時間：2022-05-25 00:32:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機網絡分析論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：考核模式；知識+技能；高等職業教育；崗位能力
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4524-03
Research on the Reform of Examination Mode In Higher Vocational Education Supported by "Knowledge + Skill" ― the Higher Vocational "Computer Network Technology" Course as an Example
CHEN Zhi-yuan， LUO Gang
（Henan Technical College of Construction， Zhengzhou 450000，China）
Abstract： Most of higher vocational education examination is close examination， which can not fully reflect the ability situation of student， and also will inevitably lead to drawbacks such as the content of assessment valuing knowledge more than capacity， the performance of assessment stressing on the result instead of process and assessment of functional inactivation. The vocational "computer network technology" course as an example，this paper presents the reform and practice of occupation education examination mode supported by "knowledge +skill". The higher vocational "computer network technology" course as an example， this paper puts forward the reform and practice of occupation education examination mode supported by "knowledge + skill". This paper presents the competence- orientation and implement the "post modularization" mode； assessments methods highlight diversity， relevance， vividness， comprehensive test and evaluation of student ability ； establishes and improves the assessment results evaluation and feedback mechanisms； establishes the proposition system based on the "positions capacity" requirements.
Key words： Examination Mode；Knowledge + Skill；The Higher Vocational Education；The Post ability
1 概述
近年來， 隨著高等職業教育教學改革理論與實踐的不斷發展， 高等職業教育的一些新的教育理念逐漸形成， 例如素質教育理論、能力本位教育理論、工學結合教育理論等。與這些理論相對應的教學方法、教學過程和培養目標呈現出三個顯著特點： 一是注重職業的崗位能力培養；二是強調課程體系的針對性； 三是突出實踐教學環節。 使得高等職業教育能夠主動地適應地方社會經濟建設的發展要求，適應就業市場的實際需要。教育改革實踐與理論的不斷發展，也促使考核模式的改革。《教育部關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》中指出：“要改革考試方式，除筆試外，還可以采取口試、答辯、現場測試、操作等多種考試形式，著重考核學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力…… ”。考試是促進學生全面發展的重要措施和手段，其功能主要是評價、督促、反饋和導向，高等職業教育的考核的主要功能也是這樣的。只有從考核內容、考核形式、管理評價體系等方面進行系統規劃，設計出一套相對完整，切實可行的能充分發揮考核功能和實現高職教育教學目的的考核模式，才能夠真正地實現全面、系統、公正地評價教學效果的目的。該文以高職《計算機網絡技術》課程為例，深入探討以“知識+技能”為支撐的職業教育考核方式的改革。
