數據通信基本概念精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇數據通信基本概念范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

數據通信是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信方式。目前數據通信業務中，IP網絡成為新的業務增長點。隨著通信市場的競爭變得日益猛烈，數據通信將成為發展熱點，成為中國通信行業未來重點高速發展的業務。數據業務的高速發展趨勢意味著未來的通信網絡是一個以IP為基本構架的、以數據業務為主導的寬帶數據網絡，它除了支持包括現在的IP業務在內的所有數據業務外，同樣支持傳統電話網絡上的典型業務如話音、傳真和視頻業務等。為了在未來的競爭中占領應有的份額，各通信運營商都在積極地加強自己的網絡建設。并且網絡在各企事業單位的廣泛應用，各單位、各行業都迫切需要既懂技術開發，又能進行管理、維護的復合型通信網絡技術人才。熟練掌握數據通信知識的通信人才缺口巨大。

《數據通信》課程覆蓋的知識面廣，涉及的新技術、新系統需要不斷地補充，具有綜合性、專業性、先進性和實時性等特點，需要使學生在學習基礎知識的同時，掌握最先進的通信理論，了解通信前沿技術，擴展知識面[1]，合理設計該課程的實驗有利于提高學生獨立思考和動手能力，為他們從事數據通信工作奠定堅實的基礎。

2.本課程教學目標

本課程旨在使學生掌握數據通信原理，熟悉常用的數據網絡設備及其互聯，對數據網絡規劃、網絡維護有一定的認識，了解數據網絡未來的發展，為學生將來從事通信行業打下良好的基礎。

本課程學生的學習目標有以下幾點：（1）能夠準確獲取用戶需求，正確描述和分析用戶需求。（2）能夠合理設計網絡物理結構，選擇適當的網絡設備。（3）能夠合理設計網絡邏輯結構，完成子網劃分、VLAN劃分和IP路由設計等工作。（4）能夠安裝和配置各種常見的網絡服務。（5）能夠根據業務需求，規劃網絡服務。

本課程主要內容包括：數據通信的基本概念和基本特點、常用的同步技術和復用技術、數據傳輸模式、基帶傳輸的基礎知識、協議及其作用、數據鏈路及傳輸控制的基本知識數據鏈路控制規范、數據通信設備和傳輸介質、數據通信網絡的概念和拓撲結構、路由選擇、局域網技術理論基礎等。

3.本課程實驗目的

實驗教學是本課程教學過程中十分重要的一環，是理論教學的有益補充。一方面，很多通信網絡理論知識只有通過實驗才能加深理解和掌握；另一方面，在實驗過程中還能培養學生靈活運用理論知識解決實際問題的能力，激發學生的創造精神和創造力[2]。

實驗教學如果單一的依附于理論教學，實驗內容不系統，學生普遍存在理論與實踐聯系不起來的情況，雖然考試可以拿高分，但是在實際操作中卻動手能力不強，對理論知識理解不透徹。所以系統的設計實驗，并將實驗內容隨著通信技術的發展及時更新，對于培養學生加深理解課程內容，鍛煉實踐動手能力、培養創新意識和專業素養，具有十分重要的意義。

本課程實驗設計重在提高學生實踐能力，是教學面向通信行業發展，滿足社會對通信人才要求的需要。

4.實驗設計

我院非常注重實驗室建設，目前已經建立了設備先進的數據通信實驗室，配備有二層交換機、路由器、移動通信設備等先進設備。在實驗室中，學生可以完成組網，網絡管理等多項實驗。如何合理設計具體實驗項目，對于學生的發展非常重要。

4.1實驗目標

為了促進大學生專業技能和職業素質的提高，大大增強學生對通信企業的適應能力，有必要將企業培訓中的基礎技能部分逐漸項學校轉移[3]。開設專業的數據通信實驗，使得學生盡可能不出校門就可以從掌握基礎的數據通信技術。

4.2 實驗環境

數據通信實驗室，按照60人的規模進行建設。按照校企合作的精神，與電信公司合作建設實驗室，由電信公司提供現網下線設備，模擬現網搭建實驗環境。

實驗室配備多臺電腦，二層交換機、匯聚層交換機、路由器、網卡、網線、Console線等設備。學生可根據具體的實驗項目進行實驗環境的搭建。

4.3實驗項目

根據數據通信技術人員的工作內容及能力需求，將數據通信實驗課程設置成若干個小項目，實驗小項目又可以綜合成一個大的項目。在實驗過程中，學生可以分組實施，也可以獨立完成，這樣既可以讓學生提高動手能力，又能培養學生的團隊合作精神。

為了使學生更好地理解和深刻地把握數據通信理論知識，并在此基礎上，訓練和培養學生基本的網絡規劃及網絡設備操作、配置和管理技能，實驗項目分別開設了“訪問以太網交換機”、“以太網交換機基本配置”、“網絡基本命令應用”、“交換機VLAN的配置”、“靜態路由配置”、“配置鏈路聚合”、“STP協議配置”、“交換機及路由器綜合應用”等多個實驗項目，其中“交換機及路由器綜合應用”為綜合性實驗項目。

“訪問以太網交換機”實驗主要讓學生掌握交換機幾種常用訪問方法；“以太網交換機基本配置”實驗主要讓學生掌握交換機的基本命令行；“網絡基本命令應用”實驗主要讓學生了解和掌握基本的網絡命令，訓練及培養學生基本的網絡故障檢測與維護技能；“交換機VLAN的配置”實驗主要讓學生掌握交換機及Vlan的基本配置與管理技能；“靜態路由配置”實驗主要讓學生掌握路由器的基本配置與管理技能；“配置鏈路聚合”實驗主要讓學生掌握交換機端口聚合的配置命令和方法；“STP協議配置”實驗主要讓學生掌握STP協議實現的基本原理；“交換機及路由器綜合應用”實驗主要是培養學生掌握交換機與路由器的綜合應用能力。

4.4實驗效果

通過以上合理設計的實驗項目，經過2屆學生的實踐，不難發現學生對該門課程的學習興趣和積極性都有所提高，學習態度也逐漸好轉，課堂氣氛活躍，學生的參與性很強，學生在數據通信技術方面的技能比以前提高很多。結果顯示，采用合理的實驗教學設計對提高教學質量非常有效。

篇(2)

關鍵詞：計算機組成原理；教學改革；指令

計算機組成原理是高等學校計算機科學與技術專業及相關專業的必修的核心專業基礎課程，同時也是軟件工程、網絡工程、物聯網、信息與計算科學、信息系統與信息管理等專業的必修課，也是非計算機專業的學生掌握計算機技術的一門專業選修課程，自2009年起成為計算機專業研究生全國統考科目[1]。對于我國大多數本科院校的計算機科學與技術專業而言，由于資金投入、實驗平臺和實驗手段的限制，不可能大規模進行與計算機組成相關的硬件平臺建設，致使該專業的學生普遍存在“偏軟”的現象，也導致學生對“計算機組成原理”認識較為膚淺，對計算機組成原理能轉變為實際能力存在疑惑，無法為“嵌入式系統”等后續課程提供有力的支持。久而久之，造成這樣的現象：學生學習計算機組成原理僅僅是因為學分和考研需要，無法將該課程的本質和作用融入到整個計算機專業知識的體系中。另外，計算機組成原理課程本身的基本概念較多，理論性強，比較抽象，對于相近專業的學生沒有先修課程基礎，如模擬電路、數字電路等，若采用通常的教學方法一般很難讓學生真正體會其基本概念的內涵，也很難取得滿意的教學效果。

