時間：2023-03-20 16:24:02
引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇數(shù)據(jù)通信畢業(yè)論文范例。如需獲取更多原創(chuàng)內容，可隨時聯(lián)系我們的客服老師。
關鍵詞：單片機；串行通信；總線；計算機；接口
隨著自動化技術、計算機技術和網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展和廣泛應用，論文工業(yè)過程的智能化、自動化監(jiān)測與控制系統(tǒng)的應用日益廣泛．單片機系統(tǒng)由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業(yè)過程控制的各個領域。因為工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境較惡劣，單片機系統(tǒng)在使用過程中通常會出現(xiàn)一些設計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設計一套單片機綜合實驗系統(tǒng)，根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場反饋的各種問題，隨時對系統(tǒng)中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設計的這套單片機綜合實驗系統(tǒng)具有自動采集多路模擬量、對采集的數(shù)據(jù)進行處理和顯示、根據(jù)設定的參數(shù)自動調節(jié)和控制輸出、與計算機進行遠距離數(shù)據(jù)通信等功能．
1系統(tǒng)組成及工作原理
綜合實驗系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統(tǒng)，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉換模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，F(xiàn)P—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統(tǒng)采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數(shù)字信號；外部數(shù)據(jù)存儲模塊為該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設置和調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)；日歷時鐘芯片不僅可以給系統(tǒng)提供準確的時間，而且為系統(tǒng)提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統(tǒng)提供了精確復位和低電壓監(jiān)控功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統(tǒng)的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數(shù)字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)時間等；兼容RS485和RS232兩種協(xié)議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1200m)近(約15m)距離的數(shù)據(jù)通信[1]；上位計算機將接收的數(shù)據(jù)進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數(shù)據(jù)文件，按照用戶的具體要求作進一步的數(shù)據(jù)分析和處理，同時發(fā)送控制參數(shù)，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節(jié)．
2系統(tǒng)硬件設計
2．1單片機仿真系統(tǒng)
單片機仿真系統(tǒng)可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數(shù)據(jù)存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區(qū)、鍵盤等；具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)變化)、連續(xù)運行用戶程序的功能[2]．
監(jiān)控程序放置在仿真機內，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業(yè)論文更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片，編程方便且節(jié)省時間．
2．2傳感器的選擇及信號變送電路的設計
傳感器作為系統(tǒng)的感知器件，直接影響著系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性．本實驗系統(tǒng)中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法，設計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環(huán)電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經(jīng)10位A／D轉換器TLC1543轉換成數(shù)字信號后，送人89C51進行處理．
2．3通信模塊的設計
計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統(tǒng)上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統(tǒng)，總體布局如圖2所示．所以實現(xiàn)計算機和該實驗系統(tǒng)之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現(xiàn)計算機和該實驗系統(tǒng)之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉換為RS485電平后，才可將實驗系統(tǒng)掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發(fā)，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發(fā)送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發(fā)送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側，通過PC的請求發(fā)送(RTS)來控制．
2．4串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數(shù)據(jù)線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個IC器件與微處理器之問的數(shù)據(jù)交換．該實驗系統(tǒng)采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有IC總線接口，所以采用軟件合成IC總線與它們相接．
IC串行總線與并行總線的最大區(qū)別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而IC總線利用數(shù)據(jù)傳送中的前幾個字節(jié)傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，IC串行總線正在逐步取代傳統(tǒng)的并行總線．．5抗干擾設計
工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場工作環(huán)境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統(tǒng)可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場可能產(chǎn)生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統(tǒng)進行抗干擾設計．硬件抗干擾設計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優(yōu)化電路板的布線、看門狗監(jiān)控等；軟件抗干擾設計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數(shù)字濾波、求平均值等．
對于數(shù)據(jù)輸入通道的干擾，采用軟硬件結合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經(jīng)過一個時間連續(xù)的RC濾波電路，再經(jīng)A／D變換成二進制數(shù)字量后，進行數(shù)字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數(shù)字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．
在控制強電設備的開關量輸出通道中，為防止現(xiàn)場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監(jiān)控系統(tǒng)，采用了光電隔離技術．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統(tǒng)，達到電氣隔離的效果．
3系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結構，利用MCS一51匯編語言編寫．根據(jù)要實現(xiàn)的功能，該軟件由主程序以及數(shù)據(jù)采集、A／D轉換、數(shù)據(jù)通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D／A轉換、數(shù)碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示．
PC機軟件的主要功能是對單片機系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行存儲、處理、動態(tài)模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用VisualBasic6．0編寫，醫(yī)學論文PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數(shù)據(jù)的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數(shù)據(jù)按照用戶的具體要求進行動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、生成報表和數(shù)據(jù)文件等，并對不同情況下得到的數(shù)據(jù)進行對比分析，總結出變化規(guī)律．
4實驗結果與分析
為了測試該系統(tǒng)的實時性，將5臺綜合實驗系統(tǒng)與工業(yè)計算機組成分布式多機通信系統(tǒng)，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2400bps，一幀數(shù)據(jù)采用5個字節(jié)(其中數(shù)據(jù)占2個字節(jié)是因為A／D轉換結果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統(tǒng)各采集一次數(shù)據(jù)給PC機傳送時，理論上連續(xù)發(fā)送速率為2400／(10*5*5)===9．6次／s．經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，計算機在120ms后收到了5臺綜合實驗系統(tǒng)發(fā)送的共250位數(shù)據(jù)，實際發(fā)送速率約為8次／s，這是因為有狀態(tài)轉換和等待時間；為了測試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，將調試好的程序寫入單片機芯片，使系統(tǒng)連續(xù)運行，120h后觀察系統(tǒng)仍然在按設定的流程工作，沒有出現(xiàn)死機現(xiàn)象．該系統(tǒng)經(jīng)過多次改進和實驗驗證后，據(jù)此設計了工業(yè)加熱爐爐溫控制系統(tǒng)并在工業(yè)現(xiàn)場安裝使用，結果系統(tǒng)能連續(xù)正常工作(工業(yè)計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結果滿
足了實際要求．
5結論
該綜合實驗系統(tǒng)不僅能為以單片機為核心的系統(tǒng)前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業(yè)現(xiàn)場的實驗室解決工業(yè)應用中的實際問題．實驗結果表明該系統(tǒng)可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節(jié)約資源，降低成本；實驗數(shù)據(jù)正確率高，通信實時性強，系統(tǒng)工作可靠；單片機串行網(wǎng)絡構成的分布式通訊系統(tǒng)靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業(yè)現(xiàn)場的分布式數(shù)據(jù)采集、檢測及控制系統(tǒng)，具有很大的實用價值．
參考文獻：
[1]李朝青．PC機及單片機數(shù)據(jù)通信技術[M]．北京：北京航空航天大學出版，2001．
LIChao-qing．DataCommunicationTechnologyofPCandSCM[M]．Beijing：BeijingUniversityofAero—nauticsandSpaceflightPress，2001．(inChinese)
[2]楊文龍．單片機原理及應用[M]．西安：西安電子科技大學出版社，1993．
YANGWen—long．PrincipleandApplicationofSCM[M]．Xi’an：Xi’anUniversityofElectronicsTechnol-ogyPress，1993．(inChinese)
[3]高紅紅．礦區(qū)專用鐵路調度監(jiān)督系統(tǒng)的研制[J]．現(xiàn)代電子技術，2005，21：84．GAOHong-hong．ResearchandDevelopmentofDis—patchandSupervisionSystemofMineRailway[J]．ModernElectronicsTechnique，2005，21：84．(inChinese)
關鍵詞：校園網(wǎng)絡；網(wǎng)絡安全；網(wǎng)絡監(jiān)聽
中圖分類號：TP393.18 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0118-01
一、引言
隨著全球計算機信息網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展，信息傳遞速度大大提高，根本上加強信息交流、資源共享、科學計算和科研合作的能力，促進了國家教育和科研事業(yè)的迅速發(fā)展。與其它網(wǎng)絡一樣，校園網(wǎng)的網(wǎng)絡安全問題也是當前各高校面臨的一個主要問題而如何維護并加強校園網(wǎng)的網(wǎng)絡安全成為則成為一個值得人們關注的焦點問題。
二、網(wǎng)絡監(jiān)聽與網(wǎng)絡安全
（一）網(wǎng)絡監(jiān)聽技術的原理
