軍校網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)理念探討

[摘 要]本文總結(jié)多年軍校網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識之前，首先了解網(wǎng)絡(luò)軍事應(yīng)用前沿，如：全球信息網(wǎng)格GIG、指揮自動化C4KISR、數(shù)據(jù)鏈、單兵系統(tǒng)等，開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情；在問題驅(qū)動下，自頂向下、循序漸進(jìn)介紹原理性知識，通過課程實(shí)踐應(yīng)用拓展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞]全球信息網(wǎng)格GIG 指揮自動化系統(tǒng)C4KISR 電子軍務(wù) 通信程序

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）24-0087-02

前言

通過多年的教學(xué)實(shí)踐，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)中，采用“裝備牽引—問題驅(qū)動—自頂向下—應(yīng)用拓展”的教學(xué)理念，能夠取得很好的教學(xué)效果。課程從裝備實(shí)例入手，講授原理性課程，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在問題驅(qū)動下，讓學(xué)生開始探索性學(xué)習(xí)。把五層協(xié)議內(nèi)容融會貫通，讓學(xué)生更容易理解晦澀難懂的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。同時(shí)讓學(xué)生動手開發(fā)網(wǎng)站、編寫網(wǎng)絡(luò)程序和使用安全軟件等實(shí)際操作，當(dāng)學(xué)生能夠?qū)W以致用，感到可以做很多事情時(shí)，就是在興趣的驅(qū)動下主動學(xué)習(xí)。

一、裝備牽引

學(xué)習(xí)這門課的目的，就是讓網(wǎng)絡(luò)在信息化武器裝備、指揮自動化系統(tǒng)、電子軍務(wù)等軍事領(lǐng)域發(fā)揮更大的效能，為打贏未來戰(zhàn)爭奠定基礎(chǔ)！課程中主要介紹美軍網(wǎng)絡(luò)使用現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略，讓學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)在戰(zhàn)爭中發(fā)揮的作用。

美軍的指揮自動化系統(tǒng)C4KISR（即指揮Command、控制Control、通信Communication、計(jì)算機(jī)Computer、殺傷Kill、情報(bào)Intelligence、監(jiān)視Surveillance和偵察Reconnaissance）在不斷地建設(shè)、發(fā)展和完善之中。核心功能包括：應(yīng)急計(jì)劃、部署和控制部隊(duì)、后勤保障、情報(bào)態(tài)勢、通信、定位、火力支援、空中作戰(zhàn)、戰(zhàn)術(shù)圖像、數(shù)據(jù)表示與處理、數(shù)據(jù)庫和辦公自動化等。

美軍的網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的技術(shù)支撐全球信息網(wǎng)格（GlobalInformationGrid ，GIG），GIG是從以武器平臺為中心轉(zhuǎn)向以網(wǎng)絡(luò)為中心的關(guān)鍵。在現(xiàn)役的軍隊(duì)C4ISR系統(tǒng)中，預(yù)警機(jī)E-3最具代表性。飛機(jī)巡航執(zhí)勤時(shí)，能同時(shí)跟蹤、識別、處理數(shù)百批目標(biāo)。預(yù)警飛機(jī)又被稱為升空的C4KISR 。美軍數(shù)據(jù)鏈，是一種按規(guī)定的消息格式和通信協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸格式化數(shù)字信息的戰(zhàn)術(shù)信息系統(tǒng)。在美軍近幾場局部戰(zhàn)爭尤其是伊拉克戰(zhàn)爭中，數(shù)據(jù)鏈發(fā)揮了重要作用，已成為三軍聯(lián)合作戰(zhàn)中進(jìn)行實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)指揮控制、戰(zhàn)場態(tài)勢信息分發(fā)的主要手段。 美軍地面勇士單兵系統(tǒng)，在未來數(shù)字化戰(zhàn)場條件下，士兵不再是一個(gè)孤立的人，而是戰(zhàn)場信息網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)、一個(gè)終端、一個(gè)指揮自動化系統(tǒng)，士兵有比任何時(shí)候都更強(qiáng)的戰(zhàn)斗力、全面防護(hù)能力、戰(zhàn)場生存能力及與作戰(zhàn)系統(tǒng)更大的互通性和協(xié)同能力。美軍正在逐步形成三軍統(tǒng)一的指揮自動化系統(tǒng)，在未來數(shù)字化戰(zhàn)場上，不是用網(wǎng)絡(luò)的軍隊(duì)，根本無法開展信息化作戰(zhàn)。

