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计算机网络基础论文范文

时间:2023-04-24 17:12:29

序论:在您撰写计算机网络基础论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

计算机网络基础论文

第1篇

存储区域网技术(SAN)技术采用独立于TCP/IP网络外的专用网络进行数据存储的技术。由于存储区域网技术的数据传输为专用网络,其扩展性相对较高,数据存储速度相对较快,通常情况下数据传输速率在2Gb/S~4Gb/S之间,同时存储区域网技术采用的高端的RAID阵列,存储区域网也可以通过接口连接到多个磁盘阵列或者磁带库,以组成其存储池,有效简化了其管理工作,而且还可以通过备份软件操作,其性能相对较高,便于存储数据高效集中备份,以减轻服务器和网络的负担。然而,存储区域网技术的阵列柜和光纤通道交换机的价格较高,使得其使用范围受到一定限制。同时,存储区域网技术单独配备光纤网络,难以实现异地扩展。存储区域网技术较为适用于一些对数据的传输速度、安全性能以及后台管理等各方面有较高要求的用户进行数据存储。

2iSCSI技术

iSCS(IInternetSmallComputerSystemInterface)技术主要利用TCP/IP网络来实现存储区域SCIS数据块的传输。相比于存储区域网技术(SAN)技术,iSCSI技术采用TCP/IP网络进行数据传输,在实现存储区域网技术相似功能的同时,有效降低数据存储成本,同时还能够提升存储系统的灵活性。近年来,随着网络传输技术的不断发展,千兆网不断普及,同时万兆网的应用也越来越广泛,iSCSI技术的优势更为突出。然而,目前iSCSI技术对管理者的专业技术要求相对较高新兴的技术,目前对于iSCSI技术完整的解决方案相对较少。同时,利用普通网卡进行对iSCSI数据存储过程中,需要利用CPU将存储数据解码成SCS数据,一定程度上会增大系统性能开销,若采用专业的iSCSI网卡则会增大数据存储成本。此外,iSCSI技术的数据存取速度冗余直接受到网络运行状况的影响。

3结语

第2篇

现在,对于高校中的计算机基础课程教学而言,还主要采用基于PPT的课堂授课方式,尽管会辅助一些实验教学,但更多的是教师在规定的时间内需要完成规定的教学任务;同时,课程中的理论教学要明显多于实验教学。所以,可以看出这种教学方式还依然是对传统教学方式的一种延续,仅仅在教学手段上有所改进而已。相对于基于网络化信息平台的现代教学模式而言,这种传统的教学模式中还存在一些缺陷。

1、由于在计算机基础课程中,很多教学内容都需要实际操作才行,所以,现有教学体制中的教师教学的主体性地位,使得学生只是被动的接收教师灌输的知识。在这种教学模式下,很多学生难以根据自身的情况来对教学内容进行选择,使得学生在学习过程中的主动性受到不小的束缚。

2、在现有教学模式下,如果学生在课堂之外遇到学习上的难题或者困惑,很难及时得到老师的指导与解释,而这些问题如果拖延时间太长,则学生就会放弃对问题的追究,造成学习的脱节,使得学习的效率受到影响。尽管传统教学模式下,教师也会在授课结束后安排一定的时间来解答学生在学习中遇到的问题,但是突破教学时间和人力资源的诸多限制,难以达到较好的教学效果。

3、而对于教师而言,很多教师都具备相当的计算机网络知识,可以充分利用网络上的教学资源。但是,有些教师所制作的教学课件则缺少了与学生进行互动的交互性,仅仅是从教师讲解的角度来梳理教学内容,很少从学生的角度来整理课堂授课内容。所以,教师在授课过程中,只能够简单地要求学生对一些与教学内容相关的网页进行浏览,对相关的资料和文章进行查阅,忽略了引导和培养学生批判、处理和应用各种网络信息的能力。

二、网络信息平台推动下的教学改革

(一)网络信息平台

对于现在网络化的信息平台,其使用者主要为三种不同类型的人,即学生、教师和平台管理人员。于教师用户而言,主要通过网络化的信息平台来实现课程讲授,与传统教学方式有很大区别。新的教学方式可以分为教室课堂与网络课堂等两种形式。而对于新教学方式中的课堂教学,则与传统教学中的课堂教学不一样,因为可以在计算机基础课程的教学中,通过工程化的教学来实现教学目标,也可以将案例教学作为主要的教学模式,而这主要是针对操作类型的课程教学比较适用。而对于网络教学,则可以理解为通过网络化的信息平成教学过程。在该过程中,教师可以将与课程相关的案例、电子书籍、授课视频以及各个阶段的试题库等相关资料都上传到该信息化平台,为学生下载提供便利,这样可以有效弥补上课时间不足所造成的缺陷。同时,还可以有效提高师生之间的交流,为师生提供多种交流方式,使第二课堂成为课堂教学的一部分。

