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关键词:计算机网络 实训室 计算机人才 实训工作
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1003-9082 (2017) 04-0005-01
计算机网络作为一门综合学科,其理论性与实践性均处于较高层次上,这就对学校计算机网络课程提出了更高的标准[1]。为了使学生在学习环节中感受到乐趣并获得相关操作技能,计算机网络实验就成为不可缺少的环节。基于此,本文对计算机网络实验室的具体应用形式进行研究。
一、概述计算机网络实验室功能
一是网络实验的功能。能够培养与锻炼学生对问题的分析与解决能力,此时学生可以在具有一定知识储备量的基础上,将文本知识应用在网络实验中,例如grid网格技术与网络管理技术等。所以计算机网络实验室只有在具备网络实验功能,才能使实训练习效果有所保障。二是其具备普通实验室的功能。计算机网络实验室是在普通般计算机实验室的基础上构建的,网络实验功能与普通实验室功能并存,例如数据库建设的实验、编程实验等;三是多媒体教学功能。具体是将多媒体设备,投影仪等设备添置在计算机网络实验式中,使教师在传授与组建网络相关知识时更有便捷性,为实训练习提供基础性条件;四是计算机网络实验室的科研功能。基于多数现代计算机网络实验室都配备了高端设施这一实况,其不仅仅携带教学与实训的功能,还为科研工作的开展与优秀成果的获得提供优质环境,获得的科研成绩又可以作用于实训教学,推动其发展进程。
二、计算机网络实验室的具体应用
对于计算机网络技术专业的学生而言,不仅仅能够有效的处理网络调试领域的问题,同时也要掌握一些网络系统整体规划的技能,承担着对网络环境安全性维护的重要使命。以下本文从整体布线、交换机与路由器设备的有关任务、无线网络与服务器的布置等方面介绍计算机网络实验室的实训内容。
1.综合布线呈现
综合布线系统与数据系统、信息管理系统之间存在密切的关联性,并且与外界环境中的通信网络衔接在一起,正因如此其可以被视为某一建筑物的基础型通信设备[2]。在计算机网络实验室对其开展实训工作流程可以做出如下概述:首先,由老师讲解综合布线系统、网络传输介质、线槽规格和品种以及线缆的敷设有关概念,继而教师应用综合布线的工程设计技术进行当场演示;其次,教师组织学生学生要全面认识展示台上呈现的综合布线产品,例如多种型号的通信电缆与必需的安装工具等;再次,教师指导学生进行管槽安装练习,可以仿照展示的模型,规划综合布线系统的级别,在此基础上,进行综合布线中的链路安装练习以及故障测试;等实训内容;最后,对实训成果开展检验工作,在这一过程中学生对双绞线、同轴电缆与光纤等有线介质的特征与用途将会有更加深刻的认识,掌握了识别方法与应用技巧。
例如在实训课堂上,教师把将学生等分为5组,每组网络设施类型、数量等同,允许多人一起合作做实训,每组中网络设备中二层、三层交换机各2台,路由器中、高端各1台,防火墙1台,无线接入设备1台,modern池1个,有顺序的安置在综合机柜里,上述设施在不同实验中由双绞线(直通线、交叉线)、光缆组成,学生需要参照实训中的网络环境的多样性,巧妙而有规划的将其连接到相应设施的端口上,构建出符合实训教学标准的拓扑结构,落实相关章节的教学理论的实验任务。当硬件设置被科学连接以后联结,学生在实验室应用PC机上现存软件对硬件网络施以整体性调试举措,基于软件主界面上一个图标对应机柜里的某台网络设备这一实况,要达到管控或配置某一台设备的某一具体的端口或某一零部件的目标,只有轻点图标就可以实现的,从逻辑层顺延到物理层,使一个实训任务被完美的完成。在计算机网络实验室中,教师对学生操作实况有一个全局性了解,此时教师课堂管理质量与教学质量实现同步提升的目标。
2.网络交换技术的实训
将多个计算机网络或者通信网络连接在一起的技术为网络互连技术,其最大的功能在于使不同计算机网络系统之间实现信息传递互通与网络资源共享的目标。在高速网络体系中,网络互连技术就被称之为“网络交换技术”[3]。通常耳熟能详的网络交换机就是能够交换网络信息资源的设施。首先,实训教师为了确保实训课程教学质量,安排学生以小组合作的学习模式规划绘制拓扑图,继而教师对其拓扑图进行评价与纠正,学生在教师的指导下对其施以调整手段;在此基础上开展组装程序,在这一环节中学生应该重视交换机、路由器与防火墙等设施排布的规范性与合理性,同时参照实训要求添加相应的零部件,在有效的资源辅助下,使最优方案产出。
例如在《路由与交互机技术》的实训课堂上,教师以“园区网安全”为课题,组织学生对其方案进行编制,此时学生在充分了解影响园区网络运行安全性的因素基础上,在方案规划初期首先确保交换机端口的安全性,具体是借助路由器中ACL控制的实效性,在此基础上将防火墙添置上去。在这样的计算机网络实验室实训课堂上,学生对网络管理与规划,以及对路由器与交互C的配置技术有一个全面性的了解。在本次实训教学的辅助下,为学生毕业以后从事网络管理与规划、网络安装维护以及考取网络工程师认证做铺垫。
3.配置无线网络的实训
在互联网时代中,无线网络在社会各个领域中已经普及应用。所以计算机专业更应用重视对这一版块的实训教学工作,使学生经过多次操作实践以后,对无线网络的配置原理(无线网络的拓扑结构、无线路由器的设置、手机热点的设置)有一个透彻的理解,掌握与应用相关技术就不再是难题了。
4.配置网络服务
基于大多数计算机网络实验室都有服务器区域这一实况,可以对其进行有效应用,开展访问权限设置等实训练习[4]。