針對這種現狀，應從計算機組成原理的深層次認識著手，對該課程的理論教學模式、教學手段以及實驗教學方法等方面進行了探討和嘗試，對如何在一般本科院校計算機專業進行硬件課程的教學提出了一些建議。

1對計算機組成原理的再認識

1.1計算機工作的實質

計算機運行并不僅僅依靠便于人機交互的軟件界面，而是與計算機硬件配置、計算機底層的指令系統密切相關的。在表面上，人們看待計算機的工作似乎就是軟件的開發、調試和運行。實際上，在計算機底層，是成千上萬條指令的運行過程、是構成計算機的物理器件與部件之間的高速數據通信、電信號的控制與通斷來實現的。正是由于有了“信息流――數據流――電信號流”這樣的一個轉化過程，計算機才能真正按照人們的旨意去執行。

1.2計算機組成與軟件系統的緊密聯系

計算機軟件和計算機組成硬件是密不可分的，說二者之間為“唇齒相依”也不為過。由于現代程序開發環境的便利性和開發手段的多樣性，人們對計算機本身的組成并不關心。高級語言中的一行代碼，在計算機底層可能就需要成百上千條計算機指令來實現，而且會牽動多個器件協同運轉，存在高級語言代碼形式上執行的相對簡單與底層指令運行的實際復雜性現象。因此，在學習計算機組成原理后，會讓人“知其然，更知其所以然”，同時也對計算機軟件的計算復雜性有了更深一步的認識。

作者簡介：朱凌云，男，副教授，研究方向為嵌入式計算機系統、智能信息處理、無線數據通信及應用。主講課程：計算機組成原理、程序設計基礎、數據通信原理。

1.3組成原理對實踐的直接指導作用

通過學習計算機組成原理，除了可以掌握必要的硬件知識，還可以轉化為實際運用能力。如在進行系統級設計時，能夠根據需求對計算機的處理器、存儲系統、設施、總線通信等進行合理的設計配置；在進行片級設計時可以充分利用哈弗架構，并充分利用各種流水線技術優化指令運行；在板級設計工程中，可以根據需求選擇不同的存儲器芯片和器件來實現存儲器的拓展和擴充等等。因此，計算機組成原理可以直接將理論知識付諸于實際應用。只是由于實驗條件、環境的限制，一般院校的大多數學生很難有機會得到實踐鍛煉。

1.4組成原理與哲學思維

計算機組成原理的教學目標之一就是要求學生建立整機的觀念。例如，在評價計算機性能指標時，不能僅僅依據處理器的主頻而定，還得根據處理器與存儲器的通信方式、存儲器本身的構成等等來確定。實際上是用系統的、相互聯系的觀念來看待問題。另外，計算機的部件和器件的更新速度較快，在課程講述過程中，既要講經典的組成，還要講述新近的計算機構架，用發展的觀點看待計算機組成。所以，在計算機的教學工程中，始終貫穿著哲學思維，這對于學生樹立正確的世界觀非常重要。

2構建以“指令”為主線的教學體系與知識體系

在計算機組成原理的教學體系中，數的表示與計算方法、存儲器、總線、I/O、指令、CPU等各個章節知識相對獨立，學生對上述知識的掌握也是孤立的、片面的，無法建立起各章節的知識紐帶，最終也無法建立整機的觀念。筆者認為，應該在本課程的一開始就讓學生樹立這樣的觀念：計算機組成原理是在機器指令層面介紹計算機的運行機制及其構成的。在此層面，計算機將程序與數據封裝成為指令，CPU的主要功能是存取指令、執行指令，存儲器為最大的指令倉庫。為此，需要在數據表示與計算方法的基礎上設計計算機的指令系統。此外，I/O系統則是外設與主機進行交互的指令窗口，也是主機指令運行的拓展；總線是指令的傳輸載體等等。通過上述的分析，則可將計算機組成原理的各個章節有機整合，也容易使學生建立“整機”的理念。

計算機在指令的基礎上，向上延伸則是操作系統、軟件開發系統、應用軟件系統；指令向下則可進一步細分為微指令、微操作，而在微操作層面，計算機是用具體電路電流的有無、電壓的高低這種電信號來實現二進制的。通過這種以“指令”為核心的闡述，使學生建立“程序――指令――電路”計算機構成觀念，引導學生將組成原理與程序設計、操作系統、編譯原理、體系結構、嵌入式系統、算法設計與分析等課程聯系起來，從而構建完整的計算機知識體系。

3構建以多媒體教學為主的教學模式

由于計算機組成原理與以前學生比較熟悉的程序設計類及其相關課程的上課內容差別較大，因此需要探討學生比較容易接受的課程教學模式，以便將計算機組成的基本概念和各部件的工作原理闡述清楚。為此可充分利用多媒體教學手段，發揮其生動、形象、直觀的優勢，將計算機的內部組成和工作原理進行形象表述。在此基礎上可以設計與開發計算機系統工作的仿真與動畫軟件。通過該軟件，學生可以形象、直觀的看到計算機各個組件、部件是如何組成的；在指令運行時，計算機各部件之間的數據通路以及如何統一、協調運行的，將學生不易理解的復雜、抽象的問題簡單化、形象化[2]。

4采用靈活多樣的教學方法

4.1啟發式教學

啟發式教學是指教師有意識地提出一些需求、現象或問題，引導學生主動去思考、探索與討論，讓學生真正成為教學過程中的主體[3]。例如，在講解計算機的存儲體系時，可以先拋出問題：CPU、內存與眾多外存在數據通信率方面差異較大，計算機在實現這些部件通信時，如何彌補部件與器件之間巨大的速率差？可以讓學生思考如何構建計算機的存儲系統，解決各個部件與器件對快速、大容量的“矛盾”存儲的需求。這就可以引出計算機的兩大存儲層次和Cache概念，使得學生明白在存儲體系中，外設、主機的存儲方式是有區別的。在此基礎上，還可以讓學生進行拓展思考，外設與主機之間要實現數據傳輸可以采用哪些可靠的方式？從而可以引發學生思考中斷、DMA等數據傳輸方式。進一步強調，計算機為實現這種層次，在實現上采用的多級總線與接口電路等方式，從而將各個章節的知識也有機地聯系在一起。

4.2類比教學

類比教學是指在授課過程中將一些概念、策略和思想等與現實生活中的生動事例進行關聯、類比，從而將學生可能認為抽象的概念、理論形象化、生動化，使其掌握知識更牢靠。例如，在講述總線時，可將各個器件比作不同規模的城市，各個城市的重要性與地理位置不一致，其期間的連接方式不一致：特大型城市之間的連接一般采用高速公路――與存儲總線和高速總線類別相聯系，中小規模城市之間的公路連接可通過不同級別的省道、縣道來實現――與分級的高速總線與標準總線相聯系等。這種可作使學生加深相關問題的印象，更容易理解和牢固掌握教學內容、抓住關鍵思想。

4.3理論聯系實際

計算機組成原理的硬件知識使得學生對計算機

的認識比以往更進一步，計算機組成原理的教學過程中要理論聯系實際，將理論知識與實際應用融合，使學生能在實際應用中找到課堂知識的影子，面對具體的硬件也能在理論中找到出處，能讓學生掌握知識更牢固，進一步引導學生用課堂上掌握的基礎知識來理解新知識、新技術。比如，講述完Cache后，可以讓學生做調查：目前流行的CPU有幾級緩存，每級緩存多大？為什么這樣配置？這樣使得學生對于緩存的認識更加深刻、牢固。講解完總線和接口的基本概念和工作原理后，需要向學生介紹目前市場上的主流硬盤――SATA硬盤；在講完存儲器的工作原理機器擴展后，需講述目前市場上流行的DDR3內存，讓學生自行比較技術特點，從而理解各種器件和部件的技術發展動向，提高學生對書本知識的理解能力、掌握其實用性。

5結語

針對計算機組成原理教學現狀，從課程本身的認識、教學模式、教學方法、方面進行了探討和嘗試，但要從根本上解決計算機組成原理教學普遍面臨的問題，可能還需對培養體系和培養目標進行一定的探索，并加大實驗條件和實驗手段的投入。

參考文獻：

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[2] 王懷秀,萬珊珊. 計算機組成原理課程的教學探討[J]. 北京工業職業技術學院學報, 2008,l7(2):101-103.

