个整型的变量

addrClient - > define an integer variable ( vsChannel: : Call recvfrom function) ;// 地址结构的变量

}

void Notify the event subscription before starting the scene drawing (Call WSACleanup functionl: : Call the closesocket function to close the socket and release the resources allocated for the socket *context)// 调用closesocket函数关闭套接字

{

switch(event)

代码设计后,制作YAFFS映像文件,调用WSACleanup函数进行网络协议设计,基于TCP/IP协议和C/S模型构建网络传输系统,实现远程网络化多媒体控制及跨校区多媒体教学资源的实时传输和控制。

3 结束语

本文提出一种基于多线程C/S模型构建的Black-board网络教学平台设计方法,并应用在跨校区学习和教学实践中,实现跨校区多媒体教学资源的实时传输和控制,提高教学效率和质量,降低教学经费。

对网络教学的建议篇8

我们学院网络始建于1999年底,至今历时5年的发展,投资由最初的310万累计到现在的1000多万。建设初期采用atm协议搭建主干网络.桌面则采用iom/ioom自适应的以太协议,核心交换机为ciscocatalyst5509.边缘交换机为ciscocatalyst2924,ciscopix一520为校园网出口设立屏障,拓扑图如图1

后期由于atm协议退出局域网,干兆以太协议成为主流,支持atm协议的设备无法购买,校园网的建设方向改为千兆以太,继续采购了c1scocatalyst5509上的干兆业务板ws-x5410,使主交换机具备了干兆以太接入能力,并且对点数较少的单位采用无线接入的方式,校园网出口也升级到100m,扩容后的网络拓扑图如图2

从以上拓扑图的比较不难看出.学院的网络得到了发展,接入方式也得到了扩充。校园网的建设到底应该关心哪些方面的内容?以笔者之见,应该做好以下几个方面的工作,才能确保校园网建设的成功:

首先。网络建设的宏观规划和优选结构

建设校园网的资金投入较大.一所综合性大学的校园分布面广(校区多),距离远。因此校园网络的规模、结构也是干差万别,但无论大小,统一的规划是绝不能少的。

我院在最初设备选型的时候就考虑到医学教育视频课程会很多,要求视频流并发时网络性能不能降低,atm协议在这方面的性能优于干兆以太协议,所以选择了支持atm协议的ciscocatalyst5509交换机作为核心交换机。从网络结构上看,因我院校区相对集中,物理上的汇聚层设备已经可以被成熟的vlan技术取代,由高性能的三层交换机完成其功能,这样使网络结构更加清晰。

由于计算机技术和网络技术发展十分快速,如果缺乏统一规划,建成的系统将会陷入相互不兼容或者前期投资浪费的情况。如果学校基础比较差,网络的应用水平较低,即使网络建起来了,也可能出现不好的情况。因此,重视规划、优选网络结构是校园网建设的重中之重

其次。网络建设的可延续性和可管理性

在网络建设过程中把握技术发展的方向,考虑学校整体发展趋势,要有预见性的建设,特别要考虑到网络的扩容和升级。从学院的实际需求出发,也不要节约成本牺牲性能,那样得到的是短期的应用。从长远上讲不过是限制网络发展的绊脚石。设备的选型至少要能在5年内保证网络需求能够满足,而且能顺利升级到后续产品。网络的建设不是一蹴而就的,有能力就建,建就建好,不要把摊子铺的很大,性能上不去,那样的建设就是在浪费。好的网络环境才有健康的发展,才有旺盛的生命力。

我院的核心交换机支持干兆业务板,在干兆以太成为主流的时候.同样可以为网络提供干兆以太接入,使核心交换机的服务寿命得到了延长,既为学院节约了再次采购核心设备的费用,又保留了atm协议主干为教学服务。

网络建成后,网络管理上的灵活性,直接影响到网络的稳定运行和网络利用效率。一个能基于多种方式,如图形界面和超级终端等,进行网络管理,而且提供多层次高效率的实施形势保证网络安全,可以达到事半功倍的效果。对于网络管理者来说这是至关重要的。

最后。网络建成后要重视网络应用

校园网建设的最终目的就是要让它为教学、科研及管理服务。如果没有一定的网络应用.那么再好的网络也不过是一个架子,就如同高速路上跑马车,资源严重浪费。

校园网络要发挥它的作用,必须要建立符合每个学校的应用管理系统。校园网建设都是围绕着应用系统展开的,系统是服务于教学、教研及学校管理等众多环节的综合系统,而不仅仅是一个lntemet的浏览系统和一个信息播放系统。目前成熟的校园网综合系统功能主要集中在以下几个方面:辅助教师教学,提高教学手段;提供网络服务、方便师生教研;改善办公条件,提高工作效率:开放对外窗口,树立学校形象。笔者认为各学校要结合学校实际和教育、信息技术发展的现状,可以在以下方面开展应用。