(二)在教学中的网络信息平台

网络化信息平台在高校教学改革功能的主要作用,就是通过信息化平台来增加教学中不同主体之间的交互。在交互过程中,不仅有人机交互、师生交互,还有生生交互等。其中,人机交互主要指学生通过各种网络化信息平台进行学习;师生交互则主要为通过学生和老师通过信息平台实现交互;生生交互就是不同学生之间的学习交流等。在日常课程学习中,学生之间可以结成学习或者任务小组,共同完成课程内容的学习或者拓展。通常,根据项目开发中不同成员之间的知识结构,以及在课程设计中的经验,学生的分组以5人为最合适,可以在交流的过程中学习到相关知识并深入理解。比如,如果在高级编程语言教学上进行分组实验与教学,则可以有效调动学生的学习积极性,提高学习效率。在高校计算机基础课程的教学中采用案例法,还可以在对实例的操作和示范中实现对知识点的讲解。通过对学生成绩的对比,以及对问卷调查结果的统计,可以发现采用新教学方法的学生成绩要普遍高于传统教学方法。而对于大学中的计算机网络课程教学,可以直接与参加学习的学生以及任课教师进行交互,既可以作为一个以学校学生为主体的远程课外辅助学习系统来使用,也可作为供教师使用的课堂多媒体演示系统来使用。

(三)网络信息平台的日常管理维护

对于教学管理人员来说,可以通过对学校网络化信息平台的有效管理,实现教学改革,改进教学水平等目标。在此过程中,学校的相关主管部门首先应该制定符合自身发展的信息平台发展方向和目标,还应该制定出与计算机基础课程相关的具体教学形式与目标。笔者所在的院校为应用型的本科院校,学校的培养目标就制定为培养学生更多的社会技能,造就应用型人才。所以,学校在具体的实施过程中,就应该通过教学改革来增强学生的实际动手能力,通过对教学形式的改变和优化,达到对时代需求人才的培养的目的。相应的,学院的相关教学管理部门则能够通过对网络教学的管理,对教学目标和内容进行调整和改进,使得整个教学过程能够体现出对实验的重视。此外,学校还制定了具体的教学监控目标,比如教师需要根据自己所负责课程的教学目标、策略制定相应的教学内容,同时,还应该构建起基于网络平台的教学环境。

三、基于网络平台的计算机教学方案

通过校园信息化平台的构建,不仅能促进学校计算机基础课程教学改革,同时,还可以为学校所开设的其他课程起到促进和辅助作用。笔者所承担的教学任务在网上授课过程中,还采用了一些现在已经成熟运行的教学平台作为网络课程改革的载体。不仅如此,在院校的信息化平台构建中,还可以参考和引接其他优秀的网络教育资源,这样尽管不能包含所有的课程或者科目,却能够在建设成功后为教师的授课提供便利的教学参考资源。不过,对于各门课程的网络资源的设计,任课教师还需要完成大量的准备工作。首先,需要将上课过程中使用的课件上传,也可以准备比较详细的课堂教学视频、笔记、示范解说或者授课说明等多种类型的学习资料,因为这些都是教学中的基础资源;其次,教师需要所授课程的讲授进度来布置一定量的网络作业,并要求学生在规定的时间内完成并上交;再次,设立一个大家都可以提问和回答的讨论区,使得教师和同学都可以通过该讨论区自由的发言和提问,而教师则可以通过该区向学生提供各种问题的解释和答案。在具体的实施过程中,教师可以利用每天的固定时间登录平台,对学生提出的各种问题进行回答,也可以针对课堂教学中的一些重点或者难点进行解释和说明;最后,在各章授课完毕后,则可以通过测试来检验学生的学习效果,也可以通过作业的形式来检验。在计算机基础授课中,就可以通过编程设计或者网页设计的具体项目实现来检验学生学习效果。

