第一篇：网络课程的设计与开发
网络课程的设计与开发
余胜泉、王耀武 ysq@elec.bnu.edu.cn 北京师范大学现代教育技术研究所（100875）
【摘 要】网 络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环 境。网络课程设计包括教学内容的设计、网络教学环境的设计以及在网络教学环境上实施的教学活动设计。本文从这设计三个方面出发，介绍了网络课程设计的过程 模式。
【关键词】网络课程、网络课程设计、网络教学支撑环境、网络学习资源设计、网络学习活动设计
在网络教学环境中，教师和学生在地理位置上的分离，使得 教学无法围绕教师为中心来展开，而必须以学生为中心，学生已经成为教学过程中的主体，所有的教学资源都必须围绕学生学习来进行优化配置，教师不再是知识的 唯一源泉，最大的知识源泉是网络，教师的任务是指导学生如何获取信息，帮助学生解决学习过程中的问题，并帮助学生形成一套有效的学习方法和解决问题的方 法。学生的地位也应该由原来的被动接受者转变为主动参与者，学生应该成为知识的探究者和意义建构的主体。学生的头脑不再被看作是一个需要填满的容器，而是 一支需要点燃的火把。网络学习环境不再是教师讲解的辅助工具，而变为帮助学生探索、发现、学习用的认知工具。网络教学应该围绕如何促进学生的自主学习、促 进学生思维的深度与广度发展、组织学生的自主学习活动来展开。这些内容构成了支撑网络教育教学观念的基石。
网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。
网络课程设计是教师在网上教学前的准备工作，教师需要把课程编 写成网页的形式并进行一系列的备课。在网络教学中，所有教学活动都是以学生为中心，特别强调在学习过程中发挥学生的主动性、积极性，相应的课程与教学设计 主要围绕“教学内容”、“自主学习策略”和“学习环境”三个方面进行。一是教学的前提与条件，二是整个教学设计的核心棗通过各种学习策略激发学生去主动建 构知识的意义（诱发学习的内因）；三则是为学生主动建构创造必要的环境和条件（提供学习的外因）。由于网上教学与传统教学有很大区别，教师的地位发生了明 显的改变，教师由原来的知识的传授者、灌输者转变成学生主动建构意义的帮助者、促进者，因此教师的课程设计也发生很大变化。
一、基本过程
网络课程开发的基本过程如下图所示，在此，我们假设教师已经深入了解了教学对象的学习特点，而且本课程已有成型的教学大纲和知识体系结构（否则论述将超出本文范围）。
图1 网络课程开发的基本过程
设计网络课程教学时，要遵循如下教学设计原则：（1）注重教学目标及教学内容分析；（2）设计教学活动时注意情境创设，强调“情境”在学习中的重要作用、注意信息资源设计，强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)；（3）强调以学生为中心、注重自主学习设计；（4）强调“协作学习”，要注重协作学习环境设计、注重基于网络教学策略设计。
网络课程的具体开发应满足如下基本要求：（1）网络课程建设要充分体现远程教育的特点，能提高学习者学习兴趣与自觉性；（2）网络课程都必须满足在互联网上运行的基本条件，还应具备安全、稳定、可靠、下载快等特点；（3）网络课程应有完整的文字与制作脚本（电子稿）；（4）网络课程文字说明中的有关名词、概念、符号、人名、定理、定律和重要知识点都要与相关的背景资料类相链接。（5）对课程中的重要部分，可适当采用图片、配音或动画来强化学习效果，但要避免与教学内容无关的、纯表现式的图片或动画。下面对网络课程开发的关键环节作简要介绍。
二、确定教学大纲
教学大纲是以纲要的形式规定出学科的内容、体系和范围，它规定课程的教学目标和课程的实质性内容，是编写网络课程的直依据，也是检查网络教学质量的直接尺度，对网络教学工作具有直接的指导意义，对学生了解整个课程知识体系也有很大帮助。教学大纲举一般由以下几个部份构成：
说明：扼要介绍本学科的目的和任务，选材的主要依据，以及有教学与学习的原则性建议。
本文：列出按层次结构自治的知识点条目（一般是编章节目），知识点的简要说明，知识点的教学要求、教学时数、教学活动及其所用时间说明。
实施要求：列出编写教材的参考书目，教学环境要求，教学仪器设备，辅助教学手段、说明等等。
教学大纲的编写应注意如下原则：科学性、思想性、主观联系实际、基础性、系统性等等。如果开发的课程已有教学大纲，应尽可能选用现有大纲，如果没有，要编写一个，编写的大纲要经过学科专家审查。
三、确定教学内容
根据教学大纲，编写教材、配套的练习册、实验手册，如果已有优秀教材，尽可能选用。教材的内容应具有科学性、系统性和先进性，符合本门课程的内在逻辑体系和学生的认知规律，表达形式应符合国家的有关规范标准。
教材、配套的练习册：教材是教学内容的文字描述，教材是 教学内容选择结果的体现，教学内容选择时，要选择切合实际社会需求、反应本学科最新发展动态的教材，对于那些已经过时的内容要坚决地删除；教材不是教学内 容的简单堆砌，而是教学内容的的机组合，教材应能够把一门学科的基本概念、基本原理和基本技能要求提炼出来，形成一个具有逻辑性、系统性的知识系统，使之 有利于学生对知识的理解与迁移；练习册是选定教学内容后，诊断与巩固教学内容的测验试题的集合，它是教材有重要组成部份。
实验、实验环境与实验手册：对于一些含有技能培养目标的课程来 说，实验是必不可少的。实验是教材中理论知识的实践认证，技能知识的具体体现。设计实验时，要注意实践性和可行性，实践性是指实验在理论指导下，通过具体 的操作步骤，达到预期结果；可行性是指设计的实验要求的条件不能太高，要能在实际教学过程中得到实施，在网络教学环境下，尤其要注意实验的可行性。实验手 册是对实验的说明，一般有实验目标、实验环境、预备知识、实验步骤、实验报告、思考与练习等几大部分。
四、总体设计与原型实现
选择一个相对完整的教学单元，设计出一个教学单元的网络课件原型，通过原型设计，确定网络课件的总体风格、界面、导航风格、素材的规格以及脚本编写的内容。总体设计是设计过程中最重要的一环，它是形成网络课件设计总体 思路的过程，决定了后续开发的方方面面，网络课件设计过程所要遵循所有原则，都要在这一阶段得到充分体现。原型实现后，应在一定范围内征求意见，尤其是征 求最终用户（学生）的意见，并根据征求的意见进行修订，以达到最优化的目的，减少后续开发过程中修订的工作量。在进行总体设计时，应注意： 1．内容组织
课程内容采用模块化的组织方法，模块的划分应具有相对的独立性，基本以知识点或教学单元为依据。课程内容的组织是以有良好导航结构的WEB页 面为主，链接有特色的网络或单机运行的教学课件，课件以知识点教学单元为单位。课程内容应根据具体的知识要求采用文本、声音、图像、动画等多种表现形式，比如文字说明、背景资料支持、配音阐述、重点过程动画表现以及小画面教师讲授录像播放相结合等。自测部分可根据具体的知识单元设置。
每一个教学单元的内容都有如下几个部份：学习目标、教学内容、练习题、测试题（每一章）、参考的教学资源。课时安排、学习进度和学习方法说明等。在疑难关键知识点上提供多种形式和多层次的学习内容。根据不同的学习层次设置不同的知识单元体系结构。
模块组织结构应具有开放性和可扩充性，课程结构应为动态层次结构，而且要建立起相关知识点间的关联，确保用户在学习或教学过程中可根据需要跳转。2．内容表现
在具体的开发过程中，要注意描述性文字要精炼、准确。中文字体尽量用宋体和黑体，字号不宜太小和变化太多，背景颜色应与字体前景颜色协调，以便减少在屏幕上阅读的疲劳。
在画质上，应要求构图合理、美观，画面清晰、稳定，色彩分明、色调悦目，动画、影像播放流畅、具有真实感。图形图象应有足够的清晰度。色彩的选择应清晰、明快、简洁，颜色搭配合理，主题与背景在色彩上要有鲜明的对比。网页色调要与内容相适应，背景颜色应与前景颜色协调，各页间也不宜变化太大。
构图是指画面的结构布局。构图的基本要求是设计好屏幕的空间关系，使画面新颖简洁、主体突出，具有艺术感染力，使教学内容形象地展示在学习者面前。动画是课件的主要表现形式。动画的造型要合乎教学内容的要求，比喻和夸张要合理，动作应尽量逼真，动画要尽可能接近事实。
影像的目的是突出教学重点和难点，增加可信度。由于动态影像的信息量大，受网络带宽的限制，播放可能会出现停顿现象，这时应适当减小影像的播放窗口，要尽可能采用流媒体技术。
在声音质量上，应要求解说准确无误，通俗生动，流畅清晰；音响时机恰当，效果逼真，配乐紧扣主题，有利于激发感情，增强记忆。在声音的处理上要慎重考虑，要考虑网络带宽的制约，应与影像结合起来综合平衡。
在内容结构上：同一网页中不宜同时出现过多动态区域。网页长度不宜太长，一般不要超过三屏，在800*600屏 幕分辨率下不应横向滚屏。每门课程的网页应保持统一的风格和操作界面。控制功能、操作方法符合常规习惯。课程内容的设计应尽量加入交互方式，激发学生在学习过程中主动参与和积极思考。在疑难的知识点上充分发挥多媒体的功能，展现其内涵，使学生能够深刻体会，从而有利于培养学生获取知识的能力和创新能力。学习者对课程中的有关图片、资料、动画可选择浏览或不浏览，也可选择背景音乐开或关，以及配音阐述的开或关。网络课程每个知识点都应提供相关的参考文献资料 链接，以拓广学生知识面。3．内容导航
鉴于网络课程信息量巨大，内部信息之间的关系可能异常复杂。因此除了要求在信息结构上要合理设计外，对信息的导航策略要求也十分高，要求导航设计要清晰、明确、简单，符合学生认知心理，否则，学生容易迷失方向。网络课程可以提供的导航方法有：
列出课程结构说明：建立目录索引表，以表格的方式列出如下内容：教学单元、教学活动、学习时数、学习进度和、学习方法；并指明学生所处的知识层次和位置；让学习者了解网络课程的信息结构，直接到达所需要的学习页面； 网络课程网站的文件结构：网站的文件结构要根据章节、通用网页、组件和媒体类型等适当地建立相应的子目录，单个子目录中文件数目不宜太多，以方便维护； 页面组织：网站的网页组织要反映课程的目录层次结构和网状结构。网页间的联系要便于学习者对知识结构的掌握。在网页中应有到课程起始页（Home）、前一页、后一页、上一层、相关内容的超链接，应提供由关键词（基本概念）和目录树查找相关网页的快速跳转功能。对于描绘教学内容的重要媒体也要提供查询和直接显示功能；
直接导航：对一些重要的导航点，如当前学习单元、当前学习目标、学习单元的结束、前进、后退等，在主界面的导航中心提供直接的导航，只需用鼠标单击导航上的超链接，便可直接进入对应的界面之中；
浏览历史记录：记录学生在超媒体知识空间所经历的历史路径，学生可随时快速跳转到以前浏览过的页面。线索：记录学习者浏览路径，可让学习者沿路返回，也可预先设计浏览的路径，减少学习者的探路时间；
检索表单：提供对整个课程全文检索功能，让用户检索Web的信息，帮助学习者迅速寻找所需要的学习内容；
帮助：对一些学习过程中容易遇到的问题，用帮助页面的方式给出指导，提供解决问题的方法和途径，引导学习者不致于迷航；
导航条：提供到顶级页面、上一级、下一级、同一级页面的导航； 演示控制：用于对动画、影像、声音的控制，让学生根据自己的学习需求控制影像/声音的播放进度；
书签：记录学习者标记的学习重点，便于对重点学习内容的快速定位。它是Web浏览器必备的功能；
框架结构：对结构比较复杂的课件设计可采用这种方法。主框架可以是学习区，副框架则可用作动态导游图，以显示当前的学习进度，并可以点击导游图直接到达某个进度；
导航策略用于网络课件，实际上是教学策略的体现。这是一种避免学习者偏离教学目标，引导学习者进行有效学习，提高学习效率的策略，它是决定网络课件质量的关键因素，因此需要精心设计。
五、脚本编写
脚本是教学人员与技术开发人员沟通的桥梁，脚本编写要根 据计算机的特点，在一定的学习理论的指导下，对每个教学单元的内容及其安排以及各单元之间的逻辑关系进行教学设计，并写出相应的设计文本，网络课件的脚本 编写要充分考虑原型设计阶段所确定的内容表现、导航、教学设计等课件的总体风格。脚本描述了学生将要在计算机上看到的细节。它在课件设计中占有非常重要的 地位，它是设计阶段的总结，又是开发和实施阶段的依据。从其内容来看，它是网络课件中教学内容和教学方法的载体，而不是课本或教案的简单复制。1．脚本编写要求
人 员组成：因为脚本不仅包含了将要在计算机上显示的大量的教学信息，更重要的是如何通过计算机为学生构建一个良好的学习环境，使学生在与这样的环境的互动 中，促进学习的发生。这就要求脚本提供的教学信息以及这些教学信息的展示和交互过程应能较好地体现一定的学习理论，应能充分发挥计算机的优势。因此，参加 脚本编写的人员应包括学科专家、教学设计人员、教育软件设计专家、教育心理学专家、计算机程序设计人员。脚本编写应遵循如下基本原则：（1）明确教学目的和各教学单元的教学目标；（2）根据教学目标，使用的教学内容应准确无误；（3）根据教学目标和教学内容，选择适当的教学方法(CAI模式)和传递教学信息的媒体；（4）学习理论的应用。无论采用什么样的模式，都必须注意学习理论的应用，以提高软件的教学效果。（5）应考虑计算机的输出和显示能力。（6）使用的格式应该规范。脚本可以使用不同的格式，但必须规范，而且便于对脚本各项内容的表达，这些内容包括：
显示信息。指屏幕上将要显示的教学信息，反馈信息和操作信息。注释信息。说明显示信息呈现的时间、位置和条件以及连接要求。逻辑编号。显示信息常常是以屏幕为单位来表述的，为了说明它们之间的连接关系，每一个显示单位应有一个逻辑编号，以便说明连接时使用。
媒体、交互信息和“热字”的表示。为了清楚地表示教学信息中使用的不同媒体(文字、声音、图形或图象等)、教学信息中的“热字”以及交互过程中呈现的各种信息，脚本中常用不同的符号表示它们。
对于编写好的脚本，应组织编写人员和更多的教师对其进行审查，修改其错误，补充其不足，然后，让未来的使用者对脚本进行“试运行”，看是否能达到预期效果。这样得到的脚本作为编程或写作的蓝本，会明显的提高开发课件的速度和质量。2．脚本类型
脚 本包括文字脚本和制作脚本，文字脚本是按照教学过程的先后顺序，描述每一个环节教学内容及其呈现方式的一种形式，其主要目的是规划教学软件中知识内容的组 织结构，帮助教学软件开发者将所要传授的知识清晰化，并对软件的总体框架有一个明确的认识。文字脚本与文本教材有较大的区别，它除了要表达清楚知识内容之 外，还需要对教学目标、学习目标、教学活动、采用的教学策略、所采用的表现方式、教学软件的总体结构等。一般情况下，文字脚本包括以下内容：
（1）使用对象与使用方式的说明：阐明教学软件的教学对象，软件的教学功能与特点以及软件的适用范围与使用方式。（2）教学内容与教学目标的描述：阐明教学软件的知识结构，以及组成知识结构的知识单元和知识点，并详细介绍教学的目标和要求。
