数据通信基本概念精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇数据通信基本概念范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。目前数据通信业务中，IP网络成为新的业务增长点。随着通信市场的竞争变得日益猛烈，数据通信将成为发展热点，成为中国通信行业未来重点高速发展的业务。数据业务的高速发展趋势意味着未来的通信网络是一个以IP为基本构架的、以数据业务为主导的宽带数据网络，它除了支持包括现在的IP业务在内的所有数据业务外，同样支持传统电话网络上的典型业务如话音、传真和视频业务等。为了在未来的竞争中占领应有的份额，各通信运营商都在积极地加强自己的网络建设。并且网络在各企事业单位的广泛应用，各单位、各行业都迫切需要既懂技术开发，又能进行管理、维护的复合型通信网络技术人才。熟练掌握数据通信知识的通信人才缺口巨大。

《数据通信》课程覆盖的知识面广，涉及的新技术、新系统需要不断地补充，具有综合性、专业性、先进性和实时性等特点，需要使学生在学习基础知识的同时，掌握最先进的通信理论，了解通信前沿技术，扩展知识面[1]，合理设计该课程的实验有利于提高学生独立思考和动手能力，为他们从事数据通信工作奠定坚实的基础。

2.本课程教学目标

本课程旨在使学生掌握数据通信原理，熟悉常用的数据网络设备及其互联，对数据网络规划、网络维护有一定的认识，了解数据网络未来的发展，为学生将来从事通信行业打下良好的基础。

本课程学生的学习目标有以下几点：（1）能够准确获取用户需求，正确描述和分析用户需求。（2）能够合理设计网络物理结构，选择适当的网络设备。（3）能够合理设计网络逻辑结构，完成子网划分、VLAN划分和IP路由设计等工作。（4）能够安装和配置各种常见的网络服务。（5）能够根据业务需求，规划网络服务。

本课程主要内容包括：数据通信的基本概念和基本特点、常用的同步技术和复用技术、数据传输模式、基带传输的基础知识、协议及其作用、数据链路及传输控制的基本知识数据链路控制规范、数据通信设备和传输介质、数据通信网络的概念和拓扑结构、路由选择、局域网技术理论基础等。

3.本课程实验目的

实验教学是本课程教学过程中十分重要的一环，是理论教学的有益补充。一方面，很多通信网络理论知识只有通过实验才能加深理解和掌握；另一方面，在实验过程中还能培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力，激发学生的创造精神和创造力[2]。

实验教学如果单一的依附于理论教学，实验内容不系统，学生普遍存在理论与实践联系不起来的情况，虽然考试可以拿高分，但是在实际操作中却动手能力不强，对理论知识理解不透彻。所以系统的设计实验，并将实验内容随着通信技术的发展及时更新，对于培养学生加深理解课程内容，锻炼实践动手能力、培养创新意识和专业素养，具有十分重要的意义。

本课程实验设计重在提高学生实践能力，是教学面向通信行业发展，满足社会对通信人才要求的需要。

4.实验设计

我院非常注重实验室建设，目前已经建立了设备先进的数据通信实验室，配备有二层交换机、路由器、移动通信设备等先进设备。在实验室中，学生可以完成组网，网络管理等多项实验。如何合理设计具体实验项目，对于学生的发展非常重要。

4.1实验目标

为了促进大学生专业技能和职业素质的提高，大大增强学生对通信企业的适应能力，有必要将企业培训中的基础技能部分逐渐项学校转移[3]。开设专业的数据通信实验，使得学生尽可能不出校门就可以从掌握基础的数据通信技术。

4.2 实验环境

数据通信实验室，按照60人的规模进行建设。按照校企合作的精神，与电信公司合作建设实验室，由电信公司提供现网下线设备，模拟现网搭建实验环境。

实验室配备多台电脑，二层交换机、汇聚层交换机、路由器、网卡、网线、Console线等设备。学生可根据具体的实验项目进行实验环境的搭建。

4.3实验项目

根据数据通信技术人员的工作内容及能力需求，将数据通信实验课程设置成若干个小项目，实验小项目又可以综合成一个大的项目。在实验过程中，学生可以分组实施，也可以独立完成，这样既可以让学生提高动手能力，又能培养学生的团队合作精神。

为了使学生更好地理解和深刻地把握数据通信理论知识，并在此基础上，训练和培养学生基本的网络规划及网络设备操作、配置和管理技能，实验项目分别开设了“访问以太网交换机”、“以太网交换机基本配置”、“网络基本命令应用”、“交换机VLAN的配置”、“静态路由配置”、“配置链路聚合”、“STP协议配置”、“交换机及路由器综合应用”等多个实验项目，其中“交换机及路由器综合应用”为综合性实验项目。

“访问以太网交换机”实验主要让学生掌握交换机几种常用访问方法；“以太网交换机基本配置”实验主要让学生掌握交换机的基本命令行；“网络基本命令应用”实验主要让学生了解和掌握基本的网络命令，训练及培养学生基本的网络故障检测与维护技能；“交换机VLAN的配置”实验主要让学生掌握交换机及Vlan的基本配置与管理技能；“静态路由配置”实验主要让学生掌握路由器的基本配置与管理技能；“配置链路聚合”实验主要让学生掌握交换机端口聚合的配置命令和方法；“STP协议配置”实验主要让学生掌握STP协议实现的基本原理；“交换机及路由器综合应用”实验主要是培养学生掌握交换机与路由器的综合应用能力。

4.4实验效果

通过以上合理设计的实验项目，经过2届学生的实践，不难发现学生对该门课程的学习兴趣和积极性都有所提高，学习态度也逐渐好转，课堂气氛活跃，学生的参与性很强，学生在数据通信技术方面的技能比以前提高很多。结果显示，采用合理的实验教学设计对提高教学质量非常有效。

篇(2)

关键词：计算机组成原理；教学改革；指令

计算机组成原理是高等学校计算机科学与技术专业及相关专业的必修的核心专业基础课程，同时也是软件工程、网络工程、物联网、信息与计算科学、信息系统与信息管理等专业的必修课，也是非计算机专业的学生掌握计算机技术的一门专业选修课程，自2009年起成为计算机专业研究生全国统考科目[1]。对于我国大多数本科院校的计算机科学与技术专业而言，由于资金投入、实验平台和实验手段的限制，不可能大规模进行与计算机组成相关的硬件平台建设，致使该专业的学生普遍存在“偏软”的现象，也导致学生对“计算机组成原理”认识较为肤浅，对计算机组成原理能转变为实际能力存在疑惑，无法为“嵌入式系统”等后续课程提供有力的支持。久而久之，造成这样的现象：学生学习计算机组成原理仅仅是因为学分和考研需要，无法将该课程的本质和作用融入到整个计算机专业知识的体系中。另外，计算机组成原理课程本身的基本概念较多，理论性强，比较抽象，对于相近专业的学生没有先修课程基础，如模拟电路、数字电路等，若采用通常的教学方法一般很难让学生真正体会其基本概念的内涵，也很难取得满意的教学效果。

