计算机网络原理范文

时间:2023-03-11 13:56:55

计算机网络原理

计算机网络原理范文第1篇

关键词 计算机网络 分层 开放系统互联 ISO/OSI

中图分类号:TP393.09 文献标识码:A

0前言

计算机网络是一个涉及计算机技术、通信技术等多个领域的复杂系统。现代计算机网络已经渗透到工业、商业、政府、军事等领域以及人们生活中的各个方面,如此庞大而又复杂的系统需要有效而且可靠地运行,网络中的各个部分就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理规则。计算机网络就是按照高度结构化方法采用功能分层原理来实现的。

1网络体系结构和协议

1.1网络的分层体系结及特点

计算机网络体系结构采用分层配对结构,用于定义和描述一组用于计算机及其通信设施之间互联的标准和规范的集合。遵循这组规范可以方便地实现计算机设备之间的通信。也就是说,为了完成计算机之间的通信合作,把每台计算机互联的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务。在层次上,较高层次建立在较低层次的基础上,并为其更高层次提供必要的服务功能。这种分层结构的优点如下:

(1)独立性强。分层结构中各相邻层之间要有一个接口,它定义了较低层向较高层提供的原始操作和服务。相邻层可以通过它们之间的接换信息,需要知道该层间的接口所提供的服务,这样使得两层之间保持功能的独立性。

(2)适应性强。当任何一层发生变化时,只要层间接口不发生变化,那么这种变化就不会影响到其他任何一层,这表明可以对层内进行修改。

(3)易于实现和维护。分层之后使得实现和调试大的、复杂的系统相对变得简单和容易。

1.2协议(Protocol)

计算机网络的应用系统中,需要进行实体之间的通信。实体包括用户应用程序、文件传输信息包、数据库管理系统、电子邮件设备以及终端等。两个实体要想成功地通信,必须遵守通信规则,即协议。

协议的关键成分是:

(1)语法(Syntax)。语法确定协议元素的格式,即规定了数据与控制信息的结构和格式。

(2)语义(Semantics)。语义确定协议元素的类型,即规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。

(3)定时(Timing)。定时确定通信速度的匹配和排序,即有关事件实现顺序的详细说明。

2开放系统互连参考模型

(1)ISO/OSI(International Standard Organization/Open System Interconnection)参考模型称为开放系统互连参考模型,即ISO/OSI模型。ISO/OSI采用分层的结构化技术,它将整个网络功能划分为7层,由底向上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

(2)各层功能

第一层:物理层(Physical Layer),在物理信道上传输原始的数据比特(bit)流,提供为建立、维护和拆除物理链路所需的各种传输介质、通信接口特性等。可以简称“信号和介质(signals and media)”。

第二层:数据链路层(Data Link Layer),在网络节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等手段,无差错地传送以帧为单位的数据(数据链路层提供数据在物理链路上的传输。涉及到物理寻址、网络介质访问、错误检测)。可以理解记忆为“帧和介质访问控制(frames and media access control)”。

第三层:网络层(Network Layer),为传输层的数据传输提供建立、维护和终止网络连接的手段,把上层来的数据组织成数据包在节点之间进行交换传送,并且负责路由选择和拥塞控制(网络层是复杂的一层,它提供两台主机间的连接和路径选择,这两台主机可能位于地理上很分散的网络中)。可以理解记忆为“路径选择、路由及逻辑寻址(path selection 、routing、and logical addressing)”。

第四层:传输层(Transport Layer),将其以下各层的技术和工作屏蔽起来,使高层看来数据是直接从端到端的,即应用程序间的。 传输层在发送主机系统上对将要发送的数据进行分段,在接收主机系统上完成数据段到数据流的重组。可以理解记忆为“流量控制和可靠性(flow control and reliability)”。

第五层:会话层(Session Layer),在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互。可以理解记忆为“对话和交谈(dialogues and conversations)”。

第六层:表示层(Presentation Layer),把所传送的数据的抽象语法变为传送语法,即把不同计算机内部的不同表示形式转换成网络通信中的标准表示形式(即表示层需要把各种不同的数据格式转换成一种通用格式)。此外,对传送的数据加密(或解密)、正文的压缩(或还原)也是表示层的任务。可以理解记忆为“一种通用的数据格式(a common data format)”

第七层:应用层(Application Layer),为用户提供应用的接口(或最靠近用户的一层,它为用户的应用程序提供网络服务),即提供不同计算机之间的文件传送、访问与管理、电子邮件的内容处理、不同计算机通过网络交互访问的虚拟终端功能等等。可以理解记忆为“浏览器(Browser)”。

计算机网络的这种分层结构使网络应用更加广泛,数据传输更加顺畅,网络维护更加方便了。

参考文献

[1] 易超.浅议计算机网络协议与分层[J].百家论坛,2014(2).

计算机网络原理范文第2篇

中图分类号:TP393-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-02

1 前言

探究式教学是结合素质教育要求实行的一种注重培养学生开拓创新,主动学习和动手能力等综合素质的开放、系统的教学过程。倡导学生主动参与的探究式学习是要积极体现教学内容与教学方法的探究性,既注重学生学习的自主性与创新性,又有明确的规范性与指导性;既突出课程的开放性与实践性,又强调知识与能力的结合。探究式教学在我国尚处于探索阶段(1),这就特别需要我们教师首先要转变观念、积极尝试、努力创设利于开展探究式教与学的情境和条件,引导学生进行探究学习。

2 面向《计算机网络原理》的探究式教学模式

探究式教学模式设计旨在转变 “以教师为中心”的传统教学结构及培养模式,将教师的主动性与学生的积极性充分调动起来,以激发兴趣、促进思辨、拓展知识为教学目的,以启发、阅读与实验、讨论与交流为主要方式,积极强化学生的课内外参与程度,培育学生的科学态度,提升学生思考问题、解决问题的能力。培养学生终身学习的态度、能力和创新精神。

从理论上讲,探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种全新的教学活动形式,由于它顺应了学生的心理需求,因此具有明显的科学性、实用性和高效性的特征。但是,在实际的课堂教学中如何避免让“探究式”学习成为一种形式,也就是如何使“探究式”教学的内涵真正落实,切实提高教学的效能是我们教学模式设计的目标,这就需要我们教学实践中根据讲授课程的特点和培养对象的情况进行教学模式和过程的设计。 由于计算机网络的复杂性,传统的讲授网络课程内容的定式是按分层体系结构自底向上进行,近年来国内、外一些同仁也开始以网络系统的观点或网络分层体系结构自顶向下的方式进行网络课程的教学。

2.1 学习者围绕科学性问题展开探究活动: 问题要与学生必学的科学概念相联系,并且能够引发他们进行实验研究,导致收集数据和利用数据对科学现象做出解释的活动。在课堂上,一个有难度但又让人能尝到果实、足以引发探究的问题,能激发学生的求知欲望,并能引出另一些问题;

2.2 学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据: 在课堂探究活动中,学生也需要运用证据对科学现象做出解释;

2.3 学习者要根据事实证据形成解释,对科学性问题做出回答: 科学解释借助于推理提出现象或结果产生的原因,并在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系。解释是将所观察到的与已有知识联系起来学习新知识的方法。因此,解释要超越现有知识,提出新的见解。对于科学界,这意味着知识的增长;对于学生,这意味着对现有理解的更新。两种情况的结果都能产生新的认识。

2.4 学习者通过比较其他可能的解释,特别是那些体现出科学性理解的解释,来评价他们自己的解释: 评价解释,并且对解释进行修正,甚至是抛弃,是科学探究有别于其他探究形式及其解释的一个特征, 核查不同的解释就要学生参与讨论,比较各自的结果,或者与教师、教材提供的结论相比较以检查学生自己提出的结论是否正确。

2.5 学习者要交流和论证他们所提出的解释:使别的学生有机会就这些解释提出疑问、审查证据、或者就相同的观察提出不同的解释。学生间相互讨论各自对问题的解释,有助于学生将实验证据、已有的科学知识和他们所提出的解释这三者之间更紧密地联系起来。

