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从益智游戏和科学思维两条线索展开，阐释两者之间的关联，突出创新人才的能力素质和科学思维能力的训练途径，简要阐述逻辑思维、形象思维、联想思维、发散思维、辩证思维和逆向思维等科学思维方法的特点与应用。
[第2课]古典益智游戏（一）
从智力游戏的三大不可思议（魔方、华容道和独立钻石）引出，讲解和展现古典益智游戏的独特魅力，在游戏中运用科学思维方法,强化逻辑思维、形象思维、联想思维、发散思维和辩证思维等科学思维能力。
从哥尼斯堡七桥问题引出，介绍一笔画游戏、九连环及相关环类游戏，并通过互动游戏环节阐明游戏与拓扑学的关联，强化逻辑思维、发散思维和辩证思维等科学思维能力。
猜谜语是一种高雅而有趣的益智游戏。本讲由两则典故引出，介绍谜语和灯谜的基础知识与猜解技巧，在传承弘扬中华传统文化的同时，强化逻辑思维、形象思维、联想思维和发散思维等科学思维能力。
猜谜语是一种高雅而有趣的益智游戏。在猜解佳谜的过程中，分析猜谜语游戏中蕴含的科学思维方法，强化逻辑思维、形象思维、联想思维和发散思维等科学思维能力。
从《聪明的一休》引出课程内容，将推理问答分为两类——脑筋急转弯和智力推理，通过师生互动，讲解经典例题，引导学生自觉训练逻辑思维、形象思维、联想思维、发散思维、逆向思维和辩证思维等科学思维方法。
学校：浙江工业大学
讲师：艾宁,黄荣斌
授课语言：中文
类型：中国大学视频公开课 国内
课程简介：以青少年学生和广大人民群众喜闻乐见的益智游戏为切入点，融入时尚元素，深入浅出地分析益智游戏的技巧和蕴含的科学原理，与逻辑思维、形象思维、联想思维、发散思维、辩证思维和逆向思维等科学思维方法相关联，激发学生的求知欲和创新精神，培养学生的钻研探索精神和科学思维习惯，着力提升学生的科学思维能力，并传承和弘扬传统文化。
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网络拓扑结构
来源：互动百科02-26-2010
　　拓扑这个名词是从几何学中借用来的.网络拓扑是网络形状,或者是它在物理上的连通性.构成网络的拓扑结构有很多种。网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接，它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
网络拓扑结构
　　网络拓扑结构-星型拓扑结构
　　星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话属于这种结构。星型结构是指各工作站以星型方式连接成
网络拓扑结构
　　网。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为
　　星型拓扑结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话属于这种结构。星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。
　　星型拓扑结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时星型拓扑结构的网络延迟时间较小，传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。
　　在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称中央转接站，一般是集线器或交换机)上，由该中央节点向目的节点传送信息。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。
　　现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网，目前流行的专用小交换机PBX(Private Branch Exchange)，即电话交换机就是星型网拓扑结构的典型实例。它在一个单位内为综合语音和数据工作站交换信息提供信道，还可以提供语音信箱和电话会议等业务，是局域网的一个重要分支。
　　在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。因此，中央节点的主要功能有三项：当要求通信的站点发出通信请求后，控制器要检查中央转接站是否有空闲的通路，被叫设备是否空闲，从而决定是否能建立双方的物理连接；在两台设备通信过程中要维持这一通路；当通信完成或者不成功要求拆线时，中央转接站应能拆除上述通道。
　　由于中央节点要与多机连接，线路较多，为便于集中连线，目前多采用一种成为集线器(HUB)或交换设备的硬件作为中央节点。目前一般网络环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。
　　网络拓扑结构-集中式网络。
