对上网课的建议范文

时间:2023-11-07 17:28:06

对上网课的建议

对上网课的建议篇1

关键词:网络工程;协议分析;协议测试;课程改革

网络工程是教育部于2001年开始增设的本科专业,其目标是培养系统掌握数据通信与计算机网络所必须的基本知识,掌握计算机网络应用和管理的基本技能,具有规划与设计计算机网络系统的初步能力、较强的计算机网络维护与管理能力和外语能力的高级专门人才。自2001年经教育部批准同意11所高校开办本科网络工程专业以来,据不完全统计,截止2008年大约有近140所高校开办了这一专业。由于该专业是一个新开专业,其培养目标、课程设置、实践环节等都处于探索阶段,各学校开设的课程也存在着很大差异。由于网络工程是计算机科学与技术专业和通信工程专业融合的适应国家对网络人才需要的专业,所以其课程多源自于这两个专业,且略侧重于前一专业。国内学者已经开始研究网络工程专业的培养方案和课程体系[1-2]。网络工程专业作为独立的特色专业,必须要有适应网络人才培养的特色课程,然而目前还几乎没有文献探讨此类问题。

如何建立完善的网络工程专业的课程体系, 开设符合培养目标的特色课程是一项值得研究和探讨的问题。本文就我校开设的特色课程“协议分析与测试”,分析其设置的合理性和重要性,给出教学内容和组织模式,并结合我校具体的教学与实践的情况,分析该门课程的实际教学效果,给出具体的教学方案。

1课程的地位和重要性分析

网络协议是计算机网络的核心和灵魂,要掌握计算机网络技术并深刻理解其本质,必须了解协议的设计、分析、实现和测试方法。然而在现有的计算机学科的课程体系中,一般只有计算机网络、Internet原理等网络课程,没有关于协议分析和测试的课程。在多数的网络工程专业的课程体系中,也没有设置和协议分析相关的课程。我们调查了全国近140所开设了网络工程专业的高校的课程设置情况,只有11个学校设置了和协议分析、协议设计、协议工程相关的课程,开课比例不足10%。因此,该门课程的重要性并没有引起有关院校足够的重视。我们认为,目前广泛开设的计算机网络、Internet原理等课程一般只介绍网络各层常见协议的格式、交互过程和功能,并没有从较高的角度抽象概括网络协议的基本原理。因此,学生在学习完这些课程之后,往往只是掌握了计算机网络各层主要协议的功能,并不能从根本上理解协议的设计原则,甚至对协议有一种神秘感,不能独立从事协议的开发工作。这门课程的学习对于学生真正掌握网络协议的实质,进而培养创新能力具有重要的作用。

2课程的教学组织模式

2.1教学内容体系

此课程包括协议分析和协议测试两个部分(图1所示)。协议分析部分主要介绍网络协议的形式描述语言LOTOS、Estelle,形式化分析和验证技术,包括FSM,EFSM在协议分析中的应用。这部分内容主要培养学生了解协议的交互过程,深刻理解协议的本质,为设计和实现协议打下理论基础,协议测试部分的教学内容主要偏重应用,包括测试例的生成,协议测试工具的原理和使用,协议测试语言TTCN-3。这部分内容偏重于工程应用,主要目的是培养学生掌握协议测试基本方法,熟悉协议测试语言,基本掌握协议测试工具的使用。

2.2实践内容

对应于教学内容,实验内容也包括协议分析和协议测试两个部分(图1所示)。协议分析部分包括协议的形式化验证、协议内容和交互机制的解码分析;协议测试包括协议测试工具的使用,基于TTCN-3的协议测试程序设计。实验工具或仪器可以采用形式化协议分析验证工具、协议分析测试工具和测试程序开发工具。

形式化协议分析验证工具可采用SMV工具或SPIN工具。有限状态系统分析工具SMV比较简单,易于掌握,支持系统性质的验证。SPIN是专业的模型检测工具,被广泛用于协议的分析。但该工具使用起来比较复杂,需要较长时间才能掌握,不适合作为实验工具。

协议分析测试工具有两种形式,一种是带有自己的硬件设备,如福禄克网络公司的OptiView系列网络协议分析产品。这种硬件协议测试仪的优点是全面提供了各种网络接口,实时性强,分析处理速度快。但价格昂贵,是专业的测试分析工具,不适合作为普及型的教学实验仪器。另一种是纯软件的协议分析软件,如常见的协议分析软件有Sniffer Pro和Ethereal,它们的优点是可以直接从网卡上捕获数据,并进行解码分析,而不依赖特定的硬件设备。因此可以用协议分析软件作为实验工具。Ethereal不但在功能上和Sniffer Pro相似,可以满足教学的需要,而且是免费的开源软件,不存在知识产权问题。因此可以作为理想的协议分析实验工具。协议分析软件的一大功能是可以对协议解码分析,层次化的树状图显示分析结果。这使得学生可以更加生动直观地理解协议间的嵌套层次关系,加深对协议的理解。

测试程序开发工具可以使用TTCN-3的开发环境和工具。这类工具有TTworkbench等。使用这些工具可以开发基于TTCN-3的协议测试程序。

2.3教材选用

选用合适的教材是圆满完成教学工作的前提。目前国内外关于协议分析和测试的教材或专著并不多,主要有《Design and Validation of Computer Protocols》[3]、《网络协议的形式化分析与设计》[4]。另外,《计算机网络协议工程》[5]、《Principals of Protocol Engineering and Conformance Testing》[6]和《通信软件测试技术基础》[7]可以作为该门课程的参考教材。文献[3]是一部关于协议工程的经典教材。主要内容有协议规范和建模,协议的测试、综合与验证,以及协议的仿真和验证工具。这本教材的内容偏重于理论,不完全适合应用型本科的教学。文献[4]介绍了协议的形式化建模、分析、验证方法,和协议测试技术,是国内学者出版的一部比较适合本科教学的教材。文献[5]是国内第一本系统介绍协议工程的著作,论述了协议工程的定义、研究内容和研究方法,并介绍协议构造、协议模型、协议描述、协议验证、协议综合,协议实现和协议测试的理论和方法。文献[6-7]的特色在于介绍了协议的形式化描述语言Estelle, SDL, LOTOS, 和协议测试语言TTCN,偏重于工业应用。我们建议根据各自学校的培养目标因材施教,自己组织教学内容,编写教学讲义。

2.4协议分析与测试课程和其他课程的关系

本课程可以看作是协议工程课程的精简与核心。爱荷华州立大学的Thomas F. Piatkowski 教授在ICC’83会议上首次提出了“Protocol Engineering”的概念,随后在SIGCOMM’86上又再次介绍了协议工程的发展现状。协议工程用形式化的方法来描述在协议设计和维护中的各个活动,建立一套严格的协议设计方法,使协议开发的整个过程一体化、系统化和形式化,从而保证协议的完整性、正确性、安全性和可移植性。协议工程的主要内容有协议描述、协议分析、协议设计、协议实现和协议测试。考虑到学时限制和本科生的知识结构,我们从中提取出两个重要的和适合本科生知识体系的内容,即协议分析和协议测试,组成本课程的教学内容。

国内高等院校的网络工程本科专业一般在大二或大三已经广泛开设了计算机网络、TCP/IP原理与技术、Internet原理与技术等基础课或专业基础课。将这些课程作为本课程的先修课程,在学习了网络各层常见的主要协议后,学习协议的分析和测试方法,从总体上把握协议的原理和本质。学习了该门课程后,还可以开设网络故障诊断、网络协议设计与开发等选修课程,以丰富学生的知识体系结构。

