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网络存储技术的课程建设与教学实践

时间:2014-02-22 10:14来源:未知 作者:360期刊网1 点击:

  一、引 言人类社会正处于一个信息爆炸的时代,人们每时每刻都通过网络系统制造海量的数字信息。事实上,几乎任何信息系统的建设都离不开网络和存储系统。然而,大部分人对于存储的认识还停留于连接在电脑主机背后的一摞摞的磁盘和磁带,对于在信息化社会里,数据信息如何通过网络被存储和利用的过程和体系尚不清楚。应用、系统、数据库和网络管理等领域的一些资深IT专家,对于网络存储技术在各自领域所产生的影响尚未达成一致。
 
  “网络存储技术”课程的开设需遵循以下几点:
 
  应该坚持以全面了解网络存储技术,明确存储的基本概念,培养学生利用存储技术实现信息管理的基本规划能力为教学目标;应该从信息管理的复杂性与现实需求出发,以存储技术基础知识、存储系统基本构成和基本原理、数据中心的监管方法与实现等为主要内容;应该坚持以锻炼学生的理论认知能力、实际动手能力、知识运用能力和创新能力为核心环节,以理论分析、仿真实验及案例讨论为教学关键,通过课程确保学生能运用网络有效地、智能地存储、保护和管理数据信息,从而挖掘信息的巨大潜在价值,极大推进学生在各个专业领域的进一步发展。本文主要结合课程建设,在深入分析现状的基础上,着重提出教学改革措施。
 
  二、“网络存储技术”相关内容的教学现状在专门开设“网络存储技术”课程之前,涉及网络存储技术的相关教学内容分散于计算机组成原理、计算机组网通信原理、网络安全、数据库等课程中,但信息化社会的不断发展对计算机通信相关人才提出了更高要求,网络存储技术的教学必须紧跟时代步伐,全面分析现状,确保教学改革有的放矢。
 
  而目前网络存储技术相关内容的教学存在四个方面不容忽视的问题:
 
  第一,课程教学体系不完整,内容不全面,学时少。随着网络存储技术的迅速发展,该课程内容不断更新,教学内容多且零碎。目前很多院校只是把该门课程内容安排到其他课程中,无法形成完整的教学体系,加之专业教学培养计划调整,课程学时相对减少,容易导致教学缺乏完整性、系统性、连贯性。
 
  第二,教学模式单一。由于没有单独开课,“网络存储技术”相关教学内容往往被作为其他课程的附加内容讲授,主要以教师课堂讲授为主,在教学过程中学生大部分时间处于被动接收状态 。尤其是一些授课教师没有接受过专业技术的教学培训,上课时照本宣科,严重制约了学生创新思维和创新能力的培养。
 
  第三,实验条件制约,学生动手机会少。受课程学时和实验条件的制约,该课程的教学内容往往只能讲解相关内容,一般无法安排相关实验活动,导致课程内容深奥难懂、枯燥无味,学生学习缺乏直观性。长此以往,学生必将难以深入理解所学知识的实际用途,无法学以致用。
 
  第四,相关课程安排欠合理。“网络存储技术”课程所涉及的教学内容分散于计算机组成原理、计算机组网通信原理、网络安全、数据库等课程,因此类课程的开设间隔时间较长,教学体系缺乏完整性,学生在学习课程内容时普遍感觉比较吃力,学习兴趣不高,严重影响教学效果。
 
  为了适应信息社会发展的需要,该部分教学内容迫切需要形成一个完整的教学体系,在教学中要提高学生的学习积极性,培养学生的创新意识和创新能力。同时应该紧密联系该技术发展前沿,在教学过程中更新以往教学观念,在理论和实践教学上进行有别于传统教学方法的改革。
 
  三、“网络存储技术”课程教学的实践为满足信息爆炸时代社会对高端网络存储技术人才的迫切需求,福州大学物理与信息工程学院依托网络存储方面的科研优势,在本科阶段开设了选修课程“网络存储技术”。本文以该课程实际为例,系统介绍该课程的教学体系以及在该体系下进行的实践工作,以期对其他院校相关课程的教学有所启发。
 
  (一)课程概述“网络存储技术”是面向计算机与通信相关专业单独设置的一门共32个学时(其中课堂讲授24学时、主题研讨2学时、课内实验6学时)的专业选修课程。课程内容设置上可安排以下知识点:现代信息管理的复杂度与需求、存储系统的基本结构、网络存储应用于不同环境的构架、应对业务连续性需求的存储技术解决方案、数据中心的监测、管理的原理、方法与实施。
 