2 高職《計算機網絡技術》課程概述
《計算機網絡技術》課程是高等職業院校計算機網絡技術專業的一門專業核心課程。是一門集理論與實踐于一體的綜合應用課程。本課程能夠培養學生掌握計算機網絡的基本理論，基本知識和基本技能，對網絡系統有一個全面的認識，為學生掌握網絡技術及其工程實踐打下堅實的理論基礎，使學生具有正確分析和解決網絡設計、建設和運行中遇到的各種問題的能力。
以“知識+技能”為支撐的《計算機網絡技術》課程體系，堅持以企業需求為導向，以培養職業技能為目標，堅持理論與實踐相結合的原則，貫徹“以培養職業能力為核心，以工作實踐為主線，以項目為載體，以任務為驅動，以工作過程為框架，面向崗位建設課程”的理念，打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為以工作任務為中心組織課程內容。課程內容突出對學生職業能力的訓練，理論知識的選取緊緊圍繞工作任務的完成來進行。
通過本課程的教學，旨在使學生能夠熟練掌握計算機網絡基礎知識、數據通信知識、計算機網絡體系結構、網絡通信協議、局域網技術、廣域網技術、網絡服務器配置與管理、網絡安全、網絡應用等相關知識，具備局域網規劃與建設、廣域網接入、網絡服務器安裝配置與管理、常見計算機及網絡問題解決的基本技能，同時為后續的網絡集成與綜合布線、路由器與交換機配置、網絡應用開發等課程的學習打下堅實的基礎。
3 現階段高職《計算機網絡技術》課程考核模式存在的問題
3.1考核方式的簡單化
考試的基本功能是評價，如果想要對老師的教學效果及學生的學習效果進行公平、公正的評價，僅僅靠一次的期末考試是遠遠不夠的，而在很多高職院校，這樣的情況切切實實地存在。除了因為部分老師沒有擺脫傳統應試教育思想的束縛外，更多地是由于教務管理部門沒有考核改革的理念或勇氣，從而造成現行的考核模式很難做到從“知識本位”向“能力本位”的轉變，也難以構建起與高職教育科學的人才觀、質量觀和教學觀相適應的考核模式。教務管理者總是喜歡用分數說話，從而導致了考試的導向功能沒有真正地發揮出來，相反在有些方面還起到了誤導的作用。
《計算機網絡技術》是高職高專計算機網絡相關專業的一門理論性、實踐性較強的專業基礎課程，它的任務是以提高學生網絡基礎理論技能和基礎實踐技能，使學生能夠掌握局域網和廣域網的設計、組建、應用服務器的配置與管理等相關技術和技能。該課程既有理論，又有實踐。在調研中發現，對該門課程的考核，很多高職院校依然采用的是期末試卷理論考核這樣的簡單方式，這也將造成對老師教學效果、對學生學習效果評價的不公平。
3.2考核內容重知識輕能力
即使是高等職業教育，現在的考核內容依然是以知識考核為主，同時又偏重于原理性的記憶性知識。經過調研發現，作為高職職業教育計算機網絡專業的核心課程，《計算機網絡技術》課程的考核方式主要還是期末閉卷考試，通過簡單的填空、選擇、簡答等題型，考查學生對知識的記憶程度。知識的記憶能力發展是必需的，而知識的記憶能力只是學生能力培養中的一個方面，知識的記憶能力強，不能代表這個學生的能力強。死記硬背會導致思考、判斷的依賴性，導致想象力的匱乏。
《計算機網絡技術》課程的教學任務是根據市場對高職網絡人才培養規格的需求特點，培養學生掌握數據通信技術、OSI/RM和TCP/IP網絡體系結構、局域網（LAN）技術、網絡互聯技術、廣域網（WAN）技術、Internet技術、網絡規劃以及管理與安全技術，培養學生具有從事一般局域網工程項目的設計、施工、網絡設備安裝以及簡單的網絡管理與維護等技能。工程的設計、施工等技術性操作能力是不能夠通過簡單的知識的記憶來提高的，對這門課程的考核，也不能只是重知識而輕能力。
3.3 考核成績重結果輕過程
對《計算機網絡技術》課程而言，既要考核學生對知識方面掌握程度，又要考核其操作技術的能力。操作技術能力是一個動態的知識形成過程，其形成過程是知識的積累、創新、交流、轉化、應用的過程。而目前考核過多關注總結性考核，并使之成為教學過程中的唯一考核，考核的目的就是簡單地給出分數、排出名次。這種總結性考核的做法直接導致了教學過程中教師為考而教、學生為考而學的“應試教育”傾向。因此，對學生能力的評價應當是一個動態的過程，而不應僅關注最終考核結果。
4 以“知識+技能”為支撐的《計算機網絡技術》課程考核模式的構建
4.1改革考核內容，以能力為導向
對高職的《計算機網絡技術》課程而言，應當建立多元化的考核評價制度，重視實踐能力考核，樹立以“能力測試”為中心的現代考核評價體系。命題嚴格按照教學大綱要求，對照課程體系，對課程的知識要求、能力要求、素質要求等進行細化，然后根據細化分類的結果確定教和學的方法，最后確定課程效果的考核方法和考核大綱。考核內容既要能夠反映學生基本理論，更要反映學生的基本技能的掌握情況以及分析與解決問題的綜合運用能力，而不是課堂教學內容的簡單重復，使考核真正能夠對學生的知識、能力等綜合素質進行評價。
