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关键词高职;网络自主学习;植物生理学课程;存在问题;对策
建构主义学习理论认为学习是一种知识的建构过程,即学习者在与环境的交互过程中,通过自己对知识的经验解释把知识转变为自己的内部表述,因此新知识的学习实际上就是对原有知识结构的再建构。网络环境下自主学习是指学习者自行利用网络,主动运用和调控自己的动机和行为主动学习,从而达到对新知识建构的一种学习模式[1]。基于网络的自主学习对高职学生来说,既是一种全新的学习方式,更是终生学习的一项技能。
根据高职“培养具备足够的基础知识,较强的技术应用能力的实用型人才”这一培养目标的基本要求,遵循“以实用为目的,以必须和够用为度”的教学原则,应结合生产实践中的具体问题进行理论知识的传授,学生一味地死记硬背书本上基本概念很难适应实用型人才的培养需要。随着高职网络平台的建立,教学中逐渐引入了网络环境下自主学习的教学模式。但在实施过程中发现存在一定的问题,学生自主性学习能力普遍较低,很多同学没有确定学习目标、自律或评估学习的能力。在教学活动中发现,网络学习平台使用率不高、课程页面浏览不足、作业提交不及时、讨论区冷清等问题。针对这些现象笔者进行了原因分析,并在植物生理学课程自主学习模式的实施过程中采取了一些对策。
1网络自主学习模式存在的问题
1.1学生尚未养成网络自主学习的习惯
目前,各高职院校的网络硬件环境都基本建成,不少学校也有了网络学习平台、网络课程以及其他网络教学的资源。然而,由于长期受应试教育的熏陶,学生大多习惯于传统的教学模式,学习上完全依赖教师的课堂教学,老师讲什么学什么,擅长记忆性学习,学习资料的选择局限于教材,考试前突击掌握教材中的重点内容,大部分学生缺乏对知识的灵活应用。实施网络环境下的自主学习,学生表现出一定的不适应。相当一部分高职学生对网络的应用限于网上冲浪、QQ聊天,只会依据教材进行学习,不会利用网络学习资源,不善于利用学习平台的互动模块与教师、同学进行交流,学习缺乏自我约束力。这些情况充分反映了学习者的网络学习习惯尚未养成。
面对网络学习环境中大量的信息和无人监督的环境,能否有效利用网络资源开展自主学习决定于学习者的学习动机。这意味着网络学习更加需要学习者具有较高的学习主动性和自律性,否则将无法适应网络学习环境,难以养成网络学习习惯,这是影响网络自主学习效率的一个主要因素。
1.2网络学习资源缺乏有效的设计和整合
在构建网络课程时,有些网络学习资源仅仅是传统课程资源的电子版本,资源的建设与应用脱节,仅仅是为了资源建设,不能有效地为新的教学模式提供服务。一些资源库建设片面追求数据量,大量转录网上未经梳理的资源,只考虑信息的存贮与呈现,缺乏科学的设计与组织,很难激发学生对问题的思考,影响教学策略的实施、教学目标的实现。缺乏针对实际问题、社会热点问题的学习资源,不能为培养学生解决问题的能力、理论联系实际的能力提供有力的支持。
1.3学生自主学习的能力不够
网络环境下的自主学习,学习者的网络操作技能很大程度上影响着学习效果。有相当一部分学生的网络操作水平处于使用QQ、E-mail、简单的资料搜索等工具。只有掌握网络的有关知识和使用技巧,才能有效地利用网络资源进行学习,并与人进行网络交流。因此,高职学生应首先提高网络使用水平,其次对信息资源的敏感度不够也影响网络学习的效率。学习的过程实际上是搜索信息、筛选信息及对信息进行处理的过程。网络资源过载、冗余、污染信息较多,面对浩瀚如海的网络信息,许多学生不知如何筛选与学习主题有关的资料,结果导致网络学习时产生信息迷失。因此,没有一定的信息资源意识,将影响其自主学习的整个进程。
1.4教师的引导不足
在新的教学模式下,教师不再是知识的传授者和灌输者,而是知识建构的促进者。教师的正确引导,是学生成功利用网络进行学习的关键。从学习方法的掌握到网络资源的有效利用,都需要教师的引导,让学生学会网络学习,是现代教育赋予教师的职责。
目前,网络教学中许多教师还没有做好角色的转换,教学过程中不重视与学生的网络交流,不愿意进行网络学习辅导与答疑。甚至相当一部分老师本身对网络教学的了解还很少,虽然构建了网络课程,但仍然延用传统的教学方法,导致学生在面对庞杂的网络资源时无从下手,极大地影响了网络自主学习的效率。
