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课堂教学又一阵地——校园网
发布时间: 2010-12-10      阅读次数:1863

二十一世纪的来临,人类文明史上的又一次重大飞跃——由工业化社会进入到信息化社会,以多媒体和网络为标志的信息产业将成为核心产业,知识经济逐步取代工业经济已成为社会发展的必然。
中国教育科研计算机网(CERNET)于1994年正式启动以来,已与国内几百所学校相连,为广大师生及科研人员提供了一个全新的网络环境,对有条件的中小学也提供接入上网服务。中 小学校园网的建设还处于起步、发展阶段,在建设过程中,我们可以借鉴大学校园网的很多经验,但中小学计算机校园网的应用环境、教师对计算机网络的使用水平、教育对象、学校管理结构和教育经费等情况都与大学有较大的不同,因此如何规划建设一个经济实用的校园网,成了众多教育工作者共同思考的问题。
下面从校园网的规划、配置和应用三大方面来谈谈校园网的构建及其在现代教学中的地位:
规划篇
校园网的建设应以办公自动化、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、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络,将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来,并与有关广域网相连,在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统,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。
一、校园网建设的可行性
   1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段,同时也对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
    2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。
    3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发了在网络上运行的软件及多媒体系统,并且越来越形象化、实用化,迫切需要网络环境。
4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节,引起了教学方法,教学手段,教学工具的重大革新,对提高教学质量,推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。
二、校园网建设的总体设计方案
    校园网的总体设计,首先要进行对象的研究和需求的调查,弄清学校的性质、任务和改革发展的特点,对学校的信息化环境进行准确的描述,明确系统建设的需求和条件;其次,在应用需求分析的基础上,确定Intranet服 务类型,进而确定系统建设的具体目标,包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标;第三是确定网络拓朴结构和功能,根据应用需求、学校建设目标和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计;第四,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;第五,规 划安排校园网建设的实施步骤。
    校园网总体设计方案是否科学,主要从以下性能指标来考虑:
    1、整体规划合理。要从学校建设的全局和全面工作的需要出发,考虑部门的地理分布和通信条件。整体规划网络建设方案,应对网络系统的目标、总体结构、服务功能、经费预算、建设步骤等重大问题作出规定。
    2、先进性、开放性和标准化相结合。应采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术,兼顾网络技术的发展方向,选择结构化、可扩充、多用途的网络产品,保证网络在较长时间内不落后。
    3、结构合理。在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计,使网络结构清晰,便于使用、管理和维护。
4、高效实用。着眼于教学、科研和管理的实际需要,用有限的资金优先解决工作急需的问题。
5、支持宽带多媒体业务。如远程教学、多媒体网络教室、会议电视等。
6、为学术交流提供良好的环境。应与CERNET、CHINANET等进行高速互连,能快速访问Internet,与国内外同行交流信息,也能展示学校的形象。
