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浅议计算机网络教学
摘要：本文主要分析了网络教学的特点、结构及主要模式，教师和学生在网络教学中的定位，最后提出了目前开展网络教学中存在的问题以及解决方法。
关键词：网络教学 网络 教学模式
电脑和网络，已成为信息时代的主角，并以前所未有的态度向前发展，极大地改变了人们的生活、学习、工作和思维方式。国家教育部决定：从2001 年起用5—10 年的时间在金国中小学基本普及信息技术教育，全面实施“校校通”工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础教育夸越式发展。
现代信息技术在教学中的应用已经成为一个教学的热点问题。网络教学也是其中一种新兴的教学方式。网络教学是一种新生的事物，是一个开放的概念。可以这样定义，在先进理念指导下，运用网络资源，在教师指导下，促进学生积极自主学习，加强师生交流，加强师生协作研讨，优化教学过程。
一、有关网络教学的一些特点
目前网络教学主要是通过网络虚拟教室、校园网和Internet 等形式在网上进行教与学的活动。
在网络虚拟教室中， 通过网络能为学习者实时和跨地域地提供图文音像并茂的、丰富多彩的人机界面，提供符合人类联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库，因而易于激发学习者的学习兴趣。
在教学过程中， 学生还可在网上阅读一些教师提供的参考资料，就像我们在学校图书馆中查找资料一样。另外学生不仅可以在网上同教师交流，还可以通过网络同其他学生或专家进行探讨，教学活动可以全天24 小时进行，每个学生都可以根据自己的实际情况确定学习的时间、内容、进度，可以随时在网上下载学习内容或向教师请教。在网络教学中，通过使用电子邮件、语音信箱、视频等多种媒体技术，实现了一种交互式的教学，师生之间、学生之间不仅可以双方而且还可以多方进行交互式交流。学生之间的人际交往不仅没有减少，相反，还扩大了交往的范围。
在网络教学中，学员由于不再受地域的限制，而是各自在自己的主机上通过联入网络进行学习， 从形式上就使网络教学实现了一种个别化教学。在个别化学习中，学生不仅能够独立自主地选择学习内容，而且还可以控制学习的进程和速度。所以，这种个别化学习又体现出一种学生积极主动地探索式学习的特点。 [论/文/网 LunWenData/Com]
二、网络教学的结构和模式
学校中心工作是课堂教学， 课堂教学也是实施素质教育的主阵地， 学校要真正为培养一代新人发挥效能就必须从课堂主阵地着手。现代建构主义理论认为“情景”“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素，在建构主义学习环境中，课堂教学中心从教师转向学习者， 核心在于学习者主动将新的信息和经验与其原有的知识基础相融合的过程， 因此网络教学正是适应了建构主义理论的需要。
建构主义学习理论和学习环境强调以学生为中心， 要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，建构主义的教学理论则要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者; 要求教师应当在教学过程中采用全新的教育思想与教学结构(彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学结构)、全新的教学方法和全新的教学设计(以“学”为中心的教学设计理论正是顺应建构主义学习环境的上述要求而提出来的)。因而很自然地，建构主义的学习理论与教学理论就成为以学生为中心教学模式的主要理论基础。
三、在网络教学中存在的一些问题
近年来， 虽然许多院校建立了校园网， 修建了多媒体网络教室，但是网络教学的先进性，校园网和网络教室的教学功能在教学上还没有被真正地发挥出来，主要存在以下问题：