（3）网络课件的总体结构：根据教学大纲和总体教学目标，确定网络课件的总体体系结构，划分软件的基本组成模块，并确定各模块间的联结与导航关系。（4）知识单元的教学结构：表述一个知识单元的教学结构，它是文字脚本设计的主体，一般都由多个文字卡片组成，每个卡片一般都有序号、具体的教学内容、教学媒体类型、教学模式、教学内容的呈现方式、教学方法、教学活动以及教学的组织结构等。
文 字脚本可以说是对教学软件的总体构思的设计，它是学科教师按照教学过程的先后顺序，将知识内容的呈现方式描述出来的一种形式，但它还是一种概要设计，还不 能作为多媒体教学软件制作的直接依据，因为教学软的开发，还应考虑所呈现各种信息内容的位置、大小、显示特点（如颜色、闪烁、下划线、黑白翻转、箭头指 示、背景色、前景色等）、交互方式，还要考虑信息处理过程中的各种编程方法和技巧，还需要编写制作脚本。
制 作脚本包含着学习者将要在计算机的屏幕看到的细节，例如，用各种媒体展示的教学信息；计算机提出的问题；计算机对学习者各种回答（正确的或错误的）的反 馈；在不同的情况下，学生应进行的正确操作，等等。制作脚本一般采用卡片式格式，在卡体部分将这些信息的内容及显示的位置描述出来，同时用相应的符号表示 这些信息的类型。在卡体的注释部分，详细地说明卡体中各种信息显示的逻辑关系，即先显示什么内容，后显示什么内容；后来的内容显示时，先前的内容是否还保 留；操作信息的作用，等等。
六、素材准备
素材准备。根据脚本的要求，准备所需要的素材，包括文字、图片、声音、动画、视频、案例等，通过课件原型的设计和脚本的编写，可明确素材的规格、数量、种类和具体内容，便于进行批量制作，可大大降低开发的时间与成本。素材采集。通过扫描仪扫描图形，把准备好的音频和视频素材，通过声卡和视频采集卡，转换为计算机可识别的数据文件。
素材整理。制作好素材后，要根据《现代远程教育资源建设技术规范》对素材进行属性标注，纳入到网络课程的素材库中，供学生学习和教师在学习和教学中参考
七、课件开发
根据脚本提供的要求和建议，参考开发的软件原型，利用课件开发工具（Frontpage、Dreamwave、Flash、Shokewave、Mediatools、Visual J++等）集成课程内容，形成网络课件。
界面设计和制作。对屏幕上将要显示的信息的布局进行设计，包括主菜单、不同级别的操作按纽、教学信息的显示背景、翻页和清屏方式等。
编写文字材料。完成软件的制作以后，还要编写相应的文字材料，例如软件的内容适于何种程度的学生使用，软件的使用环境，使用的机型，软件的使用方法，以及其它配套使用的文字材料等。
八、教学环境设计
课 程教学内容设计是实施网上教学的根本，但绝对不是网上课程内容设计的全部。在网上进行学习，强调以学为中心，强调学生的自主学习，在网络课程设计过程中应 注意设计大量帮助学生进行自主学习的资源，促进学生的自主思维，促进学生的思维深度，促进学生学习的参与度。在一个典型的网络教学系统中，促进学生自主学习的课程资源有：讨论论题、疑问及解答、课程辅助资源、测验试题、自主学习活动等。这些资源，都应该在统一的网络教学环境下管理与使用，教学环境设计主要 指在统一的教学支持平台下的自主学习资源设计，而不是网络教学软件的设计，教师只需关注如何在网络平台设计具体的学习支持资源，而无需关注具体的程序设 计，比如与网络课程学习直接有关的课程大纲、练习题、常见问题、讨论论题等，所有内容直接在统一的网络教学平台界面中录入，或通过标准的TXT或RTF文件提供。自主学习资源、自主学习活动设计是网上课程设计与传统基于教科书的课程设计的基本区别之一。1．讨论论题及内容设计
网 络教学有良好的异步交互的优良特性，通过网络可以有效的对某一个论题进行深入的讨论，我们每个人都有过课堂讨论的体验，但课堂讨论由于时间有限、参与人数 等讨论发言都很简要，一般都是几段话，这种时间有限的讨论往往浮于表面层次，感性成分居多而很难进行非常理性的思考，因为课堂讨论没有足够的时间进行充分 的思考，难以深入。而基于WEB的BBS（电 子布告牌）系统，它是以发表文章为基本的讨论交流形式，这种交流是不受时间限制的，参与讨论的学习者可以对讨论问题进行充分的思考，通过不同观点和立场的 碰撞与交流，学习者可以对一个复杂事物达到一个相对全面且深刻的理解。通过文章来表达自己的思想，可以大大提高学生的逻辑思考能力以及驾御文字表达自己思 想的能力。异步讨论可以大大促进学生对某些复杂事物的认识深度以及自主思维的深度，但前提是被讨论的问题要有一定深度和广度的讨论空间，也就是问题要有相 当的复杂性和歧义性，要能够诱发不同的观点，要能够诱发不同层次的思维。这样讨论才能有效地展开，才会引起学习者的兴趣，激发学习者的参与度。这就要求教 师在进行课程设计时要充分考虑教学内容的性质，深入理解课程的教学内容，提出一些有争鸣空间的问题，教师还应对这些问题进行多侧面多角度的考虑，准备一些 讨论发言文章，以便在讨论过程中诱导讨论展开的方向，促进讨论展开的深度与广度。2．设计课程疑问及解答
对于网上学习，学习者必须进行自主学习，没有了教师面对 面的解释和演绎，它要求学习者从听众变成索求者，进行深入的思考。但到了百思不得其解时，及时的答疑和帮助则成了必不可少的内容。教师对课程内容理解得较 为深刻，他应该知道初学者容易遇到那些问题，学习过程中有那些常见的疑问，教师在进行课程设计时，可将这些问题及其答案罗列出来，放在答疑系统中。这样，当学习者遇到类似的问题时可以从答疑系统中获得迅速的解答，消除学习过程的许多障碍，也可以减轻教师在教学过程中答疑的工作量，缩短学生获得解答的时间。在设计课程疑问及解答中应注重利用恰当的问题，引导学习者的有意识的选择性注意。因为问题在吸引和保持学习者的注意，在使学习者对重要信息保持高度警觉和提高学习者心理上的参与方面是非常有效的一种注意策略。在学习新材料前有针对性地提出问题，让学生带着问题去学习，不仅有助于将学习者的注意力吸引到重要的信息上，忽略无关的或不重要的信息，而且问题还能提供 一种“推敲”的功能，通过推敲使信息的含义更为明了，从而促进学习者对所学内容的记忆和理解，提高学习效率；此外，问题的类型也影响到学习者对学习材料的 注意，若问题涉及材料的基本结构，学习者将注意材料的主要内容；若问题涉及材料的细节，则学习者注意材料中的细节。鉴于问题在吸引和保持学习者的注意方面 的重要作用，在具体的设计中，应根据学习目标和学习内容的特点，精心设计问题的位置和问题的类型。一般对学习材料中的重点难点内容，可通过前置问题的设 计，激发学习者的选择性注意，前置问题的设计可通过创设问题情境或提出与学习内容有关的一些问题来达到；为了促使学习者回忆已学过的学习材料，强化记忆，可通过后置问题的设计来达到目的。3．计划在线交谈话题
同步讨论类似于面对面讨论方式，学习者之间可以跨越地理 位置进行实时的交流，实时讨论比较适合用于激发碰撞新观念、新想法，教师进行实时答疑和辅导、实时答疑的活动等，也可以进行一些情感交流，教师在课程设计 时应注意设计一些实时讨论的问题，引导学生参与讨论。问题设计应具有情感交流的情形。讨论话题应能启发新思路、新观点，讨论话题应有一定的密集性，不能过 于分散。4．设计课程资源
教 师设计的主体教学内容信息容量是有限的，若没有丰富的相关教学资源支持，就不利于学生进行探索和发现，不利于促进多面性思考，不能满足众多学习者的个性化 需求，因此，网络课程设计应该是一种基于资源型的课程设计，它有两个并列的主体，一是课程的主体教学内容，二是极大丰富的课程教学（学习）资源，网络教学 资源的开放性与全球化为资源的课程设计提供了最适宜的土壤。网络课程资源设计应遵循一些基本的原则：
（1）教学资源要与课程内容密切相关，避免与课程教学目标无关的资源分散学生学习的注意力与参与度。
（2）要以良好结构的方式来组织课程资源，以便学生能快速的定位自己所需的课程资源。
（3）课程资源应有丰富的消息量，提供给学生足够的探索发现的空间。（4）课程资源应有丰富的表现形态，应具备良好的多样性。它应涵盖媒体素材（音频、视频、动画、文本、图形）、案例素材、文献资料、课件素材等多种形式，满足学习多样性的需求。
（5）课程资源内容应具有良好的多样性。不同资源应有不同的阐述角度以及不同的阐述观点，在内容的深度上也应有不同的层次，满足不同认知层次的学习者需求
（6）教学资源应有比较合理的“颗粒度”，资源之间有相对的独立性，可重用性较强。
（7）课程资源应有一定的涵盖面，对课程的每一个教学知识点都应有一定数量的教学资源支持。5．设计测验试题
无论是什么样的教学形式，测量与评价都是教学过程中的一 个重要环节，是保证教学质量的重要手段之一。网络教学平台中的测评系统具有自动组卷、联机考试、自动（联机）阅卷、试题管理等一系列功能。它可以对网上教 学中的考试与作业提供全面的支持。测评系统的核心是一个网络题库，它将试题按照经典测量理论进行严密的组织存储。它要求教师在课程设计时要设计一定量的测 验试题，并按照经典测量理论的方式对试题进行属性标记，最后纳入试题库中。设计试题时应遵循以下原则：
所有学科的网络题库，都应遵循经典测量理论的指导，要严格按照经典测量理论的数学模型开发题库管理系统、组织试题；每一道试题都要按照经典测量理论来进行属性标记。
试题组织：试题的组织与编写必须以学科的知识点结构为依 据，建设题库之前，必须首先确定学科的知识点结构，在按学科知识点结构组织试题时，还需注意学科知识点结构的区别，例如语文、英语等学科，整个学科知识点 之间逻辑性不强，每一个教学单元都包括很多的知识点，而物理、数学等学科则不同，知识点之间具有严密的逻辑性，而且一个知识点往往代表某章或某节的内容，不会被包函在其它章节之中。在组织试题时，尤其是在设计题库管理系统时，要充分考虑并适应这种学科知识点结构的区别。
试题的分布结构：试题数量要足够多，在各指标属性区间内 均衡分布，核心属性有知识点、难度与认知分类，以这三个属性为核心，形成三维立体交叉网络，网络上的每个交叉结点上都有合理的试题量，在保证这个核心结构 的基础上，还应注意试题在题型和区分度上的合理分布，要处于基本的均衡状态。试题质量要求：试题内容要科学，不能有任何错误；无歧义性，表述简单明确；无关联性，试题之间不能有相互提示，不能相互矛盾；试题参数标注要尽可能符合客观实际。要注意试题与课程相关，主要是针对课程的难点和疑点。在设计测试和作业试题时，常用的问题类型有是非题、选择题、填充题、配对题、简答题、论述题等，它们中有些问题类型侧重于材料的细节，如填充题、配对题等；有些侧重于材料的基本结构，如简答题、论述题等，以上这些问题类型较适宜于后置问题的设计。
九、教学活动设计 自 主学习活动设计是网络课程开发的核心内容，它是对即将实施的网络教学具体活动的规划和设计，通过教学活动的设计，教师便可清晰的知道如何利用已设计好的网 络课件与网络教学环境。自主学习活动设计的基本出发点在与促进学生与教师之间，学生与学生之间的交流，促进学生积极的投入到网络学习中来，充分发挥自己的 积极主动性，提高网络学习的参与度。自主学习活动对学生个性的发展，社会参与能力、协作意识与协作能力、知识学习与实践均有重要的训练作用。从学生的全面 发展和知识两个角度出发，网上教学活动活动具有以下四种功能目标的统一：社会化与个性化的统一，知识学习与知识实践的统一。社会化功能：社会化是“个人学习知识、技能和规范，取得社会生活的资格，发展自己社会性的过程”，例如团结、服从。通过网上课外活动可促进个体的社会化，如用户注册、网络规则和礼仪是培养社会性的有效手段。以虚拟社区形式出现的网站能体现出更高的社会性。
个性化功能：个性作为心理学上的概念，即个人稳定的心理特征（如性格、兴趣、爱好、品性等）的总和。网上课外活动为学生的个性发展提供了广阔的天地。它为学生个人提供获取知识和实践技能的新途径，使学生的学习富于独立性和创造性。
知识化功能：创建一个有充分交互的多媒体资源和愉快的活动环境，提供各种支持网络工具使学生能容易地将信息转换为有用的知识。通过Web能获得课外“即时信息”，对于扩大学生知识面，增加信息量，跟上时代潮流，培养学生主动获取信息，处理信息的能力都是十分重要的。
实践化功能：实践性是课外活动的重要特性。学生能力的培养，重要的一条在于必须独立观察、分析，在实践活动中锻炼。网络能充分提供发挥学生自我管理、自我教育的实践功能。通过网络可建设虚拟的实验平台，合作或者个人进行充分安全的实践。
在规划各种形式的网络活动时，应综合按照这些目标进行设计并协调处理好这四种目标关系，否则网上教学活动很可能出现偏差，例如过分个性化则可能发生沉溺于网络，以自我为中心的负面效应。所以对参于基于Web的课外活动的成员资格应具有多重目标要求。
在一门完整的网络课程中，至少需要设计如下教学活动：实时讲座、实时答疑、分组讨论、布置作业、作业讲评协、协作学习、探索式解决问题等。教学活动的安排，根据课程内容确定。
自主学习活动的核心是让学生真正的深度参与到学习中来，它对复杂的课程内容的学习以及学生独立思考能力的发展非常有帮助。比如，学生在学习“建构主义”这个知识内容时，我们可以采用角色扮演的学习活动来促进学生对“建构主义”的认识深度与广度，实施过程如下：
（1）首先收集国内论述“建构主义”的学术文章，通过搜集文献学生可以知道国内论述“建构主义”较多的学者有何克抗（北京师范大学）、高文（华东师范大学）、张建伟（北京师范大学），他们三者论述的重点不一样，有差别，也有共同点，可以分为三种不同的学术观点。
（2）将所有文献放在网上，限定一个时间段，要求学生阅读这些文章。（3）根据学生个人兴趣（对那一个学者的学术观点更加欣赏）选择扮演的学者，如高氏或何氏。
（4）要求学生到网上学术演讲厅中以扮演的学者身份演讲辩论，在演讲过程中必须阐述他所扮演学者的观点。
（5）教师做主持人维持演讲规则与秩序，并适当给予学生帮助与提示。从 上面的一个小案例中我们可以看到，若用普通的方法学习“建构主义”，学生看完几篇文章，做几个练习就完了，大多数学生的认知心理加工都在表面层次，而在上 面的学习过程中学生看了文章内容后，还需要进行深层次的心理加工，消化文章所表达出的观点与思想，并用自己的语言去阐述学者的观点，看完文章后在通过语言 来表达与仅仅看看文章的心理加工显然不是在一个层次。加大、加深学生的自主思维，这就是设计自主学习活动的精髓。教 师在进行网络课程设计时还需要注意的是，自主学习活动实施起来比较长，知识传递的效率没有课堂授课高，它主要针对学生的学习能力与基本素质的培养，它应在 课程内容中占一定比例，但不能过多，否则，实施起来比较困难。另外，自主学习活动往往要求学生做深入的思考，做广泛的调研，它针对复杂的教学内容比较有 效，而对于简单的教学内容采用传统式的方式可能更加有效。因此教师进行课程内容设计时要充分考虑教学内容的特色。
十、运行维护与评价
