時間：2023-03-15 14:54:06
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)據(jù)通信畢業(yè)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
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， 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(diào)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換模塊將多路模擬信號轉(zhuǎn)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(diào)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1 200 m)近(約15 m)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(diào)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(nèi)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(nèi)，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(diào)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(diào)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(diào)試順利通過才將程序?qū)懭胄酒?，編程方便且?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(diào)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(zhuǎn)換器TLC1543轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)，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I C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I C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I C總線接口，所以采用軟件合成I C總線與它們相接．
I C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I C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，I C串行總線正在逐步取代傳統(tǒng)的并行總線．
轉(zhuǎn)貼于 2．5 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(qū)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(jié)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(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調(diào)控、液晶顯示、D／A轉(zhuǎn)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Visual Basic 6．0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(jié)出變化規(guī)律．
4 實驗結(jié)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2 400 bps，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(zhuǎn)換結(jié)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2 400／(10*5*5)= = =9．6次／s．經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，計算機在120 ms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(zhuǎn)換和等待時間；為了測試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，將調(diào)試好的程序?qū)懭雴纹瑱C芯片，使系統(tǒng)連續(xù)運行，120 h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(jié)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(jié)果滿
足了實際要求．
5 結(jié)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(jié)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(gòu)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．
LI Chao-qing．Data Communication Technology of PC and SCM[M]．Beijing：Beijing University of Aero—nautics and Spaceflight Press，2001．(in Chinese)
[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．
YANG W en—long．Principle and Application of SCM[M]．Xi’an：Xi’an University of Electronics Technol-ogy Press，1993．(in Chinese)
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?qū)崿F(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(nèi)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?，而且如果加密技術比較簡單，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(zhuǎn)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(nèi)部，而來自校園網(wǎng)內(nèi)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?nèi)藬?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(jié)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?qū)Ψ阑饓Φ陌踩胧┻M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(nèi)部和外部的網(wǎng)絡攻擊，這種結(jié)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?qū)W(wǎng)絡攻擊進行實時監(jiān)控，還能夠提高網(wǎng)絡信息安全結(jié)構(gòu)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(gòu)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(jié)