针对这种现状，应从计算机组成原理的深层次认识着手，对该课程的理论教学模式、教学手段以及实验教学方法等方面进行了探讨和尝试，对如何在一般本科院校计算机专业进行硬件课程的教学提出了一些建议。

1对计算机组成原理的再认识

1.1计算机工作的实质

计算机运行并不仅仅依靠便于人机交互的软件界面，而是与计算机硬件配置、计算机底层的指令系统密切相关的。在表面上，人们看待计算机的工作似乎就是软件的开发、调试和运行。实际上，在计算机底层，是成千上万条指令的运行过程、是构成计算机的物理器件与部件之间的高速数据通信、电信号的控制与通断来实现的。正是由于有了“信息流――数据流――电信号流”这样的一个转化过程，计算机才能真正按照人们的旨意去执行。

1.2计算机组成与软件系统的紧密联系

计算机软件和计算机组成硬件是密不可分的，说二者之间为“唇齿相依”也不为过。由于现代程序开发环境的便利性和开发手段的多样性，人们对计算机本身的组成并不关心。高级语言中的一行代码，在计算机底层可能就需要成百上千条计算机指令来实现，而且会牵动多个器件协同运转，存在高级语言代码形式上执行的相对简单与底层指令运行的实际复杂性现象。因此，在学习计算机组成原理后，会让人“知其然，更知其所以然”，同时也对计算机软件的计算复杂性有了更深一步的认识。

作者简介：朱凌云，男，副教授，研究方向为嵌入式计算机系统、智能信息处理、无线数据通信及应用。主讲课程：计算机组成原理、程序设计基础、数据通信原理。

1.3组成原理对实践的直接指导作用

通过学习计算机组成原理，除了可以掌握必要的硬件知识，还可以转化为实际运用能力。如在进行系统级设计时，能够根据需求对计算机的处理器、存储系统、设施、总线通信等进行合理的设计配置；在进行片级设计时可以充分利用哈弗架构，并充分利用各种流水线技术优化指令运行；在板级设计工程中，可以根据需求选择不同的存储器芯片和器件来实现存储器的拓展和扩充等等。因此，计算机组成原理可以直接将理论知识付诸于实际应用。只是由于实验条件、环境的限制，一般院校的大多数学生很难有机会得到实践锻炼。

1.4组成原理与哲学思维

计算机组成原理的教学目标之一就是要求学生建立整机的观念。例如，在评价计算机性能指标时，不能仅仅依据处理器的主频而定，还得根据处理器与存储器的通信方式、存储器本身的构成等等来确定。实际上是用系统的、相互联系的观念来看待问题。另外，计算机的部件和器件的更新速度较快，在课程讲述过程中，既要讲经典的组成，还要讲述新近的计算机构架，用发展的观点看待计算机组成。所以，在计算机的教学工程中，始终贯穿着哲学思维，这对于学生树立正确的世界观非常重要。

2构建以“指令”为主线的教学体系与知识体系

在计算机组成原理的教学体系中，数的表示与计算方法、存储器、总线、I/O、指令、CPU等各个章节知识相对独立，学生对上述知识的掌握也是孤立的、片面的，无法建立起各章节的知识纽带，最终也无法建立整机的观念。笔者认为，应该在本课程的一开始就让学生树立这样的观念：计算机组成原理是在机器指令层面介绍计算机的运行机制及其构成的。在此层面，计算机将程序与数据封装成为指令，CPU的主要功能是存取指令、执行指令，存储器为最大的指令仓库。为此，需要在数据表示与计算方法的基础上设计计算机的指令系统。此外，I/O系统则是外设与主机进行交互的指令窗口，也是主机指令运行的拓展；总线是指令的传输载体等等。通过上述的分析，则可将计算机组成原理的各个章节有机整合，也容易使学生建立“整机”的理念。

计算机在指令的基础上，向上延伸则是操作系统、软件开发系统、应用软件系统；指令向下则可进一步细分为微指令、微操作，而在微操作层面，计算机是用具体电路电流的有无、电压的高低这种电信号来实现二进制的。通过这种以“指令”为核心的阐述，使学生建立“程序――指令――电路”计算机构成观念，引导学生将组成原理与程序设计、操作系统、编译原理、体系结构、嵌入式系统、算法设计与分析等课程联系起来，从而构建完整的计算机知识体系。

3构建以多媒体教学为主的教学模式

由于计算机组成原理与以前学生比较熟悉的程序设计类及其相关课程的上课内容差别较大，因此需要探讨学生比较容易接受的课程教学模式，以便将计算机组成的基本概念和各部件的工作原理阐述清楚。为此可充分利用多媒体教学手段，发挥其生动、形象、直观的优势，将计算机的内部组成和工作原理进行形象表述。在此基础上可以设计与开发计算机系统工作的仿真与动画软件。通过该软件，学生可以形象、直观的看到计算机各个组件、部件是如何组成的；在指令运行时，计算机各部件之间的数据通路以及如何统一、协调运行的，将学生不易理解的复杂、抽象的问题简单化、形象化[2]。

4采用灵活多样的教学方法

4.1启发式教学

启发式教学是指教师有意识地提出一些需求、现象或问题，引导学生主动去思考、探索与讨论，让学生真正成为教学过程中的主体[3]。例如，在讲解计算机的存储体系时，可以先抛出问题：CPU、内存与众多外存在数据通信率方面差异较大，计算机在实现这些部件通信时，如何弥补部件与器件之间巨大的速率差？可以让学生思考如何构建计算机的存储系统，解决各个部件与器件对快速、大容量的“矛盾”存储的需求。这就可以引出计算机的两大存储层次和Cache概念，使得学生明白在存储体系中，外设、主机的存储方式是有区别的。在此基础上，还可以让学生进行拓展思考，外设与主机之间要实现数据传输可以采用哪些可靠的方式？从而可以引发学生思考中断、DMA等数据传输方式。进一步强调，计算机为实现这种层次，在实现上采用的多级总线与接口电路等方式，从而将各个章节的知识也有机地联系在一起。

4.2类比教学

类比教学是指在授课过程中将一些概念、策略和思想等与现实生活中的生动事例进行关联、类比，从而将学生可能认为抽象的概念、理论形象化、生动化，使其掌握知识更牢靠。例如，在讲述总线时，可将各个器件比作不同规模的城市，各个城市的重要性与地理位置不一致，其期间的连接方式不一致：特大型城市之间的连接一般采用高速公路――与存储总线和高速总线类别相联系，中小规模城市之间的公路连接可通过不同级别的省道、县道来实现――与分级的高速总线与标准总线相联系等。这种可作使学生加深相关问题的印象，更容易理解和牢固掌握教学内容、抓住关键思想。

4.3理论联系实际

计算机组成原理的硬件知识使得学生对计算机

的认识比以往更进一步，计算机组成原理的教学过程中要理论联系实际，将理论知识与实际应用融合，使学生能在实际应用中找到课堂知识的影子，面对具体的硬件也能在理论中找到出处，能让学生掌握知识更牢固，进一步引导学生用课堂上掌握的基础知识来理解新知识、新技术。比如，讲述完Cache后，可以让学生做调查：目前流行的CPU有几级缓存，每级缓存多大？为什么这样配置？这样使得学生对于缓存的认识更加深刻、牢固。讲解完总线和接口的基本概念和工作原理后，需要向学生介绍目前市场上的主流硬盘――SATA硬盘；在讲完存储器的工作原理机器扩展后，需讲述目前市场上流行的DDR3内存，让学生自行比较技术特点，从而理解各种器件和部件的技术发展动向，提高学生对书本知识的理解能力、掌握其实用性。

5结语

针对计算机组成原理教学现状，从课程本身的认识、教学模式、教学方法、方面进行了探讨和尝试，但要从根本上解决计算机组成原理教学普遍面临的问题，可能还需对培养体系和培养目标进行一定的探索，并加大实验条件和实验手段的投入。

参考文献：

[1] 袁春风,陈贵海,黄宜华,等.“计算机组织与系统结构”课程的教学现状和改革思路[J]. 计算机教育,2009(16):155-158.

