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计算机网络设计报告范文1
关键词:计算机网络;教学改革;实践训练;创新
文章编号:1672-5913(2013)14-0050-04 中图分类号:G642
计算机网络是一个发展迅速的学科,主流的网络技术在不断更新换代,因此计算机网络课程的教学设计也必须随之不断进行改革创新,以便与技术的发展相适应。理工大学计算机网络相关课程是谢希仁教授于1983年首次为硕士研究生开设的,1995年以后,通过对该课程进行改革,将计算机网络的基础原理部分放到本科生教学中,称为计算机网络原理课程,而硕士研究生的教学则定位于该课程的高端部分,称为高级计算机网络课程。
在教学内容的设置上,本科教学主要关注如何帮助学生建立计算机网络知识体系结构的概念,更加强调知识的完整性和系统性,所以我们采取了国际上通用的分层教学模式。经过本科阶段对网络知识的初步学习,大多数研究生已经掌握了计算机网络的基本概念,教学过程中应当重点讲述相关的技术原理,侧重培养研究生的科研创新能力。基于这一指导思想,我们构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学设计,将研究能力培养前置到课程学习阶段,构建科学研究基础上的研究生高级计算机网络课程教学新模式,使学生真正理解和掌握理论知识,提高动手能力,进而适应计算机网络技术的飞速发展和创新型人才培养的需求。
1 教学内容组织
当前国内外知名高校的研究生计算机网络课程一般分两类:一类是作为核心课程,按照传统的分层体系结构组织,但讲授过程中在内容的深度和广度上比本科的计算机网络课程有很大提高;另一类是作为选修课程,主要设置一系列的前沿技术专题讲座,由从事相关研究的工作人员组织论文讨论。
上述两种授课模式各有优缺点,按照分层体系结构组织的讲授模式能够帮助研究生更加系统地把握计算机网络的体系结构及核心问题,但由于大多数研究生本科阶段已经按照该模式学习过计算机网络课程,因此难以吸引学生的学习兴趣,并且按照分层模式系统地讲授一遍课程内容在课时安排上也难以保障。按照前沿技术组织专题讲座能够帮助研究生迅速把握本专业的热门研究方向和研究问题,但该方法存在的最大问题在于课程内容的组织缺乏系统性,难以帮助学生把握课程的核心知识点。并且,计算机网络相关的新技术大多为英文文章,对于刚入学的硕士生而言,多数人并不具备短时间内阅读大量英文文章的能力,因此盲目按照前沿技术方式开展课程教学会导致教学效果大打折扣。
目前,国内也出现了多个围绕研究生计算机网络教学开展的改革创新,它们大多与所在学校的教学特点密切相关。我们在借鉴国外著名大学研究生计算机网络课程设置的基础上,结合理工大学研究生的具体特点和培养要求,设计了以提高研究生创新能力为中心的课程教学内容,将教学过程划分为理论教学和实践教学两大部分。其中理论教学包括计算机网络基础概述、网络高级专题和网络设计原则等内容;实践教学则包括课程实验和自主设计性实验两部分,并在教学过程中穿插着进行课堂及论文研讨,从而注重培养研究生对计算机网络核心知识、核心原则和前沿研究的了解与掌握,锻炼其利用所学知识动手解决问题的能力。
1.1 理论教学
高级计算机网络理论教学的主要目标是帮助研究生完善计算机网络体系结构的概念、掌握计算机网络的关键问题、了解计算机网络的最新研究方向和技术。通过调研发现大部分学生希望授课教师能够尽量避免相关教学活动与本科先修课程的重复,以便开拓新领域、学习新方法。结合理工大学研究生的培养要求,我们设置了理论教学内容,见表1。
在课程设置中,首先较系统地综述计算机网络的重要概念、基本原理和研究方法,以便帮助研究生陕速回顾建立计算机网络体系结构的概念。由于当前跨专业、跨学科报考研究生的现象十分普遍,导致学生的专业基础差异性明显,这部分内容的教学也能帮助这些学生尽可能弥补专业知识上的差异,使后续高级专题的教学更加易于开展。
随后,围绕应用层网络技术、多媒体网络、网络管理与测量等计算机网络的高级专题开展教学,重点讲授这些专题中涉及的关键问题、核心思想以及核心技术等,帮助研究生提升对计算机网络知识的理解掌握水平。这些专题的选择主要考虑到将计算机网络的基础知识与前沿研究进行有机结合,一方面突出当前的一些前沿研究领域,另一方面也强调其中涉及的网络基础知识和原则。
再次,为了进一步提升研究生对计算机网络当前研究热点的了解和把握,专门设计了一章网络新技术专题,重点介绍数据中心网络、软件定义网络、未来网络体系结构等当前的研究热点。为了体现教学思想,避免陷入研究怪圈,我们在讲授过程中主要向学生阐述这些技术产生的背景及解决的问题,并在教学过程中启发学生思考这些网络新技术带来的优势是什么?同时又引出了哪些问题?有没有办法对其进行进一步的优化等。这样将学习过程变成一个思考创造的过程,从而帮助研究生提升科研创新能力。
最后,在网络设计原则部分,总结回顾计算机网络中采用的一些典型设计理念和原则,包括软状态机制、随机化技术、间接技术、虚拟化技术等,通过介绍这些技术的基本概念及应用场景,让学生深入理解并体会技术本身的价值,为以后的研究应用奠定基础。
1.2 实践教学
长期以来,研究生课程的教学存在“重理论、轻实践”的问题,对于如何将教学内容应用到实际的研究工作中关注的不够,这一现状与国家重点倡导的应用型研究生培养目标越来越不符合。对于具有强烈工程应用背景的计算机网络课程而言,如何建立实践教学模式,提高实践教学效果在整个课程教学过程中具有至关重要的影响。
为此,在教学过程中设计了两类实践教学内容,一部分与课堂理论教学相配套,帮助学生更好地理解掌握理论教学内容,如应用层网络技术专题中设置针对P2P数据传输协议进行仿真分析的实验内容,在多媒体网络专题中设置多媒体视频传输实验内容,在网络管理与测量专题中设置大规模网络测量数据综合分析的实验内容等。这些实验内容与理论教学内容密切结合,可以作为理论教学的有益补充。
