TheDesignandAnalysisofGenericCablingSysteminCampusNetwork
TIANJi-feng
(SchoolofComputerScienceandInformationEngineering,ShandongYingcaiUniversity,Jinan250104,China)
Abstract:TheGenericCablingSystemisacampusnetworkinformationtransmissionchannels,anditsatisfiesthecampusnetworkinformationtransmissionatvoice,data,images,videoandothermulti-media.Informationtechnologyinthecampusnetworkconstructionplaysanimportantrole.ThisthesisisbasedonthedesignoftheGenericCablingsystemofschool,abriefintroductionoftherelevantcontentofdesigningtheGenericCablingsystem.
Keywords:campusnetwork;genericcablingsystem;structuredcabling;cablingsystemdesign;networktopology
本文以某学院的计算机网络综合布线设计为例加以说明。根据学院建设目标,通过本项目的建设,实现了学院教学、科研、办公,学生档案、排课、选课等全过程计算机网络化管理。
1设计原则
1.1可靠性和稳定性
1.2开放性和标准化
整个布线系统的接口全部采用开放技术、支持国际标准协议,具有良好的互连互通性,保证支持同一厂家的不同系列的产品以及与不同厂商的不同网络设备无缝连接和互操作的能力,而且能支持不同的网络结构及应用。
1.3可扩展性和灵活性
整个系统采用先进的跳线管理,终端的改位、移位只需在配线架上进行简单的跳线即可实现,便于系统的扩展。灵活扩充性表现在灵活的端口扩充能力、模块扩充能力、满足网络规模的扩充。系统还具备支持新应用的能力,即产品具有支持新应用的技术准备,能够符合实际要求的,方便快捷地实施新应用。
1.4先进、成熟和经济性
综合布线常采用光纤和双绞线混布的方式,选用较成熟的线缆类型。综合布线厂商都有15年的质量保证。综合布线具有良好的初期投资特性和性能价格比,大大地减少了传统布线的重复预留。另外模块化、开放式的产品结
构,降低了日常维护的人力、物力及财力投入,节省运行费用。
2系统设计与实现
2.1拓扑结构设计
校园网通常采用层次化的设计方案,便于将来的扩展。本项目中,学院占地800余亩,校舍建筑面积28万平方米,面积比较大。我们从功能上考虑,把校区分为几个区:教学办公区、图书馆区、教工学生宿舍区。采用层次设计方法,将整个网络划分为核心层、汇聚层和接入层。在实训楼的网络中心部署核心设备,通过千兆以太网互联各个楼宇,作为组成整个校园网的骨干网,骨干网络依托千兆链路连接各楼宇汇聚的接入。
2.1.1核心层
核心层一直被认为是流量的最终承受者和汇聚者。本项目中核心采用万兆核心交换机作为整个校园网的核心设备。信息中心负责为各个楼宇的区块间流量提供交换平台,实现骨干网络之间的优化传输。
2.1.2汇聚层
根据各个楼宇的用户和流量特点,我们分别在教学A楼、实训楼等流量比较大的楼宇设置汇聚交换机,担负着各楼宇用户数据的数据交换和交换数据的分发。汇聚交换机实现汇聚层数据的交换和转发,并为各个楼宇或者系部网络流量做一些安全策略和QoS的设置,实现用户的流量过滤和智能安全控制。
2.1.3接入层
分散于学校各个单位和系部,提供最终用户的网络接入。接入层主要面对各办公区和各教学区、宿舍区,接入量大。我们选择性价比较高的交换机网络产品作为接入层产品,支持堆叠,支持基于端口、协议的灵活划分VLAN方式,非常适于一栋大楼内分布不同部门的网络环境中使用,并支持采用1000M光纤上联。其物理拓扑结构如图1。
2.2综合布线系统组成
综合布线系统由六个子系统组成:工作区、管理区、设备间、水平子系统、主干子系统和建筑群子系统。但根据实际情况的不同,不同的楼宇内部系统组成也会有所变化。例如教学C楼信息点的数目比较少,范围比较小,我们只需要设计工作区、设备间和水平子系统就可以了;而在信息点多、情况复杂的实训楼,综合布线系统由管理区、设备间、水平子系统、主干子系统、建筑群子系统以及工作区六个子系统组成。
2.2.1工作区
工作区是用户与网络的接口。主要由计算机等设备终端到信息插座的连线组成,包括一些跳线、软线等非有源器件。跳线接头和信息插座的颜色设置需符合国际标准,我们采用的是EIA/TIA568B标准的线序。跳线根据实际的需要在施工现场手工制作,方便灵活而且价格便宜。
2.2.2水平子系统
水平子系统在整个布线系统中占的比重很大,主要是由配线架、信息插座和它们之间的缆线组成。线缆一般选用超五类非屏蔽双绞线(UTP),在允许的条件下,可以考虑6类线缆,甚至是光纤。例如在教师、学生宿舍楼和办公楼这些带宽要求不高的地方,我们采用的是性价比较高的超五类非屏蔽双绞线,满足100Mbps的数据传输速率。而在图书馆和实训B楼的二楼等要求较高的地方我们采用的是光纤布线,以满足将来的发展需求。