(1)网络教学手段普及进展缓慢
网络是一门新技术，教师在传统的教育模式下捏惯了粉笔，也积累了丰富的教学经验，对电脑操作不大熟练或者根本不会操作，对电脑有一种恐惧心理，不敢尝试用计算机进行教学，从而导致了网络教学难以普及。对此，我们应积极鼓励教师改变传统的教学方式，并为他们创造学习的条件，在教师和学生中普及电脑及网络知识，为网络教学做好思想上、行动上的准备工作。
(2)软件问题
目前各种软件较多，但网络软件较少，软件的发展已明显滞后于硬件，作为教师要精心挑选，要考虑到教学软件于多媒体网络教学的相互关系，在挑选软件时要特别重视教师和学生的交互性，适合师生的需要。
(3)多媒体素材库、教材库信息贫乏
随着网络教学的不断深入，各院校资源库的贫乏，越来越不能满足网络教学的需要，作为资源层的多媒体信息资源系统，包括多媒体素材库、多媒体教材库、多媒体课件库的建设与发展显得格外重要，构建适应教育需求、内容丰富、方便快捷、系统配套、先进实用、覆盖面广、分布交互性强的多媒体信息资源系统，已成为当前迫切需要解决的问题。同时，还要注重各种媒体的优化组合，各展所长，相辅相乘，提高多媒体信息资源的整体教学功能。
(4)网络教学系统的后期维护力度不够
网络教学系统的维护力度不够， 许多学校的网络教学系统在开发期投入了大量的资金，建立了一套完整的网络教学系统，但由于缺乏有力，及时的维护，使网络教学不能正常进行，网络教学系统软件内容陈旧，或者粗浅，不能很好地适应现代教育。为此，网络教学系统开发完成后， 应设立专职系统维护人员对系统的使用进行跟踪服，并及时将好的教学软件下载到校园网的服务器中，以充实校园网中的教学资源。
总之，二十一世纪是信息化的时代，而网络是信息化社会的重要物质基础，人类的活动将在很大程度上依赖于网络，新世纪的教育也离不开网络， 基于网络的教育模式冲击着传统的教育模式必将成为新世纪的主流教育形式。[论文网]
参考文献：
[1]嘉格伦，<<网络教育>>，2000
[2]傅秀斌.将E-learning 进行到底.中国教育网络，2004，(6)
[3]王洪，沈凌霄。计算机与教育。电子工业出版社1997 42
[4]何克抗：“基于Internet 的教育网络与21 世纪的教育革新”
[5] 黄荣怀：“多媒体教育网络的设计与开发”，GCCCE'97，广州，1997
[6]陶文昭、詹英：《网络教育》，中华工商联合出版社，1999 年7月
基于复杂网络理论的计算机网络拓扑分析
一、引言
随着计算机网络的飞速发展，传统的网络模型已经很难对计算机网络拓扑特性做出客观的描述和研究。针对这个现象，复杂网络理论的产生和应用，为计算机网络的拓扑发展带来了新的平台和思路。对于复杂网络理论在计算机网络拓扑中的分析已经成为计算机网络领域研究的重要课题。
二、复杂网络和计算机网络拓扑的基本理论
(一)复杂网络理论的含义及其复杂性
复杂网络是指具有内部相似、自行组织、吸引因子、小区域、无标度中的一部分或者全部的网络。其复杂性主要体现在以下六个方面：①结构的复杂性，表现在网络的节点数量较大。②节点的多样性，网络中的所有组成部分，代表的各种事物均为复杂网络理论中的节点。③连接的多样性，指的是网络中节点的连接方式不一致。④动力学的复杂性，指的是节点之间的复杂性，能够产生多样的结构特征。⑤网络结构的变化性，指的是网络节点之间消失和连接产生就像网页随时断开和连接一样，使得网络结构不断的发生变化。⑥多重复杂性的融合，指的是上述所有复杂性的结合表现出的复杂性。此外，复杂网络理论有小世界、集团集聚程度更加密集和幂律的度及介数涵盖的范围不断扩大等三种特性。
(二)计算机网络拓扑技术及分类
计算机网络拓扑最早是由瑞士数学家欧拉在1736年提出的，主要是用于连接计算机网络和传输不同设备之间数据的一种方式。不同的网络设计要选择适合的网络拓扑方式，在网络拓扑结构中，拓扑技术是以图像的方式来表示多种设备之间的相互关系。计算机网络拓扑的主要类型有星行结构、环形结构、总线型结构、混合拓扑结构、分布式结构等。由于计算机的分布和数据传输电缆的布置存在很大的差异性，每一种网络拓扑结构都有其相应的优缺点，因此在计算机网络拓扑形式的使用上，要具体问题具体分析。
