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計算機網絡實驗范文1
關鍵詞:計算機網絡技術 中等職業學校
一、計算機網絡人才的社會需求現狀
隨著網絡技術應用的普及,我國計算機上網數量呈現出高速的上升態勢,在國民經濟中網絡的重要性日益增強。網絡向社會生活走近的同時,也與傳統產業緊密結合,并且已經深入到傳統企業的開發、生產、經營和售后服務的每一個環節。網絡在企業中的使用率大幅度提高,網絡技術人才就業空間大,效益待遇也好。
網絡科技的興起,帶動了社會經濟和科學技術的革命性發展,同時也為大量的計算機人才提供了廣闊的空間。如果沒有網絡,社會就無法邁入真正的信息時代,企業就無法實現真正的信息化。目前的計算機網絡技術教育缺乏實用性的培訓,各類院校每年為社會輸送的計算機網絡專業的畢業生僅有幾萬名,這個數量遠遠無法滿足實際社會需求數量。
二、中等職業學校計算機網絡技術基礎課教學現狀
中等職業教育是我國高中階段教育的重要組成部分,擔負著培養數以億計高素質勞動者的重要任務,是我國經濟社會發展的重要基礎,培養與社會主義現代化建設要求相適應、德智體美全面發展,具有綜合職業能力,在生產、服務、技術和管理第一線工作的高素質勞動者和中、初級專門人才。網絡技術是計算機應用中一個空前活躍的領域,計算機網絡在社會和經濟發展中起著非常重要的作用,這就對職業學校計算機網絡技術專業的教育及就業提出了更多更高的要求。然而,中等職業學校的計算機專業畢業生,無法適應社會各種行業對高素質人才的需求。如何辦出中等職業教育特色,如何設計網絡技術實驗課,以適應市場經濟的需要,是中等職業學校必須解決的問題。
三、與就業相接,設計計算機網絡技術基礎實驗課
計算機網絡技術基礎課的實踐教學環節非常重要,以實驗課為主線,將理論知識融入實驗項目,做實驗時遇到新的知識點再及時講解,這種方法可以充分利用實驗課提高學生的學習興趣和動手能力,讓學生在實驗中吸收新知識,并清楚地掌握知識點的應用環境。下面以辦公局域網的建立與使用為例進行說明。
局域網(LAN)是一種覆蓋一座或幾座大樓、一個校園或者一個廠區等地理區域的小范圍的計算機網。局域網應用廣泛,如網吧、辦公室、中小型企業、學校各項教學。局域網的組建是計算機網絡技術實踐教學的重點,局域網可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。
在實驗課上,教師讓學生觀看雙絞線網線的物理構造,并現場制作水晶頭,同時講解排線方式,要注意的是芯線排列順序一定要與另一端的順序完全一樣。兩端都做好水晶頭后即可用網線測試儀進行測試,如果測試儀上8個指示燈都依次為綠色閃過,證明網線制作成功。讓同學們到多媒體網絡機房觀看并陳述布線結構、交換機的工作原理,深刻理解網絡拓撲結構內容。最后讓大家組建一個對等的局域網,并將IP地址、子網掩碼、網關、域名地址等網絡連接屬性配置好。
實現信息資源共享是應用比較廣泛的技術。設置實驗課題目:如何在局域網下共享文件夾?需要注意使用Winxp防火墻的例外:Winxp防火墻在默認狀態下是全面啟用的,這意味著運行計算機的所有網絡連接,難以實現網上鄰居共享。同時,由于Windows防火墻默認狀態下禁止文件與打印機共享,所以,啟用了防火墻,往往不能共享打印機。解決辦法是:進入“本地連接”窗口,點“高級”“設置”“例外”,在程序與服務下勾選“文件和打印機共享”。學生掌握創建步驟后,把學生分成小組,讓他們親自體驗共享者、訪問者等多重角色。
創建網絡驅動器的方法需要把共享的盤右鍵選擇“共享與安全”,再選上“共享”就可以了。當網絡中電腦的磁盤作為共享數據區域允許網絡用戶訪問時,該驅動器就變成了網絡驅動器。創建網絡驅動器可以提高數據的使用效率。如網絡打印機的共享,讓學生連接一臺打印機在主機上,在分機上進行網絡打印機的配置,完成后利用網絡打印機打印一份實驗報告以檢測效果。
參考文獻:
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計算機網絡實驗范文2
關鍵詞:計算機網絡;教學改革;網絡仿真;實驗教學
Experiment Optimization of Computer Network Project
WANG Yanli1,2,YIN Guofu1
(1.Weinan Teachers University,Weinan,714000,China;
2.College of Communication and Information Engineering,Xi′an University of Science and Technology,Xi′an,710054,China)
Abstract:Experiment is the main part of computer teaching.There is a lag of equipment in teaching experiment,the content of experiment is not various,the passion of the students′ studying experiment do not fully stimulate,and there are some other issues.The teaching and research of the course in "Computer Network Project" are discussed based on the above three aspects.The Network simulation tools are used in experiment of computer network teaching,the principal part of students in experiment is concerned,experimental projects will be modular,Virtual experimental network platform will be built and there are other kinds of good strategy.these optimized schemes in the experimental networkareas have been proved by practice to be effective.