[2] 王怀秀,万珊珊. 计算机组成原理课程的教学探讨[J]. 北京工业职业技术学院学报, 2008,l7(2):101-103.

[3] 曲大鹏,薛建生,范铁生. 启发式教学法在“计算机系统结构”教学中的应用[J]. 辽宁大学学报:自然科学版,2010, 37(3):218-220.

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)

摘要本文从教学方法和教学内容两个方面探析了如何有效地进行《计算机网络基础》课程的教学。中职学生通过本课程的学习，能了解计算机网络的相关知识，掌握基本计算机网络技术，具备一定的网络管理、维护、配置等综合应用能力。

0 引言

21世纪是以网络为核心的信息时代，随着IT产业的迅速崛起，计算机网络的触角已经伸向社会的各个角落，并深刻地影响到人们的日常生活、工作和学习。我国的计算机网络也正在以空前的速度向前发展，尤其Internet的普及和广泛应用，使人们深刻地认识到掌握计算机网络知识和技术对适应信息社会发展具有重要作用。

中等职业技术教育(以下简称中职)是我国职业教育体系中的一个重要组成部分。中职的培养目标定位于“具有综合职业能力，在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质的劳动者和初中级专门人才”。中职的教育质量和办学效益，直接关系到我国21世纪劳动者和专门人才的素质。因此，探索课程内容，研究教学方法，提高教学质量，促进教学发展具有重要的意义。

1 《计算机网络基础》课程教学方法探析

中职《计算机网络基础》课程教学的主要任务是使学生获得计算机网络方面的基础知识，了解和掌握基本的计算机网络技术。学生通过本课程的学习，初步具备分析比较和选择网络技术元素的能力，掌握基本的局域网组建的技术，具备一定的网络管理与维护知识，掌握一定的网络配置管理等综合应用能力。

在近几年的教学与实践中，笔者对中职学生的学习特点和毕业后的就业情况进行研究，认为《计算机网络基础》应采用“行动导向教学法”进行教学。行动导向教学法是以学生为中心，以培养学生关键能力为目标，在教师的行为引导下，通过多种不定型的活动形式激发学生的学习热情和兴趣，使学生主动地用脑、用心、用手进行学习的一种教学方法。由于中职学生基础较差，素质不高，他们没办法掌握难度较大的知识，只能理解和掌握一些比较基础的内容。但中职学生具有“二强一高”的优点，即动手能力强、可塑性强，对新鲜事物兴趣高。因此在教学过程中就必须充分利用这个优点。首先需要激发学生的学习兴趣，让学生对计算机网络产生兴趣，在学生“想学”的基础上开展教学活动。其次要向学生指明所学的内容和所要达到的目标，学生只有清楚了这些，才会有意识地主动参与学习。最后采用容易让学生理解的方式，在教学过程中以行动为导向来引导学生进行学习。学生是学习过程的主体和中心，是学习的主角，老师起着启发、帮助和引导的作用。

2 《计算机网络基础》课程各部分内容教学探析

通过分析与比较，笔者觉得《计算机网络基础》课程应该从六个方面进行教学，分别是：计算机网络概述、数据通信基础、计算机网络体系结构与协议、计算机局域网技术、Internet及其应用、网络安全和网络管理。在教学过程中教师应少讲理论性内容，多讲实践性内容，让学生多动手实践，培养学生的应用能力。

2.1 计算机网络概述

本部分的教学内容主要讲授三个方面的知识：计算机网络的形成及发展、计算机网络的分类和应用、我国互联网的发展。其中，计算机网络的分类和应用是教学的重点。首先必须让学生明确计算机网络按不同的标准分类可分为不同的网络，教师可引导学生根据实例分析局域网、城域网和广域网的不同；有线网络和无线网络的区别；再根据网络的拓扑结构讲述星型网络、总线型网络、树型网络、环型网络和网状型网络的特点与差异。在计算机网络应用的教学中，可通过案例列举出计算机网络的应用，如：办公自动化、电子商务、远程教育、电子银行、在线娱乐等等，让学生对计算机网络有更进一步的了解。在讲授我国互联网发展的内容时，可通过查阅中国互联网络信息中心（CNNIC）的资料，结合最新《中国互联网络发展状况统计报告》的数据进行教学，使学生对我国互联网的发展有一个比较全面的认识。

2.2 数据通信基础

本部分的教学目标是让学生了解数据通信技术的基础知识，主要讲授三个方面的内容：数据通信的基本概念、数据通信介质和数据传输交换技术。首先让学生掌握信息、数据和信号的概念；其次明确通信介质中有线介质和无线介质之分，教学过程中可通过实物介绍双胶线、同轴电缆和光纤三种有线传输介质的物理特性和传输特性；再通过实例介绍红外线、蓝牙、激光等无线介质的特性。然后讲授数据传输技术，让学生明确并行传输与串行传输，异步传输与同步传输，单工、半双工和双全工这三种传输技术的区别。最后了解三种数据交换方式：电路交换、报文交换和分组交换。

2.3 计算机网络体系结构与协议

计算机网络体系结构是计算机网络的核心内容，但要求中职学生完全掌握计算机网络体系结构的确是相当困难，因此教学中也只能讲授最基础的内容。这部分教学内容主要有：计算机网络的功能特性、OSI参考模型的七个层次结构、常用的计算机网络协议、IP地址的分类等。首先必须让学生掌握计算机的功能特性，只有理解计算机网络的功能特性才能够掌握各种网络的特点，才能了解网络运行的原理。其次要让学生明确网络为什么要实行分层，并且能够知道OSI参考模型到底是哪七个层。但是具体七个层是怎样工作的就不要求学生掌握。然后让学生了解一些重要的网络通信协议，如TCP/IP、UDP、FTP、HTTP、SMTP等。最后讲授IP地址的分类。

