网络的可用性范文

前言：我们精心挑选了数篇优质网络的可用性文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

【关键字】可用性;测试;教学系统;评价

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2009)07―0106―05

引言

网络教育是一种利用网络教学平台,通过互联网组织教学的一种成人非面授高等教育形式。随着计算机技术和通信技术的发展,它逐渐变成一种主要的远程教育手段,目前全国有68所大学的网络教育学院提供网络教育服务,在学学生共计数百万人。网络教学平台在网络教育中起着重要的作用,它是网络教育的基础技术平台,其质量对教学效果和学生的学习兴趣有较大的影响。各网络教育办学机构对教学平台的建设也投入了大量的人力物力,如何提高远程教学平台的设计和开发质量,是我们急需研究的课题。笔者带领的课题组在北邮网络学院引入了软件测试中的可用性测试方法来提高远程教学平台软件的质量和易用性,以方便学员学习、提高学习动机和优化教学效果。下文我们将介绍可用性和可用性测试的相关概念,阐述可用性测试的流程,讨论教学平台可用性测试的特点和原则,并以实例说明网络教学平台可用性测试的方法、内容和结果。

一 可用性和可用性测试

可用性一词来源于英文 “Usability”,该词在中文中有可用性、使用性、易用度、易用性、好用性等多种翻译[1]。可用性是一个由来已久的话题,早在1991年,国际标准组织ISO制定的《软件工程产品质量文件》(ISO9126(1991):Software Engineering Product Quality)中就有关于可用性的文本。1998年出版的《可用性指南》(ISO9241-11(1998):Guidance on Usability)中更是作了精确的描述:“可用性是某个特定产品在特定使用环境下为特定用户完成特定用途时所具有的有效性、效率和用户主观满意度”。由上述定义我们可以认为:可用性是产品对最终用户的可用程度,是指产品使用的容易程度,符合人们的需要,运行他们工作或娱乐,通过它实现用户所期待的用途。可用性是软件质量的重要组成部分,因此从软件的设计阶段开始的各个环节都必须注重可用性。基于可用性的设计思想,强调以使用者为中心,让产品的设计能够符合使用者的习惯与需求[2]。以网站的设计为例,网站的可用性是让使用者在浏览的过程中不会产生压力或感到挫折,并能让使用者在使用网站功能时用最少的努力发挥最大的效能。

可用性测试是对产品的可用性进行评估的活动,是一个利用潜在用户来评估产品达到某些可用性标准的程度的过程[3]。在可用性测试中,我们可以从测试参与者的表现收集定量数据,或者通过用户访谈等手段获得定性分析的素材。通过可用性测试,我们可以预测用户满意度,了解产品的外观、行为和用户交互方式,发现产品在可用性方面存在问题并确定解决方法,或是对相关产品进行竞争性评估等。例如:(1)测试参与者能成功完成任务吗?如果不能,是什么原因?(2)在成功完成的任务中,每项任务能做的多快? 这项指标表明用户使用产品的效率。(3)在成功完成的任务中,每项任务要多少页(或者点击多少次)才能完成?这项指标表明初学者使用产品的需要尝试的次数。

二 可用性测试流程

一般来说可用性测试分为计划、分析、测试、总结四个阶段(见图1)。

计划阶段。包括设计可用性测试的流程,撰写测试项目计划,组织项目团队,召开项目开始会议,给项目组的人员安排任务等活动。除此以外,还需要为参与评估工作的人员介绍测试背景,提供关于目标、角色和评估过程的简要介绍。

分析阶段。包括分析现有产品,评价使用者,分析测试任务,分析典型用户,编写测试场景和测试任务,设定可度量的可用性目标等活动[4]。一般在测试中会设计有4-5个任务,任务的个数和难度要合理。如果起步的任务难度太高,会给被试带来挫折感,任务过多也会影响被试的情绪。在本阶段,还需要准备一些辅助材料,如设计评估前的用户调查表、评估后的用户问卷、免责声明、保密协议和同意录像的声明等。

测试阶段。包括招募被测试对象,设定测试进程,引导可用性测试等活动。首先根据测试的要求,招募被测试对象,安排测试时间和测试环境(场所、设备等)。一般来说,每个项目要选择5-7个典型用户,分析时对比测试的数据就能发现共性的问题[5]。然后,请用户填写调查表,以了解用户背景。第三步是向用户介绍测试的大概流程和注意事项,以及其应该了解的背景信息。第四步是让被试执行测试,使用设备纪录和观察被试的活动,并引导用户描述想法。第五步,测试结束后让被试填写调查问卷,进行测试后的访谈,了解更多信息。

总结阶段。分析测试数据,准备测试报告,应用测试结果的工作。首先是对测试获得的数据逐项进行数据分析,包括典型结果和定量数据,并对测试结果统计和解释。第二要对测量结果进行因果分析,并排除干扰因素。在分析中要关注测试对象的表现和变化。第三,针对测试中发现的问题提出解决方案,按优先级排列的问题列表。第四,了解用户的整体满意度和用户评论。最后,向委托方报告可用性测试的结果。此外,有时还要根据测试结果修订测试的方案,供下次测试使用。

三 教学平台可用性测试的要点和原则

网络教学平台是网络远程教育中教学得以发生的基础技术平台,它是教学内容的载体,是师生分离的情况下联系教师和学生的桥梁,也是对学习活动进行学习情况跟踪和教学管理的技术平台。网络教学平台的可用性关系到整个教学过程的实施、评价和管理各个环节。教学平台具有软件产品的一般特点,又有其特殊需求,因此教学平台的可用性测试要考虑下面的几点:

1对于多媒体内容的要求。教学平台有可能使用各种媒体承载教学内容。各种媒体对于软件平台的要求差异很大,例如能显示文本内容的系统就不一定能播放影片。因此在可用性测试的设计上要考虑设计多媒体内容的播放的任务。

2对于异质网络的要求。相对于企业内部网络环境的单一性,学习者用于上网的环境千差万别,有窄带的,也有宽带的,甚至还有无线上网的。在可用性指标设计上,教学平台必须考虑到适应各种异质网络环境的要求,能够在恶劣的网络环境下提供最基本的服务(至少能正常递送主要教学内容)。

3对于易用性的要求。学习者的信息技术素养参差不齐,例如有的学习者能够熟练操作电脑,但是有的学习者甚至几乎不会使用电脑。因此在测试任务设计上要着重考虑平台是否存在新手用户的进入门槛,保证平台的基本功能能不用专门学习或很快能学会。

考虑到教学平台的教育特性,及其与一般软件的差异,在对教学平台进行可用性测试时,应该遵守以下原则:

1 学习者优先原则[6]。可用性评估的权威不应该是专业技术人员,而应该是产品的终端用户,起决定作用是用户对产品的满意度。教学平台的用户主要是学习者、教师和教学管理人员,后两者是为学习者服务的,因此学习者优先教学平台可用性分析的第一原则。

2 代表性原则。系统应该适合绝大多数人使用,并让绝大多数人都感到满意。教学平台的用户在信息技术素养,客观环境以及使用偏好方面的差异很大,因此可用性测试的被试者应能在类型和数量上代表最广大的用户。

3真实性原则。可用性测试不能光靠问卷调查经过简单的统计分析就下结论,必须是在学习者的实际学习和操作环境下进行,在学习者完成操作以后,根据其完成任务的结果,进行客观的分析和评估[7]。

四 可用性测试案例

本文以知新网(省略)作为测试对象,分析可用性测试的流程方法和结果。知新网是基于开源学习管理系统Sakai开发的新一代网上课程管理系统,目前提供了课程大纲、课程空间、日程表、通知、资源、投递箱、论坛和个人消息、答疑室、词汇表、花名册、作业、成绩册、站点统计等多种教学工具。这些工具均可通过浏览器使用。利用知新网,教师可以创建课程网站,通知与共享课程资源;学生也可以在该平台上学习,提交作业,进行在线讨论。

1 测试工具

本测试项目使用的是TechSmith公司出品的专业可用性测试软件Morae,它能够通过录屏的方式和录像的方式记录用户行为和用户在网站或应用程序中的交互过程。该软件具有以下功能:(1)按照时间同步记录桌面操作、声音、摄像头和完整的事件信息等数据;(2)监控并标记关键时刻,跟踪任务的开始和结束时间点;(3)帮助可用性分析人员快速并自动分析数据,计算可用性指标,并绘制成直观的图表。

2 对该网站的测试对象、测试方法、流程

课题组选择了教育技术、管理学两个专业共八名一年级研究生作为测试对象。根据用户对于计算机操作技能,我们将被测者按熟练用户和新手用户分组。通过对新手用户的测试和访谈,了解到新手用户是否能很快入门使用该网站;通过熟练用户的测试和访谈,发现网站是否有不容易被发现的缺点。课题组使用Morae记录被测者对任务的完成情况给出评分和完成时间的统计信息,并根据任务内容和完成情况分析知新网的可用性水平。测试流程主要分为完成测试任务、问卷调查、用户访谈三步:

完成测试任务:我们根据网站的功能结构设计一个覆盖教学平台主要功能的任务流程交给被测者完成。在选择测试对象时确保被测者是第一次进行该项测试,防止产生“安慰剂效应”和“霍尔效应”[8]。测试员要监测被试完成任务的过程,在测试过程中不得向被试提供任何有助完成任务的帮助,以保证测试任务完成情况的真实有效。对于两类不同类型的用户我们设计了略有不同的两组任务(见表1)。

问卷调查:我们设计了包括客观选择和主观回答共16个题目,用于调查教学平台使用者的使用体验。在被测者完成测试任务之后,要求其填写调查问卷(见表2)。

表2 用户调查问卷(局部)

1您觉得网站的界面颜色是否舒适?( )

A.舒适 B.一般 C.不舒服 D.影响使用

2文字的大小和字体有没有影响您的使用?( )

A.完全没有影响 B.字体太小 C.颜色不舒服 D.一般

3根据提示可否迅速找到所需项目?( )

A.很快找到 B.需要仔细找到 C.不容易找到

4是否方便的知道当前所处网页位置?( )

A.有明显标题 B.需要仔细辨认标题 C.不容易知道

5各板块名称是否准确反映网页内容?( )

A.准确反映 B.隐约反映 C.很不准确

6本网站反应速度如何?( )下载速度如何呢?( )

A.快速 B.普普通通 C.慢

7帮助文档是否方便查询?( )

A.是 B.否

8有无收到不礼貌的错误提示?( )

A.是 B.否

访谈:根据被试在测试中的反应和完成任务情况进行访谈,了解问卷不能直观调查的可用性问题,获得一些主观的素材和改进的意见。例如,被试某个任务失败的真实原因或是在某些犹豫的地方是如何思考的。

3 测试的结果和分析

测试完成后,我们根据Morae记录的任务完成情况进行分析。主要参考数据为任务得分和任务完成时间,其中任务得分有三个等级:0(轻松完成),1(有困难的完成),2(不能完成)。根据对对新手用户的任务完成情况(见图2)和完成任务的时间(见图3)分析,可以看出任务3、任务4和任务6完成的情况很差。经过分析,我们发现:任务3中,帮助图标受到网站整体风格的限制,在颜色上和大小上都较为不明显,不容易被发现,给用户使用带来不方便。任务4中,在发送邮件这一任务上没有一个被测者完成,因为花名册中的邮件链接直接使用Windows默认的OE软件,而现在的用户很少使用这个软件发送邮件,很多系统中的OE软件没有预先配置,无法发送邮件。任务6中,所有被测均未完成删除自己留言的任务。在单独发帖时,帖子内容下有一系列的选项包括黏贴附件和修改删除。当用户发现已经发帖成功后无权限删除或修改。

通过对熟练用户进行分析(见图4),我们发现熟练用户的任务完成情况比新手用户要好很多。基本操作都十分熟练。但是,熟练用户也对任务4、任务5和任务6完成的情况不是很好,任务4和任务6失败原因和新手用户相同。任务5失败的原因是任务中上传的文件格式可以分为两大类:txt类型和office类型。对于txt文档,因为浏览器对于该类型的支持,当用户点击文件便可在新窗口中直接显示文档内容,但是网站并没有考虑到对中文字符的支持,直接打开文档后显示乱码。对于其他类型文件,直接点击通常会调用下载软件(如迅雷)下载文件。但这样下载得到的文件并不是目标文件,只能通过鼠标右键菜单“另存为”或使用“拷贝”选项进行下载,这样极不方便。

在可用性测试后,我们对被试进行了问卷调查。通过对调查问卷反馈结果的分析,我们获得的用户反馈有:

(1) 教学平台上有少量文字都没有汉化。某些常用操作选项使用英文,新手用户有使用困难,部分帮助文档是英文。

(2) 对于任务1来说,被试对界面颜色的反应不满意。

(3) 大多数被试觉得网站的字体太小。

(4) 所有被试都不能迅速找到所需项目。

(5) 大多数被试都认为帮助功能无用,并且当前任务的帮助信息不容易查找。

(6) 有些被测者对网站的下载速度也不满意。

(7) 论坛工具的界面设计不妥,容易误操作,出现了回复话题A却到话题B的情况。

(8) 讨论区自己添加的话题不能删除,而所有的被测者都觉得应该有这项功能。

根据熟练用户调查问卷的反馈结果,我们得到的用户反馈主要有:

(1) 有的被测者认为帮助不太方便查找,并且而也不愿意去查找;

(2) “投递箱”工具上传的文件直接打开会出现乱码,并且不能用迅雷等下载软件下载;

(3) 大多数被试觉得某些工具(如wiki,投票等)实用性不高。

4 测试结论

由于知新网基于Sakai平台,因此它继承了Sakai的基本特性,是一个设计先进、功能完善的教学平台,比较适合应用在网络教育中。通过前面的可用性测试,我们认为该平台基本能满足教学的需要。但是我们发现该网站还存在一些可用性上的问题,并针对每个问题提出了相应的建议(见表3)。

五 结论

可用性反映了产品的设计能够符合使用者的习惯与需求的程度,可用性测试是对产品的可用性进行评估的活动。教学平台系统的可用性测试,可以使我们获得一手数据和改进方案,有利于我们调整业务流程,改进教学平台设计,优化学习者的体验,将妨害学习的因素尽量减小。通过对知新网的测试,我们了解了该教学平台的优缺点,并以此次测试报告为依据,对教学平台作了很多的修改和优化,使得平台的可用性大大提高,达到了我们进行可用性测试的目的。

当然本次测试尚有很多不足的地方,例如由于条件的限制,被试对象的选择缺乏广度,存在代表性问题;在测试环境的设计上也没有充分考虑到异质网络环境。通过测试的结果反馈,我们修订了测试方案。可用性测试是一个持续的过程,通过不断的测试-改进-再测试获得高可用性的教学平台才是我们的最终目标。

参考文献

[1] Wikipedia. Usability [EB/OL].