Keywords:computer network;teaching reform;network emulation;experiment teaching
オ
建立一個合適的計算機網絡實驗教學平臺,培養學生計算機網絡技術創新和工程實踐能力,是《計算機網絡工程》課程實驗教學改革的主要目標。針對當前許多單位計算機網絡實驗室設備不齊全、學生實驗動手能力差和理論功底不扎實的特點,必須對現有的計算機網絡工程實驗體系,從實驗環境的建立、實驗教學方法、實驗教學內容等多方面進行教學改革。
1 將網絡仿真工具應用于計算機網絡實驗教學
為學生提供方便的、與課程及當前應用相對應的、真實的網絡實驗環境,讓學生親自搭建網絡、動手調試、配置網絡,從而使學生能夠直觀、全方位地了解各種網絡設備和應用環境,真正加深對網絡原理、協議、標準的認識,提高學生的網絡技能和實戰能力,培養學生的獨立科研和動手能力。網絡實驗室網絡拓撲結構如圖1所示。
然而在實際網絡工程中往往包含上百個路由器等網絡設備,通常網絡實驗室是不可能達到要求的。
而網絡仿真環境可在低成本條件下對計算機網絡環境參數及模塊隨意配置,提供可重復、易控制的實驗環境。NS2是一個離散事件仿真器,對有線和無線網絡都有很好的支持,可以使用NS2模擬器來構建網絡環境。計算機網絡原理涉及到很多協議和算法,這些內容在傳統的實驗環境下很難模擬或成本太高。NS2是一種免費的仿真軟件,可實現各種類型網絡的仿真,構建一個計算機網絡仿真平臺,不僅可以演示底層協議的工作原理,而且節約實驗成本,效果很好。在仿真環境下實現對計算機網絡一些難懂且十分抽象的概念和協議的模擬,如TCP協議慢啟動等,使學生加深對抽象網絡協議的理解,分析網絡的性能。
2 學生主體作用的激勵
改革實驗教學方法,規范管理,提高教學水平,就是要注重“學生是教育主體”的作用。通過對學生的引導、幫助和促進,充分調動他們獲取知識的積極性和主動性,增強能力,提高素質。在很多實驗環節中都存在著一種現象,即:學生做完一個實驗甚至是做了一個學期實驗后,竟然不知道他們所做的實驗作用是什么、為什么要做這些實驗。究其原因,一是學生進入實驗室后缺乏主動探索性;其二是實驗內容的安排條理不連貫。根據多年實驗教學觀察,本文提出在計算機網絡實驗中應用“需求驅動”模式。分解為兩個層次:其一是社會需求,其二是學生主體需求。
通過校企合作,建立計算機網絡實踐基地與國內一流公司合作,引進技術和設備支持,建立較先進的計算機網絡實驗教學基地。根據社會對計算機網絡工程技術的需求,有針對性地展開實驗、培訓,從而使計算機網絡實驗室所開設的實驗項目都能夠與企業、公司的技術需求實現零差距。即所謂社會需要什么,我們的實驗室就提供什么,通過社會需求驅動實驗項目和實驗環境的發展,從而能夠形成一個強有力的核心環,牢牢地吸引住學生。
計算機網絡實驗內容主要包括3個層次:計算機網絡實驗、計算機網絡課程設計、組網實驗。計算機網絡實驗是原理性實驗,這部分實驗內容選做1~2個典型的實驗項目即可;計算機網絡課程設計主要是網站設計等內容,可以安排在課后進行,或單獨開課;重點是組網實驗,主要是網絡操作系統和交換機、路由器等網絡設備的配置,這部分實驗內容多,需要優化網絡實驗內容,精心設計網絡設備配置的實驗項目。而且需要設計一些綜合、設計性實驗項目,可以培養學生的網絡設計能力。通過改革實驗項目的內容和相互之間的順序,形成一個由淺入深、循序漸進、前后連貫的螺旋形模式,學生可以根據自己的需要和興趣特長進行適當的模塊選擇,從而可以達到自身主體需求的驅動效益。
3 實驗項目模塊化與虛擬網絡實驗平臺共建
3.1 提高型實驗室
網絡實驗室除了提供基本的網絡實驗項目之外,還應加上一些提高性實驗內容。提高型實驗主要是基于真實操作系統和虛擬操作系統的網絡管理、Internet接入和使用實驗。實驗操作系統要完全開放,實驗硬件配置及性能如下:實驗硬件:臺式機24臺,華為、思科路由器8臺,華為、思科兩層、三層交換機8臺,實驗教學輔助設備有投影機、投影幕、實驗投影儀、功放音箱。
實驗模塊:實驗模塊操作系統、Internet接入和使用實驗性質驗證型、綜合型。
3.2 創新型實驗室
我們按照教育部倡導的培養創新型人才的需要,給一些很有興趣的學生加開創新型實驗教學內容。集中體現多種技術共存,網絡設計層次化和多種路由技術、上層應用拓展三大實驗特點。例如,可以在上層應用中開展IP語音電話、無線接入技術、基于校園網的QoS和遠程教學與視頻會議、交換機和路由器的各種配置、網絡安全技術、網絡管理與維護、網絡軟件應用開發、網絡數據庫軟件開發等。現將實驗硬件配置和性能介紹如下:
實驗硬件:CISCO三層交換機1臺、光纖交換機1臺、接入交換機5臺、光纖跳線2個、有防火墻1臺、安全多業務路由器6臺、核心路由器1臺、ADSL接口卡2個、二口專線卡3個、一口專線卡6個、數模處理器6個、無線發射器2臺,模擬電話6部,MODEM 6個、IBM服務器2臺、聯想電腦36臺、小型機柜臺、大型機柜子臺。另有投影機、投影幕一套。
實驗模塊:網絡工程、網絡安全技術、網絡管理與維護。
實驗性質:設計型、創新型。
3.3 虛擬網絡實驗平臺
計算機網絡工程實驗不同于其他科目實驗,它存在著很多龐雜的體系結構,對于實驗環境要求比較高。特別是由于受資金、技術等各個方面因素的影響,我們教學設備的硬件建設相對欠缺和滯后,大部分實驗室都只是簡單“PC”的組合。因此,學生做網絡實驗的條件和機會有限,即使是在網絡實驗室里很多實驗內容也都由于對網絡安全可能存在沖擊因素而被加以限制。同時,還有很多學生進入實驗室后,對實驗環境非常陌生,經常是把大量時間在這里浪費掉,致使實驗室使用效率大打折扣。因此,為了培養出合格的計算機網絡工程專業學生,我們在教學改革研究中必須解決以下問題:
