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大学校园网络建设方案

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大学校园网络建设方案

大学校园网络建设方案范文第1篇

【关键词】开放 大学 数字化校园

关于大学数字化校园建设,我国教育部早在2012年的《教育信息化十年发展规划》中就已经明确提出,深化校园网络改革,整合现有资源,建立更加先进、高效、实用的大学数字化校园教学、管理系统。其中,开放大学数字化校园建设是普及高等教育的重要内容,基于远程教育、在线教学等课程,在数字化校园建设过程中,开放大学应当制定更加长远的规划。

1 我国校园网建设现状

由于网络技术进入我国时间较晚,校园网的建设适于上世纪末,传统电视大学系统进行了彻底的数字化改革,这就是我国校园网的前身。在此基础上,各地区大学校园的实际情况,加强以互联网技术为核心的校园网体系建设,实现了大学教学、管理的信息化、网络化,为开放大学数字化校园建设的进一步发展奠定了良好的基础。然而,尽管当前校园网的建设已经取得了一定的成绩,但是,受传统校园网建设理念的影响,依然面临诸多问题。

1.1 信息共享程度较低

在校园网的世纪应用中发现,在大学校园的不同部门之间,存在明显的信息沟通障碍,导致信息的失准、失时。例如,在校园财务、招生部门之间,如果学生报名、缴费等信息无法及时、准确的进行传递,那么,将会导致财务部门的统计结果出现收支偏差。

1.2 校园网工作效率偏低

在校园的使用过程中,各部门之间存在明显的协同问题,对于实际问题的处理,各部门均以“管理者”的身份自居,在校园网的建设过程中,相关缺乏服务功能的设置,导致涉及校园网的工作无法有效开展。例如,在学生报名信息统计方面,各种报表的填写均由学生完成,并且,部门之间的统计结果互不共享,导致学生需要重复填写多种表格,校园网的效能无法得到发挥,工作效率大大降低。

2 大学数字化校园的需求分析

随着时代的进步,互联网成为人们生活中不可缺少的重要组成部分,建设大学数字化校园已经成为必然趋势,关于大学数字化校园的建设需求主要集中在以下几个方面。

2.1 建立“一站式”服务体系

在传统校园网建设过程中,重管理、轻服务的理念严重制约了校园网的发展,导致校园网停留在“技术本位”层面,应用体验较差。为此,大学师生对能够提供“一站式”服务的数字化校园系统有着迫切需求,大学师生可以通过数字化校园平台,完成日常学习、生活等相关内容。

2.2 大学数字化校园建设标准化

当前,大学数字化校园建设缺乏统一的技术标准,这对未来校园网之间的资源的共享造成了障碍,并且,基于数字化校园建设标准的不同,在系统维护方面需要制定不同的维护方案,不仅增加了维护难度,也提高了校园网的成本支出。为此,制定统一的数字化校园建设标准,有利于数字化校园更好的发展。

2.3 数字化校园网的开放性需求

由于应用技术上的差异性,导致数字化校园网的系统开发与维护模式无法高度统一,在系统更新方面存在一定困难,不同业务板块之间因接口协议的不同导致信息共享无法实现,以至于在校园教育、管理方面存在重复性劳动的问题。为提高效率,大学师生均要求增加数字化校园网的开放性,在保证网络安全的前提下,实现校园网内部业务板块之间的数据共享,在此基础上,依托数字化校园网建设标准的统一性、规范性,实现不同大学数字化校园网间的相互开放。

3 开放大学数字化校园的设计思路与原则

根据2012年教育部引发的《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》中关于大学数字化校园建设与应用的要求来看,开放大学数字化校园建设需要按照以下思路与原则完成。

3.1 开放大学数字化校园的设计思路

开放大学数字化校园建设应当以数据的共享为主要内容,提高数字校园平台的应用性,以人为本,实现数据的实时、准确传输。对于不同业务板块的责任予以明确,树立“管理+服务”理念,将传统校园网建设过程中的分散型管理模式,转变为开放型的服务管理模式,对大学校园内部资源进行整合,实现大学教学、管理水平的全面提高。