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Consideration and Exploration on Teaching of Computer Organization Course

ZHU Lingyun

(College of Computer Science & Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China )

篇(3)

摘要本文從教學方法和教學內容兩個方面探析了如何有效地進行《計算機網絡基礎》課程的教學。中職學生通過本課程的學習，能了解計算機網絡的相關知識，掌握基本計算機網絡技術，具備一定的網絡管理、維護、配置等綜合應用能力。

0 引言

21世紀是以網絡為核心的信息時代，隨著IT產業的迅速崛起，計算機網絡的觸角已經伸向社會的各個角落，并深刻地影響到人們的日常生活、工作和學習。我國的計算機網絡也正在以空前的速度向前發展，尤其Internet的普及和廣泛應用，使人們深刻地認識到掌握計算機網絡知識和技術對適應信息社會發展具有重要作用。

中等職業技術教育(以下簡稱中職)是我國職業教育體系中的一個重要組成部分。中職的培養目標定位于“具有綜合職業能力，在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質的勞動者和初中級專門人才”。中職的教育質量和辦學效益，直接關系到我國21世紀勞動者和專門人才的素質。因此，探索課程內容，研究教學方法，提高教學質量，促進教學發展具有重要的意義。

1 《計算機網絡基礎》課程教學方法探析

中職《計算機網絡基礎》課程教學的主要任務是使學生獲得計算機網絡方面的基礎知識，了解和掌握基本的計算機網絡技術。學生通過本課程的學習，初步具備分析比較和選擇網絡技術元素的能力，掌握基本的局域網組建的技術，具備一定的網絡管理與維護知識，掌握一定的網絡配置管理等綜合應用能力。

在近幾年的教學與實踐中，筆者對中職學生的學習特點和畢業后的就業情況進行研究，認為《計算機網絡基礎》應采用“行動導向教學法”進行教學。行動導向教學法是以學生為中心，以培養學生關鍵能力為目標，在教師的行為引導下，通過多種不定型的活動形式激發學生的學習熱情和興趣，使學生主動地用腦、用心、用手進行學習的一種教學方法。由于中職學生基礎較差，素質不高，他們沒辦法掌握難度較大的知識，只能理解和掌握一些比較基礎的內容。但中職學生具有“二強一高”的優點，即動手能力強、可塑性強，對新鮮事物興趣高。因此在教學過程中就必須充分利用這個優點。首先需要激發學生的學習興趣，讓學生對計算機網絡產生興趣，在學生“想學”的基礎上開展教學活動。其次要向學生指明所學的內容和所要達到的目標，學生只有清楚了這些，才會有意識地主動參與學習。最后采用容易讓學生理解的方式，在教學過程中以行動為導向來引導學生進行學習。學生是學習過程的主體和中心，是學習的主角，老師起著啟發、幫助和引導的作用。

2 《計算機網絡基礎》課程各部分內容教學探析

通過分析與比較，筆者覺得《計算機網絡基礎》課程應該從六個方面進行教學，分別是：計算機網絡概述、數據通信基礎、計算機網絡體系結構與協議、計算機局域網技術、Internet及其應用、網絡安全和網絡管理。在教學過程中教師應少講理論性內容，多講實踐性內容，讓學生多動手實踐，培養學生的應用能力。

2.1 計算機網絡概述

本部分的教學內容主要講授三個方面的知識：計算機網絡的形成及發展、計算機網絡的分類和應用、我國互聯網的發展。其中，計算機網絡的分類和應用是教學的重點。首先必須讓學生明確計算機網絡按不同的標準分類可分為不同的網絡，教師可引導學生根據實例分析局域網、城域網和廣域網的不同；有線網絡和無線網絡的區別；再根據網絡的拓撲結構講述星型網絡、總線型網絡、樹型網絡、環型網絡和網狀型網絡的特點與差異。在計算機網絡應用的教學中，可通過案例列舉出計算機網絡的應用，如：辦公自動化、電子商務、遠程教育、電子銀行、在線娛樂等等，讓學生對計算機網絡有更進一步的了解。在講授我國互聯網發展的內容時，可通過查閱中國互聯網絡信息中心（CNNIC）的資料，結合最新《中國互聯網絡發展狀況統計報告》的數據進行教學，使學生對我國互聯網的發展有一個比較全面的認識。

2.2 數據通信基礎

本部分的教學目標是讓學生了解數據通信技術的基礎知識，主要講授三個方面的內容：數據通信的基本概念、數據通信介質和數據傳輸交換技術。首先讓學生掌握信息、數據和信號的概念；其次明確通信介質中有線介質和無線介質之分，教學過程中可通過實物介紹雙膠線、同軸電纜和光纖三種有線傳輸介質的物理特性和傳輸特性；再通過實例介紹紅外線、藍牙、激光等無線介質的特性。然后講授數據傳輸技術，讓學生明確并行傳輸與串行傳輸，異步傳輸與同步傳輸，單工、半雙工和雙全工這三種傳輸技術的區別。最后了解三種數據交換方式：電路交換、報文交換和分組交換。

2.3 計算機網絡體系結構與協議

計算機網絡體系結構是計算機網絡的核心內容，但要求中職學生完全掌握計算機網絡體系結構的確是相當困難，因此教學中也只能講授最基礎的內容。這部分教學內容主要有：計算機網絡的功能特性、OSI參考模型的七個層次結構、常用的計算機網絡協議、IP地址的分類等。首先必須讓學生掌握計算機的功能特性，只有理解計算機網絡的功能特性才能夠掌握各種網絡的特點，才能了解網絡運行的原理。其次要讓學生明確網絡為什么要實行分層，并且能夠知道OSI參考模型到底是哪七個層。但是具體七個層是怎樣工作的就不要求學生掌握。然后讓學生了解一些重要的網絡通信協議，如TCP/IP、UDP、FTP、HTTP、SMTP等。最后講授IP地址的分類。

2.4 計算機局域網技術

本部分的教學內容是本課程的重點。本部分的教學目標是培養學生掌握簡單的組網技術。講授的內容有：局域網概述、局域網組成、網絡設備、網絡互連技術、局域網的組網技術、網絡操作系統、局域網規劃與設計等。學生通過本部分的學習，初步能夠具備網絡管理員的基本素質。本部分的教學最好都在計算機實驗室進行，我們可分以下幾個步驟進行教學：（1）引導學生認識網絡設備：網絡適配器、中繼器、集線器、交換機、路由器等，還要動手制作網線。（2）要求學生理解網絡互連的本質，能區分硬件互連與軟件互連。雖然這部分內容較難，但這部分是核心內容，學生一定要掌握。（3）通過以上的學習，學生必須掌握簡單的組網技術，包括怎樣布線、選擇網絡設備、進行簡單的配置等，重點訓練學生自己動手操作和實踐的能力。（4）最后要求學生能夠掌握Windows 2003 server的基本操作，如配置用戶、共享、服務等。