(1) 通過可擴展性方法構建虛擬網絡平臺,運用IE瀏覽器在外網或局域網上模擬實驗環境和實驗環節,可以使更多的學生無限次的進行實驗,從而解決設備緊缺的矛盾。
(2) 從教學策路上采用兩級分理機制,保障學生每次在進入實驗室前,都已經熟練掌握了該實驗所涉及的各種儀器和方法,從而大幅度提高網絡實驗室的使用效率。
通過兩級網絡實驗環境體系的構架提高計算機網絡工程實驗教學的質量,使理論學習和實踐緊密結合,更好地滿足本科教育中創新型、實用型人才的培養要求,使得實踐教學能夠更加高效展開,實踐教學管理更加規范化、合理化。
4 結 語
計算機網絡工程從硬件、軟件和通訊等方面來講都是一個復雜的系統,學生需要綜合各科課程的知識基礎和實驗技能,結合計算機網絡的實驗知識才能做好該課程實驗,從而獲得系統級的分析、設計、管理和應用的能力。對計算機網絡實驗教學內容進行優化、組合,探索計算機網絡實驗教學的有效方法、通過兩級網絡實驗環境體系的構架以及學生主體作用的體現激發了學生對計算機網絡工程實驗的興趣和求知欲,也培養了學生創新能力、分析問題和解決問題的能力。
參 考 文 獻
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計算機網絡實驗范文3
關鍵詞:計算機網絡;實驗教學改革;實踐能力
DOIDOI:10.11907/rjdk.151528
中圖分類號:G434
文獻標識碼:A 文章編號:16727800(2015)0060214003
作者簡介作者簡介:秦斐(1982-),男,江蘇南京人,碩士,南京理工大學計算機學院助理實驗師,研究方向為網絡工程。
1 計算機網絡實驗教學現狀和存在問題
通過對多所學校調查發現,計算機課程的實驗教學以驗證性實驗主導,主要針對課堂所講授的理論知識進行驗證,實驗內容簡單,實驗模式單一,實驗課程所占比例偏少,導致學生重理論輕實踐,這與計算機課程特點和教學目標相違背。計算機網絡課程是一門實踐性很強的課程,要求學生通過理論課程的學習,進行創造性實驗,將理論知識熟練運用到實際中。但是,在計算機網絡的實踐教學中,普遍存在理論與實踐脫節的現象,實驗內容多是由教師指定的驗證性實驗,實驗過程一般由教師演示、學生操作和實驗總結3個步驟組成,有的實驗甚至不讓學生動手操作,只是觀看教師操作,總結相關概念,沒有將計算機網絡課程多學科交叉的特點體現出來。所設置的實驗缺乏創新性和綜合性,甚至有的學校設置的實驗內容和十年前一樣。比如實驗課堂上讓學生學習IE、Email的應用,這些實驗內容學生在上大學前就非常熟悉,這樣陳舊的實驗內容很容易讓學生失去學習興趣,同時也不能培養學生網絡組建、測試、維護等專業能力,無法將所學理論知識轉化到實際網絡技能上去,無法滿足社會對計算機人才的要求[1]。針對這些現狀和問題,必須從實驗條件、實驗教學內容、實驗組織方法、實驗考核手段等方面入手,對計算機網絡實驗教學進行有效的改革,使其能更好滿足社會需求。
2 計算機網絡實驗教學特點
計算機網絡是計算機技術與通信技術的集合,該課程具有很強的實踐性、應用性。這門課程不僅僅強調對專業知識的理論學習,還要求學生有一定的實踐應用能力,因此實驗教學顯得尤為重要。計算機網絡實驗課程的設置有助于學生將所學的計算機和通訊方面的理論知識應用于實踐,加強對理論知識的理解,提高實踐操作能力。計算機網絡實驗的內容包括計算機網絡基本原理、網絡操作系統、組網技術、網絡安全、網絡管理及計算機網絡應用等幾個方面,如何將眾多的實驗內容優化,使理論教學與實驗教學有機結合起來,豐富實驗教學內容,建立立體的計算機網絡實驗教學模式,保證和提高實驗教學質量值得深入探討。
計算機網絡具有兩大特點[2]:
(1)系統性。計算機網絡是實驗的對象和環境,它由若干臺主機通過網絡傳輸介質和網絡互連設備構成計算機網絡硬件環境,由運行在各主機上的網絡操作系統、網絡數據庫系統、網絡管理系統、應用系統以及網絡互連設備上的網絡軟件構成計算機網絡軟件環境。計算機網絡的硬件和軟件環境有機結合,構成完整的計算機網絡,從而實現網絡的功能和任務。因此,要求學生同時具備軟件和硬件的相關理論基礎,并且能綜合運用,才能完成計算機網絡相關實驗,并進而對網絡系統進行分析和優化。
(2)繼承性。計算機網絡實驗課程須在一定的硬件環境下才能順利開展,因此必須先構建硬件環境,這是后續實驗的基礎,也是硬件繼承性的體現。另外,既然是計算機網絡實驗,那么每種網絡操作都需要一種特定的網絡環境,這就需要設置有關的網絡操作系統,這是軟件的繼承性。因為繼承性,只能循序漸進地進行實驗,厘清實驗的目的、要求,列出實驗的步驟,并對可能出現的問題有充分的準備,使實驗有條不紊進行。
3 實驗教學改革
3.1 實驗條件改革
計算機網絡實驗課程與其它計算機實驗課程不同,由于其自身的系統性和繼承性特點,對實驗環境有一定的要求,需要建設專門的網絡實驗室,配備成套的實驗設備。但目前大多數高校由于實驗經費等問題,無法建立具有完善實驗條件的計算機網絡實驗中心,即使部分有能力的高校建成了實驗中心,但是由于管理等問題也無法給每個學生提供充足的時間進行網絡實踐,滿足不了實際工作對大學生動手能力方面越來越高的要求。鑒于此,筆者認為對實驗條件的改革,應從實驗室建設和管理上入手。