《计算机网络原理》课程的教学目标要求着眼原理,重点使学生掌握本领域的重要的基础理论知识和协议基本原理。要针对各个教学内容单元组织起在问题、证据、解释、评价和交流五个方面都具有高度探究性的活动是不容易的,在大多数情况下,切实可行而且效果良好的方法是教师设置问题情境,并通过引导优化和集中学生的问题,使得后续的探究习有明确的目标和内容,这样的教学过程也可以培养学生提出问题的意识和能力。根据理论知识特点,采取针对性教学,计算机网络基础理论的系统性和逻辑性强,概念较多,因此在授课过程中对一些重点内容,首先介绍该知识点产生或应用需求的背景和相关基本概念,然后提出问题(如果问题较复杂,可以分解成几个问题),引导同学寻求解决问题的方案或算法,组织同学进行答辩、讨论,最后进行点评并强调重要知识点,举一反三,使学生能够充分理解并熟练掌握所学知识。针对一些难点内容,学生已有的知识水平或客观条件所限,进行直接问题答案的探索有较大困难时,可以借助网络侦听、数据包捕获软件和模拟仿真软件等进行“证据”的体验,然后引导学生进行解释。只要学生真正深入到探究知识的过程,他们就会提出这样那样的问题。实际上,真正的学生探究活动整个地就是由问题引导的,学生提出问题能力的培养可以贯穿于学习活动的始终。

3 基于问题驱动的探究式教学实践

探究式学习有时也被人们称为“问题导向式”的学习,探究式学习的过程式围绕“问题”为核心而展开的。教师首先要精心设计问题和情境,引导并组织学生选择和确定他们感兴趣的研究专题,去发现问题和提出问题,这些问题大部分是课堂内教材内容或其拓展延伸,也可以是对校园网络使用中一些现象的探究(学生很感兴趣);可以是理论的,也可以是实践操作的;问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态,显然,“问题”在探究式学习中的重要性主要体现在它是否适合于学生:

3.1 在问题的设计上要注意循序渐进,例如,在讲可靠数据传输原理时,首先考虑在单工理想信道下,发送方可以无限制地发送数据,而收方可以无限制地接受的情况下,如何实现数据传输?再考虑如果信道不是理想信道,它有可能出错,那么该如何检错或纠错呢?然后考虑如果收方速度小于发方接受的速度时,会出现哪些问题?怎样解决?这样就自然过渡到可靠数据传输的协议。

3.2 作为教学过程,探究学习要面向全体学生,并关照个别差异,这就需要我们,提出不同层次和难度系数探究问题和内容,尝试进行分层次的培养;

3.3 从时间和实验设备条件方面,保证学生们有时间去试验自己的新想法,在探究过程中要强调学生之间的合作与交流,并开展相互讨论,我们的实验室是全天开放的,在讨论环节,由于授课班人数较多,为保证效果通常都是分组进行讨论;

3.4 探究中教师首先要充分地倾听学生,了解探究中学生体验和理解,正确处理学生已有的个人知识和原始概念,引导学生积极反思,探究性学习更注重探究的过程,而不是探究的结果,了解这些过程也有利于教师设计“问题”。

总之,在教学中,要从学生实际出发,考虑学生的兴趣、认知能力、原有的知识结构等特点,提供问题情境,启发学生去发现问题,使他们产生积极探索解决问题的热切期望,并为他们分析问题、解决问题提供必要的帮助和指导,引导他们参与探求知识的过程,自己主动地获取知识,这样才能有效地培养学生的思维能力,特别是创造性的学习能力。

参考文献:

[1][美] 国家研究理事会著:《美国国家科学教育标准》,科学技术文献出版社1999年版,第30页。

[2]任长松,探究式学习:18条原则.《教育理论与实践》.2002年第1、2期。

计算机网络原理范文第3篇

关键词 理实一体化 计算机网络原理概论 教学改革

中图分类号:G712 文献标识码:A

《计算机网络原理概论》是我系计算机网络专业的专业核心课程,对后续的《计算机网络综合布线》、《组建与维护企业网》等专业课程起着核心基础的作用,是计算机网络专业及计算机相关专业中最重要的核心基础课程。学生通过学习本课程后,能对计算机网络技术有一个较全面和系统地了解,掌握计算机网络的基本知识和基本理论,了解和掌握计算机网络的实际应用技术和网络的发展趋势,具有对简单的计算机网络进行安装、调试、使用、管理和维护的能力。

当前高等职业教育的办学目标是培养高素质高技能型人才,而传统的教学方法存在一些局限性,无法更好的提高学生的实际动手能力,所以对该门课程进行理实一体化教学改革是势在必行的。

1指导思想

在当前学生素质普遍下滑的实际情况下,传统的在教室先讲授理论然后再进实验室的教学方法,使学生不能很好的将抽象的理论与实际操作联系在一起,在他们的脑海中理论与实践成为分开的两部分内容,无法进行很好的融会贯通。所以,我们对《计算机网络原理概论》进行理实一体化教学改革,就是为了使学生成为教学的主体,改变原来学生在下面昏昏欲睡的"填鸭式"课堂模式,让学生“动”起来,在技能训练中掌握理论,在理论学习中提升操作技能。尽可能多的给学生提供自己动手操作的机会,使同学们从抽象且枯燥乏味的理论中解脱出来,获取他们需要的就业技能,使学生真正做到“做中学,学中做”。

所谓理实一体化教学是指理论实践一体化教学方法,即讲授与操作一体化实施;教室、实验室和实习场所一体化配置;专业知识、操作技能与职业技能考核一体化训练的一种教学方法。它不是将理论教学和实践教学进行简单组合,不是把一门课程简单的加大实践课时,削减理论课时,甚至是去除理论教学,只让学生学会动手就行,而是通过实践教学使学生能更好的掌握和理解理论知识,达到理论教学和实践教学相融合,为学生的后续发展打好基础。

所以在进行整个课程的教学改革时,我们始终将“理实一体化”的教学思路贯穿始终,以实际操作为主,通过实际操作来引导学生理解理论知识点。

2教学内容的教学改革

《计算机网络原理概论》作为我系计算机网络专业的基础核心课程,对后续的专业课程影响巨大,学生只有通过本门课程掌握了网络的基础知识,才能更好的学习后续课程,所以我们按照理实一体化的思路对本门课程的内容进行了重新的整合和设计,将教学内容设计成八个学习情境,八个学习情境分别为:认识计算机网络、制作跳线和打接模块、小型网络组建、机房网络组建、校园网络组建、网络管理、数据备份和恢复以及网络设计规划方案。针对每个学习情境又设计了相应的子任务,共划分出二十一个子任务。在每个子任务中都设计了相应的实际案例,教师通过对案例的讲解和演示,使学生先动手会操作,在操作过程中,将相应的基础知识点带进实际操作中,使学生把实践与理论联系在一起,进一步提高学生的操作水平,针对理解能力和接受知识能力强一些的学生,又设计有拓展知识点,使这部分学生掌握更多的理论知识。真正做到学生通过实践理解并掌握理论知识,做到“做中学,学中做”。

3教学方法的改革

传统教学方法在本门课程的传授过程中存在一定的局限性。比如在讲解学习情境二制作跳线和打接模块中的子任务一制作双绞线跳线中,传统的方式是先在多媒体教室给学生讲解双绞线的概念、分类、每类双绞线的特性和优缺点以及选购,再演示双绞线的制作,然后在下一次上课时进实验室让学生动手制作跳线, 这样一来两次课有间隔时间,学生又没有复习的习惯,老师在实验室必须得将上次课中的实验步骤再重复演示一遍,不但浪费时间,而且学生也不能将理论和实践知识进行联系,无法形成知识的连贯性,因此教学效果一般。所以我们对教学方法进行了改革,本门课程现在采用的教学方法有以下几种:

(1)任务驱动教学法

教师根据教学内容准备项目任务。利用设计项目任务的过程引导和组织学生开展学习,在活动过程中进行学生互评、教师点评,再结合成功的项目给予演示。由项目任务引出教学内容,由点到面,砌砖式地演练整个项目任务的制作过程,通过项目任务来培养学生掌握基础知识的能力,实现整个教学内容。