2.5 Internet及其應用

本部分的教學內容同樣是重點。學生通過學習，基本可以掌握Internet及相關知識。本部分的內容包括Internet的概念、Internet的主要服務和應用、Internet的接入方式、域名的認識等相關內容。本部分可教學的內容很多，學生也能夠很好掌握。Internet的發展日新月異，所以在教學過程中教師應該多結合當前的一些新技術和新元素，使學生對Internet有更深的了解。在講授Internet應用的過程中，除了講授Web服務、電子郵件服務、文件傳輸服務等傳統的Internet服務以外，還可以結合當前的發展介紹其它流行的Internet服務，如：即時通信、博客（或微博）、搜索引擎、網絡電視、網絡娛樂、電子商務、網上銀行、遠程教育等等，多舉一些與生活聯系緊密的例子，這樣不僅讓學生增加了學習的興趣，也增長了許多網絡知識。在Internet的接入方式的教學中，可結合當前“三網融合”的政策進行教學，讓學生了解國家的一些政策。另外還可以介紹世界和我國目前的互聯網發展情況，介紹先進的“云計算”和“物聯網”知識，讓學生對未來網絡有一個美好的憧憬。這部分的教學內容豐富多彩，只要教師備課充分，一定能夠讓學生學得興趣盎然。

2.6 網絡安全和網絡管理

網絡安全部分的教學內容主要有：網絡安全概述、網絡安全的威脅、網絡安全目標和網絡安全技術。重點講述四個網絡安全技術：加密技術、數字認證、防火墻技術、病毒防治技術。另外對網絡安全的重要性、網絡的不安全因素來源也要求學生有一些了解。

網絡管理部分的內容較難，因此只能講授一些比較簡單的內容：網絡管理的概念、網絡管理的功能和簡單網絡協議(SNMP)。重點分析網絡管理的五項功能（網絡故障管理、網絡配置管理、網絡性能管理、網絡計費管理和網絡安全管理）和介紹SNMP的內容。最后再介紹一些常用的網絡管理軟件。

3 結語

經過近幾年的教學探索和實踐，《計算機網絡基礎》課程已經成為我校中職教學的特色專業課。計算機網絡日新月異的發展，需要教師不斷更新知識，充實教學內容。同時計算機網絡基礎是一門理論性比較強、概念原理多、學生較難理解的抽象的課程，要取得良好的教學效果有賴于教、學雙方的不懈努力和教學方法的不斷創新。

參考文獻

[1]李歡，徐師.計算機網絡基礎（第2版）[M].人民郵電出版社，2007.4.

[2]尹曉勇.計算機網絡基礎（第4版）[M].電子工業出版社，2008.7.

篇(4)

2008年全球金融危機爆發，各國都在尋找新的經濟增長點，美國總統奧巴馬選定新能源和物聯網作為本國經濟發展重點，總理2009年8月在無錫視察時則提出“感知中國”，并將其寫入今年政府工作報告?，F物聯網(Internet of Things)已被正式列入國家五大新興戰略性產業，也成為業界和學術界的研究熱點。

物聯網獨有特點決定了現有移動通信網絡是其最好的承載網絡，如能實現物聯網和現有移動通信網絡的融合，無疑可以大大降低物聯網建設成本，加速其應用進程。本文就物聯網和移動通信網絡的融合作探討。

2　方興未艾的物聯網

2.1物聯網的基本概念

物聯網的概念由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究RFI D時首先提出，2005年國際電信聯盟(ITU)的同名報告對其進行了擴充，2008年全球金融危機爆發后，多個國家都提出了自己的物聯網發展規劃。

業界對物聯網尚無統一定義，歐美多稱為Inte rnet of Things，日本、韓國稱為泛在網，我國稱為物聯網。從字面簡單理解，物聯網是指物物相聯的互聯網，是互聯網在現實實物世界的延伸。不妨將物聯網定義為：是指采用一定的感知手段對實物世界物品的相關信息進行感知，并利用相應的信息網絡傳輸技術將物品互聯成網，實現信息的相互和遠距離傳輸，最終實現實物系統一定程度的自我智能管理、以及人們對物品和過程的智能化感知、定位、監控和管理的一種互聯網絡。

2.2物聯網的基本組成結構

根據上述定義?？梢哉J為物聯網的邏輯組成結構如圖1。

物聯網的組成結構由低到高可分為三個部分：

(1)信息感知和控制

物聯網最底層是信息感知和物品控制部分，直接接觸各種物品，實際由各種不同的傳感器和相應的控制器組成。信息感知部分的功能主要是感知物品的相關信息，并將所感知的信息按照規定格式以有線或無線的形式將信息發送到信息傳輸網絡；控制部分的主要功能是從信息傳輸網絡接受控制信息，以使物品達到人們需要的狀態。

(2)信息傳輸網絡

信息傳輸網絡部分處于物聯網中間層，其物理組成可以是各種信息傳輸網絡，如局域無線網絡，計算機互聯網、公用移動通信網絡等。信息傳輸網絡部分主要負責將各信息感知和控制節點互聯成網，以實現信息的傳輸管理和信息安全管理，同時為上層信息的應用提供相應的信息資源。

(3)信息應用

該部分處于物聯網最高層，由各種應用程序及系統組成，提供對聯網物體的定位、監控以及管理功能。由于物聯網采集的信息海量，因此必須采用數據挖掘、云計算等技術實現數據信息的管理和應用。信息的應用部分構成了人們和物聯網的相互接口，相關人員正是通過該部分查看相關物品信息，對其進行定位或監控。

2.3物聯網主要特點

(1)節點數量巨大，地域覆蓋廣泛

如前述，物聯網是將人們需要的物品互聯成網，聯網目的在于方便對物體的使用和管理，連接對象不僅包括人，也包括物，而現實世界中物品的數量無疑遠大于人的數量，分布之廣泛也非人所能比。因此，相對于Internet計算機網絡，物聯網的節點數量巨大、地域覆蓋廣泛。面對海量的節點數量和分布廣泛的地域，采用布設線纜的方式將物聯網節點進行互聯，無論從成本還是工程量考慮，都是不現實的，因此采用能夠近距離或遠距離傳輸信息的無線網絡將是物聯網的主要聯網形式。

(2)對安全性和可靠性要求極高

物聯網主要是為了實現對相關物品的遠程監控和管理，連接的物品大都具有私有特性，因此相對于計算機互聯網的開放性和信息共享，信息專有性和封閉性是其主要特征。專有性必然要求物聯網必須具有極高安全性，包括兩個方面：一是信息傳輸安全，即信息在傳輸過程不會被非法竊??；二是用戶接入安全，即只有特定合法用戶才能接觸到特定物品信息，才能實現對特定物品的控制。否則，必然引起聯網物品信息和控制的混亂，進而威脅到聯網系統相關的個人、家庭、單位甚至城市、國家的安全。同時，由于物聯網連接的大都是行業、城市或者家庭的專有物品網絡，用戶要求能夠及時獲取物品的狀態信息并能隨時實現對物品的控制，這就要求物聯網的信息傳輸必須高度可靠，以保證相關物品系統的安全可靠運行。而只有這一點有保證，物聯網業務才能夠得到廣泛市場應用。

(3)應是可管理、可運營的網絡

信息的專有性和極高的安全性、可靠性要求，決定了物聯網必須是可以良好管理的網絡，以保證信息傳輸和用戶接入的安全可靠。而要實現良好管理，就必須要有專業運營商對物聯網進行運營管理，因此，物聯網必須是可運營的網絡。當然，物聯網運營并不意味著要組建全新的運營商，亦可由現有電信運營商負責運營，因為它們對大型公共信息網絡已經積累了相對豐富的運營經驗。