四、结语

第3篇

主要是线路方面出现故障,这是计算机网络出现故障的一项重要因素,发生故障的概率较高,主要原因是线路发生损坏,导致线路不通或其受到干扰等。对该种故障进行处理先是要确定在该线路上是否还存在流量,之后再通过Ping命令对线路远端的响应问题进行检查,最后利用traceroute检查路由器的配置,如果出现问题,则可以进行解决,从而恢复计算机的网络。此外,如果线路发生故障而不知是否是因电磁干扰造成的,需将该部分线路放在屏蔽电磁干扰的环境内,对其进行测试和检验,如果检验结果表示位置正常,则说明该线路出现故障主要是电磁干扰的缘故。此外,网络连接性故障也是比较常见的故障类型。对于该种类型的故障,首先要查明发生故障的原因,如网卡是否安装,或者在安装过程中是否出现问题,导致网卡与其他设备的相容性产生问题;还有网络协议、网口等是否有故障等。接着要对故障进行有效排查。如果一种网络在应用过程中无法连接到浏览器,而其他类型的网络则可正常进行,可以对发生故障的原因进行逐一排查。观察指示灯能够对网卡的故障进行准确判断,在正常情况下,传送数据时,指示灯闪烁的速度较快,反之则慢。因此,指示灯如果处于亮或者不亮的状态,则表明网卡存在故障。此外,也可以用Ping命令检查网卡故障。如果该指令显示正常,则表明网卡没有问题,出现故障的原因在于网络的连接方面,如果指令不正常,则应该仔细检查网卡驱动或者安装是否存在问题。对于网络配置的故障,更多是表现在不能实现网络提供的服务上,因此在对网络配置进行修改之前,需要先做好相关的记录。对故障进行检查时,需要先检查故障的有关配置,进行修改之后,再测试其网络服务。由此可见,计算机网络发生的故障问题多种多样,类型不一,并且发生的故障对网络的运行和稳定产生严重的影响。因此,对网络故障进行处理是非常重要的。

2计算机网络维护的方法

对于计算机网络的维护不仅能够降低计算机网络发生故障的几率,还能够保持计算机网络系统的稳定性与安全性。因此,加强对计算机网络的维护是非常有必要的。一般情况下,计算机的网络维护主要是对硬件以及软件等方面的维护。

2.1计算机网络的硬件维护

有效保证计算机网络的正常运行于稳定性,对其硬件进行故障排查与维护非常重要。一般情况下,对硬件的维护主要是网线、路由器、电源以及其他方面的硬件进行维护与检查,如果出现问题,则需要及时进行修理。与此同时,计算机硬件的清理工作在硬件维护中也发挥着一定的作用。

2.2软件维护

除了对计算机网络的硬件进行维护,软件维护也是不可或缺的。其中系统软件是计算机其它软件得以正常工作的基础和前提,因此,需要加强对系统软件的相关维护工作。一方面,要检查网络的畅通性,如在计算机使用过程中发现文件输送速度较慢,或者是网络通讯出现问题,则需要及时检查相关设备是否处于正常工作的状态,并对其进行维护。一方面,对软件维护还表现在防止病毒的入侵方面,在计算机网络系统内安装专业的杀毒软件,并定期或者不定期的对计算机进行病毒查杀,从而有效保证计算机不被病毒入侵,能够正常工作。另一方面,对数据库进行维护,这样才能做好数据库的保密工作。此外,还要对注册表定期备注以及对操作系统进行维护,在操作系统在长时间工作的情况下,就会产生许多垃圾文件,这些无用文件会占据大量的内存,会对计算机的正常工作产生影响,因此需要定期对操作系统进行清理。

3结束语

第4篇

控制模型根据计算机信息在网络中所处的位置来确定计算机信息资源的危险等级,并将其记为R,危险等级R在1—10的范围内取值,R数值越大代表危险等级越高。根据信息资源的危险等级来确定网络信息的保密需求和保密等级,并将其记为W,保密等级W的数值根据保密需求依次划分并递增,其数值越大代表信息保密需求越高。根据以上对计算机信息资源的危险等级和网络信息的保密需求及保密等级的设计,计算机网络信息资源的危险等级我们用WR来表示,能得出危险等级的评估。

2控制网络信息

访问数据为了有效地控制网络用户对保密信息进行非法的访问,有必要对已存储的信息应用访问控制的相关技术进行设置,由于现阶段计算机网络信息的存贮系统以Windows系统为主,可以用其自身所提供的安全控制设置或根据需求手动设计对信息的安全控制设置。

