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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇计算机网络原理范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
中图分类号:G74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0234-01
作为网络工程专业以及计算机科学与技术专业的学生来讲,计算机网络原理课程成为他们的必修课程,计算机网络原理课程设计很多概念、技术、协议,而且都是比较复杂的。对于学生来讲,首先就是需要对计算机网络体系结构进行了解,如果只对学生进行纯理论教学,会十分枯燥无味,而且学生也是很难理解的。因此,开展实验教学将成为理解理论知识和掌握实践技能的重要保障。
1.计算机网络原理实验教学存在的问题
当前,很多学校开展的计算机网络原理课程都是以纯理论的方式进行,普遍缺少实验环节。如果该学校没有实验安排的教学计划,老师上课的时候就需要将实践教学的知识加进去,这样方便学生更好理解老师所讲的知识。
然而,虽然有些学校的教学计划有实验安排,受学校的教学资源和教学条件的限制,学校的实验教学形式过于单一。在一些网络培训时,教师在实验教学中采用的就是Wieshark软件进行的协议分析,虽然这样的教学实验方便了学生很好的理解网络协议,但是学生对网络规划、路由算法等内容得不到实践。
2.计算机网络原理实验教学在不同专业中的探讨
在江苏大学,计算机网络原理将是计算机科学与工程系、网络工程系学生的必须课。以前,这门课的教学大纲要求是48学时的理论教学,没有安排实验教学,单纯的理论教学让学生难以理解老师所讲的知识,因为单纯的理论会使老师所讲的知识比较抽象。
在2010年,学校重新修改了计算机科学与工程系和网络工程系教学大纲,将原来的28学时增加到64学时,新增了12学时的实验教学,另外由于计算机科学与工程系卓越班的特殊性,其计算机网络原理的课程依旧为48学时,其中有8学时为实验教学。
3.计算机网络原理实验设置
3.1 计算机科学与工程系的计算机网络原理设置
在计算机科学与工程系中,计算机网络原理的教学实验有12学时,分为6次实验,实验的具体内容如下:
3.1.1直通、交叉网络的制作
消除网络的神秘感成为开展该实验的主要目的。每位学生需要自己通过实践,作出一个合格的网线。做好之后学生可以将网线带回宿舍自己使用,这样会给学生带来一种成就感,也会带动学生对计算机网络课程的学习热情。
3.1.2常用的网络层协议分析和网络命令练习
要求学生掌握常用的网络命令的使用技巧,比如:arp、route、ping、netstat等等,另外该实验还要求学生在执行命令之前,学会使用wieshark获取报文并且学会对其进行分析。
3.1.3掌握wieshark的使用方法
Wieshark是一种分组嗅探器,其可以捕获网络报文并且对其发生的网络故障进行诊断和分析。在该实验教学中,学生需要了解Wieshark的界面,然后按照要求在浏览器上输入一个主页URL,再找到相应的HTTP报文,根据报文查找自己计算机中的IP地址和自己访问的IP地址,同时对报文的结构进行深一层的分析,更好的体会计算机网络的结构体系。
3.1.4RIP路由和静态路由的算法
该实验需要借助一个公司的Packet Tracer的模拟器,老师在开展实验教学之前,将网络拓扑图、设备的IP地址、子网掩码等信息以word形式发给学生,在教学中,要求学生依据相关的命令配置设备完成设备之间的互相通信。该实验有利于学生对计算机的实际工作有直观的了解。
3.1.5Winsock编程实现TCP/IP客户端/服务器模拟
该实验是为了让学生了解socke编程的步骤以及编程过程中涉及的主要函数,在该实验中,老师要求学生将自己的计算机和旁边的计算机分别作为服务器与客户机,并且实现两台计算机的互相通信。另外,教师还可以给出一些程序的部分代码,要求学生根据socket编程的流程将给出的程序代码补充完整,再进行通信实验。
3.2 计算机科学与工程系中卓越班的实验设置
计算机科学与工程系的卓越班由于其特殊性,其实验教学安排为8学时,也就是一共有4次实验,相比较信息技术方向的12学时来讲,卓越班的实验安排可能做不到面面俱到。因此,卓越班的实验教学的目的,主要就是让学生了解计算机网络体系结构中的每一层封装和每一层的协议,在实验安排中没有socket编程和路由器配置,只有在还有课时的允许条件下,在理论教学的课堂对该两部分的知识进行简单的补充,让学生理解起来不是那么的抽象即可。
3.3 网络工程系实验设置
网络工程系的网络原理实验教学有12学时,一般来讲,计算机网络原理课程在大二的下学期开展,由于学生在此之前就已经学会了制作网线,同时网络工程系对学生的动手能力的要求比较高,因此网络工程系的网络原理实验安排的目的不同于信息技术方向,其没有网线制作实验,而是增加了一次的网络规划实验。在网络规划实验的课堂中,老师要求学生根据具体的情景案例利用Packet tracer制作出一个合理的网络拓扑图,根据具体的要求规划好子网掩码、自己设备的IP地址等一些基础的信息,最后开始路由算法,实验网络内各个设备之间的互相通信。学校尽可能为学生创造一个真实的实验环境,让学生在真实设备上进行实验。
3.4 在实验设置中该注意的问题
对于该计算机网络教学的老师来讲,在每次实验教学之前,都需要认真准备上课时需要的文档,该实验文档中不仅包括实验的要求、实验的目的,更重要的是该实验需要的背景知识和详细的实验步骤。比如在Wieshark的实验教学中,教师的文档中应该有Wieshark的功能和操作界面的介绍,还有该实验的具体步骤。直线网络与交叉网线的制作实验中,在文档中就需要有T568B、T568A的具体线序和制作直线网络和交叉网络的较为详细的过程,教师还应该在授课之前,准备好课中所需的工具,教会学生对测线仪、压线钳进行正确的使用。在RIP路由和静态路由算设备法的文档中,老师应该给出设备IP地址配置、静态路由配置、RIP路由配置等一些基本的命令。
4.结束语
计算机网络原理课程中的知识点不仅多,而且还比较繁琐,纯粹的理论知识会让学生听起来十分抽象,因此开展实验教学能够加深学生对理论知识的理解和掌握。开展实验教学对老师提出的要求比较高,要老师根据教学条件认真设计实验的形式和实验内容,除出了本文中涉及的实验,老师还应该鼓励学生自己设计网络协议或者通过简单的编程模拟来实现网络协议的工作过程。
参考文献
[1] 陈永平.浅谈计算机网络原理实验教学[J].计算机教学,2013,(31):106-110.
