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网络技术论文:浅谈高校“计算机网络”课程教学问题分析及教学内容规划
浅谈高校“计算机网络”课程教学问题分析及教学内容规划
| 文章出自:本站整理 | 编辑:管理论文 | 点击: | 2015-01-07 19:25:41 |
  论文关键词:计算机网络 课程教学 教学规划 教学体系 知识结构
  论文摘要:作为专业性及技术性很强的一门课程,如何开设能同步当前市场及网络环境的课程内容,给当前“计算机网络”课程的教学提出了新的要求。在阐述了当前“计算机网络”教学存在若干问题的基础上,提出了一种基于市场导向的“计算机网络”课程内容规划,并对课程实施提出了相关看法。  
   
  “计算机网络”课程是高等学校计算机与信息技术相关专业的专业主干课程,该课程讲解以较成熟的网络技术为主,系统介绍了有关“计算机网络”的概念、基本原理及其应用技术。通过该课程的学习使学生系统了解“计算机网络”的基本概念,掌握局域网技术和因特网技术、实用网络技术与网络安全等内容,学会跟踪目前成熟的网络实用新技术,了解网络发展前沿,为日后继续学习打下一定的基础。 
  伴随着当前教学以实用性、市场导向为目的的改革趋势,对当前的“计算机网络”课程教学提出了更高要求,为此“计算机网络”课程的教学内容创新构建及规划极其重要。 
  一、当前教学现状问题分析 
  1.教学体系不完整 
  就目前说来,“计算机网络”课程的教学体系不很完整,受到课程的限制,很多学校的“计算机网络”课程仅仅作为一门72学时的理论课程开设,部分学校开设了实验课程,可是也非常短暂。部分学校仅仅以突出理论引导为中心,而部分学校淡化了理论教学,“计算机网络”课程的教学基本上就是简单的路由和交换技术,课程开设中对于无线网络技术、网络安全模块、网络维护和管理模块、网络编程模块基本上很少问津,这样的教学体系很难满足当前“计算机网络”教学的要求。 
  2.教材体系构建存在问题 
  就目前说来,“计算机网络”课程的教学用书层出不穷,然而作为一整套的教学体系教材,一方面,当前“计算机网络”课程的教学课时具体规划难以满足,是开设1个学期,按照72学时走,还是按照128学时走?实验教学的比例占多少?实验和理论是同步开设还是分开?是否要开设2学期,是否按照通信原理-》“计算机网络”-》“计算机网络”技术-》“计算机网络”安全和管理这个步骤开设?这样做需要多少课时?这些都是问题。 
  3.实验课程的教学平台存在落后性 
  由于“计算机网络”的时代性很强,开设的实验课程要体现和新技术的同步,对“计算机网络”实验室的要求很高,比如路由器和交换机,可能要使用相对较新颖的设备型号,这样才能同步教学,过老的设备可能不支持新的技术,另外学生也难以达到学以致用的目的。升级软件系统可以做到一定的扩充,但是部分硬件系统用软件还是难以替代的。所以这对“计算机网络”实验室的更新提出了要求。 
  4.相关网络平台及其软件的选择问题 
  由于存在学生的就业选择及其就业导向问题,需要面对如下问题进行选择:构建的“计算机网络”课程教学环境是基于微软的.NET平台作为网络编程开发还是基于SUN的JAVA进行?基于UNIX构建服务器还是Windows Server服务器来构建平台?数据库服务器的构建怎么做等等? 