2.1鉴别网络信息用户身份对信息用户的身份进行鉴别的目的是防止没有得到授权的用户非法闯入计算机网络信息系统中,非法阅读网络信息。身份鉴别的具体操作就是对计算机终端用户的使用身份进行网络识别和在线验证。身份鉴别的具体方法有以下三种:通行验证、指令验证和面部特征验证。在网络信息中广泛使用的方法是采用口令验证与IntegratedCircuit卡相结合的双重验证技术,具体操作如下。第一步由用户自己选择一条口令,接下来由计算机终端用户自动识别记录特定密码的网络信息用户信息识别的IntegratedCircuit卡。当使用时用户要先把IntegratedCircuit卡插入计算机中,这时计算机会对所插入的IntegratedCircuit卡进行读取并进行验证,然后再根据提示将用户口令输入,IntegratedCircuit卡和口令相吻合后,用户就可以访问并且使用计算机中存储的信息。此方法可以有效防止验证口令被他人盗取,从而确保所存储的信息安全。

2.2控制网络信息访问权限在工作中对访问权限进行控制指的是针对合法用户所存储的网络信息(文件和数据)的操作或使用权限进行一定的限制,这里的权限主要指信息的Read、write、execute等操作。对信息的访问权限进行控制的方法有以下几种。⑴确保合法用户的访问权限。对用户进行可行性分类,以确定各类用户对信息的访问权限和允许进行的操作,以防止用户越权对保密的信息进行访问。对等级较高的网络系统,信息的访问权限要控制到具体用户。⑵建立详细的信息用户操作权限控制表。在表中详细的列出用户的种类、访问权限和可访问的信息。⑶对计算机中存储信息的可操作权限做定期的检查。利用编程语言对存储文件操作权限的检查信息进行编写。对限制操作的文件系统做定期检查。

2.3用户审计对用户进行审计指的是对用户使用网络系统的全部操作进行全程记录;并对发现的非法访问行为进行实时监控,掌握非法访问规律,及时阻止非法访问行为,以此提高系统安全性。网络系统应建立详尽的系统工作日志,用以记录每个网络用户的每次活动以及错误信息。对于等级较高的系统,网络系统必须能自动检测非法访问时间并做好记录,及时报警。

2.4病毒防护建立有效的病毒防护措施和便捷的检查方法,以防止数据遭到病毒的破坏。建立对优盘、硬盘等外来文件的检查机制,以防止病毒在存储设备间传染和扩散。

3网络存储信息数据加密

对网络信息数据进行加密可以有效限制存储数据被非法访问的权限。对数据进行加密的时候用一种相当于“密钥”的网络信息系统读取数据信息并对数据进行编码。原始的信息数据文本被加密程序和“密钥”加密后,就生成了被编码的信息文本密文。如果想重新生成“明文”,就必须应用相同的加密程序和密钥解密密文。通过这种加密形式,对信息数据进行非法访问的用户即便是得到了网络信息存储资源,也会因为没有加密程序或者加密的密钥,而无法对密文进行解密,也就没有办法得到信息数据的具体内容。被广泛应用的密令有crypt和des两条加密命令。比较这两条命令,应用des进行加密的文件信息较为安全,相对而言,应用crypt进行加密的文件破解技术量则相对比较大。所以,在计算机网络系统工程中绝大多数都应用des对网络信息的存储文件加密。密钥是一个相当于口令的编程语言字符串,在选用密钥时要遵照与选用口令时相同的规则。

4对数据进行备份

对网络信息数据进行备份是保证网络信息数据安全的一项重要措施,在此过程中必须要对重要的网络信息数据进行定期备份,以防止因为计算机信息存储设备的损坏或者因为非法用户的访问而造成信息数据的丢失和损坏。在信息备份的过程中要注意提高系统的可靠性和安全性,并且要注意节约数据备份的费用。通过建立详细的网络信息数据备份记录,来防止备份过程中产生错误,确保备份数据信息的安全。

5结束语

第5篇

计算机信息局域网故障是指各企事业单位内部网络在运行工作中出现的问题,一般情况网络故障可分成硬件和软件故障。

1.1硬件故障

是指计算机网络系统中各种硬件设备它包括服务器、交换机、路由器、客户终端、及传输媒介和网卡等。这些设备那一个环节出了故障都会直接造成网络的工作不正常。网络硬件故障的种类大致有:网络线路传输媒介故障占整个计算机局域网故障维护率的62~72%左右,而网络线路故障,主要是因为网线的损坏和端口接触不良及网线受潮湿所造成。接插件故障:主要是网线与插头之间没有接触好,端口内部簧片氧化,在有就是网线与RJ45接头损坏信号无法导通。信号交换机与路由器故障:信号交换机与路由器是计算机网络中最主要的信息处理与交换的硬件设备,如果该设备出现了故障会造成整个网络通信的不正常。网卡故障:网络适配器一般都安装在计算机主板上,通过参数配置和安装网卡驱动程序就能与网络连接,它所产生的故障主要是网卡与计算机主板插槽没有接触好,或网卡内部元器件损坏,比如电解电容烧坏。