2.4 计算机局域网技术

本部分的教学内容是本课程的重点。本部分的教学目标是培养学生掌握简单的组网技术。讲授的内容有：局域网概述、局域网组成、网络设备、网络互连技术、局域网的组网技术、网络操作系统、局域网规划与设计等。学生通过本部分的学习，初步能够具备网络管理员的基本素质。本部分的教学最好都在计算机实验室进行，我们可分以下几个步骤进行教学：（1）引导学生认识网络设备：网络适配器、中继器、集线器、交换机、路由器等，还要动手制作网线。（2）要求学生理解网络互连的本质，能区分硬件互连与软件互连。虽然这部分内容较难，但这部分是核心内容，学生一定要掌握。（3）通过以上的学习，学生必须掌握简单的组网技术，包括怎样布线、选择网络设备、进行简单的配置等，重点训练学生自己动手操作和实践的能力。（4）最后要求学生能够掌握Windows 2003 server的基本操作，如配置用户、共享、服务等。

2.5 Internet及其应用

本部分的教学内容同样是重点。学生通过学习，基本可以掌握Internet及相关知识。本部分的内容包括Internet的概念、Internet的主要服务和应用、Internet的接入方式、域名的认识等相关内容。本部分可教学的内容很多，学生也能够很好掌握。Internet的发展日新月异，所以在教学过程中教师应该多结合当前的一些新技术和新元素，使学生对Internet有更深的了解。在讲授Internet应用的过程中，除了讲授Web服务、电子邮件服务、文件传输服务等传统的Internet服务以外，还可以结合当前的发展介绍其它流行的Internet服务，如：即时通信、博客（或微博）、搜索引擎、网络电视、网络娱乐、电子商务、网上银行、远程教育等等，多举一些与生活联系紧密的例子，这样不仅让学生增加了学习的兴趣，也增长了许多网络知识。在Internet的接入方式的教学中，可结合当前“三网融合”的政策进行教学，让学生了解国家的一些政策。另外还可以介绍世界和我国目前的互联网发展情况，介绍先进的“云计算”和“物联网”知识，让学生对未来网络有一个美好的憧憬。这部分的教学内容丰富多彩，只要教师备课充分，一定能够让学生学得兴趣盎然。

2.6 网络安全和网络管理

网络安全部分的教学内容主要有：网络安全概述、网络安全的威胁、网络安全目标和网络安全技术。重点讲述四个网络安全技术：加密技术、数字认证、防火墙技术、病毒防治技术。另外对网络安全的重要性、网络的不安全因素来源也要求学生有一些了解。

网络管理部分的内容较难，因此只能讲授一些比较简单的内容：网络管理的概念、网络管理的功能和简单网络协议(SNMP)。重点分析网络管理的五项功能（网络故障管理、网络配置管理、网络性能管理、网络计费管理和网络安全管理）和介绍SNMP的内容。最后再介绍一些常用的网络管理软件。

3 结语

经过近几年的教学探索和实践，《计算机网络基础》课程已经成为我校中职教学的特色专业课。计算机网络日新月异的发展，需要教师不断更新知识，充实教学内容。同时计算机网络基础是一门理论性比较强、概念原理多、学生较难理解的抽象的课程，要取得良好的教学效果有赖于教、学双方的不懈努力和教学方法的不断创新。

参考文献

[1]李欢，徐师.计算机网络基础（第2版）[M].人民邮电出版社，2007.4.

[2]尹晓勇.计算机网络基础（第4版）[M].电子工业出版社，2008.7.

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2008年全球金融危机爆发，各国都在寻找新的经济增长点，美国总统奥巴马选定新能源和物联网作为本国经济发展重点，总理2009年8月在无锡视察时则提出“感知中国”，并将其写入今年政府工作报告。现物联网(Internet of Things)已被正式列入国家五大新兴战略性产业，也成为业界和学术界的研究热点。

物联网独有特点决定了现有移动通信网络是其最好的承载网络，如能实现物联网和现有移动通信网络的融合，无疑可以大大降低物联网建设成本，加速其应用进程。本文就物联网和移动通信网络的融合作探讨。

2　方兴未艾的物联网

2.1物联网的基本概念

物联网的概念由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究RFI D时首先提出，2005年国际电信联盟(ITU)的同名报告对其进行了扩充，2008年全球金融危机爆发后，多个国家都提出了自己的物联网发展规划。

业界对物联网尚无统一定义，欧美多称为Inte rnet of Things，日本、韩国称为泛在网，我国称为物联网。从字面简单理解，物联网是指物物相联的互联网，是互联网在现实实物世界的延伸。不妨将物联网定义为：是指采用一定的感知手段对实物世界物品的相关信息进行感知，并利用相应的信息网络传输技术将物品互联成网，实现信息的相互和远距离传输，最终实现实物系统一定程度的自我智能管理、以及人们对物品和过程的智能化感知、定位、监控和管理的一种互联网络。

2.2物联网的基本组成结构

根据上述定义。可以认为物联网的逻辑组成结构如图1。

物联网的组成结构由低到高可分为三个部分：

(1)信息感知和控制

物联网最底层是信息感知和物品控制部分，直接接触各种物品，实际由各种不同的传感器和相应的控制器组成。信息感知部分的功能主要是感知物品的相关信息，并将所感知的信息按照规定格式以有线或无线的形式将信息发送到信息传输网络；控制部分的主要功能是从信息传输网络接受控制信息，以使物品达到人们需要的状态。

(2)信息传输网络

信息传输网络部分处于物联网中间层，其物理组成可以是各种信息传输网络，如局域无线网络，计算机互联网、公用移动通信网络等。信息传输网络部分主要负责将各信息感知和控制节点互联成网，以实现信息的传输管理和信息安全管理，同时为上层信息的应用提供相应的信息资源。

(3)信息应用

该部分处于物联网最高层，由各种应用程序及系统组成，提供对联网物体的定位、监控以及管理功能。由于物联网采集的信息海量，因此必须采用数据挖掘、云计算等技术实现数据信息的管理和应用。信息的应用部分构成了人们和物联网的相互接口，相关人员正是通过该部分查看相关物品信息，对其进行定位或监控。

2.3物联网主要特点

(1)节点数量巨大，地域覆盖广泛

如前述，物联网是将人们需要的物品互联成网，联网目的在于方便对物体的使用和管理，连接对象不仅包括人，也包括物，而现实世界中物品的数量无疑远大于人的数量，分布之广泛也非人所能比。因此，相对于Internet计算机网络，物联网的节点数量巨大、地域覆盖广泛。面对海量的节点数量和分布广泛的地域，采用布设线缆的方式将物联网节点进行互联，无论从成本还是工程量考虑，都是不现实的，因此采用能够近距离或远距离传输信息的无线网络将是物联网的主要联网形式。

(2)对安全性和可靠性要求极高

物联网主要是为了实现对相关物品的远程监控和管理，连接的物品大都具有私有特性，因此相对于计算机互联网的开放性和信息共享，信息专有性和封闭性是其主要特征。专有性必然要求物联网必须具有极高安全性，包括两个方面：一是信息传输安全，即信息在传输过程不会被非法窃取；二是用户接入安全，即只有特定合法用户才能接触到特定物品信息，才能实现对特定物品的控制。否则，必然引起联网物品信息和控制的混乱，进而威胁到联网系统相关的个人、家庭、单位甚至城市、国家的安全。同时，由于物联网连接的大都是行业、城市或者家庭的专有物品网络，用户要求能够及时获取物品的状态信息并能随时实现对物品的控制，这就要求物联网的信息传输必须高度可靠，以保证相关物品系统的安全可靠运行。而只有这一点有保证，物联网业务才能够得到广泛市场应用。