1.为教职员工提供上网的服务:

2.利用注册的域名信息,建立学校的因特网站,对外学校的教学、科研、管理信息,提供对外信息服务;管理和规范学校的公务电子邮件系统和公务上网:

对网络教学的建议篇9

[关键词]

TCP/IP;计算机网络协议;教学实验;设计;实现

计算机技术已经成为了人们日常生活中非常重要的一门生活技能,这都缘于计算机技术的普及和教育的重视。计算机网络协议教学作为信息安全、网络教育的重要先导课程,其在高校专业课程教学中占据着非常重要的地位。计算机网络课程实验中计算机网络协议一直是课程教学的难点和重点[1]。因为网络协议作为一种抽象虚拟的知识,课堂教学中难以做到形象生动教育,学生更是难以从根本上理解计算机网络协议和计算机网络模型。

一、计算机网络协议教学概述

计算机网络实验课程教学中,很多学校采用专业网络分析软件进行数据分析,但是由于网络系统功能非常复杂,实验教学的效果并不理想。专业的网络软件分析虽然被广泛用于日常实验教学中,但是由于软件分析不是实验教学目的,而是对计算机网络开展实时监听和分析,致使获取的数据比较复杂,必须要具备专业分析能力才能够做出数据判断。计算机网络协议教学实验的时候,其主要的教学目标是采用实验方式来印证课堂理论,使得学生对计算机网络协议模型有更深层次的认识。即包含了监理会话、终止会话、建立窗口、协议格式、流量控制等网络操作。根据计算机网络实验的目标进行定位,实现以TCP/IP作为模型,研究计算机网络协议实验教学方法。对于教学项目中获取的数据,通过专用的网络软件进行分析,利用计算机专业知识进行网络实验教学和数据采集[1]。

二、计算机网络教学相关研究

计算机网络课堂教学中,实验作为网络课堂教学的重要组成部分,教学包含三个方面:1.协议分析类实验;2.硬件配置类实验;3.网络安全类实验等几个方面。硬件配置类教学包含了综合布线和设备配置实验等方面,硬件配置类实验为软件教学、计算机网络协议教学提供基础设施。网络安全类教学主要包含了典型的网络协议和功能、路由器访问以及列表控制等方面教学。不同学校开展网络课程设置也存在着差异,根据自身学校的条件以及学校的专业设置情况决定课程内容[2]。计算机网络课堂教学的时候常会借助一些第三方工具:1.虚拟实验系统,如OPNET和NS2等系统具备网络拓扑仿真功能、网络通信以及网络协议仿真功能。2.网络协议分析工具,如Nextray、Sniffer、Iris等工具具备扑捉数据包,并对数据进行分析,进而实现对网络协议、封装以及抽象概念讲解与教学。3.实验教学平台。实验教学平台主要是为计算机网络课程的教学开发而设计,而实验平台又分为具有网络硬件设备的平台和Web虚拟系统网络实验平台。教学手段常常借助上述三种工具,使用网络协议分析办法对网络通信展开实时分析,但是缺点则是由于分析功能复杂造成学生的学习困难,尤其对于专用的教学系统需要以实验教学为基础。虽然很多网络教学课堂设置都是从教学角度出发,但是还需要专用的网络设备和软件体系支持。通过设计一组基于TCP/IP模型的实验项目,以网页做模型架构基础可以有效避免协议工具的复杂性和专用性限制,进而设计出符合计算机网络实验教学条件的模型。

三、计算机网络模型以及网络协议

计算机网络作为网络通信的基础理论,分为对网络通信进程进行功能界定和划分,计算机网络协议课程的组织和设置均以网络模型的分层结构组织作为基础。计算机网络模型主要有OSI模型和TCP/IP模型两种[3]:

(一)OSI模型与网络分层OSI作为网络模型的基础模型,它分为七层,自上而下分别为:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层等几个层次。网络模型中每个层次功能均由相应的网络协议完成,OSI参考模型的时候也必须公布一系列的协议,但是这些协议无很好的发展空间。实际计算机网络协议教学过程中,使用TCP/IP作为最广泛的网络教学模型,其在实际应用中相当多。