3案例分析

安徽工业大学是安徽省首批获准开设网络工程专业的学校之一,在安徽省率先开展了网络工程专业学生的培养。我们积极探索了网络工程专业人才培养模式、知识体系结构和课程体系,并承担了安徽省高等学校省级教学研究重点项目“网络工程专业的人才培养模式及其课程体系设置研究”。

在我校制定的课程体系中,协议分析与测试课程被设置为32学时的选修课。其中实验为10个学时。此课程设置在第7学期,此时学生已经掌握了网络的基本原理,学习了各层协议,但并不了解协议的内在机理,只是了解了几个常见的协议。这门课程再从总体上介绍协议的形式化描述、分析方法,以及测试方法。可以通过教授这门课程,使学生在进入工作或继续深造之前提升对协议的认识。

课程的教学内容和学时安排如表1所示。由于总的讲课学时只有22个学时,所以我们只能把教学重点放在协议的有限状态机模型、协议测试例的设计、测试工具使用。考虑到本专业的培养目标是培养应用型人才,对协议的形式化分析只介绍最简单和直观的有限状态机模型。协议测试部分介绍测试例的生成方法、测试描述语言TTCN-3、以及协议测试分析工具的使用。

课程实验为10个学时,安排两次实验。实验一为基于SMV的协议验证,实验二为基于协议分析软件的协议交互过程分析。

另外,配合实验教改建设,我们开发了局域网协议分析软件[8],该软件具有数据包捕获、协议解码分析、网络性能分析和主动性测试等主要功能及捕获过滤等辅助功能。支持局域网各层常见的协议。该软件基于Windows平台,只要利用原有的网卡即可实现链路层数据的捕获,硬件要求低,部署简单方便,适合作为实验工具。

通过对学生的问卷调查,总体上对该门课程的设置持肯定态度,80%的学生认为这门课程对自己很有帮助,增进了对协议本质的理解。但与此同时,90%的学生认为协议形式化分析的内容很难,不易掌握。这和这部分内容本身的难度以及学时较少,教师不容易讲得透彻有关。因此,这门课程的设置得到了学生的肯定,但在教学内容和课时分配上还需要进一步调整。

4结语

如何让学生更加深层次理解抽象的网络协议的内在机理,进而初步具有协议分析、开发和测试的能力是长期困扰计算机网络教学的一个重要问题。为了解决此问题,必须从整体的高度和系统的角度讲授网络协议的分析方法、测试方法。本文提出开设协议分析与测试这门课程的建议,通过安徽工业大学的教学实践表明,该门课程可以显著提高本科生对网络协议机理的理解,为今后从事网络、通信软件的设计和开发工作打下良好的基础。在教学过程中,我们也发现了一些教学内容、教学方法上的问题,如何在教学内容的难度和学生的理解能力之间寻求平衡,是我们今后教学过程中需要重点研究的问题。

参考文献:

[1] 姜腊林,易建勋,陈倩话,等. 网络工程专业培养方案的研究与实践[J]. 高等教育研究学报,2005,28(3):67-69.

[2] 胡山泉,高守平,于芳. 应用型网络工程本科专业知识体系建设初探[J]. 计算机教育,2009(12):88-89.

[3] Gerard J. Holzmann. Design and Validation of Computer Protocols[M]. Englewood Cliffs:Prentice Hall,1990:1.

[4] 古天龙,蔡国永. 网络协议的形式化分析与设计[M]. 北京:电子工业出版社,2003:1.

[5] 龚正虎. 计算机网络协议工程[M]. 长沙:国防科技大学出版社, 1993:1.

[6] B.Sarikaya. Principals of Protocol Engineering and Conformance Testing[M]. Chichester:Ellis Horwood,1993:1.

[7] 赵会群. 通信软件测试技术基础[M]. 北京:人民邮电出版社,2005:1.

[8] 郑啸,魏仰苏. 局域网协议测试仪的设计与实现[J]. 计算机工程,2005,31(13):228-230.

Exploration and Practice of the Course of Protocol Analysis and Testing

ZHENG Xiao, YUAN Zhi-xiang, QIN Feng, CHENG Ze-kai

(School of Computer Science, Anhui University of Technology, Maanshan 243002, China)

Abstract: Network engineering is a new major set up by the ministry of education of China in 2001,so its curriculum system and teaching mode are in the process of exploration, and it is worth discussing how to set up the course reasonably. This paper suggests setting up the course of protocol analysis and testing in the major of networking engineering. The teaching content, experiment content, textbook and relationship with other courses are presented. A case study presents a teaching plan of this course and analyses the students’ comment. The teaching result shows that students improve their understanding about network protocol, and the problem of the recognition rest on the surface of knowledge is solved.

对上网课的建议篇2

关键词:VoIP;高职计算机;网络专业

中图分类号:G719.21 文献标识码:A

文章编号:1005-913X(2015)08-0258-02

一、“IP化”与VOIP

目前,整个网络正在向“IP化”转换过程中。“IP化”,就是把不同类型的、需要通过链路传输的信息流,统一转换归纳为TCP/IP数据流,通过一套TCP/IP网络传输即可,而不必要为不同的业务建设不同的传输介质和管理平台。例如,在TCP/IP网络出现之初,仅能供文件传输使用,还没有oIP的概念,那时候其实就是FoIP(File over IP)。后来可以直接以数据流的形式传输数据的技术了,比如:数据库远程客户端写入、网络打印,而不是提交一个文件,这时候就是Data over IP。再后来,出现了通过IP网络传输语音、视频的技术,就出现了VoIP。

“IP化”是“三网合一”的基础,所谓“三网合一”是指计算机网络、电信网络、有线电视网络的一体化,即传统电信网、计算机网和有线电视网将趋于相互渗透和相互融合,或者说就是将图像、话音和数据三种业务建立在一个网络平台上的技术。随着三网合一的推进,中国语音IP化成为了行业的热点,三大通信业务运营商全部成为VoIP业务运营商。

VoIP 又称 IP电话或IP网络电话,是Voice over IP的缩写,这种技术通过对语音信号进行编码数字化、压缩处理成压缩帧,然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输,从而达到了在IP网络上进行语音通信的目的。IP电话极大地改进了网络带宽的利用率,大大降低了通信的费用,这项技术的广泛应用也促进了宽带多媒体应用的发展。VoIP可以在IP网络上便宜地传送语音、传真、视频和数据等业务,如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。

二、VoIP课程的设置

由上文可以看出,VoIP是计算机网络行业从业人员今后所必需掌握的一门技术。对于高职学生来说,在“三网合一”的大前提下,学生在从事一些基站和设备的维护工作过程中,也将需要掌握一定的VoIP知识和技能,因此,将VoIP技术引入高职计算机网络专业课程体系中是十分必要的。

(一)课程定位

《VoIP技术》课程是计算机网络专业的核心必修课。通过本课程的学习,使学生熟练掌握NGN的基础知识;掌握软交换技术的基本原理;掌握VoIP基本原理;掌握VoIP核心技术;掌握VoIP中采用的协议;了解VoIP网关技术;掌握VoIP技术应用。让学生能够对VoIP技术有一个较为全面的了解,达到VoIP通信工程师的知识、能力、态度和素质的要求,具有从事VoIP网络的操作、维护、网络工程设计、营销与服务等工作的综合应用能力和职业综合能力,并为学生可持续发展奠定良好的基础。

本课程要以《计算机网络》《TCP/IP协议族》《路由与交换技术》课程的学习为基础,学生在完成本门课程之后可以通过进一步的学习考取相关的资格证书,如网络设备制造商的相关认证等。

