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对网络教学的建议范文

对网络教学的建议

对网络教学的建议范文第1篇

关键词:网络环境;课堂教学;自主性;传统教学;资源

中图分类号:H319.9 文献标识码:A 文章编号:1007—9599 (2012) 14—0000—02

网络环境下,教学系统的快速发展对转变教学观念、提高教学质量和推进素质教育有着重要的、积极的推动作用。尽管已经充分看到了网络教学的优势,但是没有弄清网络教学的特点就不能实现网络教学和传统教学优势互补,网络教学的优势则难以充分发挥。课堂教学上不能因为网络教学突破了时空限制,徒增学生课外负担,不重视课堂教学质量的提高。因而,为了在网络教学环境下使课堂教学效果得到有效提高,下面对此提出了几点建议。

一、突出学生自主性的同时,重视教师的主导作用

在网络环境下进行教学,学生的自主性、个性化会非常突出,原因在于网络为学生提供了更多的选择余地。与传统教学所提供的资源相比,网络资源丰富多彩、图文并茂、形声兼备,学生有了更大、更为自由的选择空间,选择的自由使学生具备了自主学习的前提条件。网络教学环境下,学生不再被教师、教材所提供的仅有教学资源牵着走,可以从网络广泛的信息源中选择他们需要的学习材料;可以根据自身实际情况合理设计、安排学习,使自己成为学习的主体;可以使信息的接受、表达和传播有机结合起来,通过自身表达和传播对象获得成就感,进一步刺激自身进行自主学习。

传统教学很大程度上束缚了学生的创造力,各种教学活动都是把学生置于共同的影响之下,让他们读相同教材,听相同讲授,参考相同资料,习惯于利用统一的内容、固定的方式培养同一规格的人才,学生的个性得不到有效培养更的不懂充分发挥。网络环境下,学生完全可以根据教师的安排和自己的实际情况设计和安排学生,有效克服了传统教学中的“一刀切”的人为现象。网络为教学注入发展“血液”的同时也带来了一些负面影响。一些自控能力不强的青少年学生经常出没于网吧,沉迷于网络,为此,网络环境下的教学离不开教师的指导和监控,即突出学生的自主性的同时重视教师的主导作用。

教师的主导作用是否能够充分发挥关键取决于网络课堂教学模式的选取和网络课件的设计思想,突出网络的可选择性和交互性的同时又要控制选择的自由度,才能保证实现教学目标。第一,课件设计要有先进性。课件设计要能体现先进的教学思想,既有丰富的内容,又要突出重点,不仅要激发优秀学生的探究热情,更要使所有学生轻松掌握必修内容;第二,课件设计要有层次性。所谓层次性就是学生在网上活动的范围要有明确的规定,课件层次性大体分为三个层次,第一层为互联网,第二层为校园网,第三层为本课件。课堂教学时,学生首先要在第三层进行学习,通过课堂测试后便可进入第二、第三层次学习;第三,教师要对课堂进行即时监控,即及时回答学生的提问、及时掌握学生的学习进程,及时对学生进行集体或个别指导,确保课件教学效果得到充分发挥

二、充分利用互联网资源的同时,重视本地资源的开发

随着互联网技术越来越成熟,互联网上的教学资源日渐丰富,不同主题的教育网站不断涌现,各种形式的网校为教师教学和学生学习提供了极大的方便。因此,课堂教学中可以充分利用互联网上的教育资源,同时,重视本地资源开发,以便满足广大师生的需求。

互联网上资源确实不少,但优质资源却很少,商业网站炒作成份居多,免费网站的资源质量得不到保证。除此之外,网上存在的优质教育资源比较分散,不易查找和获取,如果遇上网络拥堵,更会失去查找的耐心。出于资源充分利用的目的,利用互联网资源的同时要重视本地资源的开发,利于消除网络资源的一些弊端。那么,如何进行本地资源的开发与建设呢?第一,采用教育软件开发商提供的教育资源库,即使存在一些问题,但应用起来较为方便,软件升级、维护有保障,成为了本地资源开发的重要途径;第二,从教育网站上下载资源后加以整理、改造、归类,形成一定规模的教育资源数据库,不仅建设成本低,应用上也较为便捷;第三,利用一切自建资源库。由于这是一项艰巨而浩大的系统工作,仅凭一个人、一个学校难以完成,为此,应由教育主管部门组织,各个学校分工建设,确保资源库满足课堂教学需要、符合教育特点和规律;第四,将上述三种方式结合在一起,充分利用每一方式的优势,使本地资源得到有效开发。

三、应用多媒体网络技术的同时,重视传统方法的运用

对网络教学的建议范文第2篇

在中学生的教育中,道德教育对于中学生树立正确积极向上的道德素质具有重要的作用。但是,近年来由于网络文化的影响,加之学校道德教育方式以及方法的落后,使得学生的道德教育也越来越受到网络的影响,进而使得学生在对网络文化具有辨别力的状况下进而接触,进而影响学生的道德观念。所以,针对网络对学生的道德教育的影响,提出相应的解决措施,进而不断提高中学生道德教育水平和质量。

二、网络对中学生道德教育的影响

1.网络文化影响中学生道德观念

在中学生的身上,由于其对网络中良莠不齐的文化没有一定的抵制力,网络文化影响着中学生的道德观念。由于中学生正处于发展的青春期,对于各种东西都充满了好奇心,而其又是伴随着网络长大的一批人,使得对其网络的依赖性较大,进而影响其道德观念。但是,在网络中,由于良莠不齐的信息,中学生无法对其进行分辨,使得一些有害的道德观念进入中学生的思想中,进而影响中学生的道德观念的形成,使得中学生在以后的学习和成长中出现不该有的问题。所以,网络文化对于中学生的道德观念的形成具有重要的影响。

2.网络文化影响中学生道德知识的获取方式

伴随着互联网的发展,网络文化影响中学生道德知识的额获取方式以及思想方式。在原有的中学生道德教育中,学生一般是通过老师获得道德教育知识,所以教师对学生进行道德知识的教育方式以及理念格外重要。但是伴随着网络文化的兴起,越来越多的中学生不再通过教师进行获取道德知识,他们借助网络,自己进行学习,搜集自己感兴趣的知识进而影响了学生道德知识的获得。

3.网络文化对中学生的道德教育具有一定的促进作用

随着互联网的发展,网络文化对于中学生的道德教育具有一定的积极促进和推动作用。网络是一把双刃剑,其积极的方面对人们具有促进作用,对中学生的道德教育也是如此。网络改变了以往学生获取道德知识的途径,改变了以往教师传授的方法,学生借助互联网,轻而易举的就可以获取到自己想要的道德知识,进而不断提高中学生大学习能力。

三、应对网络文化对中学生道德教育的建议

1.加强对中学生正面道德教育

在互联网的影响下,越来越多的负面信息侵入中学生的眼界,所以针对这样的状况,要加强对中学生进行正面的道德教育,以抵制其负面信息对中学生的影响。在网络环境的影响下,由于其信息的良莠不齐,加之学生的抵抗能力不高,学生在网络中容易接收到负面的信息。所以,针对这样的状况,学校可以加强对学生进行正面的道德教育,给学生讲解什么事正确的道德观念,什么事错误的道德观念,使得学生在网络环境的影响下,能够辨别其正面和负面的道德观念,提高学生的额辨别能力;同时学校?ü?知识竞赛以及辩论活动等方式提高学生对正负面得到观念的辨别。

2.对中学生进行网络文化教育

在网络的背景下,加强对中学生进行网络文化教育,使得学生正确看待网络文化,是基于网络背景下对中学生进行道德教育的重要途径。现今的中学生是伴随着网络长大的一批人,他们对互联网的依赖性极大,让其摆脱互联网的影响的可能小之又小,所以,学校要对学生进行网络文化的教育,帮助学生进行网络文化辨别。学生可以通过开设网络文化的课程,在学生进行上课时,可以给学生讲述网络文化中的积极和消极,让学生认识到网络的双面性,而不是一味的相信网络中的道德教育知识,让学生建立对网络文化的过滤功能,进而提高中学生自学道德知识的能力和辨别良莠文化的能力。所以,加强对中学生进行网络文化教育是其中的重要环节。

3.学校和家庭要加强对负面道德信息的管理

学校和家庭加强对负面道德信息的管理,减少学生对负面道德信息的接触,也是中学生道德教育的重要方式。在网络环境,对负面道德信息的接触是不可避免的,所以,家庭和学校双方要加强对负面道德信息的管理。首先学校要通过建立相应的机制,加强对网络的管理,减少不健康信息的流入,中学生就会较少的接触到负面的道德观念和信息,进而价钱对中学生道德教育。此外,家庭方面,要对学生进行教育,家长如果发现学生最近有接触过什么负面的道德观念,要及时的进行制止和教育,进而让学生及时的摆脱其负面道德的影响。所以,基于网络环境加强对中学生道德教育,需要学校和家庭的双重出击,通过对负面道德信息的管理,进而加强对中学生得到奥德教育。

对网络教学的建议范文第3篇

关键词:网络精确教学平台;日语教学;过程掌控;评价标准

Suggestions for the network precision teaching platform based on the Japanese precision teaching

Gu Chun

Beijing University of Technology, Beijing, 100124, China

Abstract: The author adopts the network teaching model that is applied in Japanese precision teaching practice, trying to develop a platform that can achieve the precisely teaching network and to provide a new ideal for the Japanese teaching methods. The research combines the task plan of language communicative tasks, precise control of the learning process, and the effective learning evaluation, then tries to integrate them with currently existing network teaching environment, to put forward the practical suggestions for network precision teaching platform.