1.2网络软件的故障

网络系统中的软件故障主要是指配置文件、驱动程序、操作系统、应用软件、当这些程序中那一个出了问题都将会导至网络运行不正常。例如:网卡驱动程序、路由器的参数配置文件、IP端口文件等等,都会造成网络不能正常工作。计算机软件故障:是由主机内的操作程序、应用程序和各硬件驱动程序、参数设置,外网与内网之间协议参数配置所造成。网络服务器故障:当内网服务器受到外来的黑客的攻击或病毒的侵害时会造成客户端无法正常打开网页信息不能传输。路由器参数软件故障:当路由器配置文件出错时,处理器CPU的运行频率加快,将会造成死循环,大大降低CPU的效率,使客户端电脑上网的速度变慢。如何解决排除网络故障:首先计算机网络是由服务器、交换机、路由器、客户端、网卡、传输媒介、操作系统、应用、安全查杀毒等软件构成。当网络出现故障我们可从每一个网络环节来一一查找故障的具置,对于媒介问题,可利用网线线路测试仪来检查诊断出故障所在。比如服务器故障会造成整网络无法访问。当交换机那一个端口出问题,只会使一台电脑无法工作。客户端无法连接:根据网的构成进行分析判断,该故障是由硬件造成的,也可用七层结构图来分析判断具体砟障的部位,再就是用线路测试仪来检测出网络中的端口、传输媒介、路由器、网卡、交换机等设施的问题,从而排出故障。客户端连接正常但打不开网页:经判断分析该类问题多为应用插件程序出错,如果用IP地址、或域名还是无法打开网页,可判定是Ie浏览器故障,或被病毒侵害更改导致无法访问网页。可用360查杀毒软件清理、修复或册除重新安装浏览器。再有当用IP地址能打开网页,但用域名无法打开网页,这类故障一般是DNS的参数配置问题,检查后重新设置即可解决。

1.3计算机局域网的维护

要建全一整套机房网络管理制度,设立专职网管专业技术人员。设立网络管理权限,口令管理体系。对于服务器的操作只能由网管技术人员负责管理。不准一般客户对服务器进行更改等操作。另外对网络中的主要硬件,比如交换机、路由器等,再有服务器防火墙、查杀毒软件,都只能由网络管理员操作。网络系统定期检测:网络管理员应定期对整个网络的硬件设施和软件进行检查测试整理发现隐患及时处理排除。针对服务器硬盘中数据库设密信息区,可通过改变成NTFS格式,定期运行netware系统的security应用程序检测网络中存在逻辑故障。

1.4日常维护保养

硬件维护,经常定期对计算机网络的设备进行检测,维护。步骤可以从服务器开始到交换机、路由器、网线网卡、端口、逐一进行测量排查发现问韪及时解决。另外还要针对客户端电脑的电源、主板、内存、硬盘、键盘等进行检查,发现问题及时更换。网络的软件维护:要针对服务器安装查杀病毒、防火墙等软件,定时更新升级,对于数据库要经常整理维护清除隐患,确保网络的运行安全。

1.5网络病毒的防范

为了确保网络信息的安全正常的运行,我们就必须采取相应的措施来范网络病毒的侵害。网络病毒是一种人为编制,可执行的具有破坏性的指令语言它具有隐蔽性,可隐蔽执行文件中具有破坏性、传染性、和潜伏性,它能够自身复制,一但发作变种传播,将会造成计算机网络的速度变慢,严重的会使网络瘫痪,甚至破坏计算机、服务器硬盘造成具大的损失。所以说加强计算机网络病毒的防范是极其重要的,它要求我们网络管理人员从思想上高度重视,再就是要采取有效的查杀病毒的技术保障。网络服务器要安装查杀病毒、防火墙等软件,定期更新升级病毒库,实时监控计算机网络,定期查杀病毒即时清除可疑文件及恶意插件。不使用来历不明的软件及U盘,存取数据文件时要先查杀病毒方可使用,不打开来路不明的电子邮件,不登陆浏览不健康的网页或网站。