3.2 开放大学数字化校园的设计原则

3.2.1 统一原则

所谓统一,是指在开放大学数字化校园建设过程中,应当遵循统一的建设标准,基于当前数字化校园平台建设的实际情况,对不同业务板块、业务数据等资源进行整合。

3.2.2 分步实施原则

由于开放大学数字化校园建O依然处于完善阶段,为保证大学教学、管理工作的正常开展,相关整改工作应当采取分布实施原则,在保证校园日常教学、管理工作正常进行的同时,实现大学数字化校园开放度的提高。

3.2.3 系统功能可扩展原则

在开放大学数字化校园的建设过程中,应当为后期系统功能的升级预留足够的软、硬件接口。数字化校园教学、管理系统的架构更加灵活,采取模块化设计模式,在系统升级过程中,可通过对不同模块的改造,实现系统功能的扩展,避免了因部分功能扩展影响到系统的正常工作。

3.2.4 安全性原则

大学数字化校园开放程度的增加,同时带来了一定的网络安全问题,因此,在开放大学数字化校园建设过程中,应当兼顾数字化校园的数据安全、网络安全、传输安全等内容,避免因外部因素导致的数字化校园网系统瘫痪。

4 开放大学数字化校园建设内容

在传统校园网的基础上,开放大学数字化校园建设应当以基础设施、业务应用系统的完善为主要内容,在实现数字校园信息资源共享的同时,完成以Web门户、移动客户端、电子邮件等形式的数字化校园信息“一站式服务”体系构建。

4.1 基础设施建设

所谓基础设施建设,是指数字化校园的相关物理硬件设备,包括路由器、交换机、存储器、传输线路等内容。加强基础设施建设,是实现开放大学数字化校园的根本保障,是开展业务整合的前提。

4.2 业务应用系统建设

开放大学数字化校园建设应当加强业务应用系统的完善,建立大学校园主网站下的二级学院网站系统,在招生系统、办公系统、师生管理系统、教学管理系统、财务系统之间开放接口关系,实现真正意义上的信息共享,以及“一站式服务”。

参考文献

[1]樊洪国.校园网络建设整体解决方案[J].电子技术与软件工程,2015(20).

[2]李豪.校园网络建设技术与应用研究[J].数字技术与应用,2012(08).

[3]恽志强.校园网络建设策略[J].信息与电脑(理论版),2010(10).

作者简介

吴平静(1970-),女,湖北省黄梅县人。研究生学历。新疆奎屯市广播电视大学高级讲师。研究方向为计算机应用。

大学校园网络建设方案范文第2篇

【关键词】校园网;网络;管理

建设校园网要经过方案比较、周密的论证、谨慎的决策才能实施。许多教训是当一堆设备变成网络的时候,倡导者的满腔热情已冷却凝固;网建成了,问题也出现了:设计目标无法实现;应用软件缺乏,阻碍了设想实施;维护费用不堪承受等等,这就需要在网络建设实施前确定明确的设计目标。

一、校园网总体设计方案的确定

校园网的设计目标应该是:建设一个以无纸化办公、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心,以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络,将学校内有联网需求的各种资源通过局域网连接起来,并通过路由设备与有关广域网相连;从网上获取教育资源、宣传展示本校风貌;在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境;开发各类信息库和应用系统,为学校各类人员提供充分的网络信息服务。

校园网总体设计方案的科学性,应该体现在能否满足以下基本要求方面:(1)整体规划;分布实施、具备可扩展能力;(2)先进性、开放性和高度的安全可靠性相结合;(3)结构简单,利于维护;(4)高效实用;(5)能够实现信息交互、协同工作和展示校园风貌。

进行校园网总体设计,首先要进行对象研究和需求调查,明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件,对学校的信息化环境进行准确的描述;其次,在应用需求分析的基础上,确定校园网的服务类型,进而确定网络建设的具体目标,包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标;再次是确定网络拓扑结构和功能,根据应用需求和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计;然后,确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求;最后,规划校园网建设的实施步骤。

