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课题摘要
    本课题介绍了研究背景和思路,研制成功一种立体透明的实物网络系统工程教学模型,解决了网络技术专业课教学的关键及难点问题,研究成果达到行业领先水平,具有一定的理论价值和广泛的实际应用价值。
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教育部计算机教指委立项课题结题
课题来源:教育部高职高专计算机类专业教指委2011年规划课题
课题名称:网络系统工程教学模型的研发
课题负责人:王公儒教授级高工
课题负责人所在单位:西安开元电子实业有限公司
课题组成员:
李宏达(福建信息职业技术学院)
徐红(山东商业职业技术学院)
左晓英(黑龙江信息技术职业学院)
刘新强(西安铁路职业技术学院)
饶绪黎(福州职业技术学院)
李川(绵阳职业技术学院)
杨立峰(平顶山工业职业技术学院)
周有丹(南宁职业技术学院)
刘自昆(重庆航天职业技术学院)
 
  本课题研究的目标和意义

    首先分析和总结网络应用系统,建立一个平面理论教学模型,其次设计一种透明的智能建筑模型,如上图所示,最后研制一种立体透明的实物网络系统工程教学模型,把网络系统在智能建筑的应用以实物化展示,通过透明建筑模型、微型交换机、微型配线架等器材,以及配套的综合布线系统、灯光控制系统、家具等产品,把复杂的网络核心层、汇聚层和接入层等网络系统物理层清晰直观的展示出来,使网络技术教学实训简单轻松,易学易记。
    学生通过教学模型直观快速认识网络系统的应用,弥补建筑知识的欠缺;灯光控制系统直观显示网络层次和网络原理,提高教学质量,寓教于乐,让学生快速掌握理论知识和技能。

  主要研究成果简介
  (一) 编写《综合布线工程实用技术》教材1本
    在理论知识和典型案例分析阶段,课题组编写了高职高专网络技术专业教材1本,深受专业课老师欢迎。《综合布线工程实用技术》教材,主编王公儒,副主编武英举、方莉、黄峰,454千字,289页,2011年3月,铁道出版社, ISBN:978-7-113-12417-5。教材配套有PPT课件、视频教学光盘、相关国家标准等。根据出版社提供的数据,从2011年3月出版到8月连续印刷3次,销售了8000本,全国20省30所院校使用。
(二) 撰写《综合布线系统工程设计教学方法探索》论文1篇
    根据课题研究的资料和经验,撰写了《综合布线系统工程设计教学方法探索》的论文。已经在2011年8月提交给《计算机教育》杂志,计划在2011年11月发表。该论文系统的研究了网络综合布线系统工程的设计方法和原则等专业技术问题,以透明可视化教学模型为例,探索了综合布线系统工程的一般设计流程、设计要求与方法、设计具体步骤等。
    (三) 将立项课题的研究成果应用到《信息技术 住宅通用布缆》国家标准
      在该立项课题研制期间,研制单位西安开元电子实业有限公司也在参与起草《信息技术 住宅通用布缆》国家标准,根据课题研究成果,明确和充实了标准中的多项条款内容,修改和重新绘制了国家标准中的多幅原理图,该标准已经在2011年10月17日举行了送审稿审查会,正式上报,预计2012年正式发布。
  (四) 完成《网络系统工程教学模型》产品研制
    该课题按时完成了《网络系统工程教学模型》产品研制,该产品已经销售到大连理工大学、北方民族大学、大庆职业学院、浙江科技职业学院、重庆工业职业学院、海南琼州学院、北京求实职业技术学校、陕西银行学校等全国多所院校。
产品型号KYMX-03-08,产品规格长2.4米,宽1.2米,高1.7米。产品结构和主要功能如下:
1、全透明微缩教学建筑模型,模块化组合,体积庞大,美观漂亮。
2、教学模型由一栋园区网络中心,1栋三层综合楼和园区室外管网系统组成,配套有灯光指示系统和智能语音解说系统。全面展示和介绍园区网络系统工程全貌,包括网络中心和综合楼网络应用系统。
3、教学模型全面展示网络系统物理结构和传输原理,以核心层、汇聚层和接入层的各种交换机微缩模型直观展示网络交互设备之间的连接关系。
4、教学模型配套有自动闪烁的彩色灯光控制系统,直观展示网络传输原理和布线路由,简单清晰,易学易记。
5、教学模型配套有智能语音解说系统。详细介绍网络原理和应用特点,使用遥控器播放,适合学生自主学习和多次重复学习,提高了教学乐趣,减轻教师教学强度。
6、教学模型全面展示综合布线系统物理结构和布线方式,以各种网络插座、模块、线槽、线管等实物直观展示综合布线CD-BD-FD-TO的传输原理和路由。
7、教学模型综合楼为三层透明建筑结构,一层展示地埋布线方式,二层展示管槽布线方式,三层展示吊顶布线方式。明装与暗装布线相结合,线槽与线管布线相结合。
8、教学模型直观和全面展示了综合布线7个子系统。包括工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、管理间子系统、设备间子系统、建筑群子系统、出入口子系统等。
9、教学模型直观展示了单人办公室、多人办公室、会议室、教室等典型网络应用和综合布线系统。
10、教学模型也是园区网络系统的典型应用案例,适合网络拓扑图讲解和教学设计,适合网络工程、综合布线工程的原理和系统图教学,特别适合作为网络工程和综合布线系统设计教学平台。
11、教学模型采用透明材料制作,包括透明信息插座和透明面板,直观展示建筑结构和网络应用,适合计算机类专业的师生直观理解智能建筑结构。例如通过透明信息插座和面板,能够看到网络模块和布线。
  (五)完成《网络拓扑图实物展示系统》产品研制
    该课题同时也完成了《网络拓扑图实物展示系统》产品研制。并且在多次大型展览会上展出,深受用户欢迎,产品型号:KYMX-01-04。
产品主要结构如下:
1)建筑群展示系统1套。每套包括:CD开放式机柜1台,安装核心层交换机模型1台,光纤配线架2台,理线环2台,配套连接光缆和跳线。
2)建筑物展示系统2套。每套包括:BD开放式机柜1台,安装汇聚层交换机模型1台,光纤配线架2台,理线环2台,配套连接光缆和跳线。
3)管理间展示系统4套。每套包括:FD开放式机柜1台,安装24口接入层交换机1台,24口网络配线架3台,110型通信跳线架3台,理线环9台,配套连接光缆和铜缆跳线。
  本课题的创新点和实践效果