Key words: network precision teaching platform; Japanese teaching; process controlling; evaluation standard

科学管理之父弗雷德里克・温斯洛・泰勒的科学管理思想开创了管理新时代,其主要原则是将熟练工人所完成的工作进行分解和测量,去掉多余及非合理动作,用最经济、高效的动作确定标准的作业方法,并依此实行计件工资制,实现工人间的平等和企业生产的高效。基于这一管理理念,2011年,我校外国语学院搭建了利于教学过程精确管理的电子教学平台,对如何把握教学过程及教学效果进行了研究,何岑成院长发表了《专业英语精确教学策略探讨―基于商务英语信息库的精确教学管理模式》。在其研究中,以我校英语专业43名大一学生为样本,进行了调查问卷信息采集,并对信息进行了统计分析;结合《现代大学英语》第一册第四课Text A为例,对基于信息库的精确教学管理模式进行了进一步说明[1],提出了专业英语精确教学的管理模式,证明了其在目前专业英语教学中的适用性。在此基础上,笔者参与了网络教学及日语教学过程管理的尝试。

1 精确教学与网络教学平台

精确教学是一种方法,教师根据教学计划施教,根据学生学习后的数据,监控教学过程,依据学习结果对教学计划、策略、进度、内容以及方法进行调整,达到提高教学效率的目的。网络教学平台为实现精确教学提供技术支持,它相当于一个多媒体集成系统,为教师和学生提供搭载电子教学、学习数据的空间,在平台上可以完成电子学档的集成、展示、上传、评价,并能反映学生学习过程和学习效果的反思。本文重点讨论如何构思和实施精确教学的目标、课后任务以及过程反思、结果评价的设计,并对它的网络化提出可操作性建议。教学流程及网络精确教学平台内容如图1所示。

图1 教学流程图

2 精确教学模式在日语教学中的优势

精确教学通过对学习过程的管理和分析,使教学双方了解学习状态及效果,为学生反思学习、教师及时调整教学策略、提高教学效率提供依据。因而可以实现因材施教的个性化设计,强调以学生为本的教学宗旨。同时,由于在精确教学过程中,学生对于学习过程的回顾与反思,利于培养学生学习的自主性、批判性和探究性。

3 我国目前的日语教育观、教育现状及其与精确教学整合的契合点

任何教学理论都是以“教”和“学”为认识的核心,日语教学实践也逐渐将教学的关注点从如何“教”转移到了如何“学”,从关注语言表达的形式和语言表达的内容,即语法结构和词汇的语言知识层面上,转移到了如何运用这些语言知识完成交际任务的层面上。

对于“教”,不仅要有语言知识的提供,还要有完成交际任务的环境设计。针对“学”,则要明确何为有效的环境与任务,何为有效的知识传授以及如何评判它的学习成效。这就要求教学(学习)目标―教学(学习)过程―教学(学习)评价三个纬度的立体统一和有效组合。

目前,由于日语教学和课程标准往往以语言要素为标准,并建立在语言词汇和语法条目上,语言能力的等级也主要根据掌握词汇、句型、语法条目的熟练程度来制定,这种以知识界定能力的评价标准势必在一定程度上阻碍能力培养的教学目标与学习过程的设计,从而背离培养语言交际能力的初衷。为此,日语教育领域虽然越来越注重通过社交环境的模拟来培养语言交际的运用能力,但教学目标与教学评价依旧遵循既往的要求,而使得日语教学方式的改革事倍功半。所以,以语言交际能力为中心,制定学习效果(同时反映教学效果)的评价标准、建立与之匹配的教学或学习目标是实现以能力培养为目标的精确教学的第一步,也是提纲挈领的一步。

什么是有效的评价标准?2009年,日本国际交流基金根据“「日本で何ができるかという遂行を重する重视日语执行能力(笔者译)”的教育理念对已在全世界范围内实行26年之久的日语能力测试进行了大幅度的改革,将“着重考查考生实际运用日语的能力,除了文字、词汇、语法等语言知识外,还将测试考生怎样利用语言知识进行交流的能力”[3]作为考核的标准,即以用日语完成交际任务的水平划分语言能力等级,这为以语言知识的掌握程度为评价依据的日语教学现状提供了参考。

在新的能力考试中,如学习者要“用日语完成电话预约博物馆门票”的任务,不仅要熟悉预约、时间等相关词汇,还要掌握“陈述”“询问”等句型,对服务场合的敬语表达也要有所了解。在此任务里,评价被划分为六个等级,从“能够读出准备好的预约时间”“能够请求服务员重复关于门票预约信息的提问,并回答对方的问题”到“能够自信轻松地陈述预约内容,流畅地回答对方问题,并在没有准备的情况下应付各种提问,调整日程并准确地表达出来”,难度逐渐升级。此评价标准将知识要素的考查转变到了语言运用能力的考查上,学习者如果只凭借死记硬背掌握词汇、句型,则无法完成具体的交际任务。故精确教学的评价标准将以语言交际能力为依据,而教学目标与评价相一致。

在确立了目标与评价的方向之后,将关注到以“语言交际”为目的的课堂设计。既然学习是为了实际的交际运用,那么教学的内容与形式必须服务于这一目的,可将交际任务设置于讨论、辩论、游戏、场景再现等多种形式之中,使学生成为演练的主体,拥有行动的动机、任务的角色,并通过精确教学的管理,使他们在过程中实现自我把握与调整、完整的结果评价,最终使他们成为学习的主角,教师退居为参与者、协同者、指导者。

在介绍完评价、目标与课堂设计的基本理念与原理后,笔者将着重说明如何精确把握学习过程。针对学习过程,布置合理的课后任务,让学生对课堂及课下学习任务进行自我反思、自我评价,并按照要求完成学习记录。

任务不拘泥于某种特定的形式,可以是练习、讲演、会话、演剧等多种方式,关键在于任务的科学布置,即将语法、句型等理论知识作为语言实践的基础,设计在交际环境中,用学生喜闻乐见的形式使其最大限度地参与其中;让学生以自省的态度完成过程的记录、效果的评价,由此促使学习者对自身现有学习方法进行反思。

笔者将学习记录命名为“学习日记”,包括“目标”“任务”“回顾”“评价”“结论”五项内容,由学习者自行或在教师指导下完成。

“目标”指学习者根据自身水平制订的学习目标并由此设定的学习计划。

“任务”指具体的学习活动,布置任务时多为学生提供自由发挥的空间,对于相对抽象的技能或学习能力相对较低的学生,教师设计、参与的程度可适当增多。

“回顾”指学习者对学习活动的回顾和反省,对学习习惯、学习方法的总结。

“评价”分为两部分,一部分是学习者对学习目标及任务完成的自我评价、自我监督,这是最主要的部分;另一部分是教师评价,教师通过学习日记了解学习者的自我定位、任务执行情况、自我评价而作出评价,并以此改进教学方法、调整教学内容。过程的掌控是双向的,同时指向学习者和教学者。

尊重个体的过程把握与以语言交际能力为依据的教学评价、目标设定立体结合,是否能找到一个以学生为主体,通过设定的交际环境完成语言表达的任务完成课堂教学,学生通过课堂外自律的、主动的学习打破传统教学中受控于教师评价的模式呢?笔者在教学实践中得到了肯定的答案,精确教学理念下的过程掌控和结果评价能够为教与学的双方提供有效的解决方案。

在这些探讨及精确教学理念的启发下,笔者利用现有网络学习平台,结合外语实践教学的方法,在日语精读及听力课程中对日语精确教学进行了初步尝试,以期从两个层面改进日语教学,一为教学的针对性、有效性和可控性,二为语言交际能力的培养,并期待过程掌控最终可以以有效的方式在网络教学平台中得以展现。

4 精确教学在日语教学中的应用

4.1 教学示例

笔者以基础日语二年级下学期第二次课为例展开说明。

授课对象:二年级下学期日语专业学生

课文名称:《人生咨询》(『身の上相)

教材出处:《基础日语教程》第三册第五课[4]

授课人数:22人

学习目标:

(1)能够听懂或看懂他人对身边事件的叙述,正确把握叙事者的心情。

(2)能够用日语流利地描述自己烦恼、吃惊、高兴、惊恐等情绪及原因。

(3)能够用较流畅的日语转述他人的事件、烦恼等。

(4)在对话中能够对他人的问题予以适当地评价、建议。

学习目标可依据统一标准由学生结合自身水平设定,如水平欠佳的学生可适度将目标放低:(1)能基本听懂或看懂……(2)能够用日语简单地描述……(3)能使用学习的语法条目转述……(4)在对话中能够较自然地衔接对话内容,对他人的问题提出适当的建议。掌握较好的学生则适当提高目标要求。

涉及语法项目如图2所示。

图2

由于每课用到的单词、句型、语法甚多,所以在设定总目标的同时,将单词、句型与句法进行了难易度分级,如了解()、掌握()、自由运用()(见表1)。

表1 掌握程度分级表

现试以「らしい这一表示传闻的语法条目为例说明如何设计语言交际环境,布置交际任务。在导入理解和接受产出场景再现的教学循环中,首先通过两段对话引入「らしい表示传闻的用法:

会话1

A:たくさんの人がんでいるね。

B:あ、『フランケンウィニという映画をやっているんだ。

A:『フランケンウィニはおもしろいらしいよ。

B:うん、そうらしいね。

(A:那边排着好多人呢。

B:啊,原来在上映电影《法国小狗维尼》呢。

A:听说《法国小狗维尼》很好看呢。

B:是啊,我也听说了。)