縱觀現在各個高職院校的《計算機網絡技術》課程的期末考試試卷，依然是過于考核學生對知識點的記憶能力。例如對“OSI/ISO參考模型”知識點的考核，很多都是在考核學生對該知識點的內容的表述，這個只能體現學生的死記硬背能力。目前，鮮有考核對該知識點的技能性運用能力。“OSI/ISO參考模型”或者“TCP/IP參考模型”是網絡故障排除能力的知識基礎，將對該知識點的掌握轉化為網絡故障排除的技能，更加能夠體現學生的崗位能力，相應的考核內容也要有所變化，從記憶能力考核轉化為對該知識點的技能運用能力。
4.2 全面測試與評價，注重考核過程
根據高職《計算機網絡技術》課程的特點，應當采取多種形式的考核方式，突出高等職業教育的特色的考核方式。考核方式要突出多樣性、針對性和生動性，不只限于筆試，也可以采取口試、實驗實訓、參與項目、實地調查等多種考核形式，也可以考核學生的團隊協作能力、學生的崗位適應能力等多角度考核。
課堂評價也是一種重要的考核方式，教師在教學活動中觀察和記錄學生的表現，通過面談、正式作業、項目調查、書面報告、討論問題和寫作論文等方式考查和評價學生能力。考核評價要貫穿到整個的教學、學習周期中，課堂提問、分組討論結果、項目實施過程、項目參與的積極性、課后自主學習的積極性等都可以作為考核評價的內容，這樣的評價結果也更加客觀真實。
4.3 加強考核管理，建立考核體制
建立健全考核結果評價和反饋機制。考核成績要結合課程總結性考核和平時考核進行綜合評價，并逐步加大平時考核成績在總成績中的比重，建立考核結果分析機制，總結教學經驗教訓，發現問題及時糾正，建立提高教學質量的有效反饋渠道和溝通機制。高職《計算機網絡技術》課程的知識能力和實踐能力主要體現在平時的積累過程，例如對IP地址相關知識掌握不好，就難以對網絡進行規劃、設計，對OSI參考模型理解不透徹，就難以利用其對網絡故障進行分析，諸如此類，充分說明了該門課程更應當加強平時的考核管理。
5 以“知識+技能”為支撐的《計算機網絡技術》課程考核模式改革實踐
在河南建筑職業技術學院控制技術專業的《計算機網絡技術》課程教學中，針對該課程的培養目標和課程體系結構的特點，考慮實施以“知識+技能”為支撐的“能力本位、就業導向”的考核模式實踐探索。通過培養目標和崗位能力分析， 將考核目標劃分為網絡分析能力、網絡規劃能力、網絡維護能力、團隊協作能力和網絡管理能力，并確定對學生的綜合能力考核就包括這5種能力。這幾項能力和網絡技術專業的崗位能力環環相扣，充分發揮了考核的就業導向作用。
6 結束語
通過考核方式的改革，能夠充分反映以“知識+技能”為支撐“能力本位、就業導向”的培養模式，促進培養目標的實現，切實提高學生的崗位能力，增加學生就業機會，真正實現學校教育與企業崗位的零距離接觸，考核結果也可以作為企業錄用學生的依據。
參考文獻：
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關鍵詞：氧化鋁 制造業執行系統 信息化管理 Java開發平臺
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0027-02
現代網絡環境中，其安全體系的構建主要采取以技術為中心的應對式安全防護策略，需要在應用中根據需求不斷增加相應的設備或者軟件。現在，互聯網平臺為了能夠有效應對日益復雜和嚴重的網絡威脅，配置了大量的防火墻、防病毒軟件、入侵檢測、系統漏洞掃描、災難恢復等多種安全設備。雖然，所采用的這些安全解決方案和策略能夠有效解決大部分的網絡安全威脅，但是，也給網絡安全的管理造成了嚴重影響。究其根本，就是因為現在所采用的這些策略主要是消極被動地去解決出現的安全問題，網絡管理人員難以對采用和設計適合自己的安全管理策略，只能成為復雜新技術和產品的盲從者。現在的網絡安全產品還主要從某個側面對網絡安全進行靜態的防護，更沒有積極主動的網絡管理策略和能力。研究和應用結果表明，單靠網絡安全產品的簡單堆積和產品的缺省配置，是不能解決安全問題的，需要在具體的應用中根據網路偶的不同需求，為其制定相應的安全策略，并對安全組件進行靈活多樣的配置，這樣，就能夠在實現整體和動態安全功能的前提下，將網絡運行狀態調整到最優的狀態點。
1 總體設計
前面已經提到，現有的網絡環境主要采用以技術為中心的應對式網絡安全防護策略，也就是被動地去解決網絡運行中的問題。在本文中，對基于用戶網絡應為的主動網絡安全和管理方式進行研究，下面的圖1中，給出了該安全管理方式的總體設計圖。
在圖1中，網絡行為監控器的職責是對用戶的網絡行為進行監控，并將用戶的網絡行為監控結果存入數據庫中，在使用過程匯總，可以通過相應的技術和方法，將用戶所使用網絡的行為進行記錄，再將記錄結果寫入行為數據庫，從而為網絡行為分析器的具體分析過程提供第一手數據和資料。網絡行為分析器則需要從行為數據庫中對存儲的數據進行提取，找到需要的數據記錄后利用相應技術和方法對數據進行處理分析，對存在于網絡中的某些潛在危險行為進行挖掘，還可以針對危險行為的發展趨勢，以及這些危險行為有可能導致的安全問題進行剖析；在后獲取報警信息后，就能夠將相關信息傳送給網絡管理人員，為網絡管理人員的網絡管理和操作提供依據和決策參考。