  (二)课内课程教学内容“网络存储技术”课程系统性强、内容广、更新快。因此在课程教学实践中应注重反映国际网络存储技术发展的最新动态,更应注重培养学生的实践能力。
 
  1.课堂讲授课堂讲授主要使学生对“网络存储技术”课程知识体系有一个全面的了解,建立起网络存储的基本概念,了解网络存储技术的前沿及其实际应用。参考多种相关书刊,教学内容可分存储介绍、存储网络技术和虚拟化、业务连续性、存储安全与管理四个部分进行构建与设置。
 
  “存储介绍”部分可分为信息存储与管理介绍、存储系统环境、数据保护与RAID磁盘阵列技术、智能存储系统等四个章节,介绍在海量信息管理需求下的存储解决方案与数据中心的基础构架。通过介绍存储架构组成部分,重点理清主机与存储的连接关系,了解磁盘基本概念,掌握磁盘阵列和磁盘的RAID数据保护等知识,使学生能够在明了磁盘存储系统的系统结构基础上掌握智能存储系统如何高效地应用于系统环境。
 
  “存储网络技术和虚拟化”部分可分为直连存储、网络附加存储、光纤存储局域网络、IP存储局域网、内容寻址存储、存储虚拟化等六个章节,应着重在介绍网络存储环境下的直连存储、网络附加存储、光纤存储局域网、IP存储局域网和内容寻址存储的基础上,深入阐述网络存储结构的概念、特点、基本原理以及应用环境等知识,并对未来存储的发展趋势、存储虚拟化技术、云计算做出具体分析。
 
  “业务连续性”部分可分为业务连续性概述、备份与恢复、本地复制、远程复制等四个章节,应围绕信息的备份、恢复等基本概念,重点讲解在业务连续性需求下存储解决方案如何满足苛刻的业务连续性要求,使学生切实了解和掌握数据备份与恢复知识。
 
  “存储安全与管理”可分为存储基础架构的安全和虚拟化技术两个章节,应坚持以依赖于存储管理工具的数据监测与管理为主要内容,重点通过对存储的硬件、软件、信息容量、格式、内容等诸多方面的监测,使学生了解和掌握信息最优化的管理与应用,具备信息管理软件的基础应用知识。
 
  2.主题研讨主题研讨要求每5名学生为一组来参与课程的主题研讨活动。每组学生主持一次课堂研讨,将课堂研讨过程记录下来,形成研讨论文。学期结束时,以小组为单位提交一份研讨论文和演讲课件。
 
  小组长负责引导和记录对主题的讨论,其中1名学生负责就该主题做讲演,其他学生发表见解。每次研讨课前,教师指定围绕一个特定主题的2~3篇必读文献。负责主持该主题讨论的5名学生要阅读由教师指定的有关必读文献全文,并根据需要查阅其他相关文献。课程要求所有学生每次都参加主题研讨活动,并积极参与课堂讨论。
 
  3.实验设计在理论和实践相结合的基础上,通过实验可以深入了解信息存储系统的体系结构,培养学生独立完成网络信息系统中网络存储系统的设计和构建方案,并运用存储管理系统对网络存储系统进行有效管理。主要实验内容如下:
 
  (1)存储系统硬件构造了解,通过拆装简单存储系统内部构造了解其各部件作用。
 
  (2)存储系统的软件安装调试,包括主机操作系统安装存储设备的操作系统安装和存储管理软件安装(包括双机软件安装及调试等)。
 
  (3)设计不同需求的存储方案,包括基于DAS、NAS和SAN等存储方案设计的比较和分析。
 
  (三)课外课程教学根据院校的具体条件与实际情况,合理安排课外教学次数。每学期应不少于两次课外实践教学。
 
  可通过参观校园网络信息中心和省超级计算中心,邀请中心的资深网络存储管理专家实地讲解,并组织实践专题研讨等方式,切实提高学生的认知能力与实践能力。
 
  四、总 结通过分析网络存储技术课程缺乏完整课程体系等现状,探讨了该课程教学环节的改革与实践。
 
  在课程建设中,应合理设置课程授课内容,注重开展主题研讨和课内实验,同时安排课外实践教学,这对于促进教学质量的进一步提高,培养创新型工程应用人才是一个有益的探索。
 
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