2提高自主学习效率的对策
针对以上影响自主学习效率的因素,在植物生理学课程实施自主学习模式的教学过程中采取了一些应对性策略(以植物光合作用一章中叶绿体色素一节的教学为例)。
2.1确定自主学习的目标
在教学过程中教师对单元的教学目标进行分析,确定通过自主学习,学生应该达到的水平或获得的能力,其中应包括与自主学习能力养成有关的目标。向学生展示叶绿体色素一节学习的知识目标:掌握叶绿体色素的组成、结构特点及化学和光学特性。能力目标:会分析植物叶色变化的原因;能用所学知识解释农业生产中、园林观赏植物栽培中的措施;能通过实验分析影响叶绿素合成和破坏的因素。学生根据目标并结合自身情况制定学习的分步目标。
2.2创设情境
大部分学生由于长期的传统面授学习经历,网上学习所需的自主性和自律性都不够。如果给予学生一定的学习任务进行驱动,则有助于激发学生的学习动机。学生在通过网络解决问题或完成任务的过程中,逐渐形成自己的网上学习策略,产生和增强从网上发现知识和解决问题的兴趣和信心,有助于形成良好的网络学习习惯[2]。
在创设情境时,一是注意从知识目标和能力目标出发提出问题,在知识建构的过程中提高网络学习的技能。二是考虑学习者的知识及经验基础,使学习者通过一定的努力能达到目标,成功的喜悦会增加学习者的信心。同时,问题也要具有挑战性,既可以启发学生思维,也可以激发其学习兴趣。三是考虑到不同层次水平的学生,设计的问题应由浅入深。
在叶绿体色素的教学中首先展现一棵树木夏季及秋季的图片,提出问题,为什么叶片的颜色在夏季是绿色的?在秋季是黄色的?呈现第2幅图:韭菜和韭黄,提出问题,韭菜如何变为韭黄?第3幅图:离体的小青菜叶片,在高温(30℃)和低温(4℃)条件下随着放置时间的延长叶色的变化。提出问题,离体的叶片颜色会发生变化吗?不同温度对颜色变化产生什么样影响,为什么?第4幅图:1株植物的浸制标本,提出问题,浸制的植物标本为什么能够长期保持鲜绿?最后布置通过自主学习需完成的任务:一是揭开植物的叶色之谜。二是植物的叶色成因在果蔬护绿及园林中的应用。三是设计实验分析影响植物叶绿素合成及离体叶片颜色变化的因素。通过这些问题情境的展示,激发了学生探究叶色变化原因的兴趣。通过任务的呈现,使得学习具有确定的目标。
2.3加强自主学习阶段的引导
(1)引导网络资源的有效查找。学生通过教材、网络课程中的教学课件以及查找一定的网络资源开展自主学习。在学生查找资源、对资源进行评价的过程中,教师要给予一定指导,有意识地培养学生信息获取和鉴别的能力。向学生介绍如何通过百度搜索引擎进行信息的快速查找,如输入“植物的叶色”、“叶绿素研究进展”等查找技巧。介绍学校图书馆期刊网上学术期刊的查找方式,检索叶绿体色素提取及检测的一些改进方法、影响叶绿素含量因素分析的试验设计,以及关于叶绿素的最新研究进展及在生产实践中的应用。学生在网络资源利用过程中,如果搜索到的一些有价值的信息可以用于丰富网络资源库,这样也可以增加学生学习的成就感。
学生在进入“情境”之后自主开始学习。通过对叶绿体色素的基本知识的掌握,学会分析果蔬护绿及园林中的一些措施,再完成“揭开植物的叶色之谜”的总结,设计实验对叶绿素合成及破坏因素进行分析时,教师要给予一定的引导,引导学生选取温度、光照、水分、氧气、矿质元素、不同种类植物等因素开展探究活动,强调在实验设计时应注意的关键点。学生利用所给的资源进行相关实验设计、研究方法的查找,完成实验设计。
(2)设计交互环境。要求学生将自主学习过程及时记录在“展示台”上。“展示台”的功能相当于一个在线留言板,如有难解之处可将问题在展示台上以寻求帮助,教师要时刻关注学生在“展示台”上的信息,对于疑难问题要及时给予解答。“展示台”上可以记录学习心得并进行网上交流,如每个学生将设计的实验在展示台上,大家可以展开讨论,尤其是选择相同影响因素进行分析研究的同学之间可以取长补短。教师对于设计中存在的共性问题及时加以纠正,对于有创意的设计,鼓励学生不要怕失败,大胆地进行尝试。总之,自主学习过程主要是让学生开展自由开放的探究活动。这一环节不但锻炼学生的信息搜集、获取、筛选、表达的能力,还能提高学生对信息的个性化组织能力。