    三、校园网系统方案
    1、网络操作系统及数据库方案
·网络操作系统方案
网络操作系统的选用应该能满足计算机网络系统的功能要求和性能要求,一般要做到网络维护简单,具有高级容错功能,容易扩充和可靠,具有广泛的第三方厂商的产品支持,保密性好,费用低的网络操作系统,我们选用Windows NT操作系统。
·网络数据库方案
这包括两方面的内容:即选用什么数据库系统和据此而建的本单位数据库。它们是信息系统的心脏,是信息资源开发和利用的基础。目前流行的主要数据库系统有Oracle、Informix、Sybase、SQL Server、DB2等,这些数据库基本上都能满足以上的要求。根据经验,在Windows NT操作系统平台上,SQL Server与系统的结合比较完美。建立数据库时,应尽量做到布局合理、数据层次性好,能满足不同层次的管理者的要求。同时数据存储应尽可能减少冗余度,要理顺信息收集和处理的关系。符合规范化、标准化和保密原则。
2、网络服务器方案
网络服务器的选用主要应考虑速度、容量和可靠性三方面,它们应满足系统的设计要求。速度和容量比较直观,可靠性方面的内容较多,包括自动恢复、多级容错、环境监视等,同时应考虑网络服务器UPS的选用。
3、网络工作站方案
网络工作站可以选用名牌机、品牌机和兼容机。根据实用和经济的原则,可以选用兼容机,还可以考虑用无盘和有盘工作站,并考虑是否配备打印机等。
4、系统结构方案
网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形式,网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接,它的结构主要有星型结构、总线结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构、分布式结构等。
5、中心网络调和方案
网络集线器HUB、机柜、机架和配线架的选用,应根据工作站的数量和速度的要求来确定HUB的档次和数量。
四、综合布线方案
综合布线也叫结构化布线,一般分为集中式网络配置和分散式网络配置两种。
集中式网络配置就是把全部网络设备(包括HUB、服务器、UPS等)都集中放置在中心机房,各子系统的综合布线线缆最后都集中到中心机房的主配线间,这也是标准的综合布线方法。它具有以下优点:①系统网络整齐美观,易于管理和维护;②系统网络易于调整;③网络设备可实现零冗余,能充分发挥系统设备的速度;④系统安全性好等。
分散式网络配置只把服务器、UPS和部分HUB放置在中心机房,把各子系统的线口引到各子系统所在的楼层,它具有以下优点:①系统可扩充性好;②系统配置比较灵活;③节省材料和费用等。
配置篇
根据学校情况,校园网可以选择快速以太网(10/100BaseT型结构)作为学校的网络结构,将所有的计算机都连接到HUB上,所需的网络联接设备可以选择10/100Mbps PCI自适应网卡,24口10/100Mbps自适应集线器(HUB),电缆线可采用扁平式非屏蔽双绞线或适合于高速网络使用的CAT5(五类)圆形双绞线,以及相应的驱动程序等。这些设备应尽量购买同一公司的产品,以保证在兼容性上不出问题。
一、准备阶段
1、主干网络技术的选择
选用100Mbps交换式快速以太网。目前100Base-T快速以太网是10Base-T标准的发展,100Base-T已经被IEEE 802.3以太网标准委员会标准化,它保留了CSMA/CD协议,使得局域网上的10Base-T和100Base-T站点之间在数据通信时不需要协议转换,可与10Base-T网络进行无缝连接,并且可以非常容易地实现10Base-T向1000Base-T的迁移。100Base-T快 速以太网技术标准已得到世界上绝大多数厂商的支持,从而保证了具有互操作性产品的开发,并且价格颇具竞争力。另外,随着网上信息流量的不断增加,共享式的网络结构已经逐渐显得力不从心了,而交换机的连接技术使网络能更有效地管理资源,控制拥塞,恢复差错,以实现一个灵活、扩充性好的高性能局域网络。交换式 快速以太网技术是快速以太网技术和交换式技术的结合,众多厂商均开发了高性能、低成本的交换式快速以太网产品,交换式快速以太网交换机每个连接端口能够独享100Mbps的带宽。
2、网络设备的选择
①校园网络控制中心。它是整个校园网的心脏,应配置系统服务器、文件服务器、一级交换机、配线机柜等,它的好坏和稳定性直接影响校园网的运行,影响学校的计算机教学和将来的校园网管理系统的运行。服务器可选用HP、IBM等品牌服务器,交换机可选用3COM、CISCO等产品,服务器网卡可选用3COM的3905B-TX100MB网卡。