(1)專業實驗室建設。計算機網絡實驗教學的有效開展必須建立在專業實驗室的基礎之上,因此,實驗室建設是開展計算機網絡實驗教學的關鍵。網絡實驗室不同于普通的機房,不是簡單配一批電腦,必須結合專業特點,建立專業的實驗室。專業網絡實驗室既可以進行簡單的網絡原理驗證實驗,還可以完成網絡的構建及應用實驗。在專業實驗室中,能清楚地向學生展示網絡布局的各個環節和模塊的構建。專業實驗室需配備相應的軟件和硬件模塊,如網絡協議分析儀、電纜認證測量儀、CISCO交換機、路由器、高檔次的服務器等,配備壓線鉗、雙絞線、水晶頭、單模光纖、FLUKE網絡測試儀、工具刀、光纖熔接機等工具,同時還要提供網絡操作系統和網絡安全管理軟件及路由器仿真軟件[3]。只有具備這些基礎條件,才能展開各類相關實驗。
(2)開放實驗室。若要提高學生的實踐能力,必須給學生實踐鍛煉的機會。因此,應開放實驗室,允許學生在課余自主選擇實驗內容,有機會挑戰大網絡編程管理實驗,為培養創新型人才提供保障[4]。學生可以采取預約的方式向實驗室提出申請,獲得批準后在老師的指導下自主進行實驗,鼓勵學生自由思考,中心提供相應的條件為學生服務。還可以擬定不同的具有挑戰性的實驗課題,學生申請到課題后,可以課后到網絡實驗室從事一些研究工作。
3.2 實驗教學內容與管理改革
實驗教學內容和教學方法改革是重點突破口。根據計算機專業的課程特點,應及時對實驗教學內容進行更新,具有實用、綜合和可操作特點,將新穎、實用的網絡技術融合進實驗教學中,潛移默化地培養學生的綜合實踐能力。
(1) 實驗內容設置[5]。計算機網絡實驗分為驗證型實驗、綜合型實驗和設計型實驗3個層次。在進行實驗內容編排時,要3個層次依次遞增安排。首先,要求進行驗證型實驗學習,這是進行計算機網絡實驗的基礎,驗證型實驗可以讓學生掌握該門課程的理論知識,熟悉計算機網絡的基本技能。在驗證型實驗環節可以設置雙絞線制作、對等網絡的構建、網絡命令使用、光纖熔接以及測試、網絡管理中的基本設置以及使用協議分析軟件對網絡中的數據包進行追蹤和分析等內容。學生可通過實驗來驗證計算機網絡基礎理論,從而鞏固基本知識和基本理論的學習;其次,設置綜合性實驗,加強對理論知識的綜合運用,培養學生的設計能力。在這一環節,教師不必指定實驗題目和具體內容,只給出實驗方向和要求,比如建立校園局域網的綜合實驗,要求學生能夠根據實際情況設計網絡的拓撲結構、自行設計VLAN劃分、自行規劃IP,利用實驗室現有的路由器、交換機、防火墻等設備組建起來。利用現有設備由學生規劃網絡的方式中,學生自主發揮的余地很大,這一方面鍛煉了學生對理論知識的綜合利用能力,另一方面又鍛煉了學生的設計創新能力。而對于設計型實驗,不要求所有的學生參加。對于有能力和感興趣的學生,可以要求他們根據前沿的網絡技術,自主設計實驗課題,以培養綜合素質、開拓創新精神與科研能力。
(2) 提高教師實踐能力。實驗指導教師是計算機網絡實驗教學改革中的關鍵因素,教師實踐能力的強弱直接影響了實驗內容的設置,因此,學校應當有組織有計劃地培養和考核指導教師的實驗能力。首先,為了保證實驗內容能融入最新的網絡技術因素,可以與網絡公司建立培訓合作關系,定期指派教師去相關網絡公司進行掛職鍛煉,一方面鼓勵教師為公司解決各種問題,為提高公司效益做貢獻,另一方面,教師可以把實踐中學到的前沿知識引入到實驗教學中,保證教學內容的時效性;其次,教師應嚴格要求自己,在每次實驗前都做好準備工作,對實驗中可能遇到的問題進行充分預估,提前檢查實驗設備。實驗過程中,對學生進行正確引導,針對出現的問題能夠迅速、正確處理,保證實驗教學效果。
3.3 實驗組織形式和管理改革
(1)實驗組織形式改革。目前的計算機網絡實驗大多是驗證性實驗,基本上都是由教師提出原理,講解實驗步驟和注意事項,學生按照步驟進行操作,這種做法限制了學生的思維,無法培養學生獨立思考和解決問題的能力??梢栽趯嶒灲虒W中對學生分組,實行小組協作、討論的模式。首先,教師在每次實驗前布置實驗預習工作,實驗課上可以讓某一小組學生給大家講解實驗原理和實驗步驟,其他小組學生進行補充,這樣可以鼓勵學生充分做好實驗前的準備工作,有助于更好地了解實驗、完成實驗;其次,在整個實驗過程中,引導每個研究小組的同學都參與到實踐中,根據實驗目的與要求,讓每個小組進行不同的分工,充分借助網絡、圖書館等學習資源完成實驗過程;最后,可以建立網絡實驗教學論壇,方便師生之間的互動與交流[6]。鼓勵教師開發CAI課件,以圖文并茂的方式演示實驗全過程,教師可以設計一些研究性的綜合實驗,供學生在課后選題。實驗考核以小組為單位進行,一方面鍛煉學生的自主學習能力,另一方面鍛煉學生的合作能力和團隊意識。
(2) 實驗管理改革。實驗管理改革主要體現在實驗制度管理的網絡信息化??梢栽趯嶒灩芾碇行木W站上提供題目選擇、實驗預約、成績查詢、信息管理和評教系統等;給學生提供信息管理、預約管理、留言管理、成績管理、信息和個人課表等。教師登錄系統后,查看學生留言并回復留言;對學生進行實驗出勤考核,對一些學生作出刪除、增加等操作;對學生的實驗進程進行統計,對實驗成績進行記載;同意或拒絕學生的預約申請,鎖定本次實驗課程的預約;對自選實驗、課外實驗,教師還可以上傳自學資料,包括視頻資料,學生利用校園網絡,可以在校內任何可以上網的地方自學。
3.4 教學評估標準改革
計算機實驗教學評估是整個實驗教學過程中不可或缺的環節,這里包含兩部分內容,一部分是對學生的實驗評估,另一部分是對教師實驗教學水平的評估[7]。
