計算機中級職稱論文發表論文(2)
計算機中級職稱論文發表論文
計算機中級職稱論文發表論文篇二
計算機網絡教學的思考與實驗改革
摘要：該文分析了計算機網絡課程的特點，結合多年的教學經驗，提出用日常實際實例和網絡數據包捕獲軟件來幫助學生理解計算機網絡的相關理論;并提出網絡實驗根據學生實際情況分別對待和采用網絡仿真軟件和真實網絡設備相結合的方式，滿足學生隨時隨地做實驗的需要。
關鍵詞：計算機網絡;教學改革;數據包捕獲;網絡仿真
中圖分類號：G424教學文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)29-7212-02
隨著計算機網絡技術的發展，計算機網絡已經深入到人類社會的各個領域，成為人類社會活動的不可缺少的生活娛樂、學習和工作手段。網絡是信息社會的命脈和發展知識經濟的重要基礎，網絡基礎設施已經成為國家重要基礎設施。網絡技術發展與應用已成為影響一個國家與地區政治、經濟、軍事、科學與文化發展的重要因素之一。
計算機網絡課程是大學本科計算機及相關專業開設的一門專業必修課，是國家教學指導委員會指定的計算機專業核心課程之一，也是計算機專業研究生考試的全國統考專業考試科目。但它與計算機專業的其它課程又有著很大的不同。網絡技術是多學科交叉的產物，它既是軟件和硬件的結合，又是計算機技術和通信技術的結合，因此涉及到的專業知識很廣。計算機網絡也是一門基礎性課程，很多課程的學習是建立在學生掌握了網絡知識的基礎上的，如計算機網絡已經成為軟件編程的基本環境。同時，計算機網絡也是一門實踐性很強的課程，需要理論和實踐緊密結合。而近年來通訊技術的迅速發展對計算機網絡技術產生了巨大影響，使得計算機網絡技術中新技術、新名詞層出不窮，顯得知識點多且雜亂，沒有很強的邏輯性。學生學習完以后理不出課程的主線，獲得的是一些不能成型的散亂的知識點，而且對這些知識點本身也理解的不透，更談不上融會貫通。
本文根據自己對計算機網絡多年教學的體會和對計算機網絡技術的認識，就計算機網絡這門課程的特點、教學方法、實驗環節等方面做出分析和研究，總結了幾點體會。
1 計算機網絡課程教學中存在的問題
1.1 課堂教學與實際應用脫節
在一般的計算機網絡課程教學活動中，多以OSI參考模型為基礎，結合TCP/IP網絡協議族，講述網絡層次結構、協議和計算機網絡原理。學生在學習過程中很難將學到的抽象理論知識與實際網絡應用聯系起來。如，對于協議的講解與分析，目前只是把協議設計的相關原理及其封裝格式給學生介紹清楚，但是現實網絡中的數據包究竟是什么樣子，學生搞不清楚。而且，這部分內容這樣講來就比較枯燥乏味，造成學生理解起來很困難。如果從網絡上捕獲數據包，結合實際數據給學生講解，教學就會生動很多，也能夠更加吸引學生，幫助他們理解這些枯燥的理論與格式等。
1.2 實驗教學效果不理想
實驗教學效果不好主要表現在以下幾個方面：
1) 對計算機網絡實驗的認識不足。一直以來，人們觀念中的計算機網絡實驗主要是驗證性實驗，實驗課依附于理論教學，實驗內容不系統，隨意性大，形式松散，結果使學生普遍存在理論與實踐脫節，不少學生修完了課程，拿到了高分，但對于計算機網絡的理論知識認識并不深刻，尤其在實際應用中不能學以致用;
2) 對計算機網絡實驗教學環境依賴性很高。目前高等院校中，網絡實驗平臺提供了網絡設備，如交換機、路由器等。但是，學生的實驗受限于實驗室開放的時間和實驗平臺的軟硬件限制等，學生不能隨心所欲的自由做實驗。
3) 實驗內容的安排不能與學生的能力和愛好相結合，不能充分激發學生的主動性。目前的實驗基本上都是驗證性實驗，老師提供的實驗指導書把實驗步驟和正常實驗結果都描述的非常詳細，學生只要按照實驗指導書來做，基本上沒有什么問題。這樣雖然提高了實驗的效率，但不利于培養學生的創新精神，對于有志于從事計算機網絡工作的學生不能起到很好的鍛煉。
2 教學方法的探討
2.1 課堂講解結合日常應用