②教师办公中心。教师是校园网的受益者之一,通过校园网查询资料、电子备课、交流教学内容和教学方法等,实现资源共享。每个办公室可配置二台586机器,有条件可以人手一台,每台机器都与校园网联网。
③多媒体网络教室。采用1台EH3008A-SW 10/100Mbps交换机和3台EH2016A 10Mbps集线器,30台左右学生用机,1台教师用机,连上校园网,满足其他学科的教学。
二、网线制作和连接
1、网络布线设计。①设计好各计算机、打印机等的摆放位置,如果你还想共享Internet资源,应确保有一台计算机与电话线插座很近,或者确信可将电话线插座拉近某一台PC。②确定电缆的布线方案,要设计好HUB的摆放位置,各网线的长度应是各计算机到HUB的距离。
    2、网线制作。制作网线需要的材料有:电缆线、RJ-45接头、RJ-45延长插座。工具有:RJ-45压线钳/剥线钳(双用途)、斜口钳、RJ-45线路检查器(Link Tester)。制作网线的步骤为(以扁平双绞线为例说明):①利用压线钳/剥线钳将双绞线外皮剥去一小段,长度约为1.2公分。剥除的方法是将双绞线的一端插入压线钳/剥线钳的剥线端,并插到底,顶住另一端,然后将外皮剥去。②将双绞线插入RJ-45接头,注意要插到底, 以免压线时接触不良。③将RJ-45接头插入压线钳/剥线钳的RJ-45插座,然后用力压紧使RJ-45接头夹紧在双绞线上。④重复以上步骤制作电缆线另一端的RJ-45接头,注意两端每一根细线的顺序必须相同。
    3、网卡硬件参数的设置。在将网卡插入计算机之前,应先设置好网卡的硬件参数,并作好记录。需设置的参数有:IRQ(中断号),不可与其它设备使用相同的值;I/O地址(I/O Address),要求同上;BOOT ROM地址,要求同上;DMA通道,若网卡没有用到DMA,则不需设置。这些参数的设置可通过随网卡附送的网卡驱动程序盘来完成。
    4、网卡插入计算机。先关闭计算机电源,打开机箱,将网卡插入合适的插槽中即可。
5、检查网络连线。利用RJ-45线路检查器可以检查每一段网线是否导通,RJ-45接头是否连接正确。方法是将网线一端的RJ-45接头插到检查器的大插座上,另一端插到小插座上,然后按测试按钮,观察大小插座上是否同时点亮相同的LED灯。如果不是亮相同的LED灯或有些LED灯不亮,则要重新制作RJ-45接头。
6、网络连接。用网线将各计算机与HUB相联,且将双绞线一端的RJ-45接头插到HUB的一个口(PORT)上,另一端插到计算机网卡上的RJ-45插座上。如果所有设备都已接通电源,那么HUB上的连接指示灯就会显示连接状态,你可据此判断网络连接是否正常。
三、软件设置
    1、安装网卡驱动程序。打开“我的电脑”→“控制面板”→“网络”,单击“添加”按钮,在“选择要安装的网络组件” 对话框中单击“适配器” 项 , 单击“添加”按钮,在“选择网络适配器”对话框的“厂商” 栏中选择“Novell/Anthem”,在“网络适配器”栏中选择“NE2000 Compatible”(本文以NE2000兼容网卡为例说明),单击“确定” 按钮,返回“网络” 对话框后, 在“下列网络组件已被安装” 框中选择“NE2000Compatible”网卡图标,单击“属性”按钮,在“属性”对话框中选择“资源”选项卡,正确设置网卡的IRQ和I/O地址,然后单击“确定”按钮返回。
  2、设置网络通信协议。在“网络”对话框中,单击“添加”按钮,在“选择要安装的网络组件” 对话框中选择“协议” ,单击“添加”按钮,在“选择网络协议”对话框中的“厂商”栏中选择“Microsoft”,在“网络协议”栏中选择“TCP/IP”,然后单击“确定”按钮返回,打开的“TCP/IP属性”窗口中选“IP地址”选项卡,选中“指定IP地址”按钮,输入IP地址,如:192.168.0.1 (注意:各计算机的IP地址的前三部分应相同,第四部分可为1~255间的任一整数,即其它计算机的IP地址亦应在192.168.0.1~192.168.0.255之间) ,子网掩码为:255.255.255.0(各计算机相同),其它取默认值即可。然后按“确定”按钮返回。
四、资源共享设置
    1、设置文件资源的共享
    在装有Windows 98的计算机中,可设置某磁盘驱动器、子目录和打印机为共享资源,其操作方法为:右键单击需共享资源的图标,在弹出的快捷菜单中单击“共享”命令以打开属性窗口,在该窗口中单击“共享”选项卡,单击“共享为”单选钮。然后再根据需要设置访问类型和访问密码等。
2、安装和设置网络打印机