此外,我们还设置了针对整个课程的自主性综合实验,又称课程设计,其选题相对具有开放性,内容涉及计算机网络的各个层次和技术。一方面列出部分课题供学生选择,如基于OPNET/NS2的网络路由算法性能仿真分析、简单包过滤防火墙的设计与实现、基于NetFlow的网络流量采集与分析系统、基于SNMP的简单网络管理系统等;另一方面也鼓励研究生与导师进行交流,将导师正在进行的重大课题研究内容抽取一部分作为自主性综合实验的内容,达到课程教学与科研活动有机的结合。
为充分发挥学生的创造性和主观能动性,自主性综合实验包括基本要求和扩展功能两个部分,课程只给出基本要求作为必须要达到的目标,学生可以在此基础上发挥自己的创造力进行扩展,实现更多的功能。在自主性综合实验的验收和考核工作中,以课题实现的创新程度和反映出的研究生进行研究探索的工作量,作为自主性综合实验的考核重点。
1.3 课堂研讨
为了避免授课内容过于偏重基础,对国内外学术界新兴领域和新兴技术关注不够等问题,综合锻炼研究生通过阅读文献跟踪前沿研究的能力,以及通过文献阅读报告开展学术交流的能力,我们在教学过程中还相应设置了课堂研讨环节,主要包括论文研讨和课程设计研讨两部分内容。其中论文研讨环节首先选取计算机网络研究领域的经典文献和前沿性研究文献开展文献阅读,然后让研究生上台就所阅读的文献开展报告,其他学生则针对该报告进行相应的质疑,通过讨论促使研究生从多个角度审视问题,促使创新思维火花的进发、碰撞。进一步要求研究生在课堂研讨的基础上,分组选择一个感兴趣的网络问题,阅读5篇以上著名会议或者期刊的相关文献,并完成读书报告,从而综合锻炼他们语言表达交流和论文撰写的能力,激发其创新精神,提高“学以致用”的实践能力。
课程设计的研讨与论文交流研讨的过程类似,在完成课题的详细设计方案后开展一次研讨交流,每名研究生根据所做课题进行发言交流,其他学生则针对该课题的内涵、设计方案的可行性、存在的不足等问题进行交流,达到综合受益的目标。
2 考核机制设计
以往的研究生计算机网络课程考核评价机制一般采用平时成绩加考试成绩的方式,且期末考试成绩在评价中所占比重过大。然而,评价研究生学习成绩的优劣,应该从理论学习水平、实践动手能力、个体综合素质及创新能力等多个方面展开,从平时作业、课堂研讨发言、平时实验与自主设计性实验、课程论文报告及理论考核等方面对学习情况进行综合评测。用考核机制引导研究生改变传统学习方式,加强对教学全过程的管理,对学习的每个重要过程都进行量化计分,以衡量研究生的综合能力素质,激励他们全面发展。根据这一目标,我们设计了课程评价指标体系,见表2。
在这种评价指标体系中,既包括平时的课堂作业、研讨发言、课程实验,又包括设计性实验、课程读书报告以及期末考试等,实现了对整个授课阶段的全过程管理,综合考查了研究生的理论知识掌握、文献阅读报告、论文撰写、实践动手等多方面的综合能力,因此具有更好的合理性。
3 教学效果
利用设计的高级计算机网络课程教学改革模式,我们在近几年的教学实践中取得了很好的教学效果。高级计算机网络课程先后被学校评为校级教改示范课程和研究生精品课程,并得到了选课研究生的一致好评。调研过程中专家和研究生普遍反映,这一课程的教学体系结构比以往的方式更加注重对知识本质和科学方法的揭示,注重对研究生学术质疑和独立思考能力的培养,使研究生通过课程学习,达到学习新知识、提升分析解决问题的能力和增强实践能力的综合效果。大部分研究生对于课程教学改革在启发式教学、实践教学、课堂研讨等方面印象深刻,最后达到了预期的教学效果。然而在教学实施过程中也反映出一些问题,如部分学生基础知识相对薄弱,在实践教学及课堂研讨过程中与其他学生存在较大差距;自主性综合实验的设置需要准确把握问题的难易程度,内容太简单学生不会有太大的兴趣,内容太难学生又会觉得无从下手等。这些问题需要在教学过程中不断进行优化调整。
4 结语
高级计算机网络作为国际上计算机网络与通信领域通行的研究生核心课程,对该领域的科学研究与工程技术工作者至关重要。为了提高课程教学效果,我们对课程进行了一系列的改革,包括理论教学内容的优化设置、实践教学的组织、课堂探讨机制的构建以及考核机制的设计等。通过这些改革,建立了一套完善的研究生高级计算机网络课程的理论和实践教学体系,构建了网络高级技术专题、网络基本设计原则、网络实践教学和论文阅读研讨写作的研究生高级计算机网络教学模式,实现了基础理论和前沿研究并重、理论教学和实践训练并行,使学生真正掌握和理解理论知识,提高动手能力,这一教学实施模式在实践中取得了较好的效果。然而,计算机网络是一个迅猛发展的学科领域,新的技术和应用层出不穷,在后续的教学实践过程中,我们将关注这些新变化,并不断对课程进行相应的改革创新,达到传授知识、提升能力的教学目标。
参考文献:
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[3]李巍,李云春,夏春和,研究生计算机网络课程体系研究与实践[J],计算机教育,2009(19):131-133
计算机网络设计报告范文2
Abstract: At present, the demand of talent market for computer network talents continues to increase, and proposes new requirements. In order to meet market requirements, the paper makes some insights for the computer network practical teaching of vocational college.