■

圖1 作戰(zhàn)力量網(wǎng)絡(luò)化

2012年7月，美國國防部高級信息官公布《國防部云計(jì)算戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略的目的：以實(shí)施云計(jì)算作為提供最創(chuàng)新、高效、安全的信息和IT服務(wù)器的手段，在任何地方、任何時(shí)間和任何授權(quán)的情況下為部門的任務(wù)提供支持。網(wǎng)絡(luò)空間企業(yè)化建設(shè)是美軍的一個(gè)新提法，這可能將成為未來10年美軍在網(wǎng)絡(luò)空間領(lǐng)域發(fā)展建設(shè)的一個(gè)基本方向，甚至是美軍在網(wǎng)絡(luò)空間領(lǐng)域作戰(zhàn)指揮與控制的基本行為模式。

■

■

圖 2 美軍云計(jì)算數(shù)據(jù)中心發(fā)展戰(zhàn)略

二、問題驅(qū)動

武器裝備中的網(wǎng)絡(luò)會遇到什么問題需要解決呢？課程總結(jié)六個(gè)問題，回答這些問題，就是網(wǎng)絡(luò)課程的全部內(nèi)容。

1.網(wǎng)絡(luò)安全怎樣保障？ 安全機(jī)制和安全服務(wù)，加密、認(rèn)證、防火墻、策略部署和信息攻防。

2.網(wǎng)絡(luò)如何提供服務(wù)？域名系統(tǒng)、文件傳送協(xié)議、萬維網(wǎng)、電子郵件、動態(tài)主機(jī)配置。

3.如何提供連接服務(wù)？運(yùn)輸層解決端到端的服務(wù)，為高層提供面向連接的和無連接的服務(wù)。

4.如何路由選擇？網(wǎng)絡(luò)層決定內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)IP地址分類。

5.差錯(cuò)如何控制？ 數(shù)據(jù)鏈路層解決封幀、循環(huán)冗余校驗(yàn)、應(yīng)答、同步方式。

6.網(wǎng)絡(luò)如何連接？物理連接，物理層協(xié)議包括機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過程特性，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括集線器、中繼器、交換機(jī)、路由器聯(lián)網(wǎng)。

三、自頂向下

五層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及各層數(shù)據(jù)交互，直接的數(shù)據(jù)交互是物理層bit、數(shù)據(jù)鏈路層Frame、網(wǎng)絡(luò)層Packet、運(yùn)輸層TPDU、應(yīng)用層APDU；另外，還存在其他數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，如應(yīng)用層域名通過DNS解析成網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)地址通過地址解析協(xié)議轉(zhuǎn)換為MAC物理地址。

四、應(yīng)用拓展

給學(xué)生推薦經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)書籍、最新參考和開發(fā)平臺。布置學(xué)生大作業(yè)：網(wǎng)絡(luò)通信程序、服務(wù)器配置、Internet編程、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)攻、加密程序、密碼破譯、IPSec設(shè)置和Police設(shè)置等。

歷屆學(xué)生完成的課程實(shí)踐成果主要體現(xiàn)如圖 3，在以下幾個(gè)方面：

1.網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)電子軍務(wù)功能，學(xué)生練習(xí)設(shè)計(jì)個(gè)性網(wǎng)站，有助于適應(yīng)未來工作需要。

2.通信程序可用于ATO空中任務(wù)指令、ACO空域控制指令下達(dá)，以及消息文件上傳。

3.信息對抗；嗅探軟件Sniffer、X-scan；IPSec設(shè)置。漏洞，木馬病毒訪護(hù)。

■

圖 3 課程實(shí)踐內(nèi)容

五、總結(jié)

本文總結(jié)的教學(xué)理念：裝備牽引—問題驅(qū)動—五層貫通—應(yīng)用拓展。裝備牽引就是介紹軍事前沿，開闊視野，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情；問題驅(qū)動就是網(wǎng)絡(luò)軍事應(yīng)用會帶來什么問題呢？五層貫通就是怎么樣解決這些問題呢？應(yīng)用拓展就是在學(xué)習(xí)知識的基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，課堂實(shí)踐活動正是加強(qiáng)學(xué)生思考、構(gòu)建知識和創(chuàng)新的源泉。在現(xiàn)代教育理念中，“以活動促發(fā)展，以實(shí)踐促創(chuàng)新”無疑是最先進(jìn)教育理念。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第 5 版）[M].西安：電子工業(yè)出版社，2011.

[2] James F.Kurose.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法與INTERNET特色（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3] 美軍地面勇士單兵系統(tǒng)，http：//wenku.baidu.com/.

[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：AApproachDataConsolidation and Cloud ComputingTask Group，2012www.defence.gov. 5

[責(zé)任編輯：左 蕓]