二、校园网应用与管理平台的建设

校园网建设,首要是构建基于应用和管理的校园网网络平台

(一)网络核心层的建设

设计核心层是网络建设的关键,功能是实现高性能的交换和传输。因此,核心层设备应该具有高性能的传输功能和高可靠性、可管理性以及高带宽,以达到网络的设计要求。

伴随Internet的发展,大学校园网的应用特点发生了较大变化,数据流量已不再局限于局域网内。精品课程展示、教学管理系统、网络考试系统、电子图书室等应用需求日益增长。因此,校园网核心主干交换机要采用高性能的交换技术产品,可以方便有效地对网络流量进行控制和进行VLAN划分。各中心节点的主干交换机要支持千兆以太网,具有10/100Mbps以太网端口,线速的过滤支持应用优先级和分布式的安全控制,延迟要小。网络结构采用环状结构,核心主干交换机与主干交换机互联成环形结构。环形结构可以使线路负载均衡,保证整个系统的安全可靠性。同时主干交换机要配置容错而又负载均衡的双电源模块,提高网络中心对业务通信量的承载功能,增强网络的可靠性和可用性。二级交换机再以星形结构接入对应的中心节点,并以100M直接到桌面,确保信息流畅。在信息资源较多和集中的用户群之间采用千兆链路,这样就构成了能满足教学和管理要求的主干网络。

(二)网络分布层设计

校园网网络分布层设备用来接入用户终端设备,根据高校用户的特点,要求端口密度高,每个端口价格相对要低。该层设备还需要有高速通道用以上联核心层设备,且具有一定的可靠性。网络的安全控制也主要由分布层设备来实现。网络中心的路由器选择合适的链路接入方式连接internet,电信运营商也为高校提供了许多工作优惠方案。

出于安全和管理的考虑,采用VLAN技术也是网络应用的有效措施之一。运用VLAN 技术将分布在不同节点上、不同部门的应用划分成一个虚拟子网,并限制部分用户对该子网的访问。VLAN 工作在OSI参考模型的第二层和第三层,一个VLAN就是一个广播域,VLAN的通信是通过第三层的路由器来完成的。不同VLAN赋予不同的访问权限和不同的安全级别。VLAN技术的核心就是网络分段。网络分段可分为物理分段和逻辑分段两种方式。在实际运用中,通常采取物理分段和逻辑分段相结合的方法。

(三)校园网络布线系统的选择

布线系统的选择首要考虑的是网络系统相关的整体成本,包括布线和有源设备成本,是影响校园网确定最合适布线系统的重要因素。校园网的布线产品要满足对高带宽和大数据吞吐量的需要,同时要支持实现网络转型计划所需的性能标准,并提供最经济高效的解决方案。在大多数网络中,有源硬件要占投资的很大比例。从综合指标看,目前运行在六类UTP布线系统上的千兆以太网(1000Base-Tx)成本是较低的。

随着Internet、工作组应用的出现,信息查询、办公自动化的应用模式也发生了变化。远程教育、视频点播、视频会议等网上业务流量在局域网和广域网上需求相当。要求(下转第65页)(上接第59页)布线系统不限制交换机的灵活选择。

(四)网络管理软件的设计

网络管理分组织管理和技术支持两个层面。从技术角度讲,网络管理要实现对主干网路由交换机系统、用户接入网系统、主干网服务器系统、通信信道等管理,实际上网络管理是提供一套开放、综合的网络管理方案。不容忽视的问题是,校园网的规模越来越大,结构设计日益复杂,网络管理的难度不断增加。所以降低网管的维护量和降低网络瘫痪的风险,是目前选择网管软件的基本需求。

三、校园网应用软件平台

校园网的应用是一个复杂的系统工程。校园网要营造一个网络化、数字化、智能化的学习环境,依赖于人们应用网络技术、计算机技术和通讯技术等方法、手段去开发、建设各种网上资源,包括教学资源、文献信息资源、管理数据、远程网络信息资源等,通过应用平台来满足教育教学的要求。

校园网的应用平台除了各校均已存在的办公自动化平台、教育管理平台、网络在线考试系统外,还需有精品课程展示平台、数字图书馆应用、学生作品展示等。目前我们应用的湖南青果软件的高校数字校园综合管理平台中教学管理系统、同方期刊数据库、远志的数字图书馆等都发挥了较好效果。

多年参与论证校园网建设方案和工作实践,使我们深深体会到,校园网建设是在现代教育理念的框架下,通过教育技术和教学内容的整合,追求教育创新的过程。观念更新固然重要,但实现目标的技术手段也是我们要认真研究的。应用平台的选择与建设使校园网的作用不断发展壮大。 参考文献

[1]肖宗水,等.大型校园网络的综合管理[J].中国教育网络,2006,(6).