[2] 刘洪涛.计算机网络原理实验的改革与实践[J].广东工业大学学报,2005,(5):36-37.
[3] 吴晓波.浅谈计算机网络原理实验教学改革[J].教育论坛,2011,(31):56-58.
作者简介
计算机在正常的运行中,计算机网络安全检测技术的应用极大的提高了计算机的防御能力。在受到来自外界的恶意攻击时,计算机网络安全检测技术能够进行除了被动防御意外的主动防御。计算机防御中的主动防御是利用计算机检测技术对计算机进行扫描,找出计算机的安全漏洞,对安全漏洞进行综合分析,出现安全漏洞的部分可能是数据库、服务器和交换机等部分。将检测中获得各种参数喜爱那个系统的管理员提供,为计算机网络安全的提高提供数据上的支撑。
进行计算机网络安全的检测,根据检测技术的执行主体进行划分可分为主机和网络两种。一般通过计算机的远程安全扫描技术、防火墙的扫描技术进行计算机网络安全漏洞的扫描,对计算机的网络安全进行实时的监控。
2计算机网络安全扫描技术
计算机的网络安全扫描技术是计算机进行网络安全主动防御的基础,在计算机的主动防御中对计算机的网络安全进行扫描,对计算机可能存在的风险进行扫描。将扫描中获得的各种参数反馈给系统的管理员,管理员通过对数据的分析,对可能存在的漏洞提出科学合理的解决方案。在计算机的运行中进行实时的监控,将运行中的风险站点对管理员进行提示,保障操作系统的安全性和可靠性。计算机网络安全扫描技术能够对计算机存在的漏洞及时的发现,及时的处理,保障了计算机的系统安全。
2.1计算机网络远程扫描技术
计算机网络安全扫描技术的应用,使计算机在外界恶意攻击下的防御能力和反击能力大大提高。但是计算机网络远程扫描技术在应用中也一度成为计算机网络安全的弊病,黑客进行黑客活动是常常使用计算机网络远程扫描技术对入侵电脑进行远程的扫描,发现其系统存在的漏洞,针对这些漏洞对目标主机实施入侵。从另一个角度进行分析,计算机网络远程扫描技术对实现计算机的网络安全也有着其特殊的意义,管理员可以利用计算机网络安全扫描技术对计算机进行扫描,及时的发现计算机中存在的漏洞并予以修复。
2.2合理配置系统的防火墙系统
计算机网络安全目标的实现是通过防火墙系统的合理配置来实现的。计算机防火墙系统的合理配置是计算机网络安全的重要的组成部分。其配置合理性直接关系到计算机的计算机网络安全检测技术安全性和有效性。由于计算机防火墙的配置是一项比较复杂的系统性工程,进行配置是需要考虑各个方面的因素。相关的从业人员在进行配置时因为防火墙的复杂性,常常会在配置上出现一些微小的错误,这些需哦唔的产生极可能成为计算机网络安全的隐患。计算机的防火墙系统在特定的情况下才能运行,当计算机的操作系统出现运行的异常时,防火系统安全扫描系统会对计算机进行扫描,判定其运行环境是否符合。
2.3系统安全扫描技术
在计算机网络安全检测技术的建设时,计算机系统安全扫描是其不可或缺的部分。在计算机系统安全扫描中将目标计算机的操作系统进行全方位的检测,将检测后的参数发送给系统的管理员,管理员通过对相关参数的分析,对系统中可能存在的漏洞进行修改。系统的安全扫描技术为计算机的操作系统的安全性和稳定性提供了保障。
3网络安全实时监控技术
计算机的网络安全监测技术对计算机的防护离不开对计算机运行的实时监控。计算机的实时监控技术是在网络正常的情况下对计算机进行网络流量的监控,在实时的监控中能够对计算机所受到的恶意攻击进行及时的处理,将有攻击企图的是举报进行过滤。在计算机网络的实时监控中将计算机的网卡设置成为广播的状态,在次状态下进行数据包的监控和分析。将可疑操作的特征码放入到计算机网络入侵特征库中进行比对,及时的发现入侵行为。
4计算机网络安全检测技术的现实意义
4.1对防火墙安全构架的补充
在时代的发展中,计算机的防火墙系统不足以承担起计算机的网络安全的重任。计算机网络安全监测技术是对防火墙系统的补充,二者协同作用,共同完成计算机网络安全的维护。在计算机的安全维护中,一旦恶意攻击活动避开了防火墙的监控,可能会对计算机的操作系统等软硬件造成危害。计算机网络安全监测技术在计算机的运行中国能够及时的发现计算机的网络弱点,并对这些弱点进行针对性的处理。二者的协同作用最大限度的保障了计算机运行的安全性和可靠性。
4.2实现有效的网络安全评估体系
计算机的网络安全监测技术的应用,为网络安全的评估机制提供了新的手段。在一些公司和事业单位进行内部网络的建设时,可以通过计算机网络安全监测系统对简称的内部网络监测系统进行检测,检测的数据提交给管理人员进行分析,对建成网络的安全性和可靠性进行评估,并根据评估的结果对网络系统存在的问题进行合理的整改。
5结语
在社会的进步和科技的发展之中,进入数字时代的人们利用计算机完成各项生产活动和科研活动,极大的解放了生产力,创造了极大的经济效益和社会效益。在数字时代的背景下人们对计算机的网络安全提出了新的要求,在计算机网络安全监测系统的建设时,相关的从业人员一定要结合计算机网络安全的实际情况对系统进行合理的设计。利用计算机网络检测技术的实时监测功能,发挥防火墙和计算机网络安全监测技术的协同作用,将计算机的安全工作落到实处。我相信通过相关从业人员的不断努力,我国计算机的网络安全工作一定会取得新的成就。
参考文献
[1]叶忠杰.计算机网络安全技术.科学出版社,2003.