對于學生的評估不能單純以是否完成實驗來打分,還要參考學生在實驗過程中的工作量是否飽滿、遇到問題是否能正確判斷和處理、與小組其他成員配合是否協調等內容給予打分,這樣綜合性的考核有利于提高學生的積極性,同時也督促每一個同學都參與到實驗中來。對于教師的評估也是非常必要的,可以組織資深實驗師組成實驗考核小組對教師的實驗教學情況進行隨堂抽查,調查學生對實驗內容和方式的滿意程度,找出教師在實驗教學中存在的問題,協助教師制定解決方案,不斷提高其實驗教學水平。
4 結語
計算機專業課程的顯著特點就是知識更新快,強調對學生實際應用能力的培養。當代社會是一個信息高度發達的社會,對互聯網人才的需求量很大。為滿足社會需求,對計算機網絡實驗教學進行改革非常必要。以往的計算機網絡實驗教學模式單一,實驗以驗證性為主,內容陳舊,不能充分調動學生學習和參與的積極性。為滿足不斷更新的計算機網絡技術對專業人才的需求,計算機網絡實驗應從實驗環境、實驗內容、實驗方法等多種途徑進行相應的改革,對不同能力的學生進行不同層次的培養,不斷提高學生的學習興趣和綜合應用能力。
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計算機網絡實驗范文4
【關鍵詞】 計算機網絡 實驗教程教學 實踐
由于課程的不斷改革,對計算機網絡實驗的教學要求有所提升,如何豐富網絡實驗課程的教學內容,培養學生對計算機網絡實驗課程的學習興趣,成為了目前計算機教育領域的主要問題[1]。隨著時代的不斷發展,計算機網絡技術的理論知識越來越繁瑣,為了加深對其內容的理解,網絡實驗課程起著至關重要的作用,因此,對計算機網絡實驗教程進行探究具有重大意義。
一、網絡實驗課程的特點
計算機網絡課程是一門很強的學科,具有一定的應用性、綜合性以及實踐性。課程的主要內容是課程的實驗、課程的設計以及相關的實踐等,有助于培養學生的計算機網絡技術能力。課程設計主要是將理論知識得以有效應用,提高學生的綜合技術能力[2]。
在網絡實驗課程當中,老師起到指導的作用,需要學生獨立完成實驗內容,從而培養學生的自主學習能力,激發學生的學習興趣,提高學生的創新能力。通過網絡實驗課程設計,在培養學生的團隊合作能力同時,還可以提高學生的語言表達能力[3]。
1、關于實驗設計的相關要求。通過實驗設計,學生能夠對書本上的基本知識以及相關技能有進一步的理解與加深,實驗的全過程需要學生獨立完成,要求所設計的框架簡單易懂,通過上機對程序進行調試,最終得到預期效果。具體預期效果體現在設計的思路要求明確,同時界面要求完整,如果有圖例,需要在圖例的下方進行詳細說明。
2、關于實驗報告的相關要求。首先要對實驗設計的核心內容有所明確,針對每一個過程都要有詳細的程序清單,對于實驗設計當中遇到難以解決的問題以及對應的解決方案都要在實驗報告當中有所體現,在實驗完成以后,需要做出一個整體總結,并寫出心得體會。
3、關于課程的合理安排。針對計算機網絡技術專業的所有學科架構來說,它們之間存在一定的銜接性和配合性,由淺到深,逐漸加深對計算機網絡技術的學習。所以,在安排課程設計時,需要考慮該課程設計應該具有一定的實用性、完整性以及獨立性,通過課程設計的鍛煉,提升學生的技術能力水平。在進行網絡實驗設計過程中,需要學生先使用網絡,培養學生對其學習的興趣,加深對網絡的認識,通過相關訓練,提高學生的實際操作能力。
二、創建理論應用于實踐、學校與企業相互合作的新型教學模式
隨著社會的不斷進步,對人才的要求也越來越高,為了更好地適應社會的發展,學生對網絡知識的理解不能只停留在書本上,需要將其應用到時間當中,創建理論應用于實踐、學校與企業相互合作的新型教學模式。網絡技術已經逐漸融入到人們的生活當中,社會對網絡人才的需求量越來越大,同時對人才的要求也越來越高,所以,大多數學校都加大了對網絡課堂教學的力度,引入了新的教學模式。為了提高網絡實驗課程的教學質量,體現更好的實踐效果,需要教師具有較高的教學能力水平,完善實驗設施,讓學生有一個良好的實驗環境,加大對學生的實踐訓練力度,聘請知名企業的優秀員工到實驗設計課堂中對學生進行指導,定期為學生講述實踐經驗,從而體現理論應用于實踐、學校與企業相互合作的新型教學模式的價值。
通過與計算機網絡技術公司進行合作,可以有效地提高學生的綜合實踐能力。讓學生在企業中將學到的理論知識學以致用,加深對知識的理解,不僅培養了學生的專業素質,還培養了學生的專業能力。目前,大多數學校將提升學生的綜合能力作為主要教學目標,因此,加大對網絡實驗設計的實踐教學力度勢在必行。通過與企業單位形成長期的合作模式,可以增加學生的社會實踐經歷,從而提高學生自身的綜合能力,成為一個專業性人才。若想做到與企業單位的良好合作,學校必須創建一個網絡實訓基地,保證所需設備齊全。另外,教師需要在企業單位提高自身的技術能力,從而更好地在網絡實踐過程中對學生進行指導。
三、總結
通過對計算機網絡實驗教學進行多次改革,不僅豐富了實驗設計的內容,還培養了學生對網絡實驗設計的學習興趣,從而實現了提高網絡實驗教學課程的質量以及提升教學水平的目的,通過計算機網絡實驗課程的學習,讓學生總結學習該門課程的心得體會,提升自身的綜合能力水平,成為專業性人才,從而促進計算機網絡領域的發展。
參 考 文 獻
[1]劉艷芳等.面向創新能力培養的計算機網絡實驗教學[J].實驗技術與管理,2014,31(4):28-31.
