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关键词:校园网;建设;使用;维护
中图分类号:TN711 文献标识码:A
1 调研与规划
1.1 我们真正需要什么
目前,校园信息化建设已成为学校基础设施建设的一个重要组成部分。如何结合学校的实际情况来对校园网络信息化建设进行科学合理的设计成为信息技术管理人员面临的一个难题。对于大多数中小规模学校来说,信息技术资金投入是有限的,因此校园网的规划应当根据学校需求的轻重缓急和现实的经济状况,明确急需的服务功能,并结合学校的实际发展要求进行长远规划,确定分步实施方案。
一般来说,学校园区内对信息技术的需求主要有以下两种:一是信息化管理,包括学籍管理、E-MAIL、FTP、BBS、搜索引擎、网络控制等;二是信息化教育,如视频点播VOD、实时远程教学、网络学校、网络电话、网上考试等。做为校园网络的设计规划人员,一定要知道,学校要利用网络实现什么样的功能,从而按照学校的实际情况,规划校园网络的基本架构、应用种类和扩展空间。
1.2 先做什么,后做什么
校园网络建设一般应遵循先硬件,后软件;先网络,后服务的原则。在综合布线及硬件设备的选型上,为保证网络系统能够高效可靠地运行,在兼顾可靠性和稳定性的同时尽可能选择技术先进、行业内口碑较高,市场占有率比较高的产品,如CISCO、华为、IBM、HP等公司的产品,因为这些设备在网络建成后的三至五年当中是不会轻易更换的。在进行网络规划与建设过程中,还要充分考虑软、硬件设备的冗余及容错能力,提高整体系统的抗故障能力,为系统的现实应用打下良好的基础。
2 实施与建设
2.1 要在基础建设中尽可能多的实现我们所需的功能。
在校园网络初期建设过程中,我们要尽可能多的把校园网络功能的实现安排在硬件设备上,因为这是最稳定的解决方案。同时,能在土建过程完成的,就决不留在以后解决,尤其是综合布线,弱电配置等,如果能在楼体土建过程中完成,网络整体的规划将会非常明晰。如果不能做到这一点,那至少在制作工艺及设备安装上力求独立,与校园内其他布线及设备区分开来,这样对我们日后的维护与管理都是十分有好处的。网络的拓扑结构和物理子网划分等要尽可能考虑到学校未来的发展和信息技术设备的增容。
2.2 建设质量需要专业的检测与评价
工程完工以后的检测与验收常常被很多学校所忽视,很多人觉得能够浏览网页、收发电子邮件、能用QQ进行即时交流就是一个合格的校园网平台了。实际上,一个合格的校园网络平台,“连通”只是一个最基本的表现形式。我们在工程验收的时候,需使用FLUKE等专用仪器对光缆和双绞线进行通断、衰减、损耗等测试,形成标准测试报告,这才是对网络整体性能的最客观的评价。同时,对网络的拓扑结构,网络安全控制、硬件设备的配置参数等都需要严格把关,对不合格的网络设备、不合理的网络配置都要进行重新调整,这样才能保证校园网络系统的稳定运行,减少网络故障发生概率。在网络工程验收的时候,还应注意测试网络的实际承载能力。工程验收合格后,学校应保存好施工方提供的综合布线系统图及保修卡等文档,确保以后维护工作的正常进行。
2.3 网络运行要看整体性能
网络组建是否成功要看该网络所涉及的软硬件的整体性能,即网络系统的最终集成效果。所谓系统集成,就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术,将分离的软、硬件设备以及信息资源等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理。系统集成主要包括计算机硬件、操作系统技术、数据库技术、网络通讯技术以及各类应用系统的集成,它所要达到的目标就是保证整体性能最优,即所有部件和资源整合在一起后不但能工作,而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充和可维护的系统。因此,在这个阶段与系统集成商对网络设备定型及综合布线等进行不断的沟通与协调是至关重要的。
3 培训与使用
3.1 设备利用率是网络建设好不好的重要指标
网络建成以后,设备利用得怎样对网络设计与建设来说是一个重要检测指标,设备利用率不到20%就说明存在投入的浪费,如果利用率超过了80%就说明对网络使用的估计不足。在建网之初,设计人员要对学校的整体网络需求做详细的调查研究和评估,按照学校需求的实际来进行组网设计,软件的选择要符合使用者的客观水平和应用习惯。同时,最关键的一点就对网络的使用者进行行之有效的培训。有些时候,一个简单的校园网络使用手册就可以很好的提高网络的使用效率,同时降低网络维护频率。