2.2.3管理区
管理区是整个布线系统的管理环节,所有水平线缆、主干线缆端接于此。我们可以很方便地根据需要进行跳接,即把跳线跳接到相应的信息端口,满足增加设备终端、对网络进行变化的需求。管理区子系统主要包括光纤配线架、铜缆配线架及绕线架。楼层的高度、面积和信息点的数目决定了管理区的数目。经常的做法是一个楼层设置一个管理区,也可以根据实际的需要进行变化。如果单层面积小、信息点比较少,并且缆线在最大允许的传输范围内,我们可以两个楼层甚至多个楼层设置一个管理区;反之,可以一个楼层设置两个或者更多的管理区。另外管理区的大小、位置等也有专门的规定。
2.2.4主干子系统
主干子系统是整个大楼的交通枢纽,主要是将设备间与各配线间连接起来。本系统中一项重要的工作就是电缆的选择,通常采用大对数电缆或者光纤。电缆总对数的计算,必须遵循干线通道中资源共享原则,即干线线缆的数量和类型不能按信息最大流量时配置,只需要统计信息量的平均值,以避免资源的浪费。通过点对点端接或者分支递减连接方式,线缆从设备间连接到各个配线间。
2.2.5设备间
2.2.6建筑群子系统
2.3信息点及线缆说明
综合布线中的信息点主要包括语音、数据、图像和监控信号等。它的估算比较复杂,需要考虑建筑物的性质、规模和人员性质等因素,我们主要的做法是:普通办公室2个信息点;普通教室2个信息点,大的教室4个信息点;机房至少4个信息点;学生、教工宿舍4个信息点;大会议室6个信息点。另外,有的地方考虑到网络的扩展,需要预留信息端口。计算结果和缆线使用如下:
教学办公区包含教学楼A、B、C、D楼4个楼,共有1000多个信息点。考虑将来的发展需要,教学楼A、C、D楼分别采用1条6芯室外光纤和实训B楼相连,每个楼都采用星型拓扑结构,同时实训B楼是整个学院的网络中心。
图书馆区共有400个信息点,拓扑结构采用星型,中心放在四楼的核心机房,通过1条6芯光纤与B楼相连接,满足吉比特的数据传输速率。楼内干线子系统线缆采用光纤,水平子系统采用超5类电缆。
教工学生宿舍区共有800个信息点,拓扑结构采用星型,考虑校区规划,还有3座学生宿舍待建设,采用2条6芯室外光纤和教学C楼相连。
实训B楼包含6个布线子系统,水平子系统中采用超5类的双绞线,而在垂直干线上采用100对的大对数的电缆;图书馆的水平子系统采用超5类电缆,干线子系统线缆采用光纤;其他的建筑物内信息点数目比较少,范围小于90米,子系统组成也做了相应的改变,但线缆都采用超5类的双绞线电缆。
3系统优势
在本项目中,为了提高系统的质量和方便维护,我们采用了较为先进的光缆和双绞线混布的方式;采用模块化星型拓扑结构,主干段相互独立。设计过程中,充分考虑了物理链路备份问题,使用了双100Mbps铜缆类型,增加系统的冗余,提高了系统的可靠性,并便于网络的扩展。主干网上采用了1000Mbps的光纤,减少了周围的电磁干扰影响,有利于今后更高速率的网络应用。实训楼的拓扑结构如图2。
接入层交换是在第二层进行,支持即插即用,采用1000M光纤上联,也可支持堆叠、划分VLAN。我们可以灵活的将每个部门(可跨楼层)处于一个独立的VLAN中,保证了各个部门之间数据传输的安全,提高了网络访问效率,同时还便于网络管理、排错等。
4结束语
参考文献:
[1]贺平,余明辉..网络综合布线技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[2]聂元铭,曾志,刘晖.局域网组建与维护实战实用[M].北京:人民邮电出版社,2004.
论文关键词：高职；网络专业；工学交替；探索与实践
“工学交替”是高职院校一种重要的培养模式。目前，作为高职教育的实施者，为使网络专业学生能够更好的掌握专业知识和专业技能，我们正在积极探索和实践这一培养模式。网络专业学生的“工学交替”应该正确面对目前的就业形势和企业的用人需求，认真设计学生的工作内容，尽可能的做到与用人单位实际工作的“零距离”。对“工学交替”模式方案的设计应从市场需求、学生的基础、模式的可行性和收效等实际出发，这样，才能真正做好“工学交替”。
一、学生现状分析
（一）加强学生的学习兴趣培养，调动学生的学习积极性。我院的学生大都是来自欠发达地区，通过高考录取进校的，学习成绩较低，学生知识面窄，视野局限，学习能力较差。同时，学生的品质纯朴，学习生活中很少有出格的表现，学生的可塑性强，但学习的兴趣不高，例如，学生只知道被动的接受知识，而不能主动的探索知识、吸取知识、创新知识。为此应加强学生的学习兴趣的培养，调动学生学习的积极性和能动性，这样，学生才能积极地参与到“工学交替”中来。
二、企业用人需求
（一）把企业调研作为一项长期任务。目前，我院和企业的接触还比较少，经常接触的也为数不多，而且企业并不是有足够耐心和热心为我们提供服务。所以应该加大校企合作的力度，加强校企之间的沟通和交流。这样才能为调研工作创造一个良好的平台。
1、通过调研，及时掌握行业动态，寻找教学内容与市场需求的差距；2、通过调研，及时调整我们的教学计划和安排，使教学内容紧贴本行业职业的需求和发展，讲那些企业需要的知识，学那些企业需要的技能；3、通过调研，对我们的教学内容进行及时的更新；4、通过调研，对我们的教学计划进行及时的修改。
（三）培养具有综合能力的人才。针对不同职业的不同岗位，尽可能地把学生培养成各个岗位都适合的人才。对于现在的计算机行业来说，员工对自己企业的各个岗位技能都应该熟悉，然后去精通一两门技能，例如作为一个网络公司的员工，那么就应该掌握美工设计、网页制作、动画制作、网站架构、后台数据库设计、创意策划等岗位的技能，它既可以做美工师，又可以做设计师、还可以做程序员等等。