(二)课程目标

通过《VoIP技术》课程的学习,使学生能掌握NGN网络基础、软交换技术、VoIP网络电话、VoIP核心技术、VoIP的协议、VoIP网关技术,通过实践掌握VoIP网络的规划、设计、维护及管理;为学生能胜任VoIP网络维护、VoIP网络调测和配置、VoIP组网设计工作奠定基础;并养成诚实、守信、吃苦耐劳的品德,养成善于动脑,勤于思考,及时发现问题的学习习惯;在无线网络的设计与维护过程中培养效率和安全意识,养成良好的职业道德和积极严谨的求学态度;具有善于和同学、老师沟通和与企业工作人员共事的团队意识,能进行良好的团队合作,并能具有应用能力、再学习的能力、创新能力、职业岗位竞争能力、创业能力等等。

1.知识目标

掌握电路交换和分组交换方式的定义、特点;掌握NGN的概念、技术特征和标准;掌握NGN的分层技术;了解NGN国内外标准研究现状。掌握软交换技术的原理、主要特点和技术指标;掌握软交换的主要设备的硬件结构、功能组成和协议;掌握VoIP基本原理,主要技术指标、特点;掌握VoIP的协议体系;掌握VoIP网络电话的概念、种类和机构;掌握VoIP信令技术;掌握语音码技术;掌握实时传输技术;掌握H.323协议原理、呼叫流程;掌握H.248协议原理、呼叫流程;掌握SIP协议原理、呼叫流程;掌握VoIP网关技术。

2.能力目标

能够描述我国NGN的产业化情况;会使用典型VoIP业务;能够描述软交换技术的原理、主要特点和技术指标;能够描述软交换设备的硬件结构、功能组成;会软交换技术的协议应用;能够描述VoIP基本原理,主要技术指标、特点及协议;会计算多媒体数据在IP网络中传送时所占带宽;能描述H.323协议、H.248协议、SIP协议的概述、消息和模型;清楚H.323协议、H.248协议、SIP协议呼叫流程及应用;能调测IAD-I508C、IBX1000设备;能处理IAD-I508C、IBX1000设备组网的故障;会配置视频电话V500;能描述VoIP的校园网和企业网以及EPON网中应用情况;培养学生的学习能力;培养学生的沟通能力;培养学生的团结协作能力;培养学生的分析和解决问题的能力;培养学生的创新思维能力;培养学生的自我发展能力。

3.素质目标

培养学生良好的职业道德;树立全程全网观念;树立客户至上、用心服务意识;培养学生分工合作意识;培养学生钻研业务、勇于实践的优良作风;培养学生热爱并创造性地做好本职工作的敬业精神。

4.课程内容

《VoIP技术》在课程的设置上,应以计算机网络相关行业和岗位需求为导向,以计算机网络行业职业能力培养为目标。课程的建设充分体现了“以学生为主体”、“以教师为引导”、“以基于工作过程导向的情境式教学模式为载体”的指导思想,以“强化高职学生的操作技能”、“培养学生技术应用能力”、“提高学生的综合职业素养”为目标。根据企业对移动通信专业技能型人才的需求,课程定位于移动通信行业中VoIP基站建设与维护、VoIP网络规划与优化、VoIP产品营销与服务等工作岗位。通过这门课程的学习,使学生能够对VoIP技术有一个较为全面的了解,达到VoIP通信工程师的知识、能力、态度和素质的要求,培养学生以后从事VoIP基站建设与维护、VoIP网络规划与优化、VoIP产品营销与服务等工作的综合应用能力和职业综合能力,并为学生可持续发展奠定良好的基础。

5.课程设计

《VoIP技术》是一门实践性很强的课程,强调学生实际动手操作能力的培养,按照情境学习理论的观点,只有在实际情境中学生才可能获得真正的职业能力,并获得理论认知水平的发展,因此,本课程要打破纯粹讲述理论知识的教学方式,实施模块化结构、驱动式教学以改变学与教的行为。以岗位的工作为载体设计的活动来进行,以工作为中心整合理论与实践,实现理论与实践的相结合的教学。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力。

《VoIP技术》课程可以划分为以下7个学习情境:首先认识“NGN网络基础”、“软交换技术基础”、“VoIP网络电话”“VoIP技术基础”、“VoIP网关技术”课程教学模块;然后,理实结合、现场教学具体分析“VoIP协议原理及应用”、“VoIP的实训项目”,掌握VoIP技术。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作完成的需要来进行,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。模块设计以工作为线索来进行。教学过程中,采取理实结合的教学方法,给学生提供丰富的实践机会。

6.课程评价

(1)改革传统的学生评价手段和方法,应突出过程与模块评价,采用过程性评价与结果评价相结合,理论与实践结合评价模式。

(2)关注评价的多元性,结合课堂提问、学生作业、平时操作、课程操作测验、项目考核等多种形式作为评价学生学习情况的手段。

(3)实施开放题库的开放式巩固练习方式,在完全练习过理论题库和技能鉴定题库后,考试不成为问题,目标明确,不用再去揣摩教师的考试重点,学习的主动性有很大提高。

(4)应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。

7.教材的选用

可选用近三年出版的优秀高职高专教材或依据本课程标准编写教材,教材应充分体现引领、实践导向课程的设计思想。

选用或编写的教材建议符合以下几点要求:

(1)教材应将专业职业活动分解成若干典型的工作项目,按完成工作项目的需要和岗位操作规程,结合VolP通信工程师考证组织教材内容。要通过现场教学、理实结合教学并运用所学知识进行评价,引入必须的理论知识,增加实践操作内容,强调理论在实践过程中的应用。

(2)教材应图文并茂,提高学生的学习兴趣,加深学生对VoIP系统的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。

(3)教材内容应体现先进性、实用性,要将本学科的新思想、新知识、新技术及时地纳入教材,使教材更贴近学生的发展和实际需要。

(4)教材中项目设计的内容要具体,并具有可操作性。

对于自编教材,应遵循以下原则:

(1)采取校企共建教材的模式,由企业工程师和学校专业教师共同参与编写,并且将企业的培训教程和培训手册引入到学校课堂上来。

(2)本教材在编写的过程中,以实际工作为出发点,以实际工作过程为脉络,以项目驱动来展开教材的编写。并将行业标准、规范及行业认证内容引入其中。

三、《VoIP技术》课程实施的建议与可能出现的问题

(一)课程实施建议

1.在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用理实结合的工作驱动式教学,以工作引领提高学生学习兴趣,提高学生的学习效果。

2.本课程教学的关键是是现场教学,应选用典型VoIP设备为载体,在教学过程中,教师示范和学生分组讨论、训练互动,学生提问与教师解答、指导有机结合,让学生在“教”与“学”过程中,学会VoIP组网的设计。同时根据课程的特点,合理运用现代教育技术,特别是对一些不可再现的典型工作,可以通过虚拟现实技术等仿真教学环境来优化教学过程。

3.在教学过程中应加大实践操作的频次,要紧密结合VoIP通信工程师的考证,加强考证的实操项目的训练,在实践操作过程中,提高学生的岗位适应能力。

4.教学过程中要重视本专业领域新知识、新技术的发展趋势,贴近企业、贴近需求。为学生的职业生涯发展打好基础,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

5.教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养,提高职业道德。

(二)可能出现的问题

由于《VoIP技术》课程所需设备成本较高,因此,可能出现校内课程教学过程中设备资源不足的情况,学生在课上无法充分进行实践操作,会影响到学生对相关知识技能的掌握情况。对于这种问题,可以从以下几个方面进行解决。

1.增加课下练习时间,为学生在课余时间提供实践练习的机会,并由教师进行一定程度的指导。

2.充分利用模拟器资源,部分网络设备模拟器可以对VoIP技术的一些基本操作进行模拟,因此,可以要求学生在课下使用模拟器进行联系。

3.与企业合作,建立实习基地,让学生在实习的过程中实际的接触到岗位工作,从而使学生进一步提高对课程的认知和掌握情况。

参考文献:

[1] 周 莉.企业网中的VoIP实现[J].中国现代教育装备,2011(12).