[2]龙冬阳.网络安全技术及应用[M].华南理工大学出版社,2006.
[3]余建斌.黑客的攻击手段及用户对策[J].北京:人民邮电出版社,2002.
关键词:教学做一体化;计算机网络原理与设备;教学改革
探索“教学做一体化”的教学模式,是促进高职教育教学质量不断提高的重要措施,也是我院基于任职能力教学改革的重要组成。传统的教学模式是理论教学和实践教学分开,使得大部分学员在实践操作时只是按教员告知的操作步骤进行操作,而对其中的原理并不理解,导致学员没有掌握所学知识,因此对《计算机网络原理与设备》课程实施“教学做一体化”教学模式的研究与实践,以期提高学员对知识的理解能力和技能形成能力。
一、“教学做一体化”教学模式的内涵
“一体化”教学模式,是为了在单元教学时间融合课堂教学、动手实操和模拟实验于一体。《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高【2006】16号)文件精神指出:改革,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。
“教学做一体化”是教学方法和手段的改革,是以培养面向生产、建设、服务和管理第一线高技能人才为目标为指导思想、培养为重点是以增强学生实践动手能力和综合运用知识能力,核心是以合理精简整合、优化教学内容,集知识、技能和态度于一体,多种教学方法和教学手段综合运用,不断提高教学质量。
“教学做一体化”教学模式是以人才培养目标为方向,以实践性技能教学为基础,以培养职业能力为核心的教学过程,使理论教学和实践教学相结合,突出“以学员为主体,以能力为本位”的教育特点,培养学生的实际动手能力,从而提高教学效果,激发学员学习积极性和创造性,是高效的职业教育课程教学模式。
二、《计算机网络原理与设备》课程的特点
《计算机网络原理与设备》是学院计算机专业的一门专业基础主干课程,同时也是一门必修考试课程。通过学习,能使学员了解计算机网络的发展史、网络搭建流程等基本知识,理解网络层级结构、网络协议、网络安全基本原理,形成中小型网络建设规划、设备配置使用、安全管理的专业基础能力,为后续任职岗位课程学习奠定网络理论与技能基础。
该课程涉及的概念术语较多,理论性较强且抽象,在教学改革的驱动下,课程设置中坚持以“必须、够用”为原则,紧贴后续任职岗位课程需求和士官学员认知规律,同时保持内容的系统性、先进性。以网络搭建任务为牵引,以学习计算机网络原理为主线,突出基本概念、基本结构、基本原理与基本应用。
三、“教学做一体化”教学模式在《计算机网络原理与设备》教学中的应用
为了更好地培养部队需要的士官人才,根据职业教育及部队需求,在教学改革思想的指导下,落实学院提升教学质量工程精神,坚持理论讲授与实作训练相结合,通过实作训练使学员感知现象、理解原理、形成基本技能。
(一)改革教学内容
整合优化教学内容,计算机网络原理与设备课程内容较为抽象、复杂。根据“理论够用,重视实践”的教学理论,将课程内容整合为四大模块:局域网搭建、网络互联、广域网传输、网络安全管理。按照网络体系结构的层次逻辑性,由浅入深,循序渐进地构建教学内容体系,每个模块由若干个任务组成,以任务引领的方式展开。为了更好地开展“教学做一体化”教学模式,课程各部分内容均包含理论知识学习与实践操作训练,用于验证原理和形成基础技能。
(二)改革教学手段
在《计算机网络原理与设备》教学中,依据人才培养目标,教学准备中,充分了解学员基本情况,准备教学设施器材,备课,撰写教学设计;课堂教学中以具体的任务实现为牵引,按照任务提出任务分析任务规划总结讲评的流程,采用“教学做一体化”模式组织教学,贯彻启发式教学思想,充分运用网络、多媒体等现代教学手段、加强教学的形象性和直观性,激发学员学习兴趣,促进教学互动,提高学习效果。
(三)改革考核方式
在以前的教学实践中,该课程成绩的评定由两部分组成:理论成绩(90%)和平时成绩(10%),试卷以理论知识的考核为主。实施“教学做一体化”后,该课程的评定由理论考试成绩(占60%)、技能考核成绩(占30%)和过程考核成绩(占10%)3部分组成。理论考核采用试卷库组卷,闭卷考试,由机关统一组织实施;技能考核采取项目抽考与平时实做训练考核相结合的方式进行,由任课教员组织实施;过程考核主要从考勤、作业、课堂表现等方面进行评价。
四、结束语
“教学做一体化”的教学模式是一种思路、一种改革,在将其应用到教学中之前必须仔细研究该课程的具体特点,制定好实施方案。通过对《计算机网络原理与设备》课程的教学内容、授课方式以及考核环节的改革,既巩固了学员所学的基本原理,又推动其由学习知识向应用知识的方向转化,提高了课堂教学质量,进一步深化了基于任职能力的教学改革。
参考文献
关键词:高职;计算机;网络技术;实验
中图分类号:TP3-4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02
Teaching System Construction for Computer Networks Experimental
Li Xueshan
(Dezhou Vocational and Technical College,Texas253034,China)
Abstract:Some basic principles of computer networks course do not know the deep,which fully demonstrates that the traditional teaching model to teach the main urgent need to improve.To this end,the exploration and computer network technology,the teaching of experimental teaching mechanism to help students apply the knowledge of the network in order to improve the ability to solve practical problems,is worthy of all those engaged in computer network technology,teaching workers in the food for thought and research.In this paper,the ongoing shortcomings of computer network technology"experimental teaching analysis of computer network technology in the Experimental Teaching ideas and specific ideas,for your reference.