< en.省略/wiki/Usability, 2008-12-25.>

[2] 刘静.网络可用性量化评估[J].通信世界, 2007,(44).

[3] 李瑞坤.基于可用性的课件设计[J].中国信息技术教育, 2008,(7).

[4] 林芳.数字图书馆门户可用性评估指标体系[J].图书情报工作, 2008,(04).

[5] 华迎.网站可用性测试设计[J].现代教育技术, 2008,(4).

[6] 方海光,张景中.教育软件可用性评测研究[J].电化教育研究, 2008,(2).

第2篇

【关键词】 SDN 网络架构 可靠性 可用性 策略

一、背景

随着互联网和移动互联网的高速发展，网络的灵活性和敏捷性要求更高，现有的传统分布式IP网络的局限性日益突显，主要表现为：

1.网络刚性。网络设备大量由单一功能的专用设备构成，造成网络复杂、无法协同、缺乏灵活性等弊端。

2.网元封闭。硬件和软件一体化的封闭结构，导致设备扩展性差、价格昂贵、不同厂家的网元互通困难。

3.业务僵硬。不同厂家的网元设备功能单一封闭，新业务开发周期长、成本高，难以满足快速灵活提供业务的要求。

4.运营复杂。大量厂家的各类专用设备以及相关的协议众多，网络规划复杂，整合难度高，运营复杂，造成运营成本居高不下。

多年来积累的问题已经使得今天的IP网络患有“动脉硬化症”，网络架构重构迫在眉睫。2006年，SDN概念于是应运而生。

SDN（Software Defined Network）即软件定义网络，是一种开放灵活和可持续演进的新型网络架构，采用软件化、虚拟化的“分离”方法，将现有传统的分布式网络架构进行重构，让网络中的控制面和数据转发面进行分离，由传统分布控制向集中控制的网络转变。

关于SDN网络架构，不同的组织有不同的定义，当前较为主流的是开放网络基金会ONF（Open Networking Foundation）对SDN分层架构的定义，如图1所示。

该分层架构模型得到了产业界的广泛认可和推广使用。

SDN的核心是“S”即软件，也就是网络不再是“硬”的，固化封闭的，难以扩展的，而是可以通过软件程序实现灵活的新I务开发和部署，网络资源可以灵活调度，使得网络作为一个管道变得更加智能和弹性可用，较好地解决运营商现有网络运营的痛点，因此，SDN概念一经提出，就受到了运营商的青睐和积极响应。2014年以来，随着SDN技术的逐步成熟，国内运营商开始进行局部试点商用。

二、传统分布式IP网络和SDN网络架构分析

SDN是对运营商现有网络架构进行重构，重构后的网络是否能够稳定运行，是否出了故障能及时恢复，是否能达到或接近传统分布式IP网络的可靠性可用性要求，是运营商关注的重点之一。

2.1可靠性、可用性

网络的可靠性使用网络运行阶段平均业务失效故障间隔时间来描述，用无故障运行时间来衡量。网络的可用性使用网络稳定不出现故障的时间与总的时间的百分比来表示。

从通俗的角度来理解，可靠性高是指网络持续一段较长时间（如一年或两年）运行稳定，不出现业务失效的故障；可用性高是指网络稳定运行不易出现故障，并且一旦出现故障能够快速恢复。

要提升网络的可靠性和可用性，通常采用冗错技术来实现，也就是在网络设计中增加冗余资源，避免单点故障造成业务失效。

2.2传统分布式IP网络基本架构分析

传统分布式IP网络的基本架构如图2所示，分为管理平面、控制平面和数据平面。管理平面为网管系统，负责网络监控和业务配置，当业务配置下发后即使脱网也不影响网络的正常运转。控制平面和数据平面由路由器等设备组成，路由器负责按路由表转发数据包，采用IGP和BGP两种核心分布式动态路由协议，当网管把业务配置上传到路由器后，如果网络状态发生变化，控制平面即路由器会在网络中自动扩散这些变化，各自根据新的状态自动重新计算路由，全网采用冗余路由技术和路由快速收敛技术，当故障发生时能够在秒级时间内使受到影响的业务得以恢复，网络具有故障快速自愈能力。

2.3 SDN网络基本架构分析

SDN网络的基本架构如下图3所示，分为应用层、控制层、基础设施层。应用层由各类商业应用软件程序组成，通过北向接口向控制器提交各种网络应用；控制层由SDN控制器组成，它是整个网络的控制中心和指挥中心，是整个网络的“大脑”，拥有全局网络视图，负责实时采集全网设备状态、网络拓扑和各链路流量，生成流表并通过南向接口下发给网络设备，同时根据网络状态变化或应用层提交的功能更改重新生成流表并下发；基础设施层由网络设备和线路组成，一方面负责接收控制器下发的流表并按之进行数据包转发，另一方面负责将网络资源信息和状态上报给SDN控制器，是执行单元，本身不做决策。

从SDN网络的架构来看，SDN控制器作为网络的“大脑”是关键部位，成为单点故障引发全网故障的风险点。

2.4两种架构的可靠性可用性比较

从传统分布式IP网络和SDN网络的基本架构来看，传统分布式IP网络的控制功能是分布式的，任何一个单点故障发生时网络具有快速自愈能力，而SDN网络的控制功能全部集中在SDN控制器，有单点故障引发所有业务失效风险，因此，传统分布式IP网络的可靠性和可用性较高，但是，SDN具有简化网络、快速业务开发和部署、低成本等核心价值，值得研究对策，让SDN网络可用。

三、提升SDN网络可靠性可用性的策略

可靠性和可用性是基于网络故障来考虑的，如果能够识别出各层可能发生的故障及对网络的影响程度，拿出应对策略，避免网络因单点故障而瘫痪。

从SDN网络架构来看，各层可能出现的故障如下：

应用层

设备方面：服务器故障、应用程序故障、服务器所在机房出现断电等故障。

链路方面：服务器与SDN控制器的通信链路故障。

安全方面：非法侵入等。

控制层

设备方面：服务器故障、SDN控制器软件故障、服务器所在机楼出现坍塌等故障。

链路方面：SDN控制器和网络设备之间的链路故障。

安全方面：非法接入或受DDOS攻击等。

基础设施层

设备方面：网络设备故障。

链路方面：网络设备之间的链路故障。

安全方面：非法侵入等。

针对以上各层可能出现的故障，以及各层在网络中的重要程度，权衡成本投入以及可接受的可靠性、可用性等因素采取以下的应对策略：

3.1应用层的应对策略

应用层的设备方面故障对网络的运行影响并不大，当应用需求通过北向接口提交给控制器，由控制器生成相关的业务逻辑变成相关流表下发给网络设备执行，此后，应用程序的服务器即使出现脱网等故障也暂时不会影响网络的运行。因此，用层的服务器、应用程序采用冷备份冗余设计，考虑到机房安全问题，在异地机楼部署冷备份系统。当主用系统出现异常时切换到冷备份系统上运行。

防范链路方面的故障，可采用一条主链路和一条备用链路。由于与应用程序通信的外部设备是可知的，因此，防范安全方面造成的故障，采取对连接的设备进行白名单设置并进行严格的身份认证。

3.2控制层的应对策略

SDN控制器是网络的控制中心和指挥中心，一旦SDN控制器无法提供服务，假设基础设施层的网络没有发生变化，网络设备仍按原有的流表进行转发，不影响网络运行，但是此时基础设施层的网络拓扑如果发生变化，没有SDN控制器重新计算路由生成新的转发流表，对网络的运行就会造成重大影响。因此，控制层健壮性设计非常关键。

防范设备方面的故障，采取SDN控制器异地机楼的热备份设计显得尤为重要，承载SDN控制器软件的服务器采用云化虚拟机集群，这些虚拟机独占物理设备不与其他用户分享，软件采用分布式部署，主用控制器和备份控制器同时运行，都在处理业务，是负载均担关系，因此具有超强的自愈能力来应对单台或多台服务器故障，冗余保护措施在故障情况下自动生效，对外服务不中断，故障服务器修复后重新上线，系统自动平衡工作负载。

控制器和网络设备之间的通信链路如果中断导致控制器无法控制网络，会造成重大影响，为了防范链路故障的影响，应采用控制器通过多条链路连接到网络设备，采取带外专门的链路通道，辅以带内控制通道作为冗余链路，使得任何一条链路故障，都不影响控制器与网络设备的通信。

为防范非法接入或受DDOS攻击，应采取在SDN控制器和网络边界处部署防火墙、入侵检测设备以及流量清洗系统。通过防火墙和入侵检测设备进行访问控制、病毒木马防治、非法入侵检测、安全漏洞扫描等，采取只对特定的IP地址提供服务并按需开放端口原则，阻断非法IP接入或攻击；通过清洗系统对进出控制器的流量进行分析，一旦发现非法攻击流量，立即引导非法流量到清洗部件。

3.3基础设施层的应对策略

基础设施层的网络设备或链路故障，会造成部分业务中断，故障发生后，SDN控制器会根据网络变化情况，重新进行路由计算并生成新的流表下发给在线运行的网络设备，实现网络收敛。在设计网络节点时采用传统的设备冗余、链路冗余技术，部署IP FRR快速重路由，一旦节点故障发生，网络设备在没有控制器控制下也能自动完成路径切换。适当加大资源冗余度，以轻载为主，链路带宽利用率控制在50%以下。防范非法侵入网络设备产生的故障，采取管理控制网络与公网隔离，对远程登录进行严格设置和身份认证。

四、SDN可靠性可用性策略在实际网络部署中的应用

中国电信广西公司从2014年以来，积极推进SDN网络的试点工作，在实际SDN试点网络部署中综合考虑以上可靠性可用性策略，采用如图4的方式部署：

应用层和控制层的软件使用云资源池分配的虚拟机来承载，同时在异地机楼云资源池上部署备用系统。应用层和控制层的虚拟机各自独占一个VLAN与云资源池中的其它网络进行隔离。这些虚拟机独占物理设备不与其他用户分享。SDN控制器采用热备份部署。

SDN控制器与网络设备的通信链路，采用带外管理控制网络和带内控制通道相结合的方式。

基础设施层采用设备、链路冗余配置。

在控制层部署防火墙、入侵检测设备和流量清洗系统，保障SDN控制器的安全。

通过在SDN试点网络进行了专线业务开通、业务流量优化、新业务开发和部署、模拟攻击、设备主备倒换等一系列实验，各项业务功能达到了预期效果，网络可靠性可用性也达到商用的要求。

五、结束语

SDN网络架构具有传统网络无可比拟的优势，虽然SDN网络的可靠性可用性相对于传统分布式IP网络而言，还有一些差距，但是可以通过以上的策略来提升SDN网络的可靠性可用性，从而使SDN网络达到可商用的目的。

参 考 文 献

[1]闫长江，吴东君，熊怡 .SDN原理解析―转控分离的SDN架构[M].北京：人民邮电出版社，2016

[2]刘文懋，裘晓峰，王翔 .软件定义安全：SDN/NFV新型网络的安全揭秘[M].北京：机械工业出版社，2016

第3篇

关键词:社交网络;隐私控制;可用性;测试;对比研究

中图分类号: TP393.092.3 文献标志码:A

Study on usability of privacy control functions in domestic social networking service

SHEN Hongzhou*, ZONG Qianjin, YUAN Qinjian, ZHU Qinghua

(

School of Information Management, Nanjing University, Nanjing Jiangsu 210093, China

)

Abstract:

Concerning the privacy disclosure in Social Networking Service (SNS), the usability of the privacy control in domestic SNS was studied. From the users point of view, with the method of experiment and interview, usability testing and comparative analysis on the privacy control in Renren and Pengyou were handled. The result indicates that the privacy control in Pengyou is better than that in Renren, but there is no significant difference between the two sites. Both of them need some improvements. Renren needs to improve its centralized navigation of privacy control and the centralized privacy setting interface. Pengyou should improve its decentralized navigation of privacy control and the blacklist function.

Key words:

Social Networking Service (SNS); privacy control; usability; testing; comparative study

0 引言

因特网给人们的生活带来了巨大的改变,尤其是社交网络(Social Networking Service, SNS)的出现,使得人们在因特网上的生活和现实中的生活越来越接近。出于各种在线社交目的,人们在社交网络上提供了许多真实的个人信息,包括个人资料、教育和工作经历、联系方式、照片、言论和在线活动等[1]。由于社交网络具有开放性、共享性和连通性等特点,用户的个人隐私信息更容易被窥探、收集和非法利用,用户因此遭受的损失和伤害也更大。很大部分的社交网络用户是刚成年的学生,甚至是未成年人,隐私信息的泄露将会给这部分用户带来更为严重的危害[2]。因此,社交网络用户隐私信息的保护问题成为学术界和业界近年来关注的热点。

很多研究者从技术的角度寻找社交网络的用户隐私保护途径。如Narendula等[3]认为所有用户信息都存储在一个管理域内可能导致隐私侵害行为更容易发生,他们利用分布式系统,来分散存储用户信息和数据,并明确地提出利用对等计算(PeertoPeer, P2P)技术实现用户个人数据的存取。但是,也有研究者认为,社交网络的隐私控制问题不仅仅是一个技术问题,而更应该从跨学科的角度进行研究,其中最引人注目的是从用户心理和行为的角度展开研究,从而为解决社交网络的隐私保护问题提供建议。如Debatin等[4]通过对Facebook用户的调查研究发现,尽管大部分用户都知道隐私保护,但还是上传了大量的个人数据,用户对于隐私保护松散的态度是由用户网上社交的愉悦性、用户使用模式和一个类似于“第三人效应”的心理机制共同决定的。可见,社交网络用户隐私保护问题已经引起不同领域内学者的关注,研究视角也趋于多样化。