截獲網(wǎng)絡中的通信數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡監(jiān)聽的最終目的，其方法是對網(wǎng)絡協(xié)議進行分析，分析網(wǎng)絡監(jiān)聽的能夠實現(xiàn)的功能是：在網(wǎng)絡中不同計算機之間相互進行數(shù)據(jù)交換時，所有連接在一起的計算機主機都能夠接受發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在包頭中含有目標主機的正確地址，所有，只有與發(fā)送的數(shù)據(jù)包中目標地址相同的計算機主機才能夠正確接收到數(shù)據(jù)包，而其他的計算機主機都會丟棄數(shù)據(jù)包，但是如果計算機主機在監(jiān)聽模式的時候，主機都會將接收到的數(shù)據(jù)包保存下來，而不再對數(shù)據(jù)包中的目標地址進行分析，然后人們可以對數(shù)據(jù)包進行分析，最終得到網(wǎng)絡通信中的數(shù)據(jù)內容。
（二）網(wǎng)絡監(jiān)聽的優(yōu)點和缺點
1.網(wǎng)絡監(jiān)聽的優(yōu)點
（1）成本低廉：能夠在較少的監(jiān)測點上進行相關配置，就可以監(jiān)聽到網(wǎng)絡中發(fā)生的任何入侵行為。
（2）功能強大：能夠監(jiān)測主機入侵檢測系統(tǒng)所監(jiān)測不到的特殊性的網(wǎng)絡攻擊，例如拒絕服務攻擊(DOS Teardrop)等等。
（3）獨立性強：基于網(wǎng)絡的入侵檢測系統(tǒng)與其相對應的計算機主機的操作系統(tǒng)無關，而計算機主機的入侵檢測系統(tǒng)必須運行在指定的操作系統(tǒng)中。
2.網(wǎng)絡監(jiān)聽的缺點
（1）網(wǎng)絡監(jiān)聽只是對系統(tǒng)漏洞進行檢測的作用，其本身不能起到維護網(wǎng)絡安全的作用，必須與防火墻等軟件聯(lián)合使用，其在維護網(wǎng)絡安全中只是一個輔助的作用。
（2）針對本工程來說，只是可以對所有數(shù)據(jù)都進行監(jiān)聽或者某一個端口、某一個IP、某一種協(xié)議進行簡單的有限制監(jiān)聽。如：不能同時對指定的某兩個端口進行監(jiān)聽，也不能同時對指定的某兩個IP進行監(jiān)聽。
（三）非法網(wǎng)絡監(jiān)聽的防范
網(wǎng)絡監(jiān)聽常常要保存大量的信息，對收集的信息進行大量的整理工作，因此，正在進行監(jiān)聽的機器對用戶的請求響應很慢。所以可以通過以下幾點來防范非法監(jiān)聽。
1.網(wǎng)絡分段。網(wǎng)絡分段不僅僅是控制網(wǎng)絡廣播風暴的一種基本方法，同時也是保證網(wǎng)絡安全的必要措施，網(wǎng)絡分段是將網(wǎng)絡資源與非法用戶相互隔離開來，從而達到防止非法監(jiān)聽的目的。
2.數(shù)據(jù)加密。網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)經(jīng)過加密之后，雖然通過網(wǎng)絡監(jiān)聽仍然可以得到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，但卻無法正確顯示，但是使用數(shù)據(jù)加密會使得網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣认陆担胰绻用芗夹g比較簡單，也很容易被攻破，所以，計算機管理者和操作者即要考慮網(wǎng)絡的安全問題，也要考慮網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣葐栴}。
3.使用虛擬局域網(wǎng)。使用虛擬局域網(wǎng)(VLAN)技術，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信轉換成為點到點的數(shù)據(jù)通信，能夠防止多數(shù)基于網(wǎng)絡監(jiān)聽的非法入侵。
三、安全策略在校園網(wǎng)絡中的應用
（一）網(wǎng)絡監(jiān)聽策略。校園網(wǎng)面臨的安全問題來自多方面，主要存在于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡外部和內部，而來自校園網(wǎng)內部的攻擊應該占主要地位。校園網(wǎng)中大部分是正在學習知識的學生，他們人數(shù)眾多，求知欲強，好奇心更強，而且有些同學的網(wǎng)絡知識水平也很高。這樣就使得他們成為了校園網(wǎng)中潛在的威脅。
網(wǎng)絡監(jiān)聽技術可以對校園網(wǎng)絡進行故障診斷和分析，首先通過監(jiān)聽收集網(wǎng)絡通信中傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進行詳細分析，可以解決在多協(xié)議、多拓撲的網(wǎng)絡上的各種問題，并且能夠排除網(wǎng)絡故障，從而能夠得到報表等形式的數(shù)據(jù)分析結果，對于網(wǎng)絡的良好運行是強大的支持。
網(wǎng)絡監(jiān)聽技術可以對校園網(wǎng)絡進行安全分析，及時發(fā)現(xiàn)各種侵害校園網(wǎng)絡安全的行為，達到維護校園網(wǎng)絡安全的目的。例如：可以分析網(wǎng)絡監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)信息，截獲發(fā)送不法信息的IP地址，找到網(wǎng)絡威脅的源頭，再設置防火墻拒絕非法IP的訪問。
（二）入侵檢測策略。入侵檢測(IDS)是主動保護自身不受到攻擊和威脅的一種網(wǎng)絡安全技術，它是網(wǎng)絡防火墻之后的第二道安全防線，能夠對防火墻的安全措施進行相應補充，管理員可以在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中設置關鍵點，入侵檢測系統(tǒng)從這些關鍵點收集數(shù)據(jù)信息，對這些數(shù)據(jù)信息進行分析，從而判斷網(wǎng)絡中是否有遭到入侵的情況和違反安全策略的行為，一旦入侵檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)攻擊時，會啟動防火墻禁止這些IP地址訪問，時刻保護內部和外部的網(wǎng)絡攻擊，這種結合的方式集成了防火墻和入侵檢測系統(tǒng)的所有，不但能夠對網(wǎng)絡攻擊進行實時監(jiān)控，還能夠提高網(wǎng)絡信息安全結構的完整性，從而降低網(wǎng)絡非法入侵造成的損失。
（三）防火墻策略。防火墻是由軟件和硬件共同組合而成的，是在網(wǎng)絡層面上構造的一道保護屏障，通過對劉靜的網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)進行實時掃描，禁止某些網(wǎng)絡攻擊，從而避免在這些攻擊在計算機上繼續(xù)執(zhí)行。防火墻不但可以對不使用的端口進行關閉，還能夠禁止制定端口的數(shù)據(jù)流出，封鎖病毒的侵入，通過對特殊站點設置訪問禁止，來禁用不明入侵者的所有通信數(shù)據(jù)。
四、總結
計算機網(wǎng)絡安全問題是當今最令人頭疼的問題。通過對校園網(wǎng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)面臨的安全問題的分析與研究。
對于校園網(wǎng)這個大的局域網(wǎng)來說，無論是運用防火墻技術，還是利用入侵檢測系統(tǒng)，要做的就是分析在網(wǎng)內傳輸?shù)模òòl(fā)自網(wǎng)內的和發(fā)送到網(wǎng)內的）數(shù)據(jù)中，哪些信息是安全的，是有利的，哪些是不安全的，是有破壞作用的。
要維護網(wǎng)絡的安全，僅僅依靠被動地檢測是遠遠不夠，我們需要主動地防御惡意的攻擊，并且要做好長期而充分的準備去迎接挑戰(zhàn)。
參考文獻
[1]趙.校園網(wǎng)絡安全的改進[D].重慶大學碩士畢業(yè)論文,2006:14-16
[2]楊守君.黑客技術和網(wǎng)絡安全[M].北京:中國對外翻譯出版社,2000:115-118
[3]謝希仁.計算機網(wǎng)絡（第四版）[M]．大連：大連理工大學出版社，2003:2-6
[4]吳玉,李嵐.基于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)獲取技術的網(wǎng)絡監(jiān)聽的檢測和防范[J].信息技術,2007,8:142-144
[5]韓紅宇.面向校園網(wǎng)的網(wǎng)絡監(jiān)聽技術研究[J].中國科技信息,2005,24:12
關鍵詞：校園網(wǎng)；星型拓撲；IPSec；虛擬專用網(wǎng)
1 概述
隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、軟件工程等技術的快速發(fā)展和進步，校園信息化系統(tǒng)覆蓋面積越來越廣泛，從教師、學生一進入校園開始，就開始操作各類應用系統(tǒng)，比如門禁系統(tǒng)、餐卡系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、學生信息管理系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、輔助教學系統(tǒng)、圖書館系統(tǒng)等，涉及到教師、學生的科研、教學、學習和生活等各個方面。校園信息化系統(tǒng)安全運行需要一個穩(wěn)定的、強大的、可靠性的互聯(lián)網(wǎng)，這樣才能保證教師和學生共享數(shù)據(jù)資源，協(xié)作配合完成教學工作任務。目前，學校已經(jīng)采用星形拓撲結構網(wǎng)絡，購置了Web服務器、DNS服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、路由器、交換機等軟硬件設備，為學校構建了一個簡單網(wǎng)絡系統(tǒng)，但是，其面臨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展、學校網(wǎng)絡承載業(yè)務的增多和訪問頻次急劇上升等現(xiàn)狀，已經(jīng)無法滿足當前業(yè)務處理需求。因此，需要構建一個并發(fā)性、安全性、穩(wěn)定性更高的校園網(wǎng)，以保證校園信息數(shù)據(jù)處理、共享的質量和水平。
2 校園網(wǎng)網(wǎng)絡承載應用系統(tǒng)分析
校園網(wǎng)的主要功能是連接各類型的軟硬件設備，實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信和共享。校園網(wǎng)承載的應用系統(tǒng)很多，主要包括教務管理系統(tǒng)、學生信息管理系統(tǒng)、學校OA系統(tǒng)和圖書館系統(tǒng)。
教務管理系統(tǒng)主要幫助學校完成教學課程制定、考務工作管理、課程教學等，同時隨著互聯(lián)網(wǎng)教學資源的增多，目前許多教務管理系統(tǒng)開始引入大型在線教育網(wǎng)站，比如MOOC網(wǎng)站、新東方學習網(wǎng)等，學校只需購買這些在線教育平臺的資源，就可以將這些網(wǎng)站的接口集成到教務管理系統(tǒng)中，學生登錄教務管理系統(tǒng)便可直接進入網(wǎng)站學習。
學生信息管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)學生基本信息管理、成績信息管理、住宿信息管理、繳費信息管理、畢業(yè)設計信息管理等。學生通過網(wǎng)絡進入系統(tǒng)之后，可以注冊、修改個人信息，也可以查看各門課程的成績信息和住宿信息；如果學生使用大學貸款，也可以直接查詢學費繳納情況等；最主要的是畢業(yè)設計信息管理，從學生選題、開題、創(chuàng)作設計和寫作畢業(yè)論文，能夠全程和教師交流，指導學生完成論文。
學校OA系統(tǒng)可以幫助教師、行政管理人員共享信息，主要功能是學校公文管理、新聞管理、人力資源管理、后勤管理等，處理學校的各類型的綜合事務，并且將這些有信息選擇性地推送到學校前臺門戶網(wǎng)上，供學校人群以及關心學校發(fā)展建設的社會人士瀏覽。
圖書館系統(tǒng)能夠實現(xiàn)圖書借閱、歸還、采購、入庫、報損管理，以便能夠滿足師生借閱圖書資源進行輔助學習的需求，定期更新圖書庫存現(xiàn)狀，及時地補充圖書資源。同時，圖書館還可以將知網(wǎng)、萬方、維普等大型數(shù)字化期刊學術資源庫集成接入到系統(tǒng)中，師生登錄圖書館系統(tǒng)可以直接進入學術庫查詢文獻資源，便于掌握先進的專業(yè)理論和知識，提高學習的自主性。
3 校園網(wǎng)絡組建與設計
3.1 校園網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構設計
校園網(wǎng)承載的業(yè)務眾多，并且許多終端分布在不同的區(qū)域，同時各個院系、管理部門使用的系統(tǒng)存在較大的不同。因而，在校園網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構設計時，可以將其劃分為三個關鍵層次，分別是核心交換層、單元交換層、服務器層，以保證系統(tǒng)按照部門、位置等進行VLAN劃分，實現(xiàn)應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和共享。
（1）核心交換層。核心交換層是校園網(wǎng)骨干網(wǎng)，該層不執(zhí)行網(wǎng)絡控制管理功能，其為校園網(wǎng)數(shù)據(jù)交換提供一個高速傳輸通道，并且具備冗余性，以便優(yōu)化核心交換層的傳輸性能。
（2）單元交換層。單元交換層可以滿足校園網(wǎng)應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸請求，這些數(shù)據(jù)包括客戶端發(fā)出的控制命令和數(shù)據(jù)請求信息，并且單元交換層可以按照部門劃分為不同的VLAN，以便能夠限制用戶訪問權限，保證校園網(wǎng)控制的靈活性。
（3）服務器層。校園網(wǎng)服務器層主要包括組網(wǎng)的相關硬件設備，主要包括Web服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、FTP服務器、防火墻服務器，這些服務器可以構成一個組群，實現(xiàn)校園網(wǎng)業(yè)務處理、數(shù)據(jù)訪問、安全控制等，并且可以利用虛擬化技術提高服務器的并發(fā)性和存儲效率。
3.2 校園網(wǎng)組建關鍵設備
校園網(wǎng)組建的關鍵設備是交換機，常用的包括三層交換機、普通交換機，其可以部署于核心交換層和單元交換層，連接Web服務器、DNS域名服務器、FTP服務器、計費認證服務器，將硬件資源集成在一起。為了保證校園網(wǎng)組建成本最低、效率最高，每一層都可以根據(jù)實際需求采用不同的交換機。校園網(wǎng)設計和組建時，可用二層交換機作為接入層設備，連接各部門的終端，用質量較高的二層交換機作為匯聚層設備，將每棟樓各層的交換機進行匯聚，用三層交換機作為核心交換機，用來對匯聚層交換機轉發(fā)過來的數(shù)據(jù)作高速轉發(fā)。根據(jù)實際需要和布線標準，為方便管理和維護，通過網(wǎng)控中心的24口三層交換機拉光纜連接各棟樓頂?shù)腟W00N交換機。普通辦公樓機房均放置48口的二層交換機，為每個部門提供一個網(wǎng)絡端口接入，在一樓機房放置一臺8端口的二層交換機，將接入層交換機進行匯聚。核心辦公樓機房均放置24口的二層交換機，為每個房間提供一個網(wǎng)絡端口接入，并且在一樓機房放置一臺8端口的二層交換機，將該棟樓各單元機房的接入層交換機進行匯聚。網(wǎng)控中心部署一臺24口的交換機，供工作人員使用，連接一臺服務器，并放置一臺路由器連接外網(wǎng)，一臺防火墻作防御，同時做好相應連接。在匯聚層到各單元交換機的連接上，采用光釬，因為考慮到匯聚層到接入層比較近，網(wǎng)絡通信采用雙絞線。
4 結束語
校園網(wǎng)是數(shù)字化校園的基礎，其承擔教學管理等多種業(yè)務系統(tǒng)，并且校園管理部門較多。因此，校園網(wǎng)建設可以采用三層網(wǎng)絡架構，以保證網(wǎng)絡控制的安全性和靈活性，使得任一層的網(wǎng)絡結構發(fā)生改變不會影響其它層，不需要改變整個網(wǎng)絡環(huán)境，降低網(wǎng)絡建設成本，使網(wǎng)絡更容易管理。
參考文獻
[1]羅和華.基于三層交換技術及VLAN技術組建校園網(wǎng)[J].電腦知識與技術，2015，7（3）：11-13.