2结语

第6篇

1、计算机人工智能识别技术应用瓶颈探析

2、计算机科学与技术的应用现状与未来趋势

3、计算机信息处理技术在大数据时代背景下的渗透

4、计算机基础课程应用教学思考和感悟

5、中职中药专业计算机应用基础教学改革实践

6、浅谈虚拟现实技术在中职计算机基础教学中应用的必要性

7、计算机图像处理技术在UI设计中的应用

8、计算机生成兵力行为建模发展现状

9、智慧档案馆计算机网络系统方案设计

10、浅谈如何提高计算机网络的安全稳定性

11、计算机应用技术与信息管理的整合探讨

12、计算机科学技术小组合作学习研究

13、计算机科学与技术有效教学策略研究  >>>>>计算机网络和系统病毒及其防范措施毕业论文

14、互联网+背景下高校计算机教学改革的认识

15、艺术类应用型本科高校"计算机基础"课程教学改革研究

16、计算机技术在石油工业中应用的实践与认识

17、计算机技术在电力系统自动化中的应用研究

18、微课在中职计算机基础教学中的应用探析

19、课程思政在计算机基础课程中的探索

20、计算机服务器虚拟化关键技术探析

21、计算机网络工程安全存在问题及其对策研究

22、人工智能在计算机网络技术中的运用

23、慕课在中职计算机应用基础教学中的运用

24、浅析如何提高高校计算机课程教学效率

25、项目教学在计算机基础实训课程中的应用分析

26、高职计算机网络教学中项目式教学的应用

27、计算机信息安全技术在校园网络的实践思考

28、大数据背景下的计算机网络安全现状及优化策略

29、基于计算机网络信息安全及防护对策简析

第7篇

关键词:计算机网络;教学改革;实践训练;创新

文章编号:1672-5913(2013)14-0050-04 中图分类号:G642

计算机网络是一个发展迅速的学科,主流的网络技术在不断更新换代,因此计算机网络课程的教学设计也必须随之不断进行改革创新,以便与技术的发展相适应。理工大学计算机网络相关课程是谢希仁教授于1983年首次为硕士研究生开设的,1995年以后,通过对该课程进行改革,将计算机网络的基础原理部分放到本科生教学中,称为计算机网络原理课程,而硕士研究生的教学则定位于该课程的高端部分,称为高级计算机网络课程。

在教学内容的设置上,本科教学主要关注如何帮助学生建立计算机网络知识体系结构的概念,更加强调知识的完整性和系统性,所以我们采取了国际上通用的分层教学模式。经过本科阶段对网络知识的初步学习,大多数研究生已经掌握了计算机网络的基本概念,教学过程中应当重点讲述相关的技术原理,侧重培养研究生的科研创新能力。基于这一指导思想,我们构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学设计,将研究能力培养前置到课程学习阶段,构建科学研究基础上的研究生高级计算机网络课程教学新模式,使学生真正理解和掌握理论知识,提高动手能力,进而适应计算机网络技术的飞速发展和创新型人才培养的需求。

1 教学内容组织

当前国内外知名高校的研究生计算机网络课程一般分两类:一类是作为核心课程,按照传统的分层体系结构组织,但讲授过程中在内容的深度和广度上比本科的计算机网络课程有很大提高;另一类是作为选修课程,主要设置一系列的前沿技术专题讲座,由从事相关研究的工作人员组织论文讨论。

上述两种授课模式各有优缺点,按照分层体系结构组织的讲授模式能够帮助研究生更加系统地把握计算机网络的体系结构及核心问题,但由于大多数研究生本科阶段已经按照该模式学习过计算机网络课程,因此难以吸引学生的学习兴趣,并且按照分层模式系统地讲授一遍课程内容在课时安排上也难以保障。按照前沿技术组织专题讲座能够帮助研究生迅速把握本专业的热门研究方向和研究问题,但该方法存在的最大问题在于课程内容的组织缺乏系统性,难以帮助学生把握课程的核心知识点。并且,计算机网络相关的新技术大多为英文文章,对于刚入学的硕士生而言,多数人并不具备短时间内阅读大量英文文章的能力,因此盲目按照前沿技术方式开展课程教学会导致教学效果大打折扣。

