信息類專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法探討

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的教學(xué)難度大。本文從提高學(xué)生的理論水平和實(shí)踐能力方面做了探討。

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程成為高校很多專業(yè)的必修課程。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，同時變化和發(fā)展較快，新知識層出不窮，如何在有限的課時內(nèi)教給學(xué)生基本的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能，對廣大教師來說是一個很大的挑戰(zhàn)。這里以我校信息類專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方法與大家探討。

2 確定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為教學(xué)重點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是我校信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，屬于必修課，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程以前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)很多時候已經(jīng)融為一體，所以講網(wǎng)絡(luò)原理離不開一些通信知識的介紹，考慮到學(xué)生已經(jīng)學(xué)過通信原理之類的課程，對通信知識只需要做簡單的復(fù)習(xí)即可；網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)在非常重要，考慮到電子通信專業(yè)主要是使用網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全不是重點(diǎn)，而計(jì)算機(jī)專業(yè)有專門的網(wǎng)絡(luò)安全課程，所以對網(wǎng)絡(luò)安全的講解也是介紹性質(zhì)。這樣，課程的重點(diǎn)自然就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議了。

3 通過實(shí)例講解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的重點(diǎn)，同時也是難點(diǎn)。往往是老師講起來費(fèi)勁，學(xué)生學(xué)起來吃力，慢慢地有些學(xué)生就會失去學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生雖然天天使用網(wǎng)絡(luò)，但對網(wǎng)絡(luò)底層發(fā)生的事情知之甚少，所以必須用比較直觀的方式來將枯燥的協(xié)議數(shù)據(jù)展現(xiàn)在學(xué)生面前。

為了解決上面提出的問題，我們在研究網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的偵聽技術(shù)的基礎(chǔ)上，專門設(shè)計(jì)了一個網(wǎng)絡(luò)通信分析與演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過截獲網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)包，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層次將每層的二進(jìn)制數(shù)據(jù)取出，同時有ASCII碼的翻譯以及相應(yīng)的文字說明。通過分析每層協(xié)議的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，就可以清楚地講述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的每個字節(jié)或者二進(jìn)制位，ASCII碼的翻譯主要用于講解應(yīng)用層協(xié)議。通過直觀的演示，學(xué)生的概念清楚了。該系統(tǒng)不僅可以分析單個的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，還可以根據(jù)用戶要求提取一次完整的網(wǎng)絡(luò)通信過程中的所有數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，這樣學(xué)生就對網(wǎng)絡(luò)通信有一個整體的認(rèn)識，同時對TCP/IP協(xié)議體系中高層協(xié)議與低層協(xié)議的關(guān)系有了進(jìn)一步的了解。

下面對軟件運(yùn)行情況作一個簡單的說明。當(dāng)用戶在瀏覽器的地址欄中輸入http：//www.sohu.com后，為了找到sohu主頁并與之通訊，瀏覽器與服務(wù)器交換了許多數(shù)據(jù)，我們將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以后，就能再現(xiàn)出通信的全過程。通信過程的詳細(xì)分析請看參考文獻(xiàn)[4]，這里只給出通信過程分析的最后兩步，圖1是對TCP連接的第三次握手的數(shù)據(jù)的分析，圖2是對HTTP請求數(shù)據(jù)的分析。

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了C語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程，因此，我們鼓勵學(xué)生自己動手編寫程序，以加深對相關(guān)概念的理解。例如，在講網(wǎng)卡時，要求學(xué)生利用Winpcap開發(fā)包列舉出計(jì)算機(jī)上的所有網(wǎng)卡的相關(guān)信息；在講解分布式進(jìn)程通信時，要求學(xué)生自己編寫程序?qū)崿F(xiàn)一個簡單的客戶/服務(wù)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過socket實(shí)現(xiàn)，只要能在客戶機(jī)和服務(wù)器之間交換信息就行，不需要其它的復(fù)雜功能。在所有的這些編程作業(yè)中，一定要把握好題目的深度和廣度，一般來說，只需要達(dá)到通過編程加深對相關(guān)概念的理解即可，難度較大的問題或者綜合性的問題可以等到課程設(shè)計(jì)時加以解決。