关键词: 中职学校;计算机网络;实训教学
Key words: vocational college;computer network;practical teaching
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)16-0273-02
0 引言
随着社会科学技术的不断发展,现在社会对于计算机网络人才的需求也在逐渐的增加,中职学校在对学生进行计算机网络技术培训的时候,主要就是为了向社会培养计算机网络的初级人才和中级人才。计算机网络技术是一门理论和实践相结合的课程,如何让中职学校的学生熟练的掌握计算机网络技术知识,如何改进中职学校的计算机网络技术的教学方法,提高计算机网络技术的教学质量,从而为社会培养出更多的人才成为了现在中职学校需要及时去解决的问题。
1 计算机网络课程的教学特点
计算机网络实训教程是一门应用性、综合性以及实践性都非常强的课程,那么在整个教学的过程当中都应该要将该课程的设计、课程的实验以及实习实训等实践的环节贯穿在其中,这样才能够很好的实现中职学校计算机网络专业培养的目标。
在进行课程设计的时候,应该以应用为目的,从而能够很好的体现出学生学习过一门综合性的实验技术。在整个教学的过程当中,教师应该是起一个指导作用,而学生则应该要体现出自己的主体作用。在完成实验的过程当中,应该要强调学生独立的原则,要激发出学生学习的积极性、主动性和创造性。在设计课程题目时,指导教师可以先选择一部分参考题目,然后让每组学生自主选择这些参考题目,这样既提高了学生的兴趣,也达到了因材施教的目的,在每组学生完成了第一个自行选择的题目后再让学生换题目完成,通过反复的练习,既完成了教学任务,又提高了学生分析问题和解决问题的能力。
1.1 实训设计的一些基本的要求
对于本课程中的基本技能以及基本知识点应该要掌握,对于实训设计也能够独立的完成,而且设计的实验结构应该比较的清楚、正确和易读,还要能够通过上机调试。在进行实训设计的时候,相关的设计思路应该要比较的清晰和明确,有比较完全的界面,设计的内容应该要比较的完整,同时应该要有图形进行辅助和说明,还要有适当的帮助功能,在实验完成之后应该要写出实验的报告,对于实验的整个过程也应该要做出总结。
1.2 实训报告的相关要求
在设计当中的每一项要求都应该有具体的实现过程,而且每一个实现的过程都应该要比较的清楚,在实训的过程当中遇到的相关难点以及解决的办法应该要报告,要有程序的清单,在进行实训设计期间的记录应该要做好,最后应该要有相关的收获总结。
1.3 实训教程时间的安排
在中职学校的计算机网络技术专业的课程体系当中,各个课程的教学模块之间既有相互的衔接也有相互的配合,而且还要逐渐的深入。所以在课程设计的时候,除了要考虑课程的独立性、实用性以及完整性之外,对于学生的技能训练也应该要考虑到。在实施教学的时候,应该要根据课程的特点采取先做再学、边做边学以及先学后做的方式进行教学。
2 中职学校计算机网络实训教学思考
为了能够有效的提高中职学校计算机网络实践教学的效果,就应该建立起高素质的教学团队和先进的实训基地,同时构建具有层次化的实践教学体系。
在构建实践教学体系的过程当中,最关键的就是要有能够工学相结合的教师队伍。如果中职学校要采用人才培养模式进行教学的话,就必须要重视对双师教学团队的建设。首先中职学校应该要不断的使学校内的双师型教师的比例提高,其次就是应该要聘请大量的企业当中的专业技术人才到校内担任兼职教师。对于中职学校内的兼职教师的比例也应该要逐步的增加,这样就可以慢慢的让实践的技能课程在教学过程中,主要是由那些具有丰富实践经验的高技术水平的兼职教师来进行讲授的。
要想真正的实施实践教学体系,不可或缺的条件就是应该要具有生产性的实习基地和实验实训室。而在以往的中职学校实践教学的改革当中,也正是这一条件成为了制约的因素,想要很好的解决这一问题,就应该要加强学校和企业之间的合作以及校内和校外相结合的建设道路。
在创办计算机网络技术专业的实训基地的时候,应该要按照企业的模式来进行。这样学生在参加实践的时候就能够感受到一个真正的企业环境。在通过这些实训课程后,学生就能够学习到在职业的岗位当中需要的实际技能和知识。
在实施教学上应采用任务驱动的教学方法。任务驱动教学法主要就是指在学习的过程当中,学生在教师的帮助之下,然后围绕着一个共同的任务学习中心,在问题动机的驱动下,通过积极主动的运用学习资源,进行相互协作和自主探索的学习,在完成学习任务的同时,还能够很好的引导学生产生一种学习的实践活动。
3 结束语
在利用虚拟机进行仿真实验的时候,可以很好的解决一部分因为缺少硬件而无法进行实物配置实验的问题,但是利用实物来配置实验的重要性以及作用还是不能忽视。不管怎么说,进行仿真实验还是虚拟的,只有通过实物的实际操作,学生才能够对网络管理的配置技术真正的掌握,也只有把虚拟和实物两者很好的结合在一起,才能够使得实验教学真正的发挥出本身的作用。开展计算机网络实验教学,不仅仅是提高学生本身的操作水平的需要,同时也是社会的需要。在实际的实验教学过程当中,教师应该要根据实际的情况来制定实验的计划,在实际的教学当中去不断的摸索和累积经验,从而为学生提供更好的实验环境。
参考文献:
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计算机网络设计报告范文3