5.延展功能实训
例如教师为了使学生掌握“如何对注册表键值已经文件的访问 权限进行修改、删除、增加”,在实验室开展实训练习活动,指导学生完成:右键单击文件->选择【属性】->选择【安全】属性页等程序后,在Windows2000/XP/2000的协助下对NTFI文件系统访问权限进行修改,使其成为:任何人都不能访问该文件,在对权限设置过程中,学生不能忽视如下信息内容:一是该文件可以被访问的群体有哪些;二是各自访问权限的规则;三是高级别的功能,维护更多的权限选项。
6.拓展功能实训
实质上就是将计算机网络实验室与信息安全实验室两者衔接在一起,在信息安全有关设施的协助下,拓展网络实验室的功能,强化实训与现实之间的匹配度。
三、探究计算机网络实验室的运用价值
首先,在计算机网络实验室中进行实训,大幅度的优化了计算机网络课程教学质量。在实训的过程中,学生将文本知识应用到实践中,达到查缺补漏、学以致用的目标,并且在实训环节中教师也触及到高端的网络技术,了解到具有前瞻性的计算机网络技术领域的新兴科研成果,优化了自身的业务技能与职业素养,在传授知识与技术时将时展理念融入进去,使教学质量全面优化;其次,在计算机网络实验室实训过程中学生的动手操作能力得到切实的培养与提升,为其顺利毕业与就业奠定基础[5]。因为计算机网络实验室内的网络环境是对现实场景的有效模拟,所以在这一宽阔的“阵营”中,学生可以自行的搭建、规划、调度与配置网络,体会文本知识应用的,l现缺陷并及时弥补,此时其专业水平、实践能力得到大幅度提升;最后,在计算机网络实验室进行实训,有助于协助学生树立健康的人格。这主要是因为很多实训任务是以小组合作的模式完成的,在这样的实训中学生树立团队精神,在协作中取长补短,不断完善自己,实现身心的健康成长。
结束语
总之,计算机网络实验室在《计算机网络》实验课程教学中有较高的应用频率,发展前景一片光明。教师应该树立与时俱进教学理念,积极了解社会各个行业对计算机人才提出的标准。在确保学生扎实掌握文本知识的情况下,借助计算机网络实验室积极进行实训,培养学生的实践能力与专业素质,为其顺利就业奠定基础。
参考文献
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[2]胡岩松.高职计算机网络虚拟实验系统的探索与实践[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,04:243-244.
[3]陈小中.远程网络设备实训室建设研究[J/OL].科技与企业,2014(09).A
一、职业院校计算机教学的危机
1.教学内容欠“给力”,并过分低估学生的基本能力
尽管职业院校计算机教材年年翻新,但翻出十年前的教材,除了教材的开本和纸质有变化外,两者几乎如出一辙。陈旧老套的课程,基本上是在低水平上重复设置,和社会主流技术“两层皮”,严重忽视了前沿性的内容。
同时,职业院校过分低估学生的基本能力。接近成年的职业院校学生中绝大多数人早已不再使用Windows2003操作系统,也不会再对“Word”心生好奇,更不会再问怎么下载电影,如何利用搜索引擎等。他们的计算机和互联网的知识基础越来越好,好到已不需要教师“掰饽饽说馅”。而在职业院校的教材中,早已失去新鲜感的“Word”、窗口操作、文件夹操作、资源管理器操作等“扫盲”性的课程,依然百讲不厌,并占了大半的课时。也就因此,职业院校的教室也正面临着“存在危机”。
2.教学模式和教学方法,犹如太仓之粟,陈陈相因
虽然全国从上到下教学改革喊声一片,但大多数职业院校依然“新瓶装旧酒”,执行的仍是旧式学教育体制和以教师在黑板前执鞭的班级授课模式。即使学校已经使用了多媒体教学手段,但依旧是老套的“纸上谈兵”的教学模式,导致“懂的学生不听、不懂的学生听不懂”的无序教学现状,严重浪费了教学资源。
很多院校目前也注重上“微机操作”的实践课,但为了让学生避谈“粗浅”,一些教师常常选择“职称计算机考试题”式的剑走偏锋的路线,拿一些生僻的、难能一用的技巧,或者干脆将最简单的解决办法复杂化,对学生进行“填鸭式”教学。
部分院校计算机课程设置“一锅出”,化学专业、师范专业、农艺专业等,“复制”同一个教材蓝本,毫无侧重。由于各专业计算机应用有多不同,缺乏差异性、针对性的教学资源,不只对学生提升专业能力无益,也是在变相浪费学生的宝贵时间。
部分院校落后或者盲目开设新专业,由于师资的限制,信息技术课粗制滥造、教学质量低下,又使得有社会需求的新的应用技能,在学校教学中的地位相对边缘,进一步加剧了“微机课”的危机。
3.考核方式不科学,“卷面分”该淘汰的却在进化
计算机科学与其他学科一大差别就是,它更加注重学生的实践能力。高深的理论,终极目的是也要培养学生驾轻就熟的动手能力。而目前各职业院校的考核形式,严重偏离了这种初衷。许多职业院校的考核,还在以应试教育为主,还在以卷面分的形式来进行,导致许多学生出现百考不倒却不会操作的现象。
二、计算机教学改革基本思路
1.简化基础知识,开设实用课程
职业院校与综合院校的区别,简而言之就是教给学生一技之长,培养适应生产、服务第一线的熟练工种。为此,学校应大力开设真正有前途有前景的实用课程,如“计算机网络技术”、“计算机软件、”“动漫设计”、“影视后期制作”、“报纸美术设计”、“广告产品设计”等。
以目前流行的Photoshop为例,作为职业院校出来的学生,不应和综合性院校学生一样,停留在“泛知识”、“广了解”行列,而应该是一出手就可以脱颖而出的高精尖人才。深入钻研学习Photoshop后,学生进企业就应能立刻上手,成为广告、报纸等平面媒介设计的中坚力量。也只有这样,“先天不足”的职业院校学生,在激烈的社会竞争中才得以有立足之地。