(一)主要创新点如下:
1、从计算机网络系统在智能建筑应用的需要出发,创新研制了一种适合高职高专计算机网络技术专业教学实训使用的网络系统工程教学模型。
2、创新研制了大型透明智能建筑模型产品、带端口显示的8口微型交换机产品、6口微型配线架等器材;微型网络机柜产品;透明网络底盒和面板产品;灯光分区控制系统等。
3、创新研制成功了网络拓扑图实物展示系统产品。包括核心交换机模型和汇聚交换机模型等。
4、以课题研究的典型网络应用案例和教学模型为基础,编写了《综合布线工程实用技术》教材1本,重点介绍了工程设计方法和原则,突出职业技能和工程经验。
5、根据课题研制成果,撰写了《综合布线系统工程设计教学方法探索》的论文,普及课题研究成果。
6、在该立项课题研究期间,将课题研究结果与编写国家标准相结合,研制单位西安开元电子实业有限公司也在参与起草《信息技术 住宅通用布缆》国家标准,根据课题研究成果,明确和充实了标准中的多项条款内容,修改和重新绘制了国家标准中的多幅原理图。该标准已经在2011年10月17日举行了送审稿审查会,正式上报,预计年底正式发布。
7、校企合作,进行课题研究,理论与实践向结合,教学与案例相结合。
课题负责人为西安开元公司王公儒,课题组成员有福建信息职业技术学院李宏达,山东商业职业技术学院徐红,黑龙江信息技术职业学院左晓英,西安铁路职业技术学院刘新强,福州职业技术学院饶绪黎,绵阳职业技术学院李川,平顶山工业职业技术学院杨立峰,南宁职业技术学院周有丹,重庆航天职业技术学院刘自昆。
  (二)主要实践效果如下:
1、满足网络技术教学实训的急需,把复杂的智能建筑和网络系统用实物展示,把复杂的核心层、汇聚层和接入层等网络系统物理层清晰直观的展示出来,教学简单轻松,易学易记。
2、学生通过教学模型直观快速的认识网络层次,掌握网络原理和网络应用,弥补建筑知识的欠缺,提高教学质量,寓教于乐,让学生快速掌握理论知识和技能。
3、产品深受用户欢迎,已经销售到大连理工大学、北方民族大学、大庆职业学院、浙江科技职业学院、重庆工业职业学院、海南琼州学院、北京求实职业技术学校、陕西银行学校等全国多所院校。
4、以课题研究的典型网络应用案例和教学模型为基础,编写了《综合布线工程实用技术》教材1本,重点介绍了工程设计方法和原则,突出职业技能和工程经验。
5、根据课题研制成果,撰写了《综合布线系统工程设计教学方法探索》的论文,普及课题研究成果。
6、根据课题研究成果,明确和充实了《信息技术 住宅通用布缆》国家标准中的多项条款内容,修改和重新绘制了国家标准中的多幅原理图。该标准已经在2011年10月17日举行了送审稿审查会,正式上报,预计年底正式发布。
  结语
      该立项研究课题非常必要,抓住了网络技术与综合布线技术专业课教学的关键及难点问题,采用校企合作模式,解决了专业课教学实训急需,达到国内领先水平,研究成果具有一定的理论价值和广泛的实际应用价值。
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