[2]郭大春,等.校园网安全及防护[J].网络安全,2007,(2).

[3]刘爽.网络教育系统在大学中的发展前程[J].计算机教育,2007,(2).

大学校园网络建设方案范文第3篇

方案的实施,满足了大学校园网络应用的需求,解决了全网用户的安全认证要求,能根据用户的特征由网络管理人员给予个性化的服务,实施针对用户的安全策略,而且不用考虑用户处在校园网络中的哪个位置、接入到哪个交换机的端口上。

用户概况:

湖南工程学院是一所有着55年办学历史的工程类大学,随着学校的扩招和学科设置的增多,新增校园面积1200亩,新校区与原有的二个校区通过光纤互联。校园网络工程建设项目的指导思想是:先进性、可靠性、安全性、可扩展性、开放性、经济性、可管理性、易维护性,目标是建立一个以先进的多层交换机与多条万兆以太网构成核心体系的高性能、高可靠性的三校区互连网络。

湖南工程学院创建于1951年,坐落于湖南省湘潭市,占地面积1811多亩,现有校舍面积39.2万平方米,固定资产原值4.5亿元。校园育人环境良好,是省“园林式单位”和“文明高等学校”。现有在职职工1157人,其中专任教师657人,教授、副教授264人,博士、硕士265人。学员共有本科专业34个,涵盖了5个学科门类,形成了以工为主,工、管、文、理、经多学科协调发展,本科教育为主,其它教育形式为辅的办学的格局,全日制普通在校学生达11785人。

原有的校园网络设备始建于1999年,几年来,网络业务种类和用户接入数量成几何级数增长,目前三个校区需要通过校园网络高速互联实现统一的教学和办公系统,原有校园网的硬件基础设施和网络结构已不能满足日益增加的用户需要,其主要表现在:

1、网络结构不合理:

校园网络的结构和方案是2000年规划和设计的,大多采用的是二层结构,核心设备压力很大,特别是随着目前上网用户剧增,校园网络常表现不稳定,需要重新进行规划和设计,使整个校园网络和结构更趋合理,网络更趋稳定。

2、校园网络内部运行带宽略显不足

学院的网络骨干和到大部分楼宇链路设施都是在2000年设计和选型的,校园网经过近四年的发展,信息节点的剧增,网络应用服务的增加,网络资源的丰富,特别是像多媒体的应用、数字图书资源、网络课件等很多网络应用都需要很大的带宽,使得整个网络的带宽明显不足,无法满足应用需求。

3、主要设备老化

由于学院网络是在2000年前建设的,核心交换机为思科的6006,而该款设备已经停产,即使想对该设备进行升级都很困难;像很多汇聚设备都是二层设备,接入设备还有一些非网管设备,这些设备已经不能满足现有的应用需求,同时很多设备都出现端口损坏,造成广播风暴,给正常的网络应用带来很大问题,也造成了整个校园网络的不稳定。

4、网络安全管理乏力

当前网络蠕虫、网络病毒及黑客攻击事件层出不穷,加上校园网独有的开放性,以及校园网用户强大的求知欲望和探索欲望,使得校园网络经常处于内外夹击的状态。目前湖南工程学院的校园网只是仅通过一台防火墙防御外来的攻击,对于关键数据和应用未能再有其它的安全保障,网络安全管理又显得乏力。因此考虑一些必要的安全解决方案,保证校园网络的可信运行也是势在必行。

总之,现有的网络性能与用户现实要求仍有较大差距,必须对校园网络进行整个的升级改造。

预期目标

新的校园网络建设要实现:

先进性:核心交换机具备高密度的万兆端口,汇聚交换机有万兆上联端口,交换机满配置能实现线速转发,硬件实现ACL,Qos,组播等功能。

可靠性:核心、汇聚、接入都采用冗余连接,确保物理层、链路层、网络层运营稳定、可靠。

安全性:不以影响网络性能为代价,实现病毒和攻击的监测与防护;对用户实施接入控制,可精细地定义用户,赋予用户使用网络的功能和范围。

可扩展性:交换机的交换容量大,模块插槽多;应使用工业标准互联,建设网络尽可能不用厂商专有互联技术。

开放性:网络设备能互联互通,网络用户管理功能与操作系统、应用层网关互通,能与防病毒系统连动。

经济性:非常好的投资保护能力和低的运营维护成本。

可管理性:所有设备支持标准的网管协议,使用网管软件进行统一管理,能够对传输流量实时观测,分类,统计,分析,为网络运行、控制、规划、升级提供可靠的依据。

易维护性:提供各种管理、监控、维护手段,自动分类报告各种预警和管理事件。

技术解决方案

明确了网络建设的原则,获取网络规模的具体数量,准确估算了未来3年的网络业务流量需求,用户经过反复比较、选型和论证,最后选定了ProCurve Networking by HP的自适用边缘架构企业网络设计理念及万兆以太网解决方案和产品。

ProCurve Networking By HP解决方案这种新理念以两个主要原则为基础:以集中的方式保持全面的网络控制,并将控制和智能推至连接用户的网络边缘。实现这些目标,使得网络基础设施架构将网络为中心转变为用户为中心成为可能。

所有的交换机都提供智能化的边缘控制,如802.1X接入认证。对于教学机房的网络接入,可将非智能化的交换机接入到5308xl,5308xl每个端口支持并发的多个802.1x用户认证。5308xl系列交换机中集成专利技术的IPS(入侵检测系统)技术组件,具有病毒抑制功能,这种技术并不是依靠病毒特征码进行病毒的识别,它无需外置IPS模块,而是根据类似蠕虫病毒的特性来进行病毒的划分,识别可路由vlan上的数据特性,可智能的进行病毒的抑制、阻断、防御,在不增加网络负担、管理复杂程度的前提下,缩短对病毒的反应时间。

网络的管理和用户接入控制采用ProCurve Networking By HP 的 IDM 解决方案,实现中心命令 (ProCurve Manager Plus 和 IDM) 以及边缘控制(智能化边缘设备,支持802.1x或基于MAC地址、基于Web的用户认证)。

方案点评:

大学校园网络建设方案范文第4篇

关键词:数字化校园无线局城网应用

在教育信息化快速发展的今天,校园网已经成为校园生活的重要组成部分,是教职员工和学生获取资源和信息的主要途径。它将校园里的院系、学生与从事社交、学术、业务活动的行政人员紧密地联系在一起,在教育系统中具有重要的作用。目前,越来越多的教师、学生拥有了笔记本电脑,他们渴望在教室、实验室、图书馆和室外广场等场地随时随地地接入互联网或校园内网,及时地获得所需的信息。

一、传统有线网络的局限性

(1)永远不够用的网络信息点。在教学楼、学生宿舍楼,学校图书馆等校园内,学生的数量多而密集,大量的学生、教师要求接入校园网络,于是有限的网络接口就变得炙手可热,甚至很多宿舍学生自己买了switch与之相连,导致满宿舍的网线错综复杂,不易管理。

(2)无法及时获取信息。在校园内的开阔地点,如草坪、操场、学术报告厅等,学生们休息的时候想浏览网页;想上学校的BBS;想在网上视频点播,但却找不到网络信息点。

(3)无法满足开放式电子图书资源的访问。学校图书馆是学生查阅资料相对比较集中的地方,学生需要在图书管理员处查询、借还各种图书,以及机房占用有限的网络接口无法浏览电子图书,所以经常可以看到在图书管机房排着长长的队伍。

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。.通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的802.11b网络也正在证实这一点。随着802.1la网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。无线局域网逐步在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到应用。

架设高职院校无线局域网所需的硬件设备如:

A.无线网桥/网卡/路由器设备

B.室外高增益天线系统

C.网络安全系统(可选)无线网络控制器

D.避雷及防水设备

接入点通过天线与无线设备进行通信。一般一个接入点可以支持250个用户,通过添加更多的接入点,可以轻松地扩大覆盖范围。

二、高职院校架设无线局域网的优势

(1)可以充分利用学校已有资源。当前,教师利用多媒体进行教学已经司空见惯,许多高职院校教师人手一台笔记本电脑,许多高职院校已经基本形成无纸化课堂。随着无线技术迅速发展,学校难以避免需要向无线局域网技术升级。无线局域网的架设,可以使用户不再受线路的限制,并能使高速无线与各校已经安装的有线局域网集成起来,从而保护学校和教师已有的投资。