(3)进行分组合作研究。经过第1阶段的自主学习之后,每一位同学实现了对叶绿体色素基本特征的知识建构,已掌握植物叶色变化的原因,并各自设计了分析影响叶绿素合成及破坏因素的实验。教师可以依据试验设计中的研究因素及研究方法进行分组并布置合作任务。如将选取相同植物进行温度对叶绿素的合成及破坏分析的同学分成1组,各组选出组长,组织对试验设计进行讨论和完善,对任务进行分工。每一个成员在研究过程中记录工作过程,实验完成后将研究报告在展示台上。
2.4注重总结
自主学习过程完成后,教师组织全班学生进行总结汇报并展开讨论。在总结过程中教师要鼓励学生进行总结发言,在学习过程中受到什么启发、发现什么不足、有什么改进意见等。教师也应该和学生一起总结,分析学习中的每一个细节,对需要改进的地方提出改进意见。
2.5加强过程监督和管理,实施多种评价
为了提高自主学习成效,除了为学生营造良好的自主学习环境、帮助学生树立自主学习意识、帮助学生掌握自主学习的技能外,还要加强对学生自主学习过程的监督和管理。教师为了实现学习者掌握知识、提高知识综合运用能力、培养自主学习和终身学习能力这一目标,以信息沟通为基础,对学习者进行计划、执行、总结等环节的监督和管理[3],从而确保自主学习达到预期的效果。
通过过程的监督对自主学习的各个阶段实时地进行评价。为每个学生建立1个电子文档,在线评估学生学习情况。电子文档可以对学生提供个性化的帮助,通过观察学生的个人资料,主要包括网络学习情况、专题研究、学期的考试结果等,对网络环境下自主学习者进行评估和考核,并根据学生反馈的学习结果不断完善学习效果评价机制[4-5]。
3结语
不论是学校教育教学改革要求培养学生自主学习的能力,还是当今社会对终生学习的要求,高职学生学会网络学习、养成网络学习的习惯已成为必然[6]。经过实践探索使用改进后的网络自主学习模式辅助植物生理学课程学习,学生由刚开始的抵触,到慢慢适应,现在大多数学生普遍体会到这种新型学习方式的独特之处,感受到自己主导学习的乐趣。网络学习习惯的形成并非一朝一夕的事,学校和教师应当积极为学生营造良好的网络学习环境、精心进行教学设计,使每个学生都尽快养成良好的网络学习习惯、掌握终生学习的技能。随着现代教学理念的深入和普及,网络自主学习的模式一定会越来越被认可,网络自主学习的效率一定会越来越高。
4参考文献
[1]黄萍.高校学生网络自主学习行为的调查研究[J].开放教育研究,2004(6):77-80.
[2]庞维国.自主学习——学与教的原理与策略[M].上海:华东师范大学出版社,2003.
[3]张玮.基于网络平台的大学英语自主学习过程管理模式构建[J].电化教育研究,2009,189(1):74-75.
[4]贺菊香.网络环境下高校学生自主学习能力的培养[J].湖北教育学院学报,2007,24(2):120-122.
测试工程师也可采用以下这种方案:从德克萨斯的办公室上互联网打开Web页自制一个用于记录结果的表格点击指定的空白区域此时,位于井边的仪器自动执行适当的测试并在表格上显示文本或图形数据,同样,这种方式也可在无人情况下完成设备校准、故障清除等远程服务。
模式变迁
根据测试方法,测试结构被划分为两种类型:线形分布式结构远程分布式结构在线形分布式结构体系中,所有的测试工具和测试仪器——服务器、数据库管理器、数据统计进程控制硬件和软件等——都顺次连接在一个局域网上。远程分布式结构则假设仪器和控制机之间的地理距离在同一端,有关它们的进程控制则在另一端进行。这种方式包括远程监测和远程控制。
计算机通讯技术的发展使建立这种测试体系成为可能。目前,局域网技术已经得到广泛应用,远程仪器I/O标准也接收了TCP/IP协议,数据库服务器已经可以升级为远程数据服务器。这些都使各种类型的通讯成为可能。不管在一座楼内还是地球的两端,测试工程师们现在都可以利用它们来协调生产进程。已经有一些标准协议和产品如超文本传输协议(http)等提供了基本构架。很多开发环境也允许开发无缝的分布式应用程序。然而,虽然像MicrosoftVisualBasic这类开发环境提供了网络应用程序的开发功能,但它们缺乏测试方面所需的一些特殊要求.惠普公司开发的可视化工程环境(简称HPVEE)和美国国家仪器公司开发的LabView等一些图形化的编程环境可用来解决这个问题。利用这些工具,测试工程师在构筑测试解决方案时只需知道域名或IP地址。再通过Netware或其它的互联网浏览器连接远程端点,简化用于两地通讯所需的软件设计工作量。