5 通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最大的特點(diǎn)就是協(xié)議較多，而且更新很快。我們在課堂上不可能講解所有的協(xié)議，同時也不能保證我們講解的協(xié)議將來不被其它協(xié)議替代。因此，授人以魚不如授人以漁，作為教師，關(guān)鍵的任務(wù)是教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法?？紤]到實(shí)際情況，我們暫時還沒有采用英文教材，但網(wǎng)絡(luò)方面的很多第一手資料都是英文的，教材不可能年年翻新，但知識的更新速度是很快的，有些內(nèi)容教材上講的原理雖然不錯，但具體內(nèi)容可能已經(jīng)不是最新的了。這一點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面體現(xiàn)特別明顯，所以我們在講解協(xié)議的時候，可以和學(xué)生一起查找RFC文檔，了解最新的進(jìn)展，同時對課本沒有提及的協(xié)議，如果有必要，可以布置作業(yè)，要求學(xué)生查找RFC文檔，同時對協(xié)議的關(guān)鍵部分，例如協(xié)議的格式，與其它協(xié)議的關(guān)系等給出相應(yīng)的中文翻譯。

6 注重實(shí)驗(yàn)

要真正掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，除了學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等理論基礎(chǔ)知識，動手編寫程序加深對協(xié)議的理解外，還有一點(diǎn)也不可忽視，那就是實(shí)際組網(wǎng)能力的培養(yǎng)。對于高職高專的學(xué)生來說，因?yàn)樗麄儗W(xué)習(xí)的主要目的是提高動手能力，所以有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成這門課程。但是本科生的課程體系由于理論課很多，目前沒有安排計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成這門課程。大多數(shù)本科生將來都是在第一線從事具體工作，實(shí)際組網(wǎng)能力非常重要；即使對于少數(shù)將來從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論研究的學(xué)生來說，如果沒有基本的動手能力，對網(wǎng)絡(luò)的理解必將受到限制。所以，實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中具有很重要的地位。

由于學(xué)時所限，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排不可能面面俱到，一定要突出重點(diǎn)。我們安排了六個實(shí)驗(yàn)，分別是交換機(jī)的基本配置，虛擬局域網(wǎng)，路由器的基本配置，路由協(xié)議RIP和OSPF，防火墻，服務(wù)器配置。為了保證實(shí)驗(yàn)的效果，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前在模擬軟件上了解實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容。同時每個實(shí)驗(yàn)都有一部分要求學(xué)生自己想辦法解決的問題，通過這種方法來了解學(xué)生是否真正掌握了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也避免部分學(xué)生不動腦筋，對照實(shí)驗(yàn)教材像操作工一樣機(jī)械地完成任務(wù)。對于其它實(shí)驗(yàn)，例如網(wǎng)線的制作等，我們提供詳細(xì)的電子指導(dǎo)文檔，讓學(xué)生自己了解，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)再具體操作。

7 總結(jié)

本文針對信息類專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)方面的問題進(jìn)行分析，提出了一些解決問題的方法，取得了較好的效果。但教學(xué)方法的研究永無止境，以上只是我們的一家之見，肯定有很多不足之處，在此提出只是希望起到拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳功宜. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]，第2版，北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[2] 謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]，第4版，北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3] W. Richard Stevens. TCP/IP詳解卷1：協(xié)議[M]，范建華，胥光輝，張濤等譯，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4] 曾愛國，賀敏偉. 網(wǎng)絡(luò)通信過程研究[J]，電腦學(xué)習(xí)，2006， (2)：13-15。

更多計(jì)算機(jī)與外設(shè)信息請關(guān)注：21ic計(jì)算機(jī)與外設(shè)頻道