關鍵詞：繼電保護；課程；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）01-0033-02
電力系統(tǒng)、計算機技術、電子技術與通信技術的飛速發(fā)展給電力系統(tǒng)繼電保護不斷注入了新的活力，提出新的要求。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是高度數(shù)字化、信息化和自動化的超大區(qū)域網(wǎng)絡結構，電力系統(tǒng)繼電保護是對其安全穩(wěn)定運行至關重要的一門技術[1]。21世紀繼電保護的未來發(fā)展趨勢是計算機化；網(wǎng)絡化；保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化；智能化[2]。以新疆農業(yè)大學（以下簡稱“我校”）為例，在現(xiàn)有教學模式基礎上，本文探討繼電保護課程教學中提高學生實踐與創(chuàng)新能力的方法，為將學生培養(yǎng)成具有實踐能力、創(chuàng)新精神的人才而努力，為該課程的教學改革提供理論支持和智力保證。
一、電力系統(tǒng)繼電保護課程的特點
我校“電力系統(tǒng)繼電保護原理”課程理論教學36
學時，網(wǎng)絡教學6學時，總計42學時，作為電氣工程及自動化及農業(yè)電氣化與自動化的專業(yè)必修課，設置在大四上學期初；“微機繼電保護”課程共26學時，均為課堂理論教學學時，作為專業(yè)選修課安排在“電力系統(tǒng)繼電保護原理”結束后的大四上學期末開設，目的是順應現(xiàn)代電力系統(tǒng)高度數(shù)字化的趨勢，讓學生了解現(xiàn)代數(shù)字式繼電保護硬軟件的知識，內容涉及到原理、保護算法、硬軟件設計方法等；“繼電保護課程設計”為期一周，與“微機繼電保護”同時安排在大四上學期期末，目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論知識分析與解決電力系統(tǒng)中的實際問題的能力[3]。
二、繼電保護課程教學存在的問題
為適應現(xiàn)代數(shù)字電力系統(tǒng)繼電保護技術的新發(fā)展，目前我校繼電保護的教學內容已加入“微機繼電保護”，作為少學時內容與“電力系統(tǒng)繼電保護”共同設置在大四上學期，同時開設的其它幾門專業(yè)課使得學生大四上學期課程較為集中，學習任務量較大。此時學生即將面臨畢業(yè)設計開題、復習考研或找工作，第一學期過高的學習任務和課程的相對集中對其學習效果有一定影響；在課程教學上，基本停留在傳統(tǒng)模式：即利用板書或者多媒體課件形式，將繼電保護原理及其實現(xiàn)方法按照教材的章節(jié)和順序進行課堂講授，這主要存在以下幾個問題。
（一）重理論，輕實踐，無法提高學生的實踐能力與創(chuàng)新精神
對教師而言，繼電保護原理單純靠板書或多媒體課件較難講透；對學生而言，繼電保護內容比較抽象且實踐性強，知識描述更需要形象化演示去理解，配合學生自主實踐學習才會有好的效果。比如，“零序過電流保護原則上是按照躲開在下級線路出口處相間短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定”，若單純由教師口頭講授原理，學生難以理解； “微機繼電保護”課程主要分析現(xiàn)代數(shù)字式繼電保護軟硬件相關知識，內容涉及原理、保護算法、硬軟件設計方法等。若單純講解微機繼電保護算法，使學生難以消化，從而會削弱其學習的積極性。
（二）教學理念不夠強，教學內容需要優(yōu)化
繼電保護課程組與“單片機技術”、“數(shù)字信號處
理”、“電力系統(tǒng)自動化”、“高低壓電氣設備”等課程有很多聯(lián)系，但教學上往往孤立、脫節(jié)，缺乏全局梳理，使學生對繼電保護完整系統(tǒng)缺乏全面認識。課堂上，教師若能將繼電保護教學作為一個整體，以實例聯(lián)系相關課程內容，緊跟行業(yè)發(fā)展前沿并且結合實踐，教學效果會更好；此外，目前繼電保護教科書內容繁多，與其他專業(yè)課程也有所重復，需要對課程內容進行整合優(yōu)化。
（三） 學生自主選擇力不強
學生對繼電保護內容的興趣點各有不同，部分學生未來并不從事繼電保護工作，或考研方向與此關系不大。目前情況是，繼電保護課程組教學課時相對較多，內容較為寬泛，對于上述內容部分學生顯得索然無味，學生根據(jù)自己情況自主選擇的能力不夠強。為此，以學生為本，可以在課程形式上稍做一些調整。
三、教學模式的探索及實踐
針對繼電保護課程教學存在的問題，本文探討了幾種改進模式和方法，且部分已開始具體實施，取得了一定的教學效果。
（一）優(yōu)化專業(yè)培養(yǎng)計劃
將原本設置在大四上學期分開教學的“電力系統(tǒng)繼電保護原理”和“微機繼電保護”兩門課整合為一門，設置在大三下學期。“繼電保護課程設計”可設置在大四上半學期。這樣設置有兩方面考慮：內容上，減少學生學習任務量，突出重點，使教學有針對性。比如，可縮減“電力系統(tǒng)繼電保護原理”教材中電磁型繼電器、斷路器等與“高低壓電氣設備”教材有所重復的內容，減少或者刪除“微機繼電保護”教材中與“微機原理與應用”、“單片機技術”“數(shù)字信號處理”等相關課程的重復內容；時間上，我校電氣專業(yè)學生于大三至大四暑假期間設置了為期5周的發(fā)電廠生產(chǎn)實習，實習前對繼電保護內容的理論學習，為生產(chǎn)實習期間學生對繼電保護裝置、電力系統(tǒng)設備等內容建立感性認識打下基礎，從而提高學生的實踐與創(chuàng)新能力。
（二）改進教學手段與教學方法
教師可采用多樣化的教學手段和方法進行教學。以傳統(tǒng)教學手段為輔，以現(xiàn)代化網(wǎng)絡媒體、實驗教學等方式為主。以提高學生學習的積極性及其實踐創(chuàng)新能力為目的，建立學生對電力系統(tǒng)繼電保護的整體概念，使學科前沿知識與教材內容相結合，課堂教學與實踐教學相結合。
1.網(wǎng)絡課程建設。利用學校現(xiàn)有網(wǎng)絡平臺，上傳電子教案、視頻，演示動畫等資源，并建立一套自測系統(tǒng)，使學生可以主動借助網(wǎng)絡課程平臺觀看和使用這些資源。教案、課件既可以作為學生的預習資源以及彌補疏漏的課后復習資料，也可以作為教師選擇的教學資源庫；視頻資源以聲、像集合的形式使學生直觀了解繼電保護的動作過程及原理；具有交互性的演示動畫可以提高學生學習的趣味性，比如，利用FLASH將繼電保護動作過程制作成SWF動畫，或用Visual C++開發(fā)保護動作演示模塊[4]；自測系統(tǒng)可以使學生在正式考試前自我檢測，彌補疏漏的知識點。利用網(wǎng)絡交互平臺有助于增強課后教師與學生之間的互動性，使教師及時了解學生遇到的問題并展開網(wǎng)上討論，以提高學生對課程學習的主動性。因此，網(wǎng)絡資源的建設需要教師有針對性地選擇教學內容，或利用專業(yè)軟件開發(fā)演示模塊，并及時更新資源。目前，我校網(wǎng)絡課程建設已取得初步成果。
2.實驗平臺建設。微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。華北電力大學、湖南大學等高校先后自主開發(fā)了微機型線路保護教學仿真實驗裝置。實驗平臺建設思路為面向實踐平臺的建設，使學生能夠對本專業(yè)內容形成完整的知識鏈[5]。我校可采用引進設備或者利用現(xiàn)有教師隊伍和資源對微機繼電保護實驗設備進行開發(fā)。目前，我校基于TMS320F28335+PC機的繼電保護教學實驗平臺的研制正在進行。
實驗平臺可作為本專業(yè)教學科研平臺，不僅方便用于學生實驗、課程設計和畢業(yè)設計，也可以作為教師的科研平臺。該平臺能夠使學生直觀了解微機繼電保護硬件結構，并且通過配置不同的軟件模塊實現(xiàn)不同原理、不同對象的繼電保護功能；開設綜合性實驗和設計性選做實驗，有利于提高學生的積極性及實驗、設計能力，有助于開闊學生的視野、發(fā)揮創(chuàng)新能力。
3.課程設計內容優(yōu)化，加強畢業(yè)論文設計。課程設計是培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合能力的重要環(huán)節(jié)[6]，在傳統(tǒng)設計內容基礎上可以充分利用實驗平臺，先進行整定計算，后在平臺上模擬故障時繼電保護動作；建立以任務驅動，由教師引導、學生進行自主探究學習的框架。根據(jù)繼電保護原理建立主題，比如，電流保護、距離保護、縱差保護等；也可以根據(jù)繼電保護對象形成“主題”，比如，電力變壓器保護、輸電線路保護等。
課程設計可以在大三下學期上課期間布置下去，使學生帶著問題學習，并結合大三暑假為期五周的“發(fā)電廠生產(chǎn)實習”，使課程設計更具針對性、實踐性，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。此外，通過畢業(yè)論文的設計強化為工作打下基礎。
4.完善評價體系。適應新的教學方法與手段，改進傳統(tǒng)課程考核評價方式。繼電保護理論課成績應綜合考勤、課堂表現(xiàn)、小組討論、平時作業(yè)、網(wǎng)絡自測、綜合實驗等教學環(huán)節(jié)進行考評。將平時成績比例增大，有利于激發(fā)學生平時學習的積極性；課程設計可以對每個學生進行公開答辯及嚴格書面考核；畢業(yè)論文（設計）成績評定標準應以提高學生的實踐與創(chuàng)新能力為目的，綜合文獻綜述、論文質量、創(chuàng)新能力、實驗態(tài)度等因素進行考評。
本文以新疆農業(yè)大學電氣工程專業(yè)、農業(yè)電氣化專業(yè)為例，對繼電保護課程的教學模式進行探索與實踐，重點激發(fā)學生平時學習的主動性，使其能夠掌握必要的工程技術、測試方法以及先進設備的研究方法。若能將每個環(huán)節(jié)都做好做實，師生就能在一整套良好有序的教學體系中受益，從而培養(yǎng)出適應智能電網(wǎng)時代、具有實踐能力、創(chuàng)新精神的人才。
參考文獻：
[1]何瑞文，陳少華.現(xiàn)代電力系統(tǒng)的繼電保護課程教學改革與建設[J].電氣電子教學學報，2004，（3）.