对上网课的建议篇3

1实践环节

围绕着“项目设计”的课程实践是根据网络需求完成一个网络的搭建。其过程经历根据网络需求构造网络拓扑、网络设备选型、网络设备及网络服务的配置调试验证等过程。课程实践需要的知识点要求在课程的理论教学中逐步渗透。基于实际情况所限,课程实践可通过仿真实验进行。如在进行校园网或企业网组网项目中,要求学生从网络需求分析开始,到网络拓扑设计、设备选型等进行网络方案确定,采用网络模拟设计器来绘制网络拓扑图,在模拟平台上用相应的命令对IP地址进行规划,对子网划分及VLAN进行设置,进行路由选择协议的设置,以及在虚拟机上进行网络服务的配置,网络测试、验收、管理和维护等全过程,这一系统化实践过程包含了一个网络系统的“构想-设计-实施-运行”的生命周期,体现了CDIO提倡的理论。仿真实践环节不仅有效降低网络实验室材料的损耗,更重要的是能直观虚拟任意需求的网络场景。

2考核环节

众所周知,EIP-CDIO评价方法侧重于学生能力本位以及职业素质的培养,这两者的培养贯穿在课程体系结构的设置和教学实践的全过程。因此,我们采用理论教学成绩和实践成绩相结合的评价方式。1)理论教学成绩学生能力本位的培养基础在于扎实理论知识的掌握,因此,理论教学成绩由期末闭卷考试的成绩组成。2)实践成绩实践成绩由贯穿在课程体系结构的项目成果来确定。通过项目组答辩,根据实际运用和业界标准为主评价学生完成的项目,并给予相应的成绩。这部分的成绩主要考查学生的CDIO各项能力,如个人沟通和协调能力、项目的组织设计能力、团队合作能力等。理论教学成绩和实践成绩各占50%,采用双及格线方式,即如果有任何一个成绩不及格,课程成绩都定为不及格。这就要求学生务必要学以致用,懂得在应用中解决实际问题。

3结语

计算机网络一门理论性较强的课程,将理论知识转化为工程技能在实际中应用是课程规划的重中之重。毋庸置疑,学生将是课程规划的最大受益者。同时,课程规划要落是到实处需要任课教师的不断努力。任课教师如何巧妙的将“项目设计”整体依次融入到课程理论教学中将是从事课程教学教师所面临的一次挑战,同时也是一次机遇。结合EIP-CDIO进行课程规划实现了“项目设计”为核心的课程教学,陪养了学生的工程应用能力。

对上网课的建议篇4

关键词:计算机网络原理;精品课程立体化建设;MOOC;翻转课程教学模式;微课设计

1.概述

MOOC(massive open online courses)即“大规模开放在线课程”或“慕课”。2011年美国斯坦福大学Sebastian Thrtm教授开设的免费课程“人工智能导论”(introduction to artificial intelligence)吸引了190个国家16万学生网上注册学习,从而使得大学课程及课程资料通过网络免费开放,真正带来了大规模的在线课程学习。可汗学院(Kahn Academy)推出的在线视频课程涉及数学、历史、金融、物理、化学、生物、天文学、计算机科学等科目的内容,吸引了全世界数以千万的学习者注册学习。伴随着MOOC的发展,“nippedclassroom”即“翻转课堂”教学模式开始流行。所谓翻转课堂是指教师提供课程视频等教学资源,学生课前观看视频等教学资料完成课程知识学习,教师在课堂上组织学生对视频课程内容进行深入交流讨论并完成作业习题和答疑解惑的教学形态。这种教学模式颠覆了教师课堂讲授、学生课后作业的教学模式,将传统课堂中知识讲授放在课外完成,知识的内化吸收转移至课堂时间完成。

MOOC和翻转课堂是借助于互联网而产生的新兴教育模式,吸引了全球教育工作者和学习者的关注,大规模互动参与、开放共享教学资源的在线课程教育模式,给高校教育带来了冲击和挑战。基于MOOC理念,以山东省精品课程“计算机网络原理”建设和改革为契机,提升课程开发、教学设计和实施能力,促进“计算机网络原理”课程教学模式的改进,激发学生学习兴趣和主动探索性,培养学生创新能力,提高课程教学质量和教学效果。

2.MOOC和翻转课堂带来的教学模式改变

相比传统的教学模式,翻转课堂教学模式有如下3个方面的不同。师生角色的变化:教师不再是传统的课堂知识传授者,而是作为课堂的组织者,引导学生在课堂上进行交流讨论完成知识消化和吸收。学生从传统课堂上被动的听课者变成课堂交流讨论的主体。教师通过学生课堂交流讨论和习题解答的具体情况,进行课程重点难点知识再梳理或安排答疑解惑来组织课堂教学。②课程教学资源建设的不同:传统课程教学的主要资源是教材和课程课件,而翻转课堂教学的基础是课程教学视频、课程网站和相关课程辅助教学材料的建设。教师根据课程教学大纲和专业学生的具体情况录制教学视频用于学生课前学习,并为学生制作与教学视频相关的多媒体教学课件、习题测试和辅助教学资源。课堂时间的安排:翻转课堂教学模式是通过减少教师课堂教授时间,增加学生课堂参与讨论交流的时间,在课堂上通过学生之间、师生之间的交流与协作来完成教学任务。即将传统教学模式中教师课堂教授变为学生课前观看视频学习;教师通过精心设计课堂讨论内容和话题,让课堂时间真正最大化和有效化。

翻转课堂的教学理念来源于建构主义理论(constructivism)。建构主义理论强调教学应以学生为中心,教学建立在学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的主动建构,学生在一定的情境中借助教师或同伴的帮助,利用必要的学习资料,主动学习获得知识。翻转课堂理念混合了教师重点讲解和建构主义学习,使教师成为学生身边的“指导者”而不是讲台上的“圣人”;学生可以灵活选择观看课程视频的时间和地点,激发其课前主动学习和课堂讨论积极性;增加课堂上学生和教师之间的互动和个性化交流时间,让学生得到个性化教育。这种翻转课堂的教学模式体现了“以学生为学习主体”的思想。结合传统教学中易于课程知识体系化和具体化的优势以及翻转教学易于增强学生创新性、主动性和个性化培养的优势,在“计算机网络原理”教学中融入MOOC理念和翻转课堂教学模式,确立“教师重点知识引导和学生自主学习”相结合的课程教学模式。

3“计算机网络原理”精品课程立体化建设

“计算机网络原理”是计算机类专业的核心必修课,是一门理论与实践并重、跨学科、知识面广的专业课程。课程教学中确立教师教学的主导地位和学生学习的主体地位,教师不再只是传统意义上的知识传授者,而是知识学习的指引者和引路人,给予学生更多自主学习和探索的空间,引导学生课前观看课程视频、课上进行小组讨论和协作探究、课后思考拓展。

