摘 要：本文從《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)入手，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)及自身的教學(xué)實(shí)踐，探討了該課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)；教學(xué)方法；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP393-4

當(dāng)今的時(shí)代是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時(shí)代，而要實(shí)現(xiàn)信息化就必須依靠完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息社會(huì)的命脈和發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)生活的很多方面以及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了不可估量的影響。因此網(wǎng)絡(luò)是新世紀(jì)人才必須掌握的基本理論和基本技能。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。其教學(xué)目標(biāo)是為以后計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員和維護(hù)人員。

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的特點(diǎn)是在較深厚的理論基礎(chǔ)之上，綜合計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和通信技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，知識(shí)更新非常快。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)是學(xué)生畢業(yè)后科研與工作所必需的基本知識(shí)與技能，因此《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)必須有足夠的前瞻性，這要求從課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容組織、教學(xué)方式等多個(gè)角度來(lái)組織教學(xué)工作。

我們?cè)诮虒W(xué)的設(shè)計(jì)上采取以下措施來(lái)提高教學(xué)效果，具體措施如下：

1 精選教學(xué)內(nèi)容，精心組織教學(xué)

在內(nèi)容編排上，針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程體系的核心，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理進(jìn)行分析。主要有四個(gè)方面：

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)的思想

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)指的是通信系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，它的目的是為網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件、協(xié)議、存取控制和拓?fù)涮峁?biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在廣泛采用的是開(kāi)放系統(tǒng)互連OSI（Open System Interconnection）的參考模型，它是用物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳送層、對(duì)話層、表示層和應(yīng)用層七個(gè)層次描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。你應(yīng)該注意的是，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣將直接影響總線、接口和網(wǎng)絡(luò)的性能。而網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素恰恰就是協(xié)議和拓?fù)?。目前最常?jiàn)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有FDDI、以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和快速以太網(wǎng)等。

1.2 典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析

第一層：物理層（PhysicalLayer），規(guī)定通信設(shè)備的機(jī)械的、電氣的、功能的和過(guò)程的特性，用以建立、維護(hù)和拆除物理鏈路連接。具體地講，機(jī)械特性規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)所需接插件的規(guī)格尺寸、引腳數(shù)量和排列情況等；電氣特性規(guī)定了在物理連接上傳輸bit流時(shí)線路上信號(hào)電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等；功能特性是指對(duì)各個(gè)信號(hào)先分配確切的信號(hào)含義，即定義了DTE和DCE之間各個(gè)線路的功能；規(guī)程特性定義了利用信號(hào)線進(jìn)行bit流傳輸?shù)囊唤M操作規(guī)程，是指在物理連接的建立、維護(hù)、交換信息是，DTE和DCE雙放在各電路上的動(dòng)作系列。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為比特（bit）。屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIA RS-232、IA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層：數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）：在物理層提供比特流服務(wù)的基礎(chǔ)上，建立相鄰結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路，通過(guò)差錯(cuò)控制提供數(shù)據(jù)幀（Frame）在信道上無(wú)差錯(cuò)的傳輸，并進(jìn)行各電路上的動(dòng)作系列。數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、重發(fā)等。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀（frame）。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網(wǎng)絡(luò)層（Network layer）在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的兩個(gè)計(jì)算機(jī)之間可能會(huì)經(jīng)過(guò)很多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路，也可能還要經(jīng)過(guò)很多通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的網(wǎng)間路由和交換結(jié)點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)及時(shí)傳送。網(wǎng)絡(luò)層將數(shù)據(jù)鏈路層提供的幀組成數(shù)據(jù)包，包中封裝有網(wǎng)絡(luò)層包頭，其中含有邏輯地址信息——源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)地址的網(wǎng)絡(luò)地址。如果你在談?wù)撘粋€(gè)IP地址，那么你是在處理第3層的問(wèn)題，這是“數(shù)據(jù)包”問(wèn)題，而不是第2層的“幀”。IP是第3層問(wèn)題的一部分，此外還有一些路由協(xié)議和地址解析協(xié)議（ARP）。有關(guān)路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網(wǎng)絡(luò)層還可以實(shí)現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互連等功能。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包（packet）。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。第四層是處理信息的傳輸層（Transport layer）。