关键词:计算机网络;实践教学;教学改革;课程体系
随着网络技术的迅速发展和广泛普及,社会对网络技术人才的需求逐年增加[1]。为了适应社会的需求,大多数高校在单一的计算机网络课程的基础上,又开设了网络工程、网络安全等计算机网络类课程[2]。但是,学生毕业后,真正懂得网络规划与设计、网络管理与维护的较少,这就对计算机网络系列课程的教学提出了更高要求。在教学改革中,除了需要完善计算机网络课程体系,加强理论教学,还需要注重实践教学,提高学生的实践操作能力及分析、解决问题的能力。
1实践教学现状分析
在计算机网络课程教学中,普遍问题是重理论轻实践,各门课程自成体系,实践内容的关联性不强,内容老化,不能满足社会对计算机网络技术人才的需求[3]。加强计算机网络系列课程实践教学的改革研究,成为高校教学改革的重要内容。在计算机网络系列课程的实践教学中,普遍存在着以下薄弱环节:
1) 教学目标不明确,内容设置不合理。
教师对课程实验的认识不足,设置随意性大,没有统一的规划。实验项目交叉、重复较多,内容老化,不能跟上网络技术发展的步伐[4]。操作型、验证型实验项目较多,综合型、设计型实验项目偏少。做实验时,学生完全按照实验指导书的步骤操作,没有探索的积极性。学完课程后,学生不仅对理论知识理解得不深刻,在实际中也不能学以致用。
2) 轻视实验环节,实验学时偏少。
目前,不少高校过分重视理论教学而轻视实践环节,由于实验教师队伍的缺乏,网络实验环境的限制等因素,实验课时安排偏少,实验的地位不突出。这导致实验内容与理论教学脱节,实验的针对性不强,结构松散,学生无法提高实践应用能力。
3) 实验教学组织不完善,教学效果不明显。
在实验教学过程中,实验教师要加强组织与管理,与学生积极配合,才能取得较好的教学效果。目前实验教师没有起到引导作用,学生的积极性不高。特别是在一些合作性实验中,学生缺乏主动参与,影响了教学质量。另外,实验成绩主要来源于实验报告的考核方式也不合理。
2实践教学改革措施
针对计算机网络系列课程实践教学的不足,我们在实践环节的教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了改革,具体措施如下:
1) 适当增加实验学时。
计算机网络系列课程的实践教学不仅包括对计算机网络理论和协议的验证,还包括对计算机网络设备的实际操作。可见,实践教学内容是一个系统的工程,需要有组织有针对性地安排实验内容。既要使实验内容与理论知识融会贯通,又要体现实用性和先进性。为了保证实验内容的实施和良好的教学效果,每门课程的实验应当在16学时以上,有条件的还可以独立开设实验课程[5]。
2) 更新实验教学内容。
网络实验的类型可以分为验证型实验、操作型实验、综合型实验和设计型实验4类。验证型实验主要验证计算机网络的工作原理和各种协议,如解析IP包、解析TCP包、分析CSMA/CD的运行机制等。操作型实验在于提高学生网络方面的动手能力,如制作网线、配置交换机和路由器等。综合型实验是运用多门课程的知识和技能完成实验项目,让学生更好地应用网络知识,提高综合运用能力,比如网络应用服务器的配置、网络性能分析、网络故障排除等。设计型实验是指学生根据教师提出的实验要求设计实验方案和解决步骤,独立完成实验任务,如网络程序设计、网络规划设计等。
以往的实验项目多是验证型、操作型实验,这样不利于网络技术人才的培养。为了提高实验教学效果,培养学生综合运用知识、分析和解决问题的能力,我们应当更新实验内容,适当增加设计型和综合型实验比重,减少验证型、操作型实验的数量。
3) 加强实验教学的管理。
实验开始前,教师要求学生预先阅读实验指导书,预习实验;实验过程中,要求学生遵守规章制度,认真完成任务。实验开始时,教师要认真讲解实验内容及注意事项;实验进行中,教师要善于引导学生,鼓励学生主动寻找解决问题的方法;实验结束后,教师对实验结果进行检查和评价,并记录实验成绩。学生撰写的实验报告不应是简单的实验步骤描述,要有实验中出现问题的解释与说明。
对于综合型、设计型实验,学生要预先写出工作计划和设计方案。对于合作性实验项目,要求每3~5名学生为一个实验小组,组员明确分工,积极参与实验。实验成绩的判定不单纯来源于实验报告成绩,要结合学生在实验中的表现和实验结果进行考核。
4) 加强网络实验室的建设。
目前,部分院校的网络课程实验是在机房或在由简单的网络设备组建的实验环境下进行的。这使学生无法亲自动手操作网络设备,达不到培养网络应用人才的目标。因此,各校需要加强网络实验室的建设,购置相应的网络设备和软件。目前,我院建立了网络实验室,拥有路由器、交换机、服务器和终端机等先进的网络设备,为网络实验课程的开设提供了有力保证。
5) 加强实验教师的培养。
实验教师的专业水平和实践能力对提高教学效果和培养学生的实践能力十分重要。目前,大多数实验教师来自高校,缺乏工程实践的训练,在实验过程中不能很好地指导学生。因此,需要加强实验教师的培训,提高教师的实践能力,建设“双师型(即教师和工程师)”教学队伍。
3实践教学内容安排
计算机网络系列课程实践教学的目标,是使学生通过一系列计算机网络相关实践环节的训练,掌握网络的规划设计、系统集成、设备的安装调试、网络的管理与维护等技能。实验项目分成以下4个模块:计算机网络实验、网络工程实验、网络管理实验和网络安全实验等。为了保证实验内容的系统性,获得较好的教学效果,计算机网络、网络管理和网络安全课程均安排16学时的实验。网络工程课程的教学重点是网络技术的介绍和学生实践能力的培养,而网络工程的招投标、网络的规划、网络工程的验收等内容,只需要通过少量的学时介绍即可,因此网络工程的实验安排24学时。