会话2

A:雨が降りそうですね。

B:ええ、天予で雨が降ると言ってました。

A:そうですね、午後から天が崩れるらしいですね。

A:(抬头仰望天空)好像马上要下雨呢。

B:恩,天气预报说要下雨来着。

A:是啊,听(天气预报)说下午就要开始变天了。

学生通过两段对话初步体会「らしい表示传闻的意思。随后运用大量含有语境的例子进行解说,使学生正确理解「らしい的用法和接续,进而促使他们自由表达,进行大胆的模仿,以提高举一反三的能力。

用同样的方法学习另一条表示传闻的「って口语后,将二者结合,布置以下角色扮演任务。任务设计如图3所示。

图3

完成学习任务,记录学习日记(见表2),进行课堂学习的回顾、反思并加以评价,将相应表格上传网络。

表2 学习日记

教师通过网络教学平台分析教学效果,进行合理化评价。

5 对于网络精确教学平台的建议

现有的精确教学通过学生完成学习日记并上传网络后由教师完成。目前的教学平台提供收集教学、学习文档,建设习题库与成绩分析的功能。但是对于学习记录的数字化采集及分析仍只能通过教师来完成。笔者希望网络平台开设“目标”“任务”“回顾”“评价”“结论”的对应栏目,将表2中的相应内容分别设置到各个栏目中,将表1中的程度分级设置在教学目标栏中。同时,在“评价”栏目中,通过学生在网络平台上的选择及统计得出基本目标与实现度的匹配数据,其他无法计算的内容则由教师阅读完成,或在自我分析栏目中开拓历史性重复记录的采集及统计功能,以便通过对重复记录的统计了解问题所在以及是否得到改善的结论。

另外,自我反思及评价应与期末考评相结合,以获得对学习者的综合考核结果,实现学习过程、学习思考程度与学习效果的综合评价,从而改变只用习题成绩决定名次的方法。学生通过网络学习、记录与评价在学习中明确“已经学会了什么”“还需做什么”“问题出在哪里”以及“该如何去做”。网络可以成为一个精确掌控学习过程、效果,完成全面评价的教学平台,同时还能制造一种学习的互动情境,在学习伙伴共享彼此、教师指导参与的过程中,促进学习潜力的发挥,提高自我改善的能力。

6 结束语

网络学习是未来社会主要的学习方式,互联网技术不仅改变人们的生活,而且改变人们的学习方式,还提供大量可行的支持反思性学习及教学过程掌控的技术条件。在网络学习中,我们可以利用各种适合的技术进行教学过程的管理并支持学习者的反思性学习,依据反思性学习数据掌握学习过程,达到精确教学的目的。笔者对网络学习过程管理的尝试希望对我国日语教学有所裨益。

参考文献

[1] 何岑成,陈飞飞.专业英语精确教学策略探讨――基于商务英语信息库的精确教学管理模式[J].大学英语:学术版,2011(1):63.

[2] [美]莫兰,马洛特.实证教育方法[M].肖艳,邵冉,译.北京:中国轻工业出版社,2006.

[3] 新“日本语能力测试”指南[EB/OL].概要版.http:///down/JLPT概要版CN.pdf.

[4] 张永旺.基础日语教程[M].北京:旅游教育出版社,2005.

[5] 田中望.日本教育の方法コス・デザインの[M].大修店,1997.

对网络教学的建议范文第4篇

关键词:计算机网络;实验;教学

计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物,网络技术对信息产业的发展产生了深远的影响。计算机网络是一门理论性和实践性都很强的课程,它的基本概念、技术设计以及大量的理论知识和网络协议,都让初学者感到生涩难懂。作为理论教学的重要补充,实验教学是知识内化的有效途径,有助于学生逐步深化对理论知识的理解和掌握,使认知结构不断优化,从而能够熟练地应用所学知识进行创造性活动。因此,为了更好地理解并掌握计算机网络知识,做好计算机网络课程的实验教学环节是非常重要的。

1 计算机网络课程实验教学现状

1.1 实验内容过于简单、陈旧

当前大部分高校的计算机网络实验课中存在着大量简单、陈旧的实验内容,如Windows2000操作系统的安装和配置、Internet的访问、FTP站点的访问、下载工具、文件压缩工具、电子邮箱的使用等。现在,一般计算机、通信或电子等专业的同学在大一就已经能够很熟练地使用因特网上的各种工具来查找资料或做其他应用。因而,这些实验对他们来说显得过于简单,没有创造性,也造成了大部分人认为网络的实验教学没有什么实际意义。这种实验教学最大的缺点是,缺少协议分析实验,不能很好地配合计算机网络原理课程的教学重点,学生难以理解网络协议工作过程。这样,实验教学就起不到应有的作用,理论教学结束后,学生不能真正明白所学内容,更难以与实际应用建立联系。

1.2 理论课与实验课缺少关联性

现在的计算机网络课程教学活动中,改进了以往多以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的架构,引入了目前广泛应用的TCP/IP网络协议,但即便如此,学生在学习过程中仍然很难将学到的抽象理论知识与实际网络应用联系起来。虽然层次结构模型和协议的内容是非常枯燥且不易理解的,但如果能在理论课中穿插相关的实验,使学生知道实际使用的网络是如何工作的,学生就能更好地理解网络的工作原理,提高其解决实际网络问题的能力。

1.3 专业网络实验室硬件要求高,实验指导难度大

专业的网络实验室硬件要求比较高,需要配置的设备价格都比较高,比如服务器、交换机、路由器、中继器、网桥等,并且设备的更新要求也很高,以至于有的学校不能承受。有的实验要求学生更改实验所用PC机或服务器的操作系统设置,这给实验室的管理以及后续实验带来了不便。有些实验要求使用交换机、路由器、PC机搭建网络并进行配置管理,在实际教学中却难以做到每个人都亲自配置一次,以至于达不到实验的预期目标。并且,由于实验设备复杂,使得实验环境的准备工作难度加大,对于不太熟练的学生来说实验中出现的问题会比较多,成功率低,造成学生的学习积极性不高。

1.4 操作性强的实验指导教材比较少

当前的计算机网络实验指导教材中,要么内容中包含了大量的编程实验,如网页程序设计、网络通信程序设计、异步串行通信编程实验、网络协议编程实验等;要么内容与计算机公共课教材实验重复,实际上无需再将其列入专门的网络实验内容。总的说来,操作性强的实验指导教材比较少。

2 实验教学的改进

在计算机网络精品课程建设过程中,我们针对上述问题对计算机网络的实验教学做了一些改进。

2.1 将网络仿真软件应用于实验教学

大多数的网络实验需要很多硬件设备的支持,而学校现有的条件难以配合课堂理论教学。由于网络实验本身涉及到系统底层实现,在真实环境中进行模拟实验具有很大困难。例如学生在TCP协议实验中所写的测试程序发送的数据包经常会作系统处理或者丢弃,因为现有的操作系统内核已经实现了TCP协议栈。再者主机和路由器等网络节点的协议栈实现有所不同,各个协议的原理、功能和实现也不相同。还有在实际应用中,都有上百台的路由器互联组成网络,这些是实验室的硬件无法实现的。因此我们需要网络仿真软件配置出与实际网络工程类似的实验环境,帮助学生深入理解网络协议的原理。

目前使用比较多的网络仿真实验软件有NetRiver实验系统、NS2仿真软件和OPNET网络仿真软件。

NetRiver实验系统是辅助清华大学计算机网络课程教学实验开发的一套网络实验平台系统,由一台或多台测试服务器、一套客户端软件和一套实验管理软件构成。经过两年的测试使用,受到了好评。

NS2(Network Simulator)是UNIX/linux环境下以IP网络为主的仿真软件,是面向对象的、离散事件驱动的网络环境模拟器。它能够执行多种网络协议和路由算法,对固定、无线和混合等多种网络进行仿真,是一个应用广泛的网络层仿真工具,主要用于解决网络研究方面的问题。NS2使用了一套整C++类库,实现了绝大多数常见的网络协议以及链路层的模型。利用这些类的实例,我们可以很轻松地搭建实验网络模型,而且包括详尽的细节设计。NS2是一个免费的、开源的多协议网络仿真软件,学生完全可以在单机环境中模拟整个网络的各个元素。

OPNET也是通信协议建模和仿真工具,可以进行网络结构、设备和应用的设计、分析和建设、管理。OPNET提供三层建模机制,全面反映网络的相关特性,最底层是Process模型,以状态机来描述协议,其次为Node模型,主要是对应的协议模型,反映设备的特性,最上层是网络模型;提供了一个包含路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备等比较齐全的基本模型库;采用离散事件驱动的模拟机制,计算效率与时间驱动相比得到了很大的提高;采用混合建模机制,仿真中各个模块之间通过事件中断方式传递事件信息;具有丰富的统计量收集和分析功能,可以直接收集各网络层次的性能统计参数。

2.2 理论课上合理利用协议分析实验帮助学生理解分层理论

网络协议分析十分抽象,是计算机网络课程的重点和难点,现有的教材一般都是针对每个层次比如物理层、网络层、传输层等独立成章,可见协议在网络中的重要性。传统的教学方法是通过类比实际的事例和配合使用多媒体的动画演示帮助学生理解,如分析信件邮递的过程等,但实际效果不是很理想。协议分析类实验主要是使用协议分析工具(如Ethereal、Sniffer、Natxray、Iris等),或专门的协议分析仪(如Optiview),对TCP/IP层次结构中应用层、传输层、网络层、链路层的重要网络协议进行分析,如HTTP协议、DNS协议、IP协议、RIP协议。在学习完协议栈的每个层次之后,进行相应的协议分析实验,对截 获的数据报进行分析,加深学生对各层主要协议基本原理和实现过程的理解。