第四層的數(shù)據(jù)單元也稱作數(shù)據(jù)包（packets）。但是，當(dāng)你談?wù)揟CP等具體的協(xié)議時(shí)又有特殊的叫法，TCP的數(shù)據(jù)單元稱為段（segments）而UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元稱為“數(shù)據(jù)報(bào)（datagrams）”。這個(gè)層負(fù)責(zé)獲取全部信息，因此，它必須跟蹤數(shù)據(jù)單元碎片、亂序到達(dá)的數(shù)據(jù)包和其它在傳輸過(guò)程中可能發(fā)生的危險(xiǎn)。第4層為上層提供端到端（最終用戶到最終用戶）的透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。所為透明的傳輸是指在通信過(guò)程中傳輸層對(duì)上層屏蔽了通信傳輸系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)。傳輸層協(xié)議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

第五層是會(huì)話層（Session layer）這一層也可以稱為會(huì)晤層或?qū)υ拰?，在?huì)話層及以上的高層次中，數(shù)據(jù)傳送的單位不再另外命名，統(tǒng)稱為報(bào)文。會(huì)話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問(wèn)驗(yàn)證和會(huì)話管理在內(nèi)的建立和維護(hù)應(yīng)用之間通信的機(jī)制。如服務(wù)器驗(yàn)證用戶登錄便是由會(huì)話層完成的。

第六層是表示層（Presentation layer）這一層主要解決用戶信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題。它將欲交換的數(shù)據(jù)從適合于某一用戶的抽象語(yǔ)法，轉(zhuǎn)換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語(yǔ)法。即提供格式化的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負(fù)責(zé)。

第七層應(yīng)用層（Application layer），應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

1.3 數(shù)據(jù)通信的基本原理

詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ)和有關(guān)概念，數(shù)據(jù)傳輸、通信交換、傳輸介質(zhì)及差錯(cuò)檢測(cè)等技術(shù)的基本原理。這部分的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生深刻體會(huì)到：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有線數(shù)據(jù)通信與無(wú)線數(shù)據(jù)通信之分。數(shù)據(jù)通信關(guān)注的是通信協(xié)議，也就是發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)內(nèi)容；比如串口通信，網(wǎng)絡(luò)、USB通信等數(shù)字通信關(guān)注的是信道，包括調(diào)制解調(diào)方式等，比如無(wú)線、有線通信等。

1.4 經(jīng)典而實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析

Internet各層協(xié)議。內(nèi)容包括TCP/IP協(xié)議簇中的網(wǎng)絡(luò)互連層、傳輸層、應(yīng)用層。介紹網(wǎng)絡(luò)層的地位、功能、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、常用路由選擇算法、Internet網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議；介紹傳輸層服務(wù)，傳輸層協(xié)議，Internet傳輸層協(xié)議；介紹應(yīng)用層的地位和作用，應(yīng)用層程序的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，客戶/服務(wù)器模式，文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、域名系統(tǒng)、郵件、萬(wàn)維網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理等常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基本內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。要使學(xué)生清楚：Internet是使用網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議將全世界的底層物理網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)互連起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)；本部分是以Internet為例介紹了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，要深刻理解和掌握IP協(xié)議、TCP協(xié)議和UDP協(xié)議內(nèi)容；應(yīng)用層提供的服務(wù)直接面向用戶，必須使用傳輸層提供的傳輸服務(wù)；應(yīng)該著手應(yīng)用學(xué)到的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和先行課程內(nèi)容，查閱資料，試著設(shè)計(jì)和編寫常用的應(yīng)用層程序，或設(shè)計(jì)和擴(kuò)展各層感興趣的協(xié)議程序。