Keywords:Vocational;Computer;Network technology;Experiment
计算机网络技术实验教学是信息技术教学的重要组成部分之一。计算机网络技术教学的主要内容是计算机教学,由于计算机学科是实践性很强的学科,所以在进行理论教学的同时必须进行实践教学。计算机网络技术实验为计算机教学提供了很好的实践机会,它有助于加深学生对计算机网络知识的理解和培养提高学生的计算机操作应用能力。
一、高职“计算机网络技术”课程实验教学的内容
计算机网络实验包含课程实验和综合实验两类。课程实验涵盖了网络组建、协议分析、网络设备配置、网络应用开发部署和网络性能测试等基本内容。在完成各个单元实验后,可根据实际的网络应用需求,综合运用课程基本原理和实验方法,组建具有一定规模的实际应用网络并接入互联网,进行应用测试和分析,完成综合实验或课程设计[1]。
(一)实验室实验
这种形式是在教师指导下由学生在实验室中独立地操作来完成一定的实验任务的实验。这种实验持续时间比较长,通常以课时为单位。学生实验室实验的功能和目的主要有以下几项:(1)学习某些实验方法。(2)初步学习或者练习某些实验操作。(3)比较系统地形成或者巩固计算机知识。(4)形成或者加深对某些计算机概念、原理和规律的认识。(5)复习、运用、巩固和加深已学的计算机知识和实验技能,并初步应用于一些简单的实验问题。(6)培养学生的实验能力、思维能力和独立工作能力,培养实事求是的科学态度,不怕困难、追求真理的科学精神,认真、细致的工作作风以及爱护实验器材、遵守纪律等良好品质。在学生实验室实验中,学生进行实验操作的独立性较强,需要他们作好预习,具备一定的预备知识和基本技能;同时,需要教师加强指导,要设计好实验方案,组织好教学过程,保证学生实验达到良好的教学效果。
(二)课堂实验
这种形式是在教师讲授过程中安排学生在课堂中进行的实验,亦称“随堂实验”。这种实验把学生实验活动跟课堂教学活动紧密地结合起来,比较适合高职学生的特点,因而对高职学生比较适用。课堂实验从属于计算机课堂教学,要受课堂教学规律的制约:(1)实验内容必须与教师讲授内容有密切的联系,具有说服力。(2)操作简单。(3)时间较短。课堂实验要求教师有较强的实验教学能力以及实践经验。为了搞好学生课堂实验,教师要精心地选择实验内容和设计方案,充分地做好实验准备。实验前要使学生明确实验目的,了解实验的规则和要求,在学生实验操作时,要做好巡视,指导学生做好实验。另外,还可以根据实验操作对象把计算机实验分为教师演示实验和学生分组实验:根据学生对教师控制是否反馈把计算机实验分为操纵型实验和调控型实验。
二、高职“计算机网络技术”课程实验教学的现状
目前我国高职的计算机网络教学中,比较重视课堂教学环节,部分有条件的学校开设了计算机网络实验教学。实验内容的安排主要集中在网络基本环境的建设与网络设备的使用能力的培养上。计算机网络实验教学中通常会安排异步串行通信实验、文件传输协改,Ethernet组网实验、虚拟局域网配置、路由器配置、E-Mail服务器配置、域名服务器配置和Web服务器配置等。这些实验内容安排是很好的,但是完成实验需要有一定硬件条件。很多师资力量不足的学校,还没有能力开设网络实验课程[2]。
基于这样的实际情况,能够让学生在一台计算机或一台接入Internet的计算机上,独立完成网络编程的课程设计,让学生在系统学习网络知识的过程中,通过循序渐进地完成课程设汁题目,加深对网络的基本工作原理和实现方法的理解,在一定程度上弥补硬件实验条件的不足。当然,有硬件实验条件的学生也可以根据教材的安排,完成与硬件实验相配合的一些课程设计题目,进一步帮助学生加深对网络的基本工作原理和网络环境下的编程方法的认识。因此,一个完整的计算机网络教学应该包括三个环节:课堂教学、实验与课程设计,其中课程设计可以由学生在课下独立完成。教师可以根据课程进度安排课程设计作为课后的作业。课堂教学、实验与课程设计三者是相辅相成的。
例如“简易VPN网络的组建”实验教学为例,本实验使用的软件为SoftEther,它可以在因特网的一台主机上模拟一台HUB或者模拟一块以太网卡,并在虚拟网卡和虚拟HUB之间建立一个Tunnel(隧道)。这样,安装了虚拟网卡的因特网上的主机就可以通过SoftEther建立的隧道穿越因特网和路由器连接到虚拟HUB上,实现了一个简单的VPN连接。由于内网通常使用了保留的IP地址(如192.168.x.x),这些IP地址是不能被路由的,因此因特网上的主机无法访问内网中的主机。但有了SoftEther,就可以很方便地实现Internet上的主机与家庭LAN或者企业LAN中的主机的互联。在教学中,每个实验小组配置有一台无线路由器和两台安装了SoftEther软件的P4微机,另外提供两个校园网络接口。因为校园网提供的网络接口具有合法的因特网IP地址,因此在实验中可以利用它们来模拟因特网连接。实验中的无线路由器用来建立内网,只使用它的路由功能和交换机功能,而不使用它的无线网络连接功能。
三、高职“计算机网络技术”课程实验教学改革的途径
(一)建立层次化的计算机网络实验教学体系