3　物聯網和移動通信網絡的融合

3.1物聯網和移動通信網絡融合的必要性

如前述，由于信息節點數量巨大、地域覆蓋廣泛，且部分聯網的信息節點又具有一定的移動性，無論從建設成本還是從實現技術考慮，無線通信都將是物聯網信息傳輸的主要方式。而物聯網的可運營、管理的要求，也需要由專業網絡運營商進行運營和管理。

目前，移動通信網絡已經覆蓋世界大部分國家，網絡的數據能力也在不斷加強，如現在多數經濟發展較快國家已經建成了具有較強數據通信能力的第三代移動通信網絡，正在研究并初步試用的第四代移動通信網絡將具備更強的數據通信能力，將移動通信網絡加以改造后，完全可以作為物聯網的承載網絡；同時移動通信網絡運營商在大規模信息傳輸網絡的方面積累了較為豐富的運營管理經驗，非常適合運營物聯網。因此，有必要實現物聯網和移動通信網絡的全面融合，以加快物聯網的建設、推動物聯網普及應用。

3.2物聯網和移動通信網絡融合的基本途徑

物聯網和移動通信網絡融合的基本途徑是將物聯網承載在移動通信網絡上，具體是：將物聯網的信息感知和控制節點看作移動通信網絡的通信終端，將移動通信網絡的信息傳輸網絡同時作為物聯網的信息傳輸網絡，將物聯網的信息應用作為移動通信網絡的增值業務，從而將物聯網疊加在移動通信網絡上，實現物聯網和移動通信網絡的有機融合。

圖2，紅色字表示物聯網的組成部分，黑色字表示移動通信網絡的組成部分。

3.3物聯網和移動通信網絡融合的具體方式

傳統移動通信網絡主要是為語音通信設計的，現在的數據通信工程也是在傳統的語音通信網絡基礎上改造而來的，如要實現物聯網和移動通信網絡的融合，移動通信網絡還需要作進一步改造。主要包括：

(1)移動通信終端改造

物聯網和移動通信網絡融合后，移動通信網絡的接入終端應該同時作為物聯網的感知和控制節點使用，為此融合后的網絡終端必須兼具傳統的通信功能和對物品的信息感知和控制功能，這可以通過兩種途徑實現：一是為傳統的通信終端增加信息感知和物品控制能力，使其可以同時作為物聯網的信息感知節點使用；二是對傳統的傳感器和控制器增加移動通信能力，使其可以同時作為移動通信終端功能。

(2)移動通信網絡的改造

由于傳統的移動通信網絡主要是為語音通信設計的，必須增加物聯網的信息傳輸和管理功能，以實現物聯網和移動通信網的融合。移動通信網絡需要的改造工作包括：由于融合物聯網后信息節點數量的急劇增加，必須研究采用新的終端編號識別方式，以增加能夠區分管理的終端數量；物聯網信息節點和傳統的通信終端具有不同的信息發送特點，應研究相應的方法區分物聯網信息節點和傳統的通信終端，進行分類管理，以提高不同信息傳輸和管理的效率；應研究采用新的數據傳輸管理、用戶認證管理以及網絡安全管理方法，以網絡的安全性和可靠性，滿足物聯網信息傳輸要求。

(3)面相物聯網應用的增值業務開發

物聯網中的信息主要是用來實現物品的定位、遠程監控和遠程控制，這和傳統的移動通信網絡的信息使用方式有著極大不同。因此，為了實現物聯網和移動通信網絡的融合，傳統的移動通信網絡必須能夠提供物聯網的信息應用能力，這可以通過在移動通信網絡中增加相應接口，以將已有的物聯網應用納入到融合后的移動通信網絡中；也可利用移動通信網絡的增值業務平臺開發面向物聯網應用的新增值業務，以實現移動通信網絡和物聯網的融合。

篇(5)

【 關鍵詞 】 身份認證；動態口令；主站系統；HOTP；計量自動化終端

The Discussion of Dynamic Password Authentication Technique

in Metering Automation Terminal Data Communication Security

Liu Zheng-you

（Chuxiong Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Corp. YunnaChuxiong 675000））

【 Abstract 】 The measurement automation system construction through the analysis of the system when implemented the whole process of data communication between master station and the terminal， for the measurement of the GPRS communication automation terminal security problems in the process of data transmission are discussed in this paper， put forward the dynamic password authentication technology used for terminal data communication transmission of ideas and plan， improve the master station system with the terminal data security in the transmission process.

【 Keywords 】 identity authentication； dynamic password； the main system； hotp； metering automation terminal.

1 引言

通過近幾年的計量自動化系統建設，計量自動化終端的覆蓋率得到了很大程度的提高，已安裝終端的用戶數量越來越多，并通過計量自動化系統實現了終端數據的遠程采集、負荷控制。在滿足自動化抄表，電量統計等應用的同時，還對計量裝置監測、用電檢查、電能質量監測、負荷管理、線損管理都提供了非常重要的數據和依據。計量自動化系統由系統主站、現場運行的終端和主站與終端間的通信信道組成。目前絕大部分用電客戶側的計量自動化終端上傳通信信道主要采用GPRS、CDMA通信，終端通信方式也主要以GPRS、CDMA移動公用網絡為主。為保障終端在接收、存儲和發送過程中數據通信安全問題，盡管采用APN專網方式對終端、通訊服務器做了一定的安全防護，提高了系統的安全性，但主要是依賴GPRS本身的安全機制，在數據安全性方面依然存在隱患。因為計量自動化終端通訊規約是公開的，一旦主站系統與終端通信的信道被攻擊者打通，主站系統與終端通信的數據安全就受到嚴重威脅，影響著終端執行主站下發命令的正確性，還可能會造成用電客戶側斷路器誤動作的事故，給電力系統安全穩定運行帶來隱患。本文結合計量自動系統建設經驗和對終端數據傳輸過程分析，探討動態口令身份認證技術在計量自動化終端通信傳輸過程中的數據安全應用問題。

2 基本概念

用戶身份認證技術是計算機信息安全體系中非常重要的組成部分。目前大部分系統還是采用靜態口令認證技術，即通過用戶名和密碼來進行用戶身份的識別。隨著計算機應用技術的快速發展，這種靜態口令認證技術開始面臨許多安全方面的挑戰，已經無法實現高安全性的要求。

2.1 動態口令

動態口令認證技術又稱一次性口令認證技術，是根據特殊算法得到一個無法預測的隨機數字組合，作為密碼，一個密碼只能用于一次認證。動態口令認證技術已成為身份認證技術的主流，已經廣泛應用于電子政務、電子商務、網銀、電信運營、企業管理等領域。

2.2 計量自動化終端數據通信過程分析

GPRS（General Packet Radio Service，通用無線分組業務）是一種基于GSM 系統的無線分組交換技術，是利用“包交換”（Packet—switched）的概念所發展出的一套無線傳輸方式。提供端到端的、廣域的無線IP連接。目前大部分安裝于客戶側和小區集抄的計量自動化終端主要通過GPRS與主站進行通信，大部分供電局主要以專用APN（Access Point Name，接入點）組網方式為主。

在使用專用APN通信方式時，計量自動化主站管理系統通過專線和通信運營商GPRS網的GGSN（Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節點）相連，使用企業在通信運營商GGSN上申請一個專用的APN接入點，從而在主站系統和終端之間構成一條VPN（Virtual Private Network，虛擬專用網絡）通道。