图形化编程
传统的程序设计语言需要知道关键字并遵循复杂的语法规则才能产生出成百上千行代码——这些代码很容易出现语法问题以及逻辑错误。相比之下,图形编程工具有效地利用了当今图形用户接口的点击特性。编写程序只包含以下的一些简单步骤:用鼠标选择仪器函数作为对象描述测试步骤和对象之间的关系建立初始条件运行结束后,环境会自动以图形方式显示测量结果。而用传统的编程方法实现一些特定的工作如创建图形显示方式、支持鼠标和键盘控制、选择输入输出显示特性、增加程序的保密性等,可能需要几天的时间。
这种更加直观的方法可以降低80%以上的编程时间,更重要的是测试工程师认为图形技术更加方便有趣,从而鼓励他们在更多的场合应用这些工具。另外,此软件还支持众多厂家生产的仪器驱动器,包括遵循VXI即插即用标准的所有仪器模块。它还用直接I/O方式控制如下类型的仪器:GPIBRS-232VXI基于局域网GPIO利用HPVEE、PC和工作站还可直接控制VXI的背板总线。
对用户的透明度
远程分布式结构体系之所以得到广泛认可的原因应归功于它大大降低了用户和他访问的信息以及信息本身之间存在的臣离所引起的问题。简单地说,不管测试仪器在同一个房间.在其它建筑物内,在另一个州或在地球的另一端.软件的操作方式都是一样的。
假设分布在全球各地的地面监测站需要控制位于一个卫星上的仪器。操作者必须知道卫星运动的方式以及需要实时监测的功能。因此,每个操作者必须知道监测链上前一位操作者所做的工作。
惠普公司通过利用VXI技术设计了一种灵活的解决方案,它使操作者之间、操作者和卫星之间密切配合,代替了以往那种操作权转移方式。这种技术还可以应用在一些危险环境中进行的测量过程,比如炼钢厂或其它充满高温或腐蚀性空气的环境,不适合工作人员在同一所房间内监测和控制仪器。另外一个应用是从一个大的测试单元检查测试参数.比如一架天线或飞机的翅膀.这些都需要在不同地点设置多个VXI机箱来执行所需的测试,而网络技术则允许在一个中心控制点来处理所有仪器。还有一个就是仪器共享问题。假设一个工作组中有若干个科学家.他们都需要用到位于指定地点的一个价格昂贵的仪器集。VXI技术和互联网技术的结合使得他们可以在各自的实验室使用这些仪器。
我们可以想象这样一个过程:生产者将生产线上所有的测试点连接到指定服务器上,这台服务器上有一个Oracle数据库和所有结点需要的测试程序。这样,生产线上的操作者在扫描粘贴在传送带设备单元上的条形码并传送给服务器后,由它来选择合适的测试方案并通知相应的测试设备,并决定所要测量的部件和参数。操作者只需将设备单元安装到固定的机架上,按下按钮即可,测试结果会自动返回给服务器。
远程诊断
测试工程师可以利用互联网技术来排除远在12000英里以外的设备故障,从而提高设备的利用率,并降低维修费用。例如,我们在服务器上设置了设备诊断、校准和自检专家库,为位于吉隆坡的测试点分配一个IP地址,这样,远在美国圣大菲的测试工程师就可以通过测试点提供的信息来运行设备的诊断和校准程序,当然,所有这些都需要通过专用软件才能进行。
在不远的将来,服务器将支持在一个测试点上运行多种传输协议。通过膝上型电脑,测试人员可以浏览各个测试点信息,并在相应测试设备上运行诊断系统。“热链接”(超级链接)技术允许访问驻留在第三方系统上的校正系统,测试点可直接下载而不需测试人员身临其境。
扩展仪器功能
假设我们拥有一个Web页,一个拥有自己的http服务器和html页的仪器,将仪器的IP地址通过“热链接”技术同Web页连接起来。用鼠标点击热点“校准”就可以访问到校准Web页,它包含仪器的标准规范和校准程序。如果需要寻求仪器生产厂家的支持,第三方的超级链接可直接连接到提供此项服务的主页上。它可以自动将我们使用的软件或硬件升级到最新版本。