2.因材施教,打破有教无类
职业院校各专业的学生个人能力参差不齐,按照专业来分班是不科学的。学生个人能力大小有别,微机操作能力并不均匀,有的早已“玩”得炉火纯青,但有的却是一窍不通。能力结构也有差异,有的长于操作,有的善于分析等等。因此,职业院校应因学生个体差异“合并同类项”,然后分班对待。只有这样的分班才是最合理的。
对不同专业的学生,教学思路也应有所倾向。如对师范专业的学生,应加强他们在多媒体方面教学资源的投入;对财务专业的学生,应在他们的报表方面加以倾斜;对计算机本专业的学生,应主要讲授计算机的编程技巧与方法、计算机维修等内容。
对不同性别的学生,在教学上也应加以注意。男生从事软件编程、维修的能力比女生要强,而女生从事图形设计、办公软件的能力比男生高。
职业院校应根据后两种差异开设“兴趣班”,为不同专业、性别的学生“培元固本”。
3.以社会需求为课堂,培养“订单式”人才
在计算机的教学中,职业院校不应处于被动地位,闭门造车,与社会企业脱节,从而造成学生就业难,即使就业也很难受企业欢迎的局面。
在当前的经济环境下,职业院校必须让学生走出去,走近社会和接触企业, 并专门开办企业需求培训班,让每一个学生都明确自身定位和发展方向。最终达成企业需求和院校培养“两厢情愿”的目标。此外,职业院校也应在计算机教学方法上锐意创新。如减少填鸭式的大众化的泛泛教学,把实际生产中的一些相应技术项目引入到课堂教学中,学生将受益无穷,对解除“微机课”的危机也大有裨益。
关键词:网络电视;P2P;流媒体
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)21-30412-03
Study on the IPTV Based on the P2P Technology
XU Yue-fei
(College of Computer Science & Technology,Wuhan University of Technology,Wuhan 430063,China)
Abstract:By analyzing the situation and respective characteristics of P2P technology & IPTV technology, We researched the appliance of IPTV based on the P2P mode, at the mean while, foresaw the developments & prospects in the new mode.
Key words:IPTV(Internet Protocol Television);P2P(peer-to-peer);Streaming media
1 引言
随着计算机网络技术的迅猛发展,在网络上传输音频和视频也渐渐成为一种趋势。用户不在满足于单一被动的传统媒体娱乐方式(如电视机、收音机等),需要的是极强互动性的媒体娱乐方式。IPTV即互联网协议电视,简称网络电视。它利用宽带有线电视网的基础设施,以电脑为主要中断设备,在IP网络上传输电视节目、视频图像和数据等,并提供服务质量/服务感受(QoS/QoE)保证、安全、交互性和可靠性的可管理的多媒体业务。
目前我国的IPTV系统采用C/S模式提供单播和点播业务,但受到目前网络质量和服务器能力的限制,当面临超大用户量服务时一直是个瓶颈问题,P2P技术超越传统的client/server模式,大大消减了服务器在网络传输过程中的地位和作用,充分利用网络中的空闲资源,在共享、协同工作、网络存储方面取得了良好的应用。把P2P技术和传统流媒体相结合,充分发挥众多客户机的作用,Internet上众多用户可以直接进行信息交换,缓和了服务器的负担和网络带宽的占用率,具有很好的应用前景。
2 P2P技术
2.1 P2P的概念
P2P是peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”,“同事”和“伙伴”等意义。这样一来,P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等联网。目前人们认为其在加强网络上人的交流、文件交换、分布计算等方面大有前途。P2P网络起源于最初的联网通信方式,是一种较古老的技术,如产生于1979年的USENET及1984年的FidoNet都是基于P2P技术的网络,但是目前P2P已经被赋予了新的含义,是旧技术新的应用模式。
在P2P网络中,client和server的概念消失了,取而代之的是Servents(server + clients)。最早的P2P应用是在网络资源共享方面,Napster是最早的商业P2P软件。由于P2P技术所具有的特点,它在文件交换、对等计算、协同工作、即时通信、搜索引擎、网络游戏、基于Internet的文件存储系统、尤其在流媒体传输方面的应用越来越受到重视。
2.2 P2P技术的特点
1)非集中式。网络中的资源和服务分散在所有的节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点间进行,避免可能的瓶颈。
2)可扩展性。在P2P网络中,随着用户的加入,不仅服务的需求增加了,系统整体的资源和服务能力也在同步地扩充,始终能较容易地满足用户的需求。理论上,整个体系是全分布的,不存在瓶颈。