针对目前计算机网络技术教学的现状,进行计算机网络技术实验教学的改革,要建立科学的计算机网络技术实验教学体系,注重培养学生的网络应用能力、工程实践能力、编程设计能力和创新能力。计算机计算机网络技术实验相关课程有计算机网络基础、计算机网络原理、网络工程、网络管理等[3]。我们分3层次建立计算机网络技术实验教学体系,第一层次实验主要面向计算机网络基础开设网络基本技能实验课程,包括网络资源的搜索和使用、网络的基本接人实验、网络基本故障的判断和定位;二层次实验是面向计算机网络原理课程开设网络协议仿真实验,加深学生对计算机网络原理课程的理解;第三层次实验面向网络工程和网络管理课程开设网络工程和网络管理系列实验项目。第一层次实验主要培养学生的网络的应用能力.第二层次实验主要培养学生对网络原理的理解和应用能力;第三层次实验培养学生的工程实践能力、编程能力和创新能力。经过3个层次的实验教学,将学生们培养成为网络工程师的“毛胚”,学生能熟悉掌握网络的应用、安装维护、故障排除、网络监控、网络编程和网络设计等实践技能。
(二)制订优良的实验方案
为了提高计算机网络技术实验教学的质量,要求必须有优良的实验方案并且把它付诸实现。要有良好的实验方案,需要了解、掌握有关的计算机知识和实验技术原理。只有这样,才能设计出优秀的实验方案[4]。要使优良的实验方案付诸实现并取得预期的效果,实验者除要有良好的实验技能外,还必须理解、掌握实验的原理和方法。为了充分发挥实验在教学中的积极作用,必须恰当地规定实验的逻辑功能,选择适宜的教学方法和组织形式,按照正确的程序和原则开展实验,使实验教学内容合理、先进。为了搞好计算机网络技术实验教学,还必须对计算机网络技术实验系统的要素做整体和系统的了解,如计算机的数量、型号、硬件配置、软件环境、外部设备情况等。欲使计算机网络技术实验教学适应社会及其发展的需要,还必须研究它的发展趋向,不断地改进、更新它的内容、手段和效果等。
(三)加强计算机网络技术实验的考核
计算机网络技术实验的考核可以用如下方法来进行。(1)用实验报告考核,主要用于平时成绩考核。(2)用综合题目或任务考核,主要用于单元或课程结束性考核。(3)用实验结果考核,主要用于了解当时学生的实验情况。(4)用辅助教学测试软件来考核。目前有许多针对某些软件操作而开发的测试软件,例如:计算机网络技术相关的考核软件。
参考文献:
[1]谭方勇,张燕.基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系[J].计算机时代,2011,11:18-19
[2]湛德照.《计算机网络》实验教学优化探索[J].现代计算机(专业版),2010.01:25-26
摘 要:探讨了计算机网络课程实践教学的现状,提出教学内容、教学方法和教学资源建设的思路,并对教学内容的建设进行了深入研究和实践。实践结果表明,实践教学改革能激发学生学习计算机网络的兴趣,提高学生实践动手和创新能力。
关键词:计算机网络;实践教学;教学研究
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合而成长起来的新兴技术,并在当今的信息社会得到了广泛的应用,因此计算机网络课程被列为高等院校计算机专业和非计算机专业开设的核心课程之一。在我校为网络工程专业、计算机科学与技术专业、软件工程专业以及其它非计算机专业开设了这门课程 [1]。
1 计算机网络课程实践教学的现状
计算机网络这门课程的主要内容是计算机网络的基本原理和TCP/IP网络协议[2-3],理论知识多,且内容抽象。绝大多数的学生都会感到学习协议与原理极为枯燥乏味,继而失去学习的兴趣。而且实验学时数比较少,缺乏全面的实践培训。计算机网络实验内容不好组织。因此很多学校或专业开设的实验内容比较片面[4-5]。
近些年来有许多关于计算机网络课程实践体系的研究,也有很多学校把它列为精品课程建设的很重要的一部分。但是计算机网络实践教学还是普遍存在着很多缺陷:(1)实践教学对象:学生的相关知识较薄弱,且程度参差不齐。(2)实践教学目标:以基本的验证性实验为主,以研究与开发为辅,学生后劲不足。(3)实践师资力量:较为薄弱,需要培训,计算机网络是一个特殊的领域,当前并不是每个老师都具有设计、管理大型网络的经验和能力,由于缺乏实践经验必然导致教学中理论和实践相脱节。(4)实践教
学模式:计算机网络课程在进行实验教学时仍然把重点放在让学生看演示或参观已经建好的网络环境等方式帮助学生理解,主要体现了老师以教为主而忽视了学生是认知的主体,师生之间缺少互动,学生热情很难激发,从而不利于培养学生的创造性能力。(5)实践教学形式:主要以计算机网络实验课为主,实验课依附于理论教学,内容不系统、随意性大,实验内容也受到限制。所以,作为学生很难更好地理解和掌握计算机网络基本原理、网络通信技术和锻炼他们的网络工程能力。因此,要想全面提高计算机网络课程的教学效果,培养高素质的人才只有进行改革和创新,研究并制定好该课程的实践教学的相关内容是十分必要的[6-7]。
2 计算机网络课程实践教学改革的思路
1) 实践教学内容的建设。积极进行体系结构的建设。针对各专业特点和学生能力的差异,在实验和课程设计的内容安排上和组织形式上采取多层次的体系结构。使其具有初级技能训练、中级技能训练和高级技能训练,不仅可以和理论教学互相良好动态循环,还可以进行探索性实践;能进行“开放型”实验,让学生利用课余时间在实验室自由练习相关的实验项目,巩固先前所学的知识,使学生的学习自主性大大提高。
2) 实践教学方法的改革。①多种教学方法交叉使用。使学生由接受者转变为主动参与者和积极探索者,在发挥教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用,为学生的积极参与创造条件,引导学生去思考、去探索、去发现,鼓励学生大胆提出问题。②多种教学手段交叉使用。采用传统的教学方式以及依托现代化技术手段进行网络化教学。使学生在实验室主动进行实验学习、在实验室以外也能自主学习。③进一步优化考评方式。在实践教学中加入过程考核,使学生在实践前积极思考、实践中积极参与、实践后积极思考。