  5.相关新技术的引入滞后和过时技术未能及时淘汰之间存在问题 
  “计算机网络”实际教学上存在的问题是,新技术往往不能很快引入实际教学环境,而已经过时的技术依然占用大量的篇幅,这样对“计算机网络”课程教学的导向性造成了障碍,目前本着以就业和市场需求为导向的教学要求,实际上没有做到同步。 
  该课程设计的教学内容基本上以TCP/IP网络模型进行组织,涉及的内容广泛,部分知识点跟随Internet上出现的新技术展开,如无线局域网等相关技术。另外,随着硬件技术的飞速发展,很多网络技术目前已不再使用,例如早期的共享式以太网、无盘工作站等在当前网络环境下讲述,基本上已经没有意义。组网模块中的平台问题也需要跟随市场潮流进行更换。例如服务器操作系统不再以Windows 2000 Server或者Netware为中心,客户机平台如果再以Windows 98为核心进行阐述,明显则跟不上时代潮流的要求。部分软件在后续版本上也出现了较大变化,增加了更多先进的网络和管理功能,例如数据库服务器等。 
  二、“计算机网络”课程的教学内容规划 
  为此,笔者认为重新规划“计算机网络”课程的教学内容,使该课程的教学体现先进性和市场的同步性,体现结构的完整性就尤为重要。“计算机网络”课程的教学内容规划中,基于TCP/IP模型为主线,以OSI模型为理论向导,重新规划的教学内容从如下几个模块展开。 
  1.概论模块 
  阐述网络和计算机网络的基本概念,计算机网络的发展,计算机网络的拓扑结构,计算机网络的基本模型,相关体系结构如OSI参考模型和TCP/IP模型,协议的基本概念,网络的分类方式,网络的现状和展望,计算机网络相关领域的权威组织机构和论坛等。 
  本模块附带的实验模块包括对相关网络组织站点的查询,掌握查询相关资料的方式,如查询RFC文档,ITU-T相关技术标准,实际网络的考察等。 
  2.物理层和数据链路层模块 
  以TCP/IP模型的主机至互联网层和OSI模型的物理层,数据链路层为核心实现展开,描述物理层的基本功能和数据链路层的基本功能,阐述IEEE802.3关于数据链路层划分为MAC层和LLC的基本要求。阐述数据通信的基本模型和一般方式。常见的数字数据数据编码方式,常见的频带传输技术及其编码方式,差错控制和流量控制技术,多路复用技术如FDM、WDM、TDM等。 
  本模块附带的实验模块包括数据帧的分析,差错控制和流量控制的一般算法及其语言代码实现。 
  3.局域网和以太网技术模块 
  在阐述完物理层和数据链路层的基础上,探讨局域网的基本概念、局域网的特点、拓扑结构等。阐述局域网的基本组网技术,以太网的基本概念,以太网的发展历史,常见的数据交换技术如电路交换、报文交换和分组交换等。以太网的常见技术标准,IEEE802模型及其相关标准。 
  实验模块包括相关物理层设备概述,如网卡等,相关数据链路层设备功能描述,如交换机——交换机的基本配置,交换机的使用、分类,交换机的配置途径及其方法。交换机构建以太网的基本过程,虚拟局域网的基本划分,Trunk技术的使用等。 
  常见的传输媒介及其分类:有线传输媒介,双绞线,同轴电缆,光纤等。双绞线的基本分类:UTP,STP等,双绞线的制作方法:如交叉线,直通线,反转线等。同轴电缆的基本结构,同轴电缆的分类,同轴电缆的制作方法及其测试等。 
  光纤的通信原理,光纤的分类,多模和单模光纤,光纤的基本认识,打磨和焊接等。无线传输媒介如红外线,无线电波,激光等相关知识点的介绍。 
  4.网络层模块 
  阐述网络层的基本概念,网络层的基本数据单位,分组的基本概念,路由的基本概念,路由协议和被路由协议。常见的路由协议及其算法步骤,如OSPF,RIP等。网络层的拥塞控制算法,如漏桶技术和令牌桶技术等。网络层的核心协议如IP,ARP,icmp,RARP,IGMP等。IP地址的规划方式,IPV4的地址构成方式,位数,IPV4地址的分类。IPV4地址的分配,子网划分和超网聚合,相关的VLSM和CIDR技术。IP数据包的结构及其特点分析。IPV6地址的构成及其特点等。IPv4地址和IPv6地址的配置方式等。
  实验模块包括路由器的基本配置,如端口的IP配置,速率配置等,基本路由协议的配置,如静态路由的配置,浮动静态路由的配置,RIP路由协议的配置,OSPF路由协议的配置,IGRP、BGP、EIGRP等相关路由协议的配置等。 
  5.广域网模块 
  阐述广域网的基本概念,广域网的基本构成,ATM异步传输模式及其特点,ATM的信元,PPP网络,FR帧中继网络,X.25分组交换网络,基本的数据格式等。广域网的构造,广域网的基本配置,广域网交换机的基本配置,广域网相关协议的配置,PPP协议的使用,ATM网络的基本配置,X.25的基本配置,FR的基本配置等。    本模块涉及的实验部分应该以相关的模拟器软件进行演示,例如基于boson或者cisco的tracer或者华为的相关模拟器进行,实际模拟器的选择以当前采用的实验硬件系统为准进行。另外考虑到和当前市场流行技术和硬件产品同步的特征,采用的模拟器要体现先进性、真实性。另外实际的试验系统能升级的考虑升级或者扩充。 
  6.网络服务的配置模块 