如果仪器在其内部有一个http服务器和Web页,那么就很容易得到厂家的技术支持,用户的操作也相应被简化。仪器的Web页应包含其基本的使用说明文档,同时为了帮助那些身体残疾的客户,这种在线帮助系统甚至还可以使用视频或音频校准功能。当然,它还应支持硬拷贝和打印功能。在这种结构中,仪器就不需要连接到GPIB总线或VXI机架上,而只需象协调其动作的PC一样,连接到局域网上即可。
创建一个解决方案
回过头我们再看一下上面提到的有关卫星的那个例子。惠普公司最初的解决方案是利用叠架式仪器。它采用一个支持VXI组织TCP/INST协议的局域网/GPIB总线转换器,即HPE2050来实现以上测试过程,这种系统通过HPE2050连接到局城网上,然后用GPIB母线和仪器连成一体。再把分布在世界各地的、驻留有测试仪器控制程序的测试点工作站组建一个测试广域网,实现远程分布式测试。
基于VXI的解决方案是把HPE2050转换器连接到0槽控制器上,或把内嵌式控制器配置为一个支持TCP/INST协议的服务器,这样控制器通过端口就可以和局域网连接起来。TCP/INST协议是HP实验室的研究员在标准RPC机制的基础上开发出来的一种局域网传输协议。随后,VXI组织将其接纳并作为分布式VISA的基础。采用此协议的HPVISA可通过HPE2050访问仪器或运行在服务器上并具有VXI、串口、GPIO接口的控制器,而所有这些只需知道HPE2050或控制器所属的域名或IP地址。
需要解决的问题
虽然组建分布式测试体系的可能性已经存在,特别是一些计算机技术的出现为其注入了新的活力,然而它还达不到我们理想中的完美程度。这主要是因为互联网上数据的传输率低且不受控制,其结果是从远地通过不同路径在电话线上传输的数据包不会按照正确的顺序到达指定地点。这个瓶颈通常来自一些特殊的局域网,尤其是小公司组建的局域网。另外,在数据包横跨美国大陆时,一些不可靠的传输协议会导致70%左右的内容丢失,其结果使数据的传输变得更加缓慢。另外,工业标准变动过快也是一个不容忽视的问题。
这些因素都影响到了分布式测试程序的正常运行。因为在一个分布式解决方案中包含计算机间的通讯进程,所以应用程序内存驻留数据在网上传输和在另一个计算机进程的内存中等待所需要的时间都会影响到测试结果。传输率不仅和机器本身的速度有关,也和局域网上所运行的协议有关。例如,理论上,以太网的传输速率可达到10Mbps,但如果考虑到以上这些因素,实际上它只能达到1Mbps甚至更低,远远低于一些数据采集方案的要求。
在一些数传速率要求不高的场合,可以考虑采用无钱解决方案,使远程地点不再需要传统的电话线才能通讯,从而降低费用。它只需要以下这些设备,如一台PC、所需的仪器系统、移动电话调制解调器和太阳能电池板就可以组建一个完整的、自包容的且价格低廉的监测站,使分布式测量得到广泛应用。
智能化体系
目前的分布式系统——包括远程主机和远程进程仍然采用一种主从式结构,它极大地限制了软件对另一端的控制能力。对于测试过程和测试参数的监测,必须在智能化前端机进行的系统,这种结构由于互联网的低数传速率和不可控制等因素的存在,使其无法得到应用。
增加前端机测试软件的功能,减少测试仪器到服务器的数据传输量也许可以解决这个问题。这种方案要求仪器在不需要远程服务器干涉的情况下,本身就具有独立采集数据和分析数据的能力。比如,每台仪器拥有一个JAVA虚拟机,可以通过当前的Web协议下载JAVA进程。
【关键词】 网络考试 问题 解决策略
当前,我国网络考试系统大多采用ASP、JAVA、PHP等技术来实现,以高速局域网或者因特网为依托,把考场从学校延伸到了家中、计算机房、办公室及其它任何网络所覆盖的区域。网络考试系统真正实现了随时随地的无纸化考试,能够让学生迅速获得成绩而且能够给出详细的成绩分析与试卷评估,大大减轻教师出题、组卷和改卷的工作量。然而目前,网络考试系统在抽题、组卷等方面还存在一些问题,急需进行完善。
一、网络考试系统存在的问题
1、组卷方面存在的问题。组卷是决定试卷的题量、试卷的知识点分布、试卷类型及考试时间的多少的过程。它是网络考试系统的核心部分,也是设计考试系统中最困难的部分,它是对用户要求的定量反映。目前,网络考试系统的组卷方式比较单一、组卷效率较低。一方面题量的多少、知识点的分布、考试时间等方面难以把握好,可能不符合出题人的意图;另一方面试题类型较少,只有单项选择题、多项选择题和判断题几种题型,缺少名词解释、简答等题型,主要是因为这些些题型不易实现计算机自动评分。目前有部分考试系统能够实现人工固定组卷,但这种组卷方式操作比较复杂,目前应用尚不普及。