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(nèi)傳輸?shù)模òòl(fā)自網(wǎng)內(nèi)的和發(fā)送到網(wǎng)內(nèi)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
1.校園網(wǎng)問題分析及其解決方案的提出
虛擬專用網(wǎng)（VPN），是對企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的擴展。它通過“隧道”技術、加密技術、認證技術和訪問控制等手段提供一種通過公用網(wǎng)絡（通常是因特網(wǎng)）安全地對單位內(nèi)部專用網(wǎng)絡進行遠程訪問的連接方式。
近年來，隨著高校信息化建設工作的深入開展，校園網(wǎng)用戶對校園網(wǎng)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的單一公網(wǎng)接入模式已經(jīng)很難滿足日趨復雜的應用需求。大多數(shù)的教師習慣于利用家里的計算機上網(wǎng)查資料、寫論文。如果要去學校圖書館網(wǎng)站，或者是教育網(wǎng)內(nèi)查資料，一般情況下是無法查找并下載的，因為學校圖書館的電子資源都做了訪問限制，普通Internet用戶也是不能訪問教育網(wǎng)的。在每年期末考試后，老師在線提交成績時，都要登錄學校內(nèi)部“教務處”的網(wǎng)站在線提交，這時也只能到學校提交。
為此，校園網(wǎng)的建設可采用多ISP連接的網(wǎng)絡訪問模式：在原有的教育網(wǎng)出口的基礎上增加一個當?shù)豂SP（移動、聯(lián)通或電信寬帶ISP）出口，形成多ISP連接的校園網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并且需學校的網(wǎng)絡中心在學校組建VPN服務器，供教職工在校外使用校內(nèi)資源。在組建VPN服務器時，使用當?shù)豂SP出口，為校外的教職工提供VPN接入服務，因為校外教職工大多使用當?shù)豂SP提供的ADSL寬帶業(yè)務。當校外職工使用VPN接入學校的VPN服務器后，就可以訪問校園網(wǎng)與教育網(wǎng)上的資源，這將為教職工提供很大的便利。
2.VPN關鍵技術研究
⑴隧道技術：隧道是指在公用網(wǎng)建立一條數(shù)據(jù)通道，讓數(shù)據(jù)包通過這條隧道傳輸。隧道技術可分別以第2層或第3層隧道協(xié)議為基礎。第2層隧道協(xié)議對應于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層，使用幀作為數(shù)據(jù)交換單位。PPTP（點對點隧道協(xié)議）、L2TP（第二層隧道協(xié)議）和L2F（第2層轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議）都屬于第2層隧道協(xié)議，是將用戶數(shù)據(jù)封裝在點對點協(xié)議（PPP）幀中通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送。第3層隧道協(xié)議對應于OSI模型的網(wǎng)絡層，使用包作為數(shù)據(jù)交換單位。MPLS、SSL以及IPSec隧道模式屬于第3層隧道協(xié)議，是將IP包封裝在附加的IP包頭中，通過IP網(wǎng)絡傳送。無論哪種隧道協(xié)議都是由傳輸?shù)妮d體、不同的封裝格式以及用戶數(shù)據(jù)包組成的。它們的本質(zhì)區(qū)別在于，用戶的數(shù)據(jù)包是被封裝在哪種數(shù)據(jù)包中在隧道中傳輸。
⑵安全技術：VPN安全技術主要包括加解密技術、密鑰管理技術、使用者與設備身份認證技術。加解密技術是數(shù)據(jù)通信中一項較成熟的技術，VPN可直接利用現(xiàn)有技術；密鑰管理技術的主要任務是如何在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上安全地傳遞密鑰而不被竊取；使用者與設備身份認證技術最常用的是使用者名稱與密碼認證等方式。
3.基于VPN技術的多出口校園網(wǎng)的設計
3.1 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)規(guī)劃
為了滿足可擴展性和適應性目標，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)采用典型的層次化拓撲，即核心層、分布層、訪問層。核心層路由器用于優(yōu)化網(wǎng)絡可用性和性能，主要承擔校園網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)交換任務，同時要為各分布層節(jié)點提供最佳數(shù)據(jù)傳輸路徑；分布層交換機用于執(zhí)行策略，分別連接圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系；接入層通過低端交換機和無線訪問節(jié)點連接用戶。畢業(yè)論文。網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示。
圖1 網(wǎng)絡拓撲圖
3.2 網(wǎng)絡工作原理
在該組網(wǎng)方案中，學校通過核心層路由器分別接入教育網(wǎng)與Internet，然后通過一硬件防火墻與分布層交換機連接，分布層交換機負責連接圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系的接入層設備，校園網(wǎng)內(nèi)的終端計算機直接與接入層設備相連。終端計算機可直接使用教育網(wǎng)分配的IP地址。校園網(wǎng)內(nèi)有一臺安裝了ISAServer2006的VPN服務器，給其分配一個教育網(wǎng)IP地址（假設Ip：202.102.134.100，網(wǎng)關地址202.102.134.68），在防火墻中將一個公網(wǎng)地址（假設為222.206.176.12）映射到該地址。VPN服務器可通過“防火墻”與“核心層路由器”訪問Internet與教育網(wǎng)，Internet上的用戶，可以通過“Internet上的VPN客戶端—>Internet網(wǎng)絡—>核心層路由器—>防火墻—>分布層交換機—>ISA Server2006VPN服務器”的路線連接到VPN服務器，之后，ISAServer2006 VPN服務器通過防火墻和核心層路由器訪問教育網(wǎng)，并且ISA Server2006 VPN服務器通過分布層交換機提供了到學校內(nèi)網(wǎng)的訪問。
3.3 技術要點
⑴防火墻內(nèi)網(wǎng)地址問題。如果防火墻是透明模式接入，各個網(wǎng)口是不需要地址的。若防火墻是假透明，就需要給防火墻的每個網(wǎng)口配置同一個網(wǎng)段的IP。如果是路由模式，需要給防火墻的每個網(wǎng)口配置不同網(wǎng)段的IP，就象路由器一樣?，F(xiàn)在有一些防火墻已經(jīng)有所謂的混合模式，也就是透明和路由同時工作，這屬于路由模式的擴展。畢業(yè)論文。
⑵VPN服務器的注意事項。ISA Server2006VPN服務器要求至少有“兩塊網(wǎng)卡”才能做VPN服務器，若服務器上只有一塊網(wǎng)卡，需為其安裝一塊“虛擬網(wǎng)卡”。另外，VPN服務器不一定要直接連接在分布層交換機上，也可以是圖書館、辦公樓、實驗樓以及各院系的一臺服務器，只要映射一個公網(wǎng)地址即可。
⑶設定ISA Server2006接受VPN呼叫。VPN 可通過默認設置的動態(tài)主機配置協(xié)議（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）或者通過使用路由選擇和遠程訪問控制臺分配的一組地址來分配地址。如果選擇了DHCP，VPN客戶端永遠不會同DHCP服務器進行直接通信，運行ISA Server2006的VPN服務器將分配從DHCP服務器所獲得的地址；它將基于運行ISA Server2006的VPN 服務器的內(nèi)部接口配置來分配名稱服務器地址。如果擁有多個內(nèi)部接口，運行ISA Server的VPN 服務器將選擇其中之一。