3.1计算机网络实验
计算机网络实验的教学目标是使学生理解和掌握计算机网络的体系结构和工作原理,强化对网络协议的理解,能进行简单的网络安装、配置,并掌握基本的网络编程技术[6]。实验教学安排16学时,实验内容和要求如表1所示。
3.2网络工程实验
网络工程实验的教学目标,是使学生在进一步深入理解计算机网络基本理论的基础上,通过实际操作使用网络设备,理解路由器和交换机的常用功能,并熟练地在相应的设备上进行配置,能够进行常见的安装、调试和简单故障排除操作。实验教学安排为24学时,实验内容和要求如表2所示。
3.3网络管理实验
网络管理实验的教学目标,是通过实验使学生理解和掌握网络配置管理、网络性能管理、网络安全管理等相关内容及SNMP协议的原理,具有初步的网络管理及应用能力。实验教学安排16学时,实验内容和要求如表3所示。
3.4网络安全实验
网络安全实验的教学目标,是使学生较全面地学习有关网络安全的基本理论和实用技术,掌握网络系统安全防护的基本方法,增强网络系统安全的保障能力[7]。实验教学安排16学时,实验内容和要求如表4所示。
4结语
对于计算机科学与技术专业的学生来讲,计算机网络的知识和实践能力还有一定的局限性,不能很好地适应社会对网络技术人才的需求。为了培养合格的网络技术人才,必须紧跟技术发展步伐,不断完善课程体系,加强理论教学、实践教学的研究,使学生通过该课程体系实践教学的训练巩固理论知识,具备较强的工程实践能力。
参考文献:
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Research on Practice Teaching of Computer Network
LI Peng
(Institute of Electricity and Information Engineering, Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China)
计算机网络设计报告范文4
关键词:计算机网络;课程设计;任务编制
中图分类号:G642 文献标识码:B
1计算机网络课程设计的目的
一个完整的计算机网络教学应该包括三个环节:课堂教学、实验和课程设计。课堂教学、实验和课程设计三者是相辅相成的。计算机网络课程设计作为计算机网络教学的最后一个环节,在巩固学生理论知识学习成果,锻炼学生动手实践能力方面具有重要的作用。
安排计算机网络课程设计的目的有两个,一是引导学生将书本上抽象的概念和具体实现技术结合起来,使学习深化;二是消除学生对协议的神秘感,调动学生学习的积极性与主动性。
2计算机网络课程设计的任务编制
我院在2007年由作者执笔,编写了新一版的计算机网络课程设计指导书,对课程设计的任务进行了编制。课程设计基本上按照计算机网络教学大纲安排,安排了5个具有一定代表性的课程设计题目。
实验一,简单网络程序设计。本实验选择了几个简单的网络程序,这几个网络程序或者是我们经常使用的网络命令,或者是网络程序设计中的基础内容。通过从几个简单的网络程序中选取其中的两个实现,目的是希望同学们了解网络编程的基本流程和基本方法,能初步掌握TCP/IP网络协议的基本实现方法,对网络的实现机制有进一步的认识。本实验的几个简单的程序都可以采用Java的网络编程包java.io中提供的编程接口实现,但是因为Java的网络包提供了较高层次的封装,屏蔽了网络编程中需要处理的细节问题,所以采用Java作为实现语言的同学需要把Java的网络包源码加入到自己编写的程序源码中,对Java网络包中相关代码的实现细节进行分析,并在实验报告中得到体现。这几个简单的程序是:(1)Ping程序设计;(2)Echo程序设计;(3)HTTP客户端程序,不要求解释HTML语言;(4)端口扫描程序。
实验二,数据包捕获与分析。网卡的缺省工作模式包含广播模式和直接模式,即它只接收广播帧和发给自己的帧。如果采用混杂模式,一个站点的网卡将接受同一网络内所有站点所发送的数据包,这样就可以到达对网络信息监视捕获的目的。Ethreal是一种开源的网络数据包的捕获和分析软件,本实验通过Ethreal软件的安装使用,监控局域网的状态,捕获在局域网中传输的数据包,并结合在计算机网络课程中学习到的理论知识,对常用网络协议的数据包做出分析,加深网络课程知识的理解和掌握。
实验三,Web服务器的简单设计与实现。本实验要求了解Web服务器的工作原理,设计并实现一个简单的Web服务器,并通过测试。
实验四,聊天程序的简单设计与实现。聊天程序是上网时经常使用的网络程序,本实验要求完成一个聊天程序的简单设计与实现。
实验五,动态网站的简单设计与实现。动态网站的构建已经成为计算机专业学生的一项基本技能,本实验要求学生构建一个动态网站,掌握网站构建的流程、编程方法以及部署、运行等基本技能。
上述实验中,实验一和实验二是必做的内容,而实验三、实验四和实验五只需要选做一个即可。
3计算机网络课程设计的实践
作者从2006年毕业入校以来已经指导了2届学生进行计算机网络的课程设计,在指导课程设计的过程中,总结了普遍存在的以下几个现象,并有针对性地采取了应对的措施。