2、抽题方面存在的问题。抽题是网络考试系统的重要环节。目前,网络考试系统大部分是随机抽题,这种方式很容易造成重复抽题问题。一方面,试题库中的某些题目可能存在重复抽取的问题,另一方面,也有可能试题库中本身就存在重复记录。前一种情况不容易避免,只依靠工作人员在抽题系统中尽量选择一个较好的抽题算法。针对后一种问题,工作人员可以在录入试题库时控制重复录入,或者在程序中进行校验重复的记录,即可解决这种问题。
3、考试过程存在的问题。考试是网络考试系统的关键和最终目的。考试过程是直接面向考生的,也是最容易出现问题的环节。网络考试系统大多是通过网络浏览器来访问其服务器,而web程序对考生行为的控制具有很大局限性。首先,在考试过程中,若网络或者电力出现问题,则极有可能造成考生的答卷不能保存,当异常解决,考生必须从头开始答题。目前,很多网络考试系统都对这一问题进行探究,并寻找解决措施。其次,在考试过程中,网络考试系统不能严格防止考生作弊,考生只需通过USB接口,或者通过局域网共享即可作弊。此外,在因特网环境下,网络考试系统还存在替考的可能。
二、完善考试系统的有效策略
1、结合需要提供多种组卷方式。首先,要完善人工固定组卷模式,保证考试内容、时间、知识点等方面的均衡性;其次,要丰富试卷题型,在选择题、填空题、判断题等基本题型之外,适当增加名词解释、简答等题型,选择题、填空题、判断题等基本题型可由程序自动评分,名词解释、简答题等则应可由人工阅卷,阅卷人应保证公平公正。试卷评分完成之后,评分系统可根据自动评分系统评分和阅卷人评分计算考生总分。从理论上讲,由于增加了人工阅卷,这种组卷方式适用于任何种类试题的考试。
2、改良抽题方式。在抽题方式上,网络系统可以为学生提供多种方式,让考生结合各自的需要进行选择。如可提供试题内容一定,试题顺序随机;试题内容固定,试题顺序固定;试题随机以及手动组卷选题的方式。前两种方式,考试题目相同,但试题则随机生成,便于教师对知识点进行考核,第三种方式试题都不相同,便于进行正式考核,第四种方式,则是由教师从题库中选择试题进行考核,能够使考试题目更加符合教师要求,解决相邻考生的试题雷同的问题。为避免随机抽题中可能出现的试题难度、知识点分配不均的问题,管理员可以给每道试题加上知识点、难度等字段,从而控制试题难度和知识点分布。
3、完善网络考试系统的考试过程。为加强对考试过程的控制,可开发考试专用客户端浏览软件,防止考试恶意关闭浏览器,要每隔五分钟保存考试答卷及当前所耗时间。为了防止考试通过USB接口或局域网作弊,可通过专门的考试客户端浏览软件操作注册表禁止USB接口,还可隐藏网上邻居和逻辑盘。在考试过程中,系统可强制以全屏方式显示考试2网页,屏蔽USB接口和局域网共享功能,从而杜绝考生通过USB接口和网络共享等方式进行作弊。为了防止在因特网环境下的替考,除了在组织考试时尽量采取集中考试统一身份核验外,对于分散的考生,可以利用网络摄像头,比如在网考的同时进行考生头像的随机拍照,由后台系统对考生照片与报名时提交的照片进行自动或人工图像匹配,这样可以起到监控作用,进而减少替考的发生。
三、结论
随着网络技术的发展,网络考试已经成为未来考试模式的发展趋势。与传统的考试模式相比,网络考试具有更高的经济型、精确性和效率性。
当前,我国网络考试系统还并不完善,在抽题、组卷、考试过程以及用户服务中还存在各种各样的问题,相关人员应进一步加强对网络考试系统的研究与开发,使网络考试系统更加完善。
参 考 文 献
关键词:神经网络系统入侵检测系统网络安全
入侵检测作为一种主动防御技术,弥补了传统安全技术的不足。其主要通过监控网络与系统的状态、用户行为以及系统的使用情况,来检测系统用户的越权使用以及入侵者利用安全缺陷对系统进行入侵的企图,并对入侵采取相应的措施。
一、入侵检测系统概述