网络课程与传统的课程内容不同，它是开放的，因为支持它的网络教学环境是动态的，是开放的，在网络课程的运行过程中，会产生很多很有价值的教学资源，这些教学资源通过相应的管理系统的管理，本身就可以纳入到网络课程中并成为网络课程的重要组成部分。
另外，网络课程的设计也不可能一步到位，需要在网络课程的运行过程中，不断收集教师与学生的反馈意见，以及实际的教学数据，根据这些数据再对网络课程的设计做进一步修订。
参考文献
1．曹文君 朱东来，《基于Web的多媒体CAI课件开发过程中若干问题的研究和实践》http://etc.elec.bnu.edu.cn/论著选摘/99年会论文/基于Web的多媒体CAI课件开发过程中若干问题的研究和实践.htm
2．凌应标 吴向军，《基于 5．余胜泉，《基于Internet的教学系统》http://etc.elec.bnu.edu.cn/lab/group/ysq/基于Internet的教学系统(修订).htm
6．余胜泉，《基于INTERNET的教学模式》http://etc.elec.bnu.edu.cn/lab/group/ysq/基于INTERNET的教学模式（中国电化教育9804）.htm
包括与网络课程学习直接有关的课程大纲、练习题、答疑系统、课程学习讨论系统和作业提交与管理系统，
第二篇：五子棋网络应用程序开发 课程设计
网络应用程序开发报告 概述
游戏说明
五子棋在我国的历史可谓是源远流长，喜爱它的玩家也是大有人在，是很多人的娱乐首选，也是一种竞技项目。但很多的五子棋软件一般都是单机版的，游戏无法在两个玩家之间进行。基于上述原因，五子棋作为一个古老而又有广泛群众基础的游戏，他的完善性无疑是家玩家有很大的影响在互联网迅速发展的今天，五子棋的流行已经不仅仅只是在现实生活中的面对面的娱乐竞技，在网上也已经是广大玩家的首选娱乐游戏。为适应当今社会五子棋软件化的需求，通过对一般的五子棋软件进行设计，通过本设计希望能在五子棋的软件发展上起点微不足道的推动作用。实现当今社会五子棋软件化的需求。软件设计采用visual studio2008版作为开发平台，运用软件工程的分析和编写方法，收集主要相关文献资料，对系统作详细的分析和设计，实现五子棋的基本功能需求，达到一般五子棋的游戏功能和规则设置。在设计上，主要解决的问题有五子棋的各个方向判断胜负算法的分析，以及五子棋中“聊天，重新开始”等基本功能的实现。
需求分析
一款游戏项目的确立是建立在各种各样的需求上面的,这种需求往往来自于玩家的实际需求或者是出于公司自身发展和实力的情况,其中玩家的实际需求也就是说市场需求最为重要.面对游戏拥有不同知识和理解层面的玩家,项目的负责人(或者游戏制作人)对玩家需求的理解程度,在很大程度上决定了此类游戏开发项目的成败.因此如何更好地的了解,分析,明确玩家需求,并且能够准确,清晰以文档的形式表达给参与项目开发的每个成员,保证开发过程按照满足玩家需求为目的正确项目开发方向进行,是每游戏开发项目管理者需要面对的问题...而作为五子棋的设计需要考虑到的最基本的需求莫过于人机对战与人人对战功能的实现，当然还有下棋过程中的下棋悔棋功能以及判断游戏的胜负等方面的要求。当然最好是要考虑到界面的友好性，作为一个娱乐软件，还应该考
虑到玩家在游戏时的舒适 实现
2.1 设计思路
2.2 具体实现 2.2.1 界面设计
界面主要分四大部分：棋盘、ip地址、棋子选择和聊天窗口，程序运行开始，先要输入要连接的主机ip地址，然后选定棋子颜色，就可以下棋了。输入文本的控件我选择了comboBox空间，在其下拉表中预先输入一些常用的语句，如：你好，嗨等，这样方便聊天。聊天记录窗口我用了listBox，当聊天内容比较多时，会自动添加滚动条，便于用户阅读聊天信息
2.2.2按钮功能实现
（1）重新开始按钮 public void Restart()
{
radBlack.Enabled = true;
radWhite.Enabled = true;
for(int i=0;i for(int j = 0;j < Level;j++) { pic[i, j].Image = Image.FromFile(“Board.jpg”); flag[i, j] = false; doubleFlag[i, j] = false; } this.AllowClick = true; } private void button2_Click(object sender, EventArgs e) {this.Restart();}（2）发送按钮 private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e) { String ForeStr = “rn” + txtSelfIP + “【” + DateTime.Now.ToShortDateString()+ “ ” + DateTime.Now.ToShortTimeString()+ “】:rn”; this.Sender.send(txtIP.Text.Trim(),txtSend.Text.Trim(), 12001); txtShow.Text += ForeStr; int BeforeIndex = txtShow.Text.Length; txtShow.Text += txtSend.Text; txtShow.Select(BeforeIndex, txtShow.Text.Length); txtShow.SelectionBackColor = Color.White; txtShow.SelectionColor = SelfFontColor; //滚动 txtShow.Select(txtShow.Text.Length, 0); txtShow.ScrollToCaret(); txtSend.Text = “"; } 2.2.3棋子位置判断 获得所下的棋子位置的下标： RowIndex =(p.Location.Y30)/(p.Width);判断是否有棋子添加到棋盘上，是通过Button1是否产生单击事件来判定的，在Button按钮单击事件中，编入了输赢的判断代码，结果用messagebox的形式显示出来，还有一些对不合规则下棋方法的判断及给出相应的提示 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { if(this.AllowClick) { this.radBlack.Enabled = false; this.radWhite.Enabled = false; PictureBox p =(PictureBox)sender; p.Image = Image.FromFile(PictureFileName); //获得所下的棋子位置的下标 RowIndex =(p.Location.Y30)/(p.Width); String Message;Message = ”Pos“ + Splitor + RowIndex.ToString()+ Splitor + ColIndex.ToString();//发送的信息字符串 Flag[RowIndex, ColIndex] = true; //记录 if(this.Judge1()|| this.Judge2()|| this.Judge3()|| this.Judge4())Message += Splitor + this.WinStr; try { int Port = Convert.ToInt32(txtPort.Text.Trim()); if(doubleFlag[RowIndex, ColIndex]) { pic[RowIndex, ColIndex].Image = Image.FromFile(OtherPictureFileName);MessageBox.Show(”不能在有棋子的地方下棋“, ”消息“);AllowClick = true;} else { Sender.send(txtIP.Text.Trim(), Message, Port); Sender.send(txtIP.Text.Trim(), Message, Port); Sender.send(txtIP.Text.Trim(), Message, Port); Sender.send(txtIP.Text.Trim(), Message, Port); Sender.send(txtIP.Text.Trim(), Message, Port); AllowClick =false; } } catch(Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message, ”错误！“);this.Restart();} doubleFlag[RowIndex, ColIndex] = true;//双方记录 if(this.Judge1()|| this.Judge2()|| this.Judge3()|| this.Judge4()) { this.WinCount += 1;MessageBox.Show(”胜利！胜负情况： 胜“+ WinCount.ToString()+”负“+ LoseCount.ToString(), ”对战结束“);this.Restart(); } } else MessageBox.Show(”不能抢下棋子“)； } public Form1() { InitializeComponent(); for(int i = 0;i < Level;i++) { for(int j = 0;j < Level;j++) { pic[i, j] = new PictureBox(); pic[i, j].Click += new EventHandler(this.button1_Click); } } } public void StartListen() { while(true) { int Port = Convert.ToInt32(txtPort.Text.Trim()); udpclient = new UdpClient(Port); IPEndPoint ipendpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, Port); try { byte[] bytes = udpclient.Receive(ref ipendpoint); String StrReceive = ”“;StrReceive = Encoding.GetEncoding(”gb2312“).GetString(bytes, 0, bytes.Length); String[] parts = StrReceive.Split(Splitor); if(parts[0].Equals(”Pos“)) { ReceivedRow = Convert.ToInt32(parts[1]); ReceivedCol = Convert.ToInt32(parts[2]); pic[ReceivedRow，ReceivedCol].Invoke(new MyDelegate(this.InvokeFun)); doubleFlag[ReceivedRow, ReceivedCol] = true;try {if(parts[parts.Length3;h++) { j=h; for(int i=0;i { if(flag[i,j]) { count++; if(count >= 5) return true; } else count = 0; } count = 0; } //下三角 for(int row = 1;row < Level-3;row++) { j = row; for(int col = 0;col < Level && j < Level;j++, col++) { if(flag[j, col]) { count++; if(count >= 5)return true; } else count = 0; } count = 0; } return false; } public bool Judge4() //左下——右上 { int count = 0; int h; //上下三角 for(int c=0;c for(int j = Level-1;j >=0;j--) { h = j; for(int i = c;i < Level && h >=0;i++) { if(flag[i,h]) { count++; if(count >= 5)return true; } else count = 0;h--; } count = 0; } return false; } 2.27、聊天监听 public void ListenChat() { while(true) { try { int Port = 12001; udpclient2 = new UdpClient(Port); IPEndPoint ipendpoint2 = new IPEndPoint(IPAddress.Any, Port); byte[] bytes = udpclient2.Receive(ref ipendpoint2);this.ChatMessage = Encoding.GetEncoding(”gb2312“).GetString(bytes, 0, bytes.Length); udpclient2.Close(); txtShow.Invoke(new ChatDelegate(this.ChatInvoke)); } catch(Exception){ udpclient2.Close();break;} this.ChatMessage = ”“; } } public void ChatInvoke(){ String ForeStr = ”rn“ + this.txtIP + ”【“ + DateTime.Now.ToShortDateString()+ ” “ + DateTime.Now.ToShortTimeString()+ ”】:rn"; txtShow.Text += ForeStr;//添加到聊天窗口 int Start = this.txtShow.Text.Length; txtShow.Text += this.ChatMessage; } 3 总结 //字体变色 txtShow.Select(Start, this.ChatMessage.Length);txtShow.SelectionColor = OtherFontColor;txtShow.SelectionBackColor = Color.White;//滚动 txtShow.Select(txtShow.Text.Length, 0);txtShow.ScrollToCaret(); 湖南第一师范学院信息科学与工程系 题 目 学生姓名学 号专业班级指导教师 课程设计报告 中小型企业网络搭建 王欢 计网（1）班 王建军、李科峰 2010 年 6 月 8 日 03080130822 08 中小型企业网络搭建 一.