(2)六步法

每个学习任务都按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估” 六步完整的行动过程来完成。在教学过程中教师与学生互动,让学生通过“获取信息”、“制定计划”、“实施计划”、“评价所做结果”,在自己动手的实践中,掌握职业技能,习得专业知识,从而构建属于自己的经验和知识体系。

(3)案例教学

在进行教学时,教师针对每个学习情境的子任务都设计好案例,然后在上课的时候通过分析案例明确任务、教师演示案例、学生进行设计、展示成果与评价等。

(4)分组教学法

在整个教学环节中,课程通过项目分组的方式把学生分为若干项目小组实现分组设计。分组设计过程中,课程采用角色扮演的教学方法,每个项目分组扮演企业中的项目团队负责制作项目,授课教师扮演企业中的业务经理,负责向项目制作团队分配项目并对制作过程和制作结果进行监督与验收。

(5)课堂与实践一体化教学方法

在教学场地上的安排上,将课堂安排在实验室,教师通过投影设备演示制作过程,讲解知识点,评点学生团队作品。学生就地实践,一边学习理论内容,一边进行实践操作。

4课程考核方式的改革

理实一体化教学是理论与实践同步进行的,学生边学习理论知识,边进行实践技能训练,互相支撑,交替进行。学生即学即用,提高了学习兴趣。在这种情况下,如果我们还是使用以前纯理论的考核方式来评价一个学生的水平就会有失偏颇了,而且也不能体现出我们理实一体化教学中的重点--实践教学。所以本门课程采用多种考核方式评价学生的课程成绩,主要包括学生个体评价、组长评价与学生自评、项目完成评价和期末考试等,其中学生个体评价是指教师对小组每个成员上交作业、讨论活跃度等方面的评价,占总评价的10%;组长评价指小组长对本组组员的评价,占5%;学生自评指学生按照老师的要求给自己的评价,占5%;项目完成评价指教师根据每个组员完成项目的情况给出的评价,占40%;期末考试是对理论知识的考核,占40%。这样可以对学生的综合水平有一个合理的评价,也可以让学生明白自己的不足和优点,对以后的学习有一个指导性的作用。

综上所述,将理实一体化这种教学模式应用于《计算机网络原理概论》课程,有助于学生将理论知识与实践技能相结合,不但提高了学生学习本门课程的兴趣,还加强了学生的实践操作能力,并且也提高了教学质量和效果。

参考文献

[1] 百度百科.理实一体化教学理念.http:///,2011.

计算机网络原理范文第4篇

关键词:技工院校;计算机网络原理课程;自顶向下方法;类比教学;动画辅助教学;微课教学

中图分类号:TP311 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2016)10-0086-03

引言

中国互联网络信息中心(CNNIC)的第36次《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2015年6月,我国网民规模达6.68亿,互联网普及率为48.8%。各种互联网应用从Web、P2P、搜索引擎到在线游戏、社交网络、视频等层出不穷。国家也提出将制定“互联网+”行动计划,并将其纳入国家经济顶层设计。在此背景下,除计算机及相关专业外,越来越多的非计算机专业也将“计算机网络原理”作为必修或选修课程,以提高学生对计算机网络(尤其是因特网)的基本概念、原理和方法的理解和掌握,使学生今后能在短时间内迅速把握新的网络技术,并将其应用于工作和学习。

技工院校学生学习特点分析

首先,技工院校学生基础知识较为薄弱,学习习惯较差(如没有课前预习和课后复习的习惯),学习意志弱、惰性强,学习动机和学习目标都不明确。另外,技工院校学生对理论学习的热情不高,抽象思维能力较弱,缺乏钻研精神。因此,这些学生得到的正面评价较少,导致学生信心不足,厌学情绪严重,不能正确评价自己,无法发现自身的长处。因此,作为教师要善于发现学生的闪光点,因势利导,不断发展学生的学习能力,培养他们对学习的热情和信心。

国内计算机网络课程教材建设现状

目前,国外主流的计算机网络课程教材有Andrew S.Tanenbaum编著的《计算机网络》(第5版),James F.Kurose和Keith W.Ross编著的《计算机网络自顶向下方法》(第6版),Larry L.Peterson和Bruce S.Davie编著的《计算机网络系统方法》(第5版)等。其中只有《计算机网络自顶向下方法》一书是以自顶向下的方式来介绍网络。自顶向下模式按照从应用层到物理层的顺序组织教学内容,学生对电子邮件和Web等网络应用非常熟悉,从应用层开始关注网络体系结构有助于激发学生学习网络其他内容的积极性,也降低了学生的学习难度。

根据技工院校学生的学习特点和学习规律,同时为确保学生学到最新的计算机网络知识,很多学校采用了《计算机网络自顶向下方法》(第6版)一书的中译本作为课程主教材。教材配套的课程网站上提供了丰富的教学资源(教学幻灯片、课后习题解答、实验教程和许多用于演示网络协议工作原理的Java Applet动画程序等),极大地方便了教师的教学。

针对技工院校学生的学习能力和学习特点,结合我校“计算机网络原理”课程的教学目标,我们选择《计算机网络自顶向下》一书中前5章作为教学内容,且删去了“2.7 TCP套接字编程”(学生没有编程基础)和“3.7 TCP拥塞控制”(TCP拥塞控制机制比较复杂,只对拥塞控制的一般原理进行介绍)。对非计算机专业的技工院校学生,我们建议在84学时(有效学时)内授完全部内容(如果是18教学周的话,可将课程设为5~6学分)。

多元化教学方法在计算机网络课程中的运用

1.教学激励

计算机网络概念繁多、协议原理复杂、前后知识点多有联系,而技工院校学生往往没有课后复习习惯,所以我们在授课时一般将上课时间的四分之一用于回顾上次课所讲内容。由于技工院校学生的归纳总结和语言表述能力较弱,所以在课前复习时尽量以填空题或选择题形式对知识进行提问,不要以思考题或问答题形式复习。在学生一时无法回答问题时,教师要给出足够的提示。另外,还要将学生的课堂表现(课前复习题和课中思考题的回答情况)及时记录下来作为平时成绩的评定依据。

例如,我们从《计算机网络自顶向下方法》一书中优选出部分不是特别难的习题(比较接近例题的解题思路),以及历年硕士研究生入学考试计算机专业基础综合试题中的部分选择题作为课后作业或课中思考题,对出色完成习题的学生予以表扬或奖励(期末成绩加分)。这样可以使学生在一定程度上对自己有正确的认识,并能提高其学习信心。

2.类比教学

“计算机网络原理”课程内容较为抽象,而技工院校学生的抽象思维能力较弱,在一定程度上影响了对知识的理解。因此,我们在教学中引入了大量的生活实例作为类比,创设教学情境,将计算机网络理论学习与实际生活中的现象联系起来,让学生更加直观地认识概念和原理,提高其学习兴趣。

《计算机网络自顶向下方法》一书本身就是使用现实世界例子进行类比的范例。例如,可以将路由器看作是立交桥,分组通过路由器转发就好比车辆通过立交桥;运输层和网络层的关系可以类比邮政,为两个家庭提供信件邮递服务;路由震荡问题可以理解为生活中某条新路开通后司机都赶新路,结果造成新路拥挤,然后又改回原路。这样的类比教学,使得学生从日常生活司空见惯的现象中轻松理解了计算机网络中的概念和原理,从而培养了学生的发散思维能力和类比推理能力。

3.动画辅助教学

所谓“一图胜千言”,使用动画辅助教学可以收到事半功倍的效果。一方面,我们从教材配套的教学网站上下载了不少Java Applet动画程序用于演示计算机网络中一些较为抽象、难理解的协议;另一方面,我们也自己动手编制了一些Java Applet、Java Swing或是JavaFX程序辅助教学以及帮助学生更加深入地理解协议的工作原理。