3)健壮性。P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务器是分散在各个节点之间进行的,部分节点或网络遭到破坏对其他部分的影响较小。P2P网络一般在部分节点失效时能够自动调整整体拓扑,保持其他节点的连通性。P2P网络通常都是以自组织的方式建立起来的,允许节点自由地加入和离开。P2P网络还能够根据网络带宽、节点数、负载等变化不断地做自适应调整。
4)高性能/价格比。性能优势是P2P被广泛关注的一个重要原因。采用P2P架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通节点,将计算任务或存储资料分布在所有节点上。利用其中的闲置的计算能力和存储空间,达到高性能计算和海量存储的目的。通过利用网络中大量空闲资源,可以用更低的成本提供的计算能力和存储能力。
5)隐私保护。在P2P网络中,由于信息的传输分散在各个节点之间进行而不需要经过集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄露的可能性大大缩小。
6)负载均衡。P2P网络环境下由于每个节点既是服务器又是客户机,减少了对传统C/S结构服务器计算能力、存储能力的要求,同时因为资源分布在多个节点,更好地实现整个网络的负载均衡。
2.3 P2P的结构模式
P2P技术有三种结构模式:中心目录型、洪泛请求型和文档路由模式。
中心目录型:目录服务器集中存放对等节点的地址信息和所保存数据的相关元数据,这种集中的目录服务器可以对请求数据进行快速查找并能够返回最合适的一个或多个目的节点。
洪泛请求法:又称为全分布非结构化网络,网络中不存在任何中央服务器,对等节点从不主动共享信息。在重叠网络(overlay)采用了随机图的组织方式,节点度数服从“Power-law”规律,从而能够较快发现目的节点,面对网络的动态变化体现了较好的容错能力,因此具有较好的可用性,同时可以支持复杂查询。
文档路由模式:又称为完全分布式结构化拓扑网络系统的每个对等节点都被赋予了随机的ID值,并且拥有一定数目的其他对等节点ID值,的新文件根据内容和名称采用哈希算法为其生成一个文件ID值。
这些是基本结构模型,这些结构模型还可以混合使用产生新的模型,如半分布式结构,选择性能较高(处理、存储、带宽等方面性能)的节点作为超级节点。半分布式结构也是一个层次式结构,超级节点之间构成一个高速转发层,超级节点和所负责的普通节点构成若干层次(其拓扑图如图1所示)。
3 网络电视
3.1 IPTV概述
IPTV全称是“Internet Protocol Television”,直译为中文即“互联网协议电视”,简称IPTV。IPTV作为一种利用宽带网络,集互联网、多媒体、通信等技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的新技术。
IPTV是利用宽带网络作为基础设施,以家用电视或个人电脑作为主要显示终端,利用一系列互联网协议承载和传输经过编码压缩的多媒体数字信号,为家庭用户提供包括电视节目在内的多种交互式数字多媒体服务以及增值业务服务的崭新的宽带业务应用平台。
3.2 IPTV网络结构
IPTV网络包括四个主要部分(如图2所示):视频预处理、核心网络、接入层网络和家庭网络。
视频预处理阶段负责采集所有的视频,包括直播电视节目和点播电视节目。通常在这个阶段通过卫星和光纤摄取图像和视频信息,同时这个阶段还负责把视频流编码成MPEG-2,MPEG-4或者H.264格式。信息内容被分解成众多的IP数据报在核心网络层通过IP多播或者IP单播方式传输。
核心网络把编码好的视频流在各自的组中排列好,核心网络层是唯一的服务提供者,通常包括众多商家提供的设备。IPTV传输和其他非实时数据传输相隔离以保证高水平的服务质量需求。
接入层网络,就是通常所说的“最后一英里”网络。它包括宽带远程接入服务,负责用户政策管理,像认证、订阅等等。另外远程宽带接入服务通过异步传输模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)或以太网提供用户点对点(PPP,Point-to-point)或IP会话。
家庭网络,即最后一个环节,在用户家里提供分发传输数据的功能,家庭网络集数据、音频和视频的分发于一体。通常一个典型的家庭网络包括2~3台电视机或是计算机终端。
3.3 IPTV业务特点
IPTV可以提供基于宽带的丰富多彩的业务应用,归纳起来,IPTV的业务特征主要有如下几点:
1)互动性和按需观看
由于IPTV业务是基于宽带IP网的,IPTV先天就具有了交互性优势,让用户可以有多种选择,彻底改变了传统电视单向传播的特点。视频节目的内容本身没有因为互动而受到影响,用户只能控制播放时间及进度;节目的剧情在播放中收到互动影响,用户可以决定剧情的发展;互动的形式是用户不仅与节目互动,而且能够与网站及其他用户进行互动。
2)能够提供更优质的视听效果
IPTV继承了传统模拟电视形象直观和生动的特点,并能输出比模拟电视更优质的图像和声音效果,因为IPTV从节目采集、录制、播出到发射、接受全部采用的是数字编码技术。
3)可扩展的多种增值服务
因为基于宽带IP网,IPTV的技术发展和业务应用都借助并依赖于互联网的信息资源和技术支撑。IPTV平台可以搭载的很多服务内容是传统电视台所无法承载的。
4)实现电视、通信和互联网三个领域融合
由于IPTV的技术传输遵循TCP/IP协议,用户端可以是PC也可以是“电视机+IP机顶盒”,这决定了IPTV能够非常容易地将多种数字节目整合在一起,充分体现IPTV在未来竞争中的优势。