(3)应是可管理、可运营的网络

信息的专有性和极高的安全性、可靠性要求，决定了物联网必须是可以良好管理的网络，以保证信息传输和用户接入的安全可靠。而要实现良好管理，就必须要有专业运营商对物联网进行运营管理，因此，物联网必须是可运营的网络。当然，物联网运营并不意味着要组建全新的运营商，亦可由现有电信运营商负责运营，因为它们对大型公共信息网络已经积累了相对丰富的运营经验。

3　物联网和移动通信网络的融合

3.1物联网和移动通信网络融合的必要性

如前述，由于信息节点数量巨大、地域覆盖广泛，且部分联网的信息节点又具有一定的移动性，无论从建设成本还是从实现技术考虑，无线通信都将是物联网信息传输的主要方式。而物联网的可运营、管理的要求，也需要由专业网络运营商进行运营和管理。

目前，移动通信网络已经覆盖世界大部分国家，网络的数据能力也在不断加强，如现在多数经济发展较快国家已经建成了具有较强数据通信能力的第三代移动通信网络，正在研究并初步试用的第四代移动通信网络将具备更强的数据通信能力，将移动通信网络加以改造后，完全可以作为物联网的承载网络；同时移动通信网络运营商在大规模信息传输网络的方面积累了较为丰富的运营管理经验，非常适合运营物联网。因此，有必要实现物联网和移动通信网络的全面融合，以加快物联网的建设、推动物联网普及应用。

3.2物联网和移动通信网络融合的基本途径

物联网和移动通信网络融合的基本途径是将物联网承载在移动通信网络上，具体是：将物联网的信息感知和控制节点看作移动通信网络的通信终端，将移动通信网络的信息传输网络同时作为物联网的信息传输网络，将物联网的信息应用作为移动通信网络的增值业务，从而将物联网叠加在移动通信网络上，实现物联网和移动通信网络的有机融合。

图2，红色字表示物联网的组成部分，黑色字表示移动通信网络的组成部分。

3.3物联网和移动通信网络融合的具体方式

传统移动通信网络主要是为语音通信设计的，现在的数据通信工程也是在传统的语音通信网络基础上改造而来的，如要实现物联网和移动通信网络的融合，移动通信网络还需要作进一步改造。主要包括：

(1)移动通信终端改造

物联网和移动通信网络融合后，移动通信网络的接入终端应该同时作为物联网的感知和控制节点使用，为此融合后的网络终端必须兼具传统的通信功能和对物品的信息感知和控制功能，这可以通过两种途径实现：一是为传统的通信终端增加信息感知和物品控制能力，使其可以同时作为物联网的信息感知节点使用；二是对传统的传感器和控制器增加移动通信能力，使其可以同时作为移动通信终端功能。

(2)移动通信网络的改造

由于传统的移动通信网络主要是为语音通信设计的，必须增加物联网的信息传输和管理功能，以实现物联网和移动通信网的融合。移动通信网络需要的改造工作包括：由于融合物联网后信息节点数量的急剧增加，必须研究采用新的终端编号识别方式，以增加能够区分管理的终端数量；物联网信息节点和传统的通信终端具有不同的信息发送特点，应研究相应的方法区分物联网信息节点和传统的通信终端，进行分类管理，以提高不同信息传输和管理的效率；应研究采用新的数据传输管理、用户认证管理以及网络安全管理方法，以网络的安全性和可靠性，满足物联网信息传输要求。

(3)面相物联网应用的增值业务开发

物联网中的信息主要是用来实现物品的定位、远程监控和远程控制，这和传统的移动通信网络的信息使用方式有着极大不同。因此，为了实现物联网和移动通信网络的融合，传统的移动通信网络必须能够提供物联网的信息应用能力，这可以通过在移动通信网络中增加相应接口，以将已有的物联网应用纳入到融合后的移动通信网络中；也可利用移动通信网络的增值业务平台开发面向物联网应用的新增值业务，以实现移动通信网络和物联网的融合。

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【 关键词 】 身份认证；动态口令；主站系统；HOTP；计量自动化终端

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

通过近几年的计量自动化系统建设，计量自动化终端的覆盖率得到了很大程度的提高，已安装终端的用户数量越来越多，并通过计量自动化系统实现了终端数据的远程采集、负荷控制。在满足自动化抄表，电量统计等应用的同时，还对计量装置监测、用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理都提供了非常重要的数据和依据。计量自动化系统由系统主站、现场运行的终端和主站与终端间的通信信道组成。目前绝大部分用电客户侧的计量自动化终端上传通信信道主要采用GPRS、CDMA通信，终端通信方式也主要以GPRS、CDMA移动公用网络为主。为保障终端在接收、存储和发送过程中数据通信安全问题，尽管采用APN专网方式对终端、通讯服务器做了一定的安全防护，提高了系统的安全性，但主要是依赖GPRS本身的安全机制，在数据安全性方面依然存在隐患。因为计量自动化终端通讯规约是公开的，一旦主站系统与终端通信的信道被攻击者打通，主站系统与终端通信的数据安全就受到严重威胁，影响着终端执行主站下发命令的正确性，还可能会造成用电客户侧断路器误动作的事故，给电力系统安全稳定运行带来隐患。本文结合计量自动系统建设经验和对终端数据传输过程分析，探讨动态口令身份认证技术在计量自动化终端通信传输过程中的数据安全应用问题。

2 基本概念

用户身份认证技术是计算机信息安全体系中非常重要的组成部分。目前大部分系统还是采用静态口令认证技术，即通过用户名和密码来进行用户身份的识别。随着计算机应用技术的快速发展，这种静态口令认证技术开始面临许多安全方面的挑战，已经无法实现高安全性的要求。

2.1 动态口令

动态口令认证技术又称一次性口令认证技术，是根据特殊算法得到一个无法预测的随机数字组合，作为密码，一个密码只能用于一次认证。动态口令认证技术已成为身份认证技术的主流，已经广泛应用于电子政务、电子商务、网银、电信运营、企业管理等领域。

2.2 计量自动化终端数据通信过程分析

GPRS（General Packet Radio Service，通用无线分组业务）是一种基于GSM 系统的无线分组交换技术，是利用“包交换”（Packet—switched）的概念所发展出的一套无线传输方式。提供端到端的、广域的无线IP连接。目前大部分安装于客户侧和小区集抄的计量自动化终端主要通过GPRS与主站进行通信，大部分供电局主要以专用APN（Access Point Name，接入点）组网方式为主。