例如,回退N步(Go-Back-N,简称GBN)协议和选择性重传(Selective-Repeat,简称SR)协议是传输层用于实现可靠数据传输的两个重要协议。但是由于这两个协议的工作原理较为抽象和复杂,许多教师在授课时即使大费周章也不易讲清楚协议中的关键概念和原理。我们通过Java Applet演示程序,采用边演示协议的执行情况边分析协议的工作原理的教学方法,非常简洁直观地对协议作了清晰的解释,学生对这两个协议也掌握得十分牢固。

又如,校验和的计算及验证是“计算机网络原理”课程中一项重要的计算内容。接收方通过校验和可以判断出所接收的数据分组是否出错,并向发送方返回肯定确认分组或否定确认分组。为了帮助学生更好地掌握因特网校验和的计算及验证,我们编写了Java Swing动画演示程序(如下页图)。该程序可以自动随机生成80位、96位或112位二进制的报文段,接着演示校验和的手动计算过程和手动验证过程。一方面,教师通过该动画程序可在课堂上直观地向学生演示校验和的计算及验证过程;另一方面,学生通过该动画程序也可在课后进一步巩固所学知识。

4.微课教学

“计算机网络原理”课程中有不少知识点(如网络吞吐量计算、P2P文件分发、IP数据报分片、ARP协议等)都适合制作成教学视频进行微课教学。在教学实践中,我们一般将一些适合用多媒体表达的课程重点知识制作成微视频,课前通过网络共享给学生,要求学生学习微视频,同时布置一些思考题让学生完成,以帮助其更好地理解视频内容。在正式讲课前,教师用5~10分钟时间测试学生的预习情况,再根据测试反馈结果有针对性地分析微课阐述的主题。在“计算机网络原理”课程中使用微课教学,一方面可以让学生更加直观形象地学习计算机网络的重难点知识,另一方面也可以培养技工院校学生良好的学习习惯和学习能力。

结束语

如何让技工院校的学生深入理解并掌握计算机网络的主要协议原理和关键概念是“计算机网络原理”课程授课时的难点。我们在教学中针对技工院校学生的学习特点,采用国外计算机网络先进教材和多元化的教学方法,做到了化繁为简、直观形象、深入浅出地介绍抽象的协议和概念,收到了较为理想的教学效果。

参考文献:

[1]中国互联网信息中心.中国互联网发展状况统计报告[EB/OL].[2015-7-22].http:///hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201507/P020150723549500667087.pdf.

[2]James F.Kurose,Keith W.Ross.计算机网络自顶向下方法(原书第6版)[M].陈鸣,译.北京:机械工业出版社,2015:1-340.

[3]王涛,吴振强,任平安.自顶向下还是自底向上?――论计算机网络原理课程教学模式[J].计算机教育,2011(24):65-68.

[4]吴凌云.中职学生学习特点分析及对策[J].职校论坛,2009(27):173.

[5]王亚杰.中职学生学习特点与学习规律研究[J].考试周刊,2013(103):184-185.

[6]郭文平,周雁,陈盈,赵小明.基于动画演示的网络协议教学实践[J].计算机教育,2011(9):93-96.

[7]李桂全,何金宝,付立群.计算机网络“微课”教学的实践探索[J].中国电子商务,2014(24):130-131.

计算机网络原理范文第5篇

关键词: 《计算机网络原理》课程 教学模式 创新改革

计算机网络技术是在计算机技术和通信技术高速发展和相互结合的背景之下而诞生的,所以,它是一门集计算机技术和通信技术为一体的综合性的交叉学科,它综合应用这两个学科的概念和方法,形成了自己独立的体系。该课程既包含计算机软件和硬件的内容,又包括通信知识。《计算机网络原理》课程教学模式的改革与创新,应与教育及管理思想的改革、教学内容、教学方式等多方面的改革结合起来,才能取得较好的效果。所以《计算机网络原理》这门课的建设与创新,不仅仅是宏观教学结构的创新,还包括教材、实验等诸多教学环节和要素的创新改革。

一、优化教学内容

传统《计算机网络原理》课程教学活动中,多以OSI参考模型为基础,讲述网络层次结构、协议和计算机网络原理,而目前广泛应用的则是TCP/IP网络协议。因此,在网络基本原理模块中,我们采用五层原理模型进行讲解,使学生先从基本框架上掌握网络的体系结构,再采用对比方式具体讲解OSI参考模型和TCP/IP参考模型。在学生对网络的分层体系有了较为清晰的理论认识之后,我们的教学内容进入系统集成基本知识模块。在该模块中,学生首先要学习网络设备的基本配置,逐渐过渡到根据所学理论进行小范围内局域网的拓扑结构设计,所用网络设备的选型,以及网络的后期维护和扩充等方面的基础知识。网络组建好了,管理好才能充分发挥网络的性能。在网络操作系统模块中,学生学习如何分配网络中不同身份用户的权限,实现网络中资源的共享以方便协同工作,配置网络中的各种服务器。学生通过三个模块循序渐进地学习,能够深入了解计算机网络的体系结构,掌握计算机网络的规划、设计、管理,以及网络操作系统中各种服务器的配置,并初步掌握网络中各种互联设备的选型与配置,从而具备组建网络的基本能力,为今后从事实际工作奠定坚实的基础。

二、改革课堂教学,理论与实践相统一

《计算机网络原理》是实践性较强的专业课程,如果该课程的教学只是从理论到理论,忽视了实践教学,那么这种专业课的教学就变得枯燥乏味,形成学生“不愿意学”,教师“满堂灌”的“填鸭式”教学。对此,我们进行了教学改革,采取理论与实践相统一的教学方法,即在讲解理论知识的同时,有针对性地安排一些实践教学。实践教学必须有对象,简单地说这个对象就是某些物理实体,这是理论与实践相统一的切入点。比如,讲解局域网这一章节时,可以以小组为单位对学生进行分组,让学生亲自动手来组建一个实实在在的小型局域网。这一教学环节提高了学生的学习兴趣和参与实践动手的热情,学生的学习主动性进一步加强,收到了很好的教学效果。与此同时我们应避免两种倾向:一是重理论轻实践,满堂灌输理论,完全采用应试教育的一套教法;二是重实践轻理论,采用师傅带徒弟式的方法,只强调操作技能的训练,而忽视必须的理论教学,这两种倾向都不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。

三、灵活组织实验教学

实验教学在《计算机网络原理》教学中占据着相当重要的地位。以网络操作系统安装实验为例,为了达到最佳实验效果,教师可将学生分成若干小组每组选一名组长。教师先教会这些组长,然后请这些小组长以“教师”的角色,为其他同学边安装边讲解,实践让学生自己教自己的模式,要求每个学生必须亲自动手安装。最后,教师随机抽查小组中的一名学生进行考核,作为本组所有学生的平时成绩。由于每名学生的成绩与本组的其他学生的成绩密切相关,因此学生能充分调动起学习积极性,收到良好的教学效果。

四、采用多种方式授课

在《计算机网络原理》课程的讲授过程中,教师可采用多种方式开展教学,充分发挥现代教学手段的优势,以形象生动的图像、表现抽象过程的动画来展示和表现理论内涵。我们在教学过程中就采用了黑板授课、多媒体演示、实验教学等尽可能多的教学方式,最大限度地激发学生的学习热情,发掘学生的学习潜力,在互动教学中提高学生的能力。

五、将新形势下的学术动态适当穿插于教学

教育要为社会服务,教学要紧密联系形势和社会实际。对《计算机网络原理》课程教学设计,教师不仅要讲授前面的主干内容,而且要将《计算机网络原理》教学的有关会议精神、优秀论文、实用网站,以及当前计算机网络技术的最前沿知识都告知或提供给学生,以使他们有良好的眼界和自主学习的空间。

六、改革考核方式

目前大部分的课程考试采用传统的笔试,部分学生苦记大量枯燥的网络原理与理论,出现了“学习为考试,走出考场全忘记”的情况。还有个别学生在学完该课程后不懂IP地址设置,ping和ipconfig等基本网络命令的应用。根据这一情况,建议将考试改为理论考试和实践考试两块,比例适当进行调整。

总之,计算机网络技术的迅速发展和广泛应用,使计算机网络原理的教学愈显重要,同时对该课程的教学也提出了更高的要求。教师在授课的过程中应该不断总结经验,改进教学模式,以确保教学质量的提高。

参考文献:

[1]兰晓红.《计算机网络》教学模式改革探讨[J].重庆师范学院学报(自然科学版),第19卷,(4).