  作为网络服务的终结点,服务的配置十分关键,作为应用层服务的最高体现,构建相关的网络服务对于“计算机网络”课程教学是至关重要的,网络服务的配置主要涉及相关服务器平台的构建。 
  实验模块包括服务器操作系统平台的基本构件、安装、基本的系统配置,如unix,windows server 2008等,系统平台的服务使用,如web服务器,FTP服务器,E-MAIL服务器,数据库服务器,远程登录和打印服务器,还有诸如域和活动目录服务,文件服务等相关服务的构建,群集服务的构建,相关的磁盘管理和文件管理服务,视频点播VOD,流媒体服务器的构建等。由于涉及到的平台不一,比如WEB服务器可能在不同版本下的服务特征不同,例如构建iis6.0和IIS7.0搭建asp.net站点环境的配置,比如在linux平台下,构建apache服务器平台,或者搭建相关的php,jsp等服务环境,这样要根据实际情况对应讲授。 
  考虑到实际教学环境的要求,本模块的构建应该在虚拟机平台进行,这样可以方便构建,减少实际教学环境的投资和管理成本。目前采用vmware或者virtual pc均可方便进行。 
  7.无线网络技术模块 
  随着网络新技术的增加,无线网络技术增加到“计算机网络”课程中是大势所趋。介绍无线网络的基本概念,常见的无线通信技术。无线局域网的基本概念,无线局域网的相关协议标准,如IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEEE802.11g,IEEE802.11n等。无线局域网的相关设备,如无线AP,无线路由器,天线等。实验模块,包括无线网络的组网技术,常见的组网方案等。 
  8.网络编程技术 
  编程是网络教学的非常重要的一个模块,随着市场技术的发展变化,网络编程的范围在不断产生变化,给学生一个清晰的编程方向和编程方式极其关键。本模块应该介绍网络编程的基本概念,网络软件的基本模型,C/S和B/S的基本架构。基于客户端/服务器方式面向应用的网络编程,基于浏览器/服务器的面向应用的网络编程。编程语言的选择,相关技术的选择,如c,c++,java,c#,vb,delphi,python等,应该以当前市场趋势详细阐述技术的选择。一般说来当前c++,c#,java较为流行,另外关于面向手机等微终端平台的开发,一般选择J2ME;面向游戏的开发,选择adobe的flex等;面向浏览器的站点类应用开发格式就更多了,基本的HTML,xml,xhtml,div+css、javascript,vbscript必不可少,相关的数据库语言SQL,数据库概念及其数据库软件SQL SERVER、oracle、mysql等也在介绍的范围内。网页类开发的asp,asp.net,jsp,php,cgi等也要适当介绍。 
  笔者认为,实际上本章节并不是杂乱无章,以市场流行平台和语言出发,以客户端方式,浏览器方式,手机等微平台方式,游戏等处理出发组织教学内容,知识结构容易理顺。 
  网络编程的模块非常庞大,应该作为计算机及信息技术相关专业的一门课程来介绍,相对说来,目前缺少一门概论式的网络编程教材来介绍相关内容,学生很难明白到底该选择什么样的编程平台,什么是网络编程,选择什么平台,该章节就是要起这样一个抛砖引玉的功能。 
  9.网络安全模块 
  本模块应该以网络安全基本概念出发,涉及的内容包括网络安全的基本架构,相关安全框架,密码学和数据加密技术,访问控制技术和防火墙,黑客,病毒及其处理技术,攻击及其防范技术,vpn,数字证书,签名,SSL,SSH等。涉及的硬件系统及其配置主要包括防火墙的基本配置,NAT地址转换,ACL的配置,VPN及其配置等。实际上网络安全已经成为网络课程的一个非常重要的方向,在后续课程中可能涉及,作为知识点的扩充和延伸,应该附带该模块。 
  10.网络维护和管理模块 
  网络维护和管理是网络技术中非常关键的一个部分,涉及网络维护和管理的内容主要包括网络管理和维护的基本概念,网络管理的基本框架和基本模型,管理的基本内容,SNMP网络管理协议,网络故障及其派出技术,常见硬件和软件故障,设备故障,相关的网络管理软件,路由器,交换机的网络管理功能的配置等。 
  三、小结 
  综上所述,当前“计算机网络”课程的理论及其实验教学应该从如下几个方面进行改进:规划教学内容,对“计算机网络”课程的理论和实验教学内容进行系统规划;规划课时和课程设置安排,便于课程的详细展开;完善该课程的实验室整改,做到实验教学和理论教学同步,做到新颖性、实用性、真实性、可操作性。 
   
  参考文献: 
  [1]王相林.分层次的计算机网络课程体系建设[J].计算机教育,2011,(6). 
  [2]刘东梅.计算机网络教学分析[J].科技创新导报,2011,(7). 
  [3]庞周.浅谈计算机网络教学[J].内江科技,2010,(12). 
  [4]肖建良,敖磊.计算机网络教学改革与实践[J].中国电力教育,2010,(35). 
  [5]吴聪生.高职院校计算机网络教学方法的研究和探索[J].科技信息,2010,(10). 
  [6]马慧,陶少华.《计算机网络》课程教学模式的探索与实践[J].电脑知识与技术,2010,(5).
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