在实验预习时教师可以给出明确的实验目标,要求具体分析协议的哪些方面,学生通过协议分析理解和掌握什么内容等。例如针对TCP协议的实验,通过对捕获到数据包中TCP分组的分析,学生可以逐一清楚看到TCP协议的三次握手过程和报文分段的工作原理,可以和应用程的HTTP协议相比较,还可以通过观察重传时TCP连接的跟踪记录,加深学生对TCP的可靠数据传输特性的理解。有了类似的指导,学生就能够做到条理清晰、全面地分析各个协议,进一步掌握网络分层和协议族的原理。

2.3 合理应用现有设备

工程类实验有制作网线实验、组建局域网实验、VLAN实验、路由器的使用实验等。这类实验使学生了解计算机网络是怎样搭建的,需要使用到哪些设备和技术,各种网络设备有什么功能,是如何配置的。工程类实验需要相关的硬件和设备支持,需要充分利用实验室的具体条件,突出工程化的特点,使学生能真正以网络管理者的身份介入网络,理解协议的实际运用,积累一定的实际工程经验,提高理论应用于实际的能力,缩短所学与所用的距离。由于学院设备数量的限制,建议在这种工程类实验教学当中,分小组进行实验,力求让每个同学都有动手实践的机会,改变过去那种教师演示,学生参观的实验现象。

2.4 开展创新型课程实验

目前提倡的创新型实验一般是综合性实验,需要在充分掌握计算机网络原理的基础上对知识进行综合运用,一个实验往往是多个知识点的融合,要求学生对于网络的相关协议有较深入的理解,无法在短短几个课时内完成,因此可以将创新型实验作为计算机网络课程的配套课程设计。

在具体操作上,可由教师给出多个不同的课题,由学生根据自己的兴趣爱好选择相关课题。这类实验包括网卡的驱动程序、网络流量的分析、R/P协议的仿真、简单的端口扫描、电子邮件用户的编程实现、滑动窗口协议的模拟等。以设计RIP协议仿真实验为例,以往的路由仿真实验大部分是事先设定简单的网络拓扑图(如1~2台路由器连接2~3个网络),在单机环境中模拟实现路由表的更新。在设计RIP协议的仿真综合实验时,教师可以要求每4~5名同学为一组,每台计算机模拟一个路由器,RIP协议仿真程序需要根据加入网络的路由器数量实时调整网络拓扑结构图,并且根据虚拟设定线路时延来自动更新各个仿真路由器的路由表。实验小组的主机同时运行,通过每台主机的运行验证各自的路由表更新和路由选择功能。最后根据实验小组的方案设计、编程调试和实验结果得出结论,形成小组的实验报告。由于这些课题具有一定的难度和较大的工作量,对学生的动手能力和自学能力是一个考验,可培养学生综合运用知识解决问题的能力,让他们把网络知识融会贯通到实验中。通过实践,学生就对网络传输中的任何一个环节都知道如何着手,并且能顺利编程实现,为后继的网络程序设计课程打下坚实的基础。作为鼓励,学生完成这些实验后可修得相应的学分。

对网络教学的建议范文第5篇

(长春理工大学计算机科学技术学院,吉林长春130022)

摘要:针对目前网络信息安全与攻防技术实践教学面临的问题,提出将虚拟仿真平台融入计算机网络基础课程实践教学改革中,介绍信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学平台功能,展示教学效果。

关键词 :虚拟仿真平台;计算机网络;信息安全与网络攻防;实践教学

基金项目:长春理工大学教育科学规划课题(长理工教字[2014]24号);长春理工大学高等教育教学研究课题( 10805—12108)。

第一作者简介:翟宏宇,女,副教授,研究方向为软件工程、网络工程,zhy@cust.edu.cn。

0 引言

随着电子商务、电子政务和电子金融的普及,特别是云计算、大数据时代的到来,高等学校非计算机专业计算机网络人才的培养定位发生了巨大的变化。非计算机专业的计算机网络课程已被教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会列为计算机基础课程体系的6门核心课程之一㈣。通过学习该课程,学生在理解计算机网络基本知识和基本组成的基础上,应掌握基本的网络管理和计算机网络信息安全的主要相关技术,能够利用互联网进行信息获取、信息等。

1 计算机网络基础课程实践教学现状分析

计算机网络基础课程的突出特点是实践性和应用性,因此在教学过程中建立层次化的实验教学体系,增加学生的工程实践机会,让学生学习如何将理论知识应用于实际工作中,在实践中反思、深化对理论知识的认知,对于高等学校的人才培养是非常必要的。

传统的计算机网络实验课程往往依附于理论课程的设置,多数实验内容是对理论课程的验证与演示,对帮助学生深化理论知识的认识具有一定的作用,但不利于学生形成计算机网络的整体认识,不利于学生利用所学知识综合分析和解决实际工作中所面临的网络问题。

就网络信息安全教学部分而言,信息安全知识更新速度快、技能水平发展迅速,各类安全问题变化多端。网络信息安全与攻防技术的实验本身具有一定风险,如实验教学中涉及形形色色的病毒、为教学而设置网络安全漏洞等。如果在真实的网络中开展网络攻击、病毒注入等实验,将酿成灾难性后果。实验室病毒流向公共网络在计算机发展史上不乏其例,世界上第一例病毒就是从实验室流到公共网络的。正是由于网络信息安全与攻防技术本身所具有的特殊性和破坏性,使得该类教学的实验难以在真实的网络环境中完成,沦为“纸上谈兵”,因此,在实践教学中引入虚拟仿真实验技术是十分必要的。为此必须构建信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学平台。

2 信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学平台

信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学平台是一个集虚拟仿真实验资源建设、展示、管理、共享、交流、服务于一体的网络教学管理环境。平台提供自助式虚拟实验项目建设体系,利用虚拟现实技术辅助学生对虚拟仿真实验项目内容的认知和理解。学生可以在线学习虚拟仿真实验相关知识,预约虚拟实验设备和场地,通过网络共享平台的软硬件资源,完成计算机网络实践教学多项实验项目,包括网络信息安全与攻防技术这类特殊的实验项目(见图1)。学生可以利用虚拟仿真平台搭建复杂的企业内部网络结构,可以手动配置、连接和使用虚拟实验仪器设备进行实验,在完成实验后,教师对实验结果可以进行教学考核、评价和反馈。

虚拟仿真平台由远程接入模块、虚拟攻击机云模块、虚拟靶机云模块、扩展设备配置模块、监控中心模块、管理中心模块、实验配置模块和教学运行管理模块8个部分组成。局域网用户或互联网用户是指通过局域网或者互联网连接到平台,并使用该平台进行各种虚拟实验的学生;管理员是指维护和管理该平台的教师。平台在功能上集成实验教学管理信息系统,可以对实验设备、消耗材料、实验项目、实验报告、成绩等进行管理,支持实验预约、课表编排、师生互动等教学过程。

3 虚拟仿真平台的应用及教学效果

3.1 病毒模拟攻防实验

针对计算机病毒及计算机网络病毒的特点和传播特性,基于配套的软硬件资源搭建虚拟的网络实验环境,让学生在近似真实的网络环境中学习病毒攻防技术。实验系统提供近100余种典型病毒的源代码程序,实现各种病毒工作原理及感染方式的可视化;提供蠕虫病毒仿真实验环境、各种病毒的入侵与防御实验环境。

在蠕虫仿真实验中,教师组织学生2人成立一个攻防小组,分别操作主机A、B。主机A在实验平台下执行蠕虫模拟程序virus main.exe;主机B执行漏洞程序test virus body.exe,并启动协议分析器,捕获ARp数据包,查看ARP协议相关数据,等待被蠕虫病毒探测,直到被感染。通过验证病毒感染过程,学生更真切地了解计算机病毒所涉及的基本编制理论和感染机制。同时实验还包含验证杀毒工具效果和修改杀毒工具病毒验证条件重新尝试杀毒的实验内容,使学生能进一步熟悉和掌握计算机病毒的分析方法、预防方法及对抗手段,有针对性地补充各类编程语言和网络编程技术,有效地加强对病毒攻防知识的综合运用能力。

3.2 网络拓扑结构设计实验

我们利用Packet Tracer网络仿真软件构建虚拟网络结构搭建系统,并应用于虚拟化网络拓扑结构设计实验中。Packet Tracer提供了各种可视化的仿真设备模型,学生通过平台可以构建虚拟网络拓扑结构,灵活设置网络模拟环境中每个实体的参数,任意配置网络设备,虚拟组建大中型计算机网络。学生设计网络拓扑结构并对其进行配置,同时可观察协议的工作过程,其协议数据单元(PDU)在网络中的传送过程,查看交换机的交换表及路由器的路由表的转发情况,实时跟踪PDU在网络各节点的详细处理过程。图2为学生自行设计的虚拟仿真大型复杂网络结构。

学生还可以利用平台提供的网络地理标识,构建城市、楼宇、办公室、配线间等虚拟设置,根据实际的单位、企业需求进行总体规划和网络布局,达到了与真实环境的统一,提高了学生的学习兴趣和信心。

3.3 虚拟路由器模拟实验

虚拟仿真实验平台提供了大量的仿真网络设备,包括路由器、交换机、无线网络设备、服务器以及各种连接电缆和终端等。支持常用协议HTTP、DNS、TCP、UDP等协议模型,提供实时模式和仿真模式两种工作模式进行模拟实验。在实时模式下,学生可以直观地创建网络拓扑图和完成各种网络配置实验。

