非计算机专业“计算机网络”课程教学方法的探讨

蒋中云

摘要:本文对高校非计算机专业“计算机网络”课程的教学方法进行探讨,根据非计算机专业“计算机网络”课程的特点,提出合理调整教学内容,采用灵活多样的教学方法及丰富而真实实验的做法,从而使该门课程获得较好的教学效果。

关键词:计算机网络;教学内容;教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:B

“计算机网络”是计算机和通信两个领域的交叉学科,内容复杂,涉及许多彼此交织的概念、协议和技术,是一门公认的比较难讲的课程。很多教师都致力于改进“计算机网络”的理论教学和实验教学方法。

1非计算机专业“计算机网络”课程特点

非计算机专业的计算机网络教育应以培养应用型复合型技术人才为根本任务,以适应社会需求为目标。学生应具有“基础理论够用、技术应用能力强、知识面较宽、素质高”等特点。学生在今后的专业工作中,碰到涉及计算机网络的相关问题,能够利用所学知识和实践动手能力,通过查阅相关资料,解决实际问题。这需要在计算机网络课程学习中打下一定的基础。因此,具备一定的理论知识基础、较强的动手建设和维护网络的能力,是非计算机专业学生学习计算机网络的基本目标。

非计算机专业中的基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点,做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合,能力培养要贯穿教学全过程。因此,在非计算机专业“计算机网络”课程的教学中,应以基础理论“必需和够用”为前提,加强实验教学环节,适当增加实验课的时间和内容。

2合理调整教学内容

我院非计算机专业计算机网络课程安排48学时,其中38学时理论和10学时实验。在有限的学时情况下,必须对教学内容进行精心安排。对于工商管理专业的学生,讲课时着重“Internet服务”、“网站的规划与设计”、“网络管理与网络安全”这方面的知识。当然,对于基础的、重点的内容,比如计算机网络的定义、计算机网络体系结构、OSI参考模型、TCP/IP协议、以太网、虚拟局域网、子网规划与子网掩码等,教师在课堂中要作详细介绍。理论不必讲得太深,但要讲清楚基本原理,突出重点。

3采用灵活多样的教学方法

3.1类比教学法

类比教学法启发学生将理论知识和实际生活中的例子相比较、归纳和总结。例如,对于OSI七层模型的理解,用一个“从上海到罗马的贸易过程”的情景设置使学生能体会到为什么要将网络分成这七个层次。主要的目的是让学生知道这个参考模型存在的意义,但并不对每一层的详细功能作过多的介绍。

(1) 要想贸易获得成功,首先要有至少一条路,能够从西班牙通向罗马。此层为物理层。

(2) 有了路是不是就能去贸易了?还要保证路上不会把商人的货物给磕坏了,要有一层保护的包装,可以一站一站送到罗马去。引出第二层,即数据链路层。

(3) 所谓条条道路通罗马。并不只有一条路能够到达罗马,从中选一条最短的,或者路费的成本最少的,这才符合商人的利益。引出第三层,即网络层。

(4) 贸易出门前要先确定货物是发给罗马的哪个商人,并检查一下自己的货有没有拿错了。事先要检查过,如果错了要重新取货,引出第四层,即传输层。

(5) 是不是可以上路了?还不行。我们要和罗马联系好,如果我们这边的货物到了那边卖不出去怎么办?我们首先要交流、协商一下,看看罗马的市场情况,这就需要一些外交的关系。此层为会话层。

(6) 商人到了罗马以后突然发现,他的货物在罗马不能直接使用,还需要一个转换器(例如中国的电器插头大多用的是两相或三相插头,与欧洲的电源插座不匹配)。这里就是表示层的功能,进行数据格式的转换。

(7) 到了罗马了,最终需要在市场上把货物卖掉,这个市场就是一个交易平台,相当于各个软件平台,引出最后一层,应用层。

这样,学生对OSI便有了一个大致的了解,进而把握分层的原因和各个层次的特点。通过对在去罗马贸易的路途中可能出现的问题,比如说天气灾难、过期、被盗等问题引导学生讨论如何加入某些协议,让整个贸易过程中得到一些有效的保护,使得贸易能够顺利的完成。

3.2 “自底向上”与“自顶向下”相结合教学法

为了让学生在掌握OSI参考模型中每层的功能、使用的协议以及每层实现的关键技术的同时,对网络系统的工作过程有整体的把握,教师一方面按照传统上讲授计算机网络课程的方法,即按照自底向上的教学方法,就是从网络的最底层(物理层)一直到最顶层(应用层),依次介绍网络系统中每层的功能、使用的协议以及每层实现的关键技术。另一方面,采用自顶向下的教学方法来阐述网络每层协议之间的交互以及网络系统的工作过程。这种“自底向上”与“自顶向下”相结合教学法有利于学生在理解掌握网络基本概念、工作原理和相关协议的同时,对网络系统的工作过程有整体上的把握,取得良好的教学效果。