因此，我们的培养目标一定要是切实结合企业用人的需要，培养出来的学生一定要是随时到企业中随时可以工作的人，这样就大大节约了企业培养新员工的成本，同时也为学校和企业的合作起到了促进作用。
三、对“工学交替”教育模式的探索
（一）通过和企业的接触为学生寻找各种工作机会。在通过和企业的不断联系中，我们和企业的关系不断融洽，和企业的合作越来越广泛。企业经常会遇到承接了工程后，自己没有充足的人力去实施，这时，企业就会找到我们寻求帮助，我们就可以为企业提供免费的施工人员去做工程。这样，不但解决了企业人员的短缺，还可以为企业节省资金成本，不需要企业为学生负担工资，最重要的是，通过这样的形式，让我们自己的学生在工作中得到了锻炼，学生掌握了除了书本和实训室里所不能学到的一些工作技能和工作经验，这也为学生毕业后就业提供了一个良好的基础，学生就业时可以凭借自己在工程中的经验和工作能力去应聘，用人单位也不用为招聘的新员工做培训。这样就使企业和学校之间建立起了一个长期的良好的合作局面。转贴于
（二）通过学校内一些工程的施工熟练掌握技能。对于学校自身来说，经常也会有一些工程需要做。在以前基本上是把这些工程交给其它的公司去做，为了让学生有更多的工作机会，我们把一些工程交给学生，任课老师为项目负责人，施工主要由学生去做。例如教学楼、办公楼经常会需要增加信息节点，校园网网络的布线，学校新增机房的建设，专业实训室的建设，以及校园网的维护，故障排除等工作都是很好的锻炼机会，都可以作为“工作交替”的一部分，这些工作在老师的指导下，可以保证施工质量和进度。通过这样的形式，可以使学生进一步的熟练工作技能，积累工作经验。
四、对“工学交替”教育模式的实践
通过学生提供一些校内外的实习，学生不但掌握了基本的知识和规范，而且对课程产生了浓厚的学习兴趣，对课堂中一些比较难以理解的内容有了具体化的印象，同时对老师来说，教学效果也有了明显的提升。
（一）校外实习。以兰州比特瑞旺电脑有限公司的九洲开发区管委会服务中心大楼的布线工程为例。我们通过和企业的联系，得到了这样一个实习机会，由老师带领学生参与该公司的施工，除了项目负责人以外，其他工作都有我们老师和学生担任，进行了为期15天的实际工作锻炼，包括网络布线、信息点的安装、设备的安装和调试等内容，通过此次实际工作的参与，学生对新建楼宇的网络综合布线工程的工作过程有了很好的掌握，从研读图纸、方案设计、网络布线、信息点的端接，到路由交换设备的安装和调试都参与其中，学生通过实际工作，对书本上的知识有了进一步的认识和掌握，同时对工作中的一些常见问题也有了充分的了解，为学生丰富了楼宇综合布线的经验。
（二）校内实习。以学院路桥系专业机房建设为例。我院路桥系专业机房建设项目由我系承建，由老师任项目负责人，带领学生完成，为期12天。根据本项目的特点，我们首先做了充分的用户需求分析，按照用户的要求对机房布局、机房用途、设备类型数量等进行充分考虑后，由老师带领学生做出设计方案，在经过系领导和专业老师的研讨后确定方案。然后在老师的指导下，由学生进行网络布线、机柜的安装、交换机的安装、电源的布线、稳压电源柜的安装、电脑的安装、网络最后的测试等工作。最后由老师写出项目竣工报告。通过此次实习，学生掌握了机房建设的各类施工技术，同时也对出现的问题通过老师的纠正得到了充分认识，为学生丰富了机房建设的经验。
关键词:网络工程;实践教学体系;课程实验;课程设计;实训
青岛理工大学计算机学院在原有计算机科学与技术专业网络技术方向的基础上组建了网络工程专业。在组建该专业时我们对市场做了充分调研,并根据教育部《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》(以下简称《规范》)等规范[1-3],结合我院原有的办学资源,制定并多次修订本专业的培养计划,特别对实践环节进行了反复的论证,并参考了兄弟院校的一些做法[4-6],制定出了相应的实践环节教学体系。经过多年的实践,我们取得了许多的经验和体会,下面做一简要介绍。
1网络工程专业实践环节建设思路
总之,实践教学体系是学校教学的一个重要组成部分,是课堂教学的补充和延伸,也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。
2网络工程专业实践体系的具体内容
从学科平台角度来看,网络工程专业实践课程体系主要包括以下两大部分(如图1所示)。
(1)学科实践技能。包括:
学科基础实验及课程设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,涉及到的课程主要包括计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、C++面向对象程序设计等。
一级学科平台实验及课程设计――帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能,本部分同本学科的其他专业(包括计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业,以下简称3个专业)的学生掌握的内容基本相同,设置中同时考虑实验和课程设计,某些课程还同时设有实验和课程设计环节。涉及课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库系统概论、软件工程等。