从社交网络的服务现状来看,用以保护用户个人信息的隐私控制功能已经成为社交网络的必备功能之一,但这类隐私控制功能的实际使用情况却不容乐观。究其原因,除了上文提到的用户松散的隐私保护态度之外,另一个关键的原因就是社交网络当前隐私控制功能的可用性不足,用户无法轻松有效地使用这些功能。根据国际标准化组织1998年的定义(ISO 924111),可用性是指在实际环境下,产品被用户使用于特定目标时所具有的有效性、效率和用户满意度[5]。具体而言,有效性指用户完成特定目标的正确度和完整度;效率指用户为完成特定目标所消耗资源(如时间)与正确度和完整度之间的比率;满意度则体现用户在使用产品的过程中主观感受到的满意程度和接受程度。对于信息系统和网络应用的可用性研究已经受到越来越多的关注。例如,张丽霞等[6]对鱼眼菜单进行可用性研究,除验证鱼眼菜单相对于级联菜单和单列菜单的优势外,更提出了鱼眼菜单可用性方面的改进建议。李倩等[7]和张等[8]对网上银行的可用性进行了评测和研究,给出不少有助于提升网上银行可用性的建议。葛列众等[9]则对电子邮箱的可用性进行了实验研究。在文献调研中,我们未发现对社交网络隐私控制功能的可用性进行定量研究的成果。本文综合运用科学实验和访谈的方法,对目前国内最为流行的人人网和朋友网的隐私控制功能进行可用性评测和研究,分析和对比两者的优势和不足,提出这两个社交网络隐私控制功能的可用性改进建议。

1 研究方法

本文的研究工作综合运用客观的科学实验和主观的访谈评价。实验任务和访谈问题的设计依据明确,即对可用性中有效性、效率和用户满意度的测量。其中,实验用于支撑有效性和效率的测量,访谈评价则针对用户满意度的测量,由实验者给出满意度的主观评分。

1.1 实验对象

本研究基于真实的社交网络,选取千橡集团的人人网和腾讯公司的朋友网作为实验对象。首先,这两个社交网络在我国处于行业领军地位。根据易观智库Enfodesk研究显示,2011年第1季度中国社交网络活跃账号份额中,人人网占25.1%,朋友网占到18.1%,分别列第一位和第三位[10]。其次,这两个社交网络在高校用户中的影响相对较大,而本次实验的实验者均为高校学生,两者比较契合。

1.2 实验任务和访谈问题

本研究的实验要求实验者分别利用人人网和朋友网的隐私控制功能完成5项任务,并且每项任务均须在规定的时间内完成,超时以未完成计。任务涵盖了社交网络的各类信息,包括用户基本资料(以电话号码为例)、照片、动态信息(以留言为例)、好友列表和黑名单设置功能。具体任务包括:

1)通过设置使您的电话号码(或手机号码)只能被您的好友看到;

2)上传一张照片,通过设置使该照片只能被您自己看到,而不能被其他任何人看到;

3)进行设置让别人给您的留言只能被您的好友看到;

4)进行设置使您的好友列表只能被您的好友看到;

5)禁止某个人与您接触,包括禁止联系您,禁止看您的任何信息,禁止向您发出好友请求。

实验者完成实验任务之后,会被问及其对所用社交网络隐私控制功能的满意程度,并依据主观感受给出评价分数。具体问题包括:

1)您认为该社交网络的隐私控制功能能在多大程度上保护好您的个人隐私,即您对它的放心程度是多少?1分为最低,5分为最高。

2)您认为该社交网络的隐私控制功能易于使用的程度如何?1分为最低,5分为最高。

1.3 实验环境和人员

为保证实验结果的准确性和客观性,避免因实验环境差异而引起的误差,实验采用同一笔记本电脑通过校园网接入因特网,实验时间段为2011年6月20日至7月1日的正常工作时间,且整个实验过程不受其他人或事情的干扰。为避免学习效应的影响,对用于实验的社交网络顺序进行了刻意安排:一半的实验人员先使用人人网,然后再使用朋友网;另一半实验人员则采用相反的顺序。

实验和访谈共招募24位实验者参加,他们均为高校学生。从学历维度来看,实验者中有2位博士生,7位硕士生,15位本科生;从性别维度来看,实验者中有10位男性,14位女性;从年龄维度来看,实验者中28~32周岁的2位,23~27周岁的7位,18~22周岁的15位。24位实验者中,有18位每周使用人人网在5次以上,有22位每周使用朋友网少于2次。虽然实验者更熟悉人人网,但就隐私控制功能而言,所有实验者均表示几乎没有使用过,因此实验者对两个网站隐私控制功能的熟悉程度没有显著差别。

1.4 实验过程

实验由一位工作人员进行引导和管理,每次实验均按照如下过程严格执行:

1)工作人员向实验者介绍实验目的、实验内容和过程,着重强调实验目的是对社交网络隐私控制功能的可用性进行评价,而不是对实验者的能力进行评价。实验数据以无记名方式记录。

2)实验者完成个人基本资料的填写。

3)实验者在人人网(或朋友网)上逐个完成实验任务,整个过程中工作人员不提供任何帮助。实验者的所有操作通过屏幕录制工具记录下来,供分析使用。

4)完成所有实验任务后,实验者根据使用感受回答访谈问题。

5)实验者重复3)~4),在朋友网(或人人网)上完成所有实验任务并回答访谈问题。

2 可用性评价

进行可用性评价的评价体系来自ISO 924111,围绕有效性、效率和用户满意度3个方面提出的可测量的指标如下：

1）有效性，指任务完成数。

2）效率，包括完成任务所需时间、完成任务所需要的点击数和错误的点击数（偏离目标的点击）。

3）满意度，包括用户对隐私保护的放心度（1~5分）、用户感到的功能易用度（1~5分）。

实验全部结束以后,首先对实验视频数据和问卷数据进行分类整理,然后使用PASW Statistics软件对数据进行统计分析。对实验者在人人网和朋友网上实验所得的任务完成数、用户放心度和功能的易用度这3方面数据进行配对t检验分析(置信区间百分比为95%),原因在于,两个网站在这3个方面的数据可进行直接的对比分析。配对t检验分析结果见表1。

综合以上3类可用性指标来看,朋友网隐私控制功能的总体可用性比人人网稍好,但两者不存在显著差异,均存在需要改进的不足之处。以上这些可用性测试数据的背后其实有许多事实依据,均由这两个社交网络隐私控制功能的设计细节所决定[11]。通过对实验者操作过程的观察和分析,可以看到这两个社交网络隐私控制功能各自的优势和不足,下文将对该功能的各个方面进行详细分析,并给出一些改进建议。

3 可用性分析与改进建议

3.1 功能导航

功能导航在本文中是指社交网络上用于指引用户进入隐私控制各项子功能的菜单和界面。易用的功能导航应该具有明确的标志,使用的语言应易于理解,界面布局需符合用户的使用习惯[12]。社交网络隐私控制功能的导航方式有两种:第一种方式是设置一个系统级的功能菜单,将用户引入一个集中的隐私设置界面,在这个界面里用户可以完成各种信息的隐私控制,本文将这种导航方式称为集中式导航。集中式导航比较适用于那些不会经常变化和控制粒度粗的信息,例如用户个人资料、好友留言等。第二种方式是将隐私控制的功能入口安排在各类信息的编辑或界面上,用户在编辑或信息时,可以点击进入相应的隐私控制界面,本文将这种导航方式称为分散式导航。分散式导航比较适用于那些变化比较多且控制粒度细的信息,例如照片和日志等。不同的用户会习惯于不同的功能导航方式,从对实验录像的分析来看,有些实验者会直接寻找集中的隐私控制入口,也有些实验者会从需要保护的信息入手。因此,社交网络的隐私控制功能应该综合这两种功能导航方式,综合考虑被保护信息的特点和用户的使用习惯,这样才能为用户提供更好的使用体验。

3.1.1 集中式导航

在集中式导航的设计方面,朋友网的可用性明显优于人人网。实验数据显示,有87.5%的实验者使用了朋友网的集中式导航,而仅有50%的实验者使用了人人网的集中式导航。朋友网的集中式导航位置明确且容易找到,在“设置”功能菜单下面的“隐私设置”一目了然,用户只需要点击两次即可进入隐私设置界面。朋友网隐私设置界面的信息分类和页面布局也很比较清晰,这使得用户很容易就找到需要的隐私控制功能。人人网的集中式导航位置则不易找到,需要依次点击“账号”、“账户设置”和“隐私设置”才能进入隐私设置界面,而且其隐私设置界面并没有直接给出具体的信息分类,也没有详细的说明,用户需要再次选择点击,进入新的页面后才能看到最终的隐私控制功能。以保护电话号码为例,在朋友网中,用户只需要点击2次即可发现目标功能,但在人人网上,用户需要点击4次才能发现目标功能。

作为社交网络的一项极其重要的功能,隐私控制功能集中式导航的入口必须清晰了然,易于寻找,菜单层次最多不宜超过3层。隐私设置界面中的信息分类须清晰合理,且应该对每个分类中详细内容进行概括性的和易于理解的说明。页面布局须合理,不宜再增加页面,以免增加功能的复杂度。具体就人人网而言,建议人人网突显“隐私设置”菜单项的位置,可直接将该菜单置于“账号”菜单下,保证用户点击1次后即可轻松发现隐私控制功能。同时,建议人人网重新安排隐私设置界面的信息分类和页面布局,将“个人主页”、“打招呼、好友申请”和“站外搜索”里的信息项直接置于隐私设置界面,每个信息分类配以解释说明,且通过JavaScript控制每个分类细节内容的显示。最后,人人网遗漏了对好友列表的隐私控制。根据Zheleva和Getoor的研究发现,即使社交网络允许用户保护隐私信息,但如果用户的好友关系和群组关系是公开的,用户的许多隐私信息依然可以被推断出来[13]。因此,作为一种比较特殊的个人信息,好友列表也应该受到隐私保护。

3.1.2 分散式导航

在分散式导航的设计方面,人人网的可用性要优于朋友网,用户可以方便地使用人人网提供的分散式导航较好地完成个人信息的保护。人人网的隐私控制功能为重要的信息分类均提供了分散式导航入口,包括个人资料的维护界面和各项动态信息的维护界面(如留言、照片、日志等)。尤其对于需要细粒度控制的信息,比如单个相册和单篇日志,人人网均提供了独立的隐私控制功能项,很好地满足了用户对隐私控制的需求。朋友网隐私控制功能的分散式导航有不少缺陷。首先,只在个人资料编辑和日志管理的界面上提供了入口,没有覆盖到用户所有的信息类型。即便是这两个已经提供了的入口也只是简单地将用户引入集中的隐私设置界面,缺乏细粒度的控制。对于照片和日志这样的信息,用户需要的是更加细粒度的隐私控制功能,即要能够对单个相册和单篇日志进行隐私控制,让这些信息被合适的用户看到。然而,朋友网只在隐私设置界面一个地方提供了相册和日志的隐私控制选项,且隐私控制效果只是简单地作用于所有相册和日志。研究发现,朋友网的相册和日志数据会同步至腾讯QQ空间,在QQ空间上存在对于单个相册和单篇日志的细粒度的隐私控制功能。这种设计其实是不合理的,因为QQ空间与QQ聊天工具是强关联的,它们的设计初衷并不完全是基于真实的社交关系,许多用户名会以昵称的形式存在。而朋友网则号称是基于真实的社交关系,将这上面的照片和日志同步至QQ空间显然是不合适的,会造成严重的个人隐私泄露问题,况且,在朋友网上还不存在细粒度的隐私控制功能。

隐私控制功能的分散式入口,不仅为用户进行个人信息保护提供了新的选择,更可以实现细粒度的隐私控制,这是集中式的隐私控制功能无法实现的。分散式入口在设计时应该尽量涵盖所有的信息分类,以满足用户对各项信息进行随时保护的需求。同时,分散式入口应该置于信息编辑或界面的显眼位置,以方便用户随时进入相应的隐私设置界面。朋友网首先应该明确与QQ空间的关系,明确各自的定位。对于用户在朋友网上的照片和日志,不应该直接同步至QQ空间,至少应该让用户自己选择是否同步。单个相册和单篇日志应该提供单独的隐私控制,让用户可以控制到单个相册和单篇日志能被什么样的人看到。对于那些不需要细粒度控制的动态信息,如留言板、分享和好友列表等,均应该在各自的维护界面上提供分散式的隐私控制入口。

3.2 黑名单功能

黑名单功能是一种较强的隐私控制手段,用户可以利用该功能禁止别人对自己所有信息的访问权限,包括禁止查看自己所有的个人信息,禁止别人搜索自己,甚至禁止别人向自己发出好友请求。就黑名单功能而言,朋友网的可用性远远不如人人网。根据实验数据,人人网黑名单设置任务的完成率是83.3%,而朋友网黑名单设置任务的完成率仅为58.3%,这严重影响了朋友网的平均任务完成率。首先,朋友网黑名单功能的实现方式单一,只有通过点击对方主页左下角的“加入黑名单”链接来实现。其次,朋友网中对于黑名单功能实现方式的解释也比较模糊,且不准确。解释中提到可以点击对方主页左下角的禁止图标实现该功能,但事实上对方主页左下角根本没有这个禁止图标,用户很容易被误导,因为用户更倾向于寻找那个禁止图标。

建议朋友网的黑名单功能除了目前的实现方式之外,应该在该功能项的界面上增加输入框,允许用户直接输入需要加入黑名单的用户名,因为这种方式更为直接和简单。此外,朋友网应该改变并纠正其对黑名单功能的解释,利用图标确实是一个很好的方式,朋友网应该在个人主页上“加入黑名单”链接之前加上图标,以方便用户快速找到该项功能。

4 结语

社交网络的不断普及和应用,使得人们的个人信息和在线行为非常详细地展现在互联网上,这些信息如果不能得到有效的保护和控制,一旦泄露将会给用户带来严重的伤害和困扰。尽管社交网络都提供了隐私控制功能,但这些功能的可用性不太理想,影响了用户隐私保护的效果。本文通过科学实验和访谈获得定量数据,对比研究人人网和朋友网这两个社交网络隐私控制功能的可用性,发现朋友网隐私控制功能的总体可用性比人人网稍好,但两者之间没有显著的差异,均存在较大的改进空间。如,人人网需改进其隐私控制功能的集中式导航设计,并需更加合理地设计其集中的隐私设置界面;而朋友网应更加关注其隐私控制功能分散式导航的设计,厘清其与QQ空间的关系,完善隐私控制功能,还应该改进其黑名单的设置功能。本研究成果可在理论和实践的层面为社交网络隐私控制功能的设计和实现提供参考建议,有助于提高社交网络隐私控制功能的可用性,从而帮助用户更好地保护隐私信息。

参考文献:

[1]

胡启平, 陈霞. 试析社交网络环境中个人隐私保护[J]. 信息网络安全, 2010(8):43-44.

[2] 李响. 社交网站:开放中隐藏危险[J]. 信息网络, 2008(6):56-57.

[3] NARENDULA R, PAPAIOANNOU T G, ABERER K. Privacyaware and highlyavailable OSN profiles[C]// WETICE10: Proceedings of the 2010 19th IEEE International Workshops on Enabling Technologies: Infrastructures for Collaborative Enterprises. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2010:211-216.