在使用专用APN通信方式时，计量自动化主站管理系统通过专线和通信运营商GPRS网的GGSN（Gateway GPRS Support Node，网关GPRS支持节点）相连，使用企业在通信运营商GGSN上申请一个专用的APN接入点，从而在主站系统和终端之间构成一条VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）通道。

现场计量自动化终端投入运行时每台终端需要安装一张运营商的SIM卡，当终端GPRS无线模块向GGSN发送登录请求时，GGSN核对SIM卡的IMEI（International MobileEquipment Identifier，国际移动设备标识）号码及APN名称，正确无误后，通过DNS（Domain Name System，域名系统）将APN解析成域内分配的SIM卡指定的IP地址，并把该IP地址信息经SGSN送回给计量自动化终端。

当终端要发送数据时，向SGSN （Serving GPRS Supporting Node，GPRS服务支持节点）发送PDP上下文激活请求，SGSN通过验证后，PDP上下文激活过程完成，至此，计量自动化终端客户端业务应用软件就启动了，并与计量自动化系统前置通信服务器建立TCP/IP连接，进行相关业务操作和数据传输。

GPRS通信方式提供端到端的IP连接，但端到端的数据安全性得不到全面保证，它只保证SGSN-MS（终端）的数据安全，数据只在SGSN-MS之间进行加密解密，而未明确主站系统到SGSN之间是否加密及采用何种方式加密。

目前，对于APN专网方式，一般未对数据进行加密处理，而大部分计量自动化主站系统前置机等与终端间的GPRS通讯基本都使用APN方式，部分地区由于区域与范围等因素无法实现APN方式，也存在使用公网Internet方式进行组网。在终端和主站系统之间的数据传输没有经过任何处理，数据的安全性就完全依赖于GPRS的数据安全措施。如果数据完全依赖GPRS本身的安全机制以及APN等方式，那么计量自动化终端在通信过程中的数据安全性就没有安全保障。

2.3 动态口令算法介绍

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

自以来，该算法被全世界的许多公司广为使用，成为世界上较为领先的基于事件的一次性口令认证标准。HOTP算法是一个免费的开放标准。用户可以自行确定算法的详细实现和安全认证协议。

HOTP算法的知识点可以进行如下分解：

HOTP（HMAC-based One Time Password）

│

├─MAC（Message Authentication Code）

│ │

│ ─HMAC（Hash-based MAC）

│

─OTP（One Time Password）

3 动态口令算法详解

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）组织的基石。

3.1 HOTP公式

HOTP（key，message）= Truncate（HMAC（key，

message））&0x7FFFFFFF；

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

Truncate是动态截短函数；

HMAC代表HMAC算法；

Key代表密钥；

Message代表将要被验证的数据；

d是期望输出数据的位数，一般是6～8位。

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

（1）将HMACValue分解w为String[0]...

String[19]；

（2）从String[19]中获取低4位，得到偏移量Offset，Offset的取值范围在0～15之间；

（3）将String[OffSet+0]...String[OffSet+3]作为P，总共有32字节；

（4）从P中获取低31位，得到结果A；

举例如下：

HMAC Value内容：

0x1f8698690e02ca166185d0ef7f19da8e945b555a

--0001020304050607080910111213141516171819

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

计算过程：

（1）HMACValue分解为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作为P；

（4）从P中获取低31位，即P&0x7fffffff得到结果0x50ef7f19。

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

举例如下：

（1）HOTP（ key，message ）的结果是0x50ef7f19，转为10进制就是1357872921；

（2）如果希望保留6位十进制的数据，则d取值为6，HOTP-Value就是872921；如果希望保留8位十进制的数据，则d取值为8，HOTP-Value就是57872921。

4 终端动态口令认证方案

4.1 数据验证

本文采用了基于事件同步认证技术和异步认证技术相结合的安全认证协议，来实现数据传输过程中的安全认证。采用基于事件同步认证技术，来实现计量自动化系统主站与远程终端交互时的身份认证和数据完整性保证。认证方案设计步骤。

（1）通信主站和远程终端各自拥有一个递增计数器，初始为0。通信主站和远程终端还有一个对称密钥。

（2）当主站与终端通信时，将自身计数器与通信报文中用户数据区的数据连接，将此数据作为动态数据，与密钥一起按照前文所述的HOTP算法计算得到6位的10进制密码数据ClientPassword，将此密码保存在在报文的消息认证码区域，与报文一起发送到终端。

（3）终端收到报文后，将其中的用户数据区数据取出，与自身的计数器值连接，与自己这端的密钥一起也按照前文所述的HOTP算法计算得到6位的10进制密码数据ServerPassword，如果ClientPassword与ServerPassword相等，则为通过验证，终端将自身的计数器自增。然后根据报文内容进行后续业务操作，并回复主站报文。如果验证失败，采用回溯计数器值的方法（详见后文“4.2回溯计数器值同步”）来进行操作。

（4）主站收到终端的回复报文以后，也将自身的计数器自增，以此来保证双方计数器的同步。

4.2 回溯计数器值同步

通过前文的描述可以看到终端一方验证通过以后，自身的计数器就会自增。但是主站一方，必须是收到终端的回复以后才进行自身的计数器的自增，在此过程中，可能会因为网络通信不稳定等因素，导致回复报文的丢失。此时继续通信时就会出现双方计数器不同步的问题。

本文采用回溯计数器值的方法来解决此问题。

（1）在终端一方，当验证无法通过时，尝试使用“自身计数器-1…自身计数器-n”来进行ServerPassword的计算。

（2）如果有ClientPassword与ServerPassword相等的情况，则为通过验证。

（3）验证通过以后，终端需要据此调整自身的计数器，以保证后续的同步。这里n的取值需要进行权衡，如果取值过大，可能会增加终端的计算及验证耗时。如果取值过小，可能无法有效缓解因通信丢包导致的无法有效同步。

（4）如果依然验证无法通信，终端对主站回复验证错误应答。

4.3 计数器值重新同步

当终端采用回溯计数器依然无法实现与主站的同步时，就需要双方协商进行计数器重新同步了。本文采用异步认证，即挑战/应答方式Challenge/Response）的方式来实现计数器重新同步。

计数器重新同步的触发机制：主站一方，如果收到了终端的验证错误应答，则m加1（m表示验证未通过次数），如果验证通过了，则此m重置为0。如果m大于maxRetry（maxRetry表最大同步失败次数），则需要进行双方的计数器重新同步。

（1）主站向终端发出认证请求信息。

（2）终端收到此请求后，生成一个随机数Radom，将这个随机数Radom传给主站（这就是挑战Challenge）。

（3）主站将收到的随机数Radom作为动态数据，与密钥一起按照前文所述的HOTP算法计算得到6位的10进制密码数据ApplyPassword，将这个ApplyPassword传给终端（这就是应答Response）。

（4）终端也将随机数Radom作为动态数据，与密钥一起按照前文所述的HOTP算法计算得到6位的10进制密码数据ConfirmPassword，如果ApplyPassword与ConfirmPassword相等，则确认主站是合法的。终端将自身的计数器值传给主站。