3) 实践教学资源的建设。①编写适合层次教学的设计指导书。②提供各种教学资源的教学网站。③为所有参与网络课程实践的学生提供账号和主页空间, 学生可以通过校园网在该空间中进行网络实验要求的除网络硬件外的大多数课程实验。④积极进行“开放型”实验探索[8]。
3 计算机网络课程实践教学内容的建设
3.1 基于计算机网络教学基本实验内容的建设
根据教学大纲和实验教学条件,针对学生必须掌握的理论知识和基本技能,按照计算机网络的体系结构设计了7个实验内容。实验一:进行网线制作和组网实验。要求掌握有关网络的最基本的原理。实验二:交换机划分VLAN(虚拟局域网)。要求掌握交换机基本命令和虚拟局域网的基本原理。实验三:Windows Server网络基础。要求掌握系统的安装、配置,以及日常应用。实验四:路由器静态路由的配置。要求理解路由器在网络互连中的作用和工作原理,路由器静态路由的配置方法。实验五:路由器动态路由的配置。用来理解路由协议的基本工作方法和路由器动态路由的配置方法。实验六:网络数据包的截取和分析。用来掌握交换机的端口镜像技术及网络嗅探技术。实验七:网络安全实验。掌握路由器访问控制列表的安全性的配置及防火墙的基本设置。
教学基本实验内容的建设可以使计算机网络课程的理论教学与学生实践动手能力培养不脱节,使许多学生通过实验去深刻理解计算机网络这门课程的基本原理和掌握基本技能而不是感觉这些原理特别枯燥、难学,继而失去了学习此门课程的兴趣[9]。
3.2 基于计算机网络教学开放性实践内容的建设
由于计算机网络课程实验教学课时的限制,所开设的实验内容及学时远远不能满足学生深入学习计算机网络相关知识的需要,所以可以利用课外时间,给有兴趣学习的学生开展课外“开放型”实验教学,从而延伸课程实验的载体。从实验题目的选取、实验环境建设、流程管理到成绩评定等方面都要进行研究和创新。
为培养学生的自我学习能力、将来工作的能力,以及提高实验环境的配置,可以将实践内容进行扩展,具体内容可以分为两部分:第一部分针对交换机、路由器进行实验。组织了划层次的实验内容。其中,初级实验有:交换机基本配置;交换机划分VLAN实验;路由器基本配置;路由器静态路由配置;应用层协议分析;路由访问控制列表的配置。中级实验有:交换机堆叠;使用TELNET方式管理交换机;动态路由的配置;单区域OSPF基本配置;生成树配置;PPP认证。高级实验有:交换机链路聚合;交换机端口与MAC绑定;NAT地址转换的配置;多区域OSPF配置;跨交换机相同VLAN间的通讯以及文件备份。第二部分针对网络协议分析工具也称之为网络封包分析软件或者称为嗅探器,是一种基于被动侦听原理的网络分析方式。使用这种技术方式,可以监视网络的状态、数据流动的情况以及网络上传输的信息。目前常用的协议分析软件有Sniffer pro,Wireshark,OmniPeek等几种。让学生学习和使用这些工具,深入学习计算机网络课本里所讲述的TCP/IP(Trans- mission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际互联协议)的参考模型的四个层次(包括应用层、传输层、网络层、网络接口层),每一层中所涉及的计算机网络协议的相关工作原理。这部分开放性的实验内容可以使基础不太扎实的学生进一步巩固课堂实验的内容,也为能力较强的学生提供了更上一步的学习平台。
对实验课程的考核方式也要在此基础上进行改革。为此,加大实验成绩在总成绩中所占的比重,对于开放性实验,学生可根据个人意愿进行分组选题或自选题,鼓励学生在做每个实验时开动脑筋独立解决问题,最后随机抽查学生对实验中所出现问题的理解,查看学生如何围绕实验目标来解决问题的思路而不过分拘泥于实验的结果,对进行实验的学生酌情加分。激发学生学习的热情,从而进一步培养学生的创造性能力[10]。
3.3 基于计算机网络课程设计内容的建设
课程设计是课程教学中的一项重要内容,是完成教学计划达到教学目标的重要环节,是教学计划中综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。计算机网络作为一门专业主干课程,具有极强的实践性,必须使学生灵活掌握理论知识和建立与管理计算机网络的能力。故在计算机网络课程学习完成后,安排课程设计教学环节,课程设计的内容也要体现培养学生选用参考书,查阅手册及文献资料的能力;培养独立思考、深入研究,分析问题、解决问题的能力;通过实际分析设计、编程调试,掌握计算机网络通信的基本规程,以及协议的利用方法,体会体系结构分层的思路;并且学生能够按要求编写课程设计报告书,培养出严谨的科学态度,严肃认真的工作作风,和团队协作精神。
为了体现上述课程设计的目标,特在局域网组网技术、网络互联技术、计算机网络管理、网络与信息安全技术、计算机信息系统集成项目管理、网站设计与网页制作、网络应用编程、计算机网络方案设计等相关领域组织了若干题目让学生进行选择,巩固和加深对计算机网络原理的理解,提高综合运用所学知识的能力。
4 结语
通过计算机网络实践教学的建设,一方面不断更新实践的内容和实践的环境以适应计算机网络技术的发展和社会对网络人才的需求,使之更贴近于实用,激发学生学习计算机网络的兴趣。另一方面加大对学生动手能力的培养力度,培养学生自己发现问题、分析问题、解决问题和创新的能力,为他们将来进入社会打下良好的基础[11-12]。
参考文献:
[1] 张念发,朱水龙,刘.“计算机网络”课程教学方法改革研究[J]. 现代计算机,2010(8):50-52.
