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关键词:CDIO教育理念 项目风险管理 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0185-02
近年来,随着经济全球化、市场化、信息化的加快,项目风险呈现出复杂、多变、趋大的特点,为了培养学生的风险意识和风险管理技能,在项目风险管理教育中进行课程改成已成为必然。因此,必须进行项目风险管理课程改革,培养出创新型的工程科技和管理人才,本文引入CDIO这一创新教学理念进行教学改革。
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以构思、设计、实施及运作全过程为载体来培养学生的工程能力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。因而,研究CDIO在项目风险管理这门课程改革中的应用对提高专业教学水平、培养社会需要的创新型工程管理专业人才具有极大的理论基础和现实意义[1]。
1 CDIO教学理念的理论基础
1.1 CDIO起源及内涵
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得Knut and Alice Wallenberg基金会近2000万美元巨额资助,经过4年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO的理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准[2]。
CDIO中,“构思”让学生掌握风险基础知识,确定学习目标;“设计”以产品设计与规划为核心,通过研发,拟解决某一具体的问题;“实现”特指将项目设计方案转化为产品的过程,以制造、建造为核心,组织一体化的课程实践;“运作”是指通过投入产出的成品对前期过程进行评估的环节,包括对前期系统的修正、改进和删除等[3]。
1.2 CDIO教学理念的优越性
国内外的经验表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合工科教育教学过程各个环节的改革。面对工程教育改革的紧迫性与必要性的现状,研究国际工程教育改革情况和CDIO工程教育模式的理念及做法极为重要。从2005年起,汕头大学工学院开始学习研讨CDIO工程教育模式并加以实施,现在已经取得明显的效果。他们注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程教育共识的课程体系。并经过5年左右的改革实践,到2011年取得华盛顿协议的认证,使得毕业生同国际知名大学的毕业生站在同一起跑线上。此外,清华大学工业工程系顾学雍副教授曾在美国担任过10多年软件工程师,他在课程中采用CDIO方法教学,取得突出成果。
1.3 基于CDIO教学模式项目风险管理教学改革的必要性
一直以来,项目风险管理课程是比较困难的,因为单独的课堂理论讲述比较枯燥,这门课程与实践结合紧密。目前,项目风险管理课程教学存在一些问题和不足之处。
(1)理论无法联系实际。
项目风险管理这门课程的实践性很强,而讲授方法却只能通过课堂讲解,更多地是注重理论,实践环节很少。这使得学生们对理论知识能很好掌握,但是却无法联系实际,对项目管理的具体操作等实践内容无从入手。
(2)灵活性较差。
在项目风险管理教学工程中,主要是根据课本内容进行讲解,由于课本中的内容不能全面地描述项目管理过程中发生的各种情况,因而学生们掌握地也只是课本中涉及的范围,致使无法灵活运用理论知识,不能很好地解决各种问题。
(3)师生之间互动较少。
传统教学中,由于师生只通过课堂进行接触,老师和学生之间探讨交流较少,使得学生在课后学习过程中无法即使解决各种问题,从而致使问题推积,对后面的学习内容产生心理畏惧。