　　这种结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信。同时它的网络延迟时间较小，传输误差较低。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。
　　网络拓扑结构-环型网络拓扑结构
　　环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
　　环行结构的特点是：每个端用户都与两个相临的端用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作，于是便有上游端用户和下游端用户之称；信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。
　　网络拓扑结构-总线拓扑结
　　总线型拓扑结构
　　总线上传输信息通常多以基带形式串行传递，每个节点上的网络接口板硬件均具有收、发功能，接收器负责接收总线上的串行信息并转换成并行信息送到PC工作站；发送器是将并行信息转换成串行信息后广播发送到总线上，总线上发送信息的目的地址与某节点的接口地址相符合时，该节点的接收器便接收信息。由于各个节点之间通过电缆直接连接，所以总线型拓扑结构中所需要的电缆长度是最小的，但总线只有一定的负载能力，因此总线长度又有一定限制，一条总线只能连接一定数量的节点。
　　因为所有的节点共享一条公用的传输链路，所以一次只能由一个设备传输。需要某种形式的访问控制策略、来决定下一次哪一个站可以发送．通常采取分布式控制策略。
　　发送时，发送站将报文分成分组．然后一次一个地依次发送这些分组。有时要与其它站来的分组交替地在介质上传输。当分组经过各站时，目的站将识别分组的地址。然后拷贝下这些分组的内容。这种拓扑结构减轻了网络通信处理的负担，它仅仅是一个无源的传输介质，而通信处理分布在各站点进行。
　　在总线两端连接有端结器(或终端匹配器)，主要与总线进行阻抗匹配，最大限度吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不必要的干扰。
　　总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式，也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，各工作站地位平等，无中央节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查，看是否与自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。
　　使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时，这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中，对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下，由于所有数据站都是平等的，不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法：带有碰撞检测的载波侦听多路访问，英文缩写成CSMA/CD。
　　这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其它站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权；媒体访问获取机制较复杂；维护难，分支节点故障查找难。尽管有上述一些缺点，但由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效、增删不影响全网工作，所以是LAN技术中使用最普遍的一种。
　　网络拓扑结构-分布式拓扑结构
　　分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。
　　分布式结构的网络具有如下特点：由于采用分散控制，即使整个网络中的某个局部出现故障，也不会影响全网的操作，因而具有很高的可靠性；网中的路径选择最短路径算法，故网上延迟时间少，传输速率高，但控制复杂；各个节点间均可以直接建立数据链路，信息流程最短；便于全网范围内的资源共享。缺点为连接线路用电缆长，造价高；网络管理软件复杂；报文分组交换、路径选择、流向控制复杂；在一般局域网中不采用这种结构。
　　网络拓扑结构-树型拓扑结构
　　树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
　　网络拓扑结构-网状拓扑结构
　　网状拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连.网状拓扑结构具有较高的可靠性,但其结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,不常用于局域网!
　　网状型拓扑结构