⑷VPN客戶端地址的分配。在給VPN客戶端分配IP地址時，在為VPN客戶端分配IP地址的時候，要保證所分配的地址不能與VPN服務器本身以及VPN服務器所屬內(nèi)網(wǎng)、公網(wǎng)的地址沖突，否則VPN客戶端在訪問內(nèi)網(wǎng)時，會造成尋址問題而不能訪問。畢業(yè)論文。為了避免出現(xiàn)問題，直接分配私網(wǎng)的IP地址即可，比如192.168.14.0/24網(wǎng)段。另外，校園網(wǎng)外的教職工，在撥叫VPN服務器時，應是防火墻映射的地址，本文中即222.206.176.12。
4.結(jié)束語
多出口是目前許多高校組建校園網(wǎng)時所采取的方式，多出口解決了教育網(wǎng)與Internet之間的出口速度很慢的問題，將VPN技術應用到具有多出口的高校校園網(wǎng)，可以讓校外Internet用戶更容易、更方便的獲得對教育網(wǎng)、校園網(wǎng)數(shù)字資源的使用權(quán)。
參考文獻
[1]曹利峰,杜學繪,陳性元.一種新的IPsecVPN的實現(xiàn)方式研究[J].計算機應用與軟件,2008,07
[2]賈毅峰.雙出口校園網(wǎng)中策略路由的應用[J].銅仁學院學報,2009,11
[3]吳建國,王鐵,許興華.校園網(wǎng)雙(多)出口的基本解決策略和方法[J].云南師范大學學報,2010.01
TN929.11-4
一、“光纖通信”實踐教學現(xiàn)狀與問題
光纖通信課程[1-4]是適應當代通信技術發(fā)展應用所開設的，是通信工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，具有很強的專業(yè)實用性和實踐性。隨著社會技術發(fā)展和企業(yè)對從業(yè)人員的專業(yè)能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)的實踐教學[5-7]內(nèi)容和方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對學生專業(yè)能力培養(yǎng)的要求。結(jié)合我?！凹夹g立校，應用為本”的辦學方針，本文結(jié)合在光纖通信課程中的教學和科研以及當前學生的就業(yè)現(xiàn)狀，進行一系列的實踐教學改革和探索，從實踐教學內(nèi)容、教學方法、成績考核等方面進行相關探討和研究。
二、“光纖通信”實踐教學改革思路與舉措
（一）改革思路
光纖通信實踐教學主要由光纖通信實驗、光纖通信課程設計、光纖通信設備應用實踐三大模塊構(gòu)成。每個模塊側(cè)重點各有不同，三大塊模塊一起構(gòu)成了與理論知識緊密聯(lián)系，貼合光纖通信實際應用，以應用為基礎，提高學生實踐能力的實踐教學體系。
1.光纖通信實驗與理論內(nèi)容緊密聯(lián)系，進一步鞏固了理論內(nèi)容。
光纖通信實驗課程是結(jié)合理論課程《光纖通信》安排的實踐課程，教學目標是通過本課程的教學和實踐，進一步鞏固和加深光纖通信原理理論知識的理解，提高綜合運用所學知識來驗證光纖通信原理的能力，理論與實踐密切結(jié)合，相輔相成。實驗著眼于提高學生的動手能力，要求學生通過實驗環(huán)節(jié)，能正確使用儀器設備，掌握測試原理；掌握光纖器件和光纖系統(tǒng)的工作原理；提高學生分析問題和解決問題的能力。
目前，光纖通信實驗課程課時是16課時，主要在光纖通信實驗箱上來完成。在實驗內(nèi)容設置中，側(cè)重對光纖通信及光器件的基本原理、光纖傳輸系統(tǒng)構(gòu)成及性能指標等進行實踐操作。實驗內(nèi)容從光源P-I曲線，到光纖通信傳輸系統(tǒng)構(gòu)建，由局部到系統(tǒng)，層次分明，重點突出，注重培養(yǎng)學生對理論知識的鞏固和理解。
2.光纖通信課程設計著重培養(yǎng)光纖通信的軟件設計能力
光纖通信課程設計是在完成光纖通信實驗課程的基礎上開展的，是進一步實踐后續(xù)課程，主要訓練學生在一種通用光纖通信軟件設計平臺（如OptiSystem）上進行光纖通信系統(tǒng)設計的能力，培養(yǎng)學生光器件設計和各類光網(wǎng)絡構(gòu)建及分析能力，培養(yǎng)利用設計軟件工具對設計任務進行總體設計和分析、完成的能力，進一步提高和深化學生對光纖通信的實踐能力。
課程設計提供8個以上設計題目，設計課題有光纖器件的分析、系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)優(yōu)化，內(nèi)容分布廣泛，層次分明。整個設計流程按照課題分析、設計方案論證、設計調(diào)試、撰寫課程設計報告、答辯五個環(huán)節(jié)進行。
3.光纖通信設備實踐與通信行業(yè)緊密貼合，增強對光纖通信設備的實踐操作應用能力
隨著光纖通信的發(fā)展，光同步網(wǎng)（SDH）網(wǎng)絡在寬帶網(wǎng)絡的建設中發(fā)揮著重要的作用。光纖通信課程引進中興通信的光纖傳輸平臺，開設專門的光纖通信工程實踐訓練課程，通過中興工程師和專業(yè)教師共同授課的方法，在光纖通信實驗和課程設計基礎上，進一步深層次加強學生的實踐能力培養(yǎng)。
光纖通信工程實踐訓練內(nèi)容包括SDH光傳輸設備實踐，實踐設置貼合通信行業(yè)實際應用，加深學生對光通信設備的構(gòu)成和原理的理解和認識，培養(yǎng)學生對光通信設備的連接、設置、調(diào)試、運行、維護能力，提高學生對大型光通信設備實踐操作能力。
（二）具體實施舉措
在光纖通信三大模塊的實踐教學中，要求學生通過每個模塊的實踐過程，進行詳細的學習、觀察、體驗、思考，使得理論和實踐能夠緊密結(jié)合。在O置實踐項目過程中，突出重點，結(jié)合課程內(nèi)容，盡量充實安排實踐內(nèi)容。在學生的實踐過程中，要求學生能夠綜合運用了所學的理論知識，提高實踐技能，熟悉完整的系統(tǒng)設計和實現(xiàn)過程，掌握大型設備的配置和調(diào)試過程，對于今后從事相關領域的系統(tǒng)設計、開發(fā)和維護提供了寶貴的經(jīng)驗。
1.光纖通信實驗內(nèi)容和課程內(nèi)容緊密結(jié)合，并且從基礎驗證、綜合性、設計性三方面進行了設置，完成實驗內(nèi)容的優(yōu)化。實驗設備包括微機、光功率計、光纖、光無源器件、示波器、數(shù)字萬用表、圖像顯示器、電源模塊、信號源模塊、光發(fā)送模塊、光接收模塊、電話接口模塊、誤碼模塊、圖像接口模塊、PCM 編譯碼模塊、CMI編譯碼模塊、HDB3編譯碼模塊、CPLD下載模塊等組成，可以應用不同的模塊來組成不同的光纖通信系統(tǒng)，如：模擬光纖通信系統(tǒng)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、光波分復用傳輸系統(tǒng)、圖像光纖傳輸系統(tǒng)等。
在實驗講授教學過程中，采取結(jié)合課程內(nèi)容，回顧相關理論知識的教學方法，介紹實驗原理，講解實驗步驟，分析實驗結(jié)果。如：在實驗“半導體光源P-I特性曲線測試”中，首先帶領學生回顧理論課中講解的公式兩種光源LED和LD的工作原理及其區(qū)別，回顧P-I曲線的表現(xiàn)有何區(qū)別，并介紹兩種光源的特性，進一步回顧半導體光源閾值電流Ith的概念和物理意義。并指導學生完成相應的測試工作。這樣講解之后，學生既鞏固了理論知識又明確了實驗內(nèi)容，通過對比加深了對理論知識和實驗原理的掌握。
2.光纖通信課程設計主要充分通過光纖通信系統(tǒng)仿真軟件，如Optisystem，使得學生能夠模擬仿真光纖元器件及系統(tǒng)的設計和整個過程。在系統(tǒng)仿真實驗中，學生可以隨意調(diào)整波形參數(shù)等，對一個光學元器件甚至整個通信系統(tǒng)進行優(yōu)化設計和性能仿真，直觀地模擬信息在光纖通信系統(tǒng)中的整個傳輸過程。要求學生能夠分析原理，設計軟件流程，能夠搭建整個過程，并通過光譜儀等儀器器件對結(jié)果進行觀察和分析。