現場計量自動化終端投入運行時每臺終端需要安裝一張運營商的SIM卡，當終端GPRS無線模塊向GGSN發送登錄請求時，GGSN核對SIM卡的IMEI（International MobileEquipment Identifier，國際移動設備標識）號碼及APN名稱，正確無誤后，通過DNS（Domain Name System，域名系統）將APN解析成域內分配的SIM卡指定的IP地址，并把該IP地址信息經SGSN送回給計量自動化終端。

當終端要發送數據時，向SGSN （Serving GPRS Supporting Node，GPRS服務支持節點）發送PDP上下文激活請求，SGSN通過驗證后，PDP上下文激活過程完成，至此，計量自動化終端客戶端業務應用軟件就啟動了，并與計量自動化系統前置通信服務器建立TCP/IP連接，進行相關業務操作和數據傳輸。

GPRS通信方式提供端到端的IP連接，但端到端的數據安全性得不到全面保證，它只保證SGSN-MS（終端）的數據安全，數據只在SGSN-MS之間進行加密解密，而未明確主站系統到SGSN之間是否加密及采用何種方式加密。

目前，對于APN專網方式，一般未對數據進行加密處理，而大部分計量自動化主站系統前置機等與終端間的GPRS通訊基本都使用APN方式，部分地區由于區域與范圍等因素無法實現APN方式，也存在使用公網Internet方式進行組網。在終端和主站系統之間的數據傳輸沒有經過任何處理，數據的安全性就完全依賴于GPRS的數據安全措施。如果數據完全依賴GPRS本身的安全機制以及APN等方式，那么計量自動化終端在通信過程中的數據安全性就沒有安全保障。

2.3 動態口令算法介紹

HOTP（HMAC-based One Time Password）是基于HMAC的一次性口令算法，在OATH（Initiative For Open Authentication）組織的努力下，于2005年10月在“IETF RFC 4226”報告中。

自以來，該算法被全世界的許多公司廣為使用，成為世界上較為領先的基于事件的一次性口令認證標準。HOTP算法是一個免費的開放標準。用戶可以自行確定算法的詳細實現和安全認證協議。

HOTP算法的知識點可以進行如下分解：

HOTP（HMAC-based One Time Password）

│

├─MAC（Message Authentication Code）

│ │

│ ─HMAC（Hash-based MAC）

│

─OTP（One Time Password）

3 動態口令算法詳解

HOTP（HMAC-based One Time Password）就是基于HMAC的一次性口令算法，是Initiative For Open Authentication（OATH）組織的基石。

3.1 HOTP公式

HOTP（key，message）= Truncate（HMAC（key，

message））&0x7FFFFFFF；

HOTP-Value = HOTP（ key，message ） mod 10^d

Truncate是動態截短函數；

HMAC代表HMAC算法；

Key代表密鑰；

Message代表將要被驗證的數據；

d是期望輸出數據的位數，一般是6～8位。

3.2 HOTP（key，message）=Truncate（HMAC（key，message））&0x7FFFFFFF詳解

（1）將HMACValue分解w為String[0]...

String[19]；

（2）從String[19]中獲取低4位，得到偏移量Offset，Offset的取值范圍在0～15之間；

（3）將String[OffSet+0]...String[OffSet+3]作為P，總共有32字節；

（4）從P中獲取低31位，得到結果A；

舉例如下：

HMAC Value內容：

0x1f8698690e02ca166185d0ef7f19da8e945b555a

--0001020304050607080910111213141516171819

----------------------********-----------*

計算過程：

（1）HMACValue分解為String[0]...String[19]；

（2）偏移量Offset取String[19]的第四位；

（3）取String[10] String[11] String[12] String[13]的值，即0xd0ef7f19作為P；

（4）從P中獲取低31位，即P&0x7fffffff得到結果0x50ef7f19。

3.3 HOTP-Value = HOTP（ key， message） mod 10^d詳解

舉例如下：

（1）HOTP（ key，message ）的結果是0x50ef7f19，轉為10進制就是1357872921；

（2）如果希望保留6位十進制的數據，則d取值為6，HOTP-Value就是872921；如果希望保留8位十進制的數據，則d取值為8，HOTP-Value就是57872921。

4 終端動態口令認證方案

4.1 數據驗證

本文采用了基于事件同步認證技術和異步認證技術相結合的安全認證協議，來實現數據傳輸過程中的安全認證。采用基于事件同步認證技術，來實現計量自動化系統主站與遠程終端交互時的身份認證和數據完整性保證。認證方案設計步驟。

（1）通信主站和遠程終端各自擁有一個遞增計數器，初始為0。通信主站和遠程終端還有一個對稱密鑰。

（2）當主站與終端通信時，將自身計數器與通信報文中用戶數據區的數據連接，將此數據作為動態數據，與密鑰一起按照前文所述的HOTP算法計算得到6位的10進制密碼數據ClientPassword，將此密碼保存在在報文的消息認證碼區域，與報文一起發送到終端。

（3）終端收到報文后，將其中的用戶數據區數據取出，與自身的計數器值連接，與自己這端的密鑰一起也按照前文所述的HOTP算法計算得到6位的10進制密碼數據ServerPassword，如果ClientPassword與ServerPassword相等，則為通過驗證，終端將自身的計數器自增。然后根據報文內容進行后續業務操作，并回復主站報文。如果驗證失敗，采用回溯計數器值的方法（詳見后文“4.2回溯計數器值同步”）來進行操作。

（4）主站收到終端的回復報文以后，也將自身的計數器自增，以此來保證雙方計數器的同步。

4.2 回溯計數器值同步

通過前文的描述可以看到終端一方驗證通過以后，自身的計數器就會自增。但是主站一方，必須是收到終端的回復以后才進行自身的計數器的自增，在此過程中，可能會因為網絡通信不穩定等因素，導致回復報文的丟失。此時繼續通信時就會出現雙方計數器不同步的問題。

本文采用回溯計數器值的方法來解決此問題。

（1）在終端一方，當驗證無法通過時，嘗試使用“自身計數器-1…自身計數器-n”來進行ServerPassword的計算。

（2）如果有ClientPassword與ServerPassword相等的情況，則為通過驗證。

（3）驗證通過以后，終端需要據此調整自身的計數器，以保證后續的同步。這里n的取值需要進行權衡，如果取值過大，可能會增加終端的計算及驗證耗時。如果取值過小，可能無法有效緩解因通信丟包導致的無法有效同步。

（4）如果依然驗證無法通信，終端對主站回復驗證錯誤應答。

4.3 計數器值重新同步

當終端采用回溯計數器依然無法實現與主站的同步時，就需要雙方協商進行計數器重新同步了。本文采用異步認證，即挑戰/應答方式Challenge/Response）的方式來實現計數器重新同步。

計數器重新同步的觸發機制：主站一方，如果收到了終端的驗證錯誤應答，則m加1（m表示驗證未通過次數），如果驗證通過了，則此m重置為0。如果m大于maxRetry（maxRetry表最大同步失敗次數），則需要進行雙方的計數器重新同步。

（1）主站向終端發出認證請求信息。

（2）終端收到此請求后，生成一個隨機數Radom，將這個隨機數Radom傳給主站（這就是挑戰Challenge）。

（3）主站將收到的隨機數Radom作為動態數據，與密鑰一起按照前文所述的HOTP算法計算得到6位的10進制密碼數據ApplyPassword，將這個ApplyPassword傳給終端（這就是應答Response）。

（4）終端也將隨機數Radom作為動態數據，與密鑰一起按照前文所述的HOTP算法計算得到6位的10進制密碼數據ConfirmPassword，如果ApplyPassword與ConfirmPassword相等，則確認主站是合法的。終端將自身的計數器值傳給主站。