　　将多个子网或多个网络连接起来构成网状拓扑结构。在一个子网中,集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同,主要有三种网状拓扑：
　　网状网：在一个大的区域内，用无线电通信链路连接一个大型网络时，网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连，可让网络选择一条最快的路径传送数据,如图5-4所示。
　　主干网：通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构，这种网通常采用光纤做主干线。
　　星状相连网：利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来，由于星型结构的特点，网络中任一处的故障都可容易查找并修复蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网。
　　网络拓扑结构-蜂窝拓扑结构
　　网络拓扑结构-混合型拓扑结构
　　将两种或几种网络拓扑结构混合起来构成的一种网络拓扑结构称为混合型拓扑结构（也有的称之为杂合型结构）。
　　这种网络拓扑结构是由星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构，这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限，而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型网络的优点，在缺点方面得到了一定的弥补。
　　这种网络拓扑结构主要用于较大型的局域网中，如果一个单位有几栋在地理位置上分布较远（当然是同一小区中），如果单纯用星型网来组整个公司的局域网，因受到星型网传输介质--双绞线的单段传输距离（100m）的限制很难成功；如果单纯采用总线型结构来布线则很难承受公司的计算机网络规模的需求。结合这两种拓扑结构，在同一栋楼层我们采用双绞线的星型结构，而不同楼层我们采用同轴电缆的总线型结构，而在楼与楼之间我们也必须采用总线型，传输介质当然要视楼与楼之间的距离，如果距离较近（500m以内）我们可以采用粗同轴电缆来作传输介质，如果在180m之内还可以采用细同轴电缆来作传输介质。但是如果超过500m我们只有采用光缆或者粗缆加中继器来满足了。这种布线方式就是我们常见的综合布线方式。
　　网络拓扑结构-无线电通信拓扑结构
　　传输线系统除同轴电缆、双绞线、和光纤外，还有一种手段是根本不使用导线，这就是无线电通信，无线电通信利用电磁波或光波来传输信息，利用它不用敷设缆线就可以把网络连接起来。无线电通信包括两个独特的网络：移动网络和无线LAN网络。利用LAN网，机器可以通过发射机和接收机连接起来；利用移动网，机器可以通过蜂窝式通信系统连接起来，该通信系统由无线电通信部门提供。
　　网络可采用以太网的结构,物理上由服务器，路由器，工作站，操作终端通过集线器形成星型结构共同构成局域网。
　　网络拓扑结构-网吧网络拓朴结构
　　网吧网络拓朴结构：网吧采用的是星型拓扑结构的网络。
网络拓扑结构
　　网吧这个新兴的产业，带动了很多业务的发展，网吧路由器作为网吧的关键接入设备，必须要非常适合网吧使用的特点，具体情况如下：
　　一般的网吧机器数量少则一百多台，多则几百台，而运营商给的接入带宽在很多地方都不大，需要精打细算使用。网吧内部使用有游戏，浏览，聊天，视频，下载等。其中网络游戏和即时聊天程序的数据包比较小，在网络比较拥堵的情况下必须有优先通过权限，才不至于卡机。
　　不同收费分区采用不同的网络速度。现在网吧基本上分了多个不同的收费价格，这时候应不光在服务内容上有不同，在网络接入速度上也应有不同。因此将一条接入线路划分成多个层次比较合理。
　　P2P软件的限制或者禁止。P2P软件成了网络带宽的杀手，不但占用很大带宽，还要消耗大量接入线程。应从接入层上直接对这一软件进行限制或者禁止。
　　智能化的管理。网吧这样的服务性行业，应突出服务的人性化。而在网络服务上，智能化管理就是人性化的体现。比如在网络不繁忙的情况下，应该取消对客户机使用网络带宽限制，达到对网络带宽的最大化利用。而在网络繁忙的情况下，又应该启动限制，从而保证所有人都能使用到最大的网络带宽。当然还有更多的人性化服务功能。
　　网络安全要求高；由于每个机器的操作者经常变化，因此，有些攻击是不可避免，接入设备需要有强的抗击打能力，同时还需要数据隔离功能。
网络拓扑结构
　　需要比较强的管理和监控功能。可以从众多机器中找出不健康者。从海一样的数据包中里面找出特定对象。上网者不固定，有问题的时候查找问题，而不是采用频繁重启设备的方式。设备的实时网络管理和监控功能对健康稳定运行非常重要。
　　吞吐量、处理能力和稳定性要求高；网吧是一个商业的运营环境，这些是最基本的要求。
　　多线路接入和扩展带宽。由于ADSL接入的带宽局限性，一些地区的网吧需要多个线路接入，所以也需要有负载均衡和线路冗余备份的能力。