“计算机网络原理”精品课程立体化建设包含:课程知识体系和教学课件优化调整、课程网站平台构建、微课教学设计、教学辅助系统开发等。通过“计算机网络原理”精品课程的立体化建设,可以有效保障学生做好课前预习、参与课堂交流讨论、增强课后实践反馈3个教学环节。

3.1课程知识体系优化调整

为适应计算机类学生的培养目标,“计算机网络原理”课程要求学生掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法;掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议;了解典型网络设备的组成和特点,理解典型网络设备的工作原理;能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。以谢希仁的《计算机网络(第六版)》作为教材,基于传统教学与翻转课堂教学相结合的理念,重新梳理课程知识体系。按照计算机网络层次参考模型学习各层的功能、原理、算法和协议,围绕网络各层协议数据封装和各层典型设备组成结构原理这两条主线对课程核心知识点进行组织,确立传统教学与翻转课堂教学知识点比例大致为3:2,课程核心教学知识点划分如表1所示。在教学内容组织方面,强调计算机网络原理是根本,Intemet技术是实例。

3.2课程网站平台建设

课程平台建设是精品课程建设的主要内容。“计算机网络原理”精品课程网站提供了课程主讲教师介绍、课程描述、教学大纲、授课教案、多媒体课件、主讲教师教学录像、实验指导、作业解答、课程参考资料、常见问题解答、研究型教学文档等教学资源,并链接课程检测习题供学生自我测试。主讲教师课程视频(如图1所示)是保障学生课前预习、参与课堂讨论交流的基础。学生通过课程平台可以下载课程课件和参考资料,在线观看教学视频,开展网上讨论,课后通过课程网站平台提交作业或学结报告。

3.3微课教学设计

针对课程的难点和重点设计微课教学案例(包含背景、教学目标、教学内容、教学方法、教学总结等),录制微课,便于学生利用碎片时间通过微课学习巩固课程的重点难点内容。

广域网分组转发机制的微课教学案例设计如表2所示。

3.4课程教学辅助系统

掌握计算机网络分层参考模型的各层功能、协议和算法,是学好计算机网络原理课程的关键。由于网络原理协议众多且抽象难懂,设计一个简单实用、直观形象、交互性好的课程教学辅助系统可以帮助学生直观地学习课程内容。利用Authorwarer的交互图标、计算图标和编程接口,通过程序片段的有效嵌入,可以模拟仿真网络原理和协议的复杂工作过程。基于Authorware开发设计了3个功能模块:①课程学习模块用于满足课程学习任务;②习题检测模块用于检测学生对知识点的掌握;③课堂助手模块提供学生考勤、教学公告、轻松驿站等辅助信息。

课程学习模块设计实现了3种信息交换、数据链路层停止等待协议、网络层带有子网划分的分组转发过程、地址解析协议ARP、传输层三次握手的连接过程、应用层STP生成树协议、DHCP动态主机配置协议等计算机网络的典型网络协议和过程原理。使用子网掩码的分组转发模拟过程如图4所示嘲,当用户手动输入主机H1(IP地址为128.30.33.13)要发送分组的目的IP地址为128.30.36.62后,可以仿真模拟分组数据的转发过程,使学生更加直观地掌握分组转发过程的工作原理。

教学实践证明,学生使用这套课程教学辅助系统更易于学习掌握抽象的网络协议、工作过程和算法原理,更好地培养分析问题能力和研究实践能力。

4.结语

对上网课的建议篇5

1实践教学内容总体教学设计

网络安全协议这门课程涉及的重要知识点包括:网络安全协议的基本概念、TCP/IP协议簇的安全隐患、在不同协议层次上的安全协议的原理和实现、不同层次安全协议之间的比较、无线网络安全协议的原理和实现、安全协议的形式化分析基本方法等。网络安全协议无论从教学设计、验证,还是如何有效地应用来看都非常复杂。即使所采用的密码算法很强大,协议依然有可能受到攻击。网络上的重放攻击、中间人攻击能够绕过对密码算法的攻击,非常难以防范,此外,攻击者还有可能利用安全协议的消息格式进行“类型缺陷(typeflaw)”攻击。由于网络安全协议的复杂性,在实际教学过程中,若只是由老师空洞的进行讲解,大多数学生往往很难跟上讲课的进度,进而失去对此门课程的兴趣。目前常用的网络安全协议包括PPTP/L2TP、IPSec、SSL/TSL、HTTPS、SSH、SNMPv3、S/MIME、、PGP、Kerberos、PKI、无线网安全协议(IEEE802.11i,WTLS)等。让学生通过实践教学活动,理解并掌握安全协议的理论及应用,并在实践中增强自身的动手能力、创新能力是本课程的主要教学目标。本课程的实践教学将教学内容划分为4个阶段,认知阶段、体验阶段、应用阶段及总结提高阶段。通过这4个阶段,使学生由表及里、由浅入深、由学到用、由用到创,全面掌握各主要协议的原理、应用及教学设计;同时,通过对4个阶段的划分,更好地满足不同层次学生的需求,使学生学得更深、更透,用的更顺、更广,其创新思路也更易被激发和实现。

2SSL协议的实践教学实施

2.1认知阶段

本阶段的实践教学内容是通过利用Wireshark抓包分析工具软件,获取SSL/TSL协议通信流量,直观地观看SSL/TSL协议的结构、分析SSL/TSL协议的建立过程。在访问222.249.130.131时,采用Wireshark抓取的部分通信流量,如图1所示。第7~9条消息,完成TCP的连接。客户端首先在某端口向服务器端的443端口发出连接请求,完成三次握手。第10~12条消息,客户端首先发送Client-Hello等消息,请求建立SSL/TSL会话连接;然后,服务器端发送Server-Hello、证书等消息;接着客户端发送ClientKeyExchange、ChangeCipherSpec等消息。第13~15条消息,服务器端发出的响应和ChangeCipherSpec消息,以及客户端发出应答响应消息。至此表明连接已准备好,可以进行应用数据的传输。第16条消息是由客户端发出的与另外一个服务器端的连接请求消息,与所讨论内容无关。这种情形,在抓包分析时,经常会遇到,不必受此干扰。第17~18条消息,客户端和服务器端分别关闭连接。以后再进行SSL/TSL连接时,不必产生新的会话ID,也不必交换证书、预主密钥、密码规格(cipher-spec)等会话参数。每一条消息都可以进一步打开,观看更细节的内容。ClientHello消息的内容是对相应的二进制的内容的一个分析解释,如图2所示。其他消息的格式和内容也都可以清晰地呈现,在此不一一列举。通过对SSL/TSL流量的抓取分析,可以很直观地让学生掌握如下知识点:(1)SSL/TLS协议是建立在TCP连接之上的安全协议。(2)SSL/TSL连接和会话的概念,以及连接和会话的建立过程。(3)握手协议的执行过程,各消息的先后次序,及消息的格式和内容。(4)重要的消息参数及其作用,如sessionID、数字证书、加密组件(Ciphersuite)、加密预主密钥(Premaster)等。需要说明的是,上述内容没有涉及客户端发送的证书消息,只能通过证书完成客户端对服务器的认证,没有服务器对客户端的认证。事实上,SSL/TSL是可以通过数字证书进行双向认证的。