[4] DEBATIN B, LOVEJOY J P, HORN A K, et al. Facebook and online privacy: attitudes, behaviors, and unintended consequences[J]. Journal of ComputerMediated Communication, 2009, 15(1):83-108.

[5] International Organizational for Standardization.

ISO 924111, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs): Part 11: Guidance on usability[S]. Geneva: International Organizational for Standardization, 1998.

[6] 张丽霞, 梁华坤, 傅熠, 等. 鱼眼菜单可用性研究[J]. 计算机工程与设计, 2011, 32(2):706-710.

[7] 李倩, 孙林岩, 吴疆, 等. 个人网上银行的可用性测试与评价[J]. 工业工程与管理, 2008(6):99-102, 113.

[8] 张, 毛基业. 网上银行可用性测评[J]. 信息系统学报, 2008, 2(1):55-65.

[9] 葛列众, 王宇轩, 王琦君. 电子信箱的可用性实验研究[J]. 人类工效学, 2010,16(1):9-13.

[10] 董旭. 2011年Q1中国SNS市场活跃账户份额[EB/OL]. [20110720]. .

[11] LEE S, KOUBEK R J. The effects of usability and Web design attributes on user preference for ecommerce Web sites[J]. Computers in Industry, 2010,61(4):329-341.

第4篇

所谓计算机网络可靠性其实就是指计算机网络的可用性，也就是具备计算机网络各用户间互相连通能力的强弱。优化计算计算机网络可靠性是目前业界所关注的热点话题。与传统算法相比较，遗传算法优点更多，不仅算法的结构比较简单、便于求解以及搜索高效，在进行全局计算的时候还可获得最优的近似。遗传算法具有较好的实用性、简易的算法结构以及较快的求解速度能够求出近似值的最优解，在解决网络可靠性优化计算问题上有着明显的优势。

【关键词】网络可靠性 优化计算 遗传算法

计算机网络可靠性也就是计算机网络的可用性，通过遗传算法，解决网络优化计算过程中的核心问题，能够提高网络的可靠性。下面就来探讨一下计算机网络可靠性优化计算中遗传算法的应用优势。

1 计算机网络中可靠性优化和遗传算法的概念介绍

1.1 计算机网络可靠性优化

计算机网络可靠性优化是具有重要意义的一个环节，网络是否具有可靠性是计算机网络信息传输是否能得到保障的前提，而计算机网络往往又具有许多重要的特性，比如在生存性方面和抗破坏性方面尤其显得非常突出。计算机网络中的这些特性，给我们优化计算机的可靠性提供了方向，因为这些特性能够适应各种不同的模式，使网络设备在工作时的有效性得到了保证。计算机所处的温湿度、辐射以及维修等对计算机网络通信和联网设备工作会产生影响，但在以下分析中假定网络处于理想状态，不受上述条件影响。

计算机网络的可靠性类型有：2终端可靠性、Y终端以及全终端可靠性这三种类型。

1.2 遗传算法含义

遗传算法广泛应用于计算机各个领域，它的基本原理是根据生物学上的遗传知识和自然选择规律为基础发展起来的。将数据在网络中的传输方式和过程进行模拟，然后根据生物学上基因遗传信息的传递方法，在经过群体搜索和个体之间互相交换信息，将网络中传输的数据信息切割成各种不同的数据块，再在达到网络地终端时按照一定的规律进行组合起来，最后就构造出满足在网络中进行传输地优化信息搜索功能。此搜索功能不仅能够达到在网络中优化全局信息地要求，而且该方法在操作上比较简单和便捷，所具备的通信全局性较好，且所具备的优势以及功能较为明显，可有效解决在传输网络数据中遇到的封装问题。遗传算法主要是由以下几个部分所构成，即进化运算、基因表达、基因适值、遗传运算以及初始种群这五个部分。

2 在计算机网络可靠优化计算中遗传算法的有效应用

2.1 问题假设

在计算机网络中，数据的分析和信息的运算是在经过多节点情况下，采用多通道的传输方式来控制的。而通道中都是单一性数据来联系的，此时需通过数学模型的建立来描述系统中的单一性。网络传输通道是否具有稳定性，将对到节点之间的数据起到关键性的作用，直接决定数据是否能得到可靠地传输。

2.2 计算问题的数学模型

关于计算机网络信息通信的传输可以建立下面的数学模型来进行说明和分析，下面是一个网络矩阵，通过这个矩阵来对网络传输地介质实现公式化的研究。

如公式（1）所示：C0可代表的含义是：一个传输介质的矩阵，而评估链路介质间成本的关系，看是否存在某种联系，则用j（1≤j≤n），这个链路是指矩阵中包含的链路。

在计算机网络通信中，可使用下面的数学公式表示信道链路介质在传输数据时的衡量值：

在上述公式（2）和（3）中，N代表的含义是：计算机网络地节点个数，C代表的含义是：通信信道中信息传输成本，α和β代表的含义是节点的可靠性约束常数，Diaji指的是i与j节点间的介质数，是代表最优的逻辑链路。当gij的值为0时，表示i与j节点之间没有直连地链路；当gij的值为1时，表示i与j节点之间有直连地链路。

根据上述的公式，很容易就可以推算出计算介质可靠性地具体公式如公式（4）所示。

在上述该公式（4）中，R0代表的是网络的可靠性矩阵。当计算机的整个网络处在一种可用状态，即网络中计算机均可相互连通，基于这种条件下，网络中的每一个节点就可构成为一种相对应的系统，该系统可在一定程度上使网络正常工作得到相应的保障。

2.3 遗传算法优化的过程

首先进行数学建模优化，采用遗传算法按照顺序服务的原则，用排队模型处理，可以简化计算机网络中的通信问题和节点储存问题。优化可靠性的计算，包括选择分配容量和路由的复杂非线性方程。在求最优解时，遗传算法的运算过程可以表示为如下流程：begin（0t）―初始化p评估pWhile不满足终止条件begin重组p，获得c评估c从p和c中选择p（t+1t）end。在考虑到约束条件比较多情况下，寻优问题要想使解决变得容易，遗传算法是最佳选择之一。针对算法的设计和优化，选择使用遗传算法来作为寻优设计的核心算法，这样就可以比较容易的得到很好的近似值，起到了很好的优化作用。

3 结束语

随着信息技术和网络技术的飞跃式发展，各行业对信息传递过程中的安全性和可靠性也有了更高的标准和要求。尤其是在对网络数据具有极强的依赖性行业，迫切需要提高其信息的安全性、网络的稳定可靠性。为了使计算机网络的可靠性得到保证，需要在优化计算机包括安全性在内的综合性能的同时，探索出节约或者是降低网络结点链路成本的新技术新方法。通过以上的研究和探讨，可以发现，将遗传算法应用到计算机网络可靠优化的计算中来，不仅可以大大提高计算速度，还能有效优化计算效果提升操作性能。

参考文献

[1]王洪丽.计算机通信网络可靠性设计技术研究[J].信息技术与信息化，2014（06）：98-99.

[2]袁宏伟.基于遗传算法的计算机网络可靠性优化计算[J].计算机光盘软件与应用，2012（23）：6-8.

作者简介

苗蕤（1983-），男，河南省许昌市人。工学双学士学位。现为甘肃广播电视大学工程师。主要研究方向为计算机应用技术、数字图像处理、计算机网络安全。

屈展（1981-），男，黑龙江省拜泉县人。硕士研究生学历。现为甘肃广播电视大学讲师。研究方向为智能交通系统、智能控制、算法分析。

第5篇

关键词：VRRP协议 可靠性 主控路由器 虚拟路由器

一、引言

计算机技术的迅猛发展，大学、中学以及小学基于局域网的校园办公和基于Internet的应用也逐渐增多，对校园网络的可靠性提出了越来越高的要求，网络中的核心设备对保证校园网络的正常工作非常重要，如果保证了核心网络设备的可靠性，就基本保证了校园网络的可靠性。

二、目前校园网络的可靠性现状

网络可靠性也称网络的可用性，使用平均故障间隔MTBF(Mean Time Between Failure)和无故障工作时间两个参数来衡量，平均故障间隔越小且无故障工作时间越长，该网络设备的可靠性就越高。不同的行业对可靠性的要求不同，一般的网络，暂时中断不影响使用，而对网络依赖程度比较高的电子商务和金融行业来说，网络的中断就意味着经济利益受损。网络可靠性的研究探讨，意义重大。

网络设备的投资在网络建设中占有相当大的比例，高档的、可靠性高的网络设备往往价格不菲。由于资金的因素，一般规模的校园网建设中，不可能配备高档的设备。网络的可靠性需要设备本身的可靠程度来保证。通常情况是，用一台和工作设备相同配置的网络设备作为冷备。工作设备出现问题时，将冷备的设备接入网络，恢复通讯，这种方案，网络中断的时间一般在十几分钟左右，不能满足校园网络可靠性的要求，现在学校的大部分的工作都通过网络进行，学生学籍管理、教务管理、教师签到、学校办公、网络招生等，十几分钟的网络中断也会使正常的日常工作变得混乱，尤其是网络招生工作，网络中断更是后果严重。如果对所有网络设备进行更新，购买高可靠性的核心层次设备(通常是有两个主控板，另一块板卡做备份，网络可以在几秒钟之内恢复工作)是一种很好的可靠性解决方案，但是从资金投入的角度来说，目前多数学校不具有如此的经济承受能力。本着保护现有投资的角度考虑，可以采用廉价冗余的思路，在可靠性和经济性方面找到平衡点。

三、VRRP协议综述

什么是VRRP协议?

虚拟路由冗余协议(VirtuaI Router Redundancy Protocol，简称VRRP协议。在该协议中，一对路由设备协同工作，对终端IP设备的默认网关(DefauIt Gateway)进行冗余备份，当一台路由设备宕机时，备份路由设备及时接管转发工作，向用户提供透明的切换，起到提高网络可靠性的作用。

VRRP协议的重要概念

在VRRP协议中，有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器；主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是物理实体，虚拟路由器是VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作构成一台虚拟路由器，具有唯一固定lP地址和MAC地址。一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色：主控路由器和备份路由器。一个VRRP组中只有一台处于主控角色的路由器，可以有一个或者多个处于备份角色的路由器。使用选择策略从路由器组中选出一台作为主控，负责ARP相应操作和转发IP数据包，组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。当主控路由器发生故障时，备份路由器能在几秒钟的时延后升级为主路由器。此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAc地址，对终端使用者是透明的。

vRRP协议工作原理

VRRP路由器用VRID标识，取值0-255，对外表现为唯一的虚拟MAC地址，格式为00-00-5E-00-01-[VRID]。主控路由器负责对ARP请求用该MAC地址做应答。VRRP控制报文是VRRP通告，使用IP多播数据包进行封装，使用组播地址，范围只限于同一局域网内。主控路由器周期性的发送VRRP通告报文，备份路由器在连续三个通告间隔内收不到VRRP通告或收到优先级为0的通告后启动新的一轮VRRP选举。选举参数是优先级和IP地址，VRRP协议中优先级范围是0—255，数值大的优先级高。优先级的配置原则可以依据链路的速度和成本、路由器性能和可靠性以及其它管理策略设定。

第6篇

【关键词】可信网络；用户；行为可信；可信管理机制；评估

中图分类号：TN711文献标识码： A 文章编号：

前言

作为一个可信的网络，不仅要保障网络安全，提高安全服务，同时还要具备对用户行为可信的能力的洞察力，通过既看身份和权限，又看行为和表现，来对用户行为可信进行评估，因此，建立一套行之有效的可信网络中用户行为可信的评估体系是当前十分重要的工作。

二、网络用户行为概念

网络用户行为是一个广义的概念，它是指用户在使用网络资源所呈现出的规律。网络行为可以用某些特征量的统计特征或特征量的关联关系定量或定性的表示。网络行为可以在应用层、传输层及网络层有不同的表现。通过多年对用户使用网络的流量分析。我们认为网络用户行为分析应该从IP层的数据包统计与状态的检查和应用层的内容挖掘两个层次综合考虑。可以把网络用户行为分为四种方式：

单IP对单IP的访问。该方式可以反映m用户对该站点的偏好程度与访问频度。

单IP对多IP的访问。由此可以大致反映m该用户的性格、职业和爱好等信息。

多IP对单IP的访问。这种方式的目的地址通常是某种类型的服务性站点，多IP对单IP的访问可用于分析网站用户群体职业分布、行业分布、地区分布等信息，从而优化网站结构设计、改善站点服务质量，使之成为最受用户欢迎的站点。

多IP对多IP的访问。该方式主要表现用户群体的多种行为。

基于数据包内容来研究时，我们需要对包的内容进行分析，还要用较大的磁盘资源备份所有的网络数据包，分析出多种网络用户行为：数据交换较大网站属于哪种类型：网民上网的主要目的，是获取科研文献、浏览休闲娱乐信息、聊天，还是其它；网民频繁使用的网络服务是哪些；因特网对青少年道德和性格的影响等。

三、可信网络中对用户行为可信的研究必要性

对用户行为可信的分析．首先应该对可信网络的需求明确。从近几年网络应用的经验看来．信息安全不光只包括有网络安全，内容安全也是其十分重要的一部分．对用户行为可信进行分析可以在用户还没进行破坏行为之前提前的预测出用户的行为．而不是等到检测出不法行为后才开始阻止破坏行为。通过对用户的行为信任的分析，不仅能避免或减少与恶意用户来往．还能在用户与服务提供者之间建起互信的关系。从而提高了双方合作的可能性．降低因不信任所花费在监控和防范上的额外开销。

四、可信网络中用户行为信任评价体系的建立

1.评价指标体系的建立

科学合理的选择评价对象的评价指标是建立网络用户行为信任评价体系的关键．这涉及到最终评价结论的精度和可信度。因此我们在建立评价体系的过程中要遵循一些评价原则．如全面性原则、可行性原则以及可比性原则等。建立起以性能特性、可靠性特性、安全特性为用户行为信任评价指标体系的一级评价指标．根据细化后的二级指标最终建立起完整的评价指标体系。

2.用户行为信任等级预测模型建立

(一)输入层的设计

输人层的节点个数为用户行为信任二级指标的个数L。

(二)隐藏层的设计

对于隐藏层的节点数没有一个十分明确的规范要选择多少，但太多太少都是不合适的，如果选择的节点数太多，必然会使学习的时间变长。效率就下降了。如果选择的节点数太少，又会使得网络的容错性变差．因此合理的选择隐藏层的节点数对于提高预测的精度和效率都有非常大的影响。