    网络打印按其技术特点可分为以下三类:①文件服务器实现网络打印:早期打印机只有并口或串口与主机通讯,实现共享打印的方法是利用一台文件服务器来安装该打印机,并共享该打印资源;②外置打印服务器实现网络打印:网络打印服务器带有一个网络输入接口和一个以上的并口和串口。外置打印服务器接口一端与主机联接,另一端通过串并口与打印机联接;③内置打印服务器实现网络打印:目前,最先进的网络打印技术是打印机本身带一个网卡(也称内置打印服务器),用户直接将网络线连于打印机的网卡就可实现网络打印。
    A、在服务器上设置网络打印机
  ①在服务器的PC机上安装打印机。用Windows NT光盘或打印机厂家提供的打印机驱动程序直接安装打印机即可。
  ②允许“文件及打印共享”。 右击桌面上“网上邻居”图标,选择“属性”,单击“文件及打印共享”按钮即可。
  B、在客户机上安装网络打印机
  在办公网络系统中,每一个工作站的PC机都可以作为服务器上打印机的客户机,但每个要访问这台打印机的客户机必须要通过网络来安装这台打印机后,才能共享网络打印机。安装步骤如下:
  ①打开“我的电脑”窗口,选择打印机,在打印机文件夹中双击添加打印机图标。
②选择“网络打印机”,单击[下一步],单击[浏览]按钮,单击物理上连接打印机的服务器前的“+”号,随后再单击共享打印机的名称。
③安装完打印机驱动程序后,就会打印测试页,然后出现询问测试页是否正确,如果正确,单击“是”,否则,单击“否”,完成出现在屏幕上的打印错误诊断的工作。
应用篇
——利用网络资源优化中学英语教学
    在 学校教学中,中学英语教学的目的是发展学生听、说、读、写的基本技能,培养在口头上和书面上初步运用英语进行交际的能力,侧重培养阅读能力,并使学生获得一定的自学能力,为继续学习和运用英语切实打好基础,为了完成这一教学目的,教学方法各有千秋。而我校在逐步建立、完善教学网络环境,大胆进行网络教学的 实践,进行了有意的尝试,并取得了一定的效果。
    一、网络英语资源的获取
    1、订阅网上英语杂志。网上英语杂志是网上热心者创办的面向英语学习者的免费杂志,其特点是可以通过电子邮件软件下载后阅读,不但方便且节省大量上网费用,下面举几个例子说明。例1、索易(http://www.soim.com)主页提供很多免费刊物,你选中“全部刊物”,在随后出现的页面上按以下提示操作即可:①选中您想要订的刊物(如英文天地等);②在下方的输入框中输入你的电子信箱的地址;③按免费订阅。例2、直接发E-mail。如发E-mail到lessons-subscribe@mlm.englishlearner.com(邮件正文内容空白),不定期可收到一些阅读材料;又如发E-mail到majordomo@ms1.e-lists.com.cn,并在邮件正文中写上subscribe senior English,可以收到一些阅读文选、外刊选读和针对高考的典型题型等。
    2、访问提供英语学习的站点。如在中国中小学教育教学网(http://www.k12.com.cn)主页上的“教师频道”为教师提供很多学习内容和上课的教学内容,你可选择其中英语学科即可;在网易(http://www.163.com)主页上“特色服务/网易免费电子杂志/英文English”,里面也有很多英语阅读材料供您选择;在网大(http://www.netbig.com)的“教育频道/高考大本营”里提供很多与高考有关的信息和英语学科的习题和试卷;在云南教育信息网(http://ynnu.yn.cninfo.net)主页上“英语学习”,同样也为英语教学与学习提供很多的材料。
    3、课堂在线教学。可能由于网络传输速度慢的问题,尽可能在课前先登录网站浏览一遍。如高二英语有“Telephone”这一课,我们的教学过程是这样的:① Introduction。先介绍电话的种类,可以先访问以下站点如普通电话网站http://jsfamous.js.cei.gov.cn和手机网站http://www.younet.com,这些站点提供了普通电话、无绳电话、IC卡电话和手机等的图片资料和其它相关资料;②Reading。在课前或上课时调用与电话相关的图片,制作电话的工作原理动画,结合动画演示,让学生对电话的工作原理有更深层次的理解,便于更好地完成书上的理解题目;③Comprehension。比较打电话、写书信的优劣,这教学过程我们也调用了课前制作好的动画来演示,并结合实际让学生到讲台来实际演练一遍,同时,也可以向学生介绍当今比较快捷、方便、便宜的一种通讯手段如发E-mail电子邮件,这也可让多位同学相互发E-mail来完成,使学生感到电子邮件的方便、快捷(因为过不了多久就可收到同学们的来信)。
    4、网上远程教学和学习交流。联想网上学校(http://www.legendschool.