由網絡行為分析器所發出的報警信息，包括了多種網絡威脅，比如常見的木馬、網絡病毒以及非法入侵等等。在收到這些報警信息后，網絡管理員需要根據這些報警信息的嚴重級別，對相應的網絡設備和軟件進行及時的查詢和配置，進而將有可能出現的網絡安全隱患消滅在萌芽狀態，而非在網絡威脅事件發生之后再對相應的網絡設備進行查詢和配置。這種網絡安全的管理模式，就是文中所要研究的主動網絡安全管理方式。完成了對網絡設備的參數修改后，還應該針對網絡用戶行為監控器中的監控標識進行相應的修改和設置，確保用戶網絡行為監控器的監控標識能夠與網絡管理模塊中的管理策略保持一致。
2 安全管理方式的技術分析與設計
2.1 Winpcap工具
Winpcap即Windows packet capture的簡稱，是Windows平臺下的一個公共網路訪問系統，可以為用戶提供免費服務，采用基于Win32平臺的網絡分析架構，能夠為Win32應用程序的設計提供高效的網絡底層訪問功能。采用Winpcap的一個明顯優勢就是能夠為用戶提供標準的抓包接口，對網路性能和各種效率優化情況進行綜合考慮，其中就包括對NPF內核層上的過濾器支持，以及對內核態的統計模式的支持等等，此外，還能夠為用戶提供數據包的發送功能。利用Winpcap，網絡行為監控器能夠對流過局域網的所有數據包進行采集，在對數據進行協議分析的基礎上，實現對數據包的起始地址、目的地址等網絡行為的實時獲取，最終實現對局域網內所有鏈接終端的上網行為的監控。
2.2 網絡行為監控器構成
利用網絡行為監控器，不僅要對網絡使用情況進行檢測，還應該將發現的潛在網絡危險行為進行記錄，并將其保存到數據庫。在網絡行為監控器中，包含有網絡嗅探器和協議分析器等兩個主要部分。
2.2.1 網絡嗅探器
通過對經過網絡監控器的所有數據進行采集，可以準確判斷各個數據包的源地址與目的地址，然后對所有數據包的網絡行為進行分類處理，將處理結果發送到協議分析器。
2.2.2 協議分析器
對網絡嗅探器所得到的初步分析結果進行進一步的深入分析，能夠對用戶的具體網絡行為進行判斷，在數據包與標識匹配成功的情況下，就能夠在網絡行為數據庫中進行記錄。
2.3 網絡行為分析器實現過程
2.3.1 對用戶網絡行為進行分析的現狀
在現有技術條件下，對用戶網絡行為的分析過程，主要通過對網絡行為數據庫中的數據進行統計分析所得到的，不過，此類分析過程對網絡管理員的經驗比較依賴，所以，在網絡管理員對用戶上網行為的數據庫結構、IP協議等不是特別清楚的話，就難以進行正確的統計與分析。
2.3.2 知識發現技術
文中的主要思路就是利用知識發現理論和技術對用戶的網絡行為進行分析。其實，知識發現技術就是從海量數據中發現有用知識的完整過程，也是一個人機進行反復交互的處理過程。要實現準確的知識發現，需要經過多個步驟，且很多決策過程都需要用戶的支持。從宏觀的層面來看，知識發現的過程主要包括數據整理、數據挖掘和結果評估等三個不同的部分。
在這三個構成部分中，數據挖掘是知識發現的核心，需要利用專門算法從大量數據中對模式進行抽取，也就是從當前數據中抽取潛在的、隱含的且具有應用價值信息的過程。作為知識發現中的核心內容，數據挖掘與傳統的分析工具相比，差距在于數據挖掘所采用的為基于發現的方法，通過模式匹配和其他算法來實現不同數據之間關系的確定。
現在，在數據挖掘技術中，還包括有其他方法，如統計分析方法、神經元方法、決策樹和遺傳方法等。其中，決策數一種經常用于預測模型的算法，該算法能夠將大量數據進行有目的分類，進而從數據中得到更加有價值的信息。所以，在用戶網絡行為分析過程中，就能夠采用決策樹算法來實現。現在所采用的決策樹算法主要有ID3、CART算法等等。
2.4 防護效果與分析
文中所采用的網絡安全管理模式與傳統的網絡安全防護技術相比，其根本區別就在于傳統防護技術著重于對外部攻擊的防護，而文中方式則更多的強調自身管理與外部方法的并重。
基于用戶網絡行為的主動網絡安全管理方式的根本出發點，就在于能夠對網絡上的各種非法網絡攻擊行為進行有效抑制和防護，比如針對常見的黑客攻擊活動，就能夠較好地解決現在網絡中所廣泛存在的網絡安全問題，有效解決和減少網絡上的攻擊行為，增加網絡使用的安全性。舉例，如果發現有潛在的黑客存在于網絡用戶中，在出現網絡安全問題的情況下，就能夠對非法攻擊者進行準確定位；特別是由于對本地網絡用戶對外部網絡的攻擊行為進行了有效監控，所以，在國際互聯網中，就能夠有效減少網絡的攻擊流量；在大部分網絡攻擊行為被本地監控系統發現的情況下，就可以將網絡安全管理的問題從網絡間向地區間進行限定。不過，文中所分析的基于用戶行為分析的網絡安全技術在網絡實現中，其關鍵問題還在于系統的部署。
只有在所有的接入網絡都采用此類安全管理模式的情況下，才能實現更加安全的網絡環境。基于現有網絡中的包括路由器在內的網絡連接設備，以及包括防火墻在內的網絡安全設備等，都可以增添安全功能，再與現有的網絡安全防護措施相結合，就能夠有效增強互聯網中的安全性能。
3 結語
基于現有的用戶網絡行為分析方法，采用了基于知識發現的決策樹選擇算法。論文最后，對需要進一步進行解決的問題進行說明，就是如何從用戶網絡行為數據庫中通過決策樹算法來構建適合網絡管理的模式。從基于用戶網絡行為監控的主動網絡安全管理方式中可以發現，對用戶的網絡行為進行分析是實現安全管理的前提，能夠為配置管理和修改奠定基礎。
參考文獻
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關鍵詞:信息安全;實驗教學;創新人才培養