需求分析 1.二.网络结构设计 1.网络技术选型 根据需求，采用以太网技术（快速以太网、交换式以太网、千兆位以太网）进行组网。 以太网技术：以太网的技术成熟、成本较低、互操作性强、易于使用和管理、可扩充性强.设计中利用到的其他技术如下： VLAN技术：控制广播风暴、提高网络整体安全性、网络管理简单、提高性能等优点。 第三层交换技术：一方面支持VLAN之间通信；另一方面交换技术减少了数据包的碰撞问题。支持VLAN的交换机配合第三层功能不但具有很高的性能，而且具有充分的弹性，因此，是最好的选择 网络的冗余技术：提高网络的可靠性；链路冗余既可提高可靠性，又能均衡负载； 缺点：不适应重负荷应用环境，实时性差，存在冲突域； 动态路由协议OSPF技术： STP技术： 以太网通道技术： 广域网技术（PPP协议）： 2.网络拓扑设计 3.命令配置 1.基本信息配置 SW1的基本信息配置（SW2、RT1、RT3的基本配置与SW1相同）Switch>enable //进入特权模式 Switch#config terminal //进入全局配置模式 Switch(config)#hostname SW3 //配置主机名 SW1(config)#no ip domain-lookup //禁用域名查找 SW1(config)#line console 0 //进入Console线路模式 SW1(config-line)#logging synchronous //配置Console信息显示自动换行 SW1(config-line)#no login //配置口Console登录不认证 SW1(config-line)#privilege level 15 //配置为最高特权级别 SW1(config-line)#line vty 0 4 // 进入Vty线路模式 SW1(config-line)#no login //配置Telnet登录不认证 SW1(config-line)#privilege level 15 //配置为最高特权级别，enable不需要密码 //企业总部网络 2.二层网络全局配置（1）SW1的vlan配置 SW1(config)#vtp mode transparent//配置为透明模式 SW1(config)#vlan 8-12 SW1(config-vlan)#exit SW1#show vlan //查看vlan信息 （2）STP根网桥配置 SW1(config)#spanning-tree vlan 8 priority 0 SW1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 0 SW2(config)#spanning-tree vlan 11 priority 0 （3）STP备份根网桥配置 SW1(config)#spanning-tree vlan 8 priority 4096 SW1(config)#spanning-tree vlan 11 priority 4096 SW2(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096 //按vlan编号来部署STP实现负载分担:SW1为vlan 8和vlan10的根网桥，vlan 11的备份根网桥；SW2则为vlan8和vlan10的备份根网桥，vlan 11的根网桥。 3.二层网络接口配置 （1）交换机SW1-SW2间链路捆绑 SW1(config)#interface range fa0/1-2 //以太网接口1和2，注意1后面要空格 SW1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q SW1(config-if-range)#switchport mode trunk SW1(config-if-range)#switchport trunk allowed vlan all SW1(config-if-range)#channel-group 2 mode on//手动捆绑：组2 SW2(config)#interface range fa0/1-2 //以太网接口1和2，注意1后面要空格 SW2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q SW2(config-if-range)#switchport mode trunk SW2(config-if-range)#switchport trunk allowed vlan all SW2(config-if-range)#channel-group 2 mode on//手动捆绑：组2 SW1#show etherchannel summary//查看以太网通道信息 （2）SW1的二层接口配置 SW1(config)#interface fa0/2 SW1(config-if)#switchport mode access SW1(config-if)#switchport access vlan 12 SW1(config-if)#spanning-tree portfast //配置成Portfast端口,加快收敛速度。 （3）SW2的二层接口配置 SW2(config)#interface fa0/10 SW2(config-if)#switchport mode access SW2(config-if)#switchport access vlan 10 SW2(config-if)#spanning-tree portfast //配置成Portfast端口,加快收敛速度。 SW2(config)#interface fa0/11 SW2(config-if)#switchport mode access SW2(config-if)#switchport access vlan 11 SW2(config-if)#spanning-tree portfast //配置成Portfast端口,加快收敛速度。 SW2(config)#interface fa0/12 SW2(config-if)#switchport mode access SW2(config-if)#switchport access vlan 11 SW2(config-if)#spanning-tree portfast //配置成Portfast端口,加快收敛速度。 （4）SW2的网管配置 SW2(config)#interface vlan 8 SW2(config-if)#ip address 192.168.8.130 255.255.255.128 SW2(config-if)#no shutdown SW2(config-if)#exit SW2(config)#ip default-gateway 192.168.8.129 SW1#show spanning-tree brief//查看STP简要信息 4.三层网络接口配置 （1）SW1的三层网络接口配置 SW1(config)#ip routing //启动三层交换机的路由功能 SW1(config)#interface vlan 8 //Vlan 8 的路由点 SW1(config-if)#ip address 192.168.8.129 255.255.255.128 SW1(config-if)#no shutdown SW1(config-if)#exit SW1(config)#interface vlan 10 //Vlan 10 的路由点 SW1(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 SW1(config-if)#no shutdown SW1(config-if)#exit SW1(config)#interface vlan 11 //Vlan 11的路由点 SW1(config-if)#ip address 192.168.11.1 255.255.255.0 SW1(config-if)#no shutdown SW1(config-if)#exit SW1(config)#interface vlan 12 //Vlan 12的路由点 SW1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0 SW1(config-if)#no shutdown SW1(config-if)#exit SW1#show ip int brief //查看接口简要信息 （2）SW1-RT1的三层链路配置 SW1(config)#interface fa0/3 //上连接口：上连RT的E0/0 SW1(config-if)#no switchport //配置接口为三层接口 SW1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.248 SW1(config-if)#no shutdown RT1(config)#interface ethernet 1/1 RT1(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.248 RT1(config-if)#no shutdown SW1#show ip interface brief //查看接口简要信息，查看接口是否配置成功。RT1#show ip interface brief //查看接口简要信息，查看接口是否配置成功。SW1#ping 192.168.1.2//ping 对端，检测链路是否连通。RT1#ping 192.168.1.1//ping 对端，检测链路是否连通。 5.边界网络对接（静态路由配置） SW1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.2 RT1(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.1.1 //企业分部网络 6.RT1的Loopback0配置、局域网接口配置及测试 RT1(config)#interface loopback 0 //配置回环接口 0 RT1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.255//配置回环接口的IP地址 RT1(config)#interface ethernet 1/2//配置局域网接口 RT1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 RT1(config-if)#no shutdown//开启端口 RT1(config-if)#exit RT1#show ip int brief //查看所有接口的信息 7.RT3的Loopback0配置、局域网接口配置及测试 RT3（config)#interface loopback 0 //配置回环接口 0 RT3(config-if)#ip address 192.168.0.3 255.255.255.255//配置回环接口的IP地址 RT3(config)#interface ethernet 1/3//配置局域网接口 RT3(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 RT3(config-if)#no shutdown//开启端口 RT3(config-if)#exit RT3show ip int brief //查看所有接口的信息 8.RT1-RT3的广域网链路配置及测试 RT1(config)#interface serial 0/0 RT1(config-if)#clock rate 1000000 //DCE端配置时钟速率，1Mbps RT1(config-if)#bandwith 1000 //接口逻辑带宽，用于计算接口的开销值，单位kbps；在实际项目中，接口逻辑带 宽应配置成与接口物理带宽一致且两端的bandwith 必须一致。RT1(config-if)#encapsulation ppp //配置数据链路层封装 RT1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.252 RT1(config-if)#no shutdown //打开接口 RT1(config-if)#end RT3(config)#interface serial 0/0 RT3(config-if)#bandwith 1000 //接口逻辑带宽，用于计算接口的开销值，单位kbps；在实际项目中，接口逻辑带 宽应配置成与接口物理带宽一致且两端的bandwith 必须一致。RT3(config-if)#encapsulation ppp//配置数据链路层封装 RT3(config-if)#ip address 192.168.0.3 255.255.255.252 RT3(config-if)#no shutdown RT3(config-if)#end RT1#show ip interface brief //查看接口简要信息 RT3#show ip interface brief //查看接口简要信息 9.OSPF路由配置 （1）RT1的OSPF配置 RT1(config)#router ospf 1 //开启OSPF进程1，标识不同的OSPF的进程。RT1(config-router)#router-id 1.1.1.1 //手动配置OSPF Router-ID RT1(config-router)#network 192.168.0.1 0.0.0.0 area 0//发布Loopback 0。这里的0.0.0.0是采用的反掩码形式表是，area 0表示骨干区域。