CDIO模式强调综合创新能力、与社会大环境的协调发展,同时更关注工程实践,加强培养生的实践能力。让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行学习,使学生获得工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。
2 通过CDIO理念进行教学改革
项目风险管理是一门理论和实践紧密结合的课程,其教学目标是培养要具有理论和实践综合应用能力的学生。自从金融危机的爆发以来,世界市场越来越不稳定,风险发生的可能性亦越来越大。因此,增强高校毕业生的风险意识和风险管理能力迫在眉睫。通过学习借鉴CDIO工程教育培养理念,不断改革旧的教学方法,进行创新,培养符合现代工程建设需要,并且在国际竞争环境中,具有较强创新及实践能力的高素质国际化工程管理人才。
关键词:新课程改革 理念
正文:
新课改是以新教材的形式呈现在我们眼前的,新教材传达了新课标培养目标的三大领域,即基础知识和基本技能,情感、态度、价值观和学习过程与方法。这表明,教材的功能已经远远超越传递知识的界限,升华为培养人。这是新课改带给我们的第一个新理念——新的教材观。
以我区现在试行的湘版美术实验教材为例,(以下课例均出自湘版美术实验教材)我们可以看出下面几个方面的变革:
1、 目标。
课堂教学目标不再是单一的知识与技能,而是知识与技能、过程与方法以及情感、态度与价值观三方面的整合。新的教学目标观,体现了课堂教学功能的本位转移,即由以知识为本位转向以发展为本位。教学不仅是获取知识与技能,更要学会获取,培养学力并形成正确的价值观,促进个性的解放与发展。比如《寻找美丽》,教学活动是“找自己认为美丽的物品,谈自己喜爱的理由”,按旧的标准来说,这样的课根本没有“知识点”。我认为它的目标之一就是培养每个人个性化的审美观。
又如《小鸟找家》,能很好地激发学生帮助弱者的美好情感,绘画的训练要求为这种情感提供了表现和宣泄的载体。《我的太阳》,这一课的标题就很能说明编者的意图,每个孩子心里都会有一个属于自己想象王国的太阳,他们在绘画中寄托的情感就很不一般了,这样非常有利于培养孩子对自己个性审美和想象的肯定与自信。
2、 课程。
新教材的课程内容“体验”味很浓,更加强调学生自身的
体验,强调在学习过程经验的积累和能力的提高。另外,学生的体验对象在时间空间上有了拓延,强调老师、学生、环境,材料等多种因素的整合。强调学生的亲身经历,要求学生积极参与到各项活动中去,在“做”、“考察”、“实验”、“探究”、“设计”、“制作”、“想象”、“反思”、“体验”等一系列活动中发现和解决问题,体验和感受生活,培养创新精神和实践能力。如《会飞的娃娃》,利用塑料袋来做玩具,这种自己创造乐趣的艺术体验会给学生留下历久弥新的印象,很大程度上启蒙了学生的创新意识;《寻找美丽》,促使学生在身边、家里、社会中寻找美丽,体验环境中蕴涵的艺术美,感受生活;还有《童年的手印》,当学生的手触摸到凉凉的泥,随意地揉、搓、压、印,边做边与老师同学交流时,学生的心情真可以说是“心花怒放”,在实践中体验快乐,建构知识。
在教学实践中,基于上述理念,为了更好的与新教材同行,教师首先应该要树立正确的培养目标,不仅仅满足于把知识和技能灌输给学生,更重要的是培养一个健康、快乐、有完善人格的人。一堂好的课不应该只是教会学生什么,还应千方百计发展学生的综合素质。为了突出学生的情商发展,有的老师在教学中反复大声询问学生:心情怎么样?开不开心?这样的教学行为可以大力提倡,让课堂有浓郁的“人情味”。
其次,教师要艺术性控制自己“启”和“引”的度。整个教学过程当然是要老师控制的,问题是,陈旧的课堂教学秩序被老师严密设计好了,学生任何打破这个流水线的行为都是扰乱课堂。课堂上应该有情感的投入和体验,有探索研究的氛围,有学生惊喜、疑惑、苦思、雀跃等心理活动进行,教学的过程成为激情与智慧共存的综合体。
此外,教师必须创造师生之间、生生之间的交流,这种互动和会话,就是体验。单向的授——受方式应该被我们教师坚决淘汰。