[2] 谢希仁. 计算机网络[M]. 北京:电子工业出版社,2008: 25-27,216-217.
[3] Andrew S.Tanenbaum. 计算机网络(中文版)[M]. 4版. 北京:清华大学出版社,2004:35-37.
[4] 邢翠芳,张正霞,等. 计算机网络课程教学改革探讨[J]. 电脑知识与技术,2010,6(20):5557-5558.
[5] 陈琳.“计算机网络”教学改革研究[J]. 长江大学学报,2010,7(1):328-329.
[6] 马永山. 计算机网络课程实践教学的改革与实践[J]. 科技资讯,2007(8):136.
[7] 司文建,周楠.“计算机网络”课程实验教学规范化探讨[J]. 福建电脑,2008(9):199-200 .
[8] 朱志国.“计算机网络”课程实验教学的思考与探索[J]. 经济研究导刊,2009(1):244-245 .
[9] 湛德照.“计算机网络”实验教学优化探索[J]. 现代计算机,2010(1):84-86.
[10] 卢加元.“计算机网络”课程实验教学研究与改革设想[J].福建电脑,2007(8):214-215.
[11] 张纯容,施晓秋,吕乐. 面向应用型网络人才培养的实践教学改革初探[J]. 电子科技大学学报:社会科学版,2008(4):62-65.
[12] 胡晓娅. 基于创新能力培养的计算机网络课程教改研究[J]. 理工高教研究,2008,27(4):116-118.
Practical Teaching in Computer Network Courses
LI Juan, MA Fei
(School of Computer Science & Engineering, The North University for Ethnics, Yinchuan 750021, China)
Abstract: Through analyzing the disadvantages of the practical teaching of Computer Network course, this paper has studied the practical teaching method of computer network and made some improvements. The result suggests that the new method can stimulate students’ interest in computer network and improve their practical and creative ability.
Key words: Computer Network; practice teaching; teaching research
由于实验课时设置不多,无法满足开设创新型实验与综合设计性实验教学,所以,有的时候学生只是参与一些比较基本而简单的实验,无法真正提升自己的计算机网络水平与能力。再次,计算机网络实验教师教学水平一般,缺乏一定的网络实践经验,由于计算机网络实验教学的特殊性,对教师的要求也比较高。计算机网络实验教师不仅需要具备基本的实验设计能力,还需要对搭建实验平台与配置网络设备十分熟悉,但是不少教师缺乏管理大型网络与网络配置的经验,导致在具体的教学过程中遇到很多问题,难以解决,从而影响学生参与网络实验的信心。
2计算机网络实验教学的有效途径
2.1计算机网络实验教学需独立设课
提升计算机网络实验教学的效率,首先需要开设独立的计算机网络实验课程,其目的在于实验教学不再完全依附于理论课程,其独立设课,不需要与理论课程同步进行。计算机网络实验教学的目的在于帮助提高学生的实验素质,培养其实验与创新能力,教学任务往往通过一些设计性、研究性与验证性的实验活动,帮学生掌握网络分析、管理、应用和设计能力,从而提升学生的综合网络能力与素质。计算机网络实验教学是对理论教学的补充与深化,独立设课,能够让学生认识到实验课程的重要性,树立正确的学习理念,明确学习态度,从而加强对理论与实践的结合。通过理论知识指导实践,能够引导学生在实验中遇到的问题运用理论知识来解决,体现计算机网络实验课程和理论课程的互相融合,相辅相成。
2.2建立层次化的网络实验教学体系
针对目前国内计算机网络实验教学的状况,需要建立一个层次化的计算机网络实验教学体系,注意培养学生的网络创新能力、编程设计能力、网络应用能力和工程实践能力等,可以分三个层次构建教学体系:第一层次实验主要以计算机网络基础课程为主,开设基本的网络技能实验课程,包括网络素材的搜集与使用、网络的基本故障定位与判断和网络的基本接入实验等,主要培养学生的网络应用能力。第二层次实验主要是计算机网络原理课程,开设网络协议仿真实验,加强学生对计算机网络原理知识的认识与理解,主要培养学生对网络原理的理解与应用能力。第三层次实验是面向网络管理与工程课程为主,开设网络管理与网络工程的实验项目,以此来培养学生的工程实践能力、创新能力、网络管理能力和编程能力。
2.3完善计算机网络实验教学的内容
计算机网络课程比较复杂,理论性较强,包括计算机软件、硬件与通信等。通过实验教学具体操作,可以培养学生的网络分析、管理、应用、设计和分析等能力,能够加深对计算机网络理论知识的认识和理解。在计算机网络实验教学过程中,各个实验之间的关系联系紧密,后续实验往往需要以之前的实验为基础,实验综合性较强、知识跨度较大,因此对实验教学的要求较高。计算机网络实验内容的设计与完善在整个教学活动中,地位十分重要,是提升教学水平与质量的突破口。因此,计算机网络教师需要制定和完善实验教学内容,根据教学大纲要求和实验条件,在实验教学中贯穿理论知识,保证实验内容的可操作性与先进性,还可以设置层次性实验项目,从而开展灵活性、科学性和层次性的计算机网络实践教学活动。