如設計“PIN光電二極管的噪聲分析”，要求學生首先分析影響光接收機性能的主要因素，即接收機內(nèi)的各種噪聲源。并能分析計算接收機中的放大器本身電阻產(chǎn)生的熱噪聲和放大器的晶體管引入的散粒噪聲。要求學生完成設計整個軟件流程，并搭建實現(xiàn)，如圖1所示。要求學生根據(jù)數(shù)據(jù)模擬得到定量的分析和計算，觀察熱噪聲和散粒噪聲對最終傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量的影響，觀測不同噪聲對整個系統(tǒng)性能的影響程度的大小。
3.光纖設備實踐要求在SDH課程知識基礎上，在行業(yè)大型設備中能夠根據(jù)理論知識進行配置、調(diào)試，進行數(shù)據(jù)通信。這就要求學生對SDH的基礎知識、SDH網(wǎng)絡的自愈能力、SDH環(huán)型組網(wǎng)、通道層或者復用段層的自愈環(huán)等要理解透徹。我們以中興通信公司的SDH光傳輸設備為實驗平臺，使學生可以接觸到包括光傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和智能業(yè)務平臺等方面先進的光通信技術。要求學生熟悉ZXMPS325傳輸設備的整機和單板硬件，并掌握SDH 的部分測試方法； 要求學生能夠基于網(wǎng)管E300軟件，自主完成對網(wǎng)元業(yè)務的設置、數(shù)據(jù)修改和監(jiān)視，實現(xiàn)SDH通道保護鏈和復用段保護等配置及性能測試。
如，對“二纖雙向通道保護的配置原理和實踐”，首先要求學生理解掌握SDH的復用結(jié)構(gòu)和過程，掌握二纖雙向通道保護的工作原理，要求學生能夠根據(jù)業(yè)務，分析網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，分析I務傳輸過程，掌握通道保護配置方法。如圖2所示：
三、“光纖通信”實踐教學考核與評價
目前，光纖通信實踐課程的三大模塊采用不同的考評機制，主要側(cè)重學生的實踐操作能力和過程，強調(diào)學生對實踐結(jié)果的分析能力，注重學生的創(chuàng)新能力。
在光纖通信實驗的實踐環(huán)節(jié)中，實驗成績考評是由平時實踐操作和實驗報告組成。在實驗報告中，注重學生對實驗及設計結(jié)果的分析及現(xiàn)象總結(jié)、實驗中產(chǎn)生問題的解決辦法、對實驗的新設想等。
課程設計實踐環(huán)節(jié)的成績考評由課程設計過程、測試（獨立演示）課程設計結(jié)果、課程設計報告和答辯成績組成。教師根據(jù)學生實際操作情況給出過程成績，根據(jù)演示過程和結(jié)果，給出相應的設計結(jié)果成績；根據(jù)設計報告的內(nèi)容和格式規(guī)范，要求課程設計報告格式按照科技論文要求撰寫，為學生將來做好畢業(yè)論文打下一定的基礎，并給出相應的設計報告成績；在答辯過程中，側(cè)重考查學生的思考和創(chuàng)新能力，以及對整體系統(tǒng)的設計能力，并給出相應的答辯成績。
光纖通信設備實踐訓練的成績考評由實踐操作，答辯環(huán)節(jié)和實踐報告構(gòu)成。注重學生的實踐操作能力，對原理的理解能力，報告撰寫的規(guī)范性。提高學生在實踐中理解理論知識的能力。
四、“光纖通信”實踐教學改革成效
通過對光纖通信的實踐體系的結(jié)構(gòu)、教學內(nèi)容、教學手段、考核方式進行了一系列的改革，學生的實踐效果和質(zhì)量明顯得到了提升。在今后光纖通信的實踐教學過程中，只有進一步突出工程應用實踐操作能力、強化創(chuàng)新培養(yǎng)特色，不斷提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習主動性，提高相關領域從業(yè)的綜合職業(yè)能力，才能達到培養(yǎng)高素質(zhì)通信專業(yè)人才的目的。
參考文獻
[1] 《光纖通信》（第二版），張寶福等編著，西安電子科技大學出版社，2009.
[2] 顧婉儀， 李國瑞. 光纖通信[M].北京： 人民郵電出版社，2006.
[3] 方志豪， 朱秋萍. 光纖通信[M].武漢： 武漢大學出版社，2004.
[4] 《光纖通信》（第五版）.[美]Joseph C.Palais著，電子工業(yè)出版社.
[5] 李書旗， 朱昌平， 陳小剛. 光纖通信實驗教學的改革與探索. 中國電力教育，2010， （36）：132-133.
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(diào)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(nèi)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(diào)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(nèi)容設計、實驗教學方法改革、實驗教學體系完善等內(nèi)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(nèi)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(jié)合，把單純?yōu)檎n程實驗教學服務的實驗室轉(zhuǎn)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?；谶@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(nèi)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(diào)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。
隨著數(shù)據(jù)通信技術和網(wǎng)絡互聯(lián)技術的不斷發(fā)展，萬維網(wǎng)（World Wide Web，WWW）以幾何速度不斷擴大，不斷增加的Web文檔使其成為一個巨大的、分布廣泛的、全球性的信息服務中心。Web摘要、分類、聚類、關聯(lián)分析，以及利用Web文檔進行趨勢預測等[1]。然而，Web文檔具有半結(jié)構(gòu)化的特點，在進行數(shù)據(jù)挖掘之前，必須對Web文檔進行一定的預處理，以保證Web內(nèi)容挖掘的有效進行。
1 Web文檔的半結(jié)構(gòu)化特點
Web中的數(shù)據(jù)非常復雜，難以用特定的模型描述。對于不同站點的Web文檔，其數(shù)據(jù)組織方式是由各站點獨立設計的，使Web文檔在總體上呈現(xiàn)非完全結(jié)構(gòu)化的特點。另一方面，數(shù)據(jù)本身具有自描述性和動態(tài)可變性，Web數(shù)據(jù)又具有結(jié)構(gòu)性。
Web中數(shù)量最多的是HTML格式的文檔，作為一種標記語言格式文檔，HTML文檔具有較強的結(jié)構(gòu)性Web文檔，但是，由于HTML本身設計的缺陷以及使用過程中的濫用，HTML內(nèi)部結(jié)構(gòu)的條理性越來越差。對于Web內(nèi)容挖掘而言[2,3]，Web文檔的半結(jié)構(gòu)化特性阻礙了挖掘的有效進行，如何對Web文檔進行結(jié)構(gòu)化處理，尤其是對HTML文檔進行處理，成為Web數(shù)據(jù)挖掘領域的又一熱點[4]。
2 半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化處理
2.1 關系數(shù)據(jù)庫
對HTML文檔進行結(jié)構(gòu)化處理，首先對HTML文檔進行分析，根據(jù)文檔中數(shù)據(jù)組織格式和文檔的特點，在關系數(shù)據(jù)庫中建立相應的表結(jié)構(gòu)，其次將HTML文檔中有用的數(shù)據(jù)提取出來，存儲成關系數(shù)據(jù)庫的記錄。
2.2 XML
XML是由W3C定義的可擴展的置標語言， 它分為三層結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)表現(xiàn)層、數(shù)據(jù)組織層和數(shù)據(jù)交換層。XML的三層架構(gòu)，使得XML文檔具有很好的結(jié)構(gòu)性，對XML的Web挖掘技術的研究[5,6]為WEB內(nèi)容挖掘提供了很好的解決方法。