2.2体验阶段

经过认知阶段的理论与实践学习后,需要让学生了解和掌握SSL协议应用在哪里?如何应用?可以有效防范哪些安全威胁?本阶段的实践教学内容通过配置IIS服务器中的SSL/TSL,为Web服务器和浏览器之间建立一个安全的通信通道,使学生学习和掌握SSL在Web的应用中的配置和作用,从而对SSL协议的应用有一个直接的感受和体验。学生完成IIS服务器中的SSL/TLS配置,首先需要完成CA的安装与配置[3],用于数字证书的生成、发放和管理;然后,分别为IISWeb服务器和客户端申请、安装证书;最后在服务器上配置SSL,使客户端与服务器建立SSL/TSL连接,如图3所示。该阶段的实践教学,除加深学生对SSL/TSL的理解,还使他们学会了如何进行CA服务器的图3建立https协议的访问配置、Web服务器和客户端的证书的申请,以及CA服务器对证书的颁发、安装管理等。

2.3应用阶段

通过前2个阶段的实验教学,很好地配合了SSL的理论教学,使学生对SSL/TSL协议有了更深的认识和体验。本阶段的实验教学内容,将通过利用OpenSSL,实现一个简单的SSL服务器端和客户端[4],使学生具备利用SSL/TLS协议进行通信的编程能力。OpenSSL是一个开放源代码的SSL协议实现,具有一个强大的支撑函数库,主要包括三大部分,密码算法库、SSL协议库和OpenSSL应用程序。OpenSSL提供了一系列的封装函数,可以方便实现服务器和客户端的SSL通信。该阶段的工作量较大,通常在教师指导下,由学生分组自行完成。(1)OpenSSL的编译安装。这一步骤涉及下载和安装多个软件,版本也各不相同。包括不同版本的Openssl、Perl、VC++等。一般建议学生采用自己熟悉的系统和开发平台,安装新版的OpenSSL。(2)VC++编译环境的设置。目前的参考资料大都基于VC++6.0,我们采用的是VisualC++2010开发环境。网上有许多现成的源代码,但一般很难编译、调试或执行通过。我们建议学生可以参考已有的源代码,但一定要通过自己的编译、调试、改正,得到满意的运行结果。(3)生成服务器和客户端数字证书。SSL可以通过数字证书实现服务器和客户端之间的双向或单向认证。我们建议学生利用OpenSSL的证书生成命令行工具,自行完成一遍。这一步骤若出现问题,将直接影响以后程序的顺利执行。(4)SSL/TLS编程。首先建议学生采用OpenSSL的BIO连接库,建立一个简单的服务器和客户端,仅能完成简单的TCP握手连接和通讯;然后,再加入SSL握手功能,实现一个真正意义上的简单的SSL服务器和客户端。SSL/TLS客户端和服务器端程序运行结果,分别如图4和图5所示。通过该阶段的实验教学,一方面使学生熟悉如何利用OpenSSL工具编程,实现基于SSL的安全通信;另一方面使学生了解和掌握OpenSSL在安全方面的广泛应用,最终使学生在毕业设计和未来工作中,有足够的能力提出和实现应用安全方面的解决方案。

2.4总结

提高阶段通过前3个阶段的实践教学内容,再结合课堂上的理论教学,学生对SSL/TSL协议的原理、实现和应用都有了较深的认识。由于有许多研究和实践活动受各种条件所限,不可能全部列入教学实践的内容,这个阶段的主要任务是让学生通过他人对SSL/TSL协议的研究和应用,了解SSL/TSL协议在实际应用中还存在哪些问题、如何进一步完善,其目的是训练学生具备通过别人的研究和实践活动进行高效学习的能力,同时也让学生了解一个看似成熟的协议,还存在一系列的问题,这些问题有的是协议本身存在的,有些是在实际应用中产生的。我们通过提出3方面问题,让学生去通过查阅相关资料,自己进行总结。①SSL/TSL协议的存在哪些不足?②将SSL/TSL协议与应用层和网络层的安会协议进行比较,有哪些优劣?③通过一个实际的SSL/TSL协议的应用案例,说明SSL/TSL在实际应用中还存在哪些局限,应如何进行解决?教师可向学生推荐几篇参考文献[5-6]同时鼓励学生自己查询更多有价值的文献。在此阶段,教师和学生不断进行交流和讨论,对学生提出的问题以及业内新出现的热点问题,教师要通过不断的学习和提高给学生一个满意的答案。例如2014曝出的Heartbleed漏洞,涉及OpenSSL的开源软件包,而该软件包被网银、在线支付、电商网站、门户网站、电子邮件等重要网站广泛使用,所以漏洞影响范围广大。学生们对此漏洞非常有兴趣,作为教师要尽快查阅有关资料,了解此漏洞的产生的原因、有何危害、如何补救等。此漏洞虽然是OpenSSL的开源软件包程度存在的问题所导致的,与SSL/TSL协议本身无关,但是该漏洞的出现,提醒我们即使协议本身是安全的,在实现协议的过程中仍可能出现不安全的因素,导致安全漏洞的产生。

3实践教学效果评价

实践教学方案的教学设计是否可行和有效,需要在实际教学过程中进行检验。该实践教学方案是在多年教学基础上不断总结而教学设计的,并已在2013和2014年度的网络安全协议课程的教学中进行了实施。我们根据学生的反馈、表现以及实际教学效果,对方案的内容、难度以及方法也做了相应的调整。在方案实施过程中,教师要多与学生沟通,对所布置的作业认真检查,关注并统计学生是否有兴趣、是否努力,学生的技能是否得以改善,学生完成的情况、学生的满意度等各项指标。从对各项指标的统计来看,大部分学生对该实践教学方案比较认同,也取得了很好的效果,其中有几位学生还在毕业设计中选择了相关的毕测试。上述文档将整个测试过程显性化,实现了对缺陷解决过程的监控,有助于学生明确缺陷状态,评估所报缺陷的准确性,完善现有图式,促成自我反思与实践反馈。测试所涉及的文档和源码都将编号归档,统一存放于配置管理服务器,归档的文档被冻结,不允许修改。这些文件记录了缺陷的整个解决过程,为后期分析问题、完善解决方案、改进工作流程、反思教学设计提供了重要依据。

4结语

上述实习模式还存在许多障碍,如学生实习管理、校内与企业实习的衔接与平滑过渡、校内实训基地的建立以及利用互联网构建基于虚拟团队的实践共同体,这一系列问题,都需要进一步加以研究与实践。

对上网课的建议篇6

【教学目标】

1.知识与技能:了解小型局域网搭建的一般过程和注意事项,把握处理一般网络问题的方法与能力。

2.过程与方法:通过分组合作及启发式的教学方式,提高学生自主探究的能力及实践操作能力。

3.情感态度与价值观:引导学生正确看待小型局域网的价值。

【教学重点】

1.把握组建小型局域网的一般过程。

2.提高发现和解决实际问题的能力。

【教学难点】

2.提高发现和解决实际问题的能力。

【学情分析】

本节是建立在学生已经学过IP、子网掩码和网关设置的基础上,进一步把课本上的内容推向实际应用,同时不局限于教材的内容,激发学生的学习爱好。

【课前准备】

学生思考组建网络的需求,让学生通过网络自学一般常见的小型局域网拓扑结构,为以后组网打下基础。

【教学过程】

一、引入

在我们即将面临的多姿多彩的大学生活中,可能会遇到这样的问题:在宿舍里如何将多台电脑组建成局域网并共享上网?

1.连接硬件设备

问题引导:思考需要进行连接的硬件是哪些?

明确需要进行硬件连接的部分,布置任务:

实践一:分成4人一小组,实现硬件相连

学生实践连接硬件后,教师演示总结方法,并评出连接较好的小组。

2.设置网络协议

教师分析组建小型局域网所需协议的选择与设置:

因为我们组建的是小型局域网,所以C类IP即可满足我们的需求,其中路由器的IP为网关。

问题引导:TCP/IP协议是系统默认安装的协议,如何设置正确的IP地址、子网掩码和网关?