入侵检测系统(IntrusionDetectionSystem,简称IDS)可以认为是进行入侵检测过程时所需要配置的各种软件和硬件的组合。对一个成功的入侵检测系统来讲,它不但可使系统管理员时刻了解计算机网络系统(包括程序、文件和硬件设备等)的任何变更,还能给网络安全策略的制订提供指南。更为重要的一点是,对它的管理和配置应该更简单,从而使非专业人员能非常容易地进行操作。而且,入侵检测的规模还应根据网络威胁、系统构造和安全需求的改变而改变。入侵检测系统在发现入侵后,会及时做出响应,包括切断网络连接、记录事件和报警等。
二、入侵检测系统的功能
1.检测入侵。检测入侵行为是入侵检测系统的核心功能,主要包括两个方面:一方面是对进出主机或者网络的数据进行监控,检查是否存在对系统的异常行为;另一方面是检查系统关键数据和文件的完整性,看系统是否己经遭到入侵行为。前者的作用是在入侵行为发生时及时发现,使系统免受攻击;后者一般是在系统遭到入侵时没能及时发现和阻止,攻击的行为已经发生,但可以通过攻击行为留下的痕迹了解攻击行为的一些情况,从而避免再次遭受攻击。对系统资源完整性的检查也有利于我们对攻击者进行追踪,对攻击行为进行取证。
2.抗欺骗。入侵检测系统要识别入侵者,入侵者就会想方设法逃避检测。逃避检测的方法很多,总结起来可分为误报和漏报两大类。一种使入侵检测系统误报的实现形式,是快速告普信息的产生让系统无法反应以致死机,这其实是通用的网络攻击方式一拒绝服务攻击在入侵检测系统上的体现。与误报相比,漏报更具危险性,即躲过系统的检测,使系统对某些攻击方式失效。入侵检测系统无法统一漏报和误报的矛盾,目前的入侵检测产品一般会在两者间进行折衷,并且进行调整以适应不同的应用环境。
3.记录、报警和响应。入侵检测系统在检测到攻击后,应该采取相应的措施来阻止攻击或者响应攻击。作为一种主动防御策略,它必然应该具备此功能。入侵检测系统首先应该记录攻击的基本情况,其次应该能够及时发出报警。好的入侵检测系统,不仅应该把相关数据记录在文件或数据库中,还应该提供好的报表打印功能。必要时,系统还应该采取必要的响应行为,如拒绝接受所有来自某台计算机的数据、追踪入侵行为等。
三、神经系统网络在入侵检测系统中的应用
目前计算机入侵的现状是入侵的数量日益增长、入侵个体的入侵手段和目标系统多种多样,因此要确切的描述入侵特征非常困难,入侵规则库和模式库的更新要求难以得到满足,这就要求入侵检测应该具有相当大的智能性和灵活性,这是多项人工智能技术被相继应用到入侵检测中的原因。
1.传统入侵检测中存在的问题。我们先来分析一下传统IDS存在的问题。传统IDS产品大多都是基于规则的,而这一传统的检测技术有一些难以逾越的障碍:
(1)在基于规则的入侵检测系统中,所有的规则可理解为“IF一THEN”形式,也就是说,这一规则表述的是一种严格的线性关系,缺乏灵活性和适应性,当网络数据出现信息不完整、变形失真或攻击方法变化时,这种检测方法将失效,因此引起较高的误警率和漏报率。
(2)随着攻击类型的多样化,必然导致规则库中的规则不断增多,当这些规则增加到一定程度,会引起系统检测效率的显著降低,在流量较高时,可造成丢包等现象。此外,攻击方法的不断发展,使得传统的入侵检测系统无法有效地预测和识别新的攻击方法,使系统的适应性受到限制。
(3)传统的用来描述用户行为特征的度量一般是凭感觉和经验的,这些度量是否能有效地描述用户行为很难估计。有些度量当考虑所有用户可能是无效的,但当考虑某些特别的用户时,可能又非常有用。
2.神经网络在入侵检测中的应用
作为人工智能(AD)的一个重要分支,神经网络在入侵检测领域得到了很好的应用。神经网络技术在入侵检测系统中用来构造分类器,主要用于资料特征的分析,以发现是否为一种入侵行为。如果是一种入侵行为,系统将与已知入侵行为的特征进行比较,判断是否为一种新的攻击行为,从而决定是进行丢弃还是进行存盘、报警、发送资料特征等工作。神经网络在入侵检测中的具体实现方法一般有两种:
(1)系统或模式匹配系统合并在一起