[2]谢希仁.计算机网络(第四版)[M].电子工业出版社,2007.

[3]刘彦保.计算机网络课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究,2006,(2).

计算机网络原理范文第6篇

关键词:活动教学原理,计算机网络课程,学习积极性

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)21-5157-02

《计算机网络》是信息类课程的一门主干课,也是继续学习其他计算机专业课程的基础。然而从实际教学效果来看,由于不少院校依然沿袭了传统的教学模式,因此难以达到应有的教学效果[1]。不少高校的课程编排与教学均已开始将学生作为学习的主体,关注学生的个人需求和个性特征。该文引入“活动教学原理”,通过分析计算机网络课程与当前教学环境,构建一套科学的教学方案。在突出学生主体参与的基础上鼓励自主探究的主动型学习方式,具有比较好的理论价值与实践意义。

1活动教学的理论内涵

“活动教学原理”是在目前教育现状下引入的[2],随着教育理论的发展与完善,学生的综合素质与创新精神成为教育课程改革的目标,“活动教学原理”鼓励学习者能够在真实情境里实现自我建构,在与同伴和教师的交互中获取知识,增强解决问题的能力[3]。因此可以说,所谓“活动教学”,指的是一种基于学习者“活动”的教学观,这种教学观强调认识活动在学习者获取知识中所起的作巨大用,以具体的活动和获取的感性经验促进学习者的发展和成长[4]。

2计算机网络课程设计

2.1活动教学的依据

2.1.1学生特征

《计算机网络》课程的学生,其自我发展阶段与认知水平都已经接近或者达到成人,因此有着比较明确的学习目的与动机,已经比较适应专业性课程的学习。

在学习内容方面,这些学生已经具备了一定的实践知识,动手能力也有所增强,所以对课程的学习内容必须具有很好的专业针对性,便于学以致用。

在学习方式方面,以课堂学习为主,课外自学为辅,并且随着学习经验的积累,已经能够适应研究性学习与合作学习等方式,他们开始更加注重实践知识,并在知识的选择上具有一定的职业导向。

在心理发展方面,这些学生已经具备了逻辑判断力,当身临比较复杂的问题情境时,也有能力提出问题自己的解决方案,并通过假设检验而获取正确的方法。但同时也应该正视的是,他们尚不拥有较好的自我学习管理能力,教师必须在学习者进行监控与引导。

因此,在计算机网络课程教学中引入活动教学模式,来激发学生的创造欲与积极性,在活动中有效地提升学生自主探究的能力,能够促使其发展与进步。

2.2.2课程特征

笔者结合自身《计算机网络》课程的教学实践经验,发现计算机网络课程具备的不少特征均适合于活动教学模式的开展:

1)课程的实践性

《计算机网络》课程是网络基础理论的一门课程,富含多种动手操作的机会,学生只有亲身在操作过程中获取经验,才能够深入掌握网络知识与组网技术。而课程的实践性恰恰是活动教学理论模式的基石。

2)课程的发展性

计算机网络技术是当今发展最快的学科之一,新理念和新技术层出不穷。当前的计算机网络知识已经和通信技术、电子技术、信息技术密切结合相互,属于一门新型的交叉学科,因而教学内容也不断更新。

2.2构建活动教学过程设计模式

笔者将活动教学的过程进一步细分为:活动前,中,后三个阶段。

2.2.1活动前

活动前阶段的主要任务是进行需要分析与任务设计。学习需要分析包括:制定学习目标、细化学习因素。在学习目标制定方面,应紧密结合本校学生的学习基础与计算机网络课程的教学大纲,明确学习的具体目的。在细化学习因素方面则需详细进行活动主体,活动客体等资源的调研与分析。而在任务设计时,则必须兼顾学习活动任务,学习资源以及活动规则。在此基础上,学习任务的设计必须具有可操作性,并将重心置于培养学生的学习能力与自主能力上。

2.2.2活动中

活动中阶段的主要任务是进行学习活动方案进的具体实施,使学生的实际学习活动能够遵循实现所设计的方案进行。在计算机网络的协助下,通过信息系统的构建,发挥网络技术的优势,来实现学习模式的改革,让学习者享有随时获取知识与技能的机会,在灵活安排的时间学到自己最缺乏的知识。信息技术提供了强大的支撑平台,为课程的具体形式、教师与学生之间的关系、以及知识的呈现与共享等,都提供了全新的技术体系。教师在教学中,要有机地结合起学习内容和策略培训,在网络平台上构建充分体现交互性的交际活动,学生可以在更广阔的平台上自发选择策略进行自主学习[5]。

2.2.3活动后

活动后阶段的主要任务是进行学习活动成果的汇报展示以及教师对学习活动的反思与评价。

2.3计算机网络活动教学过程设计

笔者以《计算机网络》课程的局域网组件技术为实例,进行基于活动教学原理的教学过程设计。

2.3.1活动前设计

首先需要确定具体的活动目标,笔者结合课程特点和学生实际情况,将“局域网技术”的知识目标定位于:1)掌握网络交换原理;2)局域网的技术特点;3)局域网的种类以及具体组建流程。将“局域网技术”的情感目标定位于:对学习者自身的探究结果有成就感,且增强小组成员之间交流合作的乐趣。将“局域网技术”的能力目标定位于:1)掌握良好的信息搜集与判断、梳理能力;2)掌握独立进行局域网规划设计的能力。

其次,进行活动教学环境的提供。笔者将活动教学选在学校网络机房,并提前调试好所需设备,包括电脑、网络联接等。此时引导学生进行分组,并制定任务规则。

笔者将“局域网技术”划分为四个活动任务:分别是:1)结合理论知识,认识网络交换机;2)学会通过参数来认识网络交换机的性能特点;3)利用基本命令进行网络交换机的配置与管理;4)以网络交换机为中心节点,组件局域网。

2.3.2活动中的设计

首先,教师引入一个例子进行情境的创设,通过大型网吧组建时对网络速度的需求,引出共享式局域网的缺点。在此基础上提出构建这交换式以太网。然后,进行交换局域网知识点的梳理。

讲解之后,教师提出此阶段的活动任务,要求学生能够清晰理解交换机与集线器的主要区别,以及网络交换机的工作原理。

学生此时需要进一步深入理解网络交换机的分类以及选购配置过程。在教师讲解之后,进一步提出下一个阶段的活动任务,即组件交换式以太网的具体方式。引导学生学习网络交换机参数的具体配置方法以及交换式局域网的组件流程。

学生通过利用教师所提供的资源,并辅以因特网查询和搜索,整理相关资料,以小组讨论的模式进行资料分析,最终给出网吧的交换式局域网组网方案。

2.3.3活动后的设计

通过汇报与展示学习成果,教师鼓励和引导学生对自身近期的知识掌握情况进行客观的总结和分析,通过发现学习过程中的问题和不足,来对自身的学习情况有一个整体的客观认知,发现自身的潜在能力,从而提升学习的效率和针对性。

3活动教学实施与教学效果分析

笔者将学生分为两组:实验班与对照班,进行时间为一个学期的教学对比实验,可知实验班的一组均表现出比较浓厚的计算机网络操作的兴趣,两组同学的平时成绩等级分析如表1所示。

可知基于活动教学的计算机网络教学模式有效调动了学生的学习动力,提高了学生的学习成绩与学习兴趣。

4结束语

该文以计算机网络课程的教学为例,阐述了活动教学实践的应用。学习者在教学过程中的真正参与是活动教学策略实施的关键。教师在实际的教学实践中,可以通过引导、鼓励以及言传身教来唤起学生的自主意识。在科学化的教育理念中,学习的主体是学生,教师的身份则退居为指导者和监控者。教师的首要任务就是激发学习者的自主意识,只有学习者对语言学习有了全面客观的认识,才能实现这一目标。只有结合具体学生的实际特点和需求,才能使教学效果事半功倍,因此教师必须注重学习模式的构建。活动教学通过多样性的学习活动形式提高了学生的学习积极性。

参考文献:

[1]王湛.大力加强职业指导工作,推进职业教育的改革与发展[R].在全国职业技术学校职业指导工作经验交流会,2010.

