王國才 施榮華 李玲芝

摘要:本文針對“計算機通信網(wǎng)絡”課程的教學,介紹了在該課教學中結合課程專業(yè)知識教學,開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的意義及其實施方法,并進一步探索了以應用為背景、以競爭為目的和以產品創(chuàng)新為基礎的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

關鍵詞:本科專業(yè)課程;創(chuàng)新教育;創(chuàng)業(yè)教育;計算機通信網(wǎng)絡

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

在全面實施素質教育的過程中,創(chuàng)新教育和創(chuàng)業(yè)教育得到了各個學校的重視,但是,在專業(yè)課程的教學中,如何應用創(chuàng)造原理與創(chuàng)造技法方面知識,發(fā)揮學生的創(chuàng)造性思維能力,掌握專業(yè)課程的知識,培養(yǎng)學生專業(yè)領域的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力尚無成熟的模式和方法。我們在通信工程專業(yè)的主干課“計算機通信網(wǎng)絡”課程中作了一些探討和研究。

1在專業(yè)課程中開展創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育的意義

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造精神,提高學生的創(chuàng)新能力為目標的教育,既是一種教育理念,也是一種教育活動、教育過程。而創(chuàng)業(yè)教育是指提供人們以概念和技能,辨別他人忽略的機會,具備洞察力、自我評估能力和知識技能,在他人猶豫不決時果斷地行動的過程。它包括機會辨識、面對冒險時的資源調度以及進行商業(yè)冒險諸方面的教育。同時,它也包括商業(yè)管理運作過程中的教育,例如商業(yè)計劃、資本開發(fā)、市場營銷和資金流動分析等。大到創(chuàng)辦一個公司和企業(yè),小到提出一個“點子”或新想法等,均屬創(chuàng)業(yè)教育的范疇。開展創(chuàng)業(yè)教育的過程,是培養(yǎng)大學生創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)業(yè)思維、創(chuàng)業(yè)品質和創(chuàng)業(yè)技能的過程,是促進大學生的全面發(fā)展的過程。

創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育可以有機地結合起來,因為創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)是可以有機地結合的。這可以從兩個方面說明:第一,創(chuàng)業(yè)是創(chuàng)新成果實現(xiàn)其價值的一條重要途徑。一項新技術需要轉化為新產品,再進入市場,進入生產領域或消費領域,并滿足應用需求,才可實現(xiàn)其經(jīng)濟價值。新技術如何轉化為新產品,新產品如何進入市場并實現(xiàn)其價值,可以通過一個新企業(yè)來實現(xiàn),創(chuàng)業(yè)是其中一條重要途徑。第二,創(chuàng)新能力促進創(chuàng)業(yè)成功,創(chuàng)業(yè)推動創(chuàng)新。企業(yè)要發(fā)展,獲得新的市場機會,需要解決新的應用新的需求,需要開發(fā)滿足市場的新技術、新產品、新服務,從而推動技術創(chuàng)新。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內容圍繞專業(yè)科技進步,結合社會發(fā)展和市場經(jīng)濟來展開,可以突出專業(yè)性,獨特性。在專業(yè)課程中開展創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育能有效地強化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2以滿足應用為背景的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

通過對多種教材和技術文獻的研究,筆者認為,現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術的發(fā)展都是為了滿足應用需要而發(fā)展起來的。這種發(fā)展貫穿了計算機網(wǎng)絡發(fā)展的整個過程。

因此,我們在教學中,注意以網(wǎng)絡技術發(fā)展的創(chuàng)新思路來介紹。在每一個知識點,注意講解應用背景,把學生帶到當時的應用現(xiàn)場,分析存在的問題探討問題的解決方法,培養(yǎng)學生的專業(yè)創(chuàng)新能力。將重要知識點的學習變成一個小案例的分析。

例如,在介紹計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程時,指出,計算機應用的早期階段,沒有計算機網(wǎng)絡的概念,為了解決“數(shù)據(jù)的傳送”,開始了引入“電話通信”的技術,發(fā)展了遠程聯(lián)機系統(tǒng)。以后又有面向終端的計算機網(wǎng)絡、計算機-計算機網(wǎng)絡、網(wǎng)絡互連的過程,就是一個為了滿足應用需要,不斷地進行技術創(chuàng)新的過程。