[2]付喬.繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].攀枝花學院學報，2006，（2）.
[3]李文武，袁兆強.繼電保護課程組教學改革的探索[J].中國電力教育，2010，（12）.
[4]曾煜曉.繼電保護教學培訓輔助軟件系統(tǒng)的開發(fā)與設計[D].濟南：山東大學，2008.
1．1來自培養(yǎng)方案和課程體系的需求眾所周知，目前國內各普通高校的計算機專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案，基本是以國際主流的ACM和IEEE系列課程教學計劃即著名的計算學科教學計劃2004(ComputingCurricula2004，簡稱CC2004)為主制訂的，CC2004列出該專業(yè)學生建構其領域核心知識體系結構框架所必需的核心知識單元模塊，并基于此開設相應的專業(yè)課程。計算機網(wǎng)絡或曰面向網(wǎng)絡的計算便是其中之一的重要核心知識單元。［1］［2］多年來的教學實踐和反饋表明，僅僅開設《計算機網(wǎng)絡》一門課程，對于主要以培養(yǎng)工程應用型本科畢業(yè)生、以滿足學生就業(yè)和在該行業(yè)領域內生存與職業(yè)發(fā)展需求為主的普通高校，以及具有自主設置目錄外二級學科網(wǎng)絡工程專業(yè)、定位于為社會培養(yǎng)網(wǎng)絡工程師的高校而言，還遠遠不足，對課程體系的研究與改革、整合與建設勢在必行。參考筆者《普通高校工程型應用型網(wǎng)絡人才培養(yǎng)專業(yè)方向課程改革與實踐初探》一文，［3］將計算機網(wǎng)絡這一公認的較難學懂、理論與實踐性較強的課程作為基礎入門性的必修課程，通過網(wǎng)絡工程與技術、網(wǎng)絡管理、信息安全、網(wǎng)絡程序設計、Web開發(fā)技術等一系列后續(xù)拓展的特色課程群，構建出一個完整的網(wǎng)絡專業(yè)課程體系和具有特色及優(yōu)勢的專業(yè)方向課程群。［4］例如:可以形成以網(wǎng)絡工程與技術、網(wǎng)絡管理、信息安全等課程為主的、適當偏硬的系統(tǒng)集成/組網(wǎng)工程類網(wǎng)絡人才的培養(yǎng)路線，其未來的職業(yè)定位以網(wǎng)絡工程師、網(wǎng)絡/系統(tǒng)管理員為主;或者也可以形成以網(wǎng)絡程序設計、WEB開發(fā)技術等課程為主構成的、適當偏軟的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)研發(fā)/站點設計類網(wǎng)絡人才的培養(yǎng)路線，其未來的職業(yè)定位以軟件工程師、網(wǎng)站站長等為主。基于課程整合和課程體系/課程群建設的理念，改革人才培養(yǎng)方案和教學內容與教學方法，并開展配套實驗教學條件的建設。如圖1所示，在建設網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室時，需要統(tǒng)籌規(guī)劃，兼顧多門專業(yè)課程的實踐教學需求，并配合課程群的建設需要，避免出現(xiàn)很多高校把專業(yè)實驗室建成了計算機機房、僅有聯(lián)網(wǎng)PC機數(shù)量優(yōu)勢的普遍現(xiàn)象。1．2來自課題研究型教學環(huán)節(jié)和課外延伸教育的需求毋庸置疑，普通高校網(wǎng)絡工程專業(yè)的人才培養(yǎng)，應以大力培養(yǎng)學生的動手實踐能力和適應社會需求的職業(yè)技能為首要目標，同時支撐專業(yè)方向上的課程群(課程體系)的建設。因此，實驗室的建設在滿足課程內的實驗教學需求的同時，還要考慮到課程設計環(huán)節(jié)，以及校內實習實訓基地、畢業(yè)設計/畢業(yè)論文環(huán)節(jié)的條件改善和綜合實踐教學體系建設的需要。只有充分運用好這些配套的實踐教學環(huán)節(jié)，才能使學生在網(wǎng)絡工程的方案規(guī)劃設計、網(wǎng)絡系統(tǒng)管理與運行維護、網(wǎng)絡程序設計與開發(fā)、網(wǎng)絡設備配置與安全保障等方面的動手實踐技能得到綜合訓練和提高。由于近年來社會和IT行業(yè)對網(wǎng)絡工程、網(wǎng)站建設、網(wǎng)絡運行管理和安全維護等方面的人才需求持續(xù)升溫，驅動學生看好網(wǎng)絡工程與技術領域的就業(yè)前景，使得學生選擇該方向作為就業(yè)首選或選擇該專業(yè)方向作為自己的畢業(yè)設計或論文題目的數(shù)量逐年上升。但是，由于不少院校現(xiàn)有硬件條件不足，缺乏必要的硬件設備作為支撐，使得指導教師在課程設計、畢業(yè)設計/畢業(yè)論文題目的選題設計上受到極大限制，一些非常想做或者值得指導學生去做的課題項目或題目，不得不迫于無法給學生提供相應的實踐環(huán)境而被迫放棄，制約了師生進一步提高課程設計、畢業(yè)設計或論文的選題水準和課題質量，加劇了在課程設計、畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)上師生對于實踐條件的需求與現(xiàn)實條件不具備之間的矛盾。因此，除了滿足課內實驗項目的需要，網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室還應提供開展集中式課程設計實習、畢業(yè)設計/畢業(yè)論文和以SRP項目、大學生創(chuàng)新實驗項目等研究型、課題型教學環(huán)節(jié)改革試點的基礎硬件條件和場所。此外，還可兼顧考慮提供開展面向社會或學生需要的諸如思科認證考試、NCNE國家軟考、NCRE全國計算機等級考試等相關考試培訓、學生競賽活動參賽集訓等課外延伸教育項目的場所和設備，使學生在分析設計能力、工程化的思想和理念、動手實踐應用等方面都能得到良好的綜合訓練機會和條件。
2網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室的建設規(guī)劃與設計方案
綜合上節(jié)所述，問題的核心在于找尋和設計出一種既能兼顧滿足各種教學環(huán)節(jié)需求、又能分階段集成且一次性投入不高的可行方案。通過深入地分析比較和實踐探索，筆者所在的課題組提出了如圖2所示的一種可行的網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室建設方案。該方案通過逐步添購、分階段調整到位配套的計算機與聯(lián)網(wǎng)設備的方式，可使新建專業(yè)實驗室提供不同的、可逐步擴展的實驗條件。例如:在一次性投入的初期，可以提供8人一組一桌、一次支持2－3個行政班(共12個組/桌)的實驗教學條件。若每班以32人計，則一次可支持3個行政班約96人同時上實驗課，每8人一組，共12組，每組配備一臺服務器、2臺路由器、2臺交換機、8臺PC機;然后，根據(jù)資金情況和可能性，通過分期分批階段性擴展，改善每實驗組/桌的配套設備數(shù)。這樣的每個實驗組/桌，不僅可以保障學生人手一臺PC機，同時還可以通過配置，使每實驗組/桌的設備自成子網(wǎng)或以VLAN劃分，獨立構成一個典型的LAN網(wǎng)絡應用環(huán)境，并能提供各種B/S、C/S架構的集成開發(fā)環(huán)境。實驗組/桌上的服務器，可由學生根據(jù)項目需要自主安裝和支配使用，條件不足時，可通過Vmware等虛擬技術構建多服務器OS系統(tǒng)，條件允許時，可通過添置多臺物理硬件構建服務器集群環(huán)境。實驗組/桌上的路由器/交換機設備，可供在相關課程中進行網(wǎng)絡設備配置、IOS系統(tǒng)操作等課內實驗項目、課程設計或畢業(yè)設計題目以及認證培訓項目中使用。在數(shù)量上仍不足的，亦可通過在PC機上安裝模擬器軟件的方式，開展設備配置類實驗和學生研究型課題;條件允許時，還可支持遠程開放式實驗，即通過遠程登錄方式連接至設備進行IOS系統(tǒng)的配置。DMZ區(qū)的服務器群還可為各門專業(yè)課程的教學提供基礎性的公共資源存儲與共享，或者作為實驗室的網(wǎng)管或安全方面的基礎設施，例如提供給網(wǎng)絡管理、信息安全等課程作攻擊用的靶機實例。每實驗組即每張桌面上的設備連接拓撲可采用圖3所示的邏輯設計，具體到實際的物理環(huán)境中，可視環(huán)境因素合理進行布局調整和擺放。
3網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室后期建設與管理芻議
3．1實驗教學體系的建設實驗教學在培養(yǎng)學生實際動手能力方面所具有的獨特作用與優(yōu)勢，要求我們在實驗內容設計、實驗教學方法改革、實驗教學體系完善等內涵建設上要下大力氣、花真功夫。一方面，要認真研究如何對實驗內容進行系統(tǒng)地優(yōu)化組合，把培養(yǎng)目標真正融入到實驗課程和實驗項目中;另一方面，要積極探索對實驗教學方法與教學手段的改革和實踐，積極尋求能夠真正突出學生在實踐中進行自主性和創(chuàng)新性活動的主體地位的解決之道，盡量使學生能夠較早地接觸網(wǎng)絡工程和技術實現(xiàn)過程中的實際問題，并較早地參與初步的科學研究和創(chuàng)新活動。在此基礎上，研究建立多層次、一體化、開放式的實驗教學新體系，將系統(tǒng)訓練、技能培養(yǎng)和開放實驗相結合，把單純?yōu)檎n程實驗教學服務的實驗室轉化為立體化的教學資源和能夠為多元目標服務的實驗條件，提高實驗室建成后的功效。基于這一理念，筆者所在的教研室全體成員不僅針對新建的實驗室進行了課內實驗項目的再設計，而且整合了各門相關課程的配套課程設計和畢業(yè)設計課題等工作的需求，使新建實驗室可統(tǒng)一支持下述8大類課題型的實踐項目活動的開展:①網(wǎng)絡工程項目規(guī)劃/方案設計類題目②網(wǎng)絡互聯(lián)設備配置實現(xiàn)類題目③應用服務配置實現(xiàn)類題目④基于套接字編程的數(shù)據(jù)通信傳輸類題目⑤Web站點開發(fā)設計類題目⑥網(wǎng)絡互聯(lián)設備的協(xié)議仿真/算法實現(xiàn)類題目⑦網(wǎng)絡管理及信息安全編程類題目⑧學生自擬的網(wǎng)絡方向研究探索類題目3．2實驗室管理規(guī)范的建設通常，一個專業(yè)實驗室的建設需要分階段實施，首先實現(xiàn)階段性的目標。如在基礎建設階段，需要完成必備設備的購置、安裝、調試，開出相應的實驗項目，實現(xiàn)能夠初步為專業(yè)方向的一系列課程提供實驗教學服務;在第二步的規(guī)范性建設階段，通過實驗室的系列化規(guī)范管理制度的建設，為師生提供符合規(guī)范的開放式實踐教學體系;在第三步的拓展性建設階段，則要充分綜合利用實驗室的條件和資源，變單純的實驗教學條件為立體化的、能夠為多元目標服務的多層次的一體化教學資源;而在第四步的穩(wěn)定運行階段，則需要新建實驗室在健全完善的管理制度下，發(fā)揮最大的功效和作用，為師生提供一個優(yōu)良的實驗教學和研究環(huán)境。因此，基于階段性建設、流程化管理的理念，實驗室的管理規(guī)范、制度建設亦不容忽視。［5］例如:如何安排設計實驗室的開放制度?有關實驗室日常運行維護方面的管理規(guī)定，實驗檔案記錄等等。