3.用户行为可信的基本准则

根据可信网络的基本要求，我们可以得出用户行为可信的基本准则，这些准则主要包括：

(一)信任评估的客观性。信任评估的评价是主观的，但内容必须是客观的，兼顾信任的主客观特性。

(二)主观的一致性。当用户行为信任评估中主观性参数较多时，需要提供主观性的一致性检查，保证评估结果的科学性和合理性。

(三)信任评估的规模性。用户行为的信任评估应该是基于用户长期大量的行为，因为只有通过大量的用户行为得来的评估结果才具有稳定性和代表性的“性格特性”，才能作为我们控制的依据。

(四)评估考虑行为的价值性。考虑用户行为的价值是防止恶意用户用低价值的访问换取高信任，然后用高信任进行高价值行为欺骗。

(五)信任评估的时间特性。信任评估要考虑近期用户行为的重要性和远期行为的衰减性等时间特性。

(六)信任评估的防欺骗。防范恶意用户以少数次、低价值访问来换取高信任等的欺骗，通常采取保守的“慢升”信任值的方法来防范欺骗。

(七)信任信息的可共享性。信任信息共享不仅可以加快对陌生用户的信任评估速度，而且可以提高信任评估的可信度，因此需要在各个不同服务提供者之间进行信任信息的共享与交换。

(八)行为证据的规范性。各种行为证据的大小、方向性、单调性、含义各不相同，要对其进行统一规范化处理。

4.结合行为信任和行为监控的可信管理

在用户行为信任评估的基础上，对用户访问过程中的实时异常行为进行监控与防范．实时监控的开销问题是研究实时监控必须解决的一个重要问题，由于我们事先已经有了用户行为信任的结果，因此可以根据用户行为信任的情况对实时监控进行必要的调控和简化，从而可以大大提高实时监控的性能．因此在用户行为信任以防范为主的基础上增加有效的异常行为的监控与防范策略是必要的，只有这种将预防与监控的合理结合才可以较好地解决用户的行为控制问题．我们将用户自己长期统计行为和所有用户的长期统计行为结合起来作为评判基准，来判断用户行为的异常，并根据用户行为信任的高低决定对用户行为采取实时监控的力度，提高了异常行为检测的准确度和速度．多种行为可信管理机制的有效组合用户行为可信控制。对用户行为可信的管理是以上多种可信控制策略的多层次的有效组合，各种可信控制内容和方法相互补充，相互配合，最终达到管理用户行为可信的目的。做到静态动态结合，历史与实时结合，信任与风险结合，过去与未来，控制效果与性能的有机结合。

五、进一步研究方向

随着可信网络研究的不断深入，用户行为可信的研究已越来越为人们所重视，如何提供面向可信网络的用户行为信任的评估、预测与控制架构，并通过多种用户行为可信管理机制的有效组合，达到控制的静态与动态、历史与实时、信任与风险的有效统一，已成为重要的研究方向，但仍具有如下问题丞待解决：

(一)用户行为信任的形式化分析与验证

用户访问系统的时间、过程具有多样性、随机性等特点，同时，对用户行为信任的评估也有并发、顺序、循环和选择过程的描述对形式化描述方法提出了新的要求，建立适合用户行为信任的评估、预测和控制的形式化模型及验证方法是重要研究方向。

(二)区分不同服务提供者的用户行为信任评估

互联网的服务提供者具有大多数节点只有少量的连接，而极少数节点却有大量的连接的特点，对于重要服务者拥有大量的用户访问和充足的用户行为信任证据，如何解决评估中的可扩展性问题，而对于普通韵服务提供者拥有用户少，证据也不充足，如何解决信任证据的共享问题，都是有待进一步研究的方向。

(三)移动用户行为的描述与评估

无需固定基础设施支持的自组织网络中节点可以随意移动，并且节点的能量和计算能力等资源有限．研究这种网络中用户行为信任关系框架面临巨大的挑战。

结束语

本文在对网络用户行为的基本特征进行了研究和分析，在此基础上给出了网络用户行为的一种分类方式，构建了网络用户行为可信体系，目前的研究还有待进一步的深入探讨和开发，我希望通过本文的分析，能为之后的进一步研究带来帮助。

参考文献：

[1]林闯,王元卓.可信网络中用户行为可信的研究.计算机研究与发展,2008，45(12).

第7篇

关键词：无线传感器网络；变电站；可行性

随着我国科学技术的高速发展，推动我国电力事业朝向智能化发展具有重要的意义，能够促进我国在未来进入智能化和自动化的社会。其中变电站的智能化发展是顺应社会发展的事情，变电站中智能化的监控系统具有明显的作用。主要是传统的方式具有很多的弊端，而无线传感器网络安装方便、成本低廉。因此在当前我国的电力事业的发展中使用无线传感器网络具有很大的优势。

1 无线传感器应用于站内辅助系统

变电站的站内辅助系统主要包含有消防安全系统、采暖通风系统、消防安全系统以及视频系统等，这些部分是变电站得以工作的重要的系统，能够直接的影响变电站正常的进行工作。在传统的常规变电站中，基本上不会关注辅助系统的工作情况，在纵向上面没有合理的信息模型，横向方面也不存在信息的交流，都是独立存在的单一的功能和作用。而使用了无线传感系统的智能变电站具有与传统的变电站完全不同的模式，辅助系统得到了各个应用系统的关注，并且智能化的系统具有自动化、信息化和互动化的优势，同时还能采集到标准的信息，使工作人员对变电站的控制更加的智能化。其中无限传感器网络应用于变电站站内的辅助系统的主要工作原理是，通过对现有的状态的改善，改变现有的辅助系统的模式，改变以往的只对设备内部进行管理的模式，开始应用和重新构造变电站站内辅助系统的相关信息。最终将传统变电站中的很多独立存在的辅助系统的信息，融合成一个完整的、智能化的变电站的辅助系统，保持整个辅助系统的结构更加具有清晰性和科学性。

2 无线传感器应用于综合智能化系统

变电站自动化得以实现主要是依靠通信技术的发展，通信技术是促进电力系统向智能化发展的关键。变电站每一次的自动化和智能化的发展都与通信技术的发展进步有重大的关系，通信技术的发展主要经历了CAN到RS-485，再到以太网，而相关的变电站的智能化的发展也主要经历了几个重要的阶段，主要经历了远动终端设备到通用的自动化的综合系统，以及到发展的数字化系统的变电站，最后到当前在建设中的无线传感器应用于变电站的智能化系统。其中的IEC61850的标准化的变电站主要有几个部分，分为间隔层、过程层和站控层这几部分。在科学技术高度发展的今天，在这些标准中没有规定相关的网络结构以及物理接口和网络的通信方式等，主要是为了稳定业务层的结构，使其能够在通信技术高速发展的情况下保持稳步发展，促进无线传感器网络的发展和应用。无线传感器网络在变电站中的应用主要的设计是，变电站中的站控层需要保持稳定不变，使用无线网络传感系统替代原有的使用以太网的通信技术，逐渐的将其应用于变电站的运行中。使用对应用设备没有影响的无线路由的功能，将其应用于智能终端中。

3 无线传感器应用于电能质量检测系统

我国的很多研究电力专业的大学院校使用相关的技术措施，研究一些小型的电能采集系统，在研究中取得了丰硕的成果。我国电力科学院中的工作人员使用曾研究出的软件，在Agent的技术的基础上进行的电能质量控制，硬件系统在ARM+DSP的系统上的开放型的电能的监测，之后工作人员将整个研究结果应用于监测和控制电能的质量，使工作人员能够科学准确的掌握电网电能的质量检测情况。相关的研究人员曾将无线传感器网络使用到了变电站中的检测电能的质量中，主要是采集相关的系统中有功率和无功率的电能质量的数据，之后通过相关的检测模板经多次的传送最终传输到设备的终端上。并且经过试验研究表明Zig Bee能够很稳定的对数据进行传输，同时还能够促进变电站的工作更加的智能化和自动化。

4 总结

随着我国科学技术的不断进步与发展，促进我国电网工作的智能化是科学发展的必然结果，伴随着经济的发展我国的电网要求向智能化发展，国家电网初步的制定了电网智能化的发展战略。其中在变电站的发展中应用无线传感器网络能够对电网的使用进行实时的监控，保证电力的正常使用。无线网络的传感器能够帮助抑制变电站中所产生的电磁干扰和多径干扰，上文主要研究了无线传感器在电力系统中的应用，以实现变电站发展的智能化。通过分析无线传感器网络在变电站中应用的可能性，逐渐的提高变电站发展的智能化和自动化。同时要注重解决在变电站智能化发展中遇到的问题，以求在计算机和通信自动化的发展中，促进无线传感器在变电站中的应用。

[参考文献]

[1]高尚付.关于无线传感器网络应用于变电站的可行性研究[J].科技与企业，2013，10（9）：118-119.

第8篇

关键词：低压网络；智能互联；节能降耗；技术改造

1 概述

电能作为安全、清洁、优质、高效的二次能源，能够替代绝大多数能源需求，是未来最重要的终端能源。在智能制造、自动控制、信息通信、电力电子等先进技术和可再生能源加速发展推动下，电网迈向了智能发展的新阶段。当下如何适应新型城镇化、城市化发展对高可靠性供电提出的新目标，深化满足分布式电源和用电负荷持续增长需求，保障其安全可靠供电能力，大幅度提升降耗节能的经济成效，将成为新的研究课题之一。而传统低压供配电网络主要存在的问题集中反映在以下几个方面。

1.1 传统低压网络接线方式灵活性不足

随着城市建设的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，这就给原有配电设备的质量和配电网络的可靠性提出了更高的要求。

而原有低压配电网大部分采用放射形供电，虽然有助于保证潮流的单向流动，易于继电保护等设施的实现，但这种供电方式弊病较多，一旦某处发生故障，就会造成整条线路的大面积低压客户停电，且停电时间较长，可靠性差。对此需要研究推进国际对标，实现停电次数与时间减少到先进国家水平，缩短差距进而对社会公众造成的影响最小，保障合格、连续、可靠的电力供应，改变传统低压网络接线方式灵活性不足，切实提升低压配电网智能化、互动化、信息化管控能力，不断满足用电客户诉求及服务质量体验的新需求。

1.2 低压网络智能化供电的应用能力不足

由于目前低压配电网缺乏自动化设备，没有对低压配电网络进行监测，故障信息依赖用户反馈，智能化化程度低。

对于故障的排除往往通过人工现场操作实现，而实际现场低压配电网络覆盖面广，终端众多，进一步延长了故障的排除时间，加大了人力的投入。

为此亟需推进智能电网设计、建设、物料、施工和验收应用标准，契合分布式新能源提速融合的发展需求，提升供电服务全流程贯通能力，加速形成电网企业与电力客户之间“共享、和谐、双赢”的协作共建关系，让广大电力客户贴心感受到智能供电的新体验。

1.3 低压供电可靠性与经济性评估存在薄弱环节

目前低压供电可靠性信息较为分散，对此比较供电部门所投入的辐射状网架改造，智能化提升等运营成本，是否切实解决了配电系统的薄弱环节，迫切需要不断完善可靠性与经济性评估方案。

通过合理有效的评估，揭示影响电力供应和电能质量环节上存在的主要问题，指导低压配电网接线方式的改造、改变其现有的辐射状网架结构，并进行智能化控制，实现对低压配网的实时监测，及时掌握运行设备与安全裕度、供电可靠性和经济运营等关键影响因素，为妥善消除设备隐患、保证安全可靠供电、储备建设与改造项目等提供决策依据。

2 新型低压网络组态方式的探索

2.1 互联互供组网设想

与传统低压网络采用辐射型供电对比，新型低压互联互供接线方式，在保持原有低压网络构架的基础上，通常工程应用采取少改造，突出安全与经济，智能与灵活特征，达到适应分布式电源的开放与接纳。

所涉一次设备改动量少，巧妙增设微机保护功能，数据通信传输功能，适当位置补充低压网络联络功能，具备远方监测与调控功能，改变以往仅依凭运行人员经验，而实际负荷估算差别大，“盲调”几乎处处存在，更多只能通过事后弥补等被动工作局面。

2.2 互联互供接线方式

新型低压互联互供接线方式（如图1所示）用于连接两路电源和多个负载的低压配电网，包括第一母线、第二母线、第一进线低压断路器DLa、第二进线低压断路器DLb、第一多位刀闸DZ/a、第二多位刀闸DZ/b以及若干个低压环网供配三位态调整负荷装置。

第一路电源经第一进线低压断路器DLa和第一多位刀闸DZ/a而能够与第一母线的上游和（或）第二母线的下游相可分离的连接，即第一路电源可以连接第一母线的上游A1、第二母线的下游B8中的一个或者两个；而第二路电源经第二进线低压断路器DLb和第二多位刀闸DZ/b而能够与第二母线的上游和（或）第一母线的下游相可分离的连接，即第二路电源可以连接第二母线的上游B1、第一母线的下游A8中的一个或者两个。

2.3 新型组网的显著特征

新型低压组网方式至少具有以下显著特征。

（1）是进一步提升可靠供电能力，解决了电力用户受电末端相对可靠供电弱化的问题，保障所有电力用户“一视同仁”均衡得到持续供电。

（2）是借助数据通信及微机保护新技术，可实现就地平衡负载出力，解决了以往“大马拉小车”，容量错配的问题。

（3）是科学对应“超重载”现象，通过辅助远程监测预知电力用户负荷变化趋势，灵活调配供电容量满足增量需求。

（4）值得关注的是自适应“微网”组态分布式电源的接入需求，就地消纳太阳能、天然气、生物质能、风能等类型资源，主动营造社会力量参与电力投资的良好环境，共享电力发展新成果。

3 适用现场的应用实践分析

3.1 安全供电与经济节能双提升

低压配电网络安全供电、可靠用电的基础重点之一是如何提升低压断路器工作性能，适应低压互联互供接线方式新要求，提升制造企业转型升级，不断开拓新市场的能力。

3.2 灵活实现“削峰填谷”技术方案

新型低压网络组态方式，改变了传统辐射型供电模式，即自配电变压器电源端起至供电末端，其供电可靠性逐级弱化的问题。

3.3 优化利用配电变压器容量

随机抽取800千伏安公用配电变压器一台，其中月度负载率和抄见电量作为重点观察对象，反映出1月-12月份配电变压器平均负载率与配电变压器峰值负载率之间存在60%-70%的差值，如何应对现场出现的这类情况，目前更多的依赖于增加变压器容量。

实际工程应用新型低压网络组态方式，可大力提升配电变压器平均负载率，通过部分配电变压器依次轮流投入现场，在减少新增配电变压器投入，降低配电变压器运行损耗的同时，综合负载利用率可见提升85%-140%，节能效果明显。

3.4 “微网”就地接入消纳更经济

以10kW的光伏并网发电单元为例接入新型低压网络，可实现自适应“余电”上网。

光伏发电用户上网电量可按下式推算：

W=K*H*P*E （1）

其中：W：上网发电量（kWh）；K：综合效率系数；H：水平面太阳能总辐照量（kW・h/m2）；P：安装组件容量（kW）；E：标准条件下的辐照度常数取1kW/m2；

W=0.43×3.75×365×10×1=5885.625kWh

随着光伏组件转换效率、逆变器效率、光伏发电系统可用率等主要综合效率的不断提升，可预测平均上网电量将突破1万度/年。

4 结束语

新型高可靠性低压网络实践探索，其核心价值是为了进一步提升供电质量和效率效能，更好地就地均衡负载，提高负载利用率，消纳分布式微网接入公网，使得最广泛用户切实感受到智能电网发展新成果，实现节能降耗新目标，其中孕育着供配电新技术、新设备、新装置的推陈出新，更新换代，必将吸引更大范围的制造企业创新研发，更多层面的社会资源参与建设，从而加速成果转化更好地服务社会。

参考文献

第9篇

关键字: GNSS，网络RTK，精度分析

Abstract: It compared data from Web RTK with traditional traversing data, and summarized the related precision. Finally, it concluded it is capable to use RTK to replace traversing.