每一個階段,通過網(wǎng)絡示意圖、特點、目的、解決的主要技術問題、缺點和新的應用問題及解決思路進行介紹。使學生從沒有網(wǎng)絡的時代,概觀地飛躍到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)時代,并且進一步引導學生展望未來的網(wǎng)絡圖景:移動設備入網(wǎng)、汽車入網(wǎng)、火車入網(wǎng)、家電入網(wǎng)等。發(fā)揮學生的想象能力和創(chuàng)新能力,更進一步地掌握了教學內容。

本研究受中南大學精品課程“計算機通信網(wǎng)絡”建設項目(校2007-13)資助。

作者簡介:王國才(1963-),湖南冷水江,碩士,中南大學信息科學與工程學院信息與通信工程系副主任,研究方向為計算機通信保密、網(wǎng)絡與信息安全。

在介紹具體的技術時,先分析普通的熟悉的技術,再介紹網(wǎng)絡技術的特點——提出技術問題,啟發(fā)學生鉆研解決方法。例如,介紹計算機網(wǎng)絡中報文交換方式,我們先以電話網(wǎng)絡中的語言傳輸為背景,先讓大家分析一下打電話時語音信息的傳輸情況,并對此過程進行總結。數(shù)據(jù)可以用這種方式傳輸,比如遠程聯(lián)機系統(tǒng)階段就曾用過。這種方式叫做線路交換方式。過程描述:這種方式與打電話時一樣,從源端至終端由中間的交換機建立起一條物理通路,然后送數(shù)據(jù),傳送完畢后,拆除通路連接,同時用圖示意線路交換原理。然后分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡環(huán)境中的傳輸特點:

(1) 突發(fā)性。即發(fā)送期間的速率可以很高,但兩次發(fā)送間的間隔時間可能很長,也就是說,峰值傳輸速率與平均傳輸速率之比很大,而對語音傳輸來說,這個比值就相對很小。例如文件的傳輸,一般計算機至終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯蹬c平均值之比為100∶1,而語音傳輸中為3∶1,因此,在數(shù)據(jù)傳輸中根據(jù)它的特點研究如何充分提高通道傳輸效率,是一個很重要的問題。

(2) 正確性。數(shù)據(jù)傳輸不同于語音傳輸?shù)牧硪粋€特點,是它對傳輸正確性的要求較高。在語言傳輸中,不大的失真或個別聽不清一般靠人的判別仍能正確收聽,實在不清楚時可由人要求再說一遍。但在數(shù)據(jù)傳輸中,一個碼元(一位)的錯誤都可能使接收發(fā)生錯誤,因此在數(shù)據(jù)報文中必須增加檢錯碼,報文被對方收到后必須回答確認報文(ACK),如果超過一定時間無ACK回答,或者收端因接收錯誤而發(fā)回否認回答(NAK)時,發(fā)送端必須重發(fā)原來的數(shù)據(jù)報文。這是計算機網(wǎng)絡中廣泛采用的一種差錯控制方法。

所以,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸時既要便于檢錯重發(fā),又要便于提高通道傳輸效率。這又為介紹其他各種報文交換方式的報文交換過程作好了鋪墊。

這時指出目前采用的一些方法,如當有報文到達集中器(或通信處理機)時,若出線空閑,隨即發(fā)送出去,若出線忙,報文暫時存貯于緩沖區(qū)中,等待線路空閑時再發(fā)出。指出這種方式稱“存貯-轉發(fā)”,再分析其優(yōu)點,并以實例說明這種方式能平滑通道的負荷,特別適合于間歇性的數(shù)據(jù)傳輸。

再分析“存貯-轉發(fā)”交換的兩種方式的交換過程。

最后,總結各種報文交換的特點和優(yōu)缺點。激發(fā)學生提出新問題和解決問題的欲望。

再例如,講述高速計算機網(wǎng)絡技術,給學生設計了這樣的一種背景:

分組網(wǎng)絡,1000個網(wǎng)上工作站的用戶傳送文件的情況,讓學生想象上網(wǎng)的感覺,10000個網(wǎng)上工作站的用戶傳送文件又如何?如果傳輸聲音、數(shù)據(jù)和圖像等多媒體信息又如何?再換用前面章節(jié)的其他網(wǎng)絡速度網(wǎng)絡時又如何?