(2)专业实践技能。包括:专业平台实验及课程设计――针对网络工程专业的特点,体系上分为网络规划与设计、网络管理与维护、网络信息安全、电子商务、网络程序设计等几块。
从课程形式形式上来看,可划分为以下几个系列(如图2所示)。
(1)实验系列(以下课程均包含实验内容):计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、计算机组成原理、C++面向对象程序设计、操作系统、计算机网络、网络管理、网络程序设计、网络信息安全技术、Web系统与技术、网络系统设计与规划、数据库系统概论、软件工程、网站规划与实现、电子商务、J2EE企业级开发技术、网络互联技术、Intranet组建与管理、计算机网络协议分析。
(2)课程设计系列:计算机程序设计(C)课程设计、数据结构课程设计、C++面向对象课程设计、数据库系统课程设计、操作系统课程设计。
(3)实习:认识实习、生产实习(包括校园网维护实习、网络施工实习等)、毕业实习。
(4)实训:专业方向综合实训、网络应用实训。
(5)认证培训:包括CCNA、CCNP、网络安全认证等(可选)。
(6)毕业设计:对大学四年所学知识的综合应用,同时也为今后工作作好准备。
在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。根据“基本技能初步综合技能高级综合技能创新技能”的梯度模式,设置课内实验、课程设计、实训,外加认识实习、专业实习、毕业设计,同时全程一直设有开放实验。其中,必修与选修学时占总学时的19%,加上公共基础课与学科基础课中的实践学时,约占总学时的21%。
在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课;属于能力外延扩展或深度提高的教学内容,采用课外的开放实验。
3网络工程专业实践体系的建设与管理
3.1实验室建设
我院原有计算机硬件实验室、组成原理实验室、软件机房,在此基础上,我们又新建了网络实验室,综合布线实训室正在组建中。
3.1.1网络实验室
网络实验室有4组网络工程实验的设备,每组由4台路由器4台交换机和8个计算机组成,每组4人,总共每次可容纳32名学生。实验室还配置了实验管理平台,学生通过访问控制管理服务器可实现对网络设备的实验配置,实现在多个网络实验设备之间的平滑切换。教师可通过访问控制管理服务器对每个试验组进行方便、快捷的监控和管理,无须手工线缆插拔,以保证设备端口的使用寿命。
网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络管理、网络系统设计与规划、网络互联技术、网络信息安全技术、计算机网络协议分析、网络程序设计、Intranet组建与管理等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。
3.1.2综合布线实训室
综合布线实训室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线是网络工程教学的一部分,是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。“网络工程实训”、“网络施工实习”等环节就在本实验室完成。
网络综合布线实训室建设的目的不仅仅是为了让学生掌握简单的工具使用,更重要的是通过“课堂教学+实训锻炼”培养学生按规范进行预算、设计、施工、测试、竣工等工程设计的习惯。学生只有养成了按标准进行工程实施的习惯,才能在激烈的竞争中立于不败之地!
3.2实践基地建设
目前我们已经和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络的维护、管理和应用工作。同时我校正在进行新校区的建设,其网络建设工程也是相当繁重的,我院正在与校方协商,让学生参与到校园网的建设当中。我们还与青岛本地较大的网络公司建立了良好联系,定期介绍学生到他们那里实习。
3.3实训基地建设
我院主要与青岛软件产业园建立了实训基地协议,学生在那里主要进行网络应用、网络程序开发等方面的实训。目前已完成了多批次的实训任务,并取得了良好的效果。
3.4资格认证
目前,国内计算机方面的资格认证较以前有了很大的改革,大大增加了对实践能力的考核。因此引导学生有针对性的参加一些资格认证方面的培训,可以提高同学们的动手、动脑能力,在提高实践能力的同时又可获得某一方面的资格证书,为将来走上社会提供一个更好的机会。
3.5师资队伍建设
如果网络工程专业的教师工程实践经验较少,或者工程能力较弱,那么学生的培养就无从谈起。因此必须加强师资队伍建设,我们主要采取了以下措施。
(1)加大培训力度。为了锻炼教师的实践动手能力,我们派教师到水平较高的高校参加某些课程的培训,派教师参加企业的专向培训,还鼓励教师参加在全国召开的与网络工程有关的各种会议或培训。目前部分教师获得了CCNA、国家网络安全工程师等资格认证。
(2)科研融入教学。鼓励教师将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展和学科的前沿。网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“网络规划与设计”和“无线自组网技术”等科研小组,便于集中精力从事专门领域的研究工作,促进教学。