計算機網絡實驗范文5
關鍵詞:計算機網絡;教學任務;實踐;動手能力
中圖分類號:TP3-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 20-0000-02
對于一門實踐性很強的課程來說,計算機網絡教學中不光需要學生掌握一定的理論知識,而且應該重點加強學生的實踐能力,提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。在當前隨著我國教育制度的改進,計算機網絡課程已經成為高校計算機專業必修課程,對學生的實際操作能力有了更高的要求,但由于受到環境、時間等方面的限制,當前高校計算機網絡實驗教學開展的不是很好,實驗教學并沒有真正發揮其作用和效果。
1 高校計算機網絡實驗教學目標、任務以及教學內容
計算機網絡課程從其本質上來說是一門實驗性的學科,該學科中的所有理論都是來源于實驗,并且新的理論也都需要經過實驗的驗證。所以計算機網絡實驗教學的教學目標就是要培養學生的設計、管理等實踐能力,對計算機網絡的各種理論知識要深入掌握,并且能在具體實踐中合理應用。同時計算機網絡實驗教學的目標還在于要培養學生的思維能力,提高學生的觀察能力。計算機網絡實驗教學目標的實現是依靠具體的教學過程完成的,需要完成相關的任務:首先,要掌握一些計算機網絡理論知識,學會使用相關的儀器。其次,要學會一些計算機網絡實驗方法,并且能進行規范的實驗操作。再次,要對實驗的目的、步驟、結果等做一些詳細的描述。最后,要激發學生的學習興趣,培養學生動手能力。
計算機網路實驗教學不僅是要學生掌握網絡協議,而且要對網絡的服務功能有一定的了解,所以計算機網絡實驗教學的內容是比較多的,主要的實驗有驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗、操作性試驗以及創新性實驗。驗證性實驗的目的是為了讓學生加深對一些理論知識的理解;設計性實驗的主要目的是讓學生掌握SOCKET的編程方法;綜合性實驗的目的是提高應用網絡知識的能力;操作性實驗目的提高學生動手組網的能力;創新性試驗的目的是為了學生能在實踐中更好利用各種新技術和新方法。
2 高校計算機網絡實驗教學中存在的一些問題
2.1 實驗設備和實驗教材落后
在當前社會環境中,計算機技術和網絡技術的發展非常迅速,知識更新也比較快,計算機網絡技術也在不斷發展,一些常用的計算機網絡設備的性能也在不斷改進,加上高校學生接觸的信息量較大,學生自身的實踐能力和計算機網絡知識也在不斷提高,所以對教學的內容等有了新的要求。但是當前高校計算機網絡實驗教學的過程中學校并沒有充分認識到這些改變,往往實驗的內容陳舊,設備的性能較差,沒有很好地與高校教學需求結合在一起,導致學生在進行實驗的時候沒有興趣或者是同一實驗中學生的表現差距過大。
2.2 教學方法存在問題
雖然對于很多高校來說,計算機網絡實驗室等一系列硬件建設比較充足,整個教學環境有了一定的改善,教學質量也有相應的提高,但是由于教學方法存在問題導致教學沒有達到預期的效果。一般教學都是通過教師演示—學生操作—實驗總結三個階段完成的,在這種教學中一些線路接入、拔插操作等教師演示步驟都不能及時被學生掌握,導致實驗步驟不完整。另外,在這種教學方式下,學生往往是對教師活動的重復,學生的個人思維沒有調動起來,在實驗過程中的思考和分析不夠,嚴重影響到實驗教學效果。
2.3 實驗教學基礎薄弱
計算機網絡實驗教學基礎薄弱主要表現在兩個方面:第一,實驗課時有限,很難保證所有實驗內容的進行。一些計算機網絡實驗需要花費大量的時間,但是對于一門課程來說,實驗教學的時間是有限的,所以往往進行的實驗比較簡單,一些大型的設計實驗很難進行,降低了學生的動手能力。第二,教師水平不高。計算機網絡本身就是專業性比較高的學科,教學要進行教學就必須具備較高的專業水平,但是目前我國高校的專業教師基本上都是從學校畢業直接進入教學的,沒有參與大型網絡設計的經驗,在教學中不能很好的將理論教學與實踐經驗結合在一起。
3 如何改進高校計算機網絡實驗教學
3.1 更新實驗內容和教材
在目前計算機技術高速發展的過程中,很多理論和技術的更新都比較快,學生對網絡知識的了解也比較多。在這種情況下,要保證高校計算機實驗教學的效果就必須做好實驗內容和教材的更新工作。首先,學校的教材要定期更新,因為很多計算機技術在一兩年之內就會發生很大的變化,高校應該進行教材更新,及時增加一些新的實驗課題。其次,教師在教學的過程中應該及時根據實際情況對實驗教學內容作補充。最后,因為很多學生對一些簡單的實驗內容已經掌握了,所以教師在教學的時候應該盡量簡化這些實驗,甚至可以只對實驗進行簡答的介紹,不需要進行演示,學生也不需要進行相關的實驗。
3.2 加強教學中教師與學生相互配合
在以往的計算機網絡實驗教學中主要的實驗類型是驗證性實驗,教師對實驗管理松散,實驗的目標不明確,隨意性較大,影響了實驗教學的效果。在今后高校計算機網絡實驗教學過程中要充分發揮學生和教師的作用,注重教師和學生的配合,對于學生要規范他們的實驗行為,培養動手能力,要求他們進行實驗報告的撰寫,提高他們的分析和總結能力。對于教師應該明確教師在實驗教學中的地位,發揮他們的指導作用,在學生實驗中加強巡視,與學生一起解決實驗過程中存在的問題。