Key words: GNSS, Web RTK, Precise Analyze

中图分类号： TN711文献标识码：A 文章编号：

1.概述

随着GNSS（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）技术的不断发展，区域性的CORS（Continuous Operation Reference Stations）技术不断得到推广，该技术的应用在很大程度上对于常规控制测量改进提供了方便而快捷的工具，本文就探讨了一级导线控制和RTK一级控制测量的精度，认为利用网络RTK完全能替代常规的一级导线控制。

1.1传统的一级导线控制测量的局限性

传统的一级导线控制测量一般采用全站仪进行观测，它有着一定的局限性。比如受起算点的限制,必须要求起算点是点对、可视；投入人员多，每组一般需要投入3-4人；外业作业时间长，一般情况下，每小组每天能观测3-4公里，基本控制面积约1平方公里，同时点间通视、白天观测等受观测环境影响较大。 所以为降低成本，提高效率需要更先进的测量手段代替传统控制测量模式。

1.2 采用CORS技术替代常规的一级导线控制的可行性

CORS是由多个GPS（Globle Position System）基准站组成的系统，它主要通过因特网和无线通信网络向系统覆盖的服务区内用户提供基准站坐标和基准站GPS观测数据，用户通过因特网下载CORS若干基准站数据进行事后精密定位，也可以接收数据播发站的数据对载波相位观测数据进行实时精密定位[1]。

CORS系统是快速、高精度获取空间数据和地理特征的设施之一，是地球空间信息网格的具体应用，同时也是RT—CORS构造层重要的组成部分，提供网格参数，可以为城市发展构筑动态的、连续的空间数据参考框架[1]。它可应用网络RTK技术、PPP技术为用户提供实时的服务。相对于传统的RTK技术而言，CORS有着很多的优势。主要体现在：缩短了初始化时间、扩大了有效工作的范围；采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作的效率；拥有完善的数据监控系统，可以有效的消除系统误差和修复周跳，增强了差分作业的可靠性；用户不需要架设参考站，真正实现单机作业，减少了费用。目前国外建成的CORS系统包括美国的GPS连续运行站网[1]、日本的COSMOS系统[2]、加拿大的 [3]，以及丹麦，瑞士，德国等国家均建立了自己的CORS系统。国内建成CORS系统的城市包括北京、上海、成都、昆明、武汉、天津、重庆、广州、杭州、南宁、合肥、石家庄[4]。重庆CQGNSS已建成，大地水准面精化成果即将公布，用CORS技术替代常规的一级导线控制软、硬件完全具备。

2 性能分析

2.1验证试验基本情况

2010年12月某工业园区1:500地形测量项目中利用网络RTK进行项目内的一级导线点平面控制，并利用全站仪采用传统导线测量方式检查对比。

项目使用仪器包括：中海达V8GPS接收机6台套，接收机RTK平面标称精度精±（10mm＋1mm×D ppm），高程标称精度±（20mm＋1mm×D ppm）；Topcon GTS722全站仪1台套，角度测量标称精度±2″，距离测量标称精度±(2mm+2mm×Dppm)。

2.2精度分析

2.2.1 一级导线控制精度

（1）内符合精度

根据《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》[6]（CH/T 2009－2010）要求，对RTK控制点需进行检查，该工业园区1:500地形测量采用GTS7222″仪器对项目内33个采用网络RTK测量的一级导线点抽取20个点进行系统的平面坐标精度测试。根据《城市测量规范》[7]（CJJ8-99）（下称《规范》）要求，在相邻的一级导线点以某一点定向，按支点测量方式检查平面坐标，相关观测要求按照规范规定要求，检查RTK控制点内部符合精度，最终坐标检查统计表如表1所示。

表1 一级导线点内符合平面坐标较差统计表

根据《规范》对一级RTK控制点数据检查的要求，需检查点的坐标较差中误差小于±5cm，经统计按照同精度检查的中误差公式计算得该20个一级导线点的坐标较差中误差为±0.9cm，满足《规范》要求，说明该网络进行一级控制测量内符合精度良好。

（2）外符合精度

根据《城市测量规范》[6]（CJJ8-99）（下称《规范》）观测要求，采用GTS7222″仪器在四等GPS点上架站以相邻GPS点定向按支点测量方式检查9个一级RTK控制点平面坐标，检查RTK控制点平面外符合精度，最终坐标检查统计表如表2所示。

表2 一级导线点内符合平面坐标较差统计表

经统计按照同精度检查的中误差公式计算得该9个一级导线点的坐标较差中误差为±2.7 cm，满足《规范》要求，说明该网络进行一级控制测量外符合精度良好。

3 结论

从利用网络RTK与传统手段检查数据的实例证明：网络RTK平面控制测量的精度达到规范要求，该技术能代替全站仪进行的一级导线测量。

网络RTK测量无误差累计，成果精度均匀、独立；起算点的影响较小、作业效率高，随着大地水准面精化等测绘科学技术的飞速发展，网络RTK技术一定会在重庆山地、丘陵地区得到更加广泛的推广与应用。

参考文献

[1] 陈俊勇，党亚民. 全球导航卫星系统的新进展[J]. 测绘科学. 2005，30(2)：9-10.

[2] 吴北平，岳迎春，李征航等. 论城市GPS网络导航服务系统的建设[J].科技进步与对策. 2002：132-133.

[3] 唐卫明，楼益栋，刘晖等. GPS连续运行参考站系统定位精度检测方法研究. 通信学报. 2006，27(8)：73-74.

[4] 杨光，方锋，祁芳. GZCORS系统的建设与应用.地理空间信息；2007，5(3)：20-21.

[5] 韩婷婷，史弦，尚堃等. GNSS星座覆盖以及导航定位性能评估分析[J]. 现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨论文集.2009.

[6] CH/T 2009－2010. 《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》.

[7] CJJ8-99《城市测量规范》

第10篇

网络技术、网络文化深深影响社会生活、文化教育等各行业。当然体育教学给广大体育教师带来了新挑战。网络教学与其他学科整合后的兴起与发展，通过比较网络教学与体育教学的异同，将二者有机结合，使网络更好地服务于体育教学。

一、网络教学概念

网络教学是以计算机网络为载体，以互联网为教学传输系统，不受固定时间、地点授课的限制，为学生进行教学内容传播，利用网络的特征和资源创造新的学习环境，以便有效地实现教育目标的学习活动。网络教学在中学体育教学的运用，打破了过去枯燥、单一的教学模式，为学生提供了开放性的自主学习环境和资源，培养了学生主动探索、独立思考、合作学习等创新精神，这也是中学体育新课程标准的要求，即在教学中积极引导学生自主学习，主动探索社会现实与自我成长的问题，不断创造条件，促进学生的道德实践，丰富学生的情感体验。

二、中学体育网络教学可行性

1.中学生是接受网络信息最快的群体，容易接受网络，网络能满足中学生的好奇心与求知欲，这样为中学生积极在网上进行体育学习创造了条件。

2.能够激发学习兴趣，兴趣是最好的老师，网络知识丰富、涉及全面，通过多媒体介质和多层次、全方位的学习资源，强化学生主观意识，提高积极性和学习兴趣。充分利用相关体育文章、图片、动画、视频等，更直观激发学生的自主学习兴趣。

3.个性化学习得到发展，网络教学凭借多媒体资源，学生可以利用网络针对性地学习，实现学生个性化，发挥优势项目，可以用业余时间自主学习，随时学习新知识。

4.可实现多方面的交互式学习，在体育网络教学中，学生可以通过BBS、电邮、论坛和QQ方式，实现师生、同学、朋友、专家的互动，这种交流方式实现了师生、同学间的交互。

5.充分发挥网络资源的多、广、宽、全的优势进行网络资源共享，中学体育教学充分利用网络提供了一个汇集国内外先进学校、研究机构、图书馆等各种信息资源庞大的资料库，运用体育新闻、体育健康知识、体育赛事、体育产品、体育机构和多媒体图片、动画、视频等各方面信息，网上非常全面，在网上可以自主选择性资源共享。

三、对今后在中学体育教学中应用网络教学的思考

第11篇

一、计算机网络课程的现状分析

计算机网络课程的特点是实用性强、趣味性大、应用广泛，但在理论中去认知本课程相关知识时，又是一门逻辑性强、结构严谨的学科，中职网络实训课程的相关案例，与学生的生活和实际应用相差很远，联系实际不多，导致“学了用不了、用到没有学”的观点盛行。虽然现行的教材也看到了这一点，出现了不少新的实训案例，但大多是为教学而设计的，缺少应用在工作、生活中的亲身体验，无法激起学生的兴趣，况且操作上需要有较强的理论指导的基础，容易使学生产生畏难情绪。

目前，国内中职学校研究较多的是网络课程课堂教学方法的创新和改革，针对专业特色的教学内容、实用性的实训案例研究较少。中职计算机网络课程的教材一般直接采用高等教育出版社出版的，而这些教材主要面向高等院校的学生，理论性知识较多，内容抽象，专业性强，较难理解，与教材配套的实训案例也是建立在对理论知识的理解才能灵活操作的基础之上。中职学生的年龄和知识结构的特点导致对现有的网络课程的学习困难重重，能够动手的实训案例较少，毕业出去的学生“学与用”的环节脱节较大。

二、组建新的网络实训案例，提高课堂案例的实用性

通过深入了解网络技术在企业中的应用情况，利用现有的教学资源组建具有创新性、趣味性同时又有较强实用性的网络实训案例，拓展学生思维，引导学生思考和创新，从而提高学生的职业技能。在网络课程教学中，增加了以下5个实训案模块：

1.利用SecureCRT技术实现局域网的内网与外网的自由切换；

2.VPN专用通道技术及其在企业中的应用；

3.极域电子教室管理系统是如何被破解的，反破解的方法及其技术手段；

4.无线路由、AP、AC等设备的配置，软路由在网络安全配置中的应用；

5.网络监控软件是如何监察客户端的软件运行情况。

三、实训案例的实施过程

1.组建实训案例的实验拓扑图

组建合适实验拓扑图对网络实训案例的实施非常重要，一个明了、简洁的拓扑图不但可以让学生快速明白实验意图，而且对实验过程中产生的故障能快速地排除，大大提高了课堂的学习效率。

在实施第一个实训模块――利用SecureCRT技术实现局域网的内网与外网的自由切换时，没有画一个实验总体的拓扑图，经过分析讲解，学生虽然也能完成实验，但之后学生马上又问，老师，我们不知道在做什么？几位听课的老师也提出建议，要有一个拓扑图。经过思考，在本模块中添加了如下的拓扑图：

根据上面的拓扑图，学生就能清楚知道他们的实验目的，就是分别是通过组1到组4的电脑来远程操作交换机1和交换2，实现对测试机1到测试机4的内网与外网的自由切换。通过此拓扑图，可以让学生有了对此实验全局把控的能力。

2.有效安排学生进行个体实验和分组实验

网络的实训案例往往要依托网络设备，中职计算机专业的学生在专业素质的差异也是相当大的，让动手能力强的、理解能力较快的学生与反应较慢的学生互相搭配也是我的分组方法之一。但分组实验也有个缺点，部分慵懒的学生会认为反正天塌下来总有高个子顶着，会做的同学做完了，他也完成了任务，达不到先进帮后进的结果。老师对每一个具体的对象完成的任务无法做出具体的评判。

在“利用SecureCRT技术实现局域网的内网与外网的自由切换”的实验中，我对分组实验进行了改良，分组之前先进行个体实验。本次实验，用了两台交换机，共有48个端口，班上的36位学生每位分配一个端口，端口号与学生的座位号建立联系，实验开始后，教师通过教师机来查看每一位学生的实验效果，把结果广播给学生，并对有出错的引导大家一起思考，寻找错误的原因。个体实验完成之后，再分组进行验证，真正体验内网与外网自由切换的乐趣。

3.整合资源，推进实训案例的成功完成

VPN专用通道技术，是大型企业中被广泛应用的一项技术，企业员工无论是在家里或在出差，都可以通过VPN专用通道，进入到企业内部网络中，获取相关资源，及时处理一些数据。网络课程里也有VPN技术的介绍，但相对抽象，与实际应用还差一截。在此实训案例中，老师先在学校的路由器上，建立一个VPN服务器，设置了几户账号和密码，学生在家里建立一个VPN的客户端，通过VPN服务器，进入学校内网，上传和下载学生作业，实现资源的有效整合。

4.挖掘学生的兴趣点，引导到实训案例中

极域电子教室管理系统，是一个被许多学校应用在电脑机房的一个软件，通过这个软件，老师可以广播整个操作过程、分发资料，查看学生的学习状态，学生也可以轻松地提交作业，是个机房教学的好帮手。但是这么好的一个软件，也有它的漏洞，部分不爱学习的学生，总能找到破解它的方法，然后在上课过程中，强行断开广播，玩游戏去了。机房管理人员也对学生的破解方法进行了研究，采取了一些预防方法，但终究收获不大。

“道高一尺、魔高一丈”困境中，我们把此系统的漏洞和不足，直接展现在学生面前，学生给出了很多破解方法，老师引导学生去分析探讨这些破解方法，探索修补这些软件漏洞，引起了他们的思考，大大激发他们的学习兴趣。