(二)TCP/IP模型和网络协议OSI模型中对于每个层次的功能都有定义,但是没有网络协议支撑,因此OSI模型结构在实际工作中并无应用。随着目前计算机网络技术的发展,互联网很多都是采用TCP/IP协议模型作为基本的试验教学模型。TCP/IP模型将网络分为四个层次:应用层、传输层、接入层、网络层等几个层次。TC/IP协议模型层次与OSI模型层次之间相互对应,应用层对应OSI模型层次5~7层,网络层则对应OSI模型的传输层。TCP/IP模型各个层次的协议如图1所示,TCP/IP模型中对于每一层的TCP/IP协议族定义了相应的协议,并以此来实现该层次的网络功能[4]。

四、基于TCP/IP网络协议模型的实现

(一)应用层HTTP协议与软件通信实验计算机之间实现通信其实质就是两个系统程序之间完成通信,因此从程序的角度来讲可以将系统程序分为有通信功能程序和无通信功能程序两个方面。如Word处理器只能在本地运行,不存在网络通信功能;IE浏览器、MSN以及QQ等具有通信功能,这些均属于网络通信软件。TCP/IP协议中应用层主要在应用软件之中,需要生成要传递的数据,根据数据通信原理可知每个层的功能都由网络协议实现。利用Web浏览器搭建实验教学平台,用户必须向浏览器发送URL,然后Web根据用户命令将页面信息传输到客户端。整个过程经历了网络连接、终止、网络寻址、域名解析等几个具体流程[5]。

(二)传输控制以及传输层TCP协议实验在TCP/IP模型之中,传输控制协议主要负责建立链接和终止链接、流量控制、可靠的传输层协议。应用程序试图进行通信的时候,必须要请求TCP建立起通信,用于收发信息数据以及最后连接关闭等。TCP收到应用层的请求之后建立起连接,然后将应用层的协议数据进行分段和封装,进而得到TCP传输段,再传输给下一个层次。

(三)网络IP协议和网络寻址网络通信的时候,TCP连接全部都是双工通信,并且在TCP段保证了通信双方可以对彼此数据有一定了解,使得数据接收方可以对其进行精确封装和流量控制。TCP数据段调用IP协议并将其封装成为IP包,IP包包含了源主机和目标主机的IP。当IP包经过路由器时,路由器根据目标地址IP将数据包从一个网络交换到另外一个网络,并最终抵达目的网络[6,7]。

(四)数据传输和接入层协议当数据完成封装之后,确保数据从源主机抵达目的网络,局域网之中数据的收发应通过MAC地址来进行数据标识。数据收发之前必须对其进行封装,然后再将其封装成为数据帧,然后根据不同的数据帧封装包装上源主机MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上,应发送ARP广播来获取目的主机的MAC地址。若数据传输的时候需要获取目标地址的MAC地址,则分为两种情况:1.源主机地址和目的主机地址在同一网络段,那么目的主机则可以接收到源主机的ARP广播,并且在广播中返回到MAC之中。2.若目的主机和源主机不在同一网络,那么此时的目标主机将会无法收取源主机发出的ARP广播,同时也不能够返回MAC地址。此时源主机的网关将会应答主机发出的ARP广播,并返回MAC地址,最终实现链路层封装,进而将数据从源主机发到网关,然后通过网关的数据包进行封装,最后根据数据封装包中的目的IP从一个网络转发到另外一个网络。计算机已经逐渐深入到人们的日常生活之中,计算机网络课程逐渐成为学校课堂教学的重要组成部分。计算机网络技术是网络协议的核心,协议模型在教学过程中显得非常抽象,而网络协议教学往往属于学生们的学习难点问题。基于TCP/IP模型的计算机网络实验教学的时候将网络协议清楚直白地表示出来成为了课堂教学的难点问题。本文针对网络专业化进行分析,结合计算机网络实验教学需求实现了计算机协议教学实验设计探讨,为开展网络教学提供借鉴。

[参考文献]

[1]陈健,吴海军,徐煊.计算机网络协议分析与开发实验的一种新教学方法[J].计算机教育,2011(10):99-103.

[2]鲁丽,廖剑锋.计算机网络协议栈实验平台的设计与实现———基于MSP430[J].计算机教育,2015(10):70-73.

[3]尹向东,陈旭日,张新林.Sniffer环境下计算机网络体系协议实验课程设计与实现[J].科教导刊(中旬刊),2015(4):41-42.