4結語
關鍵詞：無線Mesh網(wǎng)絡 安全隱患 防御
中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0189-02
無線Mesh網(wǎng)絡也就是無線網(wǎng)狀網(wǎng)，因為速率較高、容易組網(wǎng)和成本低廉的優(yōu)勢被大家熟悉和接受，被普遍應用于無線設備和互聯(lián)網(wǎng)的接入中。無線Mesh網(wǎng)絡最主要的意義，是能夠使任何網(wǎng)絡節(jié)點都具備接收和轉發(fā)數(shù)據(jù)的功能，并且能夠使每個節(jié)點都可以實現(xiàn)與一個或多個對等的節(jié)點直接進行通信。和無線局域網(wǎng)相比，無線Mesh網(wǎng)絡使用的是多跳機制，這就意味著用戶要實現(xiàn)通信就必須通過較多數(shù)量的節(jié)點，這在一定程度上大大增加了無線Mesh網(wǎng)絡的安全隱患。隨著無線Mesh網(wǎng)絡越來越廣泛地被應用，其安全問題已經(jīng)成為了急需研究的話題。
1 無線Mesh網(wǎng)絡的結構特點
無線Mesh網(wǎng)絡有別于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡技術，其無線電通信網(wǎng)絡是由網(wǎng)狀的拓撲射頻節(jié)點組成的。無線Mesh網(wǎng)絡所包含的節(jié)點可以分為三類，分別是客戶端、路由以及網(wǎng)關。其客戶端節(jié)點可以是傳統(tǒng)筆記本電腦，也可以是手機、ipad等無線設備，路由節(jié)點則利用自身組織或者預先配置的方式形成骨干網(wǎng)絡，為客戶端提供無線接口，網(wǎng)關節(jié)點則提供到網(wǎng)絡的訪問。由于無線Mesh網(wǎng)絡的通信網(wǎng)絡結構特點，能夠滿足當一個節(jié)點發(fā)生故障，其他剩余節(jié)點仍能夠直接或間接實現(xiàn)相互通信的要求，因此是一種比較可靠的數(shù)據(jù)通信方式。
2 無線Mesh網(wǎng)絡潛在的安全問題
無線Mesh網(wǎng)絡的結構特點使得其除了面臨傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡安全的風險外，還面臨著其他特殊的安全隱患：
2.1 無線傳輸?shù)拈_放性使其安全面臨更大挑戰(zhàn)
通常情況下，要對有線網(wǎng)絡發(fā)起供給需要依賴于對物理通道的監(jiān)聽或以流量注入的方式發(fā)起攻擊。而無線網(wǎng)絡由于其開放性特點，使得黑客可以通過竊聽無線鏈路的信號、接收覆蓋范圍的節(jié)點發(fā)送的報文篡改數(shù)據(jù)等方式實現(xiàn)對網(wǎng)絡的供給，甚至可以直接發(fā)送無線干擾信號來對無線Mesh網(wǎng)絡造成破壞。
2.2 無線Mesh網(wǎng)絡認證的分散性使其更加容易受到攻擊
與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡不同，無線Mesh網(wǎng)絡缺少控制中心這樣的節(jié)點，導致對其進行安全管理變得困難。又由于其特殊的拓撲結構，使得網(wǎng)絡中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳送變得不穩(wěn)定，已有的安全措施難以直接應用，安全認證變得困難重重。
2.3 無線Mesh網(wǎng)絡終端節(jié)點的兩重身份加大其安全威脅
在無線Mesh網(wǎng)絡中，非常特殊的一點在于其終端節(jié)點同時承擔著主機和路由器的角色因而既需要運行相關聯(lián)的應用程序，又需要遵守路由協(xié)議運轉。如果網(wǎng)絡內部的節(jié)點要實現(xiàn)與網(wǎng)絡外部節(jié)點的通信，就必須依靠終端網(wǎng)絡節(jié)點的多跳機制參與，這意味著如果任何一個有多條通信鏈經(jīng)過的節(jié)點受到攻擊，都有可能給整個網(wǎng)絡的安全造成影響。
2.4 無線Mesh網(wǎng)絡獨特的路由機制給網(wǎng)絡攻擊提供更多機會
無線Mesh網(wǎng)絡的路由節(jié)點運行原理是多跳動態(tài)機制。攻擊者可以利用路由器的這一特點進行錯誤路由信息的傳播，整個網(wǎng)絡系統(tǒng)有可能因此陷入停運狀態(tài)。路由節(jié)點的這一特質也使得DOS攻擊手段變得多樣化，通過虛假路由信息進行欺騙，實現(xiàn)蟲洞等形式的攻擊，更加隱蔽和防不慎防。
3 無線Mesh網(wǎng)絡常見的安全攻擊手段
有線網(wǎng)絡的攻擊手段仍可能對無線Mesh網(wǎng)絡造成威脅。同時，由于無線Mesh網(wǎng)絡的特殊性，使其還將面臨更多的威脅。總的來說，針對無線Mesh網(wǎng)絡的攻擊可能由網(wǎng)絡外部的惡意節(jié)點發(fā)起，也可能由內部的被侵入的節(jié)點進行，手段比較多樣，且一些手法具有很強的隱蔽性，應該引起高度的重視。
3.1 竊聽
竊聽是一種比較傳統(tǒng)的攻擊方式，通常是其他網(wǎng)絡攻擊的基礎，在有線網(wǎng)絡時代已經(jīng)存在，通過竊取流經(jīng)網(wǎng)絡的計算機信號實現(xiàn)對網(wǎng)絡傳輸流的截取，對用戶的信息隱私造成威脅。由于無線網(wǎng)絡是以無線電為載體進行的，介質具有公開向，理論上說流經(jīng)無線通信的每一個信息對于竊聽者都是可見的。如果用戶的數(shù)據(jù)沒有進行加密，竊聽者將非常容易地獲取到想要獲得的明文，再通過報文解析獲取信息。
3.2 DDoS進攻
DDoS是中文“分布式拒絕服務”的英文縮寫，其攻擊主要以干擾正常網(wǎng)絡通信，占用正常網(wǎng)絡帶寬為手段，以實現(xiàn)影響用戶網(wǎng)絡正常使用或導致一些節(jié)點對某種服務無法正常訪問。與傳統(tǒng)DoS不同，DDoS的攻擊更多是通過向目標主機傳輸大量的垃圾數(shù)據(jù)，造成其通信堵塞或服務器不堪重負，從而實現(xiàn)拒絕服務的目的，用戶對網(wǎng)內資源的正常訪問受到嚴重影響。
3.3 中間人進攻
數(shù)據(jù)要實現(xiàn)通信必須在至少兩個節(jié)點之間傳輸，中間人進攻就是在兩個合法節(jié)點之間，利用一定手段對節(jié)點雙方以欺騙的方式獲取通信內容。對于底層的無線Mesh網(wǎng)絡，這種以中間人的身份進行的進攻是非常突出和致命的。中間人進攻對于無線Mesh網(wǎng)絡的各個傳輸線路都可能造成嚴重的危害。攻擊者可以通過這種欺騙手段獲得累積的明文甚至加密文件，在此基礎上進行分析，就可能對網(wǎng)絡密匙實現(xiàn)破解。
3.4 路由節(jié)點進攻
路由機制的實現(xiàn)需要內部節(jié)點的相互合作。如果內部節(jié)點被利用改造成惡意節(jié)點，就可能向其他節(jié)點發(fā)送虛假信息，或者偽造其他節(jié)點的路由信息，對整個網(wǎng)絡系統(tǒng)造成嚴重破壞。由路由節(jié)點發(fā)起的進攻具有很大的隱蔽性，在爆發(fā)前通常難以被發(fā)現(xiàn)，引起破壞性非常大。目前針對無線Mesh網(wǎng)絡路由機制的進攻主要通過以下幾種方法：
（1）黑洞。黑洞攻擊是通過惡意節(jié)點對外偽裝具有最短路勁，欺騙其他節(jié)點與其建立路由連接。在連接建立之后，惡意節(jié)點將利用竊聽或者吞噬需要轉發(fā)的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)分組丟失的拒絕服務。
（2）蟲洞。蟲洞攻擊的原理是通過兩個處于同一網(wǎng)絡但位置不同的惡意節(jié)點之間繞路信息的交換，導致通過惡意節(jié)點的跳躍數(shù)的減少，以此換取獲得路權機會的增加。這種攻擊可能導致路由擾，正常的通信無法進行。
（3）篡改數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)的篡改通常很難被檢測。這種攻擊是由惡意節(jié)點在報文上動手腳，修改報文的內容，從而造成該報文在目標節(jié)點上的認證失敗，或者使攻擊者獲得需要信息。
（4）自私節(jié)點。自私節(jié)點是指在整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中為了盡可能地滿足本節(jié)點的需求，而拒絕為其他節(jié)點提供中繼服務的節(jié)點。如果攻擊者制造出大量的自私節(jié)點，就可能造成網(wǎng)絡系統(tǒng)較大面積的停止運行。
（5）女巫攻擊。這種策略是指一個惡意節(jié)點使用一個物理設備但是卻偽造了多個身份，造成一定的迷惑性，使得路由協(xié)議的運行受到干擾，網(wǎng)絡資源的分配也可能出現(xiàn)問他，從而影響系統(tǒng)的正常運行。
4 無線Mesh網(wǎng)絡的安全防御
針對上述無線Mesh網(wǎng)絡面臨的安全問他，可以采取適當?shù)拇胧┻M行防護，最大程度降低破壞的發(fā)生，保障系統(tǒng)的相對安全。
4.1 針對竊聽的防范措施
從竊聽攻擊的發(fā)動原理可以看出，無線Mesh網(wǎng)絡的竊聽風險主要是由于無線介質的開放性造成的，其防御也是利用這一原理，盡量減少其開放性帶來的威脅。一方面，可以利用定向天線技術和擴頻技術等手段，減少惡意破壞者接收到完整信號的幾率。另一方面，采取數(shù)據(jù)加密，保證節(jié)點的認證和路由信息都受到網(wǎng)絡密鑰的支撐。
4.2 DDoS攻擊的防范措施
如果網(wǎng)絡節(jié)點已經(jīng)受到了DDoS攻擊，再進行防御產(chǎn)生的效果是不盡如人意的。因為當意識到有大量垃圾數(shù)據(jù)向其傳輸?shù)臅r候，網(wǎng)絡很可能已經(jīng)因為通信量超過負荷而陷入癱瘓。此時只有及時進行相關檢查進行抵抗。第一，是盡力找出進攻的發(fā)源，及時關閉相關設備。第二，是查處攻擊經(jīng)過的路由，再有針對性的進行屏蔽。由于DDoS攻擊通常是惡意的網(wǎng)絡擁堵，并非傳統(tǒng)意義上端口到端口的擁堵，因此單獨節(jié)點上的有效防范難以實現(xiàn)，需要通過路由來解決。一個比較可行的方法是在每個節(jié)點上加入檢測攻擊，或者選擇分組丟失功能。另外使用資源調節(jié)器也可以對資源耗盡類型的DDoS攻擊達到比較好的防范目的。