[2]项国雄,赖晓云.活动理论及其对学习环境设计的影响[J].电化教育研究,2011(6).

[3]张万兴,安志东.活动教学理论与典型案例[M].北京:中央民族大学出版社,2011

[4]杨莉娟.活动理论与建构主义学习观[J].教育科学研究, 2000(4).

计算机网络原理范文第7篇

关键词:控制系统 发展 趋势

引言

计算机网络控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。它用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。其中辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的联系和部件间的联系通常有两种方式:有线方式、无线方式。控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目标[1]。

1、计算机网络控制系统的工作原理

计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。在计算机控制系统中,需有专门的数字-模拟转换设备和模拟-数字转换设备。由于过程控制一般都是实时控制,有时对计算机速度的要求不高,但要求可靠性高、响应及时。计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程:

(1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。

(2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。

(3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。

这三个过程不断重复,使整个系统按照一定的品质指标进行工作,并对被控量和设备本身的异常现象及时作出处理[2]。

2、计算机网络控制系统面临的挑战

计算机控制系统虽然控制规律灵活多样,改动方便;控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制;能够实现数据统计和工况显示,控制效率高;控制与管理一体化,进一步提高自动化程度。但是由于经典控制理论主要研究的对象是单变量常系数线性系统,它只适用于单输入单输出控制系统。系统的数学模型采用传递函数表示,系统的分析和综合方法主要是基于根轨迹法和频率法[3]。现代控制理论主要采用最优控制、系统辨识和最优估计、自适应控制等分析和设计方法。而系统分析的数学模型主要用状态空间描述。随着要研究的对象和系统越来越复杂,依赖于数学模型的传统控制理论难以解决复杂系统的控制问题:

(1)不确定性的模型:传统控制是基于模型的控制,模型包括控制对象和干扰模型。传统控制通常认为模型是已知的或经过辨识可以得到的,对于不确定性的模型,传统控制难以满足要求。

(2)高度非线性:在传统的控制理论中,对于具有高度非线性的控制对象,虽然也有一些非线性控制方法可供使用,但总的来说,目前非线性控制理论还很不成熟,有些方法又过于复杂,无法广泛应用。

(3)复杂的任务要求:在传统的控制系统中,控制任务往往要求输出量为定值或者要求输出量跟随期望的运动轨迹,因此控制任务比较单一。但过于复杂的控制任务是传统的控制理论无能为力[4]。

3、计算机网络控制系统的应用

当今国家,要想在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势,尤其要在高新技术产品的创新设计与开发能力上取得优势。在以信息技术为代表的高科技应用方面,要充分利用各种新兴技术、新型材料、新式能源,并结合市场需求,以实现世界的又一次“工业大革命”;在工业设计与工程设计的一致性方面,要充分协调好设计的功能和形式两个方面的关系,使两者逐步走向融合,最终实现以人为核心、人机一体化的智能集成设计体系。从工业设计的本身角度看,随着CAD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的进一步发展,使得对设计过程必然有更深的认识,对设计思维的模拟必将达到新的境界。从整个产品设计与制造的发展趋势看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向。随着技术的进一步发展,产品设计模式在信息化的基础上,必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展[5]。

4、计算机网络控制系统的发展趋势

(1)推广应用成熟的先进技术

普及应用可编程序控制器(PLC)是一种专为工业环境应用而设计的微机系统。它用可编程序的存储器来存储用户的指令,通过数字或模拟的输入输出完成确定的逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能。近年来PLC几乎都采用微处理器作为主控制器,且采用大规模集成电路作为存储器及I/O接口,因而其可靠性、功能、价格、体积等都比较成熟和完美。由于智能的I/O模块的成功开发,使PLC除了具有逻辑运算、逻辑判断等功能外,还具有数据处理、故障自诊断、PID运算及网络等功能,从而大大地扩大了PLC的应用范围[6]。

(2)采用集散网络控制系统

集散控制系统是以微机为核心,把微机、工业控制计算机、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出通道、模拟仪表等有机地结合起来的一种计算机控制系统,它为生产的综合自动化创造了条件。若采用先进的控制策略,会使自动化系统向低成本、综合化、高可靠性的方向发展,实现计算机集成制造系统

(3)研究和发展智能网络控制系统

智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程,是用机器模拟人类智能的一个重要领域。智能控制包括学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统、模糊控制系统和神经网络控制系统等。应用智能控制技术和自动控制理论来实现的先进的计算机控制系统,将有力地推动科学技术进步,并提高工业生产系统的自动化水平。计算机技术的发展加快了智能控制方法的研究。智能控制方法较深浅层次上模拟人类大脑的思维判断过程,通过模拟人类思维判断的各种算法实现控制。计算机控制系统的优势、应用特色及发展前景将随着智能控制系统的发展而发展。

(4)研究和发展计算机网络控制技术

计算机网络技术的发展,正引发着控制技术的深刻变革,以及与之相应的新的控制理论的产生。控制系统结构的网络化、控制系统体系的开放性、控制技术与控制方式的智能化,是当前控制技术发展与创新的方向与主要潮流。网络技术不仅是实现管理层的数据通讯与共享,它应用于控制现场的设备层,并将控制与管理综合化、一体化[7]。Internet不仅用于传统的信息浏览、查询、,还可通过Internet跨国跨地区直接对现场设备进行远程监测与控制。因而现代的自动化系统可通过网络构成信息与控制综合网络系统。现场控制网络将现场控制设备通过网络连接起灭,构成分布式控制系统。通过Internet实现远端计算机对现场控制设备的远程监测与控制。四级网络就构成现代自动化领域控制网络系统的基本结构。计算机网络对生产方式的创新,网上控制,通过网络进行控制。

5、结语

计算机控制技术正向智能化、网络化和集成化的方向发展。大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。前景也越来越美好并占有更加重要的地位。

[参考文献]

[1]于海生.微型计算机控制技术[M].清华大学出版社,1999

[2]何克忠主编.计算机控制系统[M].清华大学出版社,1998

[3] str mKarlJohan,Bj puter-ControlledSystems(3rded.),PrenticeHall,1997.

[4]潘新民,玉燕芳.微型计算机控制技术实用教程[M].电子工业出版社2003年5月

[5]李锡雄陈婉儿.微型计算机控制技术[M].科学出版社

[6]熊静琪.计算机控制技术[M].电子工业出版社

计算机网络原理范文第8篇

关键词:实验项目实验指导试验评价

Abstract: this paper secondary the computer network principle of the design and implementation of the LABS are discussed, and gives the implementation of the experiment project and experimental evaluation example.