（5）主站收到计数器值以后调整自身的计数器。

5 安全性分析

（1）密钥Key是通信双方事先约定的，通信双方对此密钥的管理不再此讨论，可以假定为是安全的、不为外人所知的。从前文所描述的算法中可以看到，攻击者只能获取到摘要信息的片段（摘要信息的片段：密钥与其他数据连接后的哈希摘要，对此摘要信息也进行了动态截短处理），而攻击者是无法根据已有的明文传输的数据来推导密钥的。因为不知道密钥信息，所以攻击者无法伪造出可以通过接收端验证的响应数据。

（2）因为采用了HMAC算法，所以有效地解决了“length-extensionattack”对加密哈希函数的攻击，而且通过迭代哈希的方式，避免了对哈希函数的碰撞攻击。

（3）采用了OTP认证技术，攻击者虽然可以截获或是侦听到用户的动态口令，但是因为每个动态口令之间是没有直接联系的，无法通过已有的动态口令进行数据信息破译。

（4）文本中主要讨论了终端对主站一方的安全认证及数据完整性验证，完全可以在此基础上添加双向认证，来保证双方通信的安全性。

6 结束语

本文提出的终端动态口令认证方案采用了基于事件同步认证技术和异步认证技术相结合的方式，在主站系统与计量自动化终端进行数据通信时采用这种算法和安全认证方式，可以极大提高计量自动化系统数据传输过程中的安全性。同时可以有效地实现对数据来源有效性的判断及对数据完整性的甄别，解决了通信中因为网络超时等原因导致的不同步问题。这些认证算法和安全认证协议经过适当调整后，可以适用于其他类型的网络通信传输时的身份认证及数据验证，对加强智能电网的系统安全性应用有着重要的作用。

参考文献

[1] 云南电网公司四合一计量自动化系统技术规范[S]，云南电网公司，2012.8.

[2] 杨波. GPRS技术在电力系统中的应用分析[J].电信工程技术与标准化，2010，（1）：8-11.

[3] 云南电网公司用电信息采集与管理系统数据传输规约[S].云南电网公司，2009.8.

[4] 李如雄，张波，苏杏志.基于GPRS的大客户负荷管理终端[J].电测与仪表，2008，（07）：29-31.

[5] 姜开山.GPRS远程抄表系统应用实践[M].北京：中国电力出版社，2007.

[6] 文志成.GPRS网络技术[M].北京：北京电子工业出版社，2005：60-74.

篇(6)

网络工程方向就业前景良好，学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作，也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作。

软件工程方向就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。

信息技术类专业知识者试说明

本考试说明以山东省教育厅制定的中等职业学校 《 计算机应用专业》 、《 计算机网络技术专业》等教学指导方案为依据,结合山东省中等职业学校的教学实际编写,以 山东省教育厅公布的中等职业学校教学用书 目录为主要参考教材。

本说明主要包括信息技术类专业开设的计算机网络技术、图形图像处理(平面设计案例教程)、 常用工具软件、计算机组装与维修等 4门核心课程,主要测试考生理解和掌握有关基本理论、基础知识和基本方法的程度,以及综合运用这些理论、知识、方法,解决实际问题的能力。

一、考试范围和要求

(-)计箅机 网络 技术

1.计算机网络概述

(1)了解计算机网络的发展历史。

(2)掌握计算机网络的功能、系统组成和分类。

2.数据通信基础

(1)掌握数据通信的基本概念。

(2)掌握数据传输方式及数据交换技术。

3.计算机网络技术基础

(l)掌握计算机网络的拓扑结构。

(2)掌握 Iso/osI参考模型的结构及各层的主要功能。

(3)理解数据传输控制方式。

(4)了解常见的局域网标准。

(5)掌握 TCP/IP网络协议。

(6)了解广域网。 '

4.计算机网络设备

(1)了解各种网络设备(网卡、集线器、交换机、路由器及其他网络设备 )。

(2)掌握网络设备的安装及调试方法。

5.结构化布线系统

(1)了解结构化布线系统的组成。

(2)掌握双绞线、光纤的应用。

6. Internet垂善 石 出

(1)了解 Intemct的主要功能与组成。

(2)掌握 Intcm⒍地址和域名服务。

(3)了解 Intcm哎的接入方式。

7.网络安全与管理

(1)了解网络资源管理方法及网络管理协议。

(2)了解黑客入侵的防范及防火墙的相关内容。

(3)掌握常见网络故障排除方法。

8.局域网的组建

(1)掌握小型局域网的组建。

(2)了解无线局域网。

(二)图形 图像 处理 (平面 设计 案例教 程)

1. Photoshop 基础知识

(1)掌握图像基础知识和图像的基本操作。

(2)了解 Photoshop Cs6(或CS5)的工作环境及辅助工具。

2.图层和蒙版

(1)了解图层的类型,掌握图层的基本操作。

(2)了解几种常用的图层混合模式及图层样式,会为图层应用混合摸式和图层样式。

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

3.图像色调、色彩的调整、通道

(1)了解调整图像色彩色调各种命令的作用及相应效果。

(2)掌握对图像色彩、色调进行调整的基本方法和技巧。

(3)了解通道的基本概念及作用,掌握通道的分类及基本操作,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选项栏的设置。

(2)掌握选区的创建与编辑方法,能够对图像进行填充、移动与变换:

(3)掌握工具箱中裁剪工具组、图章工具组、修复工具组、模糊工具组、历史记录画笔工具组、画笔工具组、橡皮擦工具组中各工具和各种修饰工具的使用方注 :

5.路径

(1)了解各形状工具的基本功能和特点。

(2)掌握路径面板的使用方法,能够利用钢笔工具组及路径的编辑工具创建和编辑路径。

(3)掌握文字工具的使用方法并能够灵活使用。

(三)常 用工具 软 件

1.系统工具

(1)理解有关系统工具的类型、造成系统资源不足的原因和解决方法。

(2)掌握硬盘分区魔术师PartitionMag忆 的使用方法和操作技巧。

(3)掌握一键 Ghost的使用方法和操作技巧。

(4)掌握 Windows优化大师的使用方法和操作技巧。

(5)会用Partition Magic 一键Ghost、Windows优化大师等工具软件综合解决实际问题。

2.压缩与光盘工具

(1)了解关于文件压缩的概念、压缩格式。

(2)掌握压缩软件 WinRAR的使用方法和操作技巧。

(3)掌握光盘刻录软件Nero Express的 使用方法和操作技巧。

(4)会用 WinRAR、 Nero Express等 工具软件综合解决实际问题。

3.图像世界

(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)会用 ACDsee、 snagIt和 Flash Cam等 工具软件综合解决实际问题。