RT1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.7 area 0 RT1(config-router)#network 192.168.0.4 0.0.0.3 area 0 RT1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 RT1(config-router)#passive-interface e2/1 //为业务网段配置被动接口 RT1(config-router)#passive-interface e1/1 （2）RT3的OSPF配置 RT3(config)#router ospf 1 //开启OSPF进程1，标识不同的OSPF的进程。RT3(config-router)#router-id 3.3.3.3 //手动配置OSPF Router-ID RT3(config-router)#network 192.168.0.3 0.0.0.0 area 0//发布Loopback 0。这里的0.0.0.0是采用的反掩码形式表是，area 0表示骨干区域。RT3(config-router)#network 192.168.0.4 0.0.0.3 area 0 RT3(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 RT3(config-router)#passive-interface e3/1 //为业务网段配置被动接口 3.子网划分及IP分配方案 4.网络服务器规划 三.网络设备选型 四.网络软件选型 南 华 大 学 网 络 安 题目：RSA加解密算法 姓名 学号： 导师： 全 非对称加密算法的实现 非对称密码系统即公钥密码系统，主流分为基于大整数分解难度，基于离散 一、设计内容、算法原理 对数计算难度和椭圆曲线公钥密码三类。本次实验主要介绍RSA、ELG加密。 二、RSA 1）.RSA公钥密码算法原理和过程： Alice要求Bob将信息m用RSA方法加密传送回来，Alice找到大素数p,q, 令n=pq, 取a>1满足(a,(n))1，再找d使得da1(mod(n))，然后 Alice将n、a作为加密密钥(公钥)发送给Bob, 这里p,q，d，(n)都是私钥，要求保密，用作解密。 Bob 将原文m< 这里大素数要求足够大，通常要求是大于100位的十进制数。有资料表明，几十位的素数构造的RSA公钥密码系统是不安全的。因为位数较多，加密效率就不 dd并将密文m(modn)，aadadEA传送给 Alice。 得到原文 DA(EA)EA(m)mm(n)k1m(modn)够高，因此，通常用来加密对称密码的密钥，例如，加密序列密码的密钥。 Maple简介：Maple是一个具有强大符号运算能力、图形处理能力的交互式计算机代数系统，它可以进行各种科学计算和数学推理，它的高精度数值计算能力对于处理大数的计算和素性判定有其独特的功能。它适合于所有需要科学计算的人.。 RSA算法可以实现数字签名。B向A进行签名，则 1、B不能否认进行了签名 2、A不能篡改B的签名 设A（如网站）的公钥为EA，私钥为DA B(签名者)的公钥为 EB，私钥为DB，B的原文m, B用DB作用m , 得到DB(m)，再用A提供的EA作用，得到 EA(DB(m))C，B将C和EB发给A, A收到后，先用DA作用于C再用EB作用 EB(DA(C))B不能否认进行了签名，因为AEB(DA(EA(DB(m))。)这时，m用B提供的EB算出；A不能篡改B的签名，因为B可以用A提供的EA和DB算出，而A不知道DB，改动后算不出上面等式。2）、RSA公钥密码算法程序流程 1、A的准备工作 （1）产生两个u到v位的随机数，如果是偶数，则加1，然后判别是否是素数，如果是，赋值给p，q（2）令n=pq, t=(p-1)(q-1);（3）找1amin{p1,q1} 满足(a,t)1，找一个不能整除t的素数,依次试除。 （4）解ax1(modt)相当于求解 tyax1，将 t,a辗转相除，得到 n利用P01,P1q1,PkqkPk1Pk2,x(1)Pn,再除以q1,q2,,qn，给d（5）将公钥 n，a发送给B 2、B的加密过程 t,再赋值（1） 原文m长度设为56位，远小于n，保证了(m, n)=1, 加密得到密文sm(modn)，分am为十进制数字和字符串两种情况 （2）将密文s传送给 A。 3、A的解密过程 A收到s后，计算 先分别求解 dms(modn)dd得到原文m。直接计算速度太慢，且溢出，b1s(modp，)b2s(modq)，然后利用孙子定理解同余式组 xb1(modp)，xb2(modq)，它的解xM1M1'b1M2M2'b2(modn)就是原文。 2反复利用 d[d]r来计算 m(modp)可以大大加快运行速度。 d3）、基于RSA算法的数字签名程序流程 B向阿A进行数字签名。只需A和B都拥有密钥生成、加密和解密程序。A运行密钥生成程序，将公钥EA ={n,a}发给B, 将私钥DA密。 B运行密钥生成程序，将公钥EB ={n1,a1}发给A, 将私钥DB保密。 B计算 签名m< A收到后，先计算DA(C)(C)d(DB)(ma1d1{p,q,d,(n)}保 {p1,q1,d1,(n1)}再计算C(DB)(modn)并m(modn1)，d1a((DB))DBadadDB(n)k1再计算 DB(modn)，)ma1a1d1m(n1k)得到签名m(modn1)1m。 三、ELG 四、设计过程、设计的特点和结果、心得 1）、密钥生成 选出一个大素数 p 选出 d 作为群G < Zp*, >中的一个成员，使得 1 d p 2 选出 e1作为群 G < Zp*, > 中的一个本原根 e2 e1d mod p C 2P e2r)mod p // C1和C2是密文 Public_key (e1, e2, p)// 公开宣布 Private_key d //保密 2）、解密 P C2(C1d)1] mod p // P 是明文 3）、证明 C2(C1d)1] mod p =P e2r)(e1dr)1 mod p = P 五、实现环境 Windows xp Maple13 + mapletoolbox+matlab 混合编程 六、编写的源程序代码 1、RSA_System RSA_SYSTEM.m function varargout = RSA_SYSTEM(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename,...'gui_Singleton', gui_Singleton,...'gui_OpeningFcn', @RSA_SYSTEM_OpeningFcn,...'gui_OutputFcn', @RSA_SYSTEM_OutputFcn,...'gui_LayoutFcn', [] ,...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end function RSA_SYSTEM_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;X = imread('back.jpg'); subplot('position',[-0.00,-0.3,1.0,1.6]);imagesc(X);colormap(gray);axis image off; guidata(hObject, handles); function varargout = RSA_SYSTEM_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)varargout{1} = handles.output; function primeP_Callback(hObject, eventdata, handles) function primeP_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function primeQ_Callback(hObject, eventdata, handles) function primeQ_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function phN_Callback(hObject, eventdata, handles) function phN_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function publicN_Callback(hObject, eventdata, handles) function publicN_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function PruducPrime_Callback(hObject, eventdata, handles) P=maple('nextprime(rand(10^120)())');Q=maple('nextprime(rand(10^120)())');N=P*Q; phN=(Q-1)*(P-1); set(handles.primeP,'String',char(P))set(handles.primeQ,'String',char(Q))set(handles.publicN,'String',char(N))set(handles.phN,'String',char(phN))set(handles.Private_Key,'Enable','on');set(handles.Selecte_String,'Enable','on');set(handles.SelecteNum,'Enable','on');%计算私钥d global d e e=2^16+1;format rat E=1/e;setmaple('e',e);setmaple('E',E);setmaple('n2',phN);setmaple('n',N); d=maple('convert(E,rational)mod n2');setmaple('d',d); function SelecteNum_Callback(hObject, eventdata, handles) [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile;if FilterIndex~=0 global m im=importdata(strcat(PathName,FileName));is=isa(im,'cell');if is==0 m=csvread(strcat(PathName,FileName));set(handles.Num_Secret,'Enable','on');end if is==1 msgbox('请选择数字型文件！','警告：');end end function Num_Secret_Callback(hObject, eventdata, handles) fidout=fopen('密文.txt','w');global m for i=1:length(m)M=m(i); setmaple('m',M); C=maple('Power(m,e)mod n'); fprintf(fidout,'%snn',char(C)); end msgbox('恭喜!你已成功加密，产生文件为“密文.txt”','温馨提示：');set(handles.Num_CodeBreak,'Enable','on'); function Num_CodeBreak_Callback(hObject, eventdata, handles) %以下是解密过程 fidin=fopen('密文.txt');fidout=fopen('明文.txt','w'); while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾 tline=fgetl(fidin); % 从文件读行 if isempty(tline)==0 %若该行非空 midvar=sscanf(tline,'%f'); setmaple('C',tline); m=maple('Power(C,d)mod n') fprintf(fidout,'%snn',char(m)); end continue % 如果是非数字继续下一次循环 end fclose(fidout); msgbox('恭喜!你已成功解密，产生文件为“明文.txt”','温馨提示：');set(handles.Num_CodeBreak,'Enable','off');set(handles.Num_Secret,'Enable','off'); function Selecte_String_Callback(hObject, eventdata, handles) [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile;if FilterIndex~=0 global path path=strcat(PathName,FileName); set(handles.String_Secret,'Enable','on');end function String_Secret_Callback(hObject, eventdata, handles) global path a=importdata(path,'%s');is=isa(a,'double');if is ~= 1 b=cell2mat(a);mm=double(b); fidout1=fopen('密文1.txt','w');for i=1:length(mm)M=mm(i); setmaple('m',M); C=maple('convert((Power(m,e)mod n),binary)');fprintf(fidout1,'%snn',char(C)); end msgbox('恭喜!你已成功加密，产生文件为“密文1.txt”','温馨提示：');set(handles.String_CodeBreak,'Enable','on');end if is==1 msgbox('请选择字符型文件！','警告：');set(handles.String_Secret,'Enable','off');end function String_CodeBreak_Callback(hObject, eventdata, handles) fidin=fopen('密文1.txt');fidout=fopen('明文1.txt','w'); while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾 tline=fgetl(fidin); % 从文件读行 if isempty(tline)==0 %若该行非空 midvar=sscanf(tline,'%f'); setmaple('C',tline); m=maple('Power(convert(C,decimal,binary),d)mod n'); m=double(m); m=char(m); fprintf(fidout,'%s',m); end continue % 如果是非数字继续下一次循环 end fclose(fidout); msgbox('恭喜!