3.3案例教学法

案例教学法集中应用在传输介质、网络互连设备、局域网组建上。在计算机网络课程的教学过程中,将同轴电缆、光纤、以太网收发器、各种网卡、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上或直接将学生引至实验室,对照实物现场进行讲解。为了加强学生对网络工作过程的理解,灵活运用所学的知识,开阔学生的视野,在计算机网络课程的教学过程中,教师可以自行设计相关的案例。如模拟组建一个校园网,对所给网络设备和传输介质进行选型。这个案例可以让学生更加了解不同传输介质的特点和使用场合、网络设备的功能和应用场合、具体局域网标准的含义,使学生基本具备中小型网络设计能力、网络设备的选型能力。

3.4任务驱动教学法

任务驱动教学法集中应用在Internet服务、网站的规划与设计、网络管理与安全上。如在讲授DNS域名系统时,对企业进行需求分析,提出任务,使学生在完成任务的同时学会DNS服务器的管理方法、工作流程。

(1) 分析企业需求。某企业中已经建设好自己的网站,员工希望通过域名来访问该网站,同时员工也需要通过域名来访问Internet上的网站。该企业已经申请了域名gench.net。

(2) 提出任务。构建一台DNS服务器,为局域网中的计算机提供域名解析任务。DNS服务器管理gench.net域的域名解析,同时还必须为客户提供Internet上的主机的域名解析。

(3) 完成任务。具体步骤如下:

① 安装DNS服务器。安装好之后查看DNS服务器所有的属性项,熟悉DNS服务器所能管理的内容。讲授域名的结构,理解DNS服务器中区域的概念。

② 按照向导配置DNS服务器,建立第一个查询区域gench.net,添加主机记录www及地址172.16.1.71。

③ 将一台计算机配置为该服务器的客户端,在“Internet协议(TCP/IP)属性”窗口中,将“使用下面的DNS服务器地址”设置为该服务器IP地址。用IE浏览器测试http://www.gench.net。

④ 播放动画,使学生掌握DNS服务的查询流程。

⑤ 设置转发器为202.96.209.5,用IE浏览器测试是否能够解析www.yahoo.com.cn等。

⑥ 创建反向查找区域,网络ID为1.16.172,添加反向指针记录。

⑦ 设置Hosts文件。

(4) 通过分组实验进一步掌握上述内容。

(5) 知识归纳总结。总结DNS服务器的作用;DNS服务器管理中的细节:区域的规划、记录的添加、结果的测试;DNS服务器属性的设置、更新、转发等。

3.5自主研究式教学法

为了加强学生的研究型学习能力,教师在讲授完计算机网络核心知识后,指定若干自主学习专题,要求学生组成研究小组(每组3～4个同学),利用Internet和图书馆查阅资料,结合自己所学的知识,展开某个专题的自主性学习。自主研究式学习专题包括HTTP、FTP、EMAIL、DNS、聊天系统、网站规划等的工作原理、协议数据格式、网络安全措施、网络安全防范等。最后要求学生在课堂上报告,教师就理解能力、分析能力和研究能力进行评估,并计入平时成绩。这种教学方法极大地调动了学生积极性,既提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,又培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。

4加强实验教学

实验教学是教学过程中不可缺少的环节,“计算机网络”课程在注重基本理论的同时,注重实验内容的教学。比如在向学生介绍了计算机网络的发展与定义之后,可以带领学生参观学校校园网的网络中心以及网络实验室,让他们对网络有一个大体的框架了解。讲了网络传输介质及互连设备之后,可给学生安排一次“网线的制作与网络硬件连接”的实验,这样学生不仅自己动了手,还对网络通信设施有了大体的认识。给学生介绍了ICMP、ARP等协议后,可以让学生掌握一些常用网络测试命令的使用方法及功能。讲Internet服务时,让学生配置不同的网络服务器并使用。学习网络安全时,让学生安装并配置个人防火墙来保护工作站。

对每一部分的实验要有明确的要求,并让学生填写实验报告,使学生知道每一次实验应达到什么要求,已经作了哪些工作,还有哪些不足,应该注意什么,在实验中遇到怎样的问题,应如何解决,这些都要在实验报告中得到体现。不同的实验,要达到的要求、记录的信息、对实验的分析条目都不相同。因此,教师要针对具体的实验事先设置好实验报告模版。

5总结

在本课程的教学过程中,针对不同的教学内容,采用类比、案例、任务驱动、研讨等灵活多样的教学方法,运用多种教学手段,调动了学生自主学习的积极性。通过引入典型案例,增加专题论述和课堂讨论,以实验促进知识点的融会贯通,上述的教学改革取得了较好的教学效果。

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