在仿真模式下,学生可以很清晰地看到数据包在网络中的传输过程,通过捕获和分析各种协议数据包,加深对协议的理解。此外,学生可以修改其中的网络拓扑、实体参数、所用协议等,灵活地设置网络模拟环境中每个实体的参数,可以只获取自己感兴趣的网络运行细节的相关数据。通过这种设置方式,学生可以有针对性地更改网络模拟环境,从不同的角度获取有用数据,分析网络性能,全面理解网络运行过程。学生根据实际需要绘制网络拓扑结构,并且在实验过程中可以随时改变网络拓扑结构,使实验灵活多变;设备的配置界面也是图形化,使配置过程简洁明了。学生通过该系统既可以学习网络基础知识,又能任意配置网络设备和规划组建中小型计算机网络的实验环境。

3.4 网络协议仿真实验

在虚拟仿真实验平台的网络协议仿真系统中,学生可以利用仿真编辑器手动编辑和发送各种协议数据包,然后由协议分析器捕获网络数据包,并对常用协议(IPv4和IPv6)进行解析,将网络会话过程以十六进制数据和图形两种方式直观地表达出来。

在POP、SMTP协议实验中,仿真编辑器上都安装有outlook express软件,学生利用“TCP工具”和SMTP命令、POP3命令编辑邮件并发送,学习了SMTP协议、POP3协议的命令用法,以及一个邮件发送的过程。同时学生利用仿真编辑器编辑SMTP数据包,能更好地理解SMTP的工作过程和数据包封装格式。

网络协议仿真教学系统让学生在实践过程中更深入地掌握网络的内部结构和协议。通过编译各种协议的数据包,学生能够深入学习计算机网络的内部原理和运行机制,调动学习的主动性,增强设计能力,拓宽设计思路。

4 结语

虚拟化仿真平台有效地解决了计算机网络教学过程中遇到的难题。依据信息安全及网络攻防要求,虚拟化仿真平台为学生提供了多样化的网络主机、网络设备、网络类型和实验环境,吸引学生主动地走人实验室进行学习和研究。下一步我们将积极探索云教学平台的建设,采用协作、自适应以及互联网在线的方式为学生的创新实验和科研训练提供支撑;积极强化新技术教学内容、改良教学方法,充分挖掘大学生创新性实验项目,培养学生对虚拟化技术及云计算的综合应用能力,从而为社会输送高素质的人才。

参考文献:

[1]王李冬,安康,曹世华,基于虚拟实验平台的计算机网络实践课程教学探讨【J】.高等理科教育,2014(6): 93-94.

[2]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础核心课程教学实施方案[M].北京:高等教育出版社,2014: 2045.

[3]谭方勇,张燕,李金祥.基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系【J】.计算机时代,2011(11): 51-53.

[4]强振平,李彤.非计算机专业计算机网络课程教学研究[J].大学教育,2014(17): 119-120.

[5]王辉,李晋光.基于网络协议仿真软件的实验教学系统的建设[J].电子设计工程,2010(12): 27-29.

[6]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会.高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M].北京:高等教育出版社,2012: 10-40.

对网络教学的建议范文第6篇

关键词:网络工程;培养体系;创新能力;教学模式;实验教学

随着计算机网络相关技术的快速发展,信息社会对网络工程人才的要求也在不断发生变化,对计算机网络人才的培养提出了新的要求和挑战。但是目前高等院校的学历教育偏向于网络技术的基本理论和基础知识的传授,课程内容滞后于不断发展的专业技术;同时部分院校网络工程专业课程体系未能立足网络工程人才培养进行合理、完善的规划与设计,难以支撑培养目标的达成。因此如何培养具有扎实理论基础、熟练动手能力和创新能力的网络人才,如何充分满足社会对网络人才的需求是当前网络工程人才培养的一项重要课题。

各大高校和教育机构都在积极探索新时期网络人才教育的培养模式和改革思路。笔者长期在计算机网络一线从事教学和科研工作,所在的课程教学组坚持以网络工程人才培养目标为依据,以培养学生实践创新能力为宗旨,以提高学生素质为核心,通过多年的教学实践、教学探索和教学改革,逐渐形成一个较为稳定的网络工程专业本科生的培养体系,并且取得了良好的效果。

1.网络工程专业培养目标

网络工程专业的人才培养目标应该是培养具有良好的综合素质和创新能力,扎实的专业基础,能够系统地掌握计算机科学和计算机网络工程的基础理论和工程技能,具有从事科学研究工作或专业技术工作的能力,适应社会发展和市场需求的具有一定研究基础的工程应用型人才。在专业能力上具体而言,应该包含以下几个方面的基本能力:网络协议研发、网络应用软件系统开发、网站建设与管理、网络规划和管理以及网络安全管理。

1)网络协议研发。网络协议研发能力包括协议分析和应用能力以及协议仿真和优化能力。一方面对于计算机网络的基本通信协议TCP/IP协议栈要非常熟悉,能够有效的对协议数据包进行深度分析和处理,熟练掌握常用的网络仿真软件中的一种,如NS2、OPNET、OMNET++等,对协议用到的算法进行优化与分析;另一方面,对于常用的应用层协议,如HTTP协议、FTP协议和Telnet协议等能够熟练掌握,能够分析这些应用层协议的数据包,并熟练地应用这些协议进行相关开发。

2)网络应用软件系统开发。良好网络应用系统开发能力要求学生掌握多种常用程序设计语言应用能力(c++、JAVA)、软件系统项目管理能力、数据库系统开发和管理能力、软件架构设计能力和软件界面开发能力。能力熟练开发基于C/S模式的软件系统,利用软件工程的知识和项目管理技术,选择系统的开发框架和所使用的软件架构,设计和开发对应的数据库系统和处理逻辑以及对应的界面系统,最终完成整个软件系统的开发。在网络应用软件系统中,不仅仅要掌握开发桌面系统的能力,而且要开发基于移动系统的网络应用软件,如针对An-droid系统的软件开发。

3)网站建设与管理。网站建设与管理能力要求学生掌握网站开发的相关技术,具体而言包括HTML、XML、CSS、JSP、oracle/mysql/sqlserver、J2EE相关技术和JavaScript等,能够熟练运用这些技术开发基于Web的应用系统。当前随着移动设备的日益流行,学生还需要掌握移动Web的开发技术,如基于HTML5和CSS3等开发基于移动设备的网站系统。

4)网络规划与管理。网络规划与管理能力要求学生具有复杂整合式网络进行筹划、准备、运营、监控和故障排除的技能。具体而言包括交换机、路由器和防火墙等设备的规划与配置管理。

5)网络安全管理。网络安全管理能力要求学生掌握常用的密码学、网络攻防技术、PKI架构、网络设备安全配置、访问控制、防火墙、入侵z测和VPN等技术。

2.网络工程专业本科生培养体系

2.1课程体系

网络工程专业是计算机、软件工程和网络技术交叉的专业,重点在与基于网络的知识学习与应用,涉及很多的理论、概念、协议和技术,包括数学、计算机相关理论、通信原理、软件开发相关知识和网络知识等各个方面,同时这些知识间存在渐进性和相关性。构建合适的课程体系,将知识点分散的每一学年的教学任务中,循序渐进的引导学生掌握网络工程所需的理论和知识。在课程体系建设中,要把握以下几个原则:

1)以培养目标为基础。学校对于网络工程专业人才的培养目标应该作为课程体系建设的基础。笔者所在学校是一所研究与应用兼备的本科院校,学校定位是教研并重,以培养具有一定研究基础能力的应用型人才,因此网络工程专业的课程体系也应该以培养兼具研究基础的应用型人才为标准。

2)课程循序渐进。为了让学生更好地掌握网络工程专业相关的知识,课程的安排应该遵循从易到难、从浅到深、从基础到高级、从简单到复杂的规则。专业课程上,在大一阶段主要学习高等数学、线性代数、概率论、计算机基础、高级语言程序设计和数据结构等学科基础课程;大二阶段主要学习Java语言程序设计、离散数学、算法设计、操作系统、通信原理、计算机网络、数据库原理、汇编语言与计算机系统组成、电子电路、接口技术等专业必修课程;大三阶段主要学习数据库工程、网站建设与管理、网络编程、移动设备软件开发、移动Web设计、Linux系统程序设计、网络安全、J2EE高级系统设计、软件工程、网络互联技术;大四阶段主要包括高级网络协议、网络工程设计(实)、数据挖掘、人工智能、编译原理、软件项目管理等。

3)理论与实践并重。网络工程是一个理论性和实践性都很强的专业,因此在课程体系设置上需要理论与实践并重,在学习理论基础的同时,通过实践操作来进一步理解理论的内容,提高动手能力。一方面在每一门具体的理论课程上,都设置了专门的实践环节;另一方面,开设的以实践为主的课程,如数据库工程、网络编程、移动设备软件开发、移动Web开发等等十多门课程,来提高学生的实践开发能力。

2.2师资团队

高素质的师资队伍是良好教学效果的重要保障。组建优秀的师资团队不仅可以提交网络教学水平,而且可以通过教改项目和学术交流来提高青年教师的教学能力和科研水平。针对网络工程的特点,学院组建了由青年骨干教师为主体的网络工程教学团队,包括2名教授,3名副教授和若干名讲师和助教,团队成员都具有多年的网络方面教学和科研经验,同时教学团队定期开展教学改革的研究活动。为了提高教学和科研水平,教学团队成员积极参与相关研究,目前主持省部级以上教学和科研项目18项,所有成员均主持和参与校级以上教学和科研项目。

