《2020年计算机网络课程实验教学思路的论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年计算机网络课程实验教学思路的论文（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机网络课程实验教学思路的论文 引言 计算机网络是网络工程专业的专业核心课程是一门兼具理论性和实践性的课程随着该课程在计算机学科中的地位越来越重要大部分高等院校的网络工程专业将其总课时定在4864学时而其中的实验课时定在1216课时计算机网络的实验课程与其他实验课程不同对实验环境要求较高对原理的理解非常重要如何为学生们上好计算机网络的实验课程成为许多高等院校教师们研究的重点课题文章从两个方面探讨在网络工程专业中计算机网络实验课程的教学改革 （1）计算机网络实验课程不是一门独立的课程网络工程专业中的计算机网络原理课程是网络安全、网络工程、网络编程等专业核心课程的前导课程在网络工程专业的课程体系
2、中属于专业基础核心课程同理计算机网络实验课程也是上述专业核心课程的实验前导课程因此计算机网络实验课程在课程内容的设置上应摒弃大而全的指导思想重点在于引导学习者理解计算机网络原理中体系结构思想了解网络工程专业的课程体系结构 （2）计算机网络的实验课程应协调与相应原理课程的衔接在内容和模式上辅助学习者加深对网络原理的认知和理解当前计算机网络原理课程在教学模式与内容上主要采用“自顶向下”和“自底向上”两种方式如果计算机网络实验课程同样在内容与模式上与原理课程相对应实验课程的设置紧跟原理课程需求不仅可以消除对计算机网络原理的抽象感还可以使原理课程教学达到最好的效果 1计算机网络实验课程在专业课程体系中
3、的地位 计算机网络实验课程是培养技能型、应用型人才的基础也是网络工程专业所有专业核心课程实验的基础通过对大多数应用型本科院校关于计算机网络实验教学改革方面的文章进行分析可得出以下结论：应用型高等院校在如何搞好计算机网络实验教学的过程中大多采用建立宽口径、分层次、突出前沿的实验教学体系思路将实验类型设置成基础验证型实验、配置操作型实验、编程设计型实验、综合提高型实验四大类详见表1在计算机网络实验课时非常有限的情况下做到面面俱到是一件艰难的任务即使采用网络仿真模拟器的形式来增加学生课后练习的时间也很难保证达到所要求的实验效果因此首先应明确无论是原理课程还是实验课程高等院校网络工程专业的计算机网络课
4、程都属于该专业的核心基础课程一般开在第二学年的第四学期或者第三学年的第五学期它为后续学期的专业核心课程（如网络工程技术、网络安全技术、网络编程技术、网络操作系统等）打下坚实基础仔细分析表1不难发现第一大类基础验证型实验中部分实验内容可以放在网络操作系统实验课程中；第二大类配置操作型实验中部分实验内容可以放在网络工程技术实验课程中；第三大类编程设计型实验部分实验内容可以放在网络编程技术课程中许多应用型本科院校在第四学年专门开设了一门综合实训课程表1中的第四大类实验更是可以放在网络工程专业的综合实训课程中进行计算机网络原理课程的教学目的是使学习者了解计算机网络的基本概念、网络体系结构模型以及网络协
5、议工作原理等因此计算机网络实验课程的设置首先应明确该门课程在整个网络工程课程体系中的位置与作用；其次应结合该门课程原理课程的教学模式与内容以达到通过实验辅助理论教学提高学习者动手能力的目的 2“自底向上”的教学模式与实验课程的结合 目前计算机网络原理课程普遍采用两种教学模式：“自底向上”和“自顶向下”即基于OSI参考模型和TCP/IP参考模型的混合层次结构由底层（物理层）向高层（应用层）或者由高层（应用层）向底层（物理层）展开讲解两种教学模式各有特点“自底向上”教学模式一般采用Tanenbaum编著的教材ComputerNetworks（4thEdition）是计算机网络的经典教材之一属于典型
6、的“自底向上”教学组织形式该模式的特点在于强调通信原理注重物理层与数据链路层的具体实现技术注重计算机网络发展历史内容包含较为全面因此在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求“自底向下”的教学模式对学习者的基础理论要求较高强调通信原理基础理论的重要性网络工程专业学生尚未学习过或者刚刚开始学习通信原理课程在对底层基础技术细节理解中感觉难度较大实验验证的难度也较大因此第一次实验内容建议以增强学生的自信心和兴趣为主例如网线制作与网络连接实验鼓励学生大胆尝试用自己动手制作的网线进行电脑间的连接实验虽然简单但却非常容易激发学生的兴趣同时也引导学生了解计算机网络