你已成功解密，产生文件为“明文1.txt”','温馨提示：');set(handles.String_CodeBreak,'Enable','off');set(handles.String_Secret,'Enable','off'); function Private_Key_Callback(hObject, eventdata, handles)global d set(handles.privateKey,'String',char(d)); function privateKey_Callback(hObject, eventdata, handles) function privateKey_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end %------function Open_Callback(hObject, eventdata, handles)uiopen; %------function Close_Callback(hObject, eventdata, handles)close(gcf); %------function ELG_Callback(hObject, eventdata, handles)ELG_SYSTEM delete(handles.RSA_SYSTEM); 2、ELG_System ELG_SYSTEM.m function varargout = ELG_SYSTEM(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename,...'gui_Singleton', gui_Singleton,...'gui_OpeningFcn', @ELG_SYSTEM_OpeningFcn,...'gui_OutputFcn', @ELG_SYSTEM_OutputFcn,...'gui_LayoutFcn', [] ,...'gui_Callback', []);if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end function ELG_SYSTEM_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject;X = imread('key.jpg'); subplot('position',[-0.00,-0.4,1.4,1.7]);imagesc(X);colormap(gray);axis image off; guidata(hObject, handles); function varargout = ELG_SYSTEM_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output; %------function Open_Callback(hObject, eventdata, handles) uiopen; %------function Close_Callback(hObject, eventdata, handles) close(gcf); %------function RSA_Callback(hObject, eventdata, handles) RSA_SYSTEM delete(handles.ELG_SYSTEM); function primeP_Callback(hObject, eventdata, handles) function primeP_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function public_ha_Callback(hObject, eventdata, handles) function public_ha_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end function Produce_PublicKey_Callback(hObject, eventdata, handles) function ProduecPublicKey_Callback(hObject, eventdata, handles) global xa p ha p=maple('m := proc(n)global a, q;for a do q := nextprime((rand(10^n))());if isprime(4*q+1)= true then break end if end do;4*q+1 end proc;m(150)');setmaple('p',p); set(handles.primeP,'String',char(p));xa=maple('rand(10^100)()');setmaple('xa',xa); ha=maple('2 &^ xa mod p');setmaple('ha',ha); set(handles.public_ha,'String',char(ha));set(handles.PrivateOut,'Enable','on');set(handles.Select_String,'Enable','on');set(handles.Select_Num,'Enable','on'); function Select_Num_Callback(hObject, eventdata, handles) [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile;if FilterIndex~=0 global m im=importdata(strcat(PathName,FileName));is=isa(im,'cell');if is==0 m=csvread(strcat(PathName,FileName));set(handles.Code_Num,'Enable','on');end if is==1 msgbox('请选择数字型文件！','警告：');end end function Code_Num_Callback(hObject, eventdata, handles) fidout=fopen('密文.txt','w');global m for i=1:length(m)M=m(i); setmaple('m',M); k=maple('rand(10^150)()');setmaple('k',k);U=maple('2 &^ k mod p');v=maple('ha &^ k mod p');setmaple('v',v);V=maple('m*v mod p'); fprintf(fidout,'%sn',char(U));fprintf(fidout,'%snn',char(V));end msgbox('恭喜!你已成功加密，产生文件为“密文.txt”','温馨提示：');set(handles.Break_Num,'Enable','on'); function Break_Num_Callback(hObject, eventdata, handles) %以下是解密过程 fidin=fopen('密文.txt');fidout=fopen('明文.txt','w'); while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾 tline=fgetl(fidin); % 从文件读行 if isempty(tline)==0 %若该行非空 t1line=''; midvar=sscanf(tline,'%f'); t1line=tline; tline=fgetl(fidin); midvar=sscanf(tline,'%f'); setmaple('C1',t1line); setmaple('C2',tline); m=maple('convert(C2/C1 &^ xa, rational)mod p'); fprintf(fidout,'%snn',char(m)); end continue % 如果是非数字继续下一次循环 end fclose(fidout); msgbox('恭喜!你已成功解密，产生文件为“明文.txt”','温馨提示：');set(handles.Code_Num,'Enable','off');set(handles.Break_Num,'Enable','off'); %---Executes on button press in Select_String.function Select_String_Callback(hObject, eventdata, handles) [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile;if FilterIndex~=0 global path path=strcat(PathName,FileName); set(handles.Code_String,'Enable','on');end %---Executes on button press in Code_String.function Code_String_Callback(hObject, eventdata, handles) global path a=importdata(path,'%s');is=isa(a,'double');if is ~= 1 b=cell2mat(a);mm=double(b); fidout1=fopen('密文1.txt','w');for i=1:length(mm)M=mm(i); setmaple('m',M); k=maple('rand(10^150)()');setmaple('k',k); U=maple('convert(2 &^ k mod p,binary)');v=maple('ha &^ k mod p');setmaple('v',v); V=maple('convert(m*v mod p,binary)');fprintf(fidout1,'%sn',char(U)); fprintf(fidout1,'%snn',char(V)); end msgbox('恭喜!你已成功加密，产生文件为“密文1.txt”','温馨提示：');set(handles.Break_String,'Enable','on');end if is==1 msgbox('请选择字符型文件！','警告：'); set(handles.Break_String,'Enable','off');end %---Executes on button press in Break_String.function Break_String_Callback(hObject, eventdata, handles) fidin=fopen('密文1.txt');fidout=fopen('明文1.txt','w'); while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾 tline=fgetl(fidin); % 从文件读行 if isempty(tline)==0 %若该行非空 t1line=''; midvar=sscanf(tline,'%f'); t1line=tline; tline=fgetl(fidin); midvar=sscanf(tline,'%f'); setmaple('C1',t1line); setmaple('C2',tline); % m=maple('Power(convert(C2,decimal,binary),d)mod n'); m=maple('convert(convert(C2,decimal,binary)/convert(C1,decimal,binary)&^ xa, rational)mod p'); m=double(m); m=char(m); fprintf(fidout,'%s',m); end continue % 如果是非数字继续下一次循环 end fclose(fidout); msgbox('恭喜!你已成功解密，产生文件为“明文1.txt”','温馨提示：');set(handles.Code_String,'Enable','off');set(handles.Break_String,'Enable','off'); %---Executes on button press in PrivateOut.function PrivateOut_Callback(hObject, eventdata, handles) global xa set(handles.Private_Key,'String',char(xa)); function Private_Key_Callback(hObject, eventdata, handles) function Private_Key_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end 附：RSA运行演示(ELG类似) 中小型单位网络规划方案 中小型单位网络规划方案...............................................................................................................1 一． 概述.........................................................................................................................................2 二． 