2.3 使用XML而不是關系數(shù)據(jù)庫的原因
XML的數(shù)據(jù)定義和關系數(shù)據(jù)庫中的表結(jié)構(gòu)之間存在著內(nèi)在的對應關系，通過一定的方法，二者還可以互相轉(zhuǎn)換[7,8]會計畢業(yè)論文范文。在這里，之所以選擇XML而不是關系型數(shù)據(jù)庫，主要有以下幾點原因：
（1）HTML文檔的數(shù)據(jù)組織格式是千變?nèi)f化的，按照某種標準分析后建立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否合理，需要通過實際挖掘應用加以檢驗。XML文件是純文本文件，不受數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)的限制，修改XML的數(shù)據(jù)定義比修改關系數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)要方便得多。
（2）XML具有較強的語義描述功能，這是關系數(shù)據(jù)庫所做不到的。
（3）關系數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)類型的控制非常嚴格，而HTML則沒有對數(shù)據(jù)類型的控制。為了滿足關系數(shù)據(jù)庫的要求，有時可能會錯誤地丟掉HTML文檔中的有用數(shù)據(jù)，影響挖掘的有效性。而XML在數(shù)據(jù)類型的控制方面沒有關系數(shù)據(jù)庫那么嚴格，這就為進一步處理半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)提供了方便。
3作為中介的XML數(shù)據(jù)定義
為了實現(xiàn)對HTML文檔進行統(tǒng)一的處理，設計了如下的XML數(shù)據(jù)定義，并依此格式對需要的HTML文檔進行重整和信息抽取。
<?xml version='1.0'encoding='GB2312'?>
<!ELEMENT AvilablePages (Page)*>
<!ELEMENT Page (URL, Title, Category,Content, Summary)>
<!ELEMENT URL (#PCDATA)>
<!ELEMENT Title (#PCDATA)>
<!ELEMENT Category(#PCDATA)>
<!ELEMENT Content (#PCDATA)>
<!ELEMENT Summary(#PCDATA)>
4 從HTML文檔中提取數(shù)據(jù)
從HTML文檔中提取數(shù)據(jù)的過程其實就是對HTML文件的內(nèi)容進行整理和過濾的過程，根據(jù)過濾規(guī)則的不同，可以分為靜態(tài)過濾和動態(tài)過濾[9]。這里采用兩種過濾結(jié)合的方式進行數(shù)據(jù)提取，過程如圖1。
圖1數(shù)據(jù)提取過程
4.1 過濾頁面
從HTML文檔提取數(shù)據(jù)之前Web文檔，應先過濾一個網(wǎng)站的門戶頁面和索引頁面，這些頁面中包含了大量的鏈接和標題信息，對于使用挖掘的用戶而言，在通過鏈接進入這些頁面之后，不但需要在大量的文本和圖像內(nèi)容中找到需要的那一項，而且必須經(jīng)過多次頁面跳轉(zhuǎn)之后，才有可能找到真正需要的數(shù)據(jù)。對于某一個有具體要求的挖掘操作而言，這樣的頁面實際上是無意義的。通過頁面特征的分析可以比較準確地過濾這一類型的Web頁面。
4.2 標題
標題（Title）通常是對網(wǎng)頁內(nèi)容的最精煉的概括。但是，也存在較多的例外情況，如有些網(wǎng)站，為了提高被搜索引擎檢索到的概率，往往在標題中寫入所有與該網(wǎng)站有關或無關的信息，網(wǎng)頁中的內(nèi)容則相差甚遠；另外，對于一些由網(wǎng)絡應用程序自動生成的頁面（在檢索時得到的網(wǎng)頁格式仍然是HTML文檔），其標題信息往往是無意義的，如：“New Page 1”，或者一個固定的句子，如“圖書信息”，這種標題對于Web數(shù)據(jù)挖掘是沒有任何意義的。對于如“New Page 1”的情況，可以把它列入停止詞表，也就是認為該頁沒有標題，以免對后續(xù)的工作造成干擾。而對于其他兩種情況，只有借助專家數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)的方法，由人工定義的停止詞表進行篩選。
4.3 子標題
特定的網(wǎng)站往往有固定的格式，如格式化的子標題信息，這些信息在進行內(nèi)容挖掘的時候可以作為初步分類的基礎。作為比較常見的網(wǎng)頁設計方法，特定的標記信息用不同的圖片進行表示，也就是說，這些信息是存在于<img>標記之中，在大多數(shù)情況下， <img>標記和其他一些格式標記，如<br>、<font>等，在進行挖掘之初就被當作無關信息刪除了Web文檔，對頁面的分析僅僅對文本進行。子標題信息往往處在一個HTML文件的開始部分，由若干張圖片組成，通過對一個網(wǎng)站的門戶頁面以及其他內(nèi)容頁面進行比較，可以比較容易地確定子標題圖片的數(shù)量，然后對子標題圖片進行編號，將這種無意義的輔助編號信息添加到XML文件的<Type></Type>元素之間，作為進一步分類參考。
4.4 頁面內(nèi)容
Web頁面中的信息不僅包括文本，也包括圖片（背景圖片、插入的位圖以及GIF動畫等）、聲音，如背景音樂、Flash動畫，可執(zhí)行腳本（顯示日期、統(tǒng)計訪問量、浮動窗格和捕獲鼠標操作和用戶輸入等）、Java小程序和一些格式信息，如頁面的視覺特征（顏色、字體大小、字體粗細等）和頁面的排版特征（段落的長短、標題的位置、段間距等），這些信息大部分對進行Web內(nèi)容挖掘沒有幫助，應當看作干擾信息過濾掉。
同一個網(wǎng)站中的HTML文檔往往會遵循統(tǒng)一的布局規(guī)則，通過這些規(guī)則，可以把網(wǎng)頁的內(nèi)容劃分成不同的塊[10]，借助網(wǎng)頁的分塊特性，對網(wǎng)頁的內(nèi)容進行預分類，如利用索引頁面中的<table>標記分割的鏈接情況，可以每個<tr></tr>之間鏈接所指向的頁面看作一個小的分類，為進一步挖掘操作提供參考。
HTML是一種語法要求不嚴格的語言，在一個Web頁面中，包含大量的HTML語法錯誤，在提取Web頁面的內(nèi)容之前，需要先對其中的語法錯誤進行處理。采用W3C提供的HTML詞法分析器可以進行HTML標志名和標志屬性的提取。該詞法分析器可以分為五個狀態(tài):初始狀態(tài)、標記開始狀態(tài)、文本狀態(tài)、標記結(jié)束狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)。每個狀態(tài)分別調(diào)用相應的觸發(fā)函數(shù):InitLib()、beginElement()、addText()、endElement()、closeLib()會計畢業(yè)論文范文。其中在beginElement()函數(shù)里便可以取得當前的標記名及其該標記的屬性。
4.5 文本摘要
作為內(nèi)容挖掘中很重要的一項，摘要可以使文檔的核心內(nèi)容更加突出。以摘要作為Web文檔的輔助信息能提高挖掘的效率。
通常采用的基于統(tǒng)計的文本摘要自動生成方法的基本思想是把原文中與主題密切相關的句子篩選出來，這樣的句子往往位于比較特殊的位置或者含有較強的提示，含有較多的特征項。以下是一個比較常用的句子權(quán)值函數(shù)[11]。
（1）
其中，表示句子的權(quán)值函數(shù)，表示特征項的權(quán)值函數(shù)，表示句子的長度，表示句子所包含的分句個數(shù)，表示比例因子。需要說明的是，為提高挖掘的算法效率而進行的文本摘要Web文檔，其結(jié)果對人而言往往是混亂的，難以找到具體的語言含義。但是對于Web內(nèi)容挖掘的某些算法（如基于向量空間模型的算法），則可以有效地提高算法的效率。
Web文檔經(jīng)過預處理之后，就可以通過XML查詢語言，如Xpath，Xquary等對得到的XML文件進行數(shù)據(jù)挖掘處理了，文獻[12]將XML索引技術分為兩大類：節(jié)點記錄類索引和結(jié)構(gòu)摘要類索引，深入討論了XML索引技術的研究現(xiàn)狀。根據(jù)這些研究，可以得到更加有效的處理XML文件的方式。