3.2 使用好网络远比建设好网络要困难得多
网络的建设只要有充足的资金和高素质的网络技术人员就可以了,但网络使用的好不好是校园内所有师生参与的共同结果,人的因素占了更多的成份。所以,使用好网络远比建设好网络要困难得多。从学校管理层面来看,网络的使用首要在校长,如果学校的一切工作从校长开始都是采用信息技术手段来进行的,那么信息技术手段在园区网内的应用会很快铺展开来。从学校管理制度上来看,学校的办公自动化体系是否完善,学籍管理系统,在线考试系统,一卡通系统等等是否贯穿学校的日常工作至关重要。最后就是提高师生的信息技术应用水平,采用多种培训形式和活动,提高园区内信息技术设备的应用效率。
4 维护与升级
4.1 是请他人来修,还是我们自已动手
再完善的网络也会出现故障,如何保障其按照预先的设计进行工作是个大问题。采取何种方式来做好校园网络系统的管护应该是中小学校信息化建设考虑的非常重要的一个方面。可是很多学校的领导往往认识不到这种管护的重要性,认为只要是教计算机的教师都可以兼职来承担这项工作。实则不然,网络系统软件硬件的维护是一项非常专业的工作,它要求维护人员具有丰富的系统集成经验和软件硬件常识,他应该是信息技术这一领域的“杂家”。一般的计算机教师是不能胜任这项工作的。所以学校就面临着一种选择,要么委托他人来进行管护,要么引进专业人才或将自已的教师派出去进行相关业务的培训。这要根据学校的实际情况来定。不管怎样,让现有的计算机教师兼职做网络管理和维护人员是一种不明智的选择。
4.2 什么时候需要升级
对于一个设计得很好的网络来说,硬件的升级一般来讲频率不会太大。通常情况下,硬件网络系统五年之内都应该能满足软件系统的应用,否则,就说明当初的设计是不成功的。网络系统的升级一是服务器,网关等硬件系统的固件升级,二是现有软件的版本升级,三是为新的应用而扩容的软件和硬件设备。一般来讲,固件的升级一般半年或一年升级一次就可以了,软件原则上只要有升级包就应该进行升级,使用软件保持最新状态,而扩容的软硬件最关键的就是保证它与原有系统的最大兼容性。
总之,校园网络的规划设计是一项系统工程,每个学校的现实条件和应用水平不同,就会有不同的规划设计方案,它不仅体现在网络本身具备的技术特性和应用特点上,也体现了不同具体用户的各种现实需求,从根本上讲能够从学校实际需求出发设计出来的网络对于该学校而言就是最好的网络系统。
关键词:教育;边远地区;校园教育网;网络建设
21世纪是信息的时代,信息因素在我国社会经济的发展建设中起到重要作用,信息化已经成为当今世界的潮流。我国很多地区的学校校园教育网的建设已经实现数字化和现代化,但我国边远地区的校园教育网建设较为落后。校园教育网建设的必要性和意义是什么,边远地区如何具体开展校园教育网?本文就是对上述问题进行探讨。
一、校园教育网的概念
校园教育网是在学校范围内和一定的教育思想、理论指导下,为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。首先,校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求:校园教育网是个宽带和专业性很强的局域网络,如多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课、电子阅览室考试资料库等,都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系),也可以形成多个局域网络,并通过有线或无线方式连接起来;其次,校园网应具有教务、行政和总务管理功能。概括地讲,校园教育网为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。
二、校园教育网建设的必要性
当今社会,信息化已经成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的标志,校园教育网的建设是顺应信息化潮流与社会发展的需要。21世纪的教育必须要适应信息化社会需求,因此近年来我国十分重视教育信息化,特别是在“面向21世纪教育振兴计划中”强调以网络技术作为基础,以各种信息技术为依托,以教育软件和教学网络资源为支持来推进教育改革。同时,校园教育网极大地方便了一线教师对网络的需求,也使一线教师享受网络教育的便利,十分有利于促进教育优质化、信息化的发展。
三、边远地区校园教育网建设的建议