[4]年梅,张兰芳.计算机网络实验教学的设计与思考———以DH-CP协议实验为例[J].中国教育信息化,2014(10):71-74.

[5]田园,惠煌,李明楚.网络安全协议仿真实验教学平台设计与应用[J].实验技术与管理,2013(11):166-168,171.

对网络教学的建议篇10

一、 网络课程的重要性

1.网络知识技术更新快

领先的网络技术教学实验涵盖了众多实用的操作技术和网络方案组建知识,包括stp、rstp、mstp、vrrp、acl、nat、napt、staticroute、rip、ospf、vpn、igmp snooping、pstn、isdn、无线、voip、防火墙等实验。与传统教材不同的是,实验完全从实践出发,对每个实验的教学目的、背景描述、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容都做了详尽描述。网络新技术的推出和广泛应用.新网络教材的推出,都迫使高校网络实验教学的建设必须加大步伐。

2.社会对网络中高级技术人才的需求大

从全国行业职位整体分布来看,计算机、信息服务行业仍以近20%份额占据着招聘热点行业首席,职位需求主要集中在一些互联网公司。国家统计部门显示的数据预测:未来5年,我国对从事网络建设、网络应用和网络服务等新型网络人才的需求将达到60万-100万人,供需缺口十分巨大。今年最新的一项调查显示,企业对网络工程师、网络管理员和系统管理员的需求量不断增加,今后每年平均职业需求增长达百分之七十一点二。在如此的社会形式下,人力资源专家指出导致我国网络人才缺乏的根本原因除了总量供应不足之外,还在于目前供应的网络人才中合格人才的缺乏。在我国,虽然传统高校培养的计算机相关专业学生每年都在增加,但由于课程设计与市场的脱节,以及“重理论轻实践”的传统教学方法,使得高校计算机学生的实际操作技能不足,动手能力不强,毕业后不能快速满足用人企业的需求。由此可见,社会需求同样反馈到学校网络实验教育内容更新、教学优化和教学密度的不足和局限性。

二、 网络课程现状

计算机网络是各大专院校本科乃至研究生的一门必修课,目前本门课程的教学存在四个比较大的问题,首先是相关学科发展迅速,内容更新快,教学内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。该课程的特点是在较深厚的树理方法基础之上,综合计算机软硬件技术和通信技术,是一门跨专业的学科,具有很强的实践性,知识更新非常快。几本经典的教材几乎每年都有比较大的变化,内容已经有了非常大的更新和调整。存在的第二个问题就是目前的课程组织方式不能很好的适应学科及专业方向的调整。计算机网络课程是许多高年级专业课程的基础,网络知识是学生毕业后科研与工作所必需的基本知识与技能,因此网络课程的教学必须有足够的前瞻性,这要求从课程设计、内容组织、讲授方式等多个角度来组织教学与考核工作。

存在的第三个问题就是在教学方式上,由于网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识方面,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面遇到学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题,例如在通信基本理论、物理层协议分析等的教学中,由于这些内容安排在课程的开始阶段,枯燥晦涩的内容对整个课程兴趣的建立和引导是非常不利的。

针对以上问题,本文在对计算机网络课程的教学进行总结的基础上,提出了一些改革措施,来适应课程本身与授课对象的发展变化,提高教学效率,具体措施有:按需教学,对教学内容进行调整;精讲多练,灵活组织教学方式。

三、按需教学,对教学内容进行调整

学生兴趣的引导和激发是进行教学时关注的一个非常重要的目标,兴趣是最好的老师,可以极大的激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,增强教学双方的互动性。通过与学生的沟通,了解到随着计算机的普及,学生们学员队宿舍普遍建立了互联互通的网络,他们对构建网络、路由器配置、建立各种服务器具有非常强烈的兴趣,并且存在大量的在使用网络的过程中遇到的实际问题。针对这个情况,要加强课程中互联网络的组建与配置这方面的内容,指导学生利用子网掩码来建立以宿舍为单位的虚拟子网,指导他们学习使用各种网络管理和分析工具,来优化网络的性能,并介绍了各种网络服务的建设和配置。