Keywords: experimental project experiment guidance test evaluation

中图分类号:G424.1 文献标识码:A 文章编号

随着我国Internet的迅速发展,越来越多的人开始使用Internet,接触到计算机网络,作为中职计算机专业,学习和掌握计算机网络的基础知识,已经成为一种必要的专业素质,因此,许多中职院校已将《计算机网络原理》(一下简称《原理》)作为计算机各专业的必修课程。由于《原理》涉及面广,理论性较强,成为一门难教难学的课程。要想提高教学质量,激发学生的学习兴趣,使学生加深对所学知识的理解,精心设计和组织实施实验是必不可少的教学环节。下面笔者根据多年的教学实践,谈一谈自己对《原理》实验课的认识,与广大同仁共勉。

1 适宜的实验项目

与《原理》相关的实验很多,但《原理》实验课的主要目的是验证相关的原理,使学生对相关原理的知识的学习符合认知规律,即由理性认识到感性认识,再到理性认识,从而达到对相关原理的深入理解。通过实验还可以锻炼学生的动手能力,达到学以致用和激发学生的学习兴趣的目的。通过在做实验中出现的问题,还可以启发学生思考,培养学生的科学探索能力。

所以,在实验项目的选择上要有针对性。《原理》课程的实验只要放在对原理的再现,能够体现出职业教育的目标,具有一定的实用价值。我结合多年的教学实践,按照授课的顺序和认知规律,抛弃普通本科院校的算法实验,制定了如表1所示的实验项目。

2 完备的实验指导书

学生能否从试验中体会和领悟原理的内涵,能否从中学到一技之长,一个精心设计的实验指导书是必不可少的。实验指导书用以完成:学生实验前理论知识的准备;实验室实验器材的准备;在试验中引到学生独立的完成实验项目;指导学生完成实验报告的撰写等功能。

由于不同的实验项目验证不同的原理知识,所以针对不同的实验,要进行个性化的设计。例如,传输介质的两个实验应体现在手工操作上,ping命令实验应体现在对ICMP的理解和命令的使用上。一般来说,实验指导书应具备以下几点:

(1) 实验目标与要求。该项表明学生做完实验后应达到的实验效果。

(2) 实验原理。实验的理论基础,该项表明实验要验证的原理是什么。

(3) 实验工具或实验环境。实验的物质基础,该项用于实验室准备实验。

(4) 实验步骤。该项用于引导学生做实验,是整个实验指导书的关键。设计时一定要注意,不可将所有的细节都列出,应是一个纲领性的步骤,要给学生留出独立思考和操作的空间,否则,就失去了提高学生动手能力,培养学生科学观察能力的目的。

(5) 实验要求。学生能够参考基本的实验步骤,独立完成实验要求,实验的过程应能在实验报告中体现出来。该项应与实验步骤紧密结合。

3 灵活的实验形式

由于《原理》实验与编程类实验环境有很大的差异,有一些实验不一定在实验室完成。例如传输介质实验,为便于学生自由实验,可以将实验过程录制成DV,将工具借给学生,让学生在寝室边看边做。对于网络命令实验,学生可以在任何可以上网的机房或网吧做。对于其他实验,可以到专业实验室做实验,如果条件允许的话,也可以将部分实验引入工程项目,使得实验与实际应用联系更紧密。总之,《原理》实验形式应该不拘一格,只要能达到实验项目的都可以被采用。

4 耐心的实验辅导

学生往往是第一次接触到网络实验,对网络实验设备和工具还不了解,需要教师在实验时深入实验中,耐心的辅导学生,个别实验要手把手的教。在辅导过程中可以发现很多问题,便于进一步改进实验。虽然有实验指导书,但不可能将所有的能容都写入,再者,不同学生的动手能力也不一样。所以,教师的实验辅导是不可缺少的环节。

5 科学的实验评价方案

实验考核是检验学生实验的重要环节,可以督促学生认真完成实验。试验后学生需要提交符合规范的实验报告,实验报告应该在完成实验要求的前提下,能真实地反映实验过程,为教师通过批改实验报告来考核学生实验提供依据。单凭实验报告并不一定真实的反映学生实验,应该对实验项目制定详细评分标准,细化考核,甚至可以当场打分。如表2所示,是实验1的详细评分标准。通过统计学生的评分表,可以发现试验中哪些测试点问题最大,哪些地方需要上课强调和着重辅导。

6结语

由于不同的学校和专业方向对学生的培养目标不同,实验项目的选取和深度不同,形式上有很大差异,例如网络技术专业,实验可能是单独开设,并且要求较高,而计算机其他专业只是一般的了解。本文只是个人教学经验的总结,还有很多不妥之处,望与大家共同探讨。

计算机网络原理范文第9篇

关键词:计算机网络原理;课程教学;教学方法

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2012)003-0196-02

作者简介:崔炜荣(1983-),男,陕西汉中人,硕士,安康学院信息与教育技术中心讲师,研究方向为计算机网络。

0 引言

自1969年世界上第一个计算机网络ARPAnet在美国诞生以来,经过40多年的飞速发展,计算机网络已经无比深刻地融入到人类社会中去,有力地推动着人类社会方面面的变革。因此,《计算机网络原理》课程作为高等院校计算机专业的核心课程,其重要性也愈加突出。如何充分发挥教师的作用,引导学生学习各种抽象的协议和原理,真正建构其自身对“网络”的正确理解,是值得研究与探索的重要问题。

1 教学中存在的难点

作为计算机与通信的交叉学科,计算机网络涵盖了太多的内容。从物理层到应用层,从局域网到广域网,从网络安全到网络编程,各种各样抽象复杂的协议、算法、原理,无论对教师的授课还是对学生的学习都造成了一定的困难。笔者基于多年的授课经验,经过调研、实践和思考,认为计算机网络教学中主要存在两大难点。

1.1 合理规划授课内容难

计算机网络原理在笔者所在高校的的授课课时为64课时,在规定的课时中完成对大纲所有知识点的“有效”讲授是非常困难的。如果面面俱到的讲授,其效果只能是面面俱浅,学生学习的“专业性”会大打折扣。因此,如何对课程内容合理规划,是开课前首要解决的问题。事实上,要解决这个问题并不容易,在面广量大的内容中进行细致规划,要求教师首先对计算机网络有深入,全面的理解。其次,要能够结合课程学习的目标及学生的认知特点综合的考虑。

1.2 学生理解抽象的网络原理知识难

各种各样的网络协议和算法构成了计算机网络的理论基石,而这些协议和算法往往是复杂、抽象的,学生在理解上面存在较大的困难。很多学生甚至在学习完课程后依然无法对网络体系的分层有正确的理解。因此,“如何教”是教学过程中面临的第二大难点。这要求教师摈弃单一的以讲为主,缺乏互动的授课方式,运用各种教学工具探索、实践和总结各种教学方法,从而获得良好的教学质量。

2 教学方法研究

2.1 明确课程定位,精心组织课程内容

作为计算机网络技术方面的综述性课程,其内容的合理规划依赖于对本课程的正确定位,即紧扣“基础”和“典型”。所谓基础,即指计算机网络的基本概念,网络各个层次的基本工作原理、计算机网络的基本设计方法等。所谓典型,即指各个层次的典型协议、算法等。尽管如今网络技术日新月异,但是新技术的发展总是建立在已有的“基础”与“典型”上。因此,该课程的定位应该是“开门”,即通过对“基础”和“典型”的网络知识的讲解,让学生首先建立起对抽象的网络结构的意义构建,激发他们学习的兴趣,为进一步学习计算机网络的专题知识打下基础。

2.2 因材施教,合理控制教学难度

不同层次的高校之间,学生的能力和素质存在着一定的差别。针对此客观现实,要求教师在授课时因材施教。首先,所选的教材应该编排合理,难度适中。这样的教材不仅有利于学生的自学,激发学习的兴趣,而且能够有效地指导教师对课程内容的规划。其次,在授课的过程中,教师要把握讲课的“粒度”、“深度”。根据课时的长短,合理规划“粒度”,根据学生接受能力的强弱,合理安排“深度”。这样,才可以最大限度地降低学生在学习复杂知识中形成的挫折感,从而使得课程的教学是真正有效的。

2.3 善用类比,帮助学生理解抽象原理

在教学过程中,学生将遇到大量抽象的概念和原理。由于计算机网络是一种“人造”的事物,其中的概念,原理都是由对人类活动的观察导出。教师可以利用这一特点,在教学过程中善用类比法,多用生活中熟悉的、具体的例子进行类比,帮助学生直观、形象的理解抽象,枯燥的知识。比如,在讲解网络体系结构时,可与邮政系统进行类比,见图1。要实现两个单位之间的人员的邮件通信,需要很多要素参与,比如写信人和收信人,单位的收发室、邮递员、邮局等。根据各自工作的内容和特点可以将其划分到不同的层次中去,与网络体系结构相类比,写信人与收信人工作在应用层,收发室工作在传输层,邮局工作在网络层,而邮递员工作在物理层。这种类比的大量使用,能够非常有效地帮助学生加深理解。教师在教学过程中应该积极思考,积累素材。教师之间也可以互相沟通,建立起共享的素材库,对教学质量的提高有着明显的作用。