4 基于对等网络(P2P)的IPTV
IPTV有多种设计模式,但是这些模式在内容来源上受到限制,无法真正成为一个服务平台。P2P技术能够较好地解决这个问题,将P2P技术引入到IPTV中,使资源得到充分利用、流量模式更加合理,以及中心服务器压力降低,同时,也充分利用参与到这个系统中的用户计算资源和存储资源。另外,可以丰富IPTV服务的节目源,无论是运营商,还是内容提供商,甚至是个人都是对等的,都可以在基于P2P技术的IPTV服务系统中提供内容,从而极大的丰富内容。
由于实现条件的限制,我们采用混合结构,使用总是在线的索引节点和超级节点来实现信息的汇聚,以便资源查找定位,Peer的加入、离开或是异常都需要加以控制。
在混合结构P2P IPTV设计中,Peer加入时,首先向中心服务器发送加入信息,Peer发送的信息报有两种类型,一种是带有节目资源信息的加入信息报,一种是不带节目资源信息的加入信息报。在处理带有加入信息报时,中心种子服务器需要记录Peer的地址、服务端口、资源信息等。当Peer加入后,需要在Peer和中心种子服务器之间发送消息,以表明Peer在线,当一段时间间隔没有收到消息时,认为Peer已经离开。当一个Peer希望获得IPTV服务时,首先向中心种子服务器获取IPTV影视节目种子,中心种子服务器根据种子查找具有该内容的或是正在服务的部分内容的Peer集合,分布向各个Peer建立连接,请求IPTV服务。
Peer的离开,同样需要向中心种子服务器发送离开消息,中心种子服务器收到离开消息后,将该Peer和其提供的内容服务信息从该数据库中删除或标注为离线。当Peer不正常离开时,中心种子服务器在一定时间间隔内没有收到Peer的消息,将其设置为超时离线,无法提供服务。
当IPTV终端功能比较强大,响应功能易于实现时,可以将IPTV终端Peer化,与其他节点一起形成一个完全分布式
的P2P系统。
5 结论
随着网络技术的飞快发展,IPTV在不久的将来必将得到广泛的应用。基于P2P模式设计的IPTV是一种发展趋势,越来越多的科研单位和商业公司都在研究P2P技术。以后在研究P2P技术的同时,有效的公关网络带宽限制、互联网信息安全问题也是至关重要的,使IPTV技术能够得到长足的发展。
参考文献:
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关键词:虚拟现实;虚拟实验;远程教育
中图分类号:G727 文献标志码:A 文章编号:1009―4156(2011)06―079―04
一、引言
计算机应用技术、多媒体技术和网络技术的不断成熟与进步,促进了现代远程教育快速发展,但目前现代远程教育仍处于探索阶段。虽然在教育教学过程中不断实践、探讨,取得了不小的成绩,但问题也不断出现,特别是远程教育中的实验操作问题影响了远程教育的质量。随着远程教育实践活动的不断深入发展,如何在网络环境下建立为远程学习者提供交互、沉浸的虚拟实验教学环境成为远程教育关注的热点。
二、虚拟实验及其意义
(一)虚拟实验简介
科学实验一般分为真实实验和虚拟实验,按照我们一般意义上的理解,虚拟实验是相对于真实实验而存在的,两者的主要差别在于实验过程当中所接触的对象是否真实。对于虚拟实验的认识,也是各有千秋,不同领域的人对它有着不尽相同的认识。总体来讲,虚拟实验是采用通信技术、网络技术以及传感技术等多种技术,提供给使用者逼真的虚拟实验环境和等同于真实实验功能的系统,为研究和创新活动提供协作操作和实验的电子平台。它不仅包含虚拟的物体,而且应当具备各种音视频资料和文字资料以及使用帮助等信息,以便于用户使用虚拟实验系统,提高实验效率。
(二)虚拟实验发展概况
虚拟实验技术起源于20世纪末,是依托“虚拟现实”(Virtual Reality)技术而产生和发展的一种实验模式。当时国内外一些远程教育机构曾采用过各种方法来解决实验的近距离性与教学手段的远距离性的矛盾,在进行的各种方法中,有的仅适合少数或简单实验的情况,有的由于与理论教学不相衔接而导致效果不佳。直到20世纪90年代崛起的虚拟实验才给远程实验教学带来了希望,它可使实验教学完全远程化,从根本上解决目前的实验教学与远程教育模式不相适应的状况。虚拟实验室概念的提出至今仅十余年,但由于因其广阔的应用前景。各国均在大力开发,已经取得了一些进展。目前,虚拟实验室的建设在发达国家已经相当普及,越来越多的院校和科研机构正投身于虚拟实验网络的工作中来。与西方发达国家比较,国内在虚拟实验方面开展的工作虽然还有所欠缺,但近年来得到了重视,一些院校与科研机构也开发了一些比较成熟的虚拟实验室。
(三)虚拟实验在远程教育中的意义
实验教学是远程教育教学过程的一个重要组成部分。对于实践性的学科而言,实验是获取知识、培养观察推理能力、提高实践技能的必要环节。因此,将虚拟实验教学应用到远程教育中,对优化现代远程教育教学过程,完善远程教育教学理论,充分发挥远程教育的优势,都具有重大的意义。
1 突破时空限制
只要有网络和计算机,学生可以随时随地进行实验,调动学生学习积极性、提高教学效果。
2 提高远程教学效果
虚拟实验教学为远程学生提供自主的、灵活的、可交互的实验环境与丰富的网络学习资源。作为学习主体,远程学习者可随时随地通过互联网进行实验,充分发挥学习者的主动性与积极性,有效实现了理论教学与实践教学的紧密结合,提高远程教学效果。
3 完善远程教育理论,拓展远程教育的发展空间,充分发挥远程教育的优势