4.3 中間人攻擊的防范措施
中間人攻擊之所以能夠成功，關鍵原因是任何一個無線Mesh網(wǎng)的節(jié)點都被允許既是申請者同時又是認證者。利用這一原理，運用身份簽名技術，采取挑戰(zhàn)簽名及以及驗證的方法實現(xiàn)雙向認證，能夠較好地防御中間人攻擊這一手段。具體來說，當每一個節(jié)點新加入到整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中時，必須向其相鄰的節(jié)點發(fā)出認證，通過認證的節(jié)點蔡有資格進入。這就使得節(jié)點只具備一種身份，新加入的節(jié)點為申請者，而其相鄰的節(jié)點則成為認證者。
4.4 路由攻擊的防范措施
（1）黑洞攻擊的防范。要預防黑洞攻擊的發(fā)生，最可靠的辦法是找出黑洞節(jié)點。使用者可以利用對無線網(wǎng)絡進行監(jiān)聽的方法來實現(xiàn)對黑洞節(jié)點的檢測和排查。監(jiān)聽的原理如下：由于無線信號的傳播是全向的，當源節(jié)點向非目的節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)分組的時候，非目的節(jié)點會根據(jù)路由信息轉發(fā)這一數(shù)據(jù)分組，其他節(jié)點包括源節(jié)點在內，都肯定能夠收到來自非目的節(jié)點轉發(fā)的這一數(shù)據(jù)分組，從而可以由源節(jié)點對非目的節(jié)點轉發(fā)的數(shù)據(jù)分組的數(shù)量進行檢測，以此作為依據(jù)判斷非目的節(jié)點為黑洞節(jié)點的可能性大小。
（2）蟲洞攻擊的防范。針對蟲洞攻擊當前已經(jīng)有了一些比較成熟的防范。比較常使用的是地理束縛和時間束縛、計算鄰居數(shù)目分布以及基于鄰居信任的評估。
（3）數(shù)據(jù)篡改的防范。目前對于數(shù)據(jù)篡改類的網(wǎng)絡攻擊，比較常用的方法是對路由信息進行加密以及采用數(shù)字簽名的方法。為了避免被惡意俘獲的節(jié)點利用路由進行網(wǎng)絡攻擊，用戶應該定期和非定期地對路由表以及選擇方式進行更新，確保正確的路由選擇。
（4）自私節(jié)點攻擊的防范。自私節(jié)點攻擊的防范可以通過對自私節(jié)點的排查和檢測進行方法。目前比較流行的檢測方法有基于上下文感知的排查法、中心極限定理（CLT）檢測算法以及基于滑動窗口的殘差閡值測算法等。
（5）女巫攻擊的防范。如果能夠對節(jié)點的身份進行有效的識別和檢測，女巫攻擊就能夠得到有效的防范。其檢測的標準時能夠確保每個節(jié)點有效并且只具備一個物理身份。當前比較流行的方法有網(wǎng)絡密鑰預分配和節(jié)點定位等。
隨著無線Mesh網(wǎng)絡的應用和推廣，其面臨的安全隱患引起人們越來越多的關注，針對無線Mesh網(wǎng)絡進行的攻擊也更加多樣，其中一些具有很強的隱蔽性，能夠對整個網(wǎng)絡系統(tǒng)造成較大的破壞。本文在簡單介紹無線Mesh網(wǎng)絡特性的基礎上，主要針對其存在的安全隱患進行分析。介紹了幾種主要的攻擊手段，并提供了相應的防御方法。這些方法能夠比較有針對性地防范一種或幾種攻擊，但從長遠來看，要真正打破無線Mesh網(wǎng)絡的安全瓶頸，還是應該從無線Mesh網(wǎng)絡的網(wǎng)絡協(xié)議入手，構建安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡框架結構，從根源上堵塞安全漏洞。
參考文獻
[1]郭淵博，楊奎武，張暢.無線局域網(wǎng)安全：設計與實現(xiàn)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2010.
[2]劉振華.無線Mesh網(wǎng)絡安全機制研究.中國科學技術大學博士學位論文，2011.
關鍵詞：遠程控制 多線程 客戶端
中圖分類號：G724 文獻標識碼：A
從我國遠程教育發(fā)展的歷史來看，隨著CERNET等計算機網(wǎng)絡技術和衛(wèi)星數(shù)字壓縮技術的發(fā)展和普及，計算機遠程教育作為一種全新的教育方式，正在被廣大教育工作者所認識，它以其巨大的潛能，豐富著現(xiàn)行教育的內容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質教育起著非常重要的作用。
一、發(fā)展計算機遠程教育，有利于促進高職院校明確培養(yǎng)目標
目前，我國教育的發(fā)展模式正在由外延式向內涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內涵式發(fā)展注重質量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉移到提高質量上來。
計算機遠程教育的應用給高職院校課程設置和教學內容帶來明顯變化，而課程設置和教學內容的改革是相應的教學模式改革的基礎。這些變化對于實現(xiàn)教學目標的改革產(chǎn)生一定的影響。利用計算機遠程教育之后，課程設置更加靈活、更加多樣化。學生完全可以根據(jù)自己正在或即將從事的職業(yè)選擇學習內容，自主能力大大加強，這使得高職院校在課程設置和教學計劃方面具有更多的實用性和多樣性。計算機遠程教育本身開放性的特點完全可以滿足這種教學形式。因此，大力發(fā)展計算機遠程教育，有利于這種教學目標的實現(xiàn)。
二、發(fā)展計算機遠程教育，有利于推動高職院校課程體系改革
高職院校的培養(yǎng)目標決定了高職教育的重點是培養(yǎng)學生的實踐能力，其教學內容與課程體系強調的也應當是在掌握理論知識的基礎上為技術應用能力的培養(yǎng)積極做準備。因此高職院校的教學內容與課程體系應當擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛，建立以實踐為基礎的教育體系，即從職業(yè)能力入手，改革單一的學科型課程模式，以職業(yè)能力為本位來開發(fā)課程，并將學生綜合職業(yè)能力和全面素質的培養(yǎng)系統(tǒng)地貫穿于教學過程的始終。
學生掌握知識，是發(fā)展其能力的基礎。我們強調能力培養(yǎng)并不是忽視掌握基礎理論的必要性，而是要在掌握基礎理論的基礎上及時更新知識結構，使得培養(yǎng)的學生與社會接軌，成為實用的職業(yè)技術人才。當今社會，新的科學理論和實用技術不斷地涌現(xiàn)，國內外一些新的政策法規(guī)、技術標準也不斷出臺。如果我們僅僅停留在幾年甚至是十幾年的統(tǒng)編教材上，很快就會過時。使用計算機遠程教育可以改善這種狀況，它能夠盡快地反映專業(yè)領域里的最新成果，建立起活的教材體系，因而它特別適宜新知識的傳授，適宜以各種方式來傳播完整的系統(tǒng)的專業(yè)知識。
三、發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高高職院校教師的專業(yè)素質
高職院校教師要想成為合格的計算機遠程教育教師，必須完成自身的角色轉變、學會合作、熟悉遠程教學規(guī)律以及擔當高強度的教學勞動等任務，這僅僅依靠一般的師范性職業(yè)訓練是不夠的。遠程教育的特點要求遠程教育教師要具有更高的專業(yè)化水平，具體表現(xiàn)在知識結構、專業(yè)技能和專業(yè)情感等方面。
四、發(fā)展計算機遠程教育，有利于推動高職院校教學模式的改革
深化教學模式改革是人才培養(yǎng)模式改革的核心，是計算機遠程教育的根本任務。改革過程中必須遵循“以學生為中心，以學生自主學習為主、教師導學為輔”的指導思想，[4]充分發(fā)揮學生主體地位和教師主導地位的作用，重點從三個方面推進教學模式改革。
積極改革教學組織形式，加強學生利用網(wǎng)絡資源開展自主學習和小組合作學習的自主性加強網(wǎng)上教學活動的組織與實施，積極開展網(wǎng)上實時與非實時相結合的教學活動，包括課件點播、在線答疑、網(wǎng)上考試等方式，積極開展教師與學生的網(wǎng)上交流，增強教師與學生之間的溝通，幫助學生完成學習任務。在此基礎上可以以課程為單位，組織必要的面授輔導。
深化課程教學方法改革教師在輔導中變傳統(tǒng)的灌輸式教學為引導式教學，注重對學生進行學習思路、學習方法的指導，向學生介紹課程的知識體系和重點難點，著重進行答疑解惑，增強教學的主導性。
按照培養(yǎng)應用型人才要求，切實加強實踐教學高職院校應逐步完善實踐環(huán)節(jié)的教學文件和管理制度，確定各專業(yè)下各門課程實踐教學的目的內容、組織形式、實施辦法、考核標準等；認真落實課程實驗、實習、課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)，積極開展專業(yè)實習活動，有效的提高學生的實際工作能力。多數(shù)學生可以在集中實踐環(huán)節(jié)中結合工作實際選題，在調查研究的基礎上完成畢業(yè)論文（畢業(yè)設計）。
五、發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高學生自主學習能力
建構主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓?皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質上是一種對環(huán)境的適應，智慧的適應是一種能動的適應。一定的刺激只有被主體同化于認知結構之中，主體才能作出反應。因此我們認為，教育過程是以學生為主體的。學生在教師的指導下，自主學習，主動構建自己的知識體系，從而獲得充分的發(fā)展。
在計算機遠程教育環(huán)境下，學生按照教師事先設計好的教育資源進行學習，然后同化、加入到原有的知識結構中去。在學習的過程中，學生會經(jīng)常提出問題，教師可以根據(jù)學生的不同實際情況進行有針對性的指導，這種學習過程往往能夠激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習情緒處于最佳狀態(tài)，極大地調動學生渴求知識，探索究竟的主觀能動性，從而提高學生的自主學習能力，這一過程就是建構主義理論所說的知識的建構過程。
綜上所述 發(fā)展計算機遠程教育，探求新的職業(yè)教育模式，能夠進一步提高高職院校的教學效果和教學效益，為社會主義建設事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技術人才。
（作者單位：湖北工業(yè)大學 計算機學院）
參考文獻：
[1]邢曉春，王海竹.對遠程教育教師專業(yè)化的思考.現(xiàn)代遠距離教育，2005.