三、复杂网络理论在计算机网络拓扑中的具体应用分析
(一)计算机网络的同步行为现象分析
这主要是指计算机各个网络节点之间的同步行为，在复杂网络理论中，网络节点之间的同步是较为常见的一种现象，主要是受网络拓扑和各节点之间的动力学性质决定的。但是值得注意的是，这种同步行为并不都是有益的，如由多个路由器发出路由信息的网络，其同步行为包括了发出同一种路由信息和同时不发送信息，这就很有可能会使得网络出现拥挤或者瘫痪的现象。从计算机网络技术的发展来看，人们采取避免计算机网络出现同步行为的措施并没能完全奏效，经常会出现一种同步行为结束，另一种同步行为又产生的现象。因此，如何有效杜绝计算机网络的同步行为现象仍然是人们研究的课题。
(二)计算机网络拓扑行为的演化模型
计算机网络拓扑行为的演化模型由复杂网络演化模型逐步转变为了局部演化模型，这两种演化模型都是从路由器和自治域两个不同的层次来描述计算机网络的拓扑结构的。从路由器上看，各个路由器相当于各个网络节点，而路由器之间的物理连接相当于边。从自治域上看，在边界网关协议的基础上，如果两个自治域之间对等连接的话，就说明这两个节点之间是有一条边相连的。复杂网络演化模型演化出的结果很大程度上出现富者更富，穷着更穷的现象，即那些新加入的用户会倾向于那些品牌好、质量好、连接数量多的网络服务商。该模型遵循的偏好连接原则是基于整个网络上的，与优先考虑连接到本地区的服务器或路由器的实际不符。而局部演化模型的偏好连接倾向性是在局部信息的基础上形成的，一定程度上克服了复杂网络演化模型的缺陷。
(三)计算机网络脆弱性和鲁棒性的动力学模型
1.计算机网络的鲁棒性。计算机网络的原始功能是保证军事资料的安全性，这样的保证就是所谓的鲁棒性。鲁棒性是指在计算机网络中的某个区域或节点中出现问题或故障时，不会扩散到整个计算机网络系统，计算机还能保持正常的运行。相关研究表明，一般在一个网络系统中，只要有百分之二十左右的正常区域和政策阶段就能够保障计算机网络的正常运行。
2.计算机网络的脆弱性。虽然计算机网络有鲁棒性的动力学模型，但是一旦计算机网络系统中的重要区域或节点受到破坏时，整个计算机网络将会异常脆弱。更有甚者，如果计算机网络中一小部分的中心阶段被破坏后，整个网络就会陷入瘫痪的境地，计算机网络也无法保障正常运行。
(四)计算机网络病毒扩散模型和病毒防治的方法
网络安全影响了计算机网络的日常运行，而影响网络安全的因素主要是病毒的袭击和扩散。因此，复杂网络理论在计算机网络拓扑中的应用，应该采取有效的措施来抑制计算机网络病毒的扩散，减少病毒的传播，避免病毒对计算机网络损害后带来的计算机网络安全问题。复杂网络理论开始应用于计算机网络拓扑行为中时，人们开始以复杂网络为基础不断研究和探索出新的防御病毒的方法，且取得了一定的进展。比如在规则网络中，人们经过研究发现计算机网络病毒只有在小世界中才能轻易的传播，在复杂网络理论里，计算机网络感染病毒的可能性较小，一旦感染的话，网络系统将会受到大面积病毒的袭击，这对预防计算机病毒的入侵技术而言是一大挑战。防御计算机网络病毒工作的开展，必须建立一个科学系统的防御病毒扩散模型，模型需要遵循的原则有网络的拓扑结构形式、知晓病毒的传播原理、网络拓扑结构形式和知晓病毒传播原理之间的关系和作用。此外，在计算机网络病毒扩散模型的构建和病毒防治的过程中，要格外注重预防网络病毒的产生和传播的速度，通过网络的拓扑结构和复杂网络理论来做好计算机网络的抗病毒工作。
四、结语
总之，基于复杂网络理论的计算机网络拓扑分析是一项专业的、复杂的、系统的步骤程序化工程。复杂网络理论能保障了人们实现对计算机网络拓扑行为的要求，促使了计算机网络拓扑研究的发展，给我国现代化网络的发展提供了可靠的保障。
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