課堂教學(xué)采用以多媒體教學(xué)課件為主，黑板教學(xué)為輔的形式。用多媒體課件可以使教學(xué)內(nèi)容直觀、形象、易理解，也可增加內(nèi)容的趣味性，同時(shí)也增加了信息量，提高課堂教學(xué)效率；同時(shí)對(duì)于需要推導(dǎo)的內(nèi)容例如子網(wǎng)劃分等，采用黑板加講解的方法。

為了使復(fù)雜的問(wèn)題變得易懂，在講課中我們采用了生活中的類比事件，這樣也增加了教學(xué)內(nèi)容的趣味性。例如講“協(xié)議”和“層”的概念時(shí)，使用了“郵政系統(tǒng)“的工作作為例子進(jìn)行類比，講解了發(fā)信方和收信方之間如何通過(guò)分層及協(xié)議來(lái)完成通信工作。再例如講TCP擁塞控制時(shí)，使用城市中的交通問(wèn)題作類比，使學(xué)生較為容易理解。

為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，有些課程內(nèi)容的教學(xué)采用學(xué)生先預(yù)習(xí)泛讀，然后提出問(wèn)題或發(fā)表學(xué)習(xí)心得，老師回答學(xué)生提問(wèn)，總結(jié)該內(nèi)容的重點(diǎn)。

2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)置配套網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是非常重要的。因此我們學(xué)院設(shè)有專門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。

實(shí)驗(yàn)室有課程專用服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、工作站等硬件設(shè)備，還配備有操作系統(tǒng)軟件（Windows2003 Server）、模擬實(shí)驗(yàn)軟件和協(xié)議分析軟件。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，結(jié)合課堂教學(xué)進(jìn)度，完成以下方面的實(shí)驗(yàn)：

網(wǎng)絡(luò)屬性的基本配置以及簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)診斷工具使用。學(xué)生們通過(guò)學(xué)習(xí)和動(dòng)手，能夠自主對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，還可以在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)診斷問(wèn)題所在。

使用網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分析軟件，對(duì)經(jīng)典的協(xié)議進(jìn)行分析，這使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)原理的理解。

學(xué)生在訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，不使用瀏覽器等工具，而是直接在命令行方式下輸入客戶端命令，對(duì)服務(wù)器端進(jìn)行訪問(wèn)，這樣學(xué)生可以深刻體會(huì)協(xié)議的具體工作過(guò)程和原理。

通過(guò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以幫助學(xué)生理解課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

在幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)積累下，我們完成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的教材編寫。這樣學(xué)生可以利用手頭的這本教材有選擇自主學(xué)習(xí)，完成網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。

3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

在學(xué)院提供的網(wǎng)站上，掛接電子教案、各章節(jié)知識(shí)要點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)的作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及指導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)最新相關(guān)技術(shù)的文章等，為學(xué)生提供豐富的自主學(xué)習(xí)的資源。并且利用課后時(shí)間組織學(xué)生進(jìn)行討論，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)幾年的努力，我們對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程及其配套實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)進(jìn)行了研究和探討，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)方面形成了自己的特色，對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)上取得了良好的效果，受到了學(xué)生的歡迎。通過(guò)幾年的教學(xué)，我們感到《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)學(xué)科人才的重要環(huán)節(jié)，因此在今后的教學(xué)工作中，我們還會(huì)繼續(xù)努力、不斷探索，努力改進(jìn)課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，探索合理的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，爭(zhēng)取達(dá)到最好的培養(yǎng)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]周立元.基于資源的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)模式研究[J].中國(guó)教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)，2006.

作者簡(jiǎn)介：阿不來(lái)提·吉力力（1964-），男，新疆人，教授，研究方向：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。

作者單位：和田師范專科學(xué)校 數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，新疆和田 848000