这种方法不是像以前一样在异常检测中用神经网络代替现有的统计分析部分,而是用神经网络来过滤出数据当中的可疑事件,并把这些事件转交给专家系统处理。这种结构可以通过减少专家系统的误报来提高检测系统的效用。因为神经网络将确定某一特别事件具有攻击迹象的概率,我们就可以确定一个闽值来决定事件是否转交给专家系统作进一步分析,这样一来,由于专家系统只接收可疑事件的数据,它的灵敏度就会大大增加(通常,专家系统以牺牲灵敏度来减少误报率)。这种结构对那些投资专家系统技术的机构大有好处,因为它提高了系统的效用,同时还保护了在现有IDS上的投资。
(2)网络作为一个独立的特征检测系统
在这个结构中,神经网络从网络流中接受数据,并对数据进行分析。任何被识别为带有攻击迹象的事件都将被转交给安全管理员或自动入侵应答系统来处理。这种方法在速度方面超过了以前的方法,因为它只有一个单独的分析层。另外,随着神经网络对攻击特征的学习,这种结构的效用也会不断提高,它不同于第一种方法,不会受专家系统分析能力的限制,而最终将超越专家系统基于规则的种种限制。
参考文献:
无线网络对图书馆数字资源的访问问题
公共图书馆的数字资源非常丰富,如期刊报纸数据库、电子图书、电子漫画、多媒体数据库以及地方特色数据库等等,这些数字资源很大一部分都是只能在图书馆的局域网内浏览访问的,同时这些数字资源的安全性要求非常高。公共图书馆的读者群构成非常复杂,不像高校图书馆的读者主要为学生和老师,因此,如何能让无线网络的用户既能通过无线网络浏览互联网,方便地访问图书馆内网的数字资源,又能切实保证图书馆大量数字资源的安全,这是各公共图书馆无线网络安全应主要考虑的问题。
无线网络病毒
无线网络的用户电脑主要都是读者自带的笔记本电脑和其他终端设备,不像图书馆的计算机都安装有专门的防病毒等管理软件,还有专门的人员进行系统维护。这些使用无线网络的电脑的安全情况图书馆无法保证,如果携带病毒或者黑客软件,会对图书馆的网络安全造成影响,因此无线网络也必须有一定的防病毒、防攻击的能力。
无线网络安全防护对策
1无线网络的关键硬件设备做好备份
无线网络有其区别于有线网络的特殊性,对无线网络的硬件设备,如无线控制器、无线AP等硬件设施必须做好一定数量的备份预留,出现问题及时替换,防止由于硬件设备的故障造成一定的网络瘫痪。尤其对于重要的节点,比如无线覆盖范围内包括有借阅、检索等服务的,应考虑有线网络备份,在无线网络出问题的情况下,能保证这些重要业务工作正常进行。同时,对无线设备的配置也应有备份。
2建立无线网络监控和记录机制
由于无线网络接入用户具有较大的移动性和变化性,因此,对无线网络的用户访问行为进行记录非常重要,可以在无线网络内加入无线网络控制器,对无线网络进行全面的管理,对无线用户进行严格的网络权限分配,控制无线用户的网络使用行为。对无线接入点、交换机进行实时的监控,同时对无线用户进行统一认证、监控及流量管理,记录无线用户上网日志,包括用户名、访问时间、用户IP地址、MAC地址、上网流量等信息,记录的日志定时上传到指定的服务器上备份,通过分析日志,可以发现并避免一些安全隐患,排除故障及追究相关人员责任。同时,可以在无线控制器进行相应的策略设置,对无线网络的数据包进行实时的检测,当发现有入侵时,会自动记录和显示入侵的相应信息,并对入侵做出自动保护响应。
3无线网络单独规划子网
为保证图书馆网络和数字资源的安全,无线网络须与有线网络分开,单独规划子网,将图书馆网络结构分为无线子网、有线子网、数字资源子网3部分,如图2所示。对各子网之间的访问,在核心交换机上设置访问控制列表,严格控制各子网之间的网络行为,防止无线网络用户对网络资源进行非授权访问。无线用户首先通过认证接入无线网络,然后获得授权,根据授权开始访问权限内的网络资源。
访问控制可以基于以下属性进行:源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、协议类型、用户ID、用户时长等。
4无线网络病毒防护
无线网络的病毒防护应综合运用技术手段和管理手段,要在无线网络上网须知中明确规定,无线用户电脑必须安装最新的防病毒软件,对无防病毒软件的设备禁止连入网络。同时在无线控制器上设定策略,对无线用户设备防病毒软件安装情况进行准入检查,如果不能通过检查,则禁止访问网络,对数字资源等服务器的访问设定严格的访问控制策略,确保资源安全,无线网络的管理者需要时刻具有前瞻性、主动性的眼光,提前做好预防。