com ) 、101远程教育网(http://www.chinaedu.com)等都提供了网上英语远程教学和学习交流的场所。例如:你先登录101远程教育网(http://www.chinaedu.com)主页,在“每周英语”栏目,它提供了很多英语听力、阅读和作文等材料,在“各校题库、高考题库等”栏目,有许多模拟试卷,在“疑难提问区”,你可以将平时碰到的问题提交网上与大家一起讨论或让网校发E-mail给你,为你解决疑难问题,当然有些资源你得交费。
    5、制作多媒作课件。如高二英语“First Aid”这课,介绍急救方面的知识,平时很少有这方面的动画演示,我们就在网上搜寻有关急救方面的材料,方法是到有搜索功能的网页如中文搜狐(http://www.sohu.com),输入搜索关键字“急救”即可,将网上获取的图片和资料有选择地利用,最后用ANI动画制作软件完成如“人工呼吸”等动画,用Authorware多媒体制作软件完成这课的多媒体课件。
    二、几点说明
    1、以现代教育思想为理论指导,建立和完善教学网络环境
多媒体网络不仅具有各种媒体信息处理和人机交互功能,更重要的是,实现了网上多媒体信息传递和多媒体信息资源共享,形成了一种理想的多媒体网络教学环境。由 于多媒体信息具有庞大的信息量,所以多媒体网络系统对通信网络提出了很高的要求,必须增强网络的通信能力,以适应数据量的增加,而且学校应与Internet连接,为师生提供方便的网络信息,为教学提供有效的网上信息交流渠道,为学生进行自主学习提供有利条件。
 2、充分利用网络资源,调用网络中的资料库
    高中英语教材为教学提供了课文体裁多样,内容丰富,涉及知识广的基本材料,但在教学中,要充分体现新的高中英语教材的特点和优势,必须准备充足的材料。随着社会的发展, Internet的形成促进了信息的建立、储存、传播和应用,它所提供的信息资源可以为教学提供大量丰富、生动、形象的材料。教师和学生可以充分利用这一网络资源,提高英语教学的效果。
3、精挑细选,善于归类
网络资源十分丰富,但也十分杂乱,必须针对教学加以分选、取舍、归类。高中新教材的文章包括人物传记、寓言故事、社会文化、文史知识、科普小品等方面内容, 在网络中可以获取大量的相关知识信息,但并不是取得的所有资料都能任意使用,必须因材施教。首先这些材料要既能满足学生的求知欲,又不致于令学生望而生畏,产生为难情绪。有些网站提供信息的对象是青少年,材料适当,可以直接利用,有些则提供较为专业性的信息,就有必要对材料进行一定的提炼。对材料要控制 词汇量,尽量使用教过的单词或近义词,要简化句子结构的难度,由简入难、深入浅出。对文章的篇幅也要控制,不宜过长,否则,反而影响了教材的学习。
总之,网络英语教学极大地激发了学生学习英语的兴趣,促使他们积极思考,同时也训练了学生的计算机操作能力,学生在提高应用英语能力的同时运用现代化教学设备的能力也相应得到了提高。

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