(3)加强“双师型”师资的培养。我们认为“双师型”教师就是教师既能从事理论教学,也能从事实践教学;既能担任教师,也能担任专业技术人员。即“双师型”教师应同时拥有“教师资格证书”和“专业技术职务证书”。
在平常的教学过程中,让教师积极参加纵向、横向项目的申请和开发研制。专业教师要积极承担实践教学任务,在指导课程设计、毕业设计和实训教学中,要结合实际,真题真做,提高教师的专业实践能力和技术开发能力。同时安排专业教师到青岛市软件产业园进行定期实训,并鼓励教师参加各种专业技术培训,考取专业技术职务证书。
3.6开放实验室措施
4网络工程专业实践环节特点
本实践体系主要有以下特点。
(1)本专业的办学理念为注重理论、强调实践,突出能力,面向社会,采用“理论+实验+实战(实训)+综合设计”等多级强化教学模式。
(2)充分利用校内,最大化利用校外资源。充分发挥实验设备、实验室的潜能,选取尽可能多的课程在实验室教学。和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。与青岛软件产业园等实习、实践基地联合,实现基础理论、专业知识与工程实践应用密切结合。
(4)分阶段渐进式教学。实践教学分三个阶段。第一阶段为基本技能实践,第二阶段为专业技能实践,第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求,遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。最后所有学生通过毕业设计环节完成对大学期间所学知识(理论+实践)的总体检测和评估。
(5)层次化、模块化教学。从学科基础、专业平台、专业方向、专业选修等层次、模块组织实践体系的教学。每门课程的实验部分都包括基础性实验、验证性实验和综合性、创新性实验,同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。为锻炼学生综合运用知识的能力,我们特意设计了一个综合课程设计,它涉及的课程包括计算机网络原理、网络管理、网络安全、网络程序设计等。对于每一个专业方向(主要包括网络应用、网络工程、无线网络等),我们都设计了一个5周的综合设计。这样可以使我们的毕业生在今后能够根据不同类型用户的需要,可从事网络工程的规划、设计、开发;开发基于网络的计算机软件;从事信息网络安全工程的设计和维护等。
5总结
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.计算机科学与技术本科专业规范[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M].北京:高等教育出版社,2007.
[3]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M].北京:清华大学出版社,2008.
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[5]肖锋,唐俊勇,容晓峰.网络工程专业实践教学体系的探索与实践[J].计算机教育,2008(12):180-182.
[6]吴怡,蔡坚勇,洪亲.论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J].电气电子教学学报,2007,29(3):87-92.
ResearchandImplementationofPracticeTeachingSystemforNetworkEngineering
LIDao-quan,XUEWei-hua,JIANGMei,ZHANGJun-hu
(CollegeofComputerEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China)
论文关键词：物资配送,网络安全,防火墙,加密
图1铁路物资配送网络管理系统结构图
铁路物资配送的网络管理涉及网络资源和应用的方方面面，其功能框图，见图2。
3网络安全防范技术
3.1权限控制技术
3.1.1用户权限控制
根据每个用户工作范围，功能需求的不同，建立不同的功能模块，设定相应的权限，做好记录并进行定期巡查。利用操作系统对用户登陆需求进行辨别，合法用户则对其登陆信息和退出信息进行记录，对非法用户则予以拒绝并对多次频繁出现的非法访问进行记录。
经过对铁路物资配送网络的使用者和访问者的分析，归纳出其用户包括系统使用者如：业务员、管库员、材料核算员、提运员、统计员等；系统管理者如：系统管理员、系统维护
员等；系统访问者如：主管领导、各部门领导等。在该物资配送软件系统中，针对不同的使用者和访问者将该软件分为业务管理子系统、仓库管理子系统、财务材料核算子系统、运务管理子系统、系统管理子系统、统计报表子系统、领导查询子系统等，各子系统具有不同的界面，将各子系统分配给对应的部门，除非工作需要，否则不能将该部门无权使用的子系统分配给它，例如：将业务管理子系统分配给业务室，但不能将仓库管理子系统分配给业务室，这从源头上防止了各子系统的交叉滥用。