四、精讲多练,对不同的内容进行不同形式的教学

1.讲透原理

在课程教学时,应该采用精讲多练的教学方法,对于计算机网络中的要点、难点进行详细的深入讲解,如网络体系结构、媒体存取层协议分析、tcp协议分析、 地址分类等,这些都是计算机网络的经典核心内容,需要进行详细的讲解来帮助学生掌握知识。计算机网络课程讲解要层次分明,突出重点,对于基本概念,特别是网络协议要讲解清楚,课后留有相关的思考题,而对于非重点则不必多讲,以免使学生感到该课程内容过于庞杂。对于一些掌握难度小、学生在日常应用中相对熟悉的内容则采用简要讲述课后自学的方式进行教学,如应用层的一些内容、局域网与广域网等的内容等。对于一些内容,如虚拟子网的概念、路由器配置的有关概念、组播与多播的概念等,采用以试验代替纯粹的课堂讲授的方式来进行,让学生以实践的方式来学习。

2.反复练习

动手是计算机网络课程学习的重要环节,许多内容应该以试验的方式让学生进行学习和理解,必须充分培养学生的主动积极参与意识,通过实践验证来掌握其基本原理、基本概念,通过实践训练来掌握基本的操作技能。在试验内容的设计上,要根据学生的认知规律、心理特点、基本能力素质等开设验证性、设计性和综合性三种试验,并按照先按照章节内容点练习,再进行综合练习的渐进方式。

试验的内容主要有3类:一类是基本的网络应用试验,包括互联网常识,如ip地址设置、网关和域名服务器的配置、互联网应用工具的使用等,这些内容学生使用pc机即可实现。一类内容是网络的配置与管理,带有很强的应用色彩,如局域网的组建、网络操作系统的安装、各种应用服务器的搭建等,学生对此类内容尤其感兴趣,使用自行购置的电脑、路由器等在宿舍搭建了局域网,使用子网掩码来配置专用子网,并搭建了ftp服务器、邮件服务器、web服务器等。第三类就是在学习的高级阶段,进行网络通信协议类的试验,在深入学习网络协议的基础上,通过编程来实现一些基本的协议和服务,如ftp协议、组播技术、点对点通信技术等。这需要学生具备扎实的网络基础知识并且精通编程语言。

加强试验的环节的一个有利的保障条件就是学生自行在宿舍建立比较完善的局域网,并且能够接入互联网,因此能够开展各种类型的网络试验。

五、结论

计算机网络的教学同其他课程的教学一样,不是一成不变的,课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,教学手段也必须要能够适应这种趋势,不断的去探讨更加切合实际情况的教学方法,这是推进学科建设,为国家培养高水平人才所不可缺少的途径。

参考文献:

对网络教学的建议篇11

中图分类号:TP37文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)21-5233-02

Node Design Research and Application Reference of Education Network Video Conference System

ZHANG Hai-pan1, FAN Zhao-zhong1, YANG Jia2

(1.Information Center, Xi'an JiaoTong University, Xi'an 710049, China; 2.Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, Xi'an 710119, China)

Abstract: A demonstration projects of node technology and application of five generations of the network video conference system, from the beginning of the 1990s, was presented. A design of node of fourth generation of education network video conference system, which is in used, was completion. It analysis the key technologies used in node application, the node application of Xi'an Jiaotong University, for example, and a next generation net work video conference system, marked with IPv6, high definition, large-scale and mobile terminal, was described also.

Key words: education network video conference system; node design; application reference

随着科技的快速发展和社会各方面对应用工具日益提高的要求,能够满足无障碍交流的高清网络视频会议系统已逐步走进了社会各个领域,并展现了卓越的高效沟通能力,在要求高效率工作的今天,已成为校园信息化建设中不可缺少的环节。

高清网络视频会议系统正逐渐运用于整个教育系统,大部分的使用范围都针对高校和高校间的远程会议联系、高校内部的多点会议――我国幅员辽阔,教育系统内各高校、院系间会议和学术交流频繁,高清网络视频会议系统能够减少由于传统会议方式产生的旅行、住宿等开支,让关键人物和信息变得更容易接近,便于充分利用各方面资源,并使更多的时间用在交流和协同工作,从而提高沟通效率与远程协作能力。高清网络视频会议系统带来的流畅沟通和更有效的信息分享,使上传下达更通畅,可以帮助使用者更快地做出更优化的决策。另一方面,在高清教育网络视频会议系统的基础上,在其示范作用下,下一代IPv6高清网络视频会议可以推广到社会的方方面面,带动现有视频会议系统的升级改造。

1 教育网络视频会议的发展概述

教育网络视频会议的发展经历了五个主要的发展阶段,分别是两点间互联阶段、MCU支持的多点视频会议系统、软件支撑的多节点阶段、高清视频会议和下一代互联网视频会议系统阶段。西安交通大学作为教育网络视频会议的先行者,这几代视频会议系统都有部署有节点,并进行了应用示范,推动了社会上网络视频会议技术的发展,产生了良好的社会经济效益。