這時,學生總結出新的應用需求——要求網(wǎng)絡運行的速度必須大大提高,才能提高網(wǎng)絡效率,克服阻塞現(xiàn)象,并能在更大范圍內實現(xiàn)高速通信以滿足大量用戶的上網(wǎng)要求;要求拓寬網(wǎng)絡頻帶,改進單一頻帶的網(wǎng)絡環(huán)境。滿足多媒體技術的普及與應用。

然后介紹分析或者討論各種提速的思路:簡化協(xié)議,改變現(xiàn)行的傳輸與交換機制,采用高速光纖傳輸系統(tǒng)等方面著手研究與實施。

這種設計背景的方法有助于培養(yǎng)學生抽象思維能力、技術分析能力和技術預測能力,從而提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質。

3以產品創(chuàng)新為基礎的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

筆者認為,產品創(chuàng)新也是一個很重要的方面。因為對于工科學生來說,除了將來創(chuàng)業(yè)要開發(fā)產品以外,創(chuàng)業(yè)和應用中也需要選擇產品的能力。

網(wǎng)絡的實現(xiàn)與應用需要各種設備,為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供了大量的基本素材。論述產品創(chuàng)新問題時,對于一些典型產品,在介紹了產品的基本原理后,討論其基本的實現(xiàn)方法并列舉一些設備生產商;對于一些競爭性產品,是以當時的典型同類產品的使用方式和功能為背景,分析其功能及其限制,然后分析解決的思路和方法,并分析其成功的因素。

例如網(wǎng)絡路由器,是一種典型的設備,在介紹了工作原理和有關協(xié)議后,讓學生思考實現(xiàn)途徑,再指出華為、思科等廠商生產的系列產品應用的廣泛程度。

例如網(wǎng)絡操作系統(tǒng),介紹NETWARE時,在介紹了當時有關的資源共享方式及其企業(yè)、產品后,然后指出文件共享方式的優(yōu)點及其實現(xiàn)方式,討論其受到的限制及其原因,指出NOVELL公司的解決辦法——文件服務器概念及文件服務器操作系統(tǒng)。這種操作系統(tǒng)曾占有世界市場2/3。然后介紹NETWARE產品性能,分析其中創(chuàng)新的技術,最后要求學生思考NOVELL的成功對我們的啟示。

這樣可以培養(yǎng)學生創(chuàng)新產品的能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

在介紹Windows網(wǎng)絡操作系統(tǒng)時,先介紹當時的技術背景:計算機網(wǎng)絡中計算機機型更多,硬件性能更高,硬件發(fā)展很快;計算機網(wǎng)絡中計算機操作系統(tǒng)更多,都難以充分發(fā)揮硬件性能;資源共享要求更高(對等服務,分布計算,安全等);圖形界面得到用戶喜歡;Internet的普及。

然后對比NETWARE的特點,指出為開發(fā)圖形界面的支持多種網(wǎng)絡平臺、操作系統(tǒng)和應用程序的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)提供了市場。這就是Microsoft公司為什么要開發(fā)Windows NT網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。

以上述技術背景來介紹Windows NT的體系結構、性能特點和創(chuàng)新之處。然后要求學生總結NT對比NETWARE的創(chuàng)新之處和NT的成功對我們的啟示。使學生對新產品的開發(fā)不感到神秘,了解新產品的創(chuàng)新角度,增強學生的創(chuàng)新信心和創(chuàng)業(yè)信心。

再比如,多媒體網(wǎng)絡技術,首先介紹多媒體及多媒體網(wǎng)絡的概念,再以一個具體的多媒體網(wǎng)絡應用系統(tǒng)為例,分析其功能要求,在一般網(wǎng)絡上實現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡應用系統(tǒng)需要解決的技術問題,然后分析和討論解決的思路和一些具體的技術。既介紹了多媒體網(wǎng)絡技術,又體現(xiàn)了技術創(chuàng)新的思路、產品技術應用的要求。使學生對新技術的開發(fā)和應用不感到陌生,擴大學生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的視野。

4結束語

盡可能使學生了解更多的專業(yè)技術應用背景知識、分析創(chuàng)新思路,有助于學生掌握專業(yè)創(chuàng)新設計方法,培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與素質。應用背景知識可分為實際的(歷史的)、舉例型的、借鑒型的。要求教師了解技術發(fā)展史和豐

富的實踐經(jīng)驗。

開展專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能處理好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教育與專業(yè)課程教育的關系,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教育與專業(yè)教育等有機地結合起來,既達到了專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教育與專業(yè)課程教育的目標,又提高了學生的學習興趣、激勵學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,提高了教學質量。近年來,后續(xù)的畢業(yè)設計中,學生的思路開闊,能提出幾種解決方案進行選優(yōu)分析。在求職供需見面會后,不少學生反饋,計算機通信網(wǎng)絡課程對他們的幫助很大。

參考文獻:

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