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
信息通信產業的新變化,不僅表現為產業鏈內部的融合趨勢,也表現為信息產業鏈與經濟、管理、教育、醫療、交通、環境、法律等社會各行業的滲透融合趨勢。信息安全不僅是經濟社會的基礎設施,也是國家信息安全的保障,信息時代的來臨,使信息安全變得尤為重要,社會需要大量信息安全的專門人才。
信息安全實驗教學是圍繞著如何培養和造就適應信息化發展、符合社會對信息安全技術日益增長需要、并具有創新務實精神的高素質人才這一根本任務,積極探索,改革實驗教學,提高管理水平,培養基礎扎實、實踐動手能
力強、知識面寬的高素質人才。
2先進的信息安全實驗設備
信息安全實驗教學及網絡設備由多套高性能服務器、交換機、路由器、千兆防火墻、CSICO自適應安全設備等多種大型網絡安全實驗專用設備、軟件開發平臺和上百臺微機以及實驗教學管理體系等組成。
2.1開放式實驗環境
為了改善信息安全實驗教學環境,提供全開放式的實驗室,使學生在實驗中感覺“全透明”。教師和學生可根據實驗需求任意組建自己的攻防環境,更具實戰性。這種全開放式的實驗室環境,提供給學生更多的實驗操作環境和平臺,全面加深對信息安全理論知識的理解,拓寬信息安全專業的知識面,有利于培養學生的動手能力和創新能力。
2.2先進的實驗平臺
有大型專業安全綜合實驗儀、入侵檢測系統、網絡測試分析儀、安全評估設備等,可開設信息安全相關實驗,以實驗教學平臺為依托,使學生通過課程教學與大量實驗,對學科的新理論、新技術有全局把握。
2.3實驗設備的前瞻性
實驗室和校園網通過千兆光纖相連接,為信息快速流通提供了保障;無線通信系統是信息安全的極具發展潛力的發展方向,無線安全實驗平臺的建立,使學生了解無線通信的原理、使用方法和無線安全方面存在的問題及解決策略。培養學生的對新技術的研究與設計開發能力。
基于這些先進的實驗系統,我們能夠開設信息安全專業的實驗項目和綜合創新實驗項目。
3實驗室的科學管理
有了先進的專業實驗設備,一定要科學地進行管理,提高業務技能,掌握和運用各種現代化的計算機管理技術,把實驗資源、實驗教學、文檔資料等利用計算機進行管理。
由于開設的是信息安全專業實驗,其中有網絡攻防等實驗,需要給學生極大的動手空間。對上百臺PC機的管理,我們利用集中化電腦管理系統,維護起來既高效統一,又可保留各個微機的獨特性和開放性。學生可以在各客戶機任意操作,提供了各個實驗直接應用的環境,支持了信息安全相關課程中的實驗。
4提高信息安全實驗教學質量
4.1改革實驗教學思路
實驗內容的設計安排上不僅要注重專業基礎能力培養,同時要不斷將學科新技術,特別是信息安全方面的科技創新成果轉化到實驗教學,以先進實驗內容帶動實驗室建設;逐步建立與理論教學有機結合的相對獨立的實驗教學體系,將專業課程的內容有機地融合在一起,開設研究設計性專題實驗和綜合實驗。與專業特色緊密結合, 補充完善實驗項目,協調與相應理論課的銜接,使其適合自主式、開放式、合作式、研究式學習。增強實驗內容和實驗手段的實用性和趣味性,激發實驗興趣,鼓勵個性發展,充分挖掘學生的潛能。
4.2改進實驗設備
信息安全實驗室配置了專門的教學用安全實驗設備綜合實驗儀,該設備剛購回時只能提供十幾組學生同時實驗,不能滿足教學要求,經過實驗室人員的改進,目前已經可以提供比原來多幾倍的學生同時做實驗,可以很好地滿足實驗要求。實驗主要包括密碼體制實驗,拒絕服務攻擊實驗,木馬攻防實驗等安全實驗,這個實驗平臺簡單直觀易于使用。例如,在密碼實驗中,可以將對稱密碼和非對稱密碼算法中每一步的演化過程顯示給學生看,可以讓學生更加直觀地明白加密和解密的原理,該平臺和基于安全產品的實驗相互補充,使得整個實驗環節既有理論性又有實踐性。
4.3采用和編寫特色鮮明的實驗教材
編寫適應新技術發展、特色鮮明的實驗教材。以系統化、層次化實驗教學體系為主導,以一系列精心選擇的實驗為載體,及時將先進的現代計算機技術和設計工具引入實驗教學。通過建設多媒體課件,給予學生直觀的演示示例。
4.4實驗教學體系的統一性
通過網絡測試儀、漏洞掃描設備、入侵檢測設備等專用信息安全設備,進行多種教育資源的綜合配套實驗,形成理論、抽象、設計三個過程相統一的教學體系。
4.5改進實驗教學模式
利用實驗設備,自行設計網絡攻防實驗,激發了學生的學習熱情,提高實驗教學的趣味性;將合作性實驗模式引入實驗教學,加強學生的團隊意識和溝通能力的培養,提高學生的綜合素質。通過合作,培養了學生的團隊意識、溝通能力,提高了學生的綜合素質,培養了創新意識和能力。
4.6改革實驗教學考核體系
考慮到信息安全實驗課程的特殊性,采用試卷考試的考核形式不能很準確地評價一個學生對實驗的操作能力和對原理的掌握能力。因此,將實驗技能操作、筆試考核、撰寫技術報告、綜合實驗答辯和創新實驗學術論文考核等多種考核模式有機結合,改革實驗教學考核體系,以適應該課程的特殊性。
4.7利用高科技實驗教學輔助設備
為了每個學生都能夠獲得理想的實驗效果,掌握實驗原理、方法和操作技術,在實驗室充分發揮計算機網絡視頻技術上的優勢,我們同時采用了新一代多媒體網絡教學系統軟件。教學過程和內容可共享;語音教學和討論、監看學生機的操作,有利于師生的教學互動;教師文件下發、文件收取;學生文件收取功能使文件交流更加簡便;支持多種格式的視頻播放,DVD視頻教學等。