(2)可以很方便地扩容和调试。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。使用无线接入方式,既可用于物理布线困难的地方,调试也相对简单,又更能节省大量的维护费用,是目前局域网用户升级、改造现有网络最佳的途径。

(3)解决“信息孤岛”问题。构建学校校园网,主要解决重要建筑之间的联网,如通常会连接主楼、信息中心、图书馆等,一般采用光纤网络的方式。许多距离较远或用户较少的建筑变成了“信息孤岛”。在学校的主要室外活动地点如主广场、运动场等架设一套无线网桥路由设备,配备大功率室外天线,装有无线网卡的笔记本电脑用户就可以享受无线网络带来的便利:可以在草地上查阅图书管资料、在湖边收发邮件、在树荫下、在网站上过行比赛文字现场直播!

(4)可以节省大量专项经费。使用无线接入解决方案,可以节省大量的布线成本,仅需要在每个教室或宿舍的每个楼层预留一至两个以太局域网接口,便可轻松实现无缝接入校园网。启用无线接入解决方案后,教师和学生都使用笔记本电脑或PDA移动办公,便可完全取代PC,因此学校就无需购置专用的教学PC,仅需购置几十块无线网卡即可。

(5)可以充分覆盖校园。合理地布置无线局域网接入点,可以使整个校园都有网络,学校就不必再投人大量的资金来建设更多公共机房;在座位紧张的电子阅览室,学生也不必为上机发愁,真正实现数字化校园的功能。而且由于没有线缆的限制,学校可以方便地按需增加工作站或重新配置工作站。

(6)可以让网络管理高效有序。采用无线接入的方式来访问校园网,同有线网络比较,安全维护上并不需要特殊的投资,在管理上则完全按照有线网络来管理。即通过服务器来给不同的用户设置权限,这样不同的用户只能访问特定的资源。

(7)有线局域网与无线局域网并存。自从上世纪末,各高职院校开始校园数字化建设起,各校大都进行并完成了有线局域网的架设工作,其间,因大学校园的扩建,网络基础设施建设进行了大规模的扩容和增加信息点,各种管理信息系统的上线,教育平台的搭建上已经基本形成格局。根据对高速网络技术及应用的需求,各大学可以采用以有线局域网为基础的网络平台,构建各样的无线局域网。校园网通常分为三级建设:核心层、分布层和接入层。只用在已经分布好的信息点处加装一些无线宽带路由器,即可实现一定范围的无线局域网覆盖面。虽然纯无线局域网要比有线局域网成本高,但无线局域网会是有线方案的有利补充。随着大学师生个人购买笔记本和PDA人数的增多,网络无线化应用将会普及到校园中去。

无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进人主流应用。大学校园应大力进行校园无线局域网技术的研究和实用化工作,抓住无线局域网发展的契机。不但可极大地推动国家信息化的发展进程,还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场创造了机会与条件。

参考文献:

[1]张棋,邢露.无线网络的安全与对策.《河南科技:上半月》,2010年第12期

大学校园网络建设方案范文第5篇

关键词:无线网络;WLAN;IEEE 802.11;无线网络教育

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)12-21771-02

Based on Wireless Network Education Applied Research

ZHANG Hong

(Department of Computer, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414000, China)

Abstract: In the network education sink deep into the hearts of the people time, the wireless network took the wired network the supplement and extends, will occupy emphatically the important place position in the education domain. This article through to the wireless networking analysis, summarized the wireless network in the education system the application superiority, how explained has used the wireless network to serve for the network education.