要大胆、创新地“用新教材教”,而不仅仅限于“教新教材”。
新课改带来的第二个新理念是新的学习观。
具体地说,是学习方式的变革。什么是学习方式?学习方式不是单纯指具体的学习策略和方法比如背诵、练习等,这些行为方式只是载体。在学习过程中,学生的认知、行为、情感以及社会化参与的有机结合才叫学习方式。在学习过程中学生表现出来的认知和情感因素表达了学习方式的实质内涵。自主性、探究性和合作性是新的学习方式的特征。
“转变学生的学习方式”作为我国基础教育课程改革的一项重要任务,被写进了《纲要》中——“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”
学习方式之所以要改革,因为“发展”是硬道理,学生从课堂上应该能学到怎样获取知识的方法,提高可持续发展的潜力,以利于学生自主发展、全面发展、终生发展。
我们在教学中谈的比较多的主要有:
探究性学习 这种学习方式的标志就是问题。教师采用各种方式对学生提出问题,师生或生生共同探讨,得出结论。一般在知识性技能性训练任务较多的课上用的频繁,例如在〈〈变脸〉〉中,教师只需操作范品,学生自然会问自己:折纸娃娃变脸的奥秘在哪里?接着积极投入到思考和实验中去,通过自学示意图和与老师、同学合作探索的过程,不仅明白了变的秘密,还发现了变五个六个甚至更多个表情的方法在于多用几张纸。在这个过程中,学生完成了三个目标,即理智和情感体验(好奇、成功等体验);建构知识(了解折纸的方法);掌握解决问题的方法(尝试、合作)。
合作性学习 合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互学习。这个从字面上是很好理解的。在美术教学中,合作性学习经常被有意无意地运用,比如为了一个问题同桌会互相讨论,手工课进行材料共享等。但是很多老师也容易把它流于程式化
,仅仅认为是分组或分队,把桌椅摆放的朝向变动一下,或是聚在一起轮流发言等。其实要使一次合作学习有效,我认为是需要组织者经过精心策划和安排的。进行某一项合作活动的动机是什么?在合作团体中是不是每个成员都有明确的责任分工?这是关键。
自主性学习 自主性学习中学习不是老师规定的任务,也不需要老师的监视,而是学生自己参与制定学习目标和学习进度,对自己进行激励和监控,在学习中有情感的投入,学习高效。自主学习的前提是学生必须对学习内容有浓厚的兴趣,感到好奇,感到充满挑战性。当然,难度太高的任务也是不行的。还有很快能得到反馈、看到成果的活动也能促使学生自主学习。湘版美术实验教材在编排上下足了工夫,精美的图片、妙趣横生的顺口溜、新奇的内容,都能帮助老师创设良好的情境,吸引学生投入到自主学习中去。在教学中,教师应该针对不同的学习方式的特点,精心设计教学环节,侧重某一种或几种交替进行。以前那种一刀切、一锅煮的现象应尽量避免和摒弃。要实行新的学习方式,教师要注意:
1、教师要有创新意识。 如果连老师都是一个思想陈旧的人,还怎么在教学中鼓励学生自主创新呢?学生偶尔一现的灵感火花,可能都会窒息在老师的教条传授中。因此,教师切忌把学生往自己的思维定势上引,而应该千方百计地把学生往更远更广的天地引。比如,在〈〈会飞的娃娃〉〉一课,有的学生提出做潜水艇,而老师则训到:潜水艇能飞吗?这样的教学活动就没有任何价值可言。对于教本的处理,教师也要富于创新,要把握好主干,突出重点,明确难点。确立教学目标,选取教材内容,要靠近学生最近发展区。
有创新意识的老师,也更能想出更好更适合学生的组织形式,最大限度地发挥学生的潜力,达成良好的学习效果。
2、教师要有的放矢选用合适的学习方式,不能为了追求华而不实的效果盲目乱用。此外,要注意各种学习方式的特点,力求有效。比如在探究性学习中,要确定恰当的供学生探究的问题。一节课之中,问题不宜过多、过泛、过浅、过深;问题的指向性要求比较单一,否则泛泛而探,探而无效。探究问题的确定可先由学生质疑,然而进行选择,也可由教师质疑,然后组织学生探讨。比如有的老师在上〈〈数字变变变〉〉时,不厌其烦地让学生逐个认:这是什么字?你认不认识这个?这个呢?还有这个。。。以为多提问题就是让学生探究学习。自主学习也不是放手让学生自己折腾,而是通过创设一个自主学习的情境,给学生更大的自主空间,同时让他获得更大的学习乐趣。