（5）主站收到計數器值以后調整自身的計數器。

5 安全性分析

（1）密鑰Key是通信雙方事先約定的，通信雙方對此密鑰的管理不再此討論，可以假定為是安全的、不為外人所知的。從前文所描述的算法中可以看到，攻擊者只能獲取到摘要信息的片段（摘要信息的片段：密鑰與其他數據連接后的哈希摘要，對此摘要信息也進行了動態截短處理），而攻擊者是無法根據已有的明文傳輸的數據來推導密鑰的。因為不知道密鑰信息，所以攻擊者無法偽造出可以通過接收端驗證的響應數據。

（2）因為采用了HMAC算法，所以有效地解決了“length-extensionattack”對加密哈希函數的攻擊，而且通過迭代哈希的方式，避免了對哈希函數的碰撞攻擊。

（3）采用了OTP認證技術，攻擊者雖然可以截獲或是偵聽到用戶的動態口令，但是因為每個動態口令之間是沒有直接聯系的，無法通過已有的動態口令進行數據信息破譯。

（4）文本中主要討論了終端對主站一方的安全認證及數據完整性驗證，完全可以在此基礎上添加雙向認證，來保證雙方通信的安全性。

6 結束語

本文提出的終端動態口令認證方案采用了基于事件同步認證技術和異步認證技術相結合的方式，在主站系統與計量自動化終端進行數據通信時采用這種算法和安全認證方式，可以極大提高計量自動化系統數據傳輸過程中的安全性。同時可以有效地實現對數據來源有效性的判斷及對數據完整性的甄別，解決了通信中因為網絡超時等原因導致的不同步問題。這些認證算法和安全認證協議經過適當調整后，可以適用于其他類型的網絡通信傳輸時的身份認證及數據驗證，對加強智能電網的系統安全性應用有著重要的作用。

參考文獻

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[6] 文志成.GPRS網絡技術[M].北京：北京電子工業出版社，2005：60-74.

篇(6)

網絡工程方向就業前景良好，學生畢業后可以到國內外大型電信服務商、大型通信設備制造企業進行技術開發工作，也可以到其他企事業單位從事網絡工程領域的設計、維護、教育培訓等工作。

軟件工程方向就業前景十分廣闊，學生畢業后可以到國內外眾多軟件企業、國家機關以及各個大、中型企、事業單位的信息技術部門、教育部門等單位從事軟件工程領域的技術開發、教學、科研及管理等工作。也可以繼續攻讀計算機科學與技術類專業研究生和軟件工程碩士。

信息技術類專業知識者試說明

本考試說明以山東省教育廳制定的中等職業學校 《 計算機應用專業》 、《 計算機網絡技術專業》等教學指導方案為依據,結合山東省中等職業學校的教學實際編寫,以 山東省教育廳公布的中等職業學校教學用書 目錄為主要參考教材。

本說明主要包括信息技術類專業開設的計算機網絡技術、圖形圖像處理(平面設計案例教程)、 常用工具軟件、計算機組裝與維修等 4門核心課程,主要測試考生理解和掌握有關基本理論、基礎知識和基本方法的程度,以及綜合運用這些理論、知識、方法,解決實際問題的能力。

一、考試范圍和要求

(-)計箅機 網絡 技術

1.計算機網絡概述

(1)了解計算機網絡的發展歷史。

(2)掌握計算機網絡的功能、系統組成和分類。

2.數據通信基礎

(1)掌握數據通信的基本概念。

(2)掌握數據傳輸方式及數據交換技術。

3.計算機網絡技術基礎

(l)掌握計算機網絡的拓撲結構。

(2)掌握 Iso/osI參考模型的結構及各層的主要功能。

(3)理解數據傳輸控制方式。

(4)了解常見的局域網標準。

(5)掌握 TCP/IP網絡協議。

(6)了解廣域網。 '

4.計算機網絡設備

(1)了解各種網絡設備(網卡、集線器、交換機、路由器及其他網絡設備 )。

(2)掌握網絡設備的安裝及調試方法。

5.結構化布線系統

(1)了解結構化布線系統的組成。

(2)掌握雙絞線、光纖的應用。

6. Internet垂善 石 出

(1)了解 Intemct的主要功能與組成。

(2)掌握 Intcm⒍地址和域名服務。

(3)了解 Intcm哎的接入方式。

7.網絡安全與管理

(1)了解網絡資源管理方法及網絡管理協議。

(2)了解黑客入侵的防范及防火墻的相關內容。

(3)掌握常見網絡故障排除方法。

8.局域網的組建

(1)掌握小型局域網的組建。

(2)了解無線局域網。

(二)圖形 圖像 處理 (平面 設計 案例教 程)

1. Photoshop 基礎知識

(1)掌握圖像基礎知識和圖像的基本操作。

(2)了解 Photoshop Cs6(或CS5)的工作環境及輔助工具。

2.圖層和蒙版

(1)了解圖層的類型,掌握圖層的基本操作。

(2)了解幾種常用的圖層混合模式及圖層樣式,會為圖層應用混合摸式和圖層樣式。

(3)理解蒙版的基本概念及分類,掌握快速蒙版、圖層蒙版及矢量蒙版的使用方法。

3.圖像色調、色彩的調整、通道

(1)了解調整圖像色彩色調各種命令的作用及相應效果。

(2)掌握對圖像色彩、色調進行調整的基本方法和技巧。

(3)了解通道的基本概念及作用,掌握通道的分類及基本操作,掌握通道面扳的使用。

4.常用工具的使用

(1)了解工具箱中常用工具的功能及選項欄的設置。

(2)掌握選區的創建與編輯方法,能夠對圖像進行填充、移動與變換:

(3)掌握工具箱中裁剪工具組、圖章工具組、修復工具組、模糊工具組、歷史記錄畫筆工具組、畫筆工具組、橡皮擦工具組中各工具和各種修飾工具的使用方注 :