2.4创新计算机网络实验教学的项目
在计算机网络教学中,运用创新型的实验教学项目,目的在于与强化学生网络方案的设计能力、网络工程实践能力、网络理论的系统应用能力与团体项目的创造能力等。目前主要包括以下两个网络实验项目:第一,要求学生根据具体情况,设计出一些网络解决方案,包括实验室机房组网、办公室组网、网吧组网和宿舍组网等,可以提升学生对计算机网络知识的综合运用能力,包括理论和实践等。第二,IPV6实验,学校根据自身网络实验室机房的田径,让学生亲身参与IPV6实验,包括其协议的安装、局域网的互联、IPV6和IPV4的相互连接及转换、登录访问、服务器的设置与IPV6服务的应用等。通过这些创新型的网络实验教学项目,主要培养学生的动手实践能力,从而提升计算机网络技术应用的综合能力。
2.5计算机网络实验教学的组织管理
在计算机网络实验教学过程中,需要强调教师的主导作用,树立学生为教学主体地位,加强教师在教学中的引导、管理与组织作用。在每一个计算机网络实验项目开始之前,教师都应该详细的讲解该实验项目的理论知识点、实验内容、实验目的、实验中的与难点等,然后引导学生进行实验。在实验过程中,教师要多加巡视,发现问题首先让学生自主处理,如果较为困难可以给学生给予一定的气氛和指导。学生在实验完成后,需要结语实验过程,分析实验结果,而计算机网络教师要根据学生的实验报告进行结语反思,从而使学生在网络实验项目中积累经验,掌握更多的实验技巧,提升计算机网络实验能力,同时还能够加深对计算机网络理论知识的学习与理解。
3结语
1.1计算机网络实验教学需独立设课
提升计算机网络实验教学的效率,首先需要开设独立的计算机网络实验课程,其目的在于实验教学不再完全依附于理论课程,其独立设课,不需要与理论课程同步进行。计算机网络实验教学的目的在于帮助提高学生的实验素质,培养其实验与创新能力,教学任务往往通过一些设计性、研究性与验证性的实验活动,帮学生掌握网络分析、管理、应用和设计能力,从而提升学生的综合网络能力与素质。计算机网络实验教学是对理论教学的补充与深化,独立设课,能够让学生认识到实验课程的重要性,树立正确的学习理念,明确学习态度,从而加强对理论与实践的结合。通过理论知识指导实践,能够引导学生在实验中遇到的问题运用理论知识来解决,体现计算机网络实验课程和理论课程的互相融合,相辅相成。
1.2建立层次化的网络实验教学体系
针对目前国内计算机网络实验教学的状况,需要建立一个层次化的计算机网络实验教学体系,注意培养学生的网络创新能力、编程设计能力、网络应用能力和工程实践能力等,可以分三个层次构建教学体系:第一层次实验主要以计算机网络基础课程为主,开设基本的网络技能实验课程,包括网络素材的搜集与使用、网络的基本故障定位与判断和网络的基本接入实验等,主要培养学生的网络应用能力。第二层次实验主要是计算机网络原理课程,开设网络协议仿真实验,加强学生对计算机网络原理知识的认识与理解,主要培养学生对网络原理的理解与应用能力。第三层次实验是面向网络管理与工程课程为主,开设网络管理与网络工程的实验项目,以此来培养学生的工程实践能力、创新能力、网络管理能力和编程能力。
1.3完善计算机网络实验教学的内容
计算机网络课程比较复杂,理论性较强,包括计算机软件、硬件与通信等。通过实验教学具体操作,可以培养学生的网络分析、管理、应用、设计和分析等能力,能够加深对计算机网络理论知识的认识和理解。在计算机网络实验教学过程中,各个实验之间的关系联系紧密,后续实验往往需要以之前的实验为基础,实验综合性较强、知识跨度较大,因此对实验教学的要求较高。计算机网络实验内容的设计与完善在整个教学活动中,地位十分重要,是提升教学水平与质量的突破口。因此,计算机网络教师需要制定和完善实验教学内容,根据教学大纲要求和实验条件,在实验教学中贯穿理论知识,保证实验内容的可操作性与先进性,还可以设置层次性实验项目,从而开展灵活性、科学性和层次性的计算机网络实践教学活动。
1.4创新计算机网络实验教学的项目
在计算机网络教学中,运用创新型的实验教学项目,目的在于与强化学生网络方案的设计能力、网络工程实践能力、网络理论的系统应用能力与团体项目的创造能力等。目前主要包括以下两个网络实验项目:第一,要求学生根据具体情况,设计出一些网络解决方案,包括实验室机房组网、办公室组网、网吧组网和宿舍组网等,可以提升学生对计算机网络知识的综合运用能力,包括理论和实践等。第二,IPV6实验,学校根据自身网络实验室机房的田径,让学生亲身参与IPV6实验,包括其协议的安装、局域网的互联、IPV6和IPV4的相互连接及转换、登录访问、服务器的设置与IPV6服务的应用等。通过这些创新型的网络实验教学项目,主要培养学生的动手实践能力,从而提升计算机网络技术应用的综合能力。
1.5计算机网络实验教学的组织管理
在计算机网络实验教学过程中,需要强调教师的主导作用,树立学生为教学主体地位,加强教师在教学中的引导、管理与组织作用。在每一个计算机网络实验项目开始之前,教师都应该详细的讲解该实验项目的理论知识点、实验内容、实验目的、实验中的与难点等,然后引导学生进行实验。在实验过程中,教师要多加巡视,发现问题首先让学生自主处理,如果较为困难可以给学生给予一定的气氛和指导。学生在实验完成后,需要结语实验过程,分析实验结果,而计算机网络教师要根据学生的实验报告进行结语反思,从而使学生在网络实验项目中积累经验,掌握更多的实验技巧,提升计算机网络实验能力,同时还能够加深对计算机网络理论知识的学习与理解。
2结语