[1] 学生人数众多。高校扩招使在校学生的数量大大增加,针对这样的现象,我们对参加课程设计的学生进行了分组,每组由3~4名学生组成,课程设计只对组做要求,但是要求明确组内成员的分工。这样既解决了学生人数众多和教学资源相对不足之间的矛盾,又起到了锻炼每一个参与学生能力的目的。
[2] 个体之间差异大。为解决学生个体之间差异很大的问题,我们在小组的组成上做了要求,要求一个组内既有成绩比较好、动手能力比较强的学生,同时也有一些成绩比较差、动手能力相对弱一些的同学,这样通过组内的交流就能共同提高、共同进步。
[3] 懒于动手。相当数量的学生在做课程设计的时候不愿自己亲自动手编写程序,而是通过在网上搜索,寻找相关程序或者从上一届学生手里拷贝。针对这个现象,我们增加了考核措施和激励机制,在验收程序时不仅看实验的结果,而且要让学生讲解程序的原理和设计思路,在课程设计实验报告中也增加相关的内容。在考核的时候,亲自动手做实验、编程序的学生的成绩要远远高于通过下载、拷贝程序的学生的成绩,达到激励学生勤于动手的目的。
结束语:上述是笔者通过编写计算机网络课程设计指导书和指导学生进行网络课程设计的教学实践所总结的一些亲身体会,希望对参与计算机网络实践环节的教师有所帮助。
计算机网络设计报告范文5
关键词:计算机网络;管理;现状;展望
中图分类号:TP393
计算机网络管理是通过对整个网络系统的信息进行收集并加以分析,进行一系列的处理和管理操作,以保证计算机网络的可靠性,提高整个系统的运行效率。对于一个小规模的网络系统,网络管理人员尚可亲自前往现场检查网线布设以及设备运行情况,但是对于大型的、分节点的网络系统,人工管理比较困难,此时就需要建立计算机网络管理系统来进行有效的管理操作。
1 计算机网络管理技术的发展历程与现状
计算机技术的进步和Internet的出现,促进了计算机网络管理技术的发展与普及。笔者就简单网关监视协议、简单网络管理协议、公共管理信息协议以及公共对象请求体系对计算机网络管理技术的发展历程和现状进行简单介绍。
1.1 简单网关监控协议(SGMP)
在对TCP/IP网络技术的早期研究中,为了对网络进行简单而有效的管理,人们开发出了互联网信息控制协议(ICMP)。Internet的出现,对网络的监视和配置的功能也提出了更高的要求,这就促使SGMP的产生。1987年的SGMP给出了对OSI模型中第三层交换设备的监控的直接手段,并在此基础上产生了发展出了SNMP。
1.2 简单网络管理协议(SNMP)
SNMP最初是被设计为提供一种最小网络管理功能的技术方法,它基于SGMP产生的,并加入了符合Internet定义的管理信息结构和管理信息库。SNMP简单、易于实现,扩展性比较好,因而获得了广泛的支持和使用,但在其发展初期,没有提供管理层程序间的通讯机制,安全性也较差。目前,SNMP已经经历了两次升级,优化了管理程序间的通信渠道,提高了数据的传输能力,安全方面也有很大改善。
1.3 公共管理信息协议(CMIP)
CMIP是随着OSI模型中网络管理框架的制定而提出的。CMIP是针对OSI模型的传输环境而设计的,注重协议的普遍适用性。相对SNMP而言,CMIP的功能更加完善,安全性也更好。在CMIP中,对网络进行管理是基于事件报告工作的,当网络监控设备发现被监控设备发生变化后及时报告,由管理对事件报告进行分类、划分等级,这种处理方式对处理性能和储存容量要求很高,就目前而言,尚未有一个得到实际应用。
1.4 公共对象请求体系(CORBA)
CORBA是由对象管理组织(OMB)提出的面向对象应用程序的标准体系规范,它可以有效解决分布式计算环境(DCE)中软硬件系统的互联问题。CORBA易于理解与编程,可移植性也很好,但是其相对现有的网络管理系统来说,对多线程的访问功能较差,查询、插入和删除的操作效率很低,整个系统较为复杂,这些缺点都阻碍了CORBA的发展与大规模应用。
2 计算机网络管理技术的展望
随着计算机与通信技术的不断进步,网络系统有着朝智能化、标准化的发展趋势。先进的技术不断的应用到网络系统中去,这就对计算机网络的管理提出了更高的要求。根据目前计算机网络管理技术的技术现状,网络管理有着如下的发展趋势:
2.1 实现基于WEB的网络管理(WBM)
WBM是把网络管理与WEB相结合,通过用WEB浏览器,网络的任何一个节点上方便、迅速的对整个网络进行检测、配置与管理。WBM管理方式灵活,易于操作,革命性地改变了用户管理网络的方式;WEB浏览对硬件要求很低,这样可以把计算与储存任务转移到服务器上,用户只需要用廉价平台去访问,有效的降低了网络的维护与扩展费用。
2.2 实现基于XML的网络管理
XML(可扩展标记语言)是一种扩展性良好的标记语言。把管理消息通过XML转化为简单字符进行传递,可以简化数据传输过程,传输的数据经过XML解析器解析以后,根据其标记进行分类处理,优化了数据的可读性与标准性。由于XML本身可以自定义标记的特点,可以大大增强网络管理的灵活性与扩展性。目前的WEB浏览器普遍支持XML,数据采用XML格式表述后,采用HTTP(超文本传输协议)协议传输,有利于基于WEB的网络管理的进一步优化与增强。
2.3 实现面向业务的网络管理