5 結(jié)論
通過使用XML作為中間語言，對現(xiàn)有的非結(jié)構(gòu)化的Web文檔進行過濾和整理，有利于實現(xiàn)對Web上的各種各樣異構(gòu)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一操作。在數(shù)據(jù)過濾和處理的過程中，根據(jù)Web文檔的標題和分塊特征，對Web文檔進行預分類操作，可以提高進一步分類、聚類、關聯(lián)規(guī)則等數(shù)據(jù)挖掘操作的效率。通過摘要，進一步從過濾后的文檔中提取主干信息，以提高挖掘的效率。當然，由于Web文檔的多樣性，特定的數(shù)據(jù)挖掘任務處理的辦法也應不盡相同，增加中間層將會增大系統(tǒng)的開銷和降低挖掘的時效性，另外，如何對Web中的大量非文本數(shù)據(jù)進行有效挖掘也有待進一步的研究。
參考文獻：
[1]Anne H.H. Ngu、Masaru Kitsuregawa、Erich J. Neuhold、et al，WISE-2005 Tutorial: Web ContentMining，ComputerScience，Vol 3806，2005，763-763
[2]何曉兵，本體指導下的網(wǎng)絡文獻信息內(nèi)容挖掘模型，圖書情報工作，2010（24），45-49
[3]董慧、唐敏，數(shù)據(jù)挖掘及其在網(wǎng)絡信息檢索中的應用，情報雜質(zhì)，2010（S1），153-156
[4]于春燕、胡學鋼，Web中的行情數(shù)據(jù)獲取與預測研究，計算機工程與應用，2009（20），202-204
[5]姜霞、張曉偉，基于XML的Web挖掘技術研究，電腦知識與技術（學術交流），2005（7），79-81
[6]何月順、湯彬、丁秋林，基于Web的數(shù)據(jù)挖掘技術的應用研究，計算機系統(tǒng)應用，2005 （5），59-63
[7]姚磊岳，XML數(shù)據(jù)到一般關系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，洪都科技，2005（1），18-23
[8]章義、黎峰，基于XML的數(shù)據(jù)庫存儲訪問技術，計算機工程與設計，2005（1），208-212
[9]李紅、譚漢松，基于信息過濾后的Web內(nèi)容挖掘，計算機工程與應用，2003（30），186-187
[10]于滿泉、陳鐵睿、許洪波，基于分塊的網(wǎng)頁信息解析器的研究與設計，計算機應用，2005（4），974-976
[11]史忠植，知識發(fā)現(xiàn)，清華大學出版社，2002.1
[作者簡介]趙暉（1973- ），女，山東淄博人，山東理工大學計算機科學與技術學院，副教授，碩士，研究方向為網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)通信；付秀花（1976- ），女，山東淄博人，山東理工大學計算機科學與技術學院，講師，博士，研究方向為計算機網(wǎng)絡。（山東 淄博 255049）
[課題項目]本文系2011年度山東理工大學校級教學研究課題“3G時代以通信工程人才培養(yǎng)為目標的移動通信課程教學改革”的階段性研究成果。（項目編號：111197）
[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985（2013）23-0136-02
隨著經(jīng)濟全球化的深入和國際競爭的加劇，創(chuàng)新人才已經(jīng)成為在知識經(jīng)濟時代獲取競爭優(yōu)勢的關鍵要素，高等學校對于培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新人才責無旁貸。目前各高校倡導的課程創(chuàng)新，如創(chuàng)新的教學理念等，都會給教學注入創(chuàng)新的活力。但是創(chuàng)新需要扎實穩(wěn)固的基礎，基礎課程就顯得尤為重要，但是專業(yè)基礎課程的創(chuàng)新教學卻不是件容易的事情。
筆者通過對課堂教學與企業(yè)實踐進行認真的分析總結(jié)，對所教授的計算機語言程序設計課程有了進一步的認識，對授課的內(nèi)容和方法、授課的理念和形式以及對學生的學習實踐指導進行了深刻的思考、探索與改進，可以概括地總結(jié)為：立足根本、教法更新、與時俱進、人才創(chuàng)新。
一、立足根本
立足根本即教學不能脫離根本或基礎理論，打好牢固的基礎才能有高水平的上層建筑。目前各校都在談教學改革、工程實踐、項目實踐等，這時學生往往容易被漂亮的外表所吸引，而忽視了內(nèi)部根本。讓學生接觸豐富多彩的案例項目固然重要，但是作為基礎課程來說，既要改革，又要堅決強調(diào)基礎的重要性。另外，“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”，課堂基礎掌握的好與不好，社會上的業(yè)內(nèi)人士一眼就能看穿，所以要強調(diào)程序設計的基礎性、重要性，要讓學生在基礎的知識點上把根扎實。
立足根本絕不意味著不要創(chuàng)新，而是利用創(chuàng)新來凸顯根本的重要性。根本也不是死板地講課本內(nèi)容，可以沿用原始的教學方法，“提出概念―解釋概念―舉例說明”，即使這樣也可以進行創(chuàng)新教學，只有創(chuàng)新的教學才能使根本更加牢固。在講解基礎知識點時，創(chuàng)新地將基礎硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程的內(nèi)容聯(lián)系在一起講，更能夠使知識點便于理解，也才能使該知識點在進行創(chuàng)新時不犯原則性的錯誤。
二、教法更新
教法更新即教學形式、方法和手段要不斷更新，以適應現(xiàn)代社會的需要。教學方法更新不是做花哨的表面文章，它與立足根本相輔相成，相互促進，教法更新應該是能夠從深層次體現(xiàn)教學內(nèi)容的根本性、基礎性和重要性，同時要聯(lián)系社會生產(chǎn)實際，用學生喜聞樂見的方式表現(xiàn)出來。對于計算機編程語言來講，要充分使用現(xiàn)代多媒體手段，課堂增加與學生的互動、現(xiàn)場編程調(diào)試演示等。
程序設計又是一門實踐性很強的課程，在實際的社會需求中多以項目的形式出現(xiàn)，所以其知識點的講解、教學的組織和實踐實驗等盡量聯(lián)系實際項目或以項目為載體。
1.運用案例或項目展現(xiàn)知識點的重要性。對于基礎知識點的講授與學習，大部分教師與學生會感到枯燥，其實只要教師掌握了足夠的案例與項目是完全可以用案例與項目來展現(xiàn)基礎知識點的重要。比如對于字符串的處理，課堂講解大多是“概念―解釋―舉例”，此處的例子比較小巧，因為僅用來解釋單個知識點，學生不會覺得有多重要。如果此處再結(jié)合一個字符界面項目，且是個界面出現(xiàn)亂碼的項目，學生立馬會意識到其“小處見大”的重要性。許多學生在開發(fā)類似項目時都出現(xiàn)過亂碼，基礎掌握的牢固與否，輕易地就會在上層建筑上體現(xiàn)。進而可以引申的是數(shù)組、指針、字符串之間的關系與處理，又把其他的知識點聯(lián)系在了一起，所以教學方法的創(chuàng)新促進了對基礎知識的理解掌握。
2.運用案例將知識點串起來。一般情況下課本中的知識點都是連貫的，并且是由簡到繁、由易到難、層層遞進，從內(nèi)部思想上我們能夠理解知識點的這種關系。但是我們講解這些知識點的例子往往是散的，不能夠有機地組成一個整體實例來貫穿這些知識點并體現(xiàn)一定的應用價值。這就需要我們不斷學習、探索，緊跟時代步伐，密切關注行業(yè)應用，進而把當前應用的項目帶入課堂，加深我們對各個知識點及知識點間聯(lián)系及運用的理解。同時要把實例或項目帶入課堂，進行現(xiàn)場編碼開發(fā)，讓學生看得見、摸得著并可實踐。在實際的生產(chǎn)運用中，課本上連貫的知識點真真切切體現(xiàn)在了現(xiàn)實的項目中。所以在組織教學時，要認真研究課本知識點之間的聯(lián)系，并把這些知識點有機地整合成一個完整的項目，并使學生參與其中，提高其實踐能力。