3.3 加強學校實驗室建設
設備完善的實驗室是提高計算機網絡實驗教學質量的一個重要保障,所以學校要重視實驗室的建設。因為實驗室建設需要的費用比較多,很多高校資金有困難,所以可以采取折中的方式,就是不用全班每人配備完善的網絡教學設備,教學活動可以分組進行,只要保證至少每組四臺微機和網絡設備就可以,學生可以輪流進行。另外,在實驗室建設中要不斷更新各種設備,在當前必須保證實驗室中有無線網絡設備。
3.4 更新教學考核機制
在以往的教學中對學生實驗情況的考核主要通過學生的出勤率、實驗的完成情況以及實驗報告的書寫,但是這種考核并不全面,學生的觀察能力、解決問題的能力并沒有體現出來。所以在當前要對計算機網絡實驗教學進行考核應該更重視學生在實驗過程中的表現,更關注學生思考能力、分析問題的能力以及學生動手能力,對學生實現全面評價。
3.5 加強對實驗課教師的培訓
學校的教師要在教學的過程中不斷對自己的專業知識進行更新和鞏固,教師可以自己參加進修,通過探索學習一些新的計算機網絡技術,也可以由學校組織教師進行培訓,讓教師深入網絡設備公司,去參加相關的培訓,增加自己的實踐經驗,提高教學中將實踐和理論有效的結合的能力。
4 結論
高校計算網絡課程的實踐性非常強,高校在開展的過程中要不斷使其與社會科學技術的發展保持一致,完善學校實驗室建設,為教學活動的搭建有效的教學平臺,并且要積極總結經驗教訓,探索出一套高效的教學方法,提高學生對實驗教學的興趣,在教學中培養學生的思維能力和動手能力,讓學生了解更多的計算機網絡知識,真正發揮出計算機網絡實驗教學的作用和效果。
參考文獻:
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計算機網絡實驗范文6
計算機網絡是網絡工程專業的專業核心課程,是一門兼具理論性和實踐性的課程。隨著該課程在計算機學科中的地位越來越重要,大部分高等院校的網絡工程專業將其總課時定在48~64學時,而其中的實驗課時定在12~16課時。計算機網絡的實驗課程與其他實驗課程不同,對實驗環境要求較高,對原理的理解非常重要。如何為學生們上好計算機網絡的實驗課程,成為許多高等院校教師們研究的重點課題。文章從兩個方面探討在網絡工程專業中計算機網絡實驗課程的教學改革。
(1)計算機網絡實驗課程不是一門獨立的課程。網絡工程專業中的計算機網絡原理課程是網絡安全、網絡工程、網絡編程等專業核心課程的前導課程,在網絡工程專業的課程體系中屬于專業基礎核心課程。同理,計算機網絡實驗課程也是上述專業核心課程的實驗前導課程。因此,計算機網絡實驗課程在課程內容的設置上,應摒棄大而全的指導思想,重點在于引導學習者理解計算機網絡原理中體系結構思想,了解網絡工程專業的課程體系結構。
(2)計算機網絡的實驗課程應協調與相應原理課程的銜接,在內容和模式上輔助學習者加深對網絡原理的認知和理解。當前,計算機網絡原理課程在教學模式與內容上主要采用“自頂向下”和“自底向上”兩種方式,如果計算機網絡實驗課程同樣在內容與模式上與原理課程相對應,實驗課程的設置緊跟原理課程需求,不僅可以消除對計算機網絡原理的抽象感,還可以使原理課程教學達到最好的效果。
1計算機網絡實驗課程在專業課程體系中的地位
計算機網絡實驗課程是培養技能型、應用型人才的基礎,也是網絡工程專業所有專業核心課程實驗的基礎。通過對大多數應用型本科院校關于計算機網絡實驗教學改革方面的文章進行分析,可得出以下結論:應用型高等院校在如何搞好計算機網絡實驗教學的過程中,大多采用建立寬口徑、分層次、突出前沿的實驗教學體系思路,將實驗類型設置成基礎驗證型實驗、配置操作型實驗、編程設計型實驗、綜合提高型實驗四大類,詳見表1。在計算機網絡實驗課時非常有限的情況下,做到面面俱到是一件艱難的任務,即使采用網絡仿真模擬器的形式來增加學生課后練習的時間,也很難保證達到所要求的實驗效果。因此首先應明確,無論是原理課程,還是實驗課程,高等院校網絡工程專業的計算機網絡課程都屬于該專業的核心基礎課程,一般開在第二學年的第四學期,或者第三學年的第五學期。它為后續學期的專業核心課程(如網絡工程技術、網絡安全技術、網絡編程技術、網絡操作系統等)打下堅實基礎。仔細分析表1不難發現,第一大類基礎驗證型實驗中,部分實驗內容可以放在網絡操作系統實驗課程中;第二大類配置操作型實驗中,部分實驗內容可以放在網絡工程技術實驗課程中;第三大類編程設計型實驗,部分實驗內容可以放在網絡編程技術課程中。許多應用型本科院校在第四學年專門開設了一門綜合實訓課程,表1中的第四大類實驗更是可以放在網絡工程專業的綜合實訓課程中進行。計算機網絡原理課程的教學目的是使學習者了解計算機網絡的基本概念、網絡體系結構模型以及網絡協議工作原理等。因此,計算機網絡實驗課程的設置,首先應明確該門課程在整個網絡工程課程體系中的位置與作用;其次,應結合該門課程原理課程的教學模式與內容,以達到通過實驗輔助理論教學,提高學習者動手能力的目的。
2“自底向上”的教學模式與實驗課程的結合