由于传统的网络管理存在着被动性,管理也是主要针对设备,不能反映出故障对业务的影响,无法适应网络规模的扩大和网络技术的发展,为了解决以上两个弊端,人们提出了面向业务的管理系统,把管理与业务相结合、统一,真正有效的对网络业务进行管理。
3 结束语
计算机网络系统以其高性价比以及良好的扩展性,在工作生活的各个方面都发挥着重要的作用,对于计算机网络的管理也逐步受到了人们重视。为了满足日益增长的计算机网络管理需求,就要求我们要结合现状,对其做进一步研究开发,完善计算机网络管理技术。
参考文献:
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[6]李木金,王光兴.一种基于Web的网络管理模型及实现[J].计算机研究与发展,1999,36(10):1232-1239.
计算机网络设计报告范文6
关键词:计算机网络;教学改革;创新
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9486-02
Study and Practice on Teaching Reform of Computer Network Course
OUYANG Yong, MA Zhong-bao
(School of Computer, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)
Abstract: The paper analyzes features of computer network course and discusses the scheme of teaching reform based on its contents and methods. Course construction is strengthened during teaching activities in classroom with cultivating students' capabilities in creativity and autonomic learning.
Key words: computer network course; teaching reform; innovation
《计算机网络》是网络工程及其相关专业的一门重要专业必修课,在学习《计算机网络》课程之前,学生应先修完《计算机科学导论》、《高等数学》、《高级语言程序设计》、《面向对象程序设计》等课程,具备计算机操作、简单程序设计、微积分和矩阵运算等能力。该课程的主要教学任务包括:计算机网络发展历史、计算机网络体系结构、ISO/OSI七层协议、数据通信基础、局域网技术、广域网技术、TCP/IP协议、Internet技术与应用、网络管理和网络安全技术等。
计算机网络是一门内容丰富、发展迅速的学科,计算机网络技术的发展,为信息共享、知识传播注入了新的活力,具有广阔的应用前景。经过对该课程的教学改革探索,笔者认为本课程教学目标不仅要让学生掌握计算机网络相关的概念和原理,掌握计算机网络设备使用和网络规划设计技术,还要让学生具备熟练的计算机网络应用编程能力,着重培养其学习能力和创新能力。
1 教学内容与方法
1.1 教学内容改革
《计算机网络》课程教学内容具有多样性和前沿性的特点,课程教学既要维护学科的系统性,又要体现出学科发展的先进性,这就要求课程教学中不仅要注重基础理论的讲授,还要体现出计算机网络技术的最新发展成果。因此我们在教学内容的选择上,遵循了“有所讲,有所不讲”的原则,重点讲授TCP/IP参考模型、数据通信与编码技术、路由选择协议、TCP与UDP协议、计算机网络应用编程知识等,同时适当地介绍无线网、语义网、对等网等当前流行的计算机网络技术。
1.2 教学方法的改革
《计算机网络》课程的教学方法改革包括加强对学生思维的有效调动,突出理论联系实践,培养学生的自主学习和创新能力等三个方面。
1.2.1 调动学生思维
《计算机网络》教学要注意发挥学生学习的主动性,在课堂教学中,可以运用提问或自问自答方式,有效调动学生思维,提高学生学习的积极性。在教学方法上要符合学生学习的认知规律,循序渐进,由感性认识上升到理性认识。例如在讲解以太网帧的知识点中,笔者在课堂上讲授数据编码、媒体访问控制、逻辑链路控制的概念之后,用C++程序演示了以太网帧的构成及各个字段的输出后,要求学生编写程序对MAC地址进行分析,加深了对MAC地址作用的理解,同时向学生讲解RFC1071文档,要求学生参照该文档编写计算校验和的程序,调动学生解决问题的思维。
1.2.2 理论联系实践
《计算机网络》课程内容多、实践性强,课程中包含的计算机网络应用和仿真软件版本更新快,功能较复杂。为了在有限的教学时间内使学生达到教学大纲规定的要求,在教学中,应注重理论联系实践,在实践中促进对理论的学习。例如在讲解套接字的知识点时,笔者介绍了BSD Sockets和Windows Sockets的概念和用法,并以Windows Sockets为例,分别演示了使用数据报套接字和流式套接字的流程,向学生介绍了套接字库函数的用法。通过课堂演示和讨论,要求学生在对当前的网络即时通讯软件的技术路线进行调查,以C++或Java语言实现客户端和服务端架构的通讯软件,并在学生完成作业之后对软件进行点评,详细讲解其中的关键代码。这样一种理论和实践相结合的教学方法,不仅能够激发学生的学习兴趣和学习热情,还可以提高学生的动手能力,增强就业的竞争力。