關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);計算機遠程教育;建構主義
隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，新的軟件、硬件和新的數(shù)據(jù)通信界面逐漸從觀念上改變了人們獲取信息的方式，并有力地支持了電子信息服務和大眾信息媒體的傳播。同時，互聯(lián)網(wǎng)匯集了各種各樣的網(wǎng)絡資源和交互式多媒體信息，它的多平臺交互和多媒體功能為遠程教育提供了新的教學環(huán)境和教學手段。目前，許多國家已相繼建成了自己的遠程教育網(wǎng)絡，使人們在全球范圍內通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息交流，資源共享，科技合作和遠程學習，從而促進了國家的科研和教育事業(yè)的飛速發(fā)展。[1]
從我國遠程教育發(fā)展的歷史來看，隨著CERNET等計算機網(wǎng)絡技術和衛(wèi)星數(shù)字壓縮技術的發(fā)展和普及，計算機遠程教育作為一種全新的教育方式，正在被廣大教育工作者所認識，它以其巨大的潛能，豐富著現(xiàn)行教育的內容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質教育起著非常重要的作用。因此，現(xiàn)行的職業(yè)教育必須充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術，根據(jù)新的網(wǎng)絡教育環(huán)境特點，建立起相應的新的教學管理模式。本文擬從計算機遠程教育的本質分析入手，結合高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標等方面，來揭示計算機遠程教育在職業(yè)教育中的重要作用，從而加深對計算機遠程教育的理解，增強使用網(wǎng)絡進行教學的自覺性和主動性，以培養(yǎng)優(yōu)秀的教師與合格的技術人才。
發(fā)展計算機遠程教育，有利于
促進高職院校明確培養(yǎng)目標
目前，我國教育的發(fā)展模式正在由外延式向內涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內涵式發(fā)展注重質量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉移到提高質量上來。高職院校培養(yǎng)的學生大部分不是從事理論研究工作，而是適應地方需要的高等職業(yè)技術人才。所以高職院校的培養(yǎng)目標應當定位于學生在具有基本的專業(yè)理論知識基礎上，重點掌握從事本專業(yè)領域實際工作的基本能力和技能。
計算機遠程教育的應用給高職院校課程設置和教學內容帶來明顯變化，而課程設置和教學內容的改革是相應的教學模式改革的基礎。這些變化對于實現(xiàn)教學目標的改革產(chǎn)生一定的影響。利用計算機遠程教育之后，課程設置更加靈活、更加多樣化。學生完全可以根據(jù)自己正在或即將從事的職業(yè)選擇學習內容，自主能力大大加強，這使得高職院校在課程設置和教學計劃方面具有更多的實用性和多樣性。比如高職院校可以采用更適合學生職業(yè)發(fā)展需要的多種教學計劃、較多的選修課程，使得學生能夠最大限度地自主選擇學習內容，培養(yǎng)學生的自主和創(chuàng)新精神，處理好知識和技能的關系。計算機遠程教育本身開放性的特點完全可以滿足這種教學形式。因此，大力發(fā)展計算機遠程教育，有利于這種教學目標的實現(xiàn)。
發(fā)展計算機遠程教育，有利于
推動高職院校課程體系改革
高職院校的培養(yǎng)目標決定了高職教育的重點是培養(yǎng)學生的實踐能力，其教學內容與課程體系強調的也應當是在掌握理論知識的基礎上為技術應用能力的培養(yǎng)積極做準備。因此高職院校的教學內容與課程體系應當擺脫學科系統(tǒng)性、完整性的束縛，建立以實踐為基礎的教育體系，即從職業(yè)能力入手，改革單一的學科型課程模式，以職業(yè)能力為本位來開發(fā)課程，并將學生綜合職業(yè)能力和全面素質的培養(yǎng)系統(tǒng)地貫穿于教學過程的始終。[2]
學生掌握知識，是發(fā)展其能力的基礎。我們強調能力培養(yǎng)并不是忽視掌握基礎理論的必要性，而是要在掌握基礎理論的基礎上及時更新知識結構，使得培養(yǎng)的學生與社會接軌，成為實用的職業(yè)技術人才。當今社會，新的科學理論和實用技術不斷地涌現(xiàn)，國內外一些新的政策法規(guī)、技術標準也不斷出臺。如果我們僅僅停留在幾年甚至是十幾年的統(tǒng)編教材上，很快就會過時。使用計算機遠程教育可以改善這種狀況，它能夠盡快地反映專業(yè)領域里的最新成果，建立起活的教材體系，因而它特別適宜新知識的傳授，適宜以各種方式來傳播完整的系統(tǒng)的專業(yè)知識。
發(fā)展計算機遠程教育，有利于
提高高職院校教師的專業(yè)素質
高職院校教師要想成為合格的計算機遠程教育教師，必須完成自身的角色轉變、學會合作、熟悉遠程教學規(guī)律以及擔當高強度的教學勞動等任務，這僅僅依靠一般的師范性職業(yè)訓練是不夠的。[3]遠程教育的特點要求遠程教育教師要具有更高的專業(yè)化水平，具體表現(xiàn)在知識結構、專業(yè)技能和專業(yè)情感等方面。要在以上三個方面體現(xiàn)遠程教育教師的專業(yè)化，就必須采取以下措施：
重視遠程教育教師的專業(yè)發(fā)展在遠程教育中，人們更多的是強調學生的中心地位，更多地關注教與學這對主要矛盾，而教師的發(fā)展卻往往被忽略了。因此，高職院校遠程教育機構應當借鑒以人為本的管理理念，將教師的發(fā)展列為重要議事日程。通過各種方式鼓勵、支持教師的在職培訓與繼續(xù)教育，最終使遠程教育機構成為遠程教師專業(yè)發(fā)展的基地。
重視遠程教育教師的校內培訓校內培訓是指在教育專家指導下，以教師任職學校為基本培訓單位，以提高教師教育教學能力為主要目標，通過教育教學等教育科研活動來培訓全體教師的一種整體性繼續(xù)教育形式。與傳統(tǒng)的教育培訓相比，校內培訓具有多項優(yōu)勢：首先，培訓的目標非常明確，直接按照教師和學校的具體要求進行，解決的是具體的實際難題。其次，培訓的形式靈活多樣，且能最大限度地調動參訓教師的積極主動性。校內培訓所具備的這些優(yōu)勢與遠程教育教師專業(yè)化過程中的培訓需求非常吻合重視遠程教育教師的終身教育模式有關研究表明，教師從事本職工作超過五年如果不及時更新自身的知識結構，就會出現(xiàn)一種職業(yè)水平脫節(jié)現(xiàn)象，這就需要教師不斷地接受培訓，努力掌握新的教育理念和先進的教學方法，使其在教學理念、教學技能和知識結構等方面得到全方位發(fā)展。遠程教學過程由于現(xiàn)代信息技術的介入，使得教師職業(yè)知識老化的周期大大縮短。因此，遠程教育教師在任職前接受的職業(yè)訓練已遠遠不適應當前教學的實際需求，對教師的培訓應當納入終身教育體系中來，定期的對教師進行教學理論、教育技術等方面的培訓，實現(xiàn)教師培訓的連貫性，使教師教育貫穿其整個遠程教育生涯。
發(fā)展計算機遠程教育，有利于
推動高職院校教學模式的改革
深化教學模式改革是人才培養(yǎng)模式改革的核心，是計算機遠程教育的根本任務。改革過程中必須遵循“以學生為中心，以學生自主學習為主、教師導學為輔”的指導思想，[4]充分發(fā)揮學生主體地位和教師主導地位的作用，重點從三個方面推進教學模式改革。
積極改革教學組織形式，加強學生利用網(wǎng)絡資源開展自主學習和小組合作學習的自主性加強網(wǎng)上教學活動的組織與實施，積極開展網(wǎng)上實時與非實時相結合的教學活動，包括課件點播、在線答疑、網(wǎng)上考試等方式，積極開展教師與學生的網(wǎng)上交流，增強教師與學生之間的溝通，幫助學生完成學習任務。在此基礎上可以以課程為單位，組織必要的面授輔導。
深化課程教學方法改革教師在輔導中變傳統(tǒng)的灌輸式教學為引導式教學，注重對學生進行學習思路、學習方法的指導，向學生介紹課程的知識體系和重點難點，著重進行答疑解惑，增強教學的主導性。
按照培養(yǎng)應用型人才要求，切實加強實踐教學高職院校應逐步完善實踐環(huán)節(jié)的教學文件和管理制度，確定各專業(yè)下各門課程實踐教學的目的內容、組織形式、實施辦法、考核標準等；認真落實課程實驗、實習、課程設計等實踐教學環(huán)節(jié)，積極開展專業(yè)實習活動，有效的提高學生的實際工作能力。多數(shù)學生可以在集中實踐環(huán)節(jié)中結合工作實際選題，在調查研究的基礎上完成畢業(yè)論文（畢業(yè)設計）。
發(fā)展計算機遠程教育，有利于提高學生自主學習能力
建構主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓·皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質上是一種對環(huán)境的適應，智慧的適應是一種能動的適應。一定的刺激只有被主體同化于認知結構之中，主體才能作出反應。[5]因此我們認為，教育過程是以學生為主體的。學生在教師的指導下，自主學習，主動構建自己的知識體系，從而獲得充分的發(fā)展。在教學中，教師是指導者、輔助者、協(xié)作者，學生才是教育過程中真正的主體，所有教育活動都必須圍繞學生這個中心進行。學生獲取知識的過程是學生在一定的環(huán)境下，通過教師的指導、教師與學生、學生與學生之間合作、交流，利用必要的學習資源，通過意義建構的方式獲得的。學生在學習過程中的主動探索、思考和建構離不開教師事先所做的教學設計，更離不開合作學習過程中教師的引導。
在計算機遠程教育環(huán)境下，學生按照教師事先設計好的教育資源進行學習，然后同化、加入到原有的知識結構中去。在學習的過程中，學生會經(jīng)常提出問題，教師可以根據(jù)學生的不同實際情況進行有針對性的指導，這種學習過程往往能夠激發(fā)學生的學習興趣，使學生的學習情緒處于最佳狀態(tài)，極大地調動學生渴求知識，探索究竟的主觀能動性，從而提高學生的自主學習能力，這一過程就是建構主義理論所說的知識的建構過程。
綜上所述，發(fā)展計算機遠程教育，探求新的職業(yè)教育模式，能夠進一步提高高職院校的教學效果和教學效益，為社會主義建設事業(yè)培養(yǎng)出更多更好的職業(yè)技術人才。
參考文獻：
[1]祝義，楊清海.基于Internet的計算機遠程教學系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].沙洋師范高等專科學校學報，2003，（5）.
