賀秋芳

（廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 廣州 510300）

《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是一門理論性、實踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程，具有知識更新快、信息量大、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)，教學(xué)難度大。而對于非計算機(jī)專業(yè)來說，又存在教學(xué)學(xué)時偏少、實驗條件不足的問題。針對這些問題，本文在總結(jié)以往授課經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實驗設(shè)計三方面談一談改善教學(xué)效果的幾點(diǎn)體會。

科學(xué)選擇教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

作為高職院校，應(yīng)遵循“淡化理論，夠用為度，突出應(yīng)用”的原則，不照搬本科院校的教材，教材內(nèi)容主要包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用、TCP/IP協(xié)議、接入Internet技術(shù)等，不求全求多。

教學(xué)內(nèi)容不按OSI參考模型層層展開，而是以局域網(wǎng)組建為核心，從局域網(wǎng)拓展到互聯(lián)網(wǎng)。對于非計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生來說，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、組建、管理和維護(hù)不是他們畢業(yè)后的主要崗位群，因此基礎(chǔ)理論知識簡要介紹，將重點(diǎn)放在操作技能的培養(yǎng)上。

在教學(xué)過程中，時時注意與專業(yè)相結(jié)合。例如，對于機(jī)電、電子與自動控制技術(shù)類專業(yè)，不僅介紹商用以太網(wǎng)，還介紹工業(yè)以太網(wǎng)；不僅介紹網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，還介紹嵌入式網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。這些專業(yè)的工作崗位里經(jīng)常用到現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)，學(xué)生需要知道兩種網(wǎng)絡(luò)及嵌入式和非嵌入式的區(qū)別和應(yīng)用領(lǐng)域，從而更明確自身的發(fā)展方向。

改進(jìn)教學(xué)方法，改善教學(xué)效果

（一）類比教學(xué)方法

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程有很多抽象的、晦澀難懂的概念和術(shù)語，這就需要經(jīng)常使用類比教學(xué)法，幫助學(xué)生直觀、形象地理解和掌握理論知識，化枯燥為生動，有效地活躍課堂氣氛。下面介紹兩個使用類比教學(xué)方法的例子。

例1：對計算機(jī)名、物理地址和邏輯地址關(guān)系的理解，可類比為日常生活中的信件投遞過程。

1.信封上收件人名字相當(dāng)于計算機(jī)名或物理地址。如果信是給本班同學(xué)的，則在信封上僅寫名字就可在班里投遞成功，因為范圍小，大家都認(rèn)識他。這就像局域網(wǎng)中兩臺計算機(jī)使用計算機(jī)名或物理地址（不用邏輯地址）也可以通信一樣。早期局域網(wǎng)NetBEUI協(xié)議就是使用計算機(jī)名作為地址通信的，而IPX/SPX協(xié)議則使用物理地址通信。

2.信封上的郵政編碼就相當(dāng)于邏輯地址。如果信是寄給外省的同學(xué)，為保證信件的投遞成功，要在信封上寫上詳細(xì)地址、名字和郵政編碼。郵政編碼含有省、市、區(qū)等層次信息，有了郵政編碼就知道信件應(yīng)送往哪個省、哪個市、哪個區(qū)了。同理，范圍較大的網(wǎng)絡(luò)通信不能僅使用計算機(jī)名或物理地址了，要使用邏輯地址，如IP地址。IP地址像郵政編碼一樣含有網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號兩個層次的信息，根據(jù)IP地址就知道要與哪個網(wǎng)絡(luò)的哪臺主機(jī)進(jìn)行通信了。

例2：集線器、交換機(jī)和路由器的工作過程可類比為不同的通信方式。

1.對講機(jī)通信相當(dāng)于集線器通信。當(dāng)每個人在同一棟宿舍大樓里但在不同房間時，可使用對講機(jī)進(jìn)行通話，特點(diǎn)是一個人說話時其余人都能聽見，說話和接聽不能同時進(jìn)行，同一時刻只能一個人說話，如果兩個以上的人同時說話就會發(fā)生沖突，這種工作模式就是半雙工模式。這就像用集線器組建的局域網(wǎng)，集線器信道是共享的，某一時刻只能有一臺計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，集線器簡單地將某個端口收到的數(shù)據(jù)“廣播式”轉(zhuǎn)發(fā)給所有其余端口，只有目標(biāo)計算機(jī)才會響應(yīng)。

2.內(nèi)線電話通信相當(dāng)于交換機(jī)通信。使用對講機(jī)這種半雙工模式不方便，所以同一棟宿舍大樓里的人可使用內(nèi)線電話進(jìn)行通話，特點(diǎn)是點(diǎn)對點(diǎn)通話不用廣播，允許多對電話同時通話，說話和接聽同時進(jìn)行，這就是全雙工模式。這就像用交換機(jī)組建的局域網(wǎng)，每部電話相當(dāng)于交換機(jī)上的一個端口，電話簿相當(dāng)于交換機(jī)的MAC地址表，當(dāng)某臺計算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時，交換機(jī)讀取數(shù)據(jù)包中的目的物理地址，根據(jù) “端口號/MAC地址映射表”轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)端口，這就是點(diǎn)對點(diǎn)通信。交換機(jī)允許多對點(diǎn)同時通信。