边远地区地理位置在我国边疆地区、地理条件艰苦、经济条件较贫穷,校园教育网的建设落后和不全面,甚至没有条件进行系统的校园网建设。
边远地区校园教育网的建设要具有实用性、经济性、先进性、成熟性、可靠性、稳定性、安全性、保密性、扩展性、可管理性,采用“主干千兆、支干千兆、百兆交换到桌面”的总体原则,为了建设一个先进的校园网,避免重复投资,另外,要进行长远的规划,在重要设备上不能采取迁就的方法。建网时要确保为网络几年后的扩展留有余地,对于重要设备采取“宁缺毋滥”的思想,计算机网络的技术更新换代、设备价格降低和性能提升的速度都很快,如果抱着“一步到位”的思想,就可能会使先期巨大的投入得不到充分的利用。因此,在校园教育网规划中,重点先选好网络主干设施的重要性超过服务器设备,现有布线可以重用或者重组,路由交换设备也能通过降到下一级子网的方式继续发挥作用,最大限度地保护投资。在校园教育网主干技术及关键设备选择时应长远规划,选择符合学校需求的主流厂商的产品。产品需要经过严格广泛的测试,选择成熟,有广泛使用用户,且技术先进的产品。
校园教育网建设的最终目标为教学、管理和科研服务。建成的校园网能够高质量、高效率地为各个部门日常办公提供服务,根据资金情况逐步建设丰富的网上应用系统及教学资源,发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势,真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中,并且可以很好地支持多媒体教学、课件资资源共享、VOD视频点播、远程教育等教学应用。
四、结语
关键词:编译原理;教学反馈;课程结构;实践方案;网络社区;课程设计
0.引言
编译原理是计算机科学与技术专业的重要专业课,通过对本课程的学习使学生更深入地了解计算机以及计算机程序的本质,提高学生综合分析问题和求解问题的能力。学习编译原理需要的背景知识很多,可以说这门课是对学生前阶段计算机知识的一次大检阅。无论从课程的理论性还是实践性来看,要求都是非常高的。对于这样一门难度极高的课程,需要教师和学生经常互动交流,及时了解学生在学习中遇到的难点并给予解答。
那么,如何保证教学质量?一方面,教师需要花费更多的心思去琢磨教材,思考采取何种形式的教学方式使学生更容易理解;另一方面,需要采取合适的方式,尽可能地了解学生的学习情况,及时对他们课后的学习进行引导。事实证明,在很多情况下后者相对于前者更显重要。随着Internet的发展,网络社区和社交平台的使用在学生中非常普遍。如果为学生在课后提供一个学习材料和信息非常丰富的网络社区,让大家在这个平台上积极讨论,能有益于解决学习中普遍存在的难点问题。笔者与同事结合多年的教学经验,在本文中对此做了一些总结。
1.“项目开发式”授课
传统的教学体系中,无论采用“龙书”“虎书”“鲸书”“陈火旺”版,或是其他版本的教材,编译原理课程的教学主干基本是相同的,比如词法分析、语法分析、语义分析和中间代码的产生、属性文法与语法制导翻译、运行时存储空间的组织和管理、代码生成、代码优化等。编译原理是一门综合性和实战性非常强的课程,如果教师仅仅是把所有的主干内容在课堂上讲完,通常来说效果不会太好。学习编译原理的学生在之前的学习中已经练了很长时间的基本功,如果到了这门课程我们还是强调基本功练习,就失去了这门综合课程的意义。根据课后调查,很多学生根本不知道编译原理的知识除了做高级语言到低级语言的翻译器以外还能干什么。由于今后从事与编译器相关工作的人数毕竟不会很多,很多学生因此认为本课程没什么大不了。如果让学生能够在本门课中得到专业能力的综合提高,效果就大不一样了。
1.1“软件工程”框架
笔者认为,教学内容的选取应强调对编译原理和技术的宏观把握以及触类旁通的综合运用,教学中突出主要框架,避免把学生的注意力分散到一些细节的算法和过程上。整个教学过程的主要部分可以按照软件工程中的步骤对各个部分逐步求精,让Top Down的思想在教学过程中起到把握全局的作用。具体说来,可以按照软件工程里需求、设计、编码、测试等几个主要步骤来组织教学内容。
(1)需求分析阶段:教师帮助学生分析将要处理的任务,然后对任务进行详讲,制定出完成任务的方法和步骤。
(2)任务的设计阶段:教师需要对教材进行深入的分析,对每一章节的知识点有明确的把握,根据教学目标、教学重难点和学生的实际学习情况来设计任务。在这个环节中,教师对学生进行分组,分配每个小组具体的任务并挑选出专人负责,小组工作将严格按照设计的任务和进度来进行。学生对给定的任务需要详细分析出具体知识点,对于没有学过的知识点可以通过教材预习一课堂听讲一课后讨论等方式掌握,最终带着任务在工程中加以应用。