目前,现代远程教育仍处于“摸着石头过河”的初探阶段。虽然在教学过程中经过不断实践和探讨取得了不小的成绩,但问题也不断出现。由于条件的限制,远程教育从专业设置上大多回避实验教学,只开设文史、外语等实验设备需求少的专业,而对于实践性强的理工科类专业则退而避之,这种现象成了制约现代远程教育发展的一个瓶颈。毫无疑问,开展网上实验教学已成为远程教学的必然,虚拟实验便是一种支持远程实验学习的教学系统,它利用多种新技术创建虚拟实验场景和设备,提供给学生仿真的、交互的、自主的实验学习环境,拓展了远程教育的思路,为远程教育提供良好的愿景。
4 学生可以“操作”最先进的实验器材
只要实物建模足够逼真和交互性足够强,学生就能够沉浸其中并对实验进行“操作”,提高他们的实验兴趣,并且这种实验的成本较低。
三、虚拟实验在远程教育中的必要性与可行性分析
(一)虚拟实验在远程教育中的必要性
1 虚拟实验教学是远程教育理念的需要
以网络教学为特征的现代远程教育是一种全新的教育理念。它不受时间、空间、对象的制约,强调以学习者为中心,以自主学习、个性化学习为主,进行实时或非实时的交互性教学。在远程教育系统中,远程学习是远程教育的核心,远程教学为远程学习提供资源和服务。作为远程教学的重要环节,虚拟实验教学可以本着“以学生为主体,教师为主导”的远程教育基本思想,为学生提供自主、交互的学习环境,学生可以在任何时候任何地方选择进入实验,让他们运用基本的理论知识亲自实践、自我评价,充分体现学生在远程实验教学中的主体作用。
2 虚拟实验教学是现代远程教育深入发展的需要
虚拟实验教学虽不是现代远程教育的产物,但它是远程教学的重要组成部分,而且远程教育要进一步发展,虚拟实验教学的有效实施就越发显得必要,因为虚拟实验为远程学习者提供有力的实验保障,可以促进现代远程教育的协调发展。
3 改变远程教育中学生参与实验受到限制的状况
目前,远程教育理论课程的教学已经相当成熟,参加远程学习的学生可以通过下载教学课件、教学录像、教学资料等形式进行远程学习,但由于学习形式和时空的限制,对于那些操作性比较强的知识,学生不能够身临其境地进行试验操作,即使有的远程教育机构会提供集中的一段时间让学生进行实验,但是时间一般都有限,只能是杯水车薪,而且由于远程教育中的学生时间不是很充裕,他们对这些实验的参与度不高。在网络上创建虚拟实验室,使远程教育中的学生能够足不出户地在网上自己动手操作实验,能够大量节省他们的学习时间,并且获得现场操作的临场感和直观的经验感受。
(二)虚拟实验在远程教育中的可行性
1 良好开发工具为虚拟实验提供优良的条件
早期的虚拟实验由于条件的限制,往往一个简单虚拟实验开发会花费研究人员大量的心血,而且这些虚拟实验还不能达到预想中的效果。随着虚拟
实验开发工具的日益简单化、智能化、人性化以及多功能化,进行复杂虚拟实验的开发不再是一件可望而不可即的事情,虚拟实验系统也越来越具有交互性和沉浸性,相信随着计算机技术的日益发展,将会出现更多、更好、更实用的虚拟实验开发工具。
2 计算机网络技术与硬件的发展是虚拟实验教学有力的保障
虚拟实验最大的特点就是交互性、沉浸性、想象性,但以往的远程教育因为网络带宽窄,数据传送速度慢,难以满足虚拟实验最基本的要求,这制约了虚拟实验在远程教育中的发展。但近些年由于网络设备的改进,网络传输速度得到了很大的提升,为虚拟实验在网上流畅运行创造了有利的条件,随着计算机硬件技术的高速发展,用高性能的处理器来处理复杂的三维图像将更加得心应手,能够带给用户全新的感受和体验,同时虚拟实验配套设备的发展让虚拟实验的沉浸性得到更加极致的发挥,使用者在虚拟实验环境中身临其境的感觉将会更加强烈。
3 Web技术、虚拟现实等技术日新月异的发展为远程虚拟实验提供有力的技术支持
Web技术主要借助于Java语言,结合HTML、CSS、JSP、Java Script等来实现虚拟实验。虚拟现实技术借助计算机构建一个虚拟的实验场景,通过刺激多种感官,使人沉浸于其中,同时与这个逼真的环境进行交互。
4 数据库技术的不断完善为虚拟实验教学提供强大的数据支撑
一个功能强大的虚拟实验教学系统包括学生信息数据、实验知识数据、实验对象资料库,实验过程参数库等庞大的数据体系,需要健壮的数据库支持。目前,数据库种类繁多,其中,大中型的数据库系统如oracle、SQL Sever、Sybase和DBZ等,它们各具特色,可以满足不同的需求,因此。数据库建设也不再是难题。
5 前人的经验给我们启发,为顺利建立虚拟实验创造了条件
虚拟实验概念的提出至今仅二十余年,但由于其发展迅速,前景广阔,各国均在大力开发,已经取得了一些进展。目前,虚拟实验室的建设在发达国家已经相当普及,国外的一些大学和科研机构已组建了自己的远程虚拟实验室。近几年,我国对虚拟实验的建设也非常重视,一些院校与科研机构也开发了一些比较成熟的虚拟实验室。这些都为优质虚拟实验的建立创造了良好的条件。
四、远程教育中虚拟实验系统的建构
虚拟实验开发出来应当具有教育意义,不能花费了大量的时间而实际应用性不强,因此,在开发虚拟实验之前,一定要做好规划,了解学生学习状况,遵循学生的认知规律。只有前期工作做好了,才能按部就班地进行虚拟实验的开发,否则一切都前功尽弃。
(一)设计原则
1 界面友好原则
虚拟实验系统除了具备强大的实用功能,还应当尽可能地为学生们提供一个轻松、愉快、感觉良好的操作环境,让学生们乐意在虚拟的世界中漫游、学习知识,达到良好的学习效果。
2 良好的导航功能