第一代视频会议系统以是图形工作站、窄带网络和单点通信为基础,为教育科研服务的国际教育网络视频会议。在上世纪90年代,以医学远程会诊、国际学术交流的推动下,网络视频会议发展迅猛,远在万里之外的高级专家可以指导一线医生进行手术操作,各个国家的专家可以在线讨论病情。1998年美国国务卿奥尔布赖特来西安交通大学医学院访问,亲手启动了中美远程医疗会诊系统,这是我校建立的第一代网络视频会议系统之一。视频会议服务器采用Sun公司的图形工作站,UNIX操作系统,扫描仪等外设数据传输采用SCSI接口,是名副其实的贵族设备,只限高端用户使用,高昂成本限制了其的广泛应用。在2010前后,以UNIX为基础的点对点高清视频会议系统已经被苹果公司用到了移动终端上面,成为风靡全球的Facetime软件。

第二代是MCU支持的多点视频会议,由于第一代网络视频会议的高昂建设成本和人员维护成本,发展了将控制系统集中在一起的第二代视频会议系统,其特点是维护方便,易于集成,音视频效果良好。西安交通大学也部署了MCU多点视频会议系统,将学术报告厅和主楼第一会议室、第二会议室连接起来,视频效果清晰流畅,音频不失真。但是第二代视频会议系统每个MCU支持的节点数一般是4个或8个,会议规模不能太大。由于第二代视频会议系统的缺陷,因此又发展了第三代网络视频会议系统。

第三代是软件支撑的大规模视频会议系统,可以支持上百个节点,节点采用通用的图形工作站加装图像采集卡作为视频会议客户端硬件,安装专用的客户端软件,通过教育公网连接视频会议中央服务器。第三代网络视频会议系统成本较低,配置灵活,可以支持大规模节点。作者在西安交通大学设计、实施了教育网络视频会议系统,系统运行6年,运行良好,每学期都召开多次全国教育系统视频会议。2011年6月以后,由于高清教育网络视频会议系统调试完成,系统逐渐停止使用。

第二代和第三代网络视频会议系统由于技术上各有优势,共生了比较长的时间。

第四代是高清网络视频会议阶段,采用集成化的视频会议终端,高清会议摄像机,运行于教育视频会议专网。西安交通大学在2010年11月至2011年6月期间建设了高清教育视频会议系统节点,本文将在将在下面章节介绍系统的节点设计与实施。

第五代是下一代互联网大规模高清视频会议系统,系统以IPv6、高清、大规模、移动终端为主要特征。西安交通大学参与了CNGI项目“教育科研基础设施IPv6技术升级和应用示范项目”子项目“下一代互联网大规模高清视频会议系统”。CNGI项目是中国下一代互联网示范工程的简称,CNGI是部级的战略项目,该项目由工信部、科技部、国家发展和改革委员会、教育部、国务院信息化工作办公室、中国科学院、中国工程院和国家自然科学基金委员会八个部委联合发起,该项目的主要目的是搭建下一代互联网的试验平台,以IPv6为核心。目前下一代互联网大规模高清视频会议系统已经实现在IPv6环境下教育网络内的互联互通,优化调试在持续进行中。

2 高清教育网络视频会议系统节点设计

高清网络视频会议在教育系统中的应用为“教育网络视频会议系统”高清化改造项目,以下简称“高清教育网络视频会议”。高清教育网络视频会议西安交通大学节点设计方案如图1所示,图1为系统结构简图,图中未包含音频设备。

设计方案中会议终端采用迪威FOCUS 3800视频会议终端,通过教育网西北节点直接连接教育网络视频会议中心节点。

根据会议室面积的大小,显示设备分别采用大屏幕高清液晶显示器和高清投影机。视频输入设备采用索尼视频会议专用高清摄像机。

音频输入设备根据会议室原有音频设备和布线条件,分别采用从会议室调音台获取音频信号和使用专用无线麦克风的方式,音频输出设备采用会议室原有音响设备。

会议室还需要进行高清设备的综合布线施工,各类数据线均从顶棚进入设备间,高清投影机采用升降架安装于顶棚内,高清摄像机安置于幕布(液晶显示器)的左侧,用支架固定于墙上。

3 高清教育视频会议关键技术分析与系统实现

通过对高清教育网络视频会议节点设计及实施,取得了许多宝贵的经验。尤其是在高清教育网络视频会议节点实现的时候,解决了很多重要的技术问题,现论述如下:

3.1 网络接入的实现

高清教育网络视频会议由于上传和下载的数据量都很大,共需10M左右的带宽,在复杂网络环境下,尤其是教育网西北中心到北京和西安交通大学校内流量都很满的情况下,数据量大和带宽满的矛盾很突出。

在西安交通大学校内,我们采用连接方式如下:直接在楼层设备间架设视频会议专用光纤交换机,会议室端口直连光纤交换机,从楼层光纤交换机直接通过光纤联系网络中心机房,在网络中心机房,不经过校园网交换机,直接连接教育网西北网中心机房。

高清教育网络视频会议使用的IP直接由CERNET分配。网关为专用交换机,并在专用交换机上直连网络监测设备。

在教育科研网中建立高清教育网络视频会议专网,并限制专网中的设备对其他网站的访问。

3.2 音频接入的实现

音频输入是高清教育网络视频会议节点调试中的难点,啸叫和无声音输入是最常出现的问题,在调试中,直接连接是最好的排除问题的办法。

3.3 网络遥控器设计与实现

高清教育网络视频会议系统会议终端在放入机柜后,遥控器使用不方便,而且在会议中需要及时监控网络传输情况,因此需要视频会议控制设备。高清教育网络视频会议终端支持web访问控制,我们采用在会场中架设无线路由器和移动终端的方式对视频会议终端进行控制。使用思科E1000作为路由器,拟采用苹果移动终端作为视频会议控制终端,但是由于iOS对flash的支持不好,后采用笔记本作为视频会议控制终端。采用无线路由器、笔记本电脑、IE和Safari浏览器的网络遥控器已经调试完成,并多次应用于全国教育系统会议。在下一代互联网大规模高清视频会议系统中,拟采用iOS和Android的系统作为移动终端。

4 结束语

在高等教育领域,教育网络视频会议的应用已经十分广泛,每个视频会议节点的设计和实施工程量巨大且涉及网络、计算机软件、硬件等诸多领域。节点建设已经成为网络视频会议系统研究的重要领域之一。

论文首先介绍了教育网络视频会议的发展历程,从上世纪90年代第一代教育网络视频会议到第五代CNGI下一代互联网视频会议。完成了高清教育网络视频会议系统节点设计方案,并对节点建设中的关键技术进行了分析。

论文完成的工作对教育网络管理、教育系统应急指挥和下一代网络视频会议的技术发展都有重要意义。

参考文献:

[1] Comer D E.Internetworking With TCP/IP Vol I:Principles,Protocols,and Architectures Fourth Edition[M].北京:电子工业出版社,2004.

对网络教学的建议篇12

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.111

构建安全网络、营造网络安全环境都需要网络安全协议。人们对应用于计算机中的安全协议做了大量的分析研究,就是为了提高网络信息传输的安全性,使之能从根本上保证网络安全,以免造成因网络安全等级不够而导致网络信息数据丢失或者文件信息丢失以及信息泄露等问题。网络安全协议课程包括对密码学和计算机网络的学习,网络安全协议比较复杂,无论是对于教师还是学生而言,难度都比较大,所以学生只有在加强自身的理解与应用能力之后,才能有利于新知识的继续学习。针对网络安全协议中的协议原理和细节,对于教师而言,如何让学生理解非常重要;对于学生而言,如何掌握并应用非常重要。所以,教师对于网络安全协议课程的实践教学设计不能马虎。

1实践教学设计总述

常用的网络安全协议包括Kerberos认证协议,安全电子交易协议SET、SSL、SHTTP、S/MIME、SSH、IPSec等。[1]这些安全协议属于不同的网络协议层次,能提供不同的安全功能。特别是在IPV6当中采用IPSec来加强网络的安全性。并且在开放系统互连标准中,网络协议被分为7层,其中物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层都是常用的。所以,由于每种网络安全协议内容丰富以及它们都有各自的优点和缺点,致使在实际应用中网络安全协议更具复杂性。教师需要通过实践教学设计来实现让学生全面理解和掌握协议中的原理和细节,并能够有效应用。首先要做到让学生由表及里的、由浅入深的认识和学习网络安全协议,其次要做到让学生能应用到网络安全协议,最后达到创新的目标。所以实践教学内容要划分为阶段性的,才能让学生逐步透彻地掌握网络安全协议中的方方面面。

2SSL协议的实践教学实施

2.1认知阶段

教师在本阶段的教学内容就是让学生认识SSL协议。需要掌握以下内容:

SSL采用公开密钥技术,其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性,可在服务器和客户机两端同时实现支持。目前,利用公开密钥技术的SSL协议,已成为因特网上保密通信的工业标准。SSL协议中的SSL握手协议可以完成通信双方的身份鉴定以及协商会话过程中的信息加密密钥,从而建立安全连接。SSL握手协议如下图所示。

SSL握手协议

而在SSL协议中,获取SSL/TLS协议通信流量,直观地观看SSL/TLS协议的结构就需要使用Wireshark抓包分析工具软件。通过流量抓取分析来让学生掌握SSL/TLS的具体内容。

2.2体验阶段

经过初步的学习,要让学生体验SSL的应用范围,对SSL的应用过程有一个直观的感受和体验。学生用于数字证书生成、发放和管理需要完成CA的安装与配置,其次分别为IISWeb服务器和客户端申请、安装证书,再在服务器上配置SSL,通过以上步骤完成IIS服务器中的SSL/TLS配置来建立客户端和服务器的连接。[2]此阶段的具体应用会让学生深入的了解SSL/TLS中的有关内容。

2.3应用阶段

应用阶段的教学内容是前两阶段教学内容的升华,它会使学生具备利用SSL/TLS协议进行通信的编程能力。而要达到这点,就需要通过利用OpenSSL,实现一个简单的SSL服务器和客户端。这个阶段的工作量不小,学生需要在教师的指导下分组进行。进行过程中主要环节包括,首先,学生利用自己熟悉的系统和开发平台来完成OpenSSL的编译安装。其次,学生参考已有的源代码来完成VC++编译环境的设置。[3]再次,学生利用OpenSSL的证书生成命令性工具生成服务器和客户端数字证书。最后,通过完成简单的TCP握手连接和通信,并加入SSL握手功能来实现SSL/TLS编程。

2.4总结提高阶段

课堂上的理论教学和阶段性的实践教学对于学生熟悉掌握SSL协议具有很好的作用,但是还存在某些方面的不完整性。例如,通过研究和实际应用SSL/TLS协议的过程中,如何进一步改善SSL/TLS协议所存在的问题。这些都是需要学生去解决的。在解决过程中,学生就能具备进行高效学习的能力。教师可以采取向学生提问的方式来进行这一阶段的教学内容。问题可以是多方面的,例如通过前几阶段的认识和实践,SSL/TLS协议还存在哪些不足?并通过一个实际的SSL/TLS协议的应用案例,发现SSL/TLS协议还有哪些局限性,并解决这些局限所带来的问题。在此阶段内,学生和教师要进行不断的交流和讨论,并找出相关事实依据来论证自己的观点。例如,针对Heartbleed漏洞,学生需要了解漏洞产生的原因和危害,并提出解决措施。通过分析发现是OpenSSL开源软件包的问题导致了此漏洞出现,与SSL/TLS协议并无太大关系。经过对此问题的分析研究,我们可以发现,协议本身的安全并不代表能在实现协议过程中避免所有的不安全因素。

3实践教学效果评价

各个阶段的实践教学过程需要教师进行精心的设计和把握,并通过具体的实施实践才能验证实践教学设计的是否合理,是否有效。由于网络安全协议课程本身就非常复杂,再加上具体实施过程中内容、方法和难度有所不同,就需要根据学生的反馈情况来进行及时的调整。教师要从各项反馈指标进行自我反思,并与学生进行沟通。同时,在此过程中,也要认真检查对学生的作业布置,关注学生是否掌握了有关网络安全协议的技能,注重学生的完成情况和学生对于实践教学过程中不足之处的意见。

4结论

网络安全协议内容复杂,具体应用过程及各项技术操作也较为烦琐,因此,单单只是针对SSL/TLS协议的实践教学做了简要的设计并不能移植到所有的网络安全协议课程的教学中去。若要讲关于网络安全协议中链路层和网络层,那么第三阶段的实践教学内容就不具意义了。而要讲应用层的安全协议,第三阶段的实践教学内容相比于第一阶段和第二阶段就重要得多。对于信息安全专业的学生来说,只有掌握好计算机网络和密码学的课程内容,才能继续网络安全协议课程的学习。因为网络安全协议课程的理论性和实践性都非常强。在实践教学的实施过程中,不但要让学生充分品尝动手的乐趣,还要让学生掌握网络安全协议的具体知识。同时还要注重培养在网络安全协议方面的应用型人才。

参考文献:

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