3、教师要有正确的角色定位。 在学生学习过程中,教师的作用重在组织、指导、适时参与,切不可代庖。教师要千方百计地、最大限度地调动学生参与,使参与的面更宽;参与的程度更高。
第三个新理念:新的评价观
考试一直是最常用的评价方式,本来考试作为检验、筛选、强化记忆的途径并没有什么不好,但是我们都知道,在以接受知识为教学目标,以考试成绩为评价标准的应试教育下,考试就成了一种桎梏和枷锁,成了学生学习的沉重包袱。成绩好就是优等学生,成绩不好就是劣等生。考试就是拿学业性的因素来片面评定一个学生的综合素质,这显然有失公允。
新课程的培养目标变了,教材功能变了,教学模式、学习方式变了,与此紧密相连的是评价方式的变革,这是一个完整的、系统的变革。
比如湘版美术实验教材在配套的作业袋里放进了一张新颖的评价表,在这张评价表中,对学生能力水平高低的评价不再是在作业本上打一个笼统的、略微抽象的等级来表述了。学生日常学习生活过程中的表现并入了评价的范畴,评价的主体由老师变成了家长、老师、学生多主体的评价等。此外,评价内容还加入了对学生情感、价值观等各方面的评价。
由此我们可以看出新形式下评价模式生成了几个特点:
注重对学生学习发展过程的评价;评价不是根据成绩来给学生下定义、分类别,而是注意学生在成长过程中的点滴变化,通过评价指引学生更好的发展。
注重对学生多方面的评价;包括情感、态度、价值观的评价和学习方法的评价)。因为我们的培养目标是涵盖多方面的,评价要全面、科学。
评价的方式更加民主,也有更大的灵活性,老师可以创造学生喜闻乐见的方式来进行评价和奖惩。方式多样化。
在操作新的评价模式时,必然会有很多问题出现。在这个过程中,我认为教师要注意的是:
首先,要有民主的思想。如果教师还是抱着以前那种高高在上的管理者和审判者的态度,拿评价的结果去给学生排队划类,那么评价不过是一场换了名字的考试。家长、同学的评价也是全面评价学生的重要内容,教师不能惟我独尊,从而削弱评价的科学性和积极性。要时时处处保护学生的自尊心、自信心,体现尊重和爱护。
其次,要有恒心。要注意观察学生在日常生活、学习中的细微变化,及时作出反馈,帮助学生不断进步。这样的活动是需要教师极大的恒心和耐心的。象有的学校采用给学生建立成长记录(或称成长档案)的方法来分析学生发展过程,就要求教师持之以恒,用高度的责任感和善于发现新事物的激情来完成。
一、新课程背景下高中数学教学新思维
1.确立全脑开发的高中数学教学新思维
传统高中数学教学的最大问题是过于关注了知识和技能方面的发展,而忽略了学生其他领域的发展,新课程理念下的高中数学教学的根本宗旨,在于促进学生的全面发展(知识与技能、数学思考、解决问题、情感与态度等四个目标领域),简言之,就是全脑开发的数学教学。
全脑开发的教育,就是左脑与右脑并重、上脑与下脑协调发展的教育。当代学习理论告诉我们,上脑左部(左脑)偏重语言、逻辑、运算等方面的思维,下脑右部(右脑)偏重节奏、旋律、音乐、图像和想象方面的思维,而左右脑又是互动互补的,脑的某一部分没有得到很好的开发,就会影响到其创新能力的发展。因此,在新课程背景下,我们要倡导全脑开发的数学教学新思维,以此带动学生数学创新思想的培养和综合素质的培养。
2.树立个性化的数学教学思维
新课程强调为了每位学生的充分发展,这就意味着课程实施在教学层面必须关注每个学生的充分发展,那么,要改变传统教学只顾及部分学生的情况,高中数学教学必须树立个性化的思维,使数学教学过程真正成为师生富有个性化的创造过程,一方面,使绝大多数学生喜欢数学、热爱数学,另一方面,使学生学习数学过程中能够找到满足其需要和层次的个性化素材;最后,个性化数学教学要求教师教学的个性化,在不断研究学生的基础上能够引导学生进入符合其认识风格的个性化学习方式。