5.衔接新技术，实现课堂案例与企业应用无缝对接

近年来，智能手机已完全普及，CMDU、CMCC等无线WIFI线号已覆盖整个校园，无线WIFI的无缝链接、云技术等新网络技术走进我们的生活，无线路由、AP、AC等设备的配置，软路由在网络安全配置中的应用已成为衔接新技术，实现课堂案例与企业应用无缝对接非常重要的一个技术环节。

四、新实训案例对网络课堂教学产生的影响

1.学生对网络课程产生了极大的兴趣，课堂参与度大大提高

新实训案例，是与生活、工作息息相关的，所以学生表现出极大的兴趣，课堂参与度明显提高。据初步统计，计算机专业的学生在课堂完成网络的作业率由原来的不足30%提高到现在的70%。

2.学生成为课堂的主角，改变他们只是被动听课的地位

极域系统的破解和反破解，来自学生不想听课的目的。原本老师禁止他们去破解此系统的漏洞，免得断开教师端，干扰正常教学的秩序。现在老师反其道而行之，鼓励他们破解、找出其中的漏洞，同时也鼓励他们找出反破解的方法，教师在其中只是起了引导、总结的作用，让学生成为课堂的真正主角，为学生的主动学习提供了动力。

3.促进教师走进企业，了解企业网络技术的应用，使教学案例更接地气

第12篇

【关键词】口型模拟;网络课程;TTS;语音合成;人工智能

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009―8097(2010)03―0035―04

随着高校精品课程建设的推进,网络课程的应用日益广泛。与真实的课堂教学相比,网络学习通常缺乏直面教师的临场感。为此,人们在网络课程中加入教师讲课的视频,但这在一定程度上也导致了课程的开发成本大幅提高。本文认为,可以尝试借助口型模拟技术来解决这些问题。通过在网络课程中提供虚拟的教师,对教学内容进行拟人化的讲解,并为学习者提供必要的引导,从而降低制作成本,增强学习的临场感和交互性,提高网络学习的效果。

一 口型模拟技术概述

1 口型模拟技术的分类

口型模拟又称为口形自动匹配,它是人工智能技术的一种。目前实现口型模拟的方法主要分为三种:基于文本驱动、基于自然语音驱动和音视频混合建模方法[1][2][3]。

(1) 基于文本驱动的方法:该方法主要通过TTS(Text to Speech,文-语转换)引擎来驱动人脸的口部运动。TTS引擎将输入的文本信息转化为对应的音素序列、音素时长以及对应的语音波形,然后在模型库中选择对应的模型单元,通过平滑处理和相应的同步算法最终呈现出和输入文本内容相对应的语音和人脸口部动作。利用TTS合成语音的真实程度目前还不太理想,不适于实时的自然语音处理环境。

(2) 音视频混合建模的方法:该方法通过混合从视频图像中提取的运动参数和音频中提取的声学参数来建立统计模型,然后将输入的语音参数与模型库通过转换算法进行匹配,最后呈现出与语音内容相对应的可视人脸口部动作。这类方法涉及的算法比较复杂,所建立的模型的可扩展性有限。

(3) 基于自然语音驱动的方法:该方法将自然语音建模和可视口形建模分离,使其在各自建模阶段参数之间保持相对独立,只需通过识别出的语音模型标识序列来选择对应的口形参数即可完成匹配过程。该方法可根据不同的要求建立不同的口部模型,具有较强的可扩展性,但其匹配的准确度依赖于对语音模型的正确识别率。

2 口型模拟技术的应用领域

目前口型模拟技术已在许多领域得到应用[4][5][6],主要包括:(1)动漫电影人物语音与口形的自动匹配;(2)电信、银行、航班、证券部门的声讯服务;(3)智能人机界面,如交易网站的产品介绍、人机交互网站的智能;(4)虚拟现实、游戏中的虚拟人化身;(5)外语辅助教学,如辅助校正发声、听力练习、双语教学等;(6)聋哑人辅助发声训练。

二 典型的口型模拟软件及其特点

有关口型模拟技术的软件虽然不少,但大多为科研实验或商业应用而开发,适合于个人用户使用的产品并不多。目前在互联网上可供用户免费试用的典型口型模拟软件主要有两款:Talking Photo和SitePal [7] [8]。

1 Talking Photo

Talking Photo又称“会说话的照片”,它是由美国一家致力于移动计算、视频以及互联网服务的高科技公司PQ Computing的一款软件,比较适合于制作博客或MSN的个性头像,会说话的电子相册、贺卡等[9]。该软件的功能特点包括:(1)简单易用。只需一张照片和一段音频,便可合成复杂逼真的人物的动态表情。(2)使用Flash9/AS3实现复杂的人脸模型算法,可实时计算人脸表情。(3)智能语音识别,根据声音自动对上人物口型,并支持任意一种语言。(4)人物的表情、动作、口形既可由程序自动生成,又可由用户手动添加和控制。

2 SitePal

SitePal又称“会说话的头像”,是由美国的一家广告媒体公司Oddcast的一款软件,它支持用户在线创建自定义的、会讲话的虚拟替身(Avatar),并可将其作为娱乐性插件嵌入个人主页、博客、Flash程序、电子邮件、PowerPoint甚至eBay的交易网站中。该软件目前已广泛用于各类商业网站的广告宣传、天气预报、股票和新闻播报等[10],其功能特点包括:(1)全部制作过程在线完成,无需编程或下载安装插件。(2)提供了丰富、专业的模特库,用户可对替身的年龄、肤色、发型、服装等进行微调。(3)支持多种添加语音的方法。(4)提供了一些智能化功能,支持常见问题回答、顾客信息搜集和智能人机交互等服务。

3二者的比较

以上两款软件的具体性能特点对比如表1所示:

三 使用口型模拟软件制作虚拟教师替身

将口型模拟技术应用于网络课程的制作,可在一定程度上降低因视频摄制和加工而带来的成本。本文以Talking Photo软件为例,选择《现代教育技术》网络课程的部分内容,尝试制作一段虚拟的教师讲解动画,其基本制作过程如下:

(1) 制作替身。在模型库选择一个替身,或者导入教师自己的照片。根据提示,设置图片中人物面部的主要参考点,如双眼、鼻子、嘴巴、面庞和下颌。

(2) 导入声音。将预先制作好的教师讲解录音导入到软件中,此时软件会自动对导入的声音进行分析,并生成自动匹配的口型和面部表情。

(3) 预览和修改。预览制作效果,对系统自动生成的动画效果进行观察,包括面部表情、头部运动以及发音的口型。如果有不满意的地方,则可以自行对细节进行调整。

(4) 作品。软件提供两种形式:直接到Internet上特定的服务器上,或以指定的格式保存到本机中。前者要求调用作品时必须与Internet的服务器保持联通,而后者只需下载专门的Flash播放器至本机,即可调用和播放作品。

模拟动画制作完毕后,还需将其嵌入网络课程的页面中。一般只需将特定的HTML代码插入到网页中即可。代码示例如下:

在以上代码中,TalkingPhotoDemo.swf是用于播放模拟动画的播放器文件名,action参数指定了模拟动画的源文件名,sound参数则指定了与动画对应的声音文件名。

四 口型模拟软件的教学效果验证

为了验证口型模拟软件的教学效果,我们将以上制作的虚拟教师讲解动画(以下简称模拟动画)作为实验材料之一,针对真实教师的讲解视频,以网络课程中普遍流行的“三分屏”布局设计教学内容,并展开教学效果对比实验。

1 实验过程

实验选取了来自不同专业的47名大二学生作为被试,并随机分为两组。所有学生实验前均没有接触过与教学内容相关的材料,其中实验组24名被试的学习材料中教师形象区为模拟动画,对照组23名被试材料中对应的则是真实教师讲解视频。实验利用眼动仪记录被试在网络学习过程中的眼动情况,并以纸笔测试的方式检验学习效果和认知负荷。

2 实验结果

实验主要结果如表2、表3和图2所示。对实验数据的统计分析结果表明,两组被试对教师形象区(A1)和PPT内容区(A3)的注视次数和时长呈现出显著差异,即实验组更多关注PPT的内容,而较少关注教师的形象;实验组在认知负荷和测验成绩方面比对照组略低,但未呈现出显著差异。这表明被试在学习模拟动画的教学材料时,虽然在注意力分配方面与真实教学视频存在一定差异,但是对最终的学习结果而言,二者是基本接近的。

3 主要结论

(1) 教学形象的逼真程度决定其受关注的程度。由于目前智能化模拟的逼真度仍然不够理想,因此教师的真实授课视频要比口型模拟动画更容易引起学习者关注,相应的注视次数和注视时间也更多。

(2) 利用口型模拟技术辅助教学在一定程度上是可行的。虽然本实验涉及的教学内容和被试均存在局限,但实验结果至少证明:在某些理论性知识的教学中,采用虚拟教师替身来辅助学习,同样可以接近或达到真人视频教学的效果。

五 结束语

口型模拟技术应用于网络教学,在一定程度上可以弥补因教师不在教学现场而缺少的临场感和投入度,也可以降低网络课程制作的成本。虽然目前该技术的形象逼真程度还有待提高,但随着人工智能技术的发展,这一问题最终将得以解决。我们有理由相信,口型模拟技术在网络学习领域所发挥的作用将越来越大。

参考文献

[1] J Ostermann, MC Beutnagel, A Fischer, et al. Integration of talking heads and text-to-speech synthesizers for visual TTS[A].Proceedings of the International Conference on Speech and Language Processing[C].Sydney,1998.

[2] S Fu, R Gutierrez-Osuna, A Esposito, et al. Audio/visual mapping with cross-modal hidden Markov models[J].IEEE Transactions on Multimedia,2005,7(2):243-252.

[3] 欧阳建军.基于自然语音驱动的口形自动匹配技术研究[D].深圳:深圳大学,2008.

[4] 童强,洪家平,孙玉霞.一种基于TTS的语音朗读技术及其教育应用[J].中国电化教育,2007,(3):108-110.

[5] 新浪网.口型模拟技术获突破,已故影星梦露“复活”唱歌[DB/OL].< tech.省略/ o/2002-07-05/124403.shtml,2002-07-05.>

[6] 人民网.香港城大发声脸部动画系统荣获杰出大奖[DB/OL].

[7] Avatars - Create an Animated Talking Character for Your Website[OL].

[8] Talking Photo[OL].

[9] Create a talking character using any photo or picture[OL].

[10] Oddcast――有趣的广告媒体公司[DB/OL].省略putertelecom.省略/cn/infomation.asp? id=195,2009-06-30.>

Exploration on Mouth Shape Simulation and Its Application in Web Course

ZHANG Jia-hua1 ZHANG Jian-ping2

(1. School of Teachers Education, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang, 321004, China; 2. Institute of Educational Technology, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang, 310028, China)

第13篇

关键词:兴趣驱动;计算机网络;教育教学

中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1672-3198(2009)23-0226-01

0前言

两千多年前,我国伟大的教育学家孔子就提出了:“知之者不如好知者,好之者不如乐之者”的观点。兴趣是最好的老师,也是探求知识的动力。本文作者多年从事高等教育教学工作,在计算机网络课程教学过程中积累了丰富的教学经验,探索出了一套兴趣驱动法应用于计算机网络课程教学中。

1因材施教

在教育教学的过程中,首先要做的事情就是认识了解我们的工作对象――学生。在高等教育中,开设《计算机网络》课程的专业非常多,但是每个专业开设该课程的目的却大相径庭。对于不同专业,计算机网络教学应当包括不同教学内容。例如,对通信工程专业,需要学习“计算机网络原理”和“网络安全”等内容;对计算机专业,需要学习“计算机网络原理”、“网络应用编程”和“网络安全”等内容;而对网络工程专业,学习内容则扩展为“计算机网络原理”、“互联网应用与维护”、“网络应用编程”、“网络安全”、“网络工程设计”和“网络管理”等课程内容;对于信息管理与信息系统专业,则需要学习“互联网应用与维护”、“网络安全”和“网络管理”等课程内容。与之相对应,网络实验内容对不同专业也应当有所不同。也就是说,不同专业的学生,对该课程的需求也不相同,应该做到因材施教。

2从应用到原理

中国传统教育教学过程中,非常重视理论与原理的讲述,常常忽视了理论或者原理的应用。比如,针对信息管理与信息系统专业,计算机网络应该着重强调网络的应用技术。而按照传统的教学方法,先讲原理再说应用或者不说应用,这样的教学效果会非常差,学生听课也会索然无味。其实,计算机网络课程的教学完全可以颠倒过来,先讲应用,然后再从应用中为学生分析原理。这样改变之后,学生首先明白了理论应该怎么用,那么对理论的记忆也就轻而易举了。通常说的学以致用就是这个道理。举例来说,笔者在讲述现行IP规则IPV4中的私有IP地址时,首先会问学生:“现有的IP地址够用吗?”通过前面的学习,学生均知道现有的IP是不够用的。那么下面的问题就显而易见了,“不够用的话,那么如何使现有的这么多台电脑或者网络设备都接入互联网?”答案就是我下面要讲述的许多网络都使用了大量的私有IP地址。这个过程其实就是先告诉学生私有IP是做什么用的,然后再给他们讲述原理。当然,这里只是举例,私有IP地址的用途远远不止如上所述。

3兴趣驱动法教学

3.1从一本好教材开始

一本好教材非常重要。学生在没见到任课教师前,首先接触到的就是教材。笔者认为,现在高等教育教学中大学生的教材太过枯燥,里面大量的原理之类的罗列,缺乏作者精心的编排。计算机网络课程的教材可谓是五花八门,什么样的都有,水平参差不齐。在教材的选择上,笔者认为,首先要针对不同的专业选择不同的教材。虽然教材的名称都叫做《计算机网络》,但是内容可能截然不同,出发点不同,侧重点也不同。对于信息管理与信息系统专业的学生来说,选择的教材应该是实用性较强,而有关网络底层的原理性较少的教材;对计算机专业的学生来说,选择的教材恰好相反,应该选择网络底层原理性较系统的教材。还有教材的选择上应该尽量选择近3年出版的教材,因为计算机网络的发展速度是令人惊奇的。另外,还可以在教学的过程中为学生指定一些好的参考教材,这样可以帮助学生进一步扩充该门课程的知识面。