4.多媒体处理工具

(l)了解多媒体的概念及流媒体技术的相关知识。

(2)掌握暴风影音的使用方法和操作技巧。

(3)掌握格式工厂的使用方法和操作技巧。

(4)掌握音频处理软件 GoldWave的使用方法和操作技巧。

(5)会用暴风影音、格式工厂、GoldWave等 工具软件综合解决实际问题。

5.上传下载工具

(l)掌握P2P、 P2SP技术的相关知识。

(2)掌握迅雷的使用方法和操作技巧。

(3)掌握优酷PC客户端的使用方法和操作技巧。

(4)会用迅雷、优酷PC客户端下载工具综合解决实际问题。

6.杀毒与安全防护工具

(1)理解计算机病毒的概念、特性及分类。

(2)掌握金山毒霸杀毒软件的使用方法和操作技巧。

(3)掌握瑞星个人防火墙的使用方法和操作技巧。

(4)会用金山毒霸杀毒软件、瑞星个人防火墙等工具软件综合解诀实际问题。

(四)计箅机 组装 与维修

1.认识计算机

(1)了解计算机硬件体系结构。

(2)掌握常见的计算机硬件设备。

(3)了解计算机软件体系结构。

(4)掌握主板结构的组成。

(5)了解 CPU、 内存、硬盘的发展历程。

(6)掌握 CPU、 内存、硬盘的结构、性能指标及相关知识。

(7)掌握显卡和显示器的工作原理、结构特点及性能指标。

(8)了解计算机的其他设备。

2.计算机硬件安装调试

(l)掌握计算机配件的选购搭配原则。

(2)了解装机前的准备工作。

(3)掌握安装注意事项。

(4)掌握计算机硬件的组装顺序。

(5)了解装机后的检查与调试:

(6)掌握装机过程中常见故障与排解。

3.计算机软件安装与调试

(1)理解 BIOS与 CMOS的 区别。

(2)了解 BIOS的基本功能。

(3)掌握 BIOS自检响铃的含义。

(4)掌握常用 BIOS 的基本设置。

(5)了解硬盘低级格式化的方法。

(6)掌握硬盘分区的概念、分区类型和不同分区类型的优缺点。

(7)掌握硬盘高级格式化的方法。

(8)理解硬盘分区管理的方法。

(9)掌握无线路由器的配置方法。

4.数据安全存储与恢复

(1)掌握驱动程序的各份与还原,熟练掌握操作系统的备份与恢复。

(2)了解硬盘数据恢复的基本概念,掌握硬盘数据恢复的方法。

(3)掌握计算机病毒的诊断与清除方法。

5.计算机故障诊断与排除

(1)掌握计算机故障的分析原则及解决方法。

(2)了解计算机故障的分析流程。

(3)掌握对计算机故障的排除方法。

二、试卷结构

1.试题内容 比例

计算机网络技术 约 30%

图形图像处理 约 20%

常用工具软件 约 20%

计算机组装与维修 约 30%

2.试题题型比例

选择题 约 50%

简答题、案例分析题、综合应用题 约 50%

3.试题难易程度比例

基础知识 约 50%

篇(7)

【关键词】教学内容;教学手段;通信网

随着网络通信技术和通信产业的快速发展，通信网已深入到社会生活的各个层面，成为现代社会重要的关键基础设施，通信产业也成长为国家的支柱产业。高校将《通信网》课程列为电子信息类专业的专业必修课，部分高校将其确定为专业核心课程，通过该课程的学习，使学生建立现代通信网系统的概念，掌握现代通信网的基本概念、组成、通信网要解决的基本问题;掌握现代通信网的工作原理、关键技术、体系结构、现状及发展趋势。为学生从事相关专业的工作打下基础。

1.课程存在的问题

以往《通信网》课程主要的教学内容是以电话通信网和电路交换原理为核心，展开介绍各种电信网的组成原理和主要技术。目前，电信业务已经从话音通信时代过渡到信息和多媒体通信时代，通信网的网络体系架构产生了较大改变，所以要对《通信网》课程的教学内容以及配套教学方法进行调整和改革。

2.教学内容调整

《通信网》课程的教学内容决定了学生对通信网络的理解和认知，而通信行业自身的特点是发展速度快，所以我们要随时对课程内容进行调整。

教学内容的改革，采取“由大到小”的方法，即先建立通信网的基本概念，再详细介绍通信网中主要技术的细节。整体分为三大部分：

第一部分主要介绍各种业务网和支撑网的网络拓扑结构，体系结构、控制机理等关键技术，旨在给学生建立全程全网的概念;这部分内容以电话网为核心，作为《通信网》课程的入门网络，由于学生对电话网的并不陌生，所以很多抽象的知识点可以通过相关的实例帮助学生理解。学生对电话网有了较深入的理解和认知后，“传输网”部分的内容可以结合电话网中的PDH技术引出SDH技术，“接入网”强调光纤接入技术以及HFC技术， 然后介绍“支撑网”的内容。

第二部分主要介绍各种主流的交换技术，包括电路交换技术，分组交换技术，ATM交换技术，IP网的交换技术，MPLS交换技术，光交换技术等，旨在详细地介绍各种交换技术。

第三部分着重介绍分组数据网的内容。目前，数据通信已经超过了电话业务成为现代通信网的主要业务。在教学内容上，应适当缩小电话通信网和电路交换技术的比重，增加大IP 技术的授课学时，以适应现代通信网的发展趋势[1]。

3.教学手段改革

传统课堂理论教学主要采用板书的形式，随着多媒体教学手段的丰富，理论教学采用以多媒体手段为主 ，板书讲授为辅的方式，形象而且直观地将现代通信网的最新科技成果和发展趋势引入到教学中，保持新鲜的教学内容，启发学生对该课程的兴趣。多媒体教学中的教学内容主要以动画、图片、视频和文字的形式展示，切“忌板书搬家”现象的出现。在授课过程中，教师应注意学生的反馈信息，观察学生的表情、动作等来感受学生的理解程度，及时地做出调整，保证学生能及时地消化课程内容[2]。同时在教学过程中针对典型通信网的发展趋势采用讲座与课堂教学相结合的方式，拓展学生的知识面。

在教学过程中引入网络教学，搭建了通信技术课程群网络教学平台，利用其中一个模块作为《通信网》课程教学区，任课教师将与课程相关的视频、参考材料以及试题库等信息源加载到网络教学平台上，学生可以通过此平台在线浏览或下载材料。该平台具有资源丰富、内容新颖、人机界面良好、交互性强、灵活多样、更新及时、使用方便等特点，如图 1所示。网络教学模式比传统教学模式更有利于能培养学生的信息获取、加工、分析、创新、利用、交流能力;能够培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

4.结论

通过对《通信网》课程教学内容和教学手段的优化改革，解决了课程的教学内容较新技术滞后和知识点结构混乱的问题，学生在理论知识的学习过程中，能够接触到最新的通信技术并轻松地掌握相关知识点，网络教学平台的利用，激发了学生的学习主动性，取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]郭娟，廖亮.通信工程专业通信网系列课程教学改革的探索与实践[J].西安邮电学院学报，2006（9）.

[2]赵泓扬.《现代通信网》课程教学网络建设与教学研究[J].教育技术，2011（6）.

[3]邱恭安，章国安，杨永杰.基于项目设计的现代通信网教学模式探讨[J].长春理工大学学报，2010.

[4]秦岭，杜永兴，杨立东，高鹭.现代通信网课程体系的改革[J].科技资讯，2008.