3.注重創(chuàng)新性實驗項目。程序設計又是一門實踐性很強的課程，要注重創(chuàng)新性試驗項目，由于在課堂上使用了完整的項目來講解知識點，那么隨堂的各個試驗是完全可以用一個類似的項目分解出來的，這樣做既做到設計性試驗又可以讓學生舉一反三，增強了其創(chuàng)新思維的能力。實驗之初樹立全局觀念，要講解清楚這是個大項目，分解了許多小項目，每個小項目都是一個實驗，實驗內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，層層遞進，試驗難度逐漸提高，最后有機地歸結(jié)為一個成型的實踐項目，使試驗成為有意義的實踐之旅。
4.課程設計以實訓項目為依托。用項目化方式來管理課程設計的整個過程，把真實的生產(chǎn)實際還原于課堂，將職業(yè)行動領域的工作過程融合在項目訓練中。一般學生4～5人組成一個項目小組，其中一位組長，由組員選出。成員之間以有利于項目開展的方式分工協(xié)作，組長負責組內(nèi)協(xié)調(diào)管理和組間取長補短等。項目以申請立項、需求分析、項目實施和驗收等幾個環(huán)節(jié)開展，學生們由被動完成項目變成了主動組間競賽，變成了你追我趕、非常有意義的實踐活動。
5.畢業(yè)設計與生產(chǎn)科研項目、實訓項目相結(jié)合。畢業(yè)論文（設計）是高等學校人才培養(yǎng)計劃的重要組成部分，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，而當前本科生實踐能力差已經(jīng)成為束縛本科生就業(yè)的重要因素，所以畢業(yè)設計結(jié)合社會生產(chǎn)科研實際是非常必要的，學校教師應該密切與企業(yè)合作，使教學、科研、生產(chǎn)相互滲透，構(gòu)建以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為重點、校內(nèi)外人才培養(yǎng)基地相結(jié)合的教學實踐體系。畢業(yè)設計可以結(jié)合教師科研項目，可以結(jié)合教師社會實際項目，鼓勵學生在校外以參與項目實訓的方式進行畢業(yè)設計，實訓項目與將來的就業(yè)密切聯(lián)系。
三、與時俱進
教育工作者自身要與時俱進，此外還要把與時俱進帶給學生。這要求教育工作者要密切關注行業(yè)發(fā)展，尤其是一線教學的教師，要研究自己的課程在行業(yè)內(nèi)的最新應用，及時把信息傳達給學生，及時把新的應用引入課堂。
教師自身的與時俱進包括兩方面：一方面教師應該主動關注學科的發(fā)展，關注學科在現(xiàn)代社會中的應用，要給學生做好“活到老學到老”的表率。另一方面教師是學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的直接引導者，是培養(yǎng)效果的保證者，是其創(chuàng)新能力培養(yǎng)的直接執(zhí)行者，教師能在教學過程中用科學研究所必需的實踐精神和創(chuàng)造精神感染學生，所以要重視對教師的培養(yǎng)與激勵，應該鼓勵教師參與到社會實際的項目中，鼓勵教師承攬課題與項目，積極給教師創(chuàng)造各種鍛煉培訓、項目參與的機會。鼓勵教師走出校門、深入企業(yè)、學以致用、開闊視野、反饋教學。
有了前面的基礎，教師就可以把與時俱進帶給學生，也有能力對培養(yǎng)的方法與形式進行創(chuàng)新，把這些落實到教學工作的各個環(huán)節(jié)，改革教學方法，設立創(chuàng)新實驗、設計等，把創(chuàng)新的意識、創(chuàng)新的思想和創(chuàng)新的能力潛移默化地傳授給學生，也使學生不由自主地關注行業(yè)發(fā)展，緊跟時代步伐，做到與時俱進。
四、人才創(chuàng)新
人才創(chuàng)新也有兩重含義。一是創(chuàng)新地培養(yǎng)人才，我們前邊探討的立足根本、教法更新和與時俱進，在實際的教學活動中就是在創(chuàng)新地培養(yǎng)人才，而在這其中教師的思想意識等的傳達所培養(yǎng)的就是創(chuàng)新人才。就本科生的理解領會能力而言，這只是在本學科領域的創(chuàng)新活動，而學生能否將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿松淖晕覄?chuàng)新、自我剖析、自我升華是人才創(chuàng)新的另一重含義。
學生的自我創(chuàng)新需要科學知識基礎，需要對自我能力的評估，需要對所處行業(yè)的了解。所以在注重課堂基礎理論知識的同時，把當前行業(yè)中的案例項目引入課堂，鼓勵學生參與各類素質(zhì)拓展活動與創(chuàng)新實踐活動，學校也積極拓展學生的創(chuàng)新實踐途徑，如參加實訓、校企合作等。這些活動一是更好地為創(chuàng)新的教學服務；二是能讓學生通過這些創(chuàng)新活動更好地認識自己，使學生根據(jù)自己的性格特點和愛好對學習有所傾向，積極主動地參與社會與自我成長，把因材施教轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生自主地“因材而學”。
創(chuàng)新是時代的需求，大學是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。通過一系列的教學改革活動可以創(chuàng)新地培養(yǎng)人才，進而通過學校激勵機制、教師教學實踐和學生積極參與這三者的互動才能完成學生從“師度”到“自度”的轉(zhuǎn)變，讓其“因材而學”并受益終生，這才是我們創(chuàng)新人才培養(yǎng)的真正目的。
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(nèi)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(nèi)容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質(zhì)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(zhì)分析入手，結(jié)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(nèi)涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內(nèi)涵式發(fā)展注重質(zhì)量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移到提高質(zhì)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?qū)嶋H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(nèi)容帶來明顯變化，而課程設置和教學內(nèi)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(nèi)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?？梢圆捎酶m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(nèi)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(nèi)容與課程體系強調(diào)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(nèi)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(zhì)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(diào)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(jié)構(gòu)，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(nèi)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(zhì)