7、诞生的目的第二次实验开始于原理课程讲解数据链路层的知识重点在于理解数据帧的概念以及了解网络中间设备的知识建议实验内容以计算机网络的中间设备以及数据帧的概念为主例如采用多台电脑通过网线接入集线器或交换机进行交换机配置使学生了解到数据帧既可以在总线结构的网络上进行总线广播使总线上所有的终端都可以接收到数据帧；也可以通过网络中间设备进行转发使互连的多台电脑可以接收到数据帧当原理课程进入到网络层知识的讲解时协议分析的重要性凸显出来第三次实验内容建议以使用协议分析器进行数据包捕获、流量监控、IP报头分析为主直观地将复杂与抽象的网络协议展现在学生面前强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性加深对计算机网
8、络理论知识的理解当“自底向上”的原理课程讲解到网络传输层时原理课程重点在于介绍TCP协议与UDP协议的各自特点因此第四次实验设置建议使用协议分析器捕获HTTP协议分析其中的TCP三次握手的连接过程的以及四次握手的关闭过程帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处计算机网络的最后一层是应用层建议第五次实验内容重点分析应用层的协议例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合去实现某个经常使用的应用软件或命令比如实现Ping命令鼓励学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程尤其是实现Ping请求与应答报文进一步加深理解网络通信的具体实现过程通过上述每一层的实验内容设置可
9、以较好地帮助学生从底层开始逐步向上深入理解计算机网络的体系结构与协议的重要性理解计算机网络的基本知识与工作原理使实验课程和原理课程的教学模式达到良好契合 3“自顶向下”的教学模式与实验课的结合 “自顶向下”的教学模式从计算机网络的体系结构上来看内容组织形式正好相反从网络的体系结构概述开始依次到网络的应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层较为经典的教材是KuroseRoss编著的ComputerNetworking：ATopDownApproach（5thEdition）属于典型的“自顶向下”教学组织形式“自顶向下”教学模式的特点是注重应用以Internet为对象强调理论联系实际应用内容重点
10、突出实验内容的设置以结合Internet应用为主教学方式以激发学生热情提高学生学习热情为目的本着实验的目的是为了理论知识学习服务的指导思想笔者所在学校的网络工程专业在采用“自顶向下”的教学模式前提下第一次实验内容的设置通常是利用某种高级语言结合Socket函数设计大多数学生在Internet应用中曾经用过的应用软件例如用于文件处理的FTP客户端应用程序设计实验题目看似较难但对于已经是本科三年级的学生来说在学习计算机网络课程之前通常已经学过高级语言程序设计、面向对象程序设计、操作系统、数据库原理等课程只需在实验课上稍微补充一些Socket函数的知识并且不需要复杂的网络底层知识在简单的硬件设备（例
11、如PC）上就可以实现该实验在实验教师的指导下学生们自己动手设计并实现了一个网络应用程序并且该网络应用与现实生活中的网络应用结合极大地激发了学生对计算机网络后续课程学习的热情与兴趣通过第一次实验学生对网络应用层的理论知识也有了初步理解例如学生们在设计FTP客户端程序时注意到FTP服务器使用熟知端口来提供服务而客户端使用临时端口来发送请求在程序设计过程中需仔细设计不同的端口号同时对应用层的其他协议也能很好地掌握学习能力较好的学生甚至利用课余时间练习设计其他协议的客户端如HTTP、POP3等随着原理课程的逐步深入同第二节中“自底向上”的教学模式一样每一层设计一个实验内容紧随原理课程的进度与要求实验内容的设置遵循3个原则：实验不求多而全但要力求使每个实验有代表性和启发性能够启发学生解决一类问题或能触类旁通促进学生思考；每个实验都紧紧围绕原理课程的知识进行设计争取做到边讲解边做实验验证；实验项目的设计虽然有一定的难度但能增加学生学习的自信心与兴趣 4结语 计算机网络是理论与实践结合非常紧密的课程其中实验课程又是培养学生理论联系实际的重要环节笔者提出并实践了上述实验课程的改革内容从学生的反馈来看普遍对实验内容设置较为满意同时也提出了不少意见和建议我们在文中所提方案可以运用在普通高等院校网络工程专业的计算机网络实验课程中对实验教学质量的提高提供有益补充