目前,有许多虚拟实验系统虽然花了很大的工夫,但效果不是很明显,并不是因为实验的功能不齐全,而是因为在虚拟实验的设计上有所欠缺,学习者在进行虚拟实验的过程当中容易迷失方向,导致丧失实验兴趣。因此,一个好的虚拟实验系统应该具备精确的导航功能,能够让实验者很快找到想要的东西,随时随地都能够知道自己所处的位置,随时随地能够回到想要的地方,不至于在虚拟世界中迷航。
3 最佳反馈效果原则
虚拟实验的反馈直接影响到学生的接受和理解,如果虚拟实验能在积极的人机交互活动中真正达到因人而异的教学,那么它决不能只简单地告诉学生是或不是,而要说明原因,提出建议。良好的反馈可以鼓励学生的学习积极性,增强学生自信心,纠正学生错误和巩固所学的知识和技能,还可以鼓励学生去“发现”某种规律。糟糕的反馈可能增加学生焦虑,使学生感到枯燥无味,甚至引起学生对某些概念的误解。因此,我们要高度重视虚拟实验反馈的设计。
4 以实为本,虚实结合
虚拟实验是实验教学的辅助手段,决不能取代实际实验操作。对于那些不适合做成虚拟实验的实验,比如,Flash、Photoshop等基于软件操作的实验课程,不宜用三维虚拟实验的形式,对于此类实验在三维虚拟实验中应该大胆放弃,不能舍本逐末。
(二)设计方案
虚拟实验系统的主要设计方案是搭建一个虚拟实验平台,对于这个实验平台,能够根据实际情况方便地进行增加、删除和管理实验子模块的功能等。
1 系统结构图
远程教育中的虚拟实验系统结构如图1所示:
通过Internet用户可以访问Web服务器,分布在不同地域的实验者通过本地电脑访问虚拟世界,实现异地实验或者协作实验并获取实验结果。通过Web浏览器,实验者可以实时观察和浏览实验现象,修改实验参数,借助虚拟仪器和虚拟外设组建各种实验和实验操作。数据库当中存储了用户信息、实验仪器以及与虚拟实验相关的各种实验数据。另外,由于浏览器和插件是本地平台提供的,从而实现了和硬件平台的无关性。
2 虚拟实验功能模块图
虚拟实验功能模块由若干子功能模块组成,协作完成虚拟实验系统的管理和功能实现,其功能模块如图2所示:
虚拟实验的功能模块包括四个方面:管理模块、实验模块、结果评价模块和交流讨论模块,虚拟实验教学体系以学生的实验教学为核心,学生能进行实验并获得实验帮助与支持、能与师生相互交流沟通,教师与管理员能对系统、教学、安全等按权限管理。
(1)管理模块
包括系统管理、用户管理、实验项目管理与实验仪器管理,其中,系统管理实现虚拟实验室软、硬件系统的资源管理,如系统硬件的配置、实验室虚拟元件及设备属性的设置、系统使用状况统计等。用户管理则对使用系统数据库的用户进行权限管理,从高至低依次为管理员、教师、学生三级,管理员能对虚拟实验的系统数据进行全局管理,维护系统安全性与数据完整性,教师能添加、删除与管理学生信息,而学生默认的权限是能进入各个子系统,但不能修改系统内容,对实验室数据库只能读不能写。实验项目管理主要包括试验项目的增加、删除与内容更新等。实验仪器的管理则是对虚拟实验中的虚拟仪器进行添加、更新等操作。
(2)实验模块
实验模块是实验教学的重要模块,由实验列表、知识库、实验展示、指导与思考等于模块组成。其中,实验列表子模块包括实验内容、实验目的、实验介绍、实验操作要领以及自主实验等,让学生在了解实验的基础上进行虚拟实验的操作,其中,自主实验是虚拟实验教学系统的核心。知识库为师生提供相关实验科目的扩展知识,如有关实验的简史、名著、名人、优秀站点等,拓宽学生视野,增长学生见识。实验展示为学生提供正确的实验操作步骤,可以是视频或者动画等形式的,让学生知道自己操作是否
正确。指导与思考针对学生常见的问题提供解答,并提出各种思考题,培养学生的创造性思维。
(3)结果评价模块
结果评价模块包括实验提交、实验评阅以及教师答疑子模块。学习者可以将实验的过程和结果保存下来并提交到网上,教师对这些过程和结果进行评阅,对学生的学习效果进行评价,教师根据这些评阅结果指导学生学习,帮助学生安排实验计划,选择实验层次。对于学生在实验过程中的疑问,老师给予解答。
(4)交流讨论模块
交流讨论模块是虚拟实验教学的基本功能模块,包括师生交流和生生交流,为师生提供一个共同探讨实验问题、技术问题的空间,将学生带进一个相互独立又相互影响的通信实体中,学生之间、师生之间可以进行“零距离”的交流,在交流中学习,同时在交流过程中教师也能了解学生的学习状况,把握教学进度。
五、结束语
基于虚拟现实技术的远程教育是现代教育发展的主要方向之一。随着虚拟现实技术的不断发展和完善、网络技术的不断进步以及硬件设备价格的不断降低,我们相信,虚拟现实技术作为一个新型的远程教育媒体,以其自身强大的教学优势和潜力,将会逐渐受到远程教育工作者的重视和青睐,最终在远程教育领域广泛应用并发挥其重要作用。
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关键词:供电企业 市场营销组合战略
0 引言
目前,电力市场不断深化改革,在市场供求方面的“卖方市场”已向“买方市场”发生转变,对于电能的产品及服务的质量,消费者提出了更加严格的要求,但就目前的情况来看,供电企业对于现代市场电能营销的能力还有待加强,在电力市场营销活动中无法准确定位,没有一套完善的营销策略。所以,明确供电企业的市场营销状况,并制定有效的营销战略,是供电企业开展电力营销活动的重中之重。
1 创新战略
1.1 观念创新。在营销理念方面,注重“两个转变”:第一,转变思想观念,坚持以市场需求为导向,实现效益的最大化。积极参与市场竞争,在竞争中不断扩大电力销售市场;正确看待供求关系,调整营销策略,重点解决用电卡脖子问题和缺电的问题;树立全心全意为客户服务的观念,满足客户用电需求。第二,转变以计划用电为主的营销理念,逐步形成以电力营销为主的营销模式。在营销理念上,供电企业员工应该转变以往的计划用电管理模式,逐步采用市场化的营销模式,企业也要改变以往生产管理为主的管理模式,逐步确立以市场为导向的营销模式。总之,一切围绕市场转,全心全意服务于客户。