3.倡导人文化的数学教学思维
传统的高中数学教学给予学生的是深难、繁琐、枯燥、乏味等等不好的感觉;新课程要求我们的教学应该满足学生的情感与动机需求,为此,我们需要创造人性化的教学环境,教学不仅要有趣味性,还要有安全感,在此基础上增进学生的自信心和归属感。数学,与其他学科一样,都是人类文化传承中的一部分,作为文化,它同样具有文化所具有的脉络性、背景性、故事性和趣味性,如果我们在数学教学中充分关注其文化的特征与品味,那么,学生在数学学习中所得到的不仅是数学的知识,而是数学积淀的文化内涵和文化品味。
4.关注学生生活的数学教学思维
作为文化的数学知识是历史性的发展,当代数学是与当代社会和科学技术发展密不可分的。因此,数学学习不是孤立于学生社会生活的“题海大战”和“静态思维”。从当代学习理论告诉我们,全脑的发展与开发,不能在脱离真实情境的“书面知识”的真空中落实。脑的发展的核心是神经元之间的树突的关联,学习就是创造大脑神经元之间关联性的过程,在任何大脑中,建立神经元之间的复杂关联网络都具有可能性。脑科学研究表明,大脑的发达程度取决于基于真实世界经验下的深度学习。简言之,大脑感受真实世界越多,大脑工作的有效性越高,创造成功可能性越大,更多的神经元能够建立更复杂的思维网络。
当代数学认识思维理论也揭示,生活经验是数学活动的四大要素之一(包括数学思维、自我学习方式和再创造)。这同样表明,学生的生活经验是他们数学学习的基础,数学教学要加强数学学习与现实生活的联系,因此,让学生在现实的情境和已有的知识经验中体验和理解数学,让学生在具体活动中展开积极的思维过程,是当代中学数学教学变革的必然趋势之一。
二、高中数学教学改革的两点建议
1.在教学组织方面,强调以问题为中心开展数学教学
数学教学过程是引导学生进行数学活动的过程,数学活动是经历“数学化”的过程,这一过程的关键在于引发学生数学思维和数学思考,培养学生应用数学的意识和解决问题的能力。因此,在中学数学教学组织环节上,教师需要下的主要功夫在于“数学知识的问题化”:一方面,培养学生的数学问题意识,让学生感受现实生活中存在大量的数学信息,体验到用数学的视角提出问题的可能性;另一方面,教学过程不是纯粹的数学知识的学习和死记硬背,而是以问题为中心的数学思维的过程;最后,鼓励学生解决数学问题,让学生在解决问题的过程中获得知识和技能,同时体会数学知识的价值和解决问题的能力。
2.在课程资源方面,强调以情境为线索拓展数学教学
关键词:加速度 运动物体 变化 力
加速度是中专物理课程的重要概念之一,也是一个比较抽象和较难掌握的概念,是运动学和动力学的核心概念,是联系这两部分内容的桥梁,初学者必须弄懂、学透,否则就会影响今后的物理学习。
“速度的改变跟发生这个改变所用时间的比值,叫做物体的加速度。”对这个概念的理解,不能死记硬背,要找出其中的关键部分深入理解。
1、加速度是反映运动物体速度变化快慢的物理量,而不是反映物体运动快慢的,要把“速度的变化”和“运动速度”严格分清,要特别注意“变化”二字。
2、要理解“速度的改变跟发生这个改变所用时间的比值”,这里的时间是指速度变化所用的时间,速度的这种变化和这种变化所用的时间的比值,正是加速度的数值,习惯上也叫“单位时间内速度的变化”,或叫“速度的变化率”,通常表示为:a=
=
。
3、加速度的单位由速度的单位和时间的单位决定。在国际单位制中,速度的单位是m/s,时间的单位是s,则加速度的单位是m/s2。
4、加速度是矢量,它既有大小又有方向。在上面的定义中,方向问题似乎看不出来,但事实并非如此,在变速直线运动中,“直线”一词就反映了加速度的方向只能在直线方向上,这样只用加速度的正、负就能反映其方向了。教材上是这样规定的:以初速度vo的方向为正方向,则加速度正、负的判断方法为:若vt>vo,加速度a>0为正值,表示a和vo方向相同;若vt<vo,加速度a<0为负值,表示a和vo方向相反。
在明确上述内容的基础上,我们还须注意以下几个问题:
1、不能错误地认为速度大的物体加速度一定大。实际上加速度的大小和速度的大小没有直接的关系,加速度的大小决定于单位时间内速度的变化,有的物体尽管运动速度很大,如果其速度在单位时间内变化很小或不变化,则它的加速度就很小或为零。
这就是说,速度大的物体,加速度不一定就大。例如匀速飞行的高空侦察机,尽管它的速度接近1000m/s,但它的加速度为零。
2、有的同学容易理解运动物体在某点的加速度为零,它的速度不一定为零,但不容易理解运动物体在某点即时速度为零,其加速度却不一定为零。这里的错误还是因为没有理解加速度决定于运动物体单位时间内速度的变化。尽管运动物体在某点的即时速度为零,但只要稍离开这一点,其速度就有了变化,故加速度不为零。
3、要牢固建立力和加速度相联系的观点,明确力是使物体产生加速度的原因。一个物体,如果它的速度的大小和方向发生了改变,或者仅大小和方向中的一项发生了改变,我们就说这个物体的运动状态发生了改变。例如列车出站时,在机车牵引力的作用下,由静止开始运动,并且速度不断增大;列车进站时,由于受阻力的作用,速度不断减小,最后停下来。现象表明,物体运动状态的改变,是由于受到了力的作用,物体具有了加速度,因而我们可以说“力是物体产生加速度的原因”。
4、要理解牛顿第二定律F=ma中加速度a的物理意义。牛顿第二定律F=ma公式中的加速度a与合外力F有相互依赖性、瞬时性、同向性。意思是:合外力与加速度同时存在,同时消失;合外力增大,加速度也随之增大;合外力减小,加速度也随之减小;合外力的方向与加速度的方向始终是一致的。但是要注意加速度的方向不一定与物体运动的方向(即速度的方向)一致,也就是说,不能认为物体一受到合外力作用,就一定都是沿着合外力的方向运动。
5、有的同学对于向心加速度的物理意义不理解,认为向心加速度a= 是有一定数值的,但它又不改变物体运动的线速度数值,这是否矛盾?同学们之所以对此发生误解,主要是没有真正理解速度和加速度都是矢量,速度的变化包括数值和方向的变化。实际生活中都有这样的体会,物体转弯半径r一定时,物体运动越快(v大),转弯越困难;物体运动速度v一定时,转弯半径r越小,转弯也越困难。根据上面的分析,向心加速度和物体质量的乘积(m )反映了向心力的大小,这个力改变了物体的运动状态,但它不改变物体线速度的数值,只改变物体的运动方向。
加速度是中专物理课程中较难理解和较难掌握的一个概念,建议在“直线运动”一章中只要求学生知道:加速度既有大小又有方向,是矢量;加速度的正负号可以表示加速度的方向。在“牛顿运动定律”一章中,则要求学生理解加速度与合外力的相互依赖性、瞬时性、同向性。在“曲线运动”一章中,则要求学生理解向心力、向心加速度、物体运动的线速度之间的关系。
参考文献
[1]张大昌 《物理》第一册,北京:人民教育出版社,2001.5。
根据专业课程体系的设计、教学需要和目前主要的“网络管理”课程教材。
1.1一个完整体系
“体系”的观念贯穿在课程的始终,包含两方面的含义。首先,专业课程是一个完整的体系,网络协议贯穿在所有课程中,各门课程相互关联、互为补充。在教学过程中,应充分引导学生通过协议的不同应用方式加深对协议的理解。其次,网络管理课程本身也包含网络管理的体系结构。无论网络管理系统的具体技术怎样变化,从复杂网络中抽象出的网络管理的体系结构是不变的。体系结构中包含的管理对象、管理进程、管理信息库和管理协议四个部分是本课程的核心内容。
1.2一个核心协议
网络管理中最重要的协议是SNMP,简单网络管理协议)。由于TCP/IP的广泛使用,作为TCP/IP网络管理解决方案的SNMP也获得了广泛的业界支持,成为工业标准。在教学中,首先要让学生明确网络管理协议在体系结构中的地位,SNMP在管理进程与管理对象通信过程中的作用。其次,需要详细介绍SNMP的协议数据单元格式、操作命令的封装、报文的发送与接收。同时,作为一个应用层协议,SNMP对于传输层协议UDP的使用,可以印证协议分层的基本概念。另外,由于SNMP的演变,三个不同SNMP的版本SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3协议间的变化和演进也是学习协议工程中协议改进的最佳案例。再者,在网络管理系统的开发中,系统也不是凭空构建,分层构架和开发也要建立在SNMP协议的基础之上。从体系结构、协议本身、系统开发等方面,SNMP的重要作用都有所体现。