目前,計算機網絡原理課程普遍采用兩種教學模式:“自底向上”和“自頂向下”,即基于OSI參考模型和TCP/IP參考模型的混合層次結構,由底層(物理層)向高層(應用層),或者由高層(應用層)向底層(物理層)展開講解。兩種教學模式各有特點。“自底向上”教學模式一般采用Tanenbaum編著的教材《ComputerNetworks(4thEdition)》是計算機網絡的經典教材之一,屬于典型的“自底向上”教學組織形式。該模式的特點在于強調通信原理,注重物理層與數據鏈路層的具體實現技術,注重計算機網絡發展歷史,內容包含較為全面。因此,在此基礎上的計算機網絡實驗課程的內容設置,從底層的基礎實驗作為起點較為符合原理課程的需求。“自底向下”的教學模式對學習者的基礎理論要求較高,強調通信原理基礎理論的重要性。網絡工程專業學生尚未學習過,或者剛剛開始學習通信原理課程,在對底層基礎技術細節理解中感覺難度較大,實驗驗證的難度也較大。因此,第一次實驗內容建議以增強學生的自信心和興趣為主,例如網線制作與網絡連接實驗,鼓勵學生大膽嘗試用自己動手制作的網線進行電腦間的連接。實驗雖然簡單,但卻非常容易激發學生的興趣,同時也引導學生了解計算機網絡誕生的目的。第二次實驗開始于原理課程講解數據鏈路層的知識,重點在于理解數據幀的概念以及了解網絡中間設備的知識。建議實驗內容以計算機網絡的中間設備以及數據幀的概念為主,例如采用多臺電腦通過網線接入集線器或交換機,進行交換機配置。使學生了解到數據幀既可以在總線結構的網絡上進行總線廣播,使總線上所有的終端都可以接收到數據幀;也可以通過網絡中間設備進行轉發,使互連的多臺電腦可以接收到數據幀。當原理課程進入到網絡層知識的講解時,協議分析的重要性凸顯出來。第三次實驗內容建議以使用協議分析器進行數據包捕獲、流量監控、IP報頭分析為主,直觀地將復雜與抽象的網絡協議展現在學生面前,強調網絡協議在計算機網絡體系結構中的重要性,加深對計算機網絡理論知識的理解。當“自底向上”的原理課程講解到網絡傳輸層時,原理課程重點在于介紹TCP協議與UDP協議的各自特點,因此,第四次實驗設置建議使用協議分析器捕獲HTTP協議,分析其中的TCP三次握手的連接過程的,以及四次握手的關閉過程,幫助學生理解TCP協議與UDP協議二者之間的相同與不同之處。計算機網絡的最后一層是應用層,建議第五次實驗內容重點分析應用層的協議,例如通過Socket的基本知識與某種高級語言結合,去實現某個經常使用的應用軟件或命令,比如實現Ping命令。鼓勵學生通過實驗了解如何用程序實現Ping命令的運行過程,尤其是實現Ping請求與應答報文,進一步加深理解網絡通信的具體實現過程。通過上述每一層的實驗內容設置,可以較好地幫助學生從底層開始,逐步向上深入理解計算機網絡的體系結構與協議的重要性,理解計算機網絡的基本知識與工作原理,使實驗課程和原理課程的教學模式達到良好契合。
3“自頂向下”的教學模式與實驗課的結合
“自頂向下”的教學模式從計算機網絡的體系結構上來看,內容組織形式正好相反,從網絡的體系結構概述開始,依次到網絡的應用層、運輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層,較為經典的教材是Kurose&Ross編著的《ComputerNetworking:ATop-DownApproach(5thEdition)》,屬于典型的“自頂向下”教學組織形式?!白皂斚蛳隆苯虒W模式的特點是注重應用,以Internet為對象,強調理論聯系實際應用,內容重點突出。實驗內容的設置以結合Internet應用為主,教學方式以激發學生熱情,提高學生學習熱情為目的。本著實驗的目的是為了理論知識學習服務的指導思想,筆者所在學校的網絡工程專業,在采用“自頂向下”的教學模式前提下,第一次實驗內容的設置通常是利用某種高級語言,結合Socket函數,設計大多數學生在Internet應用中曾經用過的應用軟件。例如用于文件處理的FTP客戶端應用程序設計,實驗題目看似較難,但對于已經是本科三年級的學生來說,在學習計算機網絡課程之前通常已經學過高級語言程序設計、面向對象程序設計、操作系統、數據庫原理等課程,只需在實驗課上稍微補充一些Socket函數的知識,并且不需要復雜的網絡底層知識,在簡單的硬件設備(例如PC)上,就可以實現該實驗。在實驗教師的指導下,學生們自己動手設計并實現了一個網絡應用程序,并且該網絡應用與現實生活中的網絡應用結合,極大地激發了學生對計算機網絡后續課程學習的熱情與興趣。通過第一次實驗,學生對網絡應用層的理論知識也有了初步理解,例如學生們在設計FTP客戶端程序時,注意到FTP服務器使用熟知端口來提供服務,而客戶端使用臨時端口來發送請求,在程序設計過程中,需仔細設計不同的端口號。同時,對應用層的其他協議也能很好地掌握,學習能力較好的學生甚至利用課余時間練習設計其他協議的客戶端,如HTTP、POP3等。隨著原理課程的逐步深入,同第二節中“自底向上”的教學模式一樣,每一層設計一個實驗內容,緊隨原理課程的進度與要求。實驗內容的設置遵循3個原則:①實驗不求多而全,但要力求使每個實驗有代表性和啟發性,能夠啟發學生解決一類問題或能觸類旁通,促進學生思考;②每個實驗都緊緊圍繞原理課程的知識進行設計,爭取做到邊講解邊做實驗驗證;③實驗項目的設計雖然有一定的難度,但能增加學生學習的自信心與興趣。
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