計算機網絡的很多知識都是比較枯燥，特別是有大量的概念需要介紹，但這些知識在我們使用計算機的過程中經常會使用，因此可以將實際應用和理論知識結合起來，使得更易理解與實踐，更貼近我們的生活。例如：在講到IP地址時，我們可以打開網絡連接，查看其TCP/IP屬性，設置IP地址、子網掩碼和默認網關等。由此可以結合實際講解IP地址的長度、點分十進制表示方法和子網掩碼的作用，以及默認網關的作用等。或者使用ipconfig命令在DOS窗口查看網絡實際配置，結合查看結果講解上述部分知識。又如在講ARP時，學生不知道IP地址和MAC地址究竟是一種什么樣的關系。我們就可以馬上在教學計算機上用Windows命令arp-a查看ARP表，分析其結構，甚至結合校園網中常見的ARP病毒來分析其漏洞等。當講到路由原理的時候，課堂上沒有實際路由器可以給學生展示其路由表等，我們可以以Windows本身的路由表作為實例，給學生講解路由的過程，這樣把枯燥的理論知識和身邊的實際應用結合起來，學生更易于接收，也更易于驗證課堂所學。
2.2 充分利用網絡數據包捕獲軟件
網絡數據包捕獲軟件可以捕獲網絡上傳輸的數據包，查看其封裝格式和數據等，是網絡協議分析的有力武器。通過網絡數據包捕獲軟件，我們可在課堂上實時捕獲在教學機上的數據包，這樣可以形象直觀地讓學生觀察各層協議單元的報文結構。從數據鏈路層到應用層，每一層的數據封裝格式都清晰的展示出來，有利于學生對分層的網絡體系結構的理解。同時，每一個協議的每一個字段及其值也清晰的顯示在屏幕上，就把枯燥死板的協議格式與實際網絡應用結合起來了。
同時，利用網絡數據包捕獲軟件，我們可以獲得一次網絡通信過程的所有細節，這有助于學生更好的理解信息在網絡中的傳遞和對網絡通信的整體把握。例如，講到TCP協議通過三次握手建立連接時，用網絡數據包捕獲軟件捕獲TCP通信的整個過程，把建立連接的3個數據包提取出來給大家分析，則課堂內容更充實也更生動。如要讓學生掌握瀏覽網頁過程中網絡通信的詳細過程，則可以首先在DOS窗口下使用命令ARP –d * 清空ARP表，然后在IE瀏覽器地址欄輸入域名，則網絡協議分析軟件把主機參與的每一個數據包都捕獲下來，清楚地展示出主機如何通過廣播獲取網關的MAC地址，與DNS服務器通信獲取目的主機的IP地址，TCP協議建立連接，HTTP協議獲取網頁文件，直到最后關閉TCP連接。這一個例子就可以把數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層的相關協議結合起來，學生很容易就有了數據包如何在網絡中傳輸的整體概念。
3 實驗的安排
計算機網絡課程是一門實踐性很強的課程，很多理論需要用實踐來驗證才能得到更好的理解。同時，所有實驗都是驗證性的，不利于發揮學生的主觀能動性;學生的實驗只能在實驗室完成，不能充分利用學生的課外時間。因此，對實驗內容和實驗形式可以進行如下改革。
3.1 對實驗內容分層設計
由于學生個體差異和興趣不同，部分學生掌握大綱要求的內容即可，但部分學生能力較強或對計算機網絡有濃厚的興趣，則可以發揮他們的創新精神，自主設計并實現一些實驗。因此，大致可以分為兩種類型：一種是驗證性實驗;另一種是設計性創新實驗。學生通過驗證性實驗，可以培養計算機網絡操作的基本技能，同時，也對課堂教學內容有一個感性的認識。但是，驗證性實驗只是對課堂上所學知識的一種重復，它對培養學生的創新能力無能為力。開設設計性創新實驗，讓學生對實驗內容進行自主設計，發揮學生的創新精神，進一步提高學生的自學能力和分析問題、解決問題的能力。
在開設設計性創新實驗前，提前公布基本實驗大綱，學生可自由結合，組成學習小組，探討是否可以對實驗進行一定程度的改良或改善。另外，學生也可以根據自己在理論學習中遇到的問題，自行設計實驗，并憑借自己的知識和能力自主完成實驗。
3.2 真實設備與仿真軟件相結合
目前，網絡實驗的內容都是在網絡實驗室完成，但實驗室的設備資源畢竟是有限的，學生不能隨時隨地的使用。同時，實驗室的設備一經確定，其特性、功能等基本固定下來，實驗室的網絡設備不一定能完全滿足學生實驗的需要。而網絡仿真軟件的使用則可以為我們解決上述問題。Windows 系統下的Packet Tracer和GNS3，Linux系統下的NS2等仿真軟件都是非常優秀的網絡仿真軟件，可以作為對真實設備資源不足的良好補充。
4 結束語
計算機網絡課程是計算機專業的一門非常重要的專業基礎課，其理論性和實踐性都非常強。因此，我們應采用多種教學手段和方法，使課堂教學更生動，實驗效果更突出，最終使學生對計算機網絡有更深層次的理解.熟練掌握相關網絡知識。由于計算機網絡本身涉及的技術較廣，本文把計算機網絡課程作為學習計算機網絡技術的理論基礎課和入門課程來探討它的教學方式和實驗安排，提出作者的看法供同行探討與斧正。
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