3.2实例教学是兴趣驱动法的精髓

首先需要说明的是,这里讲得实例教学不是案例教学。案例教学法已经存在很久了,在许多课程的教学过程中都在使用,并且取得了不错的效果。但是笔者认为案例教学法有以下的弊端:(1)案例教学中的许多案例都是虚拟或者虚构的。虚拟的案例,虽然从一个方面能够为学生提供帮助,但是虚拟和现实总是有差距的。当学生遇到一个网络上的现实问题,很可能无所适从,不知从何下手。(2)案例教学中的案例教师没有真正参与。比如案例中设置的许多场景,任课教师如果没有实际遇见过或者参与过,很难将该场景完整的呈现给学生,很难将场景中涉及到的知识点完全挖掘出来。(3)案例教学中的许多案例使用价值不高。一个好的案例应该是来源于实践的,只有来源于实践的案例才有很高的实用价值。(4)案例教学中的许多案例已经过时。计算机网络技术发展的速度是惊人的,如果还拿着3年以前甚至5年以前的案例来教学,那么无疑于别人都讲授windows7了,你还在给学生讲授windows98怎么用。因此,笔者这里提到的是实例教学法,不是案例教学法。实例哪里来?这就需要任课教师应该拥有丰富的计算机网络应用管理与维护的经验。该门课程的任课教师最好应该到企业或者相关单位的网络部门进行实务训练。来源于生活得实例才是最有使用价值的案例。

其次,在实例的选择上应该进行精心的编排。实例应该选用哪些能够激发学生自主学习兴趣的实例进行教学。比如:笔者在讲述网络中计算机端口这个知识点的时候,使用了以下的实例。在讲端口前首先告诉学生,给他们讲个故事,故事人人都爱听。故事是这样的:大家现在经常聊QQ吧?没QQ号的同学举个手让我看看“恐龙”长啥样儿!故事的第一句话就把课堂气氛烘托出来了。现在大家使用的QQ版本大多都是那种能够显示对方IP地址的版本。和别人聊天时,别人的IP地址和所在地就都显示出来了。但是大家有没有注意到,在现实的IP地址的后面还有一个冒号和一个四位数字?那么这四个数字是什么?就是计算机通信时使用的端口号。不知道大家有没有注意过?端口号能够提供给我们许多信息。通过这个实例的讲解,不但调节了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣,而且使学生深刻理解端口的作用,以及他们最常用软件QQ的一个专业使用小技巧。

3.3良好的实验条件是兴趣驱动法的必要保障

计算机网络课程是属于操作性极强的课程。因此,不但上课讲解的同时要有必要的操作演示,而且应该为学生安排适当的动手操作实践学时;所以,必须要有相应的实验条件提供支持。此时,可以引入实际生活中经常遇到的实例作为实践的课题以增加学生的主观积极性。比如,在

讲解局域网的组网技术时,可以引入一个实际任务――现在需要开设一个网吧,应该购买哪些设备?应该怎么组建局域网?此时,就必须为学生提供若干台PC,一台交换机或者路由器等网络设备。当学生运用所学知识亲手搭建起自己的局域网时,必然会有很大的成就感,而成就感也是激励学生自主学习的一种动力。

4结语

教育是我国的立国之本,中华民族的传统教育已经传承了几千年。虽然我们无法改变现行教育体制的某些弊端,但是我们可以通过积极地探索找出解决现行教育方式问题的方法。兴趣驱动法改变了“填鸭式”教学的弊端,很好的解决了学生学习兴趣不高,动力不足,自主学习行较差等问题,是一种值得推广使用的教学方法。但是这种教学方法对教师本身的素质要求较高,比如讲授计算机网络课程的教师应该具有一定网络管理与实践的实际工作经验,这样才能有亲身经历的实例用来驱动学生的兴趣。

参考文献

[1]陈鸣,胡谷雨,周雷,等.计算机网络课程教学的思考与创新[J].高等教育研究学报,2008,(6).

第14篇

【关键词】网络专业；教学改革；课程体系

我国现行的计算机网络专业课程教学办法，大多数以传统教学模式为基础，进行较小幅度的新技术应用和新型专业技术培养，因此具有一定的局限性。目前来看，我国应用型计算机网络专业课程的设置主要有：数据通信技术、计算机网络技术、局域网组网技术、计算机安全技术、TCP/IP、通信编程技术、Web数据电子技术和网络安全技术等课程。

一、对现行的计算机网络工程专业课程体系的分析

对于传统本科教育来讲，其具有一定的科学性和合理性，本科学生的文化素质相对较高，对新型技术知识的适应能力较强，对于这类教学目标，我国大多培养的是学生毕业后能够进入政府机关、企事业单位和科研部门从事相对高端的计算机网络技术、计算机语言开发和管理维护工作，或在高校从事网络工程的教学与技术研究工作。但对于新办本科教育来讲，现有模式具有一定的缺陷。

随着计算机技术的高速发展及各种新型数字信息技术的丰富，计算机网络专业已成为计算机技术的一个分支，而软件开发技术在当今也不再是硬件技术的附庸产业，软件开发技术已独立发展成为计算机技术的一项小分支。因此，传统的计算机网络专业课程以无法满足现代计算机技术的发展和社会人才的需求。

我们应当看到，现行的网络专业技术课程较陈旧，教学内容往往与现行社会普遍使用的计算机系统、软件开发环境相比更为落后，同时，教学课程在计划和安排上存在内容重复与重叠现象。以编程和开发环境课程为例，教学中所开设的编程课程虽然种类较多，但大部分内容较为相似，尤其在开发环境和计算机语言课程上，看似种类繁多，实则类同。再例如，Web数据库与电子信息技术，其中Web数据库只是编程技术中的一小部分，但如果专门开设课程学习Web数据库开发，往往忽略了整个编程，最终使学生只能学到编程技术的一点皮毛，对以后的工作和应用也没有实际意义。

数据通信与计算机网络课程包含了内容非常多，而系统集成和TCP/IP的课程内容多数是数据通信与计算机网络上过的，造成“旧菜重炒”，开设的课程虽然很多，但是每门课程都只是学了一些基本的知识，深度不够。因此，这样的课程设置泛而不专，不能体现“一专多能”的作用。学生在校学到的计算机知识广而不精，毕业生面对社会择业时很难马上适应工作，而用人单位显然不愿意录用没有专长的学生。

二、课程设置中必须明确培养目标

应用型的计算机网络专业现行的课程，与相应的研究型本科专业课程设计相比，存在比较尴尬的地方，培养的学生理论基础不如研究型的学生，实际应用能力不如高职高专，近年来，网络工程技术类应用发展迅速，社会对这几个方面人才的需求也较大，但是，本科“具有计算机网络应用与维护能力的应用型人才”的培养目标定位太含糊，在四年的学习时间里，学生很难把几个应用方向的应用技术都掌握，造成计算机专业教学效果并不理想，因此对应用型本科计算机课程体系进行改革迫在眉睫。

为顺应时展和新型计算机网络专业技术的不断普及，在教学内容与课程设置上的改革迫在眉睫。首先应明确教学目的，包括培养技术的方向和定位，可以根据需要对计算机网络专业进行分类。从不同方向制定科学的、系统的独立专业，使学生能学到全面的计算机网络技术知识；同时学生还能根据自己的兴趣爱好，选择自己特长的学科或技术作为今后的重点发展方向。

三、课程设置必须突出“一专”

计算机网络专业的教学计划，几乎每年都要调整，但总体而言，没有实质性的突破。很多高校网络课程的一些老教师为了提高学生的综合能力，尝试在三年级开设综合作业课程，旨在培养学生的综合应用能力。综合作业的课程主要以任务驱动及实例教学为主。通过学习和模仿，制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序（或应用软件）。这种尝试，在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果，但改革力度是不够的。

四、课程设置对策

建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是计算机学科教学与学科建设的基础，教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标，通过现代教育技术手段浓缩课时，科学合理地整合课程，构建合理的知识结构。

对应用型科来说，网络课程体系结构应分为：基础类、组网类、管理类、网络应用开发类，学完后毕业生应能考过网络工程师和CCNA或CCNP，可以开发web应用程序，开设课程课时要足够多，数据通信与计算机网络这门课程应包含的内容应该是网络工程师考试的内容，可以把一些课程合并，网络架构主要网络的基本架构的实现及管理的内容，网络安全主要是密码学及应用，Web应用开发内容脚本编写和Web编程。CCNA课程学完后，学生能通过CCNA考试。

实验内容分为组网类和管理类，组网类的实验包含：路由器和交换机的基本配置实验、交换机实验（VLAN，VTP，生成树）、路由器实验（静态、RIP，OSPF、ACL、NAT），广域网协议基本实验包含：网络架构的实验（AD活动目录，DNDHCP，数字证书、远程访问RAS、IAS、IPSec，网络检视）。

对于应用开发类，布置大作业，期末可以已实训的方式，参照一些成功经验的做法，24个学时在机房由老师指导。课外辅导，应成立学生学习兴趣小组，分成两个方向，组网类及管理类的小组和应用开发类的小组。分别由指导老师指导，并给学生下达课题或大作业。可以定期举办各种类型网络技能比赛。

六、存在的问题

师资水平直接影响教学质量，而这一问题在应用型本科计算机网络工程教育中更加突出。应用型本科网络工程专业教育中应以培养学生的动手能力为目标，这个目标应该是明确的，比如，三维设计，其培养目标就是让学生成为一名计算机绘图员或设计师，要实现这个目标，教师在三维设计方面，自己首先要达到绘图员或设计师的水平，否则就无法保}正教学质量。但在高校上计算机网络课程的教师中，大部分是从学校到学校的教师，没有实践经验，有实践经验的教师太少了，这一事实直接影响了教学质量。因此，选择有实践经验的教师作为主讲教师，才能保证教学质量，提高学生的动手操作能力。

七、结束语

第15篇

关键词：网络资源 课堂教学 有效性

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）08-0118-01

随着教育信息化进程的推进以及网络教学技术的不断发展，网络教学将成为21世纪主流的教学方式。在这种形势下研究提高新课程课堂教学的有效性，具有很强的现实意义和时代意义。

校园网的连接和“班班通”工程为我校课堂教学提供了丰富的资源共享平台，在互联网上搜索需要的课堂教学资源，如课件等，在课堂教学上有选择地修改使用，把省下来的时间更多地投入到教学研究上，教师能多角度地去链接共享资源。收集、处理、整合所需要的信息材料，提高了教师的工作效率，改变了教师的教学方式，更是大大提高了课堂教学的效率。

1 发挥和整合网络教学资源，提升辅助教学水平

网络资源内容十分丰富，形式多种多样，用来辅助教学，是任何传统的教学手段都无法比拟的。它可以显示优美的动态画面，可以播放动听的音乐，可以便捷地调用图标、文字、图片，把课本上枯燥的文字，变成生动形象的艺术片，把抽象的理论变成生活的实践，使教学达到了一种新的境界，教学形式新颖，可以创设情境。对于课业负担繁重的基层教师来说，自己开发课程资源，制作大量的课件，不太现实，就教师个体而言，存在着一定的困难。但是，有困难不等于没有解决的办法，有一句话说得好：你有一个苹果，我有一个苹果，交换一下还是一个苹果；你有一个方法，我有一个方法，交换一下就是两个方法。所以，如果大家你开发一个课件，我制作一个视频，众人拾柴火焰高，大大丰富了教学资源。

因此，我校在给每位教师配备计算机的基础上，要求教师广泛使用计算机辅助教学，搜集网络资源，有选择地在课堂上辅助教学，激发了学生的学习兴趣，也减轻了教师的备课负担，提高了课堂教学效果。

2 发挥和整合网络教学资源，提高课堂教学趣味性，激发学生的学习热情

兴趣是最好的老师，也是学生学习的强大动力。著名教育家布鲁纳指出：最好的动机是学生对研究的东西有着内在的兴趣，就会产生愉悦的情绪，从而集中注意力，积极思维。多媒体教学声像并茂、视听结合，能以直观的图像、艳丽的色彩、逼真的音响，引起学生的注意调动学生的学习兴趣。教师可根据教学的需要，将一些精彩的片段放在教学的不同阶段，以引发学生对学习文本的渴望和期待。

例如，四年级数学《角的度量》一课，学生对于刻度的划分建立不了概念，1度到底是多大？如果仅凭教师用语言描述，学生理解不了。但是用动画的形式加以演示，直观形象，一目了然。

3 发挥和整合网络教学资源，优化教学过程，减轻学生过重的课业负担

在英语课堂教学中，图文并茂的媒体课件不仅能激发学习兴趣，还能帮助学生理解资料的意思，有助于学生自主学习。而教师只需精心设计网络课件，向学生明确学习任务，在学习过程中给予学法指导，教师是教学过程的组织者、指导者、促进者。比如在英语教学中，教师播放有很多字母组成的简笔画的课件，简笔画是由字母组成的，找到了就跳出加油的画面，学生的学习劲头充足。接下来教师出示游戏课件，让学生自己检查学习效果，再次强化知识。

4 发挥和整合网络教学资源，能有效地解决难点，提高教学效率

四年级上册语文《蟋蟀的住宅》一课，课文中对于蟋蟀的住宅的结构光靠语言描述，学生弄不明白，觉得抽象。教师结合多媒体课件加以演示：蟋蟀住宅的选址，弯弯曲曲的隧道，门口的草丛像一扇门，门口外的平台，光滑的墙壁等等，把蟋蟀住宅的位置展示得一清二楚，学生结合课文的文字描述，建立了立体的形象，可以直观形象理解课文。

5 发挥和整合网络教学资源，可以拓展学生的视野，丰富学生的学习内容

在教学中设计一些课前、课后运用信息技术进行资料搜集、网上阅读与交流等发散性、拓展性的实践活动，以求把网络上的语文资源充实到现行的语文教材中，使语文教材更加完善，使教材更富于立体化、多元化，使之更富于时代性、针对性、实效性。学生因为阅历、经历比较少，很多距离他们生活比较远的内容，需要教师通过网络来给予补充。例如，讲授《九寨沟》时，可以先用动画引出“就像到了一个童话世界”这一中心句，通过多媒体虚拟现实创设情境，让学生入情入境，达到“入境始于亲”的效果，再借助语言文字的载体，运用网络教学的声、像及大量信息让学生品词评句，体会情，使学生全方位参与，达到“入境悟其神”的境界。

6 发挥和整合网络教学资源，应该注意的问题

通过几年来的课堂教学实践，教师尝到了使用先进多媒体技术辅助教学的甜头。目前，几乎每位教师的每堂课都能应用多媒体辅助教学，不断变换的PPT画面，优美的音乐，抒情的朗诵，直观的视频，吸引了学生的注意力，学生们兴趣盎然地学习，取得了很好的课堂教学效果。

网络资源给课堂教学带来了极大的便利，但是，是否就可以成为课堂教学的全部呢？答案当然是否定的。如果不能恰当地使用网络资源，恰当地使用多媒体辅助教学，往往会干扰正常的课堂教学，不利于学生的全面发展。