目前,国内也出现了多个围绕研究生计算机网络教学开展的改革创新,它们大多与所在学校的教学特点密切相关。我们在借鉴国外著名大学研究生计算机网络课程设置的基础上,结合理工大学研究生的具体特点和培养要求,设计了以提高研究生创新能力为中心的课程教学内容,将教学过程划分为理论教学和实践教学两大部分。其中理论教学包括计算机网络基础概述、网络高级专题和网络设计原则等内容;实践教学则包括课程实验和自主设计性实验两部分,并在教学过程中穿插着进行课堂及论文研讨,从而注重培养研究生对计算机网络核心知识、核心原则和前沿研究的了解与掌握,锻炼其利用所学知识动手解决问题的能力。

1.1 理论教学

高级计算机网络理论教学的主要目标是帮助研究生完善计算机网络体系结构的概念、掌握计算机网络的关键问题、了解计算机网络的最新研究方向和技术。通过调研发现大部分学生希望授课教师能够尽量避免相关教学活动与本科先修课程的重复,以便开拓新领域、学习新方法。结合理工大学研究生的培养要求,我们设置了理论教学内容,见表1。

在课程设置中,首先较系统地综述计算机网络的重要概念、基本原理和研究方法,以便帮助研究生陕速回顾建立计算机网络体系结构的概念。由于当前跨专业、跨学科报考研究生的现象十分普遍,导致学生的专业基础差异性明显,这部分内容的教学也能帮助这些学生尽可能弥补专业知识上的差异,使后续高级专题的教学更加易于开展。

随后,围绕应用层网络技术、多媒体网络、网络管理与测量等计算机网络的高级专题开展教学,重点讲授这些专题中涉及的关键问题、核心思想以及核心技术等,帮助研究生提升对计算机网络知识的理解掌握水平。这些专题的选择主要考虑到将计算机网络的基础知识与前沿研究进行有机结合,一方面突出当前的一些前沿研究领域,另一方面也强调其中涉及的网络基础知识和原则。

再次,为了进一步提升研究生对计算机网络当前研究热点的了解和把握,专门设计了一章网络新技术专题,重点介绍数据中心网络、软件定义网络、未来网络体系结构等当前的研究热点。为了体现教学思想,避免陷入研究怪圈,我们在讲授过程中主要向学生阐述这些技术产生的背景及解决的问题,并在教学过程中启发学生思考这些网络新技术带来的优势是什么?同时又引出了哪些问题?有没有办法对其进行进一步的优化等。这样将学习过程变成一个思考创造的过程,从而帮助研究生提升科研创新能力。

最后,在网络设计原则部分,总结回顾计算机网络中采用的一些典型设计理念和原则,包括软状态机制、随机化技术、间接技术、虚拟化技术等,通过介绍这些技术的基本概念及应用场景,让学生深入理解并体会技术本身的价值,为以后的研究应用奠定基础。

1.2 实践教学

长期以来,研究生课程的教学存在“重理论、轻实践”的问题,对于如何将教学内容应用到实际的研究工作中关注的不够,这一现状与国家重点倡导的应用型研究生培养目标越来越不符合。对于具有强烈工程应用背景的计算机网络课程而言,如何建立实践教学模式,提高实践教学效果在整个课程教学过程中具有至关重要的影响。

为此,在教学过程中设计了两类实践教学内容,一部分与课堂理论教学相配套,帮助学生更好地理解掌握理论教学内容,如应用层网络技术专题中设置针对P2P数据传输协议进行仿真分析的实验内容,在多媒体网络专题中设置多媒体视频传输实验内容,在网络管理与测量专题中设置大规模网络测量数据综合分析的实验内容等。这些实验内容与理论教学内容密切结合,可以作为理论教学的有益补充。

此外,我们还设置了针对整个课程的自主性综合实验,又称课程设计,其选题相对具有开放性,内容涉及计算机网络的各个层次和技术。一方面列出部分课题供学生选择,如基于OPNET/NS2的网络路由算法性能仿真分析、简单包过滤防火墙的设计与实现、基于NetFlow的网络流量采集与分析系统、基于SNMP的简单网络管理系统等;另一方面也鼓励研究生与导师进行交流,将导师正在进行的重大课题研究内容抽取一部分作为自主性综合实验的内容,达到课程教学与科研活动有机的结合。

为充分发挥学生的创造性和主观能动性,自主性综合实验包括基本要求和扩展功能两个部分,课程只给出基本要求作为必须要达到的目标,学生可以在此基础上发挥自己的创造力进行扩展,实现更多的功能。在自主性综合实验的验收和考核工作中,以课题实现的创新程度和反映出的研究生进行研究探索的工作量,作为自主性综合实验的考核重点。