为了提高教师实践操作能力,学院大力支持团队教师参与网络相关专业认证培训和时间,目前有6人获得了CCNP认证,1人获得了CCIE安全的认证,还有3名教师分别在学习路由交换和无线认证;除了思科的认证,多名教师还参加了JAVA相关培训,并获得了证书;联合吉大东软公司开展网络协议和网络安全攻防师资培训;此外,网络教学团队还积极参加各种网络前沿技术的培训,以提高实操水平。

除了在编教师以外,学院与知名IT企业合作,如思科、IBM、汇丰软件、花旗数据等,通过外聘教师的方式,将企业工作在一线的工程师引入教学中,实现“校企”人才资源共享;同时学院制定相关激励政策,鼓励并安排教师去企业一线定岗锻炼,以提高工程实践能力。

2.3教学模式

传统的灌输式教学只是将书本内容教授给学生,不利于专业知识的学习,也不利于学生独立思考和创新能力的培养。因此,在改进教学课程体系、提高教学团队能力的同时,教学模式的改革和实践也一直的探索之中。

1)启发式教学。启发式教学法的特点是抓住学生思维过程中的矛盾,启发诱导,层层深入,最终引导至正确结论。例如在学习滑动窗口概念时,首先提出滑动窗口的原理,然后让学生讨论为何需要滑动窗口,滑动窗口技术可否存在改善之处,或者是否有其他更好的机制来提高通信的性能。

2)案例教学。由于网络工程是一个实践性很强的专业,案例教学在教学中很有必要,而且可以起到很好的效果。通过实际的案例,提过问题的解决方案,一方面可以让学生更好地理解书本上的理论知识,能够将抽象的理论和概念应用到具体的问题,有利于提高学生的对知识的掌握;另一方面同时可以很好地提高学生学习的兴趣,明白学到的知识可以这样应用到现实的问题中。例如在网络层IP地址划分和静态路由的讲解上,构建一个包含2个路由器、2个交换机和4台PC机的网络拓扑,设计和配置,P地址,子网掩码,网关地址,路由协议等,实现全网互通。

3)任务驱动式教学。任务驱动指的是在学习网络专业知识的过程中,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务活动中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,来完成任务。在任务驱动教学中,首先要确定问题,选择一个与当前学习知识点紧密相关的问题作为任务;然后学生可以组队,也可以独立去寻找问题的解决方法。教师可以提供需要去哪里寻找资料,按照怎样的路径去解决问题。同时鼓励学生之间相互交流和沟通,以更好的寻找到问题的解决方案。最后教师对学生的结果进行评价,给出反馈意见。例如在学习无线协议时,教师提出要求模拟一个100个节点的,活动范围为50M*50M的无线自主网络的通信过程,可以选择多种不同的路由协议来实现。

2.4实验教学

网络实验教学指通过使用一定的实验设备和软件,让学生动手实际操作,具体的熟悉理论知识和操作,通过实验理解书本上的理论知识,同时进一步深入掌握协议和理论的思想与内涵。

在硬件上,学校至今已投资300多万元建设思科网络实验室和物联网实验室,其中思科网络实验室包含8组路由和交换设备和4套安全设洌可以满足CCNP以上级别考试要求。学生可以构建相应的网络,配置,P地址、子网掩码、网管、多种路由协议、VLAN、NAT、DHCP、DNS、多种通信冗余协议、多种VPN,访问控制、PKI、防火墙和入侵检测等网络相关技术。物联网实验室提供了物联网的感知、设计、应用等不同层次实验内容,并提供综合性的应用场景展示。

在基于软件的实验方面,学院建立了网络安全实验室、网络协议实验室、协议仿真实验室和移动设备软件开发实验室等。网络安全实验室可以实现包括密码学、PKI.PMI、操作系统安全、数据库安全、身份认证、计算机病毒、安全审计、容灾备份、防火墙、入侵检测与入侵防御、VPN、漏洞扫描、网络攻防、Web安全、无线安全、通信安全、信息隐藏、安全编程在内的多种安全实验;网络协议分析实验室主要是中软吉大开发的《网络协议仿真教学系统》,针对网络协议的相关内容,该实验系统设计了相关的实验环境和实验内容,可以辅助学生很好地理解和掌握相关的网络协议,其中包括从数据链路层、网络层、传输层到应用层等各种具体协议的实验。协议仿真实验室主要通用的NS2协议仿真平台基于事件驱动,提供了离散事件的模拟功能,可以很好地从源代码层面辅助学生理解网络协议的具体工作流程,提高计算机网络的教学效果。移动设备软件开发实验室提供了基于Android系统的移动设备的学习和开发环境,在实验系统中,学生可以实现包括Android基本架构、Android数据存储、Android界面,Android网络连接、Android硬件访问、位置控制和手机传感器访问等在内的多方面Android实验,最后以一个大型综合实验作为总结。

对网络教学的建议范文第7篇

关键词:计算机网络基础 理实一体化 实训教学 教学模式

笔者所在学院是全国示范职业院校,笔者在信息管理系承担了十多年的计算机网络基础课程教学任务,在教学过程中坚持改革创新,在计算机网络基础课程理论教学与实训教学方面积累了一些经验,下面对计算机网络基础课程教学的改革创新谈谈自己的看法与建议。

一、课程教学目标

计算机网络基础是计算机应用技术专业的基础性课程。本门课程的教学目标是培养适应社会需求的网络管理与维护的技术型应用人才。

二、优化课程教学体系与教学内容

1.传统教学模式的缺陷

计算机网络基础传统教学模式存在的问题比较多,例如教学内容比较零乱,教学不直观,导致教学效果不太理想;理论教学与实训教学脱节,一般不采用理实一体化教学方式将理论教学与实训教学融合在一起。

2.构建合理的课程教学体系

根据计算机网络基础课程的教学目标,笔者结合多年的教学经验,认为计算机网络基础课程的教学重点是计算机网络实现过程分析。

3.构建理实一体化教学内容体系

笔者依据理实一体化教学理念,将计算机网络基础课程理论教学重点内容分为四部分:第一部分,计算机网络基本概念。本部分的教学目标是让学生识记计算机网络的发展过程,理解计算机网络的结构、种类、功能与工作过程等。第二部分,网络信息传输以及通信。在这一部分中,重点让学生了解数据通信的概念、数据通信的工作原理以及常见网络硬件设备。第三部分,局域网络构建。在这一部分中,重点介绍局域网的工作过程、物理层定义与功能、数据链路层定义与功能,掌握一些常用协议。第四部分,Internet协议。在这一部分中,重点让学生了解TCP/IP网络互连协议、Internet传输层协议、应用层作用等。

根据四部分理论教学重点,实训教学可以安排网络拓扑实训、数据链路实训、网络层实训、传输层实训与应用研究层实训。实训教学要结合全国或者省级技能大赛的要求,有针对性地进行综合实训,鼓励学生代表学院参加全国或者省级技能大赛。

三、建设理实一体化网络教学资源

传统教学中的教学资源基本上是网页类型的教学资源,不利于师生的交流互动。因此,迫切需要在网页型教学资源的基础上建立理实一体化网络教学资源。职业院校可以利用建设精品课程的契机,打造建设理实一体化网络教学资源。在建设理实一体化网络教学资源时,笔者建议打造基于理实一体化教学模式的计算机网络基础教学资源,在理实一体化网络教学资源中,重点形成一整套理实一体化网络教学资源和技能项目模拟题库,还可以设置课外学生自主实践项目,利用理实一体化网络教学资源教学时应该安排专业实训指导老师全程跟踪指导和互动交流。

四、建立校企合作型网络实训室

计算机网络基础课程的实际应用性比较强。因此,应该特别重视实践教学,科学规划实训教学内容,精选实训教材,配全所需硬件与软件,建立与课堂教学相配套的网络实训室。选择实训教材也是非常关键的,笔者所在学校选择的是闫书磊、李欢编著的《计算机网络基础》教材,该教材采用理实一体化教学模式编著而成,网络实训内容选择比较合理。

五、选择和使用先进的教学模式与教学方法

计算机网络基础课程内容比较抽象,用传统教学方法教授,学生会感到学习枯燥无味。要调动学生学习的兴趣和积极性,选择教学方法与教学模式非常关键。

1.采用现代化的教学手段

在教学过程中,建议采用多媒体教学手段,这样能够将抽象的知识形象化,使学生能够更容易理解。运用多媒体教学手段,可以增加教学内容的趣味性,扩展教学内容,促进教学效率的提高。当然,如果遇到需要演绎公式推导时,可以采用黑板辅助教学。

2.多举例与类比,使复杂问题简单化

由于计算机网络基础课程抽象难懂,在教学中教师应该多举例,用生活中的类比事件让学生理解知识,例如在讲到“协议”与“层”的含义时,可以举例两个国家领导人通话的例子,双方通话是要遵循一定的规则的,处于上层的通信需要下层协议的支持来实现。

3.模拟项目化课程设计或者实习

一些重要的教学内容可以根据技能大赛的题型,采用项目化的方式考察学生的学习情况。在课堂教学之外,增加实习环节,让学生深入企业,在实践中应用知识。

参考文献:

对网络教学的建议范文第8篇

论文关键词:现代化教育技术;网络建设

我们学院网络始建于1999年底,至今历时5年的发展,投资由最初的310万累计到现在的1000多万。建设初期采用ATM协议搭建主干网络.桌面则采用IOM/IOOM自适应的以太协议,核心交换机为CISCOCatalyst5509.边缘交换机为CISCOCatalyst2924,CISCOPIX一520为校园网出口设立屏障,拓扑图如图1