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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、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(diào)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(gòu)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(gòu)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(nèi)培訓校內(nèi)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(nèi)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(diào)動參訓教師的積極主動性。校內(nèi)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)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?qū)W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(nèi)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(jié)合工作實際選題，在調(diào)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(gòu)主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓·皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質(zhì)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)的方式獲得的。學生在學習過程中的主動探索、思考和建構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diào)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(gòu)主義理論所說的知識的建構(gòu)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?？茖W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）.
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(nèi)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(nèi)容，對改變傳統(tǒng)教學，提高素質(zhì)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(zhì)分析入手，結(jié)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(nèi)涵式過渡，外延式發(fā)展注重規(guī)模和數(shù)量，內(nèi)涵式發(fā)展注重質(zhì)量和效率，因此，高職教育必須把培養(yǎng)重心轉(zhuǎn)移到提高質(zhì)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?qū)嶋H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(nèi)容帶來明顯變化，而課程設置和教學內(nèi)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(nèi)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?？梢圆捎酶m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(nèi)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(nèi)容與課程體系強調(diào)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(nèi)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(zhì)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(diào)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(jié)構(gòu)，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(nèi)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(zhì)
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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、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(diào)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(gòu)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(gòu)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(nèi)培訓校內(nèi)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(nèi)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(diào)動參訓教師的積極主動性。校內(nèi)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。轉(zhuǎn)貼于
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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(jié)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?qū)W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(nèi)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(jié)合工作實際選題，在調(diào)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(gòu)主義（constructivism）的提出者瑞士學者讓·皮亞杰（Jean.Piaget）認為：智慧本質(zhì)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(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)的方式獲得的。學生在學習過程中的主動探索、思考和建構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diào)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(gòu)主義理論所說的知識的建構(gòu)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）.