1.3 课堂研讨

为了避免授课内容过于偏重基础,对国内外学术界新兴领域和新兴技术关注不够等问题,综合锻炼研究生通过阅读文献跟踪前沿研究的能力,以及通过文献阅读报告开展学术交流的能力,我们在教学过程中还相应设置了课堂研讨环节,主要包括论文研讨和课程设计研讨两部分内容。其中论文研讨环节首先选取计算机网络研究领域的经典文献和前沿性研究文献开展文献阅读,然后让研究生上台就所阅读的文献开展报告,其他学生则针对该报告进行相应的质疑,通过讨论促使研究生从多个角度审视问题,促使创新思维火花的进发、碰撞。进一步要求研究生在课堂研讨的基础上,分组选择一个感兴趣的网络问题,阅读5篇以上著名会议或者期刊的相关文献,并完成读书报告,从而综合锻炼他们语言表达交流和论文撰写的能力,激发其创新精神,提高“学以致用”的实践能力。

课程设计的研讨与论文交流研讨的过程类似,在完成课题的详细设计方案后开展一次研讨交流,每名研究生根据所做课题进行发言交流,其他学生则针对该课题的内涵、设计方案的可行性、存在的不足等问题进行交流,达到综合受益的目标。

2 考核机制设计

以往的研究生计算机网络课程考核评价机制一般采用平时成绩加考试成绩的方式,且期末考试成绩在评价中所占比重过大。然而,评价研究生学习成绩的优劣,应该从理论学习水平、实践动手能力、个体综合素质及创新能力等多个方面展开,从平时作业、课堂研讨发言、平时实验与自主设计性实验、课程论文报告及理论考核等方面对学习情况进行综合评测。用考核机制引导研究生改变传统学习方式,加强对教学全过程的管理,对学习的每个重要过程都进行量化计分,以衡量研究生的综合能力素质,激励他们全面发展。根据这一目标,我们设计了课程评价指标体系,见表2。

在这种评价指标体系中,既包括平时的课堂作业、研讨发言、课程实验,又包括设计性实验、课程读书报告以及期末考试等,实现了对整个授课阶段的全过程管理,综合考查了研究生的理论知识掌握、文献阅读报告、论文撰写、实践动手等多方面的综合能力,因此具有更好的合理性。

3 教学效果

利用设计的高级计算机网络课程教学改革模式,我们在近几年的教学实践中取得了很好的教学效果。高级计算机网络课程先后被学校评为校级教改示范课程和研究生精品课程,并得到了选课研究生的一致好评。调研过程中专家和研究生普遍反映,这一课程的教学体系结构比以往的方式更加注重对知识本质和科学方法的揭示,注重对研究生学术质疑和独立思考能力的培养,使研究生通过课程学习,达到学习新知识、提升分析解决问题的能力和增强实践能力的综合效果。大部分研究生对于课程教学改革在启发式教学、实践教学、课堂研讨等方面印象深刻,最后达到了预期的教学效果。然而在教学实施过程中也反映出一些问题,如部分学生基础知识相对薄弱,在实践教学及课堂研讨过程中与其他学生存在较大差距;自主性综合实验的设置需要准确把握问题的难易程度,内容太简单学生不会有太大的兴趣,内容太难学生又会觉得无从下手等。这些问题需要在教学过程中不断进行优化调整。

4 结语

高级计算机网络作为国际上计算机网络与通信领域通行的研究生核心课程,对该领域的科学研究与工程技术工作者至关重要。为了提高课程教学效果,我们对课程进行了一系列的改革,包括理论教学内容的优化设置、实践教学的组织、课堂探讨机制的构建以及考核机制的设计等。通过这些改革,建立了一套完善的研究生高级计算机网络课程的理论和实践教学体系,构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学模式,实现了基础理论和前沿研究并重、理论教学和实践训练并行,使学生真正掌握和理解理论知识,提高动手能力,这一教学实施模式在实践中取得了较好的效果。然而,计算机网络是一个迅猛发展的学科领域,新的技术和应用层出不穷,在后续的教学实践过程中,我们将关注这些新变化,并不断对课程进行相应的改革创新,达到传授知识、提升能力的教学目标。

参考文献:

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[2]陈鸣,谢钧,刘鹏,等,计算机网络课程中的科学思维训练[J]。中国大学教学,2013(3):62-64

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