军校网络技术与应用课程教学理念探讨

[摘 要]本文总结多年军校网络课程教学经验，让学生在学习网络知识之前，首先了解网络军事应用前沿，如：全球信息网格GIG、指挥自动化C4KISR、数据链、单兵系统等，开阔学生视野，激发学生学习热情；在问题驱动下，自顶向下、循序渐进介绍原理性知识，通过课程实践应用拓展，培养学生创新能力。

[关键词]全球信息网格GIG 指挥自动化系统C4KISR 电子军务 通信程序

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）24-0087-02

前言

通过多年的教学实践，在网络技术与应用课程的教学中，采用“装备牵引—问题驱动—自顶向下—应用拓展”的教学理念，能够取得很好的教学效果。课程从装备实例入手，讲授原理性课程，能激发学生的学习热情。在问题驱动下，让学生开始探索性学习。把五层协议内容融会贯通，让学生更容易理解晦涩难懂的网络协议。同时让学生动手开发网站、编写网络程序和使用安全软件等实际操作，当学生能够学以致用，感到可以做很多事情时，就是在兴趣的驱动下主动学习。

一、装备牵引

学习这门课的目的，就是让网络在信息化武器装备、指挥自动化系统、电子军务等军事领域发挥更大的效能，为打赢未来战争奠定基础！课程中主要介绍美军网络使用现状及发展战略，让学生了解网络在战争中发挥的作用。

美军的指挥自动化系统C4KISR（即指挥Command、控制Control、通信Communication、计算机Computer、杀伤Kill、情报Intelligence、监视Surveillance和侦察Reconnaissance）在不断地建设、发展和完善之中。核心功能包括：应急计划、部署和控制部队、后勤保障、情报态势、通信、定位、火力支援、空中作战、战术图像、数据表示与处理、数据库和办公自动化等。

美军的网络中心战的技术支撑全球信息网格（GlobalInformationGrid ，GIG），GIG是从以武器平台为中心转向以网络为中心的关键。在现役的军队C4ISR系统中，预警机E-3最具代表性。飞机巡航执勤时，能同时跟踪、识别、处理数百批目标。预警飞机又被称为升空的C4KISR 。美军数据链，是一种按规定的消息格式和通信协议实时传输格式化数字信息的战术信息系统。在美军近几场局部战争尤其是伊拉克战争中，数据链发挥了重要作用，已成为三军联合作战中进行实时或近实时指挥控制、战场态势信息分发的主要手段。 美军地面勇士单兵系统，在未来数字化战场条件下，士兵不再是一个孤立的人，而是战场信息网中的一个节点、一个终端、一个指挥自动化系统，士兵有比任何时候都更强的战斗力、全面防护能力、战场生存能力及与作战系统更大的互通性和协同能力。美军正在逐步形成三军统一的指挥自动化系统，在未来数字化战场上，不是用网络的军队，根本无法开展信息化作战。

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图1 作战力量网络化

2012年7月，美国国防部高级信息官公布《国防部云计算战略》，该战略的目的：以实施云计算作为提供最创新、高效、安全的信息和IT服务器的手段，在任何地方、任何时间和任何授权的情况下为部门的任务提供支持。网络空间企业化建设是美军的一个新提法，这可能将成为未来10年美军在网络空间领域发展建设的一个基本方向，甚至是美军在网络空间领域作战指挥与控制的基本行为模式。

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图 2 美军云计算数据中心发展战略

二、问题驱动

武器装备中的网络会遇到什么问题需要解决呢？课程总结六个问题，回答这些问题，就是网络课程的全部内容。

1.网络安全怎样保障？ 安全机制和安全服务，加密、认证、防火墙、策略部署和信息攻防。

2.网络如何提供服务？域名系统、文件传送协议、万维网、电子邮件、动态主机配置。

3.如何提供连接服务？运输层解决端到端的服务，为高层提供面向连接的和无连接的服务。

4.如何路由选择？网络层决定内部网关路由协议和外部网关协议，网络IP地址分类。

5.差错如何控制？ 数据链路层解决封帧、循环冗余校验、应答、同步方式。

6.网络如何连接？物理连接，物理层协议包括机械特性、电气特性、功能特性和过程特性，联网设备包括集线器、中继器、交换机、路由器联网。

三、自顶向下

五层网络体系结构及各层数据交互，直接的数据交互是物理层bit、数据链路层Frame、网络层Packet、运输层TPDU、应用层APDU；另外，还存在其他数据关联，如应用层域名通过DNS解析成网络地址，网络地址通过地址解析协议转换为MAC物理地址。

四、应用拓展

给学生推荐经典网络书籍、最新参考和开发平台。布置学生大作业：网络通信程序、服务器配置、Internet编程、网络进攻、加密程序、密码破译、IPSec设置和Police设置等。

历届学生完成的课程实践成果主要体现如图 3，在以下几个方面：

1.网站实现电子军务功能，学生练习设计个性网站，有助于适应未来工作需要。

2.通信程序可用于ATO空中任务指令、ACO空域控制指令下达，以及消息文件上传。

3.信息对抗；嗅探软件Sniffer、X-scan；IPSec设置。漏洞，木马病毒访护。

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图 3 课程实践内容

五、总结

本文总结的教学理念：装备牵引—问题驱动—五层贯通—应用拓展。装备牵引就是介绍军事前沿，开阔视野，激发学习热情；问题驱动就是网络军事应用会带来什么问题呢？五层贯通就是怎么样解决这些问题呢？应用拓展就是在学习知识的基础上开拓创新。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，课堂实践活动正是加强学生思考、构建知识和创新的源泉。在现代教育理念中，“以活动促发展，以实践促创新”无疑是最先进教育理念。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 谢希仁.计算机网络（第 5 版）[M].西安：电子工业出版社，2011.

[2] James F.Kurose.计算机网络——自顶向下方法与INTERNET特色（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3] 美军地面勇士单兵系统，http：///.

[4] NIST US Government Cloud Computing Technology Roadmap Volume III：Technical Considerations for USG Cloud Computing Deployment Decisions，www.usa.gov .

[5] DoD Information Technology Modernization：A Approach DataConsolidation and Cloud ComputingTask Group，2012www.defence.gov. 5