另外，系统管理员为各部门的不同人员分配不同的号码加以区分，强制他们通过修改原始密码设置不同的个人密码，只有使用本人号码和合法密码的用户才能进入子系统，例如：业务室每个业务员都有自己对应的号码和私人密码，只有使用业务员本人的号码和密码才能进入业务管理子系统，这杜绝了同一部门不同人员使用他人号码进入子系统而引起误操作。
3.1.2物资权限控制
铁路物资被分为局管物资、厂管物资和站段管物资三种，每种物资由不同系统的不同业务员和管库员进行管理，因此，在建立物资卡片时，对每笔物资要设定管理权限和相应的管理人员。将每笔物资根据不同的管理权限和不同的管理人员放入数据库不同的数据表中，使局管物资、厂管物资、站段管物资相应的出现在物资处、材料厂和基层站段事先设定好的管理人员的子系统中，否则将提示“该物资非您所管”。例如：一笔厂管物资只能出现在材料厂的业务、仓库管理子系统中，并且只有事先设定好的业务员和管库员才能管理该物资，而基层站段及材料厂其他业务员和管库员无权对该物资进行管理，这防止了对各种物资的越权管理，保证了物资管理的归口统一。
3.2虚拟局域网（VLAN）技术
在物资配送网络系统中，利用VLAN技术，把主机和服务器群划分在一个VLAN里，其他用户则根据其所在的部门或职责进行VLAN的划分，例如：将物资处供应科、材料厂业务室、仓库、财务室等部门划分在不同的VLAN中，以保护敏感资源，实现网络安全。
3.3数据加密技术
先举一个恶意攻击该系统的例子：一名非法操作人员进入该系统的Oracle数据库，通过“人员字典”数据表查询到攻击单位合法操作人员的号码和密码，在知道该单位服务器IP地址的前提下，通过配置数据库子系统，将物资管理软件系统连接到该单位的数据库，就可以成功使用该单位的各子系统进行恶意操作数据库，例如：申请物资、收发物资、删除物资等。因此，该系统需要使用以下的加密技术。
3.3.1数据库加密
（2）系统要选择口令加密传输的数据库，例如：该系统使用了Oracle7.3.4。
（3）要避免直接使用超级用户，超级用户的行为不受数据库管理系统的任何约束，一旦它的口令泄露，数据库就毫无安全可言。
以上三点防止非法操作人员进入数据库进行修改、删除等破坏性操作。
3.3.2数据表加密
3.3.3IP地址加密
在物资配送网络系统中，物资处、各材料厂及各基层站段都拥有一台核心服务器，并具有相应的IP地址，在一般情况下，不要对外暴露各单位的IP地址，以防止非法操作人员经由网络某台计算机，通过IP地址对其它单位数据库进行连接和登陆。
3.3.4应用程序加密
物资处、材料厂及基层站段各有一套功能不同但相互联系的软件系统，每套软件系统都应该拥有各自的默认密码，在分别将各软件下放给不同系统单位时，通知各自的默认密码，并要求各单位系统管理员改变原始密码，以保证各单位使用本系统对应的软件且有本单位的密码，非本系统本单位人员无法非法进入。
3.3.5单向网络通信加密
铁路局物资配送管理软件是一套由物资处—材料厂—基层站段的逐层管理软件，因此，在网络和数据库方面可以实现单向网络通信，即由物资处可以查看各材料厂的物资信息和数据库信息，材料厂可以查看各基层站段的物资信息和数据库信息，但不能反向查看。如果特殊情况需要反向查看和传送信息时，采取端一端加密通信方式，其特点是数据在发送端被加密，在最终端解密，中间节点不以明文形式出现。以防止下层单位非法操作人员进入上层单位数据库进行查询、修改等非法操作。
4、结束语
结合铁路物资配送网络的功能和要求，本文提出应综合采取上述各种手段来提供网络自身的可靠性、安全性和抗干扰性。
关键词：计算机网络；教学改革；知识链构建；两个层面、两次转变、三个阶段
1背景
虽然计算机网络二元教育模式已经得到行业的公认，但要充分发挥二元教育的作用仍有许多棘手的问题亟待解决，其中之一就是理论教学与实践教学究竟如何组合才能最大限度地提升教学效果，目前对此却鲜有讨论。为尝试解决该问题，笔者提出了一种面向知识链构建的计算机网络课程组织模式，并将该模式运用到了南京审计学院计算机网络课程的优化教学中。
2知识链构建路径
计算机网络应用水平的高低取决于网络知识链的完善程度与强度。与其他课程相比，计算机网络课程的知识点具有多、杂、难等特征，就初学者而言，其知识链通常很难一次构建完成，而是需要经过多次逐步反复与强化才能最终完善。基于该思想，我们提出了如图1所示的计算机网络知识链构建模式。整个计算机网络知识链的构建牵涉两个层面（理论教学层面和实践教学层面）、两次转变（静态知识向动态知识转变、理论知识向实践知识转变）和三个阶段（知识链框架建立阶段、知识点有机关联阶段和知识链强化阶段）。
理论教学层面主要侧重于计算机网络体系结构原理，重点传授网络分层思想和协议结构等静态知识，让学生从宏观上掌握计算机网络的工作方式，帮助他们搭建网络知识链的粗框架。
实践教学层面，其一侧重于网络动力学机理，从微观角度展现网络交互的行为模式，实现从静态知识向动态知识的转化，帮助学生在网络知识链粗框架内实现知识点的有机关联与无缝组合；其二侧重于网络工程，从工程化角度展现网络体系结构和网络动力学机理在真实网络中的作用范围与应用方式，实现从理论知识向实践知识的转化，帮助学生提升网络知识链的强度。
3课程组织模式
