高職城市軌道交通專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程教材開發(fā)研究

◇江蘇省徐州技師學院 李曙俏

我國高職院校的許多課程教材有待開發(fā)，本文就城市軌道交通專業(yè)公共課《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信》模塊化改革的過程，對行業(yè)需求、教學內(nèi)容和開發(fā)研究方法三個方面進行了闡述，并通過教學實踐取得了良好的效果，希望能對其他公共課程的教材模塊化改革有所借鑒。

通過對各種計算機通信網(wǎng)絡(luò)與無線通信基礎(chǔ)理論相關(guān)知識的深入理解，通過學習設(shè)計，掌握各種計算機通信網(wǎng)絡(luò)和無線通信的實際技術(shù)應(yīng)用。將所學書籍中抽象的網(wǎng)絡(luò)概念與具體的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)技術(shù)相結(jié)合，體驗專業(yè)局域網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計與規(guī)劃實現(xiàn)的全過程，以及掌握專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員經(jīng)常使用的基本技術(shù)方法和實用技能，培養(yǎng)學生解決各類計算機局域網(wǎng)絡(luò)安全問題的理論實踐操作能力。

1 高職城市軌道交通專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程教材開發(fā)設(shè)計說明

隨著這個全球移動信息時代的迅速發(fā)展到來，校園網(wǎng)已經(jīng)的發(fā)展已經(jīng)成為了在適應(yīng)我國現(xiàn)代高等教育快速發(fā)展的大背景下必不可少的重要信息基礎(chǔ)設(shè)施信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和也是不斷提高高等學校信息教育課程辦學質(zhì)量管理水平的一個非常重要途徑。通過與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)，我們可以為教師和學生提供各種互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。教師可以通過多媒體教學和網(wǎng)絡(luò)制作多媒體課件，在網(wǎng)上存儲和查詢教學資源，指導和考核學生。學生也可以在網(wǎng)上瀏覽和查詢在線學習資源，以便更好地學習。校園網(wǎng)可以為學校信息化建設(shè)打下基礎(chǔ)。

主要應(yīng)用需求分析如下:

（1）通信功能需求：通過網(wǎng)絡(luò)Email及網(wǎng)上通信bbs以及其它各種網(wǎng)絡(luò)通信功能直接滿足了對全校全體師生的網(wǎng)絡(luò)通信與網(wǎng)上信息物流交換的各種要求，提供電子文件上傳數(shù)據(jù)共享、電子郵箱通信服務(wù)、網(wǎng)上信息交流等。

（2）性能需求：此款的公立校園事務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)同時可以支持多個公立學校的日常管理教學事務(wù)辦公和日常財務(wù)管理，包括：辦公自動化、圖書館藏事務(wù)管理、檔案管理、學生生活事務(wù)管理、教學管理、財務(wù)管理、物資配送倉儲事務(wù)管理等。支持網(wǎng)上課堂教學在線討論、網(wǎng)絡(luò)課程學習以及多媒體教學的各種學生學習信息在線實時傳輸?shù)确辖虒W要求。

（3）安全與數(shù)據(jù)管理性能要求：具有學生基本工作信息管理檔案和重要學生工作信息檔案對學生數(shù)據(jù)的管理存儲和數(shù)據(jù)傳輸時的安全性一般要求很高，如基本檔案管理、學生信息管理、教學管理、財務(wù)管理、物資運輸管理等，可以選擇采用分布式和數(shù)據(jù)集中式的存儲方式同時進行數(shù)據(jù)管理。網(wǎng)絡(luò)安全對于整個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來說非常重要，它直接地也關(guān)系著你到整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行使用。我們認為應(yīng)該充分利用一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段應(yīng)用來精確控制整個網(wǎng)絡(luò)的安全，從內(nèi)部和外部安全兩個基本方面入手來精確控制整個網(wǎng)絡(luò)所有資源的安全訪問。

2 高職城市軌道交通專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程教材開發(fā)組網(wǎng)方案設(shè)計

2.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計原則

由于目前現(xiàn)代化的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)與移動信息電子通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的自身優(yōu)點特殊性，網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)化的建設(shè)一般來說需要綜合充分考慮以下幾個主要因素:系統(tǒng)的信息技術(shù)應(yīng)用先進性、系統(tǒng)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可靠與持續(xù)性和擴展性、系統(tǒng)的可維護性、應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)對外系統(tǒng)和對內(nèi)國際應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用信息系統(tǒng)的技術(shù)相互配合度、與國內(nèi)和對外界面的應(yīng)用信息網(wǎng)絡(luò)的緊密性和連通性、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用成本的比例高低以及可接受度等。

2.2 選擇帶寬高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體技術(shù)要求直接決定了學校網(wǎng)絡(luò)必須盡量采用高網(wǎng)絡(luò)帶寬率的網(wǎng)絡(luò)。多媒體視頻課件內(nèi)容包含了大量的文字聲音、圖像、動畫等視頻信息，需要高網(wǎng)絡(luò)帶寬的多網(wǎng)絡(luò)和高通信處理能力的軟件支持。在整個校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)流量傳輸速率的不足并不能直接影響整個校園網(wǎng)絡(luò)的流量整體傳輸性能，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不足成為影響網(wǎng)絡(luò)流量傳輸?shù)囊淮笃款i。因此，校園網(wǎng)盡量減少采用最新的高速低帶寬無線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)。