设计目标.................................................................................................................................2 三． 设计原则.................................................................................................................................2 四.用户需求分析............................................................................................................................3 五． 网络规划设计总体方案.........................................................................................................4 六． 设备数目与价格明细表.......................................................................................................12 七． 子网划分...............................................................................................................................13 八．推荐教材及主要参考资料.....................................................................................................13 一． 概述 激烈的市场环境，尤其在我国加入WTO后使中国的中小企业日益暴露出自身的劣势.除了资金、技术、人才、渠道建设、营销等方面外，中小企业还存在经营管理低效、信息获取落后，IT应用程度普遍低下的现象，很难适应信息化社会的发展。为提高企业竞争力，需要实现企业信息化，中小型规模局域网建设的成了企业提高竞争力信息化工具。 面向21世纪计算机网络发展的总体目标就是要在各个国家、进而在全球建立完善的信息基础设施。信息基础设施将改变人们的生活、学习、工作、人际交往的方式，减轻人们的工作负担，推动社会的进步。网络体系结构是计算机之间相互通信的层次，各层中的协议以及层次之间接口的集合。网络协议是计算机网络和分布系统中相互通信的对等实体间交换信息所必须遵守的规则集合。采用TCP/IP协议集成的网络体系结构是计算机网络体系结构的主流，并在改进和发展中。协议工程是一门研究如何设计和构造协议规范，以及如何把所设计和构造的协议规范快速、准确、低成本地转化为可执行代码的科学。1993年美国制定了信息高速公路（即国家信息基础设施NII）后，各国都相继规划和实施NII计划。计算机网络发展有两个重要的技术，即微电子技术和光技术。当前网络发展的趋势是电信网、电视网、计算机网三种网络的合一。在三网合一中，采用Internet体系结构和IP协议时应提高网络的可靠性，目前数据网的可靠性达99.996%。 二． 设计目标 1.配合当前的单位发展情况，完成单位内部Internet的配套基础建设，将单位的信息资源利用计算机网络连接起来，形成一个流畅、合理、可靠、安全的单位网。2.通过网络使单位人员能及时了解国内外动态，建立新的通讯方式和环境，提高工作效率。 三． 设计原则 1．单位需求为前提原则：坚持以单位具体需求为单位网信息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来进行单位网的规划与设计，确保单位网的实用性、先进性和便于扩展性。 2.设备选型兼顾原则：满足单位对现代化管理手段的要求；满足单位网建设及互联网的要求；所选设备在国际上保持技术先进性；供应商有良好的商业信誉和优质的售后服务。3.坚持标准原则：一切单位网设计和施工，均要严格遵循国际和国家标准。统一规划，分步实施。单位网的实现要求通讯协议、网络平台等应具有世界性的开放性和标准化的特点，并且应采用统一的网络体系结构。 4.坚持先进的成熟的技术原则：采用通用的、成熟的技术方案可以降低建设成本、减小设计、施工和使用难度、缩短建设周期。有利于保护投资，并且有利于单位网的维护和升级。选择品质最好的设备不一定是最佳选择，成本因素也是一个不容忽视的问题，将品质与成本实现最佳匹配。 5.坚持规范布线，考虑长远发展原则： 布线系统使网络的重要基础，布线系统的好坏是衡量一个网络好坏的非常重要的标志。布线系统不合理将降低网络的可靠性，使网络难以管理和维护，所以必须采用标准的综合布线系统。 6.坚持易于使用和管理原则： 单位网的各种软件应用项目必须易于使用，对最终用户的起点要求不能太高，一般以熟练使用操作系统、办公软件系统、浏览器和电子邮件系统为宜；系统的日常管理和维护工作要方便、简易。网络拓扑结构一经配置确定，不应轻易更改。 7.坚持可扩展性原则：考虑现有网络的平滑过度，使单位现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值；选用产品应具有最佳性价比，又要应充分考虑未来可能的应用，具有高扩展性。 四.用户需求分析 龙翔实业需要建立网络以提高办公效率，该单位共有7个部门，分别为：人事部，财务部，研发部，办公室，后勤部，业务部，生产部。每个部门均需要建立内部网络，同时都需要和Internet相连。各部门对上网的计算机的需求如下： 生产部：60台 研发部：50台 其余5个部门均为30台。 生产部主要使用内网；业务部主要使用外网，要求上网速度快；财务部主要使用外网，除要求上网速度快之外，还要求保密程度高；研发部主要使用内网，要求计算机工作速度快。其他各部门没有特殊要求。 目前已经申请到一个B类网络：141.18.0.0/16。 请根据该单位的特点和要求，帮助该单位设计一个网络，具体要求如下： 1、针对需求单位的特点，写出可行性报告。 2、对目前广泛流行的各种计算机网络进行比较，根据单位的实际情况选出合理方案，给出拓扑图，并力求做到最优。 3、根据需要进行子网划分，并为每一个部门分配IP地址段。 4、给出设备清单，做好预算。 5、要保证网络的健壮性、可维护性、可扩展性，给出相应的措施。 五． 网络规划设计总体方案 （一）单位网络拓扑图 （二）设计方案 1.网络层次结构 网络结构采用分层式设计，共分三层：核心层，工作组层，桌面接入层。分层设计可以使整个网络自上而下具有很大的弹性，便于策略的维护和实施。]（1）核心设备 ①设备名称：DCS-3926S可堆叠智能安全接入交换机 ②基本介绍： 3926S具有24个10/100Mbps自适应RJ-45端口和2个模块扩展插槽（可选插百兆模块和千兆模块）可千兆或百兆聚合上联至汇聚层交换机或者核心层交换机。 ③主要特征： ★高密度和灵活的堆叠 DCS-3900S系列的堆叠带宽可支持2G到4G,并且支持简单堆叠、标准堆叠、超级堆叠和混合堆叠。简单堆叠成本最低。堆叠带宽2G；标准堆叠使用堆叠模块，其带宽扩充至4G；还可以用千兆电口或千兆光口做超级堆叠，可避开堆叠线缆的限制，堆叠带宽也是4G；同时DCS-3900S系列可以和DCRS-5600S系列、DCRS-5526S交换机做混合堆叠。 ★强大的ACL功能 作为新款的L2/4交换机，DCS-3926，S系列交换机提供了完整的ACL策略，可根据源/目的IP地址、源/目的MAC地址IP协议类型、TCP/UDP端口号、IP Precendence、时间范围、ToS对数据进行分类，并进行不同的转发策略。通过ACL策略的实施，用户可以在接入层交换机过滤掉“冲击波”、“震荡波”、“红色代码”等病毒包，防止扩散和冲击核心设备 ★卓越的安全特性 全面的受控组播方案DMCP，可以对源和目的进行安全控制，完整实现了在接入层网络中基于IGMP源端口和目的端口的检查技术，可完全限制合法组播在网络中的稳定传输，有效控制组播建立的整个过程，保障了正常合法的组播应用的稳定运行；率先支持对特征复杂(64字节)的应用流量的访问控制，让用户可以在各种网络的环境中应对出现复杂情况；监控pingSweep等攻击行为，安全防扫描，并采取防攻击措施，全面保护交换机和服务器等网络设施的安全。 ★更完美的性价比（DCS-3926S-G） 大多数接入交换机通过1个千兆光模块上联，为了提高产品的性价比，DCS-3926S-G固化了一个千兆光模块，可以为用户节约开支。 ★丰富的QoS策略 DCS-3900S系列交换机为每个端口提供了4个优先级队列，可根据端口、802.1p、ToS、DSCP、TCP/UDP端口进行流量分类，并分配不同的服务级别，支持WRR/SP等调度方式，为语音/数据/视频在同一网络中传输提供所要求的不同服务质量。 ④技术参数 ★接口形式：24个10/100M端口+ 1个SFP千兆光口/堆叠口 ★可选扩展模块：百兆电/光口模块；千兆电/光口模块；堆叠模块 ★堆叠：支持标准堆叠，超级堆叠，混合堆叠。堆叠环境下，支持跨交换机的端口聚合、端口镜像、QoS、ACL ★生成树：802.1D（STP）、802.1w（RSTP）、802.1s（MSTP） ★组播协议：IGMP Snooping&Query ★QoS：每端口4个队列，支持802.1p，ToS，应用端口号，DifferServ，支持WRR/SP等调度方式 ★ACL：支持标准ACL和扩展ACL，支持IP ACL、MAC ACL、IP-MAC ACL，支持基于源/目的IP地址、源/目的MAC地址、IP协议类型、TCP/UDP端口号、IP Precendence、时间范围、ToS对数据进行过滤。 ★端口聚合：支持802.3ad，最大可支持6组trunk,每trunk可到8个端口，支持基于目的MAC的负载均衡。 ★IEEE802.1x：支持基于端口和MAC地址，支持神州数码802.1x整体解决方案，可以实现按时长/流量计费，可以实现用户帐号、密码、IP、MAC、VLAN、端口、交换机的严格绑定，可以防止代理软件，防止PC克隆，对客户发送通知/广告，上网时段控制，基于用户动态实现VLAN授权和带宽授权，可基于组策略实现动态IP地址分配而不必使用DHCP服务器等。 ★认证：支持RADIUS ★端口镜象：支持。 ★支持的网络标准：IEEE802.1D IEEE 802.3 IEEE 802.3u IEEE802.3ad IEEE 802.3x IEEE 802.3z IEEE802.1Q IEEE 802.1p IEEE 802.1x IEEE802.1w IEEE 802.1s等堆叠。 （2）工作组设备 ①设备名称：DCS-3726S 24口＋2槽可堆叠网管10/100/1000M以太网交换机 ②基本介绍：DCS-3726S是神州数码网络专为校园网互连设计的一款可网管交换机，可堆叠使用提供很高的端口密度，适用于企业大中型网络组网。它具有24个10/100Mbps自适应RJ-45端口和2个模块扩展插槽（可选插百兆光纤模块或千兆模块），可千兆或百兆上联至骨干网。DCS-3726S提供有端口限速功能，使用灵活方便。该交换机还可以下接最多24台其他交换机实现级联以扩展端口数目。它还支持VLAN、组播、优先级、端口聚合和端口镜像等实用网络功能，而且还提供了18Gbps的背板带宽，实现了数据的全线速转发，消除了网络瓶颈，为多用户接入提供了高性能的网络解决方案。 ③主要特征： ★24个10/100Base-TX端口 DCS-3726S具有24个固定的10/100Base-TX端口。这些端口均支持Nway标准，可支持10/100Base-TX自适应及全双工/半双工。 ★2个千兆端口 DCS-3726S交换机前面板具有2个插槽，可选插1口百兆模块或千兆模块，千兆模块可支持1000Base-SX、1000Base-LX和1000Base-T标准。所有模块支持流量控制和全双工，可处理大量数据。千兆端口可将部门网络与千兆主干网络连接起来，也可以连接高性能服务器，使得更多用户可以同时访问。 ★100Base-FX模块 DCS-3726S插槽可以选插1口100Base-FX（SC）短波或长波模块，运行于全双工模式下，可以应用于高电磁干扰或通信保密性要求高的场合，通常应用于远距离传输。 ★大型堆叠，多达 192个10/100Base-TX端口 DCS-3726S交换机最多可以堆叠8台设备，堆叠组最多可达192个10/100Base-TX端口，使得网络可以灵活扩展，并能够有效减少网络层次，便于大型社区内大量用户的互联接入。 ④技术参数 ★端口聚合（Port Trunking） DCS-3726S支持端口聚合功能，同时支持802.3ad的标准。可将2/3/4个10/100Base-TX端口聚合成一条干路，每条干路支持全双工模式，交换机最多支持6组端口聚合。 ★生成树（Spanning Tree） DCS-3726S支持多种生成树功能，如：802.1D、802.1w、802.1s。Spanning Tree协议可使LAN自动检测并解决环路问题，可提供链路的备份。802.1D为基本的Spanning Tree协议，缺省操作模式是开启状态。DCS-3726S同时支持802.1w快速生成树模式，可使收敛时间缩短至几秒内。IEEE 802.1s可使IEEE Std 802.1Q的VLAN加入到多个生成树中，即提供spanning tree per VLAN的功能。 ★虚拟网络（VLAN） 支持虚拟网络（VLAN）标准来控制广播域和网段流量，可以提高网络性能、安全性和可管理性。DCS-3726S支持IEEE 802.1q VLAN标记，可基于端口地址来划分VLAN，最多256个VLAN。通过控制口或网管工作站可以轻松完成结构和设备的添加、移动和更换。可根据最大网络流量和网络安全性来划分虚拟网络。DCS-3726S同时支持GVRP协议，可实现VLAN组成员动态注册，支持基于端口的VLAN划分管理方式，支持动态VLAN。生成树：802.1D（STP）、802.1w（RSTP）、802.1s（MSTP） ★MAC地址过滤：自动学习； 动态和静态地址过滤 ★管理功能 ： 端口安全 ； Bootp、DHCP客户 ； 配置文件上载 /下载 ； TFTP固件升级 （3）桌面接入层设备 ①设备名称：神州数码 DCS-1024普通交换机 ②技术参数 ★交换机类型：普通交换机 ★传输速率（Mbps）：10Mbps/100Mbps ★网络标准：IEEE802.3 10BASE-T 以太网；IEEE802.3u 100BASE-TX 快速以太网；IEEE802.3x流量控制 ★网络协议：CSMA/CD ★ 接口介质：10BASE-T： 2对3,4或5类非屏蔽双绞线（UTP）（≤100m）； EIA/TIA-568 100欧屏蔽双绞线（STP）（≤100m）。