3.外線電話通信相當(dāng)于路由器通信。當(dāng)兩個人不在同一棟宿舍大樓里時，要通話就必須撥打外線，總機(jī)負(fù)責(zé)把電話轉(zhuǎn)接到目的號碼，總機(jī)就相當(dāng)于路由器。這邊的總機(jī)負(fù)責(zé)找到對方的總機(jī)，并將內(nèi)線號碼轉(zhuǎn)成外線號碼，這就相當(dāng)于路由器的路由尋址和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT功能了。

（二）使用工具軟件輔助教學(xué)

除了類別教學(xué)法，充分利用一些工具軟件進(jìn)行輔助教學(xué)也是很好的教學(xué)方法。一般的工具軟件是幻燈片、Flash動畫和教學(xué)影視片段等。這里要介紹的是使用虛擬機(jī)和Sniffer軟件進(jìn)行輔助教學(xué)的例子。

例1：使用虛擬機(jī)演示局域網(wǎng)組建和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配置

通過虛擬機(jī)軟件在一臺電腦上組建多臺虛擬機(jī)，每臺虛擬機(jī)運(yùn)行單獨(dú)的操作系統(tǒng)而互不干擾。有了虛擬機(jī)，我們就可以在虛擬裸機(jī)上演示如何安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；演示在多臺虛擬機(jī)之間或虛擬機(jī)與真實機(jī)之間搭建對等網(wǎng)和C/S模式的局域網(wǎng)；演示Internet連接共享的配置；演示W(wǎng)indows Server 2003的活動目錄、應(yīng)用服務(wù)器的配置等。圖1所示是使用Vmware軟件構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

圖1 虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境圖

具體形象的操作演示使得局域網(wǎng)組建和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)不再空洞，學(xué)生仿佛置身于其中，在虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中得到真實感受。

例2：使用Sniffer軟件學(xué)習(xí)分層和協(xié)議簇

Sniffer是一套獲取、分析和產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的軟件，Sniffer可以在各層協(xié)議上進(jìn)行解碼，每一層使用不同的顏色加以區(qū)別。對于高職非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生來說，進(jìn)行協(xié)議分析并不是課程的重點(diǎn)，但協(xié)議分析器在說明局域網(wǎng)工作原理和通信流量、通信內(nèi)容的構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊等方面，是一種不可多得的生動的教具。在教學(xué)過程中可充分利用Sniffer對數(shù)據(jù)包的分析解碼功能，幫助學(xué)生理解分層和協(xié)議簇的概念。

方法是在Sniffer軟件中設(shè)置捕獲訪問某網(wǎng)站（如www.baidu.com）的數(shù)據(jù)報文，選取其中的HTTP數(shù)據(jù)報文，從中可以清楚地看到一個應(yīng)用報文是如何從應(yīng)用層到傳輸層再到網(wǎng)絡(luò)層接著到鏈路層逐層進(jìn)行封裝，并且可以看到各層中相應(yīng)協(xié)議規(guī)定結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容，如圖2所示。

（三）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法

由于互聯(lián)網(wǎng)信息豐富，所以充分利用互聯(lián)網(wǎng)查閱常用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的性能和參數(shù)，對學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)感性認(rèn)識、提高學(xué)習(xí)興趣很有幫助。例如，上網(wǎng)查看市面正在使用的交換機(jī)的圖片、類型、參數(shù)和價格，學(xué)生就能產(chǎn)生感性認(rèn)識，明白所學(xué)知識在選購交換機(jī)時的作用，增加對交換機(jī)性能和價格行情的了解。又如，對域名的認(rèn)識，除了介紹域名結(jié)構(gòu)、域名解析原理外，還可上網(wǎng)搜索查看域名申請過程、域名和IP地址的綁定和域名價格等。上網(wǎng)搜索所需知識已是獲取知識的最快捷有效途徑之一，所以在教學(xué)過程中也要教會學(xué)生上網(wǎng)搜索知識的技巧和培養(yǎng)學(xué)生上網(wǎng)主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

圖2 使用Sniffer進(jìn)行協(xié)議分析圖

加強(qiáng)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合。通過實驗環(huán)節(jié)，可以加深理解理論知識和熟練掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。然而，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價格高等原因，對于非計算機(jī)專業(yè)來說無法建設(shè)完善的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境。利用虛擬機(jī)和Sniffer軟件來架構(gòu)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實驗則是一種很好的解決方案。網(wǎng)絡(luò)實驗可開設(shè)如下：（1）使用虛擬機(jī)軟件學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝；（2）將兩臺虛擬機(jī)組建成對等網(wǎng)；（3）將兩臺虛擬機(jī)組建成C/S模式局域網(wǎng)，并配置FTP服務(wù)器、Web服務(wù)器、DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器和防火墻；（4）使用Sniffer軟件捕獲通信過程中通信雙方的交互信息，分析所捕獲的數(shù)據(jù)包數(shù)量、數(shù)據(jù)包類型和數(shù)據(jù)包內(nèi)容，從而掌握子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議的作用和工作機(jī)制。

實踐證明，采用上述教學(xué)方法后原本晦澀難懂、抽象空洞的課程變得形象易懂、真實可見，學(xué)生好學(xué)，教師好教，“教學(xué)做”得到了全面提高。

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