1.2.3 培养学习和创新能力
《计算机网络》课程中提及的网络设备有近10种,如网卡、网桥、网关、集线器、交换机、路由器等;提及的网络协议有近20种,如MAC、ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP等;相应的网络技术应用也层出不穷。就笔者本学期所讲授的《计算机网络》课程而言,其理论学时加实验学时总共56学时,若要对教材中的所有内容面面俱到,在讲课时间安排上就很困难。古人云:“授人于鱼不如授人于渔”,学生在学习过程中能独立思考解决问题,进而具备创新能力,比老师一味讲解要重要得多。因此,在教学方法上,采用重点讲解、专题讲解的形式,以网络工程专业的就业导向和计算机网络技术的实际应用来激发学生的学习热情,培养学生的学习能力和创新能力,使其更好的适应当代社会对人才的要求。
2 教学手段与实践
2.1 教学手段改革
《计算机网络》课程的教学内容在理论上有一定深度,在应用上有一定难度,为使学生更好的理解和掌握教学内容,我们认真设计了《计算机网络》课程的电子教案和实验项目,开发了计算机网络技术应用实例。《计算机网络》是我校的精品课程之一,学院对该课程的教学改革一直非常重视,不仅加大了对计算机网络实验室的投入力度,也加强了该课程的精品课程网站的建设。教师在具体的授课过程中,运用板书、电子教案、动画演示、实例设计等多种手段,将抽象的原理和复杂的操作以直观生动的方式展现在学生面前。课程讲解做到由浅入深、层次分明、重点突出,同时又具有启发性,正确把握传授知识和培养能力的关系。在教学手段上注重融入教育心理学的研究成果,强调讲课要符合学生的认知规律。课堂讲授内容注重适合学生的专业基础水平,按照由简到繁的原则组织教学内容;讲解内容让学生理解消化,加强其知识的持久化和迁移化。通过课上讨论、课下辅导,定期座谈的形式,和学生多交流,了解学生听课效果,建反馈机制,不断提高教学效果,及时纠正教学偏差。
2.2 教学实践环节改革
教学实践环节是《计算机网络》课程教学内容的重要环节。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,通过教学实践环节,可以使学生把理论知识与社会生产实践相结合,培养学生的实际动手能力,提高学生的学习兴趣,巩固所学知识与技术,增强学生的创新意识和能力。在实验课中让学生动手完成实验项目,鼓励学生积极思维、勇于实践、大胆尝试,学会举一反三,发挥学生学习的主观能动性。我们建立了功能丰富的计算机网络实验室,编写了内容充实的实验指导书,节省了学生对计算机网络进行实验的准备时间,直接在真实的物理设备上进行操作,使其在学习中去除旁枝末节,抓住重点,提高了学习效率。在进行实验项目设计时,我们选择了多个高水平的计算机网络应用案例作为实验项目,重视实验项目的灵活性和多样性,使学生通过实验加深对计算机网络理论知识的理解,提高对计算机网络技术的实际应用能力。
《计算机网络》是一门实践性很强的课程,我们将教学实践环节分成三部分:一是上计算机网络实验室做实验,在实验用机上安装实验指导手册和相关软件,布置相应题目,以协议分析为主,巩固每章所学的知识点;二是采取提交作业的形式,让学生动手编程,设计应用实例,要求学生综合运用所学知识进行计算机网络程序设计;三是在课程结束之后,通过课程设计,巩固学生的专业知识,提高学生运用计算机网络知识解决实际问题的能力。这样经过一学期的计算机网络课程学习,学生通过实验至少分析了5至7个主要的网络协议,通过作业编写了3至5个网络程序,通过课程设计集中解决了一个计算机网络应用问题,对网络设备、网络协议、网络编程积累了一定的专业基础和实际应用经验。此外,对于学生提交的实验报告、平时作业、课程设计等,教师通过在课堂上集中讲评、在实验室中个别点评和学生参评等方式,告诉学生改进之处,在学生中间起到了激励和促进的作用,也活跃了学习气氛,实践表明,取得了较好的教学效果。
3 结束语
目前,笔者所在的计算机学院中设有网络工程专业,《计算机网络》课程是该专业课程体系中的重要专业课程。就其他计算机专业而言,如计算机科学与技术、软件工程等,该课程也是一门重要的专业必修课,对提高学生的综合素质和就业竞争力具有重要的促进作用。近年来,我们通过《计算机网络》课程的教学实践,深化了课程教学改革,提高了课程的教学水平和教学质量,促进了学科建设和发展。在反馈中我们得知,学生对学习《计算机网络》课程也非常有热情,在学习中收获了专业知识,提高了计算机网络技术应用水平,锻炼了解决实际问题的能力。计算机学科是一个快速发展的学科,《计算机网络》课程的教学内容也是紧跟时代要求,与时俱进的。这就要求我们对教学内容、教学手段要体现出学科的时展要求,要以“厚德博学、求实创新”的精神,以培养全面发展,既专业合格又有业务特长的新型人才为出发点,将计算机网络课程的教学改革不断推向前进。
参考文献:
[1] Buchanan W.J, Saliou L. Enhanced methods of coursework provision in computer networks// Proceedings of 2nd International Conference on Information Technology: Research and Education, 2004.