实践二:设置TCP/IP属性

问题引导:已知网关的IP,如何设置TCP/IP属性?

学生实践,设置TCP/IP属性。

3.测试运行

教师阐述:

1)测试的方法: (1)访问互联网;(2)搜索其他计算机;

2)组建局域网需要关注的过程:

(1)正确设置TCP/IP属性 (2)避免IP地址冲突

教师指导学生实践操作。

实践三:教师引导学生进行网内搜索,学生体验小型局域网初步建成

三、反馈评价

通过网络调查系统,把握学生学习情况,及时对学生给予评价。

四、任务拓展

拓展一:如果一台计算机上有一个可以联机的游戏,如何在所有的计算机上共享并共同游戏?

教师引导:

1.利用网上邻居的功能,直接在对方的计算机上运行这个游戏。

2.利用FTP服务,从共享的FTP服务器上下载游戏。

学生思考并操作。

拓展二:该游戏除了需要TCP/IP协议组成小型局域网外,还需要IPX协议的支持,面对未知的新内容和新问题时,我们怎样去寻找解决问题的方法?

教师做简单引导,学生自行探究解决问题。

【课堂小结】

1.组网前的网络规划:(1)需求分析;(2)确定网络拓扑结构。

2.组建网络所需要的硬件: 路由器、交换机、网线、网卡。

3.正确设置TCP/IP属性。

4.测试运行。

【拓展视野】

展示网络拓扑图片:教育网城域网、全国骨干网。

【课堂反思】

对上网课的建议篇7

关键词:实验内容;教学模式;实验平台;计算机网络实验

0引言

计算机网络是一门实践性很强的课程,对于应用型本科院校计算机专业的学生来说,不仅仅要理解计算机网络理论知识,同时也对实践动手能力熟练程度提出了更高的要求.当前计算机网络的教材大多数都是偏向理论基础教学,学生学习的重点是计算机网络的体系结构和网络协议,涉及到的课程实验落实较差,只单纯地进行理论教学,学生很难理解理论知识,这样的教学效果很难保证.所以强化实验教学是加深理解和验证计算机网络理论知识的重要环节.

1计算机网络实验教学存在的若干问题

1.1实验过程内容单一

计算机网络实验主要是讲授理论知识和简单验证,内容容易实现,实验课程课时较少,导致学生不重视实验.违背了计算机网络课程实践性很强的教学宗旨.此外,有些学校设置的实验内容多年未变,实验内容陈旧单调因而没有办法提高学生的学习兴趣,无法将所学理论知识转化为网络的实际操作技能,满足不了社会对计算机网络人才的需求.实验教学受课时的限制,只能开展一部分基础验证型实验,不能涵盖课程包含的重要原理,导致学生实践能力不健全,无法开展综合型、设计型的实验项目,培养学生创新型思维受到限制.

1.2教学模式落后

计算机网络课程主要是计算机技术和通信技术结合.理论性较强、知识面较宽,具有应用广泛、实用性强等特点.作为计算机专业的核心课程,是一门公认的较难授课的课程,特别是随着网络协议不断升级、新技术不断涌现,计算机网络理论教学和实验教学的难度进一步的加大.各高校都在积极探索网络实验教学和理论教学改进方法,尽管取得了一定效果,但从近年的效果来看仍未取得更多的标杆性新成果和新方法.不过是侧重点不同,终究是摆脱不了“理论与实践相结合、教学与科研相结合、工学结合”老套的“旧三结合”教学方法,这种教学模式不适合新时代的需要,没有提高学生的创新能力.

1.3实验平台建设落后

随着计算机网络技术在各行各业的推广应用,计算机网络的相关课程在各个工科高校基本都开设,虽然近几年教育经费投入有所提高,但各种问题在高校的网络实验教学中总是出现,效果不佳.网络实验室建设方向总体投入较多,各高校网络实验室装备相对比较简陋,主要实验还是基于局域网组建、综合布线、连通性测试等方面,不过是计算机网络初级水平,难以到达更深的层次(比如网络的协议、架构、系统、安全测试等)教学与研究.要落实深层次实验,高质量的设备和系统必不可少,然而资金存在缺口.

2计算机网络实验内容的改革

我们构建多层次的实验内容,包括基础验证型,综合型和设计型三种类型的实验项目。让学生掌握该门课程的理论基础知识可以通过基础验证型实验完成,了解计算机网络的基础技能.学生对理论知识的综合运用可以通过综合型实验完成,加强学生的综合运用能力.设计型实验由授课老师按照教学大纲设定综合性强、接近实际应用的实验教学内容,在实验过程中进行分组实验,老师在实验前基于理论指导,在实验中给予相应的辅助,让学生自己真正的设计网络拓扑结构,设置网络地址协议,建立网络框架结构,实现网络安全协议,具体的实验要求通过实验室的软硬件环境构建完成,让学生充分理解网络框架结构加强学生的学习能动性,培养学生理论联系实际能力.

3创新计算机网络实验教学模式

应用型本科院校基本都采用谢希仁编著的教材《计算机网络》,该教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式,即基于OSI参考模型,由底层(物理层)向高层(应用层)逐层讲解.该教学模式的特征在于强调通信原理,注重计算机网络底下三层的具体实现技术,注重让学生了解计算机网络发展过程.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.

第一次实验内容建议以增强学生的兴趣为主,例如网线制作与网络连接实验,鼓励学生尝试自己动手制作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发展过程.

第二次实验基于原理课程讲解数据链路层的知识,重点在于理解数据链路层的MAC帧的概念.建议实验内容以计算机网络的中间设备(比如网桥、中继器)以及MAC帧的概念为主,例如通过双绞线把多台电脑与交换机相连.使学生了解到数据帧进行总线广播,使星型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.当讲解的原理课程进入到网络层知识时,即可显示协议分析的重要性.

第三次实验可以使用协议分析器分析数据包捕获、IP报头分析为主,将复杂与抽象的网络协议直观地展现在学生面前,强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性,让学生加深对计算机网络理论知识的理解.

第四次实验设置建议用协议分析器捕获HTTP协议,分析其中的TCP三次握手的连接过程,以及四次握手的释放过程,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.

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、Tracert等命令.让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流程.通过以上描述的每一层的实验内容设置,可以较好地指导学生从底层开始,让学生逐步了解网络的体系结构与协议特性,体会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效果.

4搭建高效的网络实验平台

高效的实验平台是提高实验质量和学生动手能力的前提.统一的管理控制平台应该包括以下硬件,以太网交换机、路由器、防火墙等设备,按照要求进行多种网络实验,在实验过程中,根据实验要求设置网络架构结构,使学生根据实验大纲配置不同的网络实验.每个学校可以根据本校情况,开展分组实验,每个实验平台由若干名学生组成,每个实验平台都可以使用一组设备,学生在同一时间分别完成相同实验内容.

5结论

计算机网络课程的显著特点就是知识点不停的更新,在一个信息高度发达的社会,经济的发展对互联网人才的需求量很大.为满足国家经济发展的需求,对计算机网络实验教学进行改革必不可少.过去网络实验教学模式以实验验证性为主,难以调动学生学习的积极性.随着国家经济的发展,对计算机网络技术人才要求不断提高,计算机网络实验教学应从多种途径进行相应的改革,对不同能力的学生进行分层次的培养,进一步加强学生的综合应用能力.

[参考文献]

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[2]陆克中,黄海生.地方本科院校计算机网络类课程实验教学探讨[J].忻州师范学院学报,2013(02):94-95.