1.3一个数据库
在网络管理中,网络的状态需要通过收集管理对象的工作参数得到,这些参数对应的数据存储在网络一端。针对数据的特点,网络管理体系结构中设计了管理信息库。虽然MIB在数据管理的功能上与关系数据库相似,但MIB的语法表示、数据类型、存储模式和访问方法都有所不同。MIB的描述采用管理信息结构来定义了结构化的管理信息,规定了如何识别管理对象以及如何组织管理对象的信息结构。MIB中的对象按层次进行分类和命名,表示为一种树结构,对MIB的访问通过SNMP的命令封装。在讲授过程中,一定针对网络管理数据,让学生充分认识到MIB与普通数据库的区别。
1.4一个典型管理系统
网络管理的最终表现形式是一个通用网管系统。介绍一个基于SNMP、包含主要网络管理功能的网络管理系统对于学生认识网络管理系统的功能和部署十分必要。在教学中,以HP公司的OpenView为例,通过介绍典型网络管理系统如何在成熟的框架下,利用SNMP协议和MIB搭建网络管理系统,实施故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理五大功能。另外,系统的分层构架和模块化设计是对软件工程课程所学内容的应用和提高,对简单管理系统的开发也可以起到指导作用。
1.5一套配置管理
网络互连设备和服务器的配置是网络管理中重要的功能学生通过这部分内容的学习,结合实践环节,可以认识到配置管理的必要性和网络管理的实用价值。这部分内容与网络管理的实际应用较为贴近,但学生平时接触到互连设备和服务器的机会较少,动手能力需要在实践过程中多加锻炼和培养。总之,本课程既有很多基本概念和原理,又涉及到一些具体的协议、系统、配置和开发。在授课过程中,根据“五个一”,在网络工程专业课程的大体系和网络管理课程本身的小体系中,应该紧紧抓住网络管理的本质,将网络管理最核心的内容传授给学生。
2“网络管理”课程的教学实践与探讨
结合“网络管理”课程的教学实践,为使学生更好的掌握本课程的内容,以下几个方面需要特别注意:
2.1概念的讲解一定要深入
网络管理课程中的概念较多,在学习过程中容易淹没在各种术语中。一定要结合应用背景,让学生充分理解概念的实质以及在网络管理体系结构中的功能。例如在网络管理体系结构中的“管理对象”,在教材[1]中被叙述为“网络中可以操作的数据”,这种描述较为表面,不能完全揭示管理对象的实质。实际上,管理对象是对网络中被管设备工作参数的封装表示。按照面向对象中封装的概念,就是把被管设备中需要采集和控制的数据抽象出来,表示被管设备本身,并通过接口实施数据采集和设置的具体操作。结合了面向对象中封装的概念,很容易就能理解管理对象是对被管设备的数据级别的抽象。
3.2实践环节需要突出应用价值
网络管理课程中的实践环节对提升学生的实际操作能力至关重要。实验的设置一定要结合实际,多练习在单机虚拟环境下模拟不完全或不容易操作的项目。常用的互连设备、防火墙和应用服务器的配置等学生平时很少有机会接触,一定要在网络环境中以任务驱动的形式进行实验。实践环节的设置一定要精简,突出实用价值,让学生在有限的上机实践中掌握更多的网络配置管理的技能。
2.3系统开发中强调框架和协议的使用
网络管理系统开发是“网络管理”课程中的组成部分,通过简单的开发加深对网络管理系统的理解是一个提升的过程。分层设计、模块化程序设计、面向对象的程序设计等基本思想都可以在系统的设计和开发中加以体现。通过协议软件、功能软件和用户接口的分层,可充分利用现有的工具包如SNMP++或者WinSNMP进行功能模块和用户接口的开发。简单的开发练习是基本协议和基本管理功能的具体实施,是对前期面向对象、分层设计思想的应用和提高。
3结语