[2]林若紅.論高等職業(yè)教育與現(xiàn)代遠程教育的互動[J].職業(yè)技術教育，2002，（19）.
[3]邢曉春，王海竹.對遠程教育教師專業(yè)化的思考[J].現(xiàn)代遠距離教育，2005，（4）.
關鍵詞：非計算機專業(yè)；計算機網(wǎng)絡課程教學
中圖分類號：TP393-4
現(xiàn)在，是信息大爆炸的社會，電腦對于每個人生活工作學習都是非常重要的，兒大學生就業(yè)也要求一定的計算機的水平，因而這也是幾乎所有高校都加大了對學生們計算機普及的力度。
當下，不是專門學習計算機專業(yè)的學生們的相關計算機課程收到了教育部門的高度重視。而計算機這門學科并不是單一的基礎學科，而是綜合了數(shù)學英語等很多其他學科的知識，具有一定的技術性和綜合性。對于剛接觸的人來熟偶是比較復雜和困難的，這也就加大了老師教學的難度。
以下部分就是在我自己的教育教學生涯中提煉出的一些教學經(jīng)驗，希望能夠幫助學生解決計算機的學習問題。
1 教學過程中常見的問題
1.1 教材選擇不合理
當下，相關電腦的書籍數(shù)量和大但是很難找到一本合適的作為教材的書。
（1）計算機網(wǎng)絡結合了多門基礎學科的知識，注重操作性，而且信息更迭特別迅速，已成書籍出版出來的東西往往都被淘汰掉了，已經(jīng)有新的軟件來代替了。
（2）而作為一門工具性的學科，各行各業(yè)都需要它，但是對于不同的行業(yè)要求所學的知識是不同的，比如在媒體工作的，一般要學習一些平面設計相關的軟件；而搞建筑或是工廠里面的，則需要一些畫圖的軟件學習。因此結合不同的行業(yè)有不同的領域的計算機的相關型軟件需要掌握。
1.2 教學內容理論性太強
目前，我們對現(xiàn)在學校里面所用的專業(yè)計算機書來統(tǒng)計表示，很多學生表示其書籍編寫的特別深奧，很多術語在初次接觸過程中和晦澀難懂，這也是很大的弊病存在。枯燥的理論知識，很多學生都很難接受。
1.3 學生沒有動手實踐的機會
這是一門操作性很強的課程，在一些初高中的學校，很多學生沒辦法用很長的時間來進行操作練習，很多學校經(jīng)費有限購置的電腦數(shù)量有限，這就也大大限制了學生們操作的機會。很多學生對于年鬧得了解還停留在理論知識的被送上，這就失去電腦教學的意義。
2 科學設置教學內容
2.1 不同專業(yè)要有所區(qū)別
當前，就調查顯示，大部分專業(yè)的課程中都包含有相關軟件的學習。例如，園林專業(yè)的同學就學習了一些平面設計的軟件。
2.2 內容要循序漸進
但是一方面，不是主修計算機專業(yè)的學生們來說，知識學習了個別軟件的操作，而并不能系統(tǒng)的了解計算機的構成發(fā)展等等深層次的知識。直接就會跳躍到其他部分的學習。
據(jù)我多年的教學經(jīng)驗總結，很多學生連基本的計算機的維修，護理都不是很懂。因此在開設電腦課程的時候就要從這些平時學生們總能夠遇到的麻煩入手，來引入對于計算機的認識和學習，這樣既能夠普及常識性的知識，還能夠激發(fā)大家的興趣，讓他們意識到計算機在人們生活中充當?shù)闹匾巧?/p>
2.3 理論與實踐相結合
計算機這門課程是十分注重操作的，因此要同學們上機練習是非常重要的，在上機練習的時候要訓練他們動手的能力。對此的要有一些注意的問題：
首先，要有好的計算機的機房。教育部門要保證各大高校的機房條件，要配備當下主流的機器設備，安裝上相關的各款最近軟件供學生們使用。其次對計算機機房的管理要注重，要注意防塵等保護措施，還要定期的檢修。
其次，要有適合學生們專業(yè)的軟件學習，要有相關的專業(yè)老師，相關教育人員要做好課程的安排和設計，保證學生們都能夠進行上機操作，并且掌握一定的技能。
3 培養(yǎng)學生的學習興趣
激發(fā)學生們的學習熱情是很有必要的，計算機的學習也是這樣，在上課是要抓住學生們的喜好，從他們關注的問題入手。例如，在學習一款新的軟件時候，要先和同學們介紹這款軟件的實際應用，并且做出一定的相關軟件的設計成品，跳出精品來展示，在以后的課程進行中，就能夠結合實例來傳授給學生們相關的理論知識。這樣吸引學生們的興趣，就能夠提高學習熱情。下面是我在教學生中的真實經(jīng)歷：
有一次，在傳授數(shù)據(jù)通信的相關理論時，這些東西是非常枯燥的，很多學生都很排斥沒有興趣聽。可是我就會選擇和生活關系密切的例子入手來講解。
再比如，在講到網(wǎng)絡設備結構等問題的時候，就結合同學們日常遇到的問題，比如買路由器，什么樣的狀況要用哪種，如何安裝。再比如說，自己所用的手機怎么樣才能升級到一個更好的程序或者系統(tǒng)，怎么樣的設置才能保證路由器的安全等等，這樣學生們就在自己感興趣的問題中學到了相關的理論知識。
如何把自己所學的理論運用到實際中去，并能馬上得到應用，這是學生們最感興趣的，在學習一項很復雜的理論體系之后，能組織學生們就此實踐并作出一定的展示這給學生們很大的興趣。
4 促進學生主動學習
就目前的情況來看，學習其他專業(yè)的大學生們在大學一般都會有一臺筆記本電腦，然而他們除了用它打電子游戲，聊天，看電視劇逛淘寶等就沒有其他的用處了，而這些休閑都非常浪費時間，很多女孩子把時間消耗在長篇的韓劇上，男生們則浪費在網(wǎng)游上，很大一部分學生還沉迷于網(wǎng)絡，筆記本就相當于大學生們的一個玩具，離開它就會覺得很無聊，很多人逃課還去玩網(wǎng)絡游戲，大家的生活也被他打亂了，戶外活動也少了。因此，學會合理地使用計算機是非常有必要的。大學的計算機課程的設置就是要引導學生們認識到這一點。運用網(wǎng)絡帶來的信息便利，篩選信息，學習與自己專業(yè)相關的軟件，是很有必要的。
首先，很多學生連最基本的計算機的軟件使用都不會。計算機出現(xiàn)一點故障就驚慌失措不知如何是好。那么就要求學生們從最基本的硬件的識別開始學習，電腦是什么系統(tǒng)的，什么配置的，有多少種，哪種都分別有什么優(yōu)勢要了解。還要學會安裝和更換著寫系統(tǒng)。我的很多學生對戲也是非常有興趣的，他們用從前他們玩網(wǎng)絡游戲的時間去鉆研這些基本的電腦維修處常做的工作，一方面，筆記本在出現(xiàn)任何問題可以自己解決而不用跑去服務部修理，一方面還學懂了知識，沒有把時間浪費在游戲上面，好處是多多的。
其次，很多學生連辦公軟件都不會使用，在畢業(yè)找工作或者實習的時候要提交簡歷，大部分同學都要去找相關的人員去幫忙，而其實這些通過短暫的學習是可以自己掌握的，學會了就可以做出自己想要的滿意的漂亮的簡歷了。還有畢業(yè)論文的排版，是使用word來進行排版的，一些相關腳本等需要按要求來制作，這些都是經(jīng)過短暫的學習就能夠掌握的。還有一款軟件是非常基礎也時常用的，我的學生們非常喜歡學習，就是Photoshop，而這些軟件學習過后，可以制作海報宣傳單，把照片ps出想要的效果等等，以后到公司去工作也是需要掌握的一個技術。同學們有興趣了就不會再把時間浪費到無用的游戲上面。
最后，講完家庭影院布線的課程，很多學生想要進一步的學習和熟練，他們就動手實踐，開始操作，用簡易的常見的材料制作出一個音效還不錯的小音箱，這不僅給他們自己帶來了成就感，還鍛煉了他們的動手能力，是一件很有益處的事情。
這樣的事情在我的教學中經(jīng)常的發(fā)生，所以，相關轉的老師們要抓住學生們的興趣點來引動他們，這樣效果就會大大的提升。
5 結束語
以上就是我對我的教學中的經(jīng)驗的總結和反思，希望能給各位老師一些啟發(fā)，學生的可塑性很強，適當?shù)囊龑ВJ真的知道和傾聽，用案例告訴他們計算機的神奇和有趣之處。
參考文獻：
[1]吳功宜.計算機網(wǎng)絡（第2版）[M].北京：清華大學出版社，2007.
[2]王衛(wèi)紅，李曉明.計算機網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.
[3]程向前.計算機網(wǎng)絡技術與應用課程改革方案[J].計算機教育，2011（14）.