Key words: Wireless Network; WLAN; IEEE 802.11; Wireless Network Education

1 引言

随着计算机网络的发展,传统的教育模式正在发生着巨大的变化,网络教育逐渐发展和成熟起来。同时无线网络技术也逐渐开始普及,无线网络技术具有无缝覆盖,可移动通讯等许多有线网络系统不具备的优点,人们越来越多地了解了无线网络带给人们的方便和灵活的特性。把网络教育和无线网络技术结合起来,为我们开辟了一条新的途径,来弥补有线网路的不足,并很可能会引发网络教育更加深刻的变革,将使网络教育步入一个新的阶段。

无线网络在国外高等教育中的应用发展非常快,尤其是在北美和欧洲的部分国家。由于这些国家高校原有的网络基础较好,笔记本电脑、PDA等便携移动设备在大学生中的占有率较高,因而大学校园内的无线网络工程开展得也较早。而我国与发达国家在无线网络教育应用方面的有较大差距,建设过程中应借鉴各国无线网络教育应用发展过程中的经验和成果,并积极探究我国无线网络教育应用的发展策略,从而加快我国无线网络教育应用发展的进程。

2 无线局域网技术分析

IEEE 802.11协议的系列标准是目前无线局域网主要采用的标准,IEEE 802.11制定了无线局域网物理层(PHY)和介质访问层(MAC)的规范。IEEE 802.11协议的基本目标是提供一个简单而健壮的无线局域网规范,并使得MAC层能够在多种物理层上操作。IEEE 802.11的物理层可以采用红外线或扩频无线电技术,使用的是2.4GHz频段。标准中的缺省数据传输速率为1Mb/s,2Mb/s是可选速率。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此IEEE小组又相继推出了IEEE 802.11 b和IEEE 802.11a两个新标准。

802.11b标准采用2.4GHz频带,可提供11 Mb/s的数据速率,而且802.11b可以根据情况的变化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率之间自动切换,并在2Mbps、1Mbps速率时与IEEE 802.11兼容。它从根本上改变WLAN设计和应用现状,扩大了WLAN的应用领域。802.11a扩充了标准的物理层,使用的频带为5GHz,传输速率为6Mb/s-54Mb/s。它采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术,可提供25Mbps的无线ATM接口和lOMbps的以太网接口,并支持语音、数据、图像业务。这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。

另外IEEE 802.11工作组中也在致力于开发新的标准。其中的IEEE 802.11e协议对WLAN MAC层协议提出改进,以支持多媒体传输,以支持所有WLAN无线广播接口的服务质量保证QOS机制。而IEEE 802.11g协议则是一种混合标准,它既能适应传统的802.11b标准,在2.4GHz频率下提供每秒11 Mbps数据传输率,也可以按照802.11a标准在5GHz频率下提供56Mbps数据传输率。

基于上述的比较,笔者认为在一段时间内802.11g技术将是无线局域网的基本技术,倾向于采用802.11g技术建设校园无线网络,并随着技术的进步,逐步增加网络带宽。尽管它的传输速率无法和千兆光纤网相比,但对于远程教学校园网的传输已经够用了。

3 无线网络教学系统设计

无线网络具有使用方便,不用布线,施工量少,维护轻松的特性,在未来的网络技术中必将成为主流,所以我们在设计无线接入的方案时,既要保证对原有的有线网络的兼容,以最大限度地避免资源浪费;也要放眼未来,保证现有技术到未来新型网络技术的平滑过渡。

在实际网络建设中,通常是将无线网络与现有的有线网络连接起来,组成一个混合型的网络,这样原有网络不需做大的变动,仅在那些布线不便、造价高或需要有移动性的地方设置无线网络(如图1)。

图1 无线、有线混合校园网结构图

4 无线网络在教育系统的应用

无线互联网改变了我们传统的学习、生活和工作模式,提高了生活质量和学习效率,大大延伸了人们的学习时空,使学习和生活变得更加多姿多彩,所有这一切都表明,在未来远程教育个性化的年代里,无线互联网将扮演一个十分重要的角色,为我们营造学习型社会奠定了坚实的物质基础和技术保障。高校建设无线网络,可以开展一系列有效的应用。

4.1 广泛的网络教学

建设无线网络后,大多数教室具备上网条件,教师可以在教务处安排的任意教室中连接网络,播放多媒体课件、从网上展示与课堂相关的资料,或者直接从网上使用国外原版最新资料。教师可以通过较灵活的形式,组织学生进行协作学习。

每个小组根据不同的任务、要求,进行不同内容目标的探究。教师在课前对知识进行归纳和总结,画出这一章的知识结构概念图。课上可以依托无线网络,由师生共同绘制知识的网络图。教师从中可以了解学生掌握知识的情况,学生从老师和其他学生的意见中得到更深的理解,最后形成电子作品。