后期由于ATM协议退出局域网,干兆以太协议成为主流,支持ATM协议的设备无法购买,校园网的建设方向改为千兆以太,继续采购了C1SCOCatalyst5509上的干兆业务板WS-X5410,使主交换机具备了干兆以太接入能力,并且对点数较少的单位采用无线接入的方式,校园网出口也升级到100M,扩容后的网络拓扑图如图2

从以上拓扑图的比较不难看出.学院的网络得到了发展,接入方式也得到了扩充。校园网的建设到底应该关心哪些方面的内容?以笔者之见,应该做好以下几个方面的工作,才能确保校园网建设的成功:

首先。网络建设的宏观规划和优选结构

建设校园网的资金投入较大.一所综合性大学的校园分布面广(校区多),距离远。因此校园网络的规模、结构也是干差万别,但无论大小,统一的规划是绝不能少的。

我院在最初设备选型的时候就考虑到医学教育视频课程会很多,要求视频流并发时网络性能不能降低,ATM协议在这方面的性能优于干兆以太协议,所以选择了支持ATM协议的CISCOCatalyst5509交换机作为核心交换机。从网络结构上看,因我院校区相对集中,物理上的汇聚层设备已经可以被成熟的VLAN技术取代,由高性能的三层交换机完成其功能,这样使网络结构更加清晰。

由于计算机技术和网络技术发展十分快速,如果缺乏统一规划,建成的系统将会陷入相互不兼容或者前期投资浪费的情况。如果学校基础比较差,网络的应用水平较低,即使网络建起来了,也可能出现不好的情况。因此,重视规划、优选网络结构是校园网建设的重中之重

其次。网络建设的可延续性和可管理性

在网络建设过程中把握技术发展的方向,考虑学校整体发展趋势,要有预见性的建设,特别要考虑到网络的扩容和升级。从学院的实际需求出发,也不要节约成本牺牲性能,那样得到的是短期的应用。从长远上讲不过是限制网络发展的绊脚石。设备的选型至少要能在5年内保证网络需求能够满足,而且能顺利升级到后续产品。网络的建设不是一蹴而就的,有能力就建,建就建好,不要把摊子铺的很大,性能上不去,那样的建设就是在浪费。好的网络环境才有健康的发展,才有旺盛的生命力。

我院的核心交换机支持干兆业务板,在干兆以太成为主流的时候.同样可以为网络提供干兆以太接入,使核心交换机的服务寿命得到了延长,既为学院节约了再次采购核心设备的费用,又保留了ATM协议主干为教学服务。

网络建成后,网络管理上的灵活性,直接影响到网络的稳定运行和网络利用效率。一个能基于多种方式,如图形界面和超级终端等,进行网络管理,而且提供多层次高效率的实施形势保证网络安全,可以达到事半功倍的效果。对于网络管理者来说这是至关重要的。

最后。网络建成后要重视网络应用

校园网建设的最终目的就是要让它为教学、科研及管理服务。如果没有一定的网络应用.那么再好的网络也不过是一个架子,就如同高速路上跑马车,资源严重浪费。

校园网络要发挥它的作用,必须要建立符合每个学校的应用管理系统。校园网建设都是围绕着应用系统展开的,系统是服务于教学、教研及学校管理等众多环节的综合系统,而不仅仅是一个lntemet的浏览系统和一个信息播放系统。目前成熟的校园网综合系统功能主要集中在以下几个方面:辅助教师教学,提高教学手段;提供网络服务、方便师生教研;改善办公条件,提高工作效率:开放对外窗口,树立学校形象。笔者认为各学校要结合学校实际和教育、信息技术发展的现状,可以在以下方面开展应用。

1.为教职员工提供上网的服务:

2.利用注册的域名信息,建立学校的因特网站,对外学校的教学、科研、管理信息,提供对外信息服务;管理和规范学校的公务电子邮件系统和公务上网:

3.建立校园管理信息系统、开展计算机辅助管理和办公自动化:

对网络教学的建议范文第9篇

关键词:计算机网络;实验;教学

中图分类号:G642 文献标识码:B

1前言

“计算机网络”是高等院校计算机学科的重要专业基础课程,电子科技大学的“计算机网络”课程最早开设于1980年代初期,自2004年起,课程组承上启下,进一步对课程进行整体规划和改革创新,积极探索科学的教学方法,采用国际优秀教材,进行精品课程建设,并于2007年获四川省精品课程建设项目支持。该课程理论与实践结合紧密,因此教学与实验的结合是必然,课程组在“计算机网络”精品课程的建设中,分析近年网络课程实验教学实际存在的问题,积极探索理论和实验合理搭配的新方法,努力实现科学地结合课堂实验与课外实验,并从实验开设多方位、多元化等方面下功夫,力求在网络发展的新形式下真正让该课程理论教学与实验开展相互促进,从而提高整体教学效果。

2 “计算机网络”课程实验教学实际存在问题

现在计算机网络的应用无处不在,计算机网络的实践价值显而易见。学习网络知识要能够通过实际的动手操作来消化书本上抽象难懂的理论,并最终在掌握理论基础后能够分析和解决实践中遇到的问题。但是,在这门课程的实验教学中还存在不少实际问题,主要如下:

(1) 网络课实践性强,但实验课时偏少

在高校中,由于学生学习任务繁重,大多数课程的课时都比较紧张,“计算机网络”这门课程的实验课时一般只有8~12个,实在有限。在这紧张的实验课时内,只有用心设计和搭配实验,才能在有限的时间内达到事半功倍的效果。

(2) 理论课重视理论灌输,但忽视实验与理论的有机结合

教师在网络课程的教学中,常认为理论和实验课有着明确的分工,因此在理论课上往往只注意理论知识的分析和灌输,忽视了课堂上实验与理论的有机结合。其实在理论课中合理搭配和穿插相关的实验很重要,我们的教学经验也证明,理论课上结合教学进度开设一些短小紧凑、和教学结合紧密的实验,当其设计合理时,能大大提高教学效果和教学效率,并不会因为实验而耽搁课程进度。

(3) 实验内容单调

当前网络课程的实验内容开设往往偏于单调,通常过多的集中于组网建网等工程性较强的实验。这类实践内容对提高学生的实际动手能力确实很有帮助,但由于总体实验内容不够丰富,而网络的内容却是多姿多彩,导致主要依靠这类实验对学习网络知识的帮助不够全面。既然计算机网络在各个层面、各个领域都有着广泛应用,那么只有开设多层面的实验,才能让学生能够客观地认识到一个真正的计算机网络。

(4) 实验空间局限

传统的方法主要集中于实验课,而实验课时本身又有限,导致难以在这有限的实验空间内展开丰富多彩的实践,因此除了实验课外,还应该积极探索通过各种方式扩展实验空间。

3对“计算机网络”课程实验教学建设的建议

针对上述问题,结合课程组在建设网络精品课程中的实际经验,现对“计算机网络”课程的实验教学建设作出几点探讨。

(1) 理论课上合理穿插实验

网络中的原理一般都和实践结合,在理论课上要积极创造演示实验的条件,如配备多媒体演示设备,教室内开通网络,安装一些经典的网络软件、配备一定的网络设备等。课堂实验可以有几种方式:

教师演示实验。教师可以通过课堂实验演示抽象的知识。课堂上真实的演示,激发了学生的兴趣,增加了信息的来源。同时,通过教师的课堂演示后,学生可以在课后模仿进行,并且可以在课堂实验的基础上更加深入。例如,对于TCP三次握手建立连接的讲解,教师在课堂上可以打开IE浏览器,通过协议分析软件抓取访问Web服务器的报文,由于通过HTTP协议访问Web服务器是建立在TCP网络连接的基础上,因此必然获得TCP三次握手的报文,再给学生逐一分析每次握手的报文特点、三次握手的顺序等知识点,通过这种方式教学,学生对HTTP协议以及TCP协议同时都有了直观的了解。

学生操作实验。课堂实验并不局限于教师演示,也可以让学生主动操作。例如网络中软件的体系结构有C/S模式和P2P模式,每种方式的工作特点和原理不一样。由于学生对常见应用软件的使用比较熟练,我们可以让学生在课堂上对基于两种方式的代表性软件进行操作使用,如使用FTP软件和BT软件下载文件,并把重点放在让他们分析这两个典型应用的实际网络原理上,加以区分和总结。这样的教学方式,比单纯的说教讲解能达到更好的教学效果,同时调动了学生的积极性,并且通过让学生操作,教师能够察觉他们存在的问题,便于对症下药。

教师提出案例,由学生设计实验。这种安排,主要是紧密结合课程进度来考察学生对所学知识的理解和应用能力,在课堂上由教师提出相关案例,请学生在课后设计并实施,待下一次课堂上让学生汇报和分析他们的实验情况。例如,由于学生寝室通常具备有多台电脑和一个出口路由器的条件,对于“NAT网络地址转换”的教学,教师在课堂上进行基本原理的讲述后,完全可以给出相应的实践任务,让学生在课后设计和实施,最后回到课堂上分析他们的实验结果和问题。

(2) 实验开设多样化

针对以往实验内容单一、偏重于工程化的问题,我们经过实践和总结,认为网络实验开设应该多样化,除了工程类实验外,实验内容还可从多个方面开展。主要几个方面的实验具体开展概要如下:

工程类实验。这类实验是以往网络实验的主要内容,主要涉及组网建网实验,如局域网的搭建、跨交换机划分VLAN,使用路由器进行点对点通信等等。这些实验需要相关的硬件环境支撑,所以要充分利用实验室具备的条件,强调学生平时因条件限制无法开展的实验,突出工程化的特点。通过这类实验使学生了解了网络是怎样组建的,用到哪些设备和技术,各种网络设备有什么特点,这些设备又是如何配置的。从而使学生能真正以网络管理者的身份介入网络,理解协议的实际运用,积累一定的实际工程经验,提高理论应用于实际的能力,缩短所学与所用的距离。