1.2 市场创新。在当前的市场经济条件下,电力企业要适应不断变化的市场需求,开拓电力营销市场,必须把握以下要点:
1.2.1 采取让利促销的经营策略,掌握高耗能大中型企业的生产经营特点,对诚信度较高的企业推行降低电价等优惠政策,以拓展电力营销市场。
1.2.2 企业的发展始终将市场作为导向,在城乡的配电线路中实行开放供电,不限制电量供应。同时制定鼓励措施,在供电低谷时期说服高负荷用电客户实行满负荷运作,尽量将电能为市场所用。
1.2.3 在三产、农村和城乡中也存在市场前景广阔、具有发展潜力的大市场,电力部门应该尝试开拓这一部分的市场。
1.2.4 尽量避免频繁的停电检修,推行零点检修作业,在检修中确保电量供应。
1.3 组织创新。电力企业要寻求发展以及各项机制的创新,就必须坚持营销组织创新的重要前提。供电企业必须以市场为导向,按照市场营销规律建立一套新的市场营销体系,做好营销策划工作,努力开拓电力市场,积极研发新的技术和产品,进行需求预测及管理,完善合同管理、公共关系及形象设计、电力营销、客户服务等管理制度等。
1.4 技术创新。第一,努力寻求科学技术和市场营销的有机结合,提倡用计算机网络技术控制电力市场营销的全过程,积极研发体现供电企业自身特色、与市场需求相符的电力营销软件,实现营销流程的网络化管理。第二,以供电企业目前的营业管理信息系统为基础,严格管理营销环节电子化业务流程。第三,组建一个全方位、多层次的网络服务系统,推行网络电子付费,增加交费途径。第四,电力营业场所还应积极以电代柴、以电代气和以电代油的新型电气产品,积极引导电力消费,扩大电力应用的范围,优化电能结构及资源配置。
2 重点突破战略
从战略角度对于今后的营销活动做出分析,供电企业应该重点解决以下两个问题:
2.1 对于电力建设来讲,农网的改造、主网的建设以及配网结构的优化才是工作重点,这是开拓电力营销市场的一个带有前瞻性、全局性的长远战略目标。
2.2 坚持推行台线绩效考核,把电费回收及台线考核工作视为衡量营销绩效的重要工作来抓。
3 一体化战略
3.1 党政工团齐抓共管。我们开展企业活动始终以不断满足市场营销的需求为目的。党政工团除一些特殊活动外,进行的各项工作都必须坚持以营销为核心、以效益为中心的基本原则。
3.2 内部机构营销协调。在电力企业中,各部门利益必须服从企业营销的整体利益。同时,各部门还要努力转变思维方式,试着站在客户的立场客观的处理问题。部门之间还应加强沟通和协作,以满足企业营销活动的需要。
3.3 城乡市场同步开拓。电力市场中长期存在重城市用电,轻农村用电;重工业用电,轻农业用电的不平衡的发展状态,其直接导致电力市场不健全发育。因此,必须转变观念,同步发展城乡市场,确保电力市场健康、稳定的发展。
4 优质服务战略
4.1 提高服务水平――提供便捷高效的服务。在客户服务方面,要创新服务理念,适当增加服务项目,为客户提供多种用电方式及付费途径,以供客户自由选择,提升服务水平。
4.2 注重服务时效――提供快捷的服务。提供全员、全天候、全过程的快捷服务,推行首问负责制,主动为客户排忧解难,尽量简化办事流程,为客户节省时间,确保及时供应高质量电能。
4.3 增加服务项目――提供主动、优惠服务。改变以往“人求于我”、“坐等上门”的工作态度,主动服务于客户,开设“示范窗口”提供优质服务,以点带面,逐步推广优质服务。同时,在主动服务的前提下,最大限度地推行惠及电力企业与客户的服务项目。
4.4 拓宽服务领域――提供有偿增值服务。调查表明,很多孤寡老人和妇女儿童都不懂电,还有部分居民因繁忙的公务不主动了解用电常识,日常生活中也缺少提供上门服务的正规的服务组织。此时实行的用电增值服务项目有效解决了这一问题,保证居民用上了满意电、安全电、放心电、和谐电、便捷电。一方面使客户与电力企业实现了双赢,同时也是“优质服务进万家”的具体体现。
5 人才战略
5.1 合理安排营销负责人。企业任用的营销负责人必须具有较强的专业水准和业务能力,且品行端正,有一定的文化素养。聘用善于经营管理、熟悉计算机和财会专业知识、懂法的人作为营销单位及相关部门的领导。营销负责人必须具备敏锐的市场洞察力,熟悉电力市场的供求关系,以客户利益为出发点,最大限度的增加营销效益。
5.2 优化配置营销人员。企业在市场营销阶段一定要搞好人力资源建设,使营销人员的业务水平、思想观念及职业道德水准都能有所提高。同时,电力营销一线员工必须具备一定的文化素养,始终保持敏捷的思维,责任心要强,这样有助于合理安排营销人员。
5.3 提高供电营销岗位人员的待遇。适当增加薪资待遇,吸引更多的营销人才参与企业营销活动中来,组建一支新型的电力营销团队,以拓展业务范围,满足不断变化的市场需求,确保供电企业健康稳定的运行。
5.4 加强营销人员的培训工作。为培养营销人员过硬的业务素质及营销能力,应该定期在营销人员中开展必要岗位培训,使其充分理解市场营销、财会、用电等法律法规,再进行一定的营销职业道德教育,以增加营销人员对业务知识的积累,从而进一步满足供电市场营销工作发展的要求。
5.5 实施营销人才流动及轮岗制度。增加营销人才选拔任用的方法,采用适当的招聘的方式公开招聘,以促进人才交流,合理配置营销人员,妥善看待政体调,合理安排营销人员工作岗位的布局,促进电力营销市场的发展。