为了检验网络知识链构建技术在提升计算机网络教学效果上的作用，我们将其应用到南京审计学院计算机网络的实际教学中。南京审计学院是全国唯一一所审计类特色财经院校，人文学术氛围浓厚，学生对计算机网络这门工学课程的接受度和兴趣度长久以来未曾出现过喜人的提升。学校原有的计算机网络教学由两部分组成：前期54个学时的理论教学和后期40个学时的网络工程实训。在教学过程中我们逐步发现原先的课程组织模式存在一些问题，学生在网络工程实训中无法做到理论联系实际、举一反三等。如某个小组在做局域网组建实验时，单个主机可以与交换机PING通，但主机与主机之间无法PING通，他们百思不得其解，更为夸张的是，后来发现全班30多位同学尽然无一人能解决此问题。事实上，只要对计算机网络中VLAN的工作机理有一丝了解的人，都能迅速判断出这是交换机划分了VLAN的缘故。学生已经学习近90个学时计算机网络课程却不了解这个基本的网络动力学原理，主观能动性不足是一个方面，更重要的是暴露出我们先前采用的计算机网络教学模式给学生构建出的网络知识链存在断裂的现象。
为了帮助学生摆脱知识链断裂的困境，我们对计算机网络课程进行了大胆调整。依据第2节提到的网络知识链构建模式，我们在计算机网络理论课程与网络工程实训课程之间新开了一门选修课――计算机网络高级实验课程（独立实验课程）。同时为保持总学时不变，我们将计算机网络理论课程从54学时降为48学时（砍去了原有6学时共3个课程内实验），将网络工程实训课程从40学时降为22学时，将抽取出的24学时分配给计算机网络高级实验课程。为凸显实验内容的基础性、综合性、实用性以及创新性，在这24学时的课程可操作空间内，我们以原有的3个课程内实验为基础，扩展编写出12个能够充分展现网络动力学机理的实验项目。
重新组合后的课程元素安排如下：
（3）在网络工程方面，我们对先前网络工程实训课程的素材依据实用原则进行了大胆取舍。为了提高网络知识链强化的效率，我们采用了基于任务驱动的教学方法。学生以团队为单位进行自由组合，以团队合作的形式完成整个实训任务。整个实训存在一个总任务（互联网服务架设）。为了在实现总任务过程中让学生掌握网络综合布线的最新知识和实际经验，我们将该总任务划分为9个子任务（见图3）。同时为了保护学生实训的积极性，防止团队合作中出现南郭先生，在成绩评估方面我们采取了二元考核制度：教师依据团队任务完成的质量和速度，以团队为单位统一打分；每个团队自行决定团队分数在内部成员间的分配，但不能平均分配。这样每个人的付出和回报就能初步结合起来。通过这种考核制度，学生能体验到如何做绩效评估和团队管理，如何衡量自己在团队中的地位和在别人心目中的分量。
综上所述，整个网络课程的组织模式可以简单概括为：以网络体系结构为框架基础，以网络动力学机理为关联纽带，以网络工程实践为强化手段，以完善网络知识链为课程目标，借助理论传授与实践探索的互补实施与协同作用，提升学生分析与解决计算机网络实际问题的能力。
4模式实施效果
为了评估计算机网络课程组织模式的有效性，我们从课程不及格率、网络工程任务完成率、课程可接受度和毕业论文自由选题率等方面对样本数据进行统计，发现课程重组后学生对计算机网络的接受度和兴趣度均有所提升（见表2）。
5结语
参考文献：
[1]任国英，计算机网络课程教学改革的思考[J]，佳木斯教育学院学报，2013（3）：92-93
[2]张海洋，李现伟，应用型高校计算机网络课程教学的思考[J]，宿州学院学报，2012，27（6）：119-120
[3]姚琳，孙伟峰，吴国伟，等，计算机网络教学模式探讨[J]，计算机教育，2011（191：70-73
北京信息科技大学电子信息工程专业是教育部特色专业建设点、北京市特色专业建设点、北京信息科技大学校重点建设专业，“计算机通信网络”作为本专业的必修专业课，在整个课程体系中占有重要地位，是一门应用性较强的专业课，该课程对提高学生就业能力有重要作用。2012年，学校开展了名师主讲课程建设，意在充分发挥名师的专业引领、模范带头作用，促进教育教学质量的提高，让名师效应更大范围、更深层次地发挥指导和示范作用。
一、名师主讲课程建设思路本文由收集整理与目标
继续加强实验、实训场所及设施建设：以现有实验、实训场所为依托，不断引入新的技术与设备，配合学生科技活动和课程设计、毕业设计等实践环节，实行分阶段实践性教学，充分发挥网络实验环境的先进性。
提高网络教学资源内容的实效性，提高教学资源的质量，增加实践性教学过程的视频资源，为学生自主学习提供优质资源和互动平台，发挥名师课程优势资源共享的作用。
坚持实践教学应以技能训练为主，校内和校外实践教学基地的建设都应该本着特色专业教学与职业资格培训和科技研究相结合原则，以服务社会为目的。
继续开展与专业技能紧密结合的职业资格认证教育，让学生在校期间就获得国家、行业或著名厂商的职业资格证书，提高其就业竞争力。
探索建立激发学生内在学习动力的新模式。将课内学习和课外科技实践活动相结合，引导部分学生通过加入“网协”、参加竞赛、建立兴趣小组、分散实习小组、网络职业资格认证小组、创新实践小组等形式，将理论知识学习与课外实践紧密结合，激发学生兴趣，提高学习效果，带动更多同学开展主动学习、自觉学习与探究式学习。
二、名师主讲课程建设具体措施
1.进一步完善课程教学体系
近年来在名师指导下，已围绕“计算机通信网络”课程进行了一系列课程建设、实验室建设、教改项目研究等，但还需不断调整教育思想，优化人才培养模式，以创新特色为目标，以服务为宗旨、以就业为导向，培养具有一定理论知识和技能的应用型人才。
精简和优化课程内容。针对培养目标，在充分市场调研基础上，对社会专业人才需求进行分析，对课程内容进行精简和优化。紧密结合通信技术发展前沿，以网络多媒体通信应用为目标，介绍计算机通信网络体系结构，侧重网络层以下的技术及应用，形成紧跟行业发展、突出对学生知识与能力的培养和提高、适当考虑发展潜力的理论教学体系，与其他专业类似课程相比，体现了本专业的技术特色。