　　网吧网络拓朴结构
　　实施细节：
　　1、设置数据包级别，对网络游戏的数据包进行优先转发！
　　2、按程序对带宽进行分层管理，比如QQ程序只能占用的带宽为2M带宽，IE浏览器只能占用3M带宽。
　　3、对每台机器进行了带宽与线程数限制，如果网络不繁忙则不限制。
　　4、对普通上网区的电脑进行了网络占用限制，每台机带宽点用不能超过30KBps/s。
　　5、对P2P软件进行了总带宽限制，P2P总带宽不能超过100KBps/s。且单机P2P进程不能超过20个。
　　6、对不同分区进行了Vlan设置。
　　7、由于使用了双线接入，设置了目标策略路由，根据客户访问的目标自动选择接入线路。同时限制了热备份，如果某条线异常断开，则所有数据转发到另一条线。直至恢复正常。
　　8、所有机器进行了ARP绑定。杜绝内网ARP欺骗。
　　9、配置了防火墙，能抵抗一般网络攻击。
　　10、开启了当前连接状态列表，可以查看所有机器当前正与哪个目标连接。
　　11、如果客户访问指定网站，会直接转到网吧内部网站。或者禁止访问那些指定网站。
　　12、其它常用设置与客户要求设置
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　　拓扑学是数学中一个重要的、基础的分支。点集拓扑学是用点集的方法研究拓扑不变量的拓扑学分支。想学习拓扑学知识就观看编者给您收录的这部河北师大点集拓扑学视频教程吧，您一定会受益匪浅的。　　点集拓扑学产生于19世纪。G.康托尔建立了集合论，定义了欧几里得空间中的开集、闭集、导集等概念，获得了欧几里得空间拓扑结构的重要结果。1906年M.-R.弗雷歇把康托尔的集合论与函数空间的研究统一起来，建立了广义分析，可看为拓扑空间理论建立的开始。　　泛函分析的兴起，希尔伯特空间和巴拿赫空间的建立，更促进了把点集当作空间来研究。数学分析研究的中心问题是极限，而收敛与连续又是极限的基本问题。为把收敛与连续的研究推广到一般集合上，需要在一般集合上描述与点或与集合“邻近”的概念。如何描述“邻近”，可以用“距离”，但“距离”与“邻近”并无必然的联系。1914年F.豪斯道夫开始考虑用“邻域”来定义拓扑。对一个非空的集合X，规定X的每点有一个包含此点的子集作成的子集族，满足一组邻域公理(即仿照欧几里得空间邻域所具特性给出的一组性质)。该子集族中的每个集合称为这点的一个邻域 。这就给出了X的一个拓扑结构。X连同此拓扑结构称为一个拓扑空间。X的每点有邻域，故可研究一点的邻近，由此可仿照微积分的方法定义两个拓扑空间之间的连续映射的概念。若一个映射连续，且存在逆映射，逆映射也连续，则称此映射为同胚映射。具有同胚映射的两个拓扑空间称为同胚的(直观地说即两个空间相应的图形从一个可连续地形变为另一个)。要证明两个空间同胚，只要找到它们之间的同胚映射即可。在欧几里得直线上，作为子空间，两个任意的闭区间同胚;任意两开区间同胚;半开半闭的区间[c，d]与[a,b]同胚。二维球面挖去一个点s2-p与欧几里得平面K2同胚。要证明两个拓扑空间不同胚，需证明它们之间不存在同胚映射。方法是找同胚不变量或拓扑不变性(即在同胚映射下保持不变的性质);第一个空间具有某同胚不变量，另一个空间不具有，则此二空间不同胚。一般拓扑学中常见的拓扑不变性有连通性、道路连通性、紧性、列紧性、分离性等(见拓扑空间)。在历史上F.豪斯多夫提出了分离空间;弗雷歇看出了紧性与列紧性有密切关系;L.S.乌雷松对紧空间进行了系统研究 ，且在拓扑空间可否变量化的问题上作出了贡献 ;1937年H.嘉当引进了“滤子”的概念，能进一步刻画一致收敛，使收敛的更本质的属性揭示了出来;维数的问题是E.嘉当在研究皮亚诺曲线(一种可填满整个正方形的“曲线”)时提出的，1912年H.庞加莱给出定义，由乌雷松等人加以改进。　　拓扑性质有那些呢?首先我们介绍拓扑等价，这是比较容易理解的一个拓扑性质。在拓扑学里不讨论两个图形全等的概念，但是讨论拓扑等价的概念。比如，尽管圆和方形、三角形的形状、大小不同，在拓扑变换下，它们都是等价图形。换句话讲，就是从拓扑学的角度看，它们是完全一样的。　　在一个球面上任选一些点用不相交的线把它们连接起来，这样球面就被这些线分成许多块。在拓扑变换下，点、线、块的数目仍和原来的数目一样，这就是拓扑等价。一般地说，对于任意形状的闭曲面，只要不把曲面撕裂或割破，他的变换就是拓扑变换，就存在拓扑等价。应该指出，环面不具有这个性质。把环面切开，它不至于分成许多块，只是变成一个弯曲的圆桶形，对于这种情况，我们就说球面不能拓扑的变成环面。所以球面和环面在拓扑学中是不同的曲面。　　直线上的点和线的结合关系、顺序关系，在拓扑变换下不变，这是拓扑性质。在拓扑学中曲线和曲面的闭合性质也是拓扑性质。我们通常讲的平面、曲面通常有两个面，就像一张纸有两个面一样。但德国数学家莫比乌斯()在1858年发现了莫比乌斯曲面。这种曲面就不能用不同的颜色来涂满，因为只有一个面。
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