5培養創新人才
5.1樹立創新教育理念
加強學生創新精神和實踐能力培養,培養創新人才。改變過去傳授知識為主的教育模式,改進實驗方法和提高實驗質量,培養學生學習的主動性。在開放式的實驗教學環境下,結合實驗室提供的其他多種網絡安全實驗設備和軟件開發平臺,通過軟硬結合、從簡單到復雜,讓學生通過軟件防火墻、硬件防火墻的基本配置和應用,綜合性地構建一個多種安全防護功能的網絡。例如:把入侵監測系統、病毒監測部分和防火墻結合,使防火墻具有簡單的IDS和病毒檢測功能;各實驗設備功能獨立,但是通過網絡通信方式形成一個整體。
5.2建立開放型實驗室
為學生的創新活動營造良好的實驗環境,例如:按主要的幾項創新型實驗教學內容,利用現有的設備,開設以下的開放型實驗區。
王文生，博士，研究員，中國農業科學院農業信息研究所副所長，科技部國家農村信息化專家委員會評審組組長，農業部農業物聯網專家委員會成員。主要研究方向為農業農村信息化，物聯網、大數據和云計算在農業農村應用，運用新一代信息技術解決“三農”問題。部分科研成果先后入選科技部國家“十一五”重大成果和農業部十年重大科技成果，獲國家專利和軟件登記30多項，在國內外發表學術論文50余篇，出版英文《信息和通信技術對中國農戶的影響》專著1部，主編《中國農村信息化服務模式與機制研究》《農業網格技術研究與應用》《大數據與農業應用》著作3部，參編中英文著作6部。
大數據主要來源于大聯網、大集中、大移動等信息技術的社會應用，不但是信息技術從單項應用到多項融合的結果，而且是信息技術從前端簡單處理向后端復雜分析演變的表現，更是社會高度信息化的必然產物。大數據將給我們帶來更大的視野和更新的發現，進而改變我們的生活、工作和思維方式。許多科學家預言，在21世紀，無論是自然科學領域還是社會科學領域，大數據都將帶來無限的發展機遇。
計算機技術應用于農業已有30多年的歷史了，經歷了從起步、普及、提高、推進等一系列階段。進入21世紀以來，農業與農村信息技術的研究和應用進入高速發展階段，已成為現代農業的重要標志。農業領域中每一項技術的進步，都從某種程度上加深了農業大數據存在和研究的必要性。
我國是農業大國，一直非常重視全國性的農業科技信息資源數據資源建設。農業領域是大數據產生的無盡源泉，具有浩大的數據基礎。隨著各種智能傳感終端在農業領域的應用，農業數據來源更加廣泛、新穎、迅速，類型更加多樣，農業數據體量大、結構復雜、模態多變、實時性強、關聯度高，利用大數據技術進行農業相關應用研究，其意義將非常明顯。
一、 大數據
與云計算的橫空出世非常相似，大數據似乎也在一夜之間家喻戶曉。但略有不同的是，云計算發展早期主要由企業推動，而大數據則幾乎同時得到了政府、企業、學術界等各界的共同青睞。大數據最早是由著名未來學家阿爾文?托夫勒在1980年提出的，他在《第三次浪潮》書中，將大數據稱為“第三次浪潮的華彩樂章”。大數據具備3個基本特征：體量浩大（volume）、模態繁多（variety）、生成快速（velocity），或者就是簡單的“3V”，即龐大容量、極快速度、種類豐富的數據。
二、 農業大數據
（一）農業大數據內涵
農業數據主要是對各種農業對象、關系、行為的客觀反映，一直以來都是農業研究和應用的重要內容，但是由于技術、理念、思維等原因，對農業數據的開發和利用程度不夠，一些深藏的價值關系不能被有效發現。隨著大數據技術在各行各業廣泛研究，農業大數據也逐漸成為當前研究的熱點。
農業大數據解決的問題不是存量數據激活的問題，而是實時數據的快速采集和利用的問題；農業大數據解決的問題不是關系型數據庫集成共享的問題，而是不同行業、不同結構的數據交叉分析的問題。農業大數據至少包括下述幾層含義：
基于智能終端、移動終端、視頻終端、音頻終端等現代信息采集技術在農業生產、加工以及農產品流通、消費等過程中廣泛使用，文本、圖形、圖像、視頻、聲音、文檔等結構化、半結構化、非結構化數據被大量采集，農業數據的獲取方式、獲取時間、獲取空間、獲取范圍、獲取力度發生深刻變化，極大地提高農業數據的采集能力。
跨領域、跨行業、跨學科、多結構的交叉、綜合、關聯的農業數據集成共享平臺取代了關系型數據庫成為數據存儲與管理的主要形式，基于數據流、批處理的大數據處理平臺在農業領域中的應用越來越頻繁，交互可視化、社會網絡分析、智能管理等技術在農業生態環境監測、農產品質量安全溯源、設施農業、精準農業等環節大量應用。
農業產業鏈各個環節的政府、科研機構、高校、企業達成競爭與合作的平衡，農業大數據協同效應得到更好的體現。農業大數據形成一個可持續、可循環、高效、完整的生態圈，數據隔離的局面被打破，不同部門樂于將自己的數據共享出來，全局、整體的產業鏈得以形成，數據獲取的成本、渠道大大降低。
大數據的理念、思維被政府、企業、農民等廣泛接受，海量的農業數據成為決策的依據和基礎，天氣信息、食品安全、消費需求、生產成本、市場價格等多源數據被用來預測農產品價格走勢，耕地數量、農田質量、氣候變化、作物品種、栽培技術、產業結構、農資配置、國際市場糧價等多種因素用來分析糧食安全問題，政府決策更加精準，政府管理能力、企業服務水平、農民生產能力都得到大幅度提高。