课后学生在图书馆、礼堂、体育馆、草坪等公共场所活动时,可用笔记本电脑和无线网络网获取信息,完成学习任务,节省时间、提高效率。

4.2 利用网络辅助听课

有条件的学生可以配备便携电脑在课堂上使用,跟着教师的思路,通过无线网查找和访问与课堂相关的网站、资料,大幅度提高信息接受度,有效地提高听课质量,而且便于课后参考教师指定的网上资料(包括国外原版最新资料)。

4.3 方便师生之间联系

学生在教室、图书馆、宿舍等场所进行复习、自学时,可以及时方便的利用无线网络与教师或其他同学联系,提出问题,获得解答,提高学习效率。教师也可以通过无线网络及时接收学生提问Email、BBS帖子,并在最短时间内给予答复。无线网络应用于教学,能够及时保存学生的学习资料和学习档案,帮助教师从结果性评价转向过程性评价,每个学生的笔记本电脑也都可以记录学习档案。

4.4 提升学校的高科技形象

无线网络在国外著名大学已成为标准装备,通过无线网络的建设,可以在短时间内使我国大学拥有国际先进水平的无线校园网络,能够提升高校的信息化程度。如果各高校的无线网实现了互连互通,师生员工可以在全国范围内漫游上网,将能极大地方便教职工的会议、讲学、交流等应用。

4.5 促进网络教育的发展

在无线网络教学环境下,师生将会更加注重各种先进的网络教育手段的采用,研究型学习方式将成为未来高校学生的主流学习方式,这对于培养具有创新精神的人才有着重大意义。

5 无线网络的管理

无线网络的建成将大大方便师生的信息访问,有利于辅助教学和学习,他们通过便携的终端设备可以随时随地访问互联网、发送电子邮件等;但过度和不恰当的使用会给正常的教学和学习带来消极影响,因此,应加大对使用者的管理力度,尤其是对学生用户,尽可能做到扬长避短,趋利避害。例如课堂上便携式终端设备的使用会分散学生的注意。

学生使用这些设备作为辅助学习的工具,如记录课堂笔记、写作,与其他学习者协作交流等,使用过程中的噪音和其他干扰因素将会分散学生和教师的注意力,严重影响课堂的正常秩序。可以想像一下,当教室中充斥着电脑的蜂鸣声、报警声和键盘的敲击声,正常的教学该如何进行;学习者在上课期间很可能会浏览一些与课程无关的内容。

在被调查的高等院校中有约21%指出了这一问题,然而这还是一个非常保守的数据,因为很可能一些学校的教师还没有意识到这一问题的存在以及它对学生的危害。由此可见,在为学生提供了便利的网络访问的同时,还应考虑到一些因学生不合理使用所带来的消极因素。解决这一问题的最有效的方法是针对学生制定合理的课堂内外使用规范。

建立可靠的网络安全机制和提供完善的支持服务。网络建成后,网络安全成为刻不容缓的问题,必须建立起安全可靠的身份确认和授权机制。同时还需为用户提供完善的支持服务,包括对用户提供必要的培训和咨询。

6 结束语

采用无线网络技术这种先进的现代教育技术手段,可以极大的提升中国的教育水平,促进中国教育的发展,加快大教育目标的实现。可以预见,不久的将来,在我国大学校园里小型化的移动计算设备如笔记本电脑、掌上电脑等会随处可见,他们将成为学生学习、生活不可缺少的工具。随之而来的是,学生们将会利用这些设备访问互联网,越来越多的学生将不满足于仅仅在宿舍或实验室里上互联网,还希望学校能够为他们提供校园范围内随时、随地访问互联网的条件。

无线网络建成后,教师可以广泛获取外界信息,和各地同行切磋教学方法,提高的教学水平,学生则可以发挥学习的主观能动性、学习更有趣味。根据无线网络及其设备的发展和普及,可以肯定地说,无线网络应用于教育势在必行。

参考文献:

[1] 刘天华, 朱宏峰, 李强. 无线多媒体教学方案的设计[J]. 中国电化教育,2006.2.

[2] 邓宁, 邓文达. 无线网络技术在中等职业学校中的应用初探[J]. 电脑知识与技术,2006.12.

[3] 谭福成. 无线移动网络在高校教学中的应用探究[J]. 教育信息化,2005.12.