(3)编程实现阶段:这个环节直接关系到最终的教学效果。在任务实施之前,教师要对每组制定的计划进行检查,及时纠正计划中的错误或漏洞,尽可能避免在任务实施过程中出现错误。教学中,对于学生遇到的问题和困难,教师不要急于告诉学生该如何做,而是通过适当地引导和指点,鼓励学生通过自己的努力找到解决问题的方法。如果是普遍存在的共性问题,教师则需要在全班统一指导和讲解,从而确保任务的正常进行。
(4)任务评价阶段:学习过程是以任务为核心的,当所布置的任务完成后,学生要学会如何及时评价自己的任务完成情况。自评、、组内互评以及教师的综合点评可以有机结合。通过评价训练,可以更深层次地加深对知识的把握。
1.2引用多领域实例
编译课程的目的在于让学生系统地了解编译程序设计的基本理论、编译系统的结构及编译程序各部分的设计原理和实现技术。理想的结果是学生既能掌握编译理论和编译方法等方面的基本知识,又具有设计、分析、实现和维护编译程序等各方面的综合能力。编译原理理论知识包括形式语言、有穷自动机理论等抽象内容及大量的算法,较难理解和掌握。因此,深化学生对所学理论知识的理解,提高学生理论联系实践的能力和编程水平更显重要。
教学中我们发现,仅仅将书上的实例讲给学生听,学生并不好掌握,能运用这些理论解决问题的就更少了。如果在讲完理论之后适当引进一些实例,例如:将状态转换图在硬件设计中的应用——设计状态机模型介绍给学生,并给出相关学习资料和网站介绍,如此下来,通过对状态转换图的实例运用,使得原来非常抽象的正则表达式概念学起来就具体多了。另外,由于Windows的普及以及微软提供的强大技术支持,人们使用电脑非常方便了,但也使很多人误认为学计算机就是学Windows;甚至许多计算机专业的教学也都被局限在了Windows平台,一些教师也不愿意花过多的精力在其他的操作系统。坦白地说,Windows平台虽然方便好用,但同时也阻止了初学者进一步接触操作系统的内核,所以教学中不妨结合操作系统的内容,引进Linux的概念。学生在接触了Linux操作系统之后,会发现Linux上的很多操作或表述都要用到正则表达式等相关知识。总之,学习编译原理不仅仅在于让学生掌握其本身的理论体系,更重要的是让他们学会这些思维方式和方法去解决问题,以及知道应用前景。
2.编译原理网络社区的建设
上面说的道理可能很多同行都已经想到了,如何做到呢?尤其是教百人以上的合班课,建立专门的网络社区对学生的理解程度进行实时跟进是个很好的选择。此外,教学中我们还会收到这样的反馈:很多学生听老师讲课似乎很明白,但自己转述起来就很难。诚然,在学生的理解过程中,会出现很多似懂非懂的问题,讨论是一个帮助达到透彻理解非常有效的方法。然而在课堂上甚至在课后教师也难以找出适合而充足的时间来组织这样的讨论。网络社区可以有效地克服地域和时间上的困难,让大家方便地交流意见和看法,教师也能及时发现问题加以指导。
2.1分专题组成“聊天室”
不同的学生感觉到的学习困难不一样。教师可以按不同的专题设立讨论社区,同时附上相关的课外材料、实验计划和步骤,以及供参考的实验例程源代码。好学的学生一般希望有机会表达自己的观点,教师可以引导他们发表自己的见解,激发其他同学的学习兴趣。教师也要及时地对学生的留言进行评议,进行肯定和纠错,使他们在激励中主动去思考,使学生由被动学习变为主动学习。针对典型问题,教师可以挑选出众的学生到课堂上作简单的讲解,让他们自己制作PPT,锻炼他们的语言组织和表达能力。学生阐述问题的方式和语言虽然没有教师那么精炼准确,但往往能让他们的同龄人更容易接受;另一方面,这种形式可以使学生明白网络社区是和课堂紧密相连的,是课堂的延续。网络社区的积极活动很容易被量化,成为重要考评成分。
2.2课前问题的提出和课后讨论
这里分为课前和课后两方面:教师在课前提出问题,让学生提前预习教材。编译原理课程很多内容乍一看会让人一头雾水,学生带着问题上课,效果要比教师直接灌输好得多,这样做既锻炼了学生自学的能力,也提高了课堂效率。
课后讨论可以集思广益,面对同一个问题,不同的学生有不同的解答方法,这样不仅让学生能从不同的角度去审视问题,而且教师也可以在学生回答时发现不足,及时纠正错误,同时也能让教师打开思路给出一些更接近于学生的解释和实例。如果单个学生对于问题的深入有困难,可以以小组为单位进行合作,这种合作学习的目的在于通过团队合作解决问题,在此过程中培养学生创新精神,以及协同解决问题的能力。