100BASE-TX： 2对或4对5类非屏蔽双绞线（UTP）（≤100m）； EIA/TIA-568 100欧屏蔽双绞线（STP）（≤100m） ★传输模式：全双工/半双工自适应 ★其他技术参数：数据传输速率：以太网：10Mbps(半双工)；20Mbps(全双工)快速以太网：100Mbps(半双工)；200Mbps(全双工)拓扑结构：星型 MAC地址表：8K 最大包过滤/转发率：每端口14,880pps(10Mbps)；每端口148,800pps(100Mbps)RAM缓冲：2.5M 2.链路设计（包括综合布线详细说明） （1）财务部：核心交换机DCS-3926S通过一个千兆口有1000BASE-T4对超五类STP下连服务器，通过一个千兆口由1000BASE-SX多模光纤下连财务部各科室，管理人员办公室的工作组交换机，通过一个千兆口由1000BASE-LX多模光纤下连业务部的工作组交换机，通过一个百兆端口由100BASE-FX多模光纤下连办公室工作组交换机，通过一个百兆端口由100BASE-FX多模光纤下连教工宿舍区工作组交换机。 （2）业务部：工作组交换机DCS-3726S 通过超五类STP下连桌面接入交换机DCRS-1024。DCRS-1024通过超五类UTP接入PC。 （3）办公室：工作组交换机DCS-3726S 通过100BASE-FX下连桌面接入交换机DCRS-1024。 DCRS-1024通过超五类UTP接入摄象机和投影仪。 （4）研发部：工作组交换机DCS-3726S 通过100BASE-FX下连桌面接入交换机DCRS-1024。DCRS-1024通过超五类UTP接入PC。 （5）后勤部：工作组交换机DCS-3726S 通过100BASE-FX下连桌面接入交换机DCRS-1024。DCRS-1024通过超五类UTP接入PC。（6）人事部：工作组交换机DCS-3726S 通过100BASE-FX下连桌面接入交换机DCRS-1024。DCRS-1024通过超五类UTP接入PC。（7）生产部：工作组交换机DCS-3726S 通过100BASE-FX下连桌面接入交换机DCRS-1024。DCRS-1024通过超五类UTP接入PC。3 路由设计 采用神州数码DCR-2501V 多协议模块化路由器，确保网络的安全性和可靠性。 ①设备名称：DCR-2501V 多协议模块化路由器 ②基本介绍：神州数码DCR-2501V路由器是神州数码网络推出的固定配置语音路由器，性能稳定可靠。DCR-2501V提供了1个console端口，1个10Base-T以太网口，1个辅助（AUX）端口，2个高速广域网串口，2路FXS语音端口；DCR-2501V路由器支持常用的广域网协议和路由协议，支持VoIP协议，支持内置强大的防火墙和NAT功能，为用户提供了更加高速、安全、稳定可靠、方便的网际互连设备，非常适用于中小企业、政府等远程分支机构语音和数据互联或Internet接入等。 ③主要特征： （DDR）功能；支持IP Unnumbered，从属IP和ARP代理功能；支持多种队列算法以保证服务质量（QoS）的提供；支持Novell IPX路由协议；支持路由再分配功能；高稳定性；提供背对背（Back-to-Back）连接方案，可用于检测路由器的功能 ④技术参数 ★标准配置 ▼ 1个10 Base-T以太网口 ▼2个高速串口，支持RS232、V.24、V.35、X.21、EIA530A等电气标准 ▼ 2路FXS语音端口 ▼1个Console端口 ▼1个辅助（AUX）端口，可进行远程配置和拨号备份 ▼内存：DRAM 16 M，可扩充至32M；Flash Memory 2 M，可扩充至4M ▼CPU：32位RISC处理器（MPC860 50MHz） ★协议和标准 ▼以太网接口标准：IEEE802.3 10Base-T标准 ▼广域网接口标准：RS232、V.24、V.35、X.21、EIA530A等电气标准 ▼支持VoIP标准：支持H.323协议栈，支持 G.729、G.723.1、G.711等多种语音编码压缩标准，支持T.38传真协议和Bypass方式的传真应用。 ▼帧中继标准：ITU-T Q933Annex A、ANSI T1.617Annex D、兼容CISCO标准 ▼广域网协议：HDLC、PPP、MP、Frame-Relay(DTE/DCE)、X.25(DTE/DCE)▼路由协议：静态路由、RIP（包括RIP v1、RIP v2）、OSPF、Novell IPX路由协议 ▼用户安全认证协议：PAP、CHAP、MS-CHAP、RADIUS、TACACS+ ★管理维护 提供Show、Ping、TraceRoute、Debug等命令，用于察看、测试网络的可达性，诊断网络故障；支持Telnet远程配置与管理；支持SNMP、RMON等网络管理协议；支持HTTP协议，用户可以通过Web界面对路由器进行配置、维护 4.安全设计 可启用标准或扩展访问控制列表进行数据报或数据段控制，在内外网口设置一台DCFW-1800S-L 小型企业级百兆防火墙保证整个网络抵御来自内，外网的攻击。 ①设备名称：DCFW-1800S-L 小型企业级百兆防火墙 ②基本介绍：神州数码DCFW-1800S-L防火墙专为中小企业分支机构、SOHO办公、中小学校的网络而设计，以功能实用、接入灵活、配置方便快捷、性能稳定为设计原则，使复杂的网络安全实施得以简化。它充分考虑中小型用户特点，支持VLAN环境、支持PPPOE与DHCP，集成防火墙、VPN，内容过滤，为中小企业的网络安全实现提供了经济的解决方案。 ③主要特征： ★让中小型用户、分支机构享受无以伦比的性价比 ★轻松部署，支持PPPoE协议，提供ADSL/ISDN接入方式 ★设置简洁，通过浏览器可以轻松完成功能配置 ★支持DHCP服务器功能，节省用户网络管理投资，支持无地址接入 ★集成VPN，可以进行隧道认证及数据加密，保护了企业机密同时降低了沟通成本 ★集成内容过滤、邮件过滤，防止非法信息、恶意脚本及垃圾邮件；集成防拒绝服务网关，提供攻击检测及攻击抵御 ★支持用户认证；支持应用层日志及加密日志存储，有效审计进出网络的敏感信息 ④技术参数 ★工作模式：路由、透明、NAT ★内容过滤：URL、邮件、指令、ActiveX/Java, 诡异木马探测 ★支持：网络安全域结构体系；PPPoE协议；DHCP Relay，DHCP Server；防拒绝服务网关；VPN功能 ★最大并发连接数：300,000 ★网络吞吐量：150M ★VPN隧道数：10 ★VPN拨号用户：10 ★策略数：300 5.管理设计（包括详细管理软件说明） ①设备名称：神州数码LinkManager ②基本介绍：LinkManager 网管系统是一套基于Windows NT平台的高度集成、功能较完善、实用性强、方便易用的全中文用户界面网络管理系统。它是神州数码网络有限公司根据中国用户的实际需求，遵循ISO网络管理模型的五大功能域（性能管理、配置管理、故障管理、计费管理及安全管理）的架构，自行组织研发出来的一套具有自有知识产权的网管系统。LinkManager 具有既面向指定设备，又支持通用网络设备的“垂直＋水平”的管理特性。也就是说，它能够对神州数码网络有限公司推出的具有SNMP功能的网络设备提供齐全的设备管理和功能管理，同时也能够良好地支持其他任何具有通用SNMP功能的网络设备，提供整个网络的拓扑结构和常用网络管理信息。 ③主要特征： ★提供两套视图－物理视图及逻辑视图，可满足操作员的不同需求： ▼对于希望了解当前网络拓扑逻辑结构的操作员，系统采用傻瓜方式，以默认形式为用户自动绘制出整个网络的逻辑视图，不需用户干预。 ▼对于只想掌控自己关心的网络设备的操作员，系统采用DIY 方式，支持操作员按物理连接或自己随意的自组物理视图； ▼自动绘制出的网络拓扑图还可以通过另存为的方式供操作员修改； ★提供两种设备添加方式，增强操作员在自组物理视图时的DIY手段： ▼强大的自动发现功能，具有对第二层、第三层及应用层设备的自动识别能力，能准确定位神州数码品牌的网络设备； ▼按操作员兴趣手动添加连入网络的设备，支持操作员选择不同的设备类型； ★提供两种视图的层次结构组织，纹理清晰： ▼ 在自动方式中，逻辑视图的层次结构由各层子网、网络设备及其设备特性构成； ▼ 在 DIY方式中，物理视图的层次结构由子图、网络设备及其设备特性构成； ★提供网络设备的图形标记，用作设备的属性、特征、状态标识： ▼各被管设备类型在视图中都拥有自己的属性标志图符； ▼ 各被管设备在视图中都拥有自己的三色状态标识； ▼ 各神州数码品牌的网络设备都拥有逼真的面板图，真实反映接口状况及实际连接； ▼ 在两个视图中，各设备的图形标识具有一致性； ★友好的用户界面 ▼周到的拓扑图发现方式适合操作员的不同需求； ▼采用操作员熟悉的Windows界面风格及操作方式； ▼按照中国用户的思维习惯组织的管理内容； ▼适当的产品定位，高度的集成化，将功能统一在同一界面内，可使操作员免于因功能模块散乱而引起的无所适从。 ④技术参数 ★硬件平台 ▼ Intel Pentium或以上的处理器； ▼64M或以上的内存； ▼带有SVGA图形卡的800*600显示器，现仅支持小字体； ▼ 剩余磁盘空间：50MB以上； ▼网络适配卡； ▼ 光驱。 ★网络平台 ▼安装并配置了TCP/IP协议； ▼ 以神州数码网络有限公司的网络设备为主，同时兼容其它厂家SNMP设备。▼ 能够为下述神州数码网络有限公司的网络设备提供齐全的设备管理和功能管理： 以太网交换机包括DCRS-7515、DCRS-7508、DCRS-7504、DCRS-6512、DCS-3652、DCS-3628S、DCS-3426、LRS-6706G/LRS-6626、DES-6000、DES-3326、DES-3624i、DES-3225G、DHS-3226；路由器包括DCR-3660、DCR-2650、DCR-2630、DCR-1750、DCR-1720、DCR-2511、DCR-2509、DCR-2501。 ★操作系统平台 可选以下操作系统平台： ▼ Microsoft Windows NT 4.0（Workstation或Server，Service Pack 6）； ▼ Microsoft Windows 2000（Professional或Server）。 ★其它支持软件 ▼Microsoft Internet Explorer 4.0版本或以上版本，必须预先安装； ▼Acrobat Reader 4.0版本或以上版本，必须预先安装。 6.其他设备 ①设备名称：联想万全T168 G3 S930 512/73C服务器 ②基本介绍： ★采用新一代64位双核技术的英特尔?奔腾?D处理器930, 3.0GHz主频,2*2MB二级缓存，800MHz前端总线 ★512M ECC DDR2-667内存 ★73G 易插拔U320 SCSI 硬盘 ★中文版系统安装和故障排除指南 ★PS/2接口键盘和光电鼠标 7.可扩展性设计 核心，工作组，接入设备都预备有可扩展插槽和端口，方便日后系统升级；核心设备留有冗余电源，整个系统可提供不间断的服务。 六． 设备数目与价格明细表 （一）线类价格表 设备名称 设备数目 设备价格（/M） Commscope 12芯室外多模铠装光缆(62.5/125)750 m 49元/M 一舟 STP4对超五类（100米/箱）200M 430元/箱 一舟 UTP4对超五类（100米/箱）2500M 200元/箱 总计：--------42610元 （二）设备价格表 设备名称 设备数目 设备价格（/台） 神州数码 DCS-3926S交换机 1台 25000元 神州数码 DCS-3726S交换机 5台17800元 神州数码 DCS-1024交换机 17台930元 神州数码DCR-2501V 多协议模块化路由器 1台23000元 神州数码DCFW-1800S-L 小型企业级百兆防火墙 1台11000元 联想万全T168 G3 S930 512/73C服务器 5台11999元 总计： 89729元 （三）模块等其他价格 设备名称 设备数目 设备价格（/块） MS-3926S-1GT 1口100/1000Base-T千兆模块 1 4,950元 MS-3726S-1MFC 1口100Base-FX多模光纤模块 4 3,750元 DCS-3726SGBIC-LX1000Base-LX GBIC接口卡模块 3 9,950元 MS-3726-S堆叠模块 1 2450元 LinkManager-30-250N（250节点，Windows NT/2000平台，3.×版本）1 15600元 WINDOWS 2000 SEVER单击版 3 5000元 总计： 82850元 工程总造价（不含施工费用） 总计：215189元 七． 子网划分 八．推荐教材及主要参考资料 [1] [2] 谢希仁.计算机网络(第五版).电子工业出版社，2008.1 Andrew S Tanebaun.Computer Networks(Fourth Edition).Pearson Education，2002.8 [3] Andrew S Tanebaun,熊桂喜等译.Computer Networks(Third Edition).Prentice-Hall，1996.清华大学出版社，1998.7 [4] [5] [6] 谢希仁.TCP/IP协议族（第3版）.清华大学出版社，2006.4 马海军.TCP/IP协议原理与应用.清华大学出版社，2005.3 Douglas E Comer.Internetworking with TCP/IP.Volume I: Principles, Protocols, and Architecture.1991 Volume II: Design, Implementation, and Internals.1991 Volume III: Client-Server Programming and Applications.1993 [7] James F Kurose and Keith W Ross.Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet.Addison Wesley，2001第三篇：网络课程设计
第四篇：网络课程设计
第五篇：网络课程设计
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