5.路徑

(1)了解各形狀工具的基本功能和特點。

(2)掌握路徑面板的使用方法,能夠利用鋼筆工具組及路徑的編輯工具創建和編輯路徑。

(3)掌握文字工具的使用方法并能夠靈活使用。

(三)常 用工具 軟 件

1.系統工具

(1)理解有關系統工具的類型、造成系統資源不足的原因和解決方法。

(2)掌握硬盤分區魔術師PartitionMag憶 的使用方法和操作技巧。

(3)掌握一鍵 Ghost的使用方法和操作技巧。

(4)掌握 Windows優化大師的使用方法和操作技巧。

(5)會用Partition Magic 一鍵Ghost、Windows優化大師等工具軟件綜合解決實際問題。

2.壓縮與光盤工具

(1)了解關于文件壓縮的概念、壓縮格式。

(2)掌握壓縮軟件 WinRAR的使用方法和操作技巧。

(3)掌握光盤刻錄軟件Nero Express的 使用方法和操作技巧。

(4)會用 WinRAR、 Nero Express等 工具軟件綜合解決實際問題。

3.圖像世界

(l)掌握相片管理器 ACDsee的使用方法和操作技巧。

(2)掌握Flash Cam的 使用方法和操作技巧。

(3)掌握 snagIt的使用方法和操作技巧。

(4)會用 ACDsee、 snagIt和 Flash Cam等 工具軟件綜合解決實際問題。

4.多媒體處理工具

(l)了解多媒體的概念及流媒體技術的相關知識。

(2)掌握暴風影音的使用方法和操作技巧。

(3)掌握格式工廠的使用方法和操作技巧。

(4)掌握音頻處理軟件 GoldWave的使用方法和操作技巧。

(5)會用暴風影音、格式工廠、GoldWave等 工具軟件綜合解決實際問題。

5.上傳下載工具

(l)掌握P2P、 P2SP技術的相關知識。

(2)掌握迅雷的使用方法和操作技巧。

(3)掌握優酷PC客戶端的使用方法和操作技巧。

(4)會用迅雷、優酷PC客戶端下載工具綜合解決實際問題。

6.殺毒與安全防護工具

(1)理解計算機病毒的概念、特性及分類。

(2)掌握金山毒霸殺毒軟件的使用方法和操作技巧。

(3)掌握瑞星個人防火墻的使用方法和操作技巧。

(4)會用金山毒霸殺毒軟件、瑞星個人防火墻等工具軟件綜合解訣實際問題。

(四)計箅機 組裝 與維修

1.認識計算機

(1)了解計算機硬件體系結構。

(2)掌握常見的計算機硬件設備。

(3)了解計算機軟件體系結構。

(4)掌握主板結構的組成。

(5)了解 CPU、 內存、硬盤的發展歷程。

(6)掌握 CPU、 內存、硬盤的結構、性能指標及相關知識。

(7)掌握顯卡和顯示器的工作原理、結構特點及性能指標。

(8)了解計算機的其他設備。

2.計算機硬件安裝調試

(l)掌握計算機配件的選購搭配原則。

(2)了解裝機前的準備工作。

(3)掌握安裝注意事項。

(4)掌握計算機硬件的組裝順序。

(5)了解裝機后的檢查與調試:

(6)掌握裝機過程中常見故障與排解。

3.計算機軟件安裝與調試

(1)理解 BIOS與 CMOS的 區別。

(2)了解 BIOS的基本功能。

(3)掌握 BIOS自檢響鈴的含義。

(4)掌握常用 BIOS 的基本設置。

(5)了解硬盤低級格式化的方法。

(6)掌握硬盤分區的概念、分區類型和不同分區類型的優缺點。

(7)掌握硬盤高級格式化的方法。

(8)理解硬盤分區管理的方法。

(9)掌握無線路由器的配置方法。

4.數據安全存儲與恢復

(1)掌握驅動程序的各份與還原,熟練掌握操作系統的備份與恢復。

(2)了解硬盤數據恢復的基本概念,掌握硬盤數據恢復的方法。

(3)掌握計算機病毒的診斷與清除方法。

5.計算機故障診斷與排除

(1)掌握計算機故障的分析原則及解決方法。

(2)了解計算機故障的分析流程。

(3)掌握對計算機故障的排除方法。

二、試卷結構

1.試題內容 比例

計算機網絡技術 約 30%

圖形圖像處理 約 20%

常用工具軟件 約 20%

計算機組裝與維修 約 30%

2.試題題型比例

選擇題 約 50%

簡答題、案例分析題、綜合應用題 約 50%

3.試題難易程度比例

基礎知識 約 50%

篇(7)

【關鍵詞】教學內容;教學手段;通信網

隨著網絡通信技術和通信產業的快速發展，通信網已深入到社會生活的各個層面，成為現代社會重要的關鍵基礎設施，通信產業也成長為國家的支柱產業。高校將《通信網》課程列為電子信息類專業的專業必修課，部分高校將其確定為專業核心課程，通過該課程的學習，使學生建立現代通信網系統的概念，掌握現代通信網的基本概念、組成、通信網要解決的基本問題;掌握現代通信網的工作原理、關鍵技術、體系結構、現狀及發展趨勢。為學生從事相關專業的工作打下基礎。

1.課程存在的問題

以往《通信網》課程主要的教學內容是以電話通信網和電路交換原理為核心，展開介紹各種電信網的組成原理和主要技術。目前，電信業務已經從話音通信時代過渡到信息和多媒體通信時代，通信網的網絡體系架構產生了較大改變，所以要對《通信網》課程的教學內容以及配套教學方法進行調整和改革。

2.教學內容調整

《通信網》課程的教學內容決定了學生對通信網絡的理解和認知，而通信行業自身的特點是發展速度快，所以我們要隨時對課程內容進行調整。

教學內容的改革，采取“由大到小”的方法，即先建立通信網的基本概念，再詳細介紹通信網中主要技術的細節。整體分為三大部分：

第一部分主要介紹各種業務網和支撐網的網絡拓撲結構，體系結構、控制機理等關鍵技術，旨在給學生建立全程全網的概念;這部分內容以電話網為核心，作為《通信網》課程的入門網絡，由于學生對電話網的并不陌生，所以很多抽象的知識點可以通過相關的實例幫助學生理解。學生對電話網有了較深入的理解和認知后，“傳輸網”部分的內容可以結合電話網中的PDH技術引出SDH技術，“接入網”強調光纖接入技術以及HFC技術， 然后介紹“支撐網”的內容。

第二部分主要介紹各種主流的交換技術，包括電路交換技術，分組交換技術，ATM交換技術，IP網的交換技術，MPLS交換技術，光交換技術等，旨在詳細地介紹各種交換技術。

第三部分著重介紹分組數據網的內容。目前，數據通信已經超過了電話業務成為現代通信網的主要業務。在教學內容上，應適當縮小電話通信網和電路交換技術的比重，增加大IP 技術的授課學時，以適應現代通信網的發展趨勢[1]。

3.教學手段改革

傳統課堂理論教學主要采用板書的形式，隨著多媒體教學手段的豐富，理論教學采用以多媒體手段為主 ，板書講授為輔的方式，形象而且直觀地將現代通信網的最新科技成果和發展趨勢引入到教學中，保持新鮮的教學內容，啟發學生對該課程的興趣。多媒體教學中的教學內容主要以動畫、圖片、視頻和文字的形式展示，切“忌板書搬家”現象的出現。在授課過程中，教師應注意學生的反饋信息，觀察學生的表情、動作等來感受學生的理解程度，及時地做出調整，保證學生能及時地消化課程內容[2]。同時在教學過程中針對典型通信網的發展趨勢采用講座與課堂教學相結合的方式，拓展學生的知識面。

在教學過程中引入網絡教學，搭建了通信技術課程群網絡教學平臺，利用其中一個模塊作為《通信網》課程教學區，任課教師將與課程相關的視頻、參考材料以及試題庫等信息源加載到網絡教學平臺上，學生可以通過此平臺在線瀏覽或下載材料。該平臺具有資源豐富、內容新穎、人機界面良好、交互性強、靈活多樣、更新及時、使用方便等特點，如圖 1所示。網絡教學模式比傳統教學模式更有利于能培養學生的信息獲取、加工、分析、創新、利用、交流能力;能夠培養學生良好的信息素養，把信息技術作為支持終身學習和合作學習的手段，為適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。

4.結論

通過對《通信網》課程教學內容和教學手段的優化改革，解決了課程的教學內容較新技術滯后和知識點結構混亂的問題，學生在理論知識的學習過程中，能夠接觸到最新的通信技術并輕松地掌握相關知識點，網絡教學平臺的利用，激發了學生的學習主動性，取得了良好的教學效果。

參考文獻

[1]郭娟，廖亮.通信工程專業通信網系列課程教學改革的探索與實踐[J].西安郵電學院學報，2006（9）.

[2]趙泓揚.《現代通信網》課程教學網絡建設與教學研究[J].教育技術，2011（6）.

[3]邱恭安，章國安，楊永杰.基于項目設計的現代通信網教學模式探討[J].長春理工大學學報，2010.

[4]秦嶺，杜永興，楊立東，高鷺.現代通信網課程體系的改革[J].科技資訊，2008.