（二）農業大數據獲取
農業大數據獲取是指利用信息技術將農業要素數字化并進行有效采集、傳輸的過程。目前，農業領域的數據積累還處于相對初級階段，達不到電信、金融、互聯網等領域的數據積累水平。然而農業數據采集方式的變化，自動化、智能化、人工化信息終端的大量涌現，數據的實時、高清以及長久保存等需求，使得農業大數據成為可能。農業大數據源來自農業生產、農業科技、農業經濟、農業流通等方方面面，不同的數據源，對應不同的數據獲取技術。從目前情況分析，農業大數據獲取主要包括以下幾方面。
1. 農業生產環境數據獲取
農業生產環境數據獲取是指對與動植物生長密切相關的空氣溫濕度、土壤溫濕度、營養元素、CO2含量、氣壓、光照等環境數據進行動態監測、采集，主要依靠農業智能傳感器技術、傳感網技術等。隨著多學科交叉技術的綜合應用，光纖傳感器、MEMS（micro-electro mechanical systems）微機電系統、仿生傳感器、電化學傳感器等新一代傳感器技術以及光譜、多光譜、高光譜、核磁共振等先進檢測方法在植物、土壤、環境信息采集方面廣泛應用，農業生產環境數據的精度、廣度、頻度大幅度提高。與此同時，傳感器終端的成本逐漸降低，大范圍、分布式、多點部署成為現實，數據量呈級數增長。
2. 生命信息智能感知
生命信息智能感知是指對動、植物生長過程中的生理、生長、發育、活動規律等生物生理數據進行感知、記錄，如檢測植物中的氮元素含量、植物生理信息指標，測量動物體溫、運動軌跡等。常用的生命信息感知技術包括光譜技術、機器視覺技術、人工嗅覺技術、熱紅外技術等。生命信息智能感知改變了原有的、以經驗為主的、人工檢測模式，使生命信號感知更加科學、更加智能，實時性、動態性、有效性得到大大提高。農業生命信息是對農業生產對象本身的數字化描述，是對生命個體進行監測管理的重要依據，具有典型的時效性。
3. 農田變量信息快速采集
農田變量信息快速采集主要是對農田中的土壤含水量、肥力、土壤有機質、土壤壓實、耕作層深度和作物病、蟲、草害及作物苗情分布信息采集，一般分為接觸式傳感技術、非接觸式遙感技術。國內在農田空間信息快速采集技術領域已經積累了較豐富的理論基礎和實踐經驗，已設計出便攜式土壤養分測試儀、基于時域反射儀（TDR）原理的土壤水分及電導率測試儀、基于光纖傳感器土壤pH值測試儀，并在作物病蟲草害的識別、作物生長特性與生理參數的快速獲取等方面開展了有益的探索。精準農業是農業信息化的重要方向，快速、有效采集和描述影響作物生長環境的空間變量信息，是精準農業的重要基礎。高密度、高速度、高準確度的農田信息具有數據量大、時效強、關聯度高等特點。農田變量信息主要服務于精準農業生產，強調實時性、精準性等特點，屬于局部、微觀、持續的農業數據。
4. 農業遙感數據獲取
農業遙感數據獲取是指利用衛星、飛行器等對地面農業目標進行大范圍監測、遠程數據獲取，主要采用遙感技術。遙感技術是一種空間信息獲取技術，具有獲取數據范圍大、獲取信息速度快、周期短、獲取信息手段多、信息量大等特點。農業遙感技術可以客觀、準確、及時地提供作物生態環境和作物生長的各種信息，主要應用在農用地資源的監測與保護、農作物大面積估產與長勢監測、農業氣象災害監測、作物模擬模型等幾個方面。農業遙感數據能反映大面積、長時間的農業生產狀況，屬于宏觀、全局層面的農業數據。
5. 農產品市場經濟數據采集
農產品市場經濟數據采集是指對農產品生產、質量、需求、庫存、進出口、市場行情、生產成本等數據進行動態采集，涉及農業流通、農產品價格、農產品市場、農產品質量安全等，具有較強的突發性、動態性、實時性、變化性，一般由“智能終端+通信網絡+專業群體”組成。隨著科學技術的發展，移動終端諸如手機、筆記本、平板電腦等隨處可見，加上網絡的寬帶化發展以及集成電路的升級，人類已經步入了真正的移動信息時代，基于智能終端的農產品市場經濟數據采集越來越頻繁，數據量越來越大，圖片、視頻等數據格式激增。基于3G的基層農技推廣平臺等是農產品市場經濟數據采集的典型應用。
6. 農業網絡數據抓取
農業網絡數據抓取指利用爬蟲等網絡數據抓取技術對網站、論壇、微博、博客中涉農數據進行動態監測、定向采集的過程。網絡爬蟲（網頁蜘蛛），是一種按照一定的規則，自動地抓取萬維網信息的程序或者腳本，有廣度優先、深度優先2種策略。農業網絡數據是在互聯網層面對農業各方面的客觀反映，具有規模大、實時動態變化、異構性、分布性、數據涌現等特點。搜農、農搜等搜索引擎都是基于主題爬蟲的農業數據獲取平臺，在農業網絡數據獲取方面具有一定基礎。
（三）農業大數據現狀
1. 農業大數據重要性日益凸顯
經過多年的發展，農業數據庫、農業信息系統、農業專家系統、農業遙感、農業物聯網等現代信息技術在農業生產活動中應用取得了非常顯著的成果。云存儲、數據倉庫等技術為數據的海量存儲提供了可能，傳感器、遙感數據、移動終端、網絡等都積累了大量的農業數據。伴隨著大數據技術的飛速發展，農業信息化的發展必然從“技術驅動”向“數據驅動”轉變。目前，農業領域都在積極部署農業大數據相關方面的研究，農業大數據重要性日益凸顯。中國農業科學院農業信息研究所發起了信息聯盟，旨在促進涉農信息資源與專家隊伍的集成、共享，聯合推進農業信息云服務；山東農業大學發起了農業大數據產業技術創新戰略聯盟（http：//.cn/），以期促進大數據在山東農業領域研究及成果應用發展。2014年，科學數據大會舉行，專門設立農業與農村信息化大數據技術與應用分論壇。