增加技能性教学内容。根据学科前沿发展的现状、趋势、特点，强化学生的专业技能，如加强路由协议、网络安全、无线局域网等部分教学内容，使之更加满足学生学习与市场需求变化的需要。
增加工程实践性教学环节。利用网络平台扩展网络综合布线等工程实践性教学内容，使得感兴趣的学生能够得到相应的技能培养。
2.实践教学改革
3.教学模式的改进
“计算机通信网络”课程与实践教学环节的教学模式，通常都采用教师讲授的单一形式，这就需要结合研究性学习和合作型学习的特点来进行改进，将教师讲授、学生自学、学生小组讨论与学生课堂交流相结合，共同构成新型的教学模式。学生既可以共同合作完成教师所给的题目，也可以在教师的指导下，根据自己的兴趣和条件选择其他的研究课题，独立自主地开展研究。而小组成员必须分工合作、责任到人，避免出现“搭车”现象，让学生不仅学会知识，更学会主动学习、自主学习，会使用知识解决实际问题，培养其创新的能力，使之全面、和谐、个性化发展。
4.加强校企合作力度，促进人才培养
近3年来，本专业与juniper公司一直保持密切合作，已加入瞻博网络学院联盟计划，该公司为教师和学生提供针对juniper网络产品的技术培训，使学生获得免费参加职业认证的机会，提高学术水平，拓宽职业生涯，提高就业竞争能力。聘请企业有实践经验的工程技术人员作为外聘讲师和实训指导教师，根据教学需要为学生讲课或指导实训并协助培养掌握行业最先进技术的教师团队。
5.变化考核结构，改革考核方式
引入研究性教学与合作性学习所引起的变化，要求在考核时应适当地区分对基础内容和创造性内容的考核，同时，也要考虑学生在教学活动中的能力表现，结合其对于课程核心知识的掌握与运用来综合评价。评价标准不能一刀切，对不同课题、不同水平的学生要灵活评价；对同一学生，要更重视纵向的比较，而非整体进行横向比较；要以过程性评价为主，将过程性评价与总结性评价相结合；以对小组的集体评价为主，将集体评价与个人评价相结合。区分学生对基础理论和实际动手能力的考核，逐渐培养学生创新能力，提高实践能力，而不是单纯针对最终结果进行评价。
实践环节考核可以以证代考。即鼓励学生参加juniper公司的jncia-er和jncia-junos认证，认证考试的成绩可以替代实训成绩的笔试部分，若学生能够通过jncis-m实验室认证考试，则直接认定整个实训的考核成绩为优秀。采用以证代考方式，既调动了学生的学习积极性，提高其学习能力、操作能力和应用能力，又推动学生在校取得职业技能认证，从而提高学生的就业竞争能力。
6.教学队伍建设
师资是教学工作的核心资源，师资队伍对提高课程教学质量起着重要作用，也是名师主讲课程建设的重点之一。通过名师主讲课程建设，充分发挥名师的专业引领、模范带头作用，将名师打造、名师示范、名师指导工作作为教学教研工作的重点，根据师资的自然状况、学科发展状况，进一步完善教师队伍建设，建设一支高水平的师资队伍，使之适应教学工作的需要，适应学科、专业发展的需要，使教师队伍的结构更加合理，形成有良好发展前景的学术梯队。
（1）建设团队文化，提升个人素质。“计算机通信网络”教学团队在名师的带领下始终把师德放在首位，以师德引领的团队精神建设，形成了“爱岗守责、乐于奉献、勇于创新”的团队精神。在教育教学活动中，教师们团结协作，教书育人并重，注重学生知识、能力和素质的协调发展，侧重培养学生的实践能力、自学能力、创新能力、交流能力、团队意识和社会适应能力。结合名师教学实践经验探索更好、更有效、更适合学生认知发展水平和提升学生专业素养的教学方式和方法。
（3）加强青年教师业务培训，增强发展后劲。首先，大力加强对年轻教师的培养，建立青年教师导师制度，结合课程建设的实际，落实青年教师培养计划，充分发挥其业务专长。其次，为教师进行业务培训和进修提供有力支持，组织青年教师多次观摩名师授课，学习授课方法以及将科研内容融入渗透到课堂的方法；通过让青年教师试讲，名师点评，组织参加青年教师教学基本功比赛以及一系列的教学研究实践，让青年教师了解自身存在的不足，不断提高青年教师的学术水平和教学水平，增强其教学与科研的发展后劲。
（4）以科研带动和促进课程教学与改革。通过承担国家自然科学基金项目、北京市教委科技项目以及其他横向课题，加强产学研合作，教师的学术水平得到不断提高。科研成果引入到课程中，丰富、充实了教学内容，更能使授课教师从更高的理论层次和更广的工程应用背景出发来组织教学，将行业内先进技术以及学科的前沿
动态和研究成果介绍给学生，使教学既注重了基础又不断吸纳最新知识，在经典与前沿之间取得有效的平衡。
7.推广网络教学辅助模式
教学平台在交互性上以网络为支撑，采用视频会议、论坛、博客等手段实现音视频互动学习。在学习主动性上采用教学培训子系统、专业技能训练子系统等实现学生的主动学习。在教学推送上，通过信息、短信推送、直播推放等手段实现教师的教学推送功能。这不但丰富了教学信息的种类和数量、提高了信息的传播速度，更方便了学生个性化学习的需求。
利用平台中的教学、学习历程档案知识库子系统能对本门课程的教师以及学生的教学与学习的历程等信息进行录入，形成教师教学历程库和学生学习历程档案库，方便青年教师对教学名师的学习以及名师教学经验的共享。在记录和访问的过程中，能够不断地提高教师的教学能力和教学水平。