[3]底晓强,张宇昕,赵建平.基于云计算和虚拟化的计算机网络攻防实验教学平台建设探索[J].实验技术与管理,2015,32(04):148-151.

[4]蒋小洛,李晗,李昌.电子类专业计算机网络课程实践教学体系[J].计算机教育,2010(23):78-81.

[5]刘斌,代素环.普通高校计算机网络课程实验教学的探讨[J].吉林工程技术师范学院学报,2010(02):33-33.

[6]钟平,王会林.高校网络安全实验室建设探索[J].实验室科学,2011,13(01):122-124.胡静,赵雷,王小刚.计算机网络课程实验教学思路探索[J].计算机教育,2015(21):63-66.

对上网课的建议篇8

关键词:行动导向;教学方法

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)02-0138-01

1 前言

《SOHO网络建设》课程是SOHO网络建设专业的专业核心课程, 在网络专业和计算机相关专业的整个课程体系中,是一门应用性较强的专业主干课程,为

了学生毕业后能顺利的完成岗位对接,我尝试根据课程内容与专业特点,采用行动导向实施教学。通过本次课程教学,发现学生学习兴趣浓,知识掌握得牢,并能把SOHO网络建设知识灵活运用到实际工作和生活中。

2 基于行动导向实施教学

2.1 教材的编写

编写的教材应充分体现任务引领,通过构建各种类型的网络,分步引入“下三层”必要的理论知识,增加实践操作内容,强调理论在实践过程中的应用。既要充分体现基于工作过程任务的项目课程设计思想,以工作任务为载体实施教学,工作任务选取要科学、符合该门课程的工作逻辑、能形成系列,让学生在完成项目的过程中逐步提高职业能力,同时又要考虑可操作性。教材内容要能及时反映在现实生活中大量使用的新技术和新产品。内容的组织应以任务组织、项目驱动的原则 。并配套使用教学资源(教学媒体、教师教学指南、学生学习指南、实训指导书和案例库、行业资源库、习题库,理实一体化教室)。

2.2 教法方法的应用

在教法应用上,授课中采用实验教学、仿真操作、现场教学、多媒体教学、课堂讨论、案例教学、课外作业等灵活多样的教学方式和教学手段。教学过程中灵活运用多媒体课件、网络视频等现代教育技术手段。

2.3 课程及其能力构建

通过SOHO网络建设――掌握计算机网络的基本原理,熟练应用当前流行的操作系统进行网络环境的配置与管理,进行SOHO级网络的日常维护,以及SOHO级网络的构思、设计、实施与运维等,能配置SOHO级网络设备,并具备一定的网络安全知识;具有基本的网站管理及网络编程能力。

2.4 学习领域课程描述

包括学习领域名称、学年及学时、学习目标和学习内容。

学习领域《SOHO网络建设》计算机网络专业:第1学年第1学期 参考学时:120课时,非计算机网络专业:任意学年任意学期:90课时。

总体目标:(1)通过本课程的学习,是学生了解个人PC机的软硬件结构、配置、组装、维护,熟悉SOHO级路由器的基本配置和一般工作原理。使学生具备初步网络设计和配置能力。(2)课程通过行业内SOHO网络管理的典型案例实训,增强学生动手解决问题的能力,掌握SOHO型网络管理的核心技术。(3)掌握组建和管理SOHO型网络的技能,具备SOHO级网络配置、网络服务搭建的能力、以及综合运用Windows办公混合网络的能力。简单的网络安全防护、纠错等基础知识。

3 学习情境设计与描述

3.1学习情境设计

根据“以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,以促进学生可持续发展为目标”的教学理念,以基本工作过程为逻辑主线进行课程的项目情景设计。经过分析,本课程分3个项目情境:《WinXP/Win7拨号上网的网络》、项目2-《宽带路由器共享上网的网络》、《海蜘蛛软路由共享上网的网络》。

3.2 学习项目情境描述

包括学习项目名称、学时、学习目的、学习内容、教学方法和建议、工具与媒体、学生在工作过程中用到的知识、教师所需执教能力要求等。

3.2.1 学习项目1 《 WinXP/Win7拨号上网的网络 》学时50/40节

采用六步教学法、讨论、实验、多媒体辅助等教学方法和手段,完成教学内容任务一:认识计算机和网络的发展历史以及未来;任务二:组装一台电脑任务三:安装电脑系统软件及应用软件;任务四:制作与测试双绞线任务五:拨号上网。要求教师不仅熟悉教学内容,具有一定的解决网络故障和计算机故障的能力,并对当今的网络产品及技术能够及时了解和掌握,能传授给学生最新的技术。

3.2.2 学习项目2《宽带路由器共享上网的网络》学时40/30节

通过四个教学任务:规划设计SOHO网络、认识SOHO交换网络、设置宽带路由器上网、设置宽带路由器DHCP、配置路由器的外网访问内网,完成如下学习目标:①知识目标:(1)了解SOHO网络设计规划原理及过程;(2)IP地址编址,分类划分;(3)掌握海蜘蛛软路由的网络系统组建;(4)了解互联网接入方式,实现SOHO接入互联网的功能;(5)基于Windows Server 2008的DHCP、WEB、DNS、文件系统等等基本服务应用;(6)熟悉SOHO型网络日常维护流程及方法;(7)熟悉单机电脑灾难恢复手段;②能力目标:(1)IP地址的规划与配置、测试能力;(2)熟识外网、内网的概念,NAT基本介绍;(3)子网掩码,默认网关、DNS等的作用与配置;(4)熟悉宽带路由器的详细配置;(5)组建具有SOHO型交换网络的能力。

教学建议:课前收集相关知识,将知识进行归纳,将上一项目所学知识与本课程的情境相结合,课堂上多动手,与同学讨论,确定计划,解决在操作过程中出现的问题。注意结合实际应用。

3.2.3 学习项目3《海蜘蛛软路由共享上网的网络》学时 30/20节

通过四个教学任务海蜘蛛的安装和配置过程任务、海蜘蛛的网络安全设计、海蜘蛛的远程接入、PC系统备份与恢复,完成如下能力目标:(1)能够规划并制作网络拓扑图,并能够全程参与SOHO网络建设;(2)海蜘蛛软路由器的安装;(3)能够使用海蜘蛛软路由器配置接入互联网;(4)宽带路由器上开启DHCP服务;(5)海蜘蛛的远程访问;(6)PC系统备份与恢复;数据库软件日常维护、数据备份操作、数据恢复操作。

教学建议:建议在教学过程中注重学生的动手能力的提高,采取少讲多练,理实一体的教学方式。另外在教学中建议加入一些网吧软硬件选型的内容,为学生的自主创业打下一定的理论基础。

4 课程评价内容及方式

建议采用多样化的考试(考核)方式,加强过程和现场考核,可以因才施考,对于在学习和应用上有创新的学生应给予特别鼓励。依据是本课程标准及侧重点,将重点考核过程行为,即行动是否发生、行动效率如何、行为质量如何。这与实际环境中的企业管理模式接近。因此,课程评价体系由两部分组成:过程考核成绩,占总成绩70%(平时考核40%、实验30%);终结考核成绩,占总成绩30%(集中)再加上获得行业证书。

5 实验实训设备配置

学校建有DCN网络实训室、网络综合布线实训室,并有实验器材,如:线缆制作工具和材料,交换机、路由器等网络设备等。良好的实践条件为教学质量提供了大力支持和保障。经过这些实践环节,同学们能受到很好的实战锻炼,为课程讲授起到了很好的支撑和促进作用。

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