2.3 選擇可擴充的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

一般而言，校園網(wǎng)建設(shè)的前期資金量很大，因此在校園網(wǎng)的建設(shè)中，宜盡量采用當時最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合自己學校的財力，分步開展，循序漸進。這就需要我們選取可擴展度好的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，有效地保護和節(jié)約現(xiàn)有投資。

2.4 充分共享網(wǎng)絡(luò)資源

組建一臺計算機互聯(lián)網(wǎng)的主要手段就是為了實現(xiàn)資源的共享，這個項目中所需要的資源有硬件和軟件兩種。網(wǎng)絡(luò)上的用戶通過互聯(lián)網(wǎng)不僅能夠直接實現(xiàn)信息文件的共享、數(shù)據(jù)的共享，還能夠直接通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對于各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息共享，例如打印機、存放器等。

3 高職城市軌道交通專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程教材開發(fā)研究策略

3.1 對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)進行整合

校園網(wǎng)在校園內(nèi)部構(gòu)建了一個平滑的數(shù)據(jù)流鏈接，為應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用奠定了基礎(chǔ)。為了充分發(fā)揮校園網(wǎng)的效率和優(yōu)勢，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)必須很好地集成。建立大學生校園網(wǎng)不僅是為了便利人們上互聯(lián)網(wǎng)。校園網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)該盡可能地為我們所在學校的圖書館經(jīng)營管理、網(wǎng)絡(luò)測評、課件的制作、老師檔案的管理、學校辦公系統(tǒng)、多媒體教學等服務(wù)提供有效的技術(shù)支撐和幫助，應(yīng)用系統(tǒng)也應(yīng)該盡可能地與網(wǎng)絡(luò)平臺上的軟硬件平臺很好地相互結(jié)合，充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)能與網(wǎng)絡(luò)平臺上的硬件平臺很好地結(jié)合，充分發(fā)揮其作用發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢。

3.2 降低建設(shè)成本

鑒于考慮到所有校園網(wǎng)的工程在其建設(shè)中各個方面均希望其成本相對較低，整個校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更高的功能性價格以及其建設(shè)費用，鑒于所有校園網(wǎng)的工程在其建設(shè)中各個方面均希望其成本相對較低，整個校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更高的功能性價格，因此宜盡量選擇一些性價比較高的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

3.3 提高可靠性

網(wǎng)絡(luò)安全需要用戶提供具有高可靠性、高穩(wěn)定性及具有足夠內(nèi)存數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并對冗余和最大數(shù)據(jù)容量進行安全備份，以有效防止由于一些局部網(wǎng)絡(luò)故障而可能導致覆蓋全體整個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的單點崩潰或系統(tǒng)癱瘓，避免了整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一些重要單點崩潰事件。避免網(wǎng)絡(luò)單點故障。應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)中繼上為其提供一個備份的鏈路，并且可以為其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供合理的冗余配置。應(yīng)該及時地采取各項有效的安全防護措施，確保整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其應(yīng)用程序的安全和正常運行。

鑒于其光纖具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)母叨群退俣燃叭蘸缶W(wǎng)絡(luò)延伸的廣泛應(yīng)用，校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)整體上均部分采用了高速光纖。網(wǎng)絡(luò)傳輸主干線纜選擇6芯多模模擬光纖。

（1）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心至其他大型工業(yè)建筑物的每個終端點均全部采用六芯多模雙頻光纖相互連接，在全雙頻人工作業(yè)網(wǎng)絡(luò)條件下每小時內(nèi)的傳輸數(shù)據(jù)距離最高速度可達2公里。光纖網(wǎng)絡(luò)布線主要是因為采用了一個星形式的拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣我們不必再對它進行重新設(shè)計布線，就已經(jīng)能夠直接讓整個光纖網(wǎng)絡(luò)一直繼續(xù)維護著它以前的星形拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（2）數(shù)據(jù)庫、電子郵件、Web、ftp和代理服務(wù)器都要連接到一臺核心的交換機。整個局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)被設(shè)計成一種新穎的混合式結(jié)構(gòu)：以快速交換機節(jié)點為中心的行星形結(jié)構(gòu)和二次交換機節(jié)點為中心的樹形結(jié)構(gòu)。每臺二層交換機都是通過一根光纖和網(wǎng)絡(luò)核心的交換機互聯(lián)系起來，構(gòu)成了校園網(wǎng)千兆以太網(wǎng)骨干網(wǎng)。

（3）在我們校園網(wǎng)絡(luò)的整體網(wǎng)路規(guī)劃當中，vlan的合理劃分過程就是非常重要的一個組成部分，充分運用了vlan這一技術(shù)的作用，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生事半功倍的效果，對整個校園網(wǎng)絡(luò)的安全和性能來說也是非常事關(guān)重要的。

4 結(jié)語

為了訪問，我們必須要通過三層來進行數(shù)據(jù)交換，這樣我們才能夠很好地控制數(shù)據(jù)流。網(wǎng)管系統(tǒng)使用一個完全獨立的 ip子網(wǎng)及 vlan，對所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都進行了較為安全的管理。對于這個課程教材的開發(fā)研究，不僅提高了管理效率，實現(xiàn)了虛擬化的工作小組，降低了現(xiàn)場的移動及變更費用，降低現(xiàn)場移動和變更成本。利用子網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問分流方式既同樣可以在第三層的多個交換機上直接進行同時實現(xiàn)，子網(wǎng)之分流核心交換機的三層交換，優(yōu)化了組網(wǎng)。