2. 農業大數據積累初具規模
我國農業信息化研究長期以來一直非常重視農業數據的積累，目前農業大數據已經具備了一定的規模，數據的存儲格式以結構化數據為主，視頻、圖片等數據量也在不斷攀升。農業科學數據共享中心（試點）項目于2003年正式啟動，重點采集作物科學、動物科學與動物醫學類科學、農業科技基礎數據等農業科技類基礎數據。截至2012年，農業科學數據中心數據總量448.93GB。全國基層農技推廣信息化平臺，構建了糧食作物、經濟作物、蔬菜、果樹、畜牧等農業技術數據庫，面向全國70萬農技員提供服務，總記錄超過10萬條，視頻數據超過5000個。中國科學院計算機網絡中心研發的地理空間數據云平臺（http：///），現有地學遙感數據資源約280 TB，以中國區域為主，覆蓋全球地理范圍。中國作物種質資源信息網（CGRIS），擁有糧食、 纖維、油料、 蔬菜、果樹、糖、煙、茶、桑、牧草、綠肥、熱作等200種作物，41萬份品種、種質、基因信息。
3. 農業大數據研究具備了一定基礎
農業信息化研究工作一直與農業數據密切相關，相關方面的研究主要集中在監測與預警、數據挖掘、信息服務等方面，基于數據的農業信息處理分析具備了一定的基礎條件。據不完全統計，目前全國與農業相關的主要監測、預警系統共有84個，其中食物保障預警系統12個，食品安全監測預警系統18個，市場分析與監測系統35個，作物分析與預警系統19個；中國搜農作為國內首款農業垂直搜索引擎，持續穩定運行6年，獲取了海量的農業信息，信息總量超過100TB，信息更新周期平均為30min，目前每周平均信息增長量3GB，每天監控3萬多個農業網站的超過2萬多個農產品批發、集貿市場的2萬多個農產品品種的價格、供求等信息。
三、 農業大數據應用展望
基于大數據的理論和技術，不斷推進傳統領域創新與應用實踐，為國家經濟社會發展提供了新的生長點。在農業信息化不斷發展的過程中，已有部分領域完成了大數據積累，具備了利用大數據理論與技術進行深入數據分析和價值發現的條件。根據當前農業信息化發展的現狀，筆者認為大數據在農業領域的應用主要集中在以下幾個方面。
（一）精準農業可靠決策支持系統
變量決策分析是精準農業技術體系中的核心，致力于根據農田小區作物產量和相關因素，在農田內的空間差異性，實施分布式的處方農作。高密度的農田信息獲取后，怎樣根據這些不同角度的農田信息，推出一整套具有可實施性的精準管理措施，是需要多學科交叉的研究課題。專家系統、作物模擬模型、作物生產決策支持系統傳統的生產決策技術取得了一些成果，但效果并不理想。利用大數據處理分析技術，集成作物自身生長發育情況以及作物生長環境中的氣候、土壤、生物、栽培措施因子等數據，綜合考慮經濟、環境、可持續發展的目標，突破專家系統、模擬模型在多結構、高密度數據處理方面的不足，為農業生產決策者提供精準、實時、高效、可靠的輔助決策。
（二）國家農村綜合信息服務系統
國家農村綜合信息服務，按照“平臺上移，服務下延”的思路，集成與整合各分散的信息資源與系統，在全國范圍實現信息資源的共享，數據資源體量大、數據處理流程復雜、信息服務模式多樣，需要實現海量農業信息化數據獲取、傳輸、加工、服務一體化處理。利用大數據處理分析技術，研究復雜多樣、動態時變用戶需求的快速聚焦與大規模服務及用戶動態需求組合的學習和進化機制模型，突破農戶需求智能聚焦技術，實現信息服務按需分配以及云環境下大規模部署的智能系統服務與龐大“三農”用戶群的多樣性、地域性、時變性等個性化需求快速對接。
（三）農業數據監測預警系統
農業數據監測預警是指對農業生產、市場運行、消費需求、進出口貿易及供需平衡等情況進行的全產業鏈信息采集、數據分析、預測預警與信息，其主要任務包括感知市場異常波動、實時監控生產風險、及時應對突發事件、推動管理關口前移等。2002年以來，農業部開始建立農產品市場監測預警系統，啟動了稻谷、小麥等關系國計民生的7種重點農產品的市場監測預警工作。目前，監測預警技術已在農產品質量安全、農業病蟲草害、農產品價格、農產品市場等領域進行了廣泛應用。利用大數據智能分析和挖掘技術，實現農業信息流監測、農業數據關聯預測、農業數據預警多維模擬等，大幅度提高農業監測預警的準確性。
（四）天地網一體化農情監測系統
農情信息遙感監測主要是指利用遙感等信息技術對農業生產情況信息，如作物面積、長勢和產量信息、農業災害信息、農業資源信息等進行遠程監測和綜合評價，輔助農業生產決策的過程。基于遙感-地面-無線傳感網的一體化農情信息獲取體系，在解決了數據時空不連續的難點的同時，也帶來了海量農情數據融合處理的問題。與此同時，遙感技術飛速發展，特別是傳感器分辨率的提高、新型傳感器的應用等，遙感影像的數據量急劇增加，海量數據的存儲、快速產生、信息提取、融合應用等，為遙感數據分析帶來了挑戰。利用大數據分析處理技術，研究天地網一體化農業監測系統中的多源多類數據的智能融合與分析、定量化反演以及網絡化集成與共享關鍵技術，實現全局數據發現與跨學科的數據集成和互操作，為農業遙感信息的深入分析提供支撐。
（五）農業生產環境監測與控制系統