图1 与网络体系相类似的邮政体系

2.4 增进师生互动,提高课堂教学效果

多媒体教学是目前计算机网络原理课程的主要教学手段,虽然与传统的板书式教学手段相比,具有直观性,形象性和信息量大的优势,但是在运用中也暴露出许多问题。其中的一个重要问题是:以多媒体信息量大的优势加紧向学生进行知识的灌输,不考虑学生的感受和吸收能力,不注重与学生的交流及其独立思考能力的培养。概括而言,就是多媒体教学互动缺乏的问题。对于抽象程度高,理论性较强的计算机网络原理课程,这种缺乏互动的课堂模式很难激发学生的学习兴趣,使得教学效果大打折扣。因而,如何增进互动值得教师认真研究。

首先,“问答”依然是目前教学条件下最为有效的互动方式。在知识的讲解上,教师要循循善诱,不断的由浅至深的提出问题,引导学生思考。在课件的制作上,善于通过PPT自带的动画效果,制造课堂教学“问答”的氛围。其次,教师可以开发出一些简单的游戏,在活跃的课堂氛围中,帮助学生建立起对抽象知识的直观映像。例如,在讲解网络体系结构时,笔者让5位同学分别模仿计算机网络5层结构的功能,来演示信息如何经过层层加工,后被传输的过程。这样的游戏引起了同学极大的兴趣,取得了良好的教学效果。

2.5 利用仿真软件,增加教学直观性

在课堂上,教师通过一些实验对所学原理进行验证,能够有效地帮助学生加深理解。但是对于计算机网络原理课程,这样做往往是困难的。因为多媒体教室中很难搭建起网络实验的设备平台。并且网络协议都是由软件实现,即便是使用真实的设备实验,学生也难以观察到协议的工作过程。因此,教师可以使用网络仿真软件来加强课堂教学中的实验环节。网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网路平台,来实现对网络环境的模拟。在此,笔者推荐Cisco公司的Packet Tracer 仿真工具。使用Packet Tracer 用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况,如图2所示。Packet Tracer不仅支持多种协议模型,而且提供了大量的设备仿真模型,并可以在IOS环境中对虚拟设备进行配置,帮助使用者熟习网络设备的各种配置命令。所以,利用Packet Tracer软件可以方便快捷地进行网络组建、设备配置、协议测试等网络技术实验,满足计算机网络教学对实验以及师生互动的需要。

图2 利用Packet Tracer 进行网络仿真

3 结束语

计算机网络技术应用广泛,社会对计算机网络人才需求巨大,因此提高计算机网络课程的教学质量无论对于学科建设还是学生的考研、就业,都有着重要的意义。笔者通过理论研究和实践,总结出一些有效的思路和方法。但随着网络知识的日新月异及教学手段的不断创新,“教什么”、“如何教”的问题仍然值得进一步研究和探索。

参考文献:

\[1\] 武凌.计算机网络课程教学方法的探讨\[J\].电脑知识与技术,2011(1).

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\[3\] 张军,季伟东.计算机网络课程教学模式创新及实践\[J\].计算机教育,2010(22).

计算机网络原理范文第10篇

关键词:教学做一体化;计算机网络原理与设备;教学改革

探索“教学做一体化”的教学模式,是促进高职教育教学质量不断提高的重要措施,也是我院基于任职能力教学改革的重要组成。传统的教学模式是理论教学和实践教学分开,使得大部分学员在实践操作时只是按教员告知的操作步骤进行操作,而对其中的原理并不理解,导致学员没有掌握所学知识,因此对《计算机网络原理与设备》课程实施“教学做一体化”教学模式的研究与实践,以期提高学员对知识的理解能力和技能形成能力。

一、“教学做一体化”教学模式的内涵

“一体化”教学模式,是为了在单元教学时间融合课堂教学、动手实操和模拟实验于一体。《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高【2006】16号)文件精神指出:改革,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。

“教学做一体化”是教学方法和手段的改革,是以培养面向生产、建设、服务和管理第一线高技能人才为目标为指导思想、培养为重点是以增强学生实践动手能力和综合运用知识能力,核心是以合理精简整合、优化教学内容,集知识、技能和态度于一体,多种教学方法和教学手段综合运用,不断提高教学质量。

“教学做一体化”教学模式是以人才培养目标为方向,以实践性技能教学为基础,以培养职业能力为核心的教学过程,使理论教学和实践教学相结合,突出“以学员为主体,以能力为本位”的教育特点,培养学生的实际动手能力,从而提高教学效果,激发学员学习积极性和创造性,是高效的职业教育课程教学模式。

二、《计算机网络原理与设备》课程的特点

《计算机网络原理与设备》是学院计算机专业的一门专业基础主干课程,同时也是一门必修考试课程。通过学习,能使学员了解计算机网络的发展史、网络搭建流程等基本知识,理解网络层级结构、网络协议、网络安全基本原理,形成中小型网络建设规划、设备配置使用、安全管理的专业基础能力,为后续任职岗位课程学习奠定网络理论与技能基础。

该课程涉及的概念术语较多,理论性较强且抽象,在教学改革的驱动下,课程设置中坚持以“必须、够用”为原则,紧贴后续任职岗位课程需求和士官学员认知规律,同时保持内容的系统性、先进性。以网络搭建任务为牵引,以学习计算机网络原理为主线,突出基本概念、基本结构、基本原理与基本应用。

三、“教学做一体化”教学模式在《计算机网络原理与设备》教学中的应用

为了更好地培养部队需要的士官人才,根据职业教育及部队需求,在教学改革思想的指导下,落实学院提升教学质量工程精神,坚持理论讲授与实作训练相结合,通过实作训练使学员感知现象、理解原理、形成基本技能。

(一)改革教学内容

整合优化教学内容,计算机网络原理与设备课程内容较为抽象、复杂。根据“理论够用,重视实践”的教学理论,将课程内容整合为四大模块:局域网搭建、网络互联、广域网传输、网络安全管理。按照网络体系结构的层次逻辑性,由浅入深,循序渐进地构建教学内容体系,每个模块由若干个任务组成,以任务引领的方式展开。为了更好地开展“教学做一体化”教学模式,课程各部分内容均包含理论知识学习与实践操作训练,用于验证原理和形成基础技能。

(二)改革教学手段

在《计算机网络原理与设备》教学中,依据人才培养目标,教学准备中,充分了解学员基本情况,准备教学设施器材,备课,撰写教学设计;课堂教学中以具体的任务实现为牵引,按照任务提出任务分析任务规划总结讲评的流程,采用“教学做一体化”模式组织教学,贯彻启发式教学思想,充分运用网络、多媒体等现代教学手段、加强教学的形象性和直观性,激发学员学习兴趣,促进教学互动,提高学习效果。

(三)改革考核方式

在以前的教学实践中,该课程成绩的评定由两部分组成:理论成绩(90%)和平时成绩(10%),试卷以理论知识的考核为主。实施“教学做一体化”后,该课程的评定由理论考试成绩(占60%)、技能考核成绩(占30%)和过程考核成绩(占10%)3部分组成。理论考核采用试卷库组卷,闭卷考试,由机关统一组织实施;技能考核采取项目抽考与平时实做训练考核相结合的方式进行,由任课教员组织实施;过程考核主要从考勤、作业、课堂表现等方面进行评价。

四、结束语

“教学做一体化”的教学模式是一种思路、一种改革,在将其应用到教学中之前必须仔细研究该课程的具体特点,制定好实施方案。通过对《计算机网络原理与设备》课程的教学内容、授课方式以及考核环节的改革,既巩固了学员所学的基本原理,又推动其由学习知识向应用知识的方向转化,提高了课堂教学质量,进一步深化了基于任职能力的教学改革。

参考文献

【1】高职院校“教学做一体化”教学模式改革与探索[J].时代教育。

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