协议分析类实验。这类实验主要是应用协议分析软件(如Ethereal),或专门的协议分析仪(如Optiview),对典型的网络协议如HTTP协议、DNS协议、IP协议、RIP协议等进行分析。在实验前教师可以给出明确的目标,要求分析具体协议的哪些方面,要求学生通过协议分析完成和掌握什么内容等。例如针对HTTP协议,要求通过协议分析掌握HTTP的作用、HTTP的工作原理、HTTP执行过程、HTTP的请求与应答消息的格式、持久连接与非持久连接的区别等。在有了类似的相关指导下,学生就能够做到条理清晰、分析全面。

网络程序设计类实验。这类实验让学生在了解网络协议、网络软件的工作原理的基础上,动手设计实现网络程序。实验前由教师给出网络程序要实现的功能、基于的基本原理、具体的主要步骤等。例如,编程实现一个简单FTP服务器:要求在熟悉FTP协议原理的基础上,设计和编程实现一个简单的FTP服务器,可以设计相应的客户端来测试服务器的工作。通过这类实验的开展,让学生学习网络知识不再停留在理论认识上,通过编程实践深入掌握协议的细节和内部实现,对网络知识的掌握迈上更高台阶。

综合设计类实验。这类实验往往需要多个方面知识的结合,可能涉及以上几个方面实验的综合应用,具有一定的难度和工作量,可以考察学生对知识的综合掌握情况以及分析和解决问题的能力。

(3) 拓展实验空间

以往的实验空间通常局限于实验室,我们认为对于工程性强的实验,要充分利用实验室的硬件条件,主要将其安排于能够提供相关实验环境和硬件设备的实验室内。此外,要结合具体的实验类型,克服实验课时有限的困难,从多方面拓展实验空间,具体的扩展方法除了在理论课上合理穿插相关实验外,还包括以下措施:

积极开展难度适当的课后实验。有的实验所需要的条件简单,难度适中,花费时间不多,例如协议分析类实验,可以作为学生的课后实验。教师要注意配合理论课程的开展,结合课程进度适时给学生安排,能够强化课堂的教学效果,学生需要提交实验报告,以便教师能发现存在的问题并加以指导。

开发综合性课程设计。这种实验需要在掌握原理的基础上对知识进行综合运用,一个实验往往涉及多个知识点的融合,无法在短短几个课时完成,因此可以作为“计算机网络”课程的配套课程设计。一般可由教师给出几个典型的课题,由学生根据自己的兴趣爱好选择相关课题。这样的实验例如基于ICMP协议的Traceroute程序编写、RIP协议的仿真,电子邮件用户的编程实现等。由于这种实验具有一定的难度,对学生的动手能力和自学能力是一个考验,设计过程中需要教师和学生的多次沟通交流。这种实验可培养学生综合运用知识解决问题能力,把网络知识融会贯通到实验中。作为激励,学生完成这些实验可修得相应的学分。

举办网络实践竞赛。在开发综合性课程设计的同时,针对那些难度大、工作量饱满的实验(如实现和测试可靠的UDP传输、网站的设计和搭建、网络聊天软件的设计和应用等),让学生成立实验兴趣小组,学生根据兴趣特长自由组合,通过小组内分工协作,靠团体的力量来完成任务并参加比赛,根据任务完成情况,学生可以获得学分及物质奖励。

4结束语

理论与实践的结合是“计算机网络”课程教学的必然之路,但是结合的方式应该从目前实际情况出发,克服存在的困难,注意科学化、合理化、多样化,使得“计算机网络”的实验教学结合实际环境,紧跟计算机网络的发展,不断更新与进步。

参考文献

[1] James F.kurose, Keith W.Ross. 计算机网络-自顶向下方法与Internet特色(第3版)[M]. 北京:机械工业出版社,2005.

对网络教学的建议范文第10篇

根据物联网系统架构、产业链及关键技术,[2-4]对人才的需求可以分为三大类:电子设备技术和芯片设计技术人才、计算机网络和通讯人才、系统集成和应用人才。其中感知设备方面的人才需要掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识;计算机网络和通讯人才必须具备计算机网络和通讯的相关知识,具有通讯系统运行维护与管理能力,通信设备的安装、调试和规章排除能力;系统集成和应用人才需要兼有IT系统解决方案设计方面的才能和硬件技术相关知识、系统开发和集成的能力。作为电子信息类专业的学生,所学的专业课程涉及到了上述三方面人才所需掌握知识的部分内容,为以后从事这些方面的工作奠定了基础。物联网是在三网融合基础上的延伸和扩展,以IP协议为基础,采用类似于互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务。因此,嵌入式开发、通讯设备的管理维护、IT系统开发和集成都需要具有一定的计算机网络基础知识。“计算机网络”课程的教学效果对毕业生的就业具有一定的影响。对掌握网络知识的人才需求可以分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等几个方面。

教学内容的更新

TCP/IP协议是所有有线和无线网络协议的基础,因此在“计算机网络”课程的教学内容上以TCP/IP协议簇为基础、以Internet为实例,讲解计算机网络的概念、原理和应用。再根据电子信息类专业的特点以及社会对人才的需求方向分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等。对于网络设备安装、维护与管理的学生,注重加入网络的综合布线、交换机、路由器的工作原理与配置、调试以及对各类服务器的管理等。对于进行网络编程开发的学生,应加入网络编程的基本概念、Socket编程、探测网络的程序的基本原理等知识以及与硬件相关联的TCP/IP软件开发,结合实例进行讲解。对于网络安全技术的学生,讲解协议簇每层的工作原理时加入网络的攻击原理与防御、加密与数字签名等网络安全知识。对于网络协议分析与设计的学生,要注重各类协议的工作原理、数据包的类型等,通过使用网络仿真软件仿真各类协议的工作原理、并使用Sniffer程序捕获网络数据进行分析。

教学方法的改进

教学不仅仅是为了向学生传授某种具体的知识、技能,而是更应该激发学生的创造力。[5]传统的课堂教学是以教师为主、学生为辅、你教我学的灌输方式,为避免这种教学方法的弊端,充分调动学生的积极性,提高学生创新能力和就业能力,必须使用新的教学方法。1.任务驱动式在准备讲解某个知识点时先给学生分配任务。学生通过课前预习查找大量的资料,提炼出自己的思路,带着这些“思路”参与到课堂教学中,才能更好地激发学生的创新能力。如讲到WWW时,可以先要学生通过查看一些网页,总结出目前制作网站需要使用的技术、开发工具、编程语言及如何网站等,在此基础上撰写一个诸如班级主页的设计方案。这样既能引起学生探究的兴趣又能提高学生的自学能力。2.案例方式在教师的指导下,根据教学目的和要求,组织学生通过对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,使学生在教学过程中处于主体地位,激发其学习兴趣,能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,加深对基本概念和基本原理的理解,对于培养学生的创新能力和合作能力是极有益处的。[6]如:在讲解到ICMP协议的时候可以用网络探测器的程序为例,既涉及到了ICMP协议的功能、数据包的结构、常用网络命令ping的工作原理等知识,又使用到了Socket编程,这样既能扩展学生的知识又能激发学生实践的兴趣。3.项目方式在项目教学过程中,教师只负责项目的概况和相关理论知识的讲解,起到指引和辅导的作用。由学生分工协作成为项目的主体,人人动手,不仅掌握了相关理论知识,而且锻炼了学生的实践能力,同时还培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。如针对网络设备安装、维护与管理的学生,以小组的方式组建一个局域网,首先分配3~5名学生为一小组,并确定一名学生为组长,再在教师的指导下完成。先给学生讲授相关的网络基础知识,学生在实施项目的过程中针对组建过程中出现的问题咨询教师。当学生项目完成后,既具备了制作网站、测试网络等组建网络的实践技能,同时又对网络传输介质、网络拓扑结构和网络协议等相关理论知识加深了理解。为进一步拓宽学生的思维,可在此基础上与所学的其他专业知识相结合,设计智能家居之类的小系统。

考核方式的多元化

为激发学生学习的自主性,鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和创造能力,更有利于适应市场人才需求,可以建立多种类型的考核方式:第一,传统的笔试考核;第二,实践技能考核;第三,项目实施考核;第四,职业资格技能证书考核。学生根据自己的个性发展选择相应的考核方式。传统的笔试考核,考试的试题根据各方向所侧重的知识点来考核。实践技能和项目实施考核,给定一个主题,让学生根据之前所学习的知识收集相关资料,完全自由发挥,体现个性,学以致用。在期末的时候学生提交成果、现场陈述并回答教师或同学所提问题,教师根据成果、陈述和问题回答给出成绩。职业资格技能证书考核,学生通过参加各种与专业相关并被广泛认可的资格认证考试,所获得的证书成绩作为该门课程的成绩。如:中国计算机软件专业技术资格考试和水平考试中的计算机网络专业、全国计算机等级考试中的网络技术及网络工程师、微软认证、思科认证等,这样不但能巩固和加深对计算机网络技术的理解,而且能为学生今后的求职和就业提升竞争力。

师资队伍的建设

由于“计算机网络”课程的特点要求讲授这门课程的教师除具有较扎实的 数学、计算机软硬技术、通信技术基础外,还要求教师要掌握较为丰富的网络工程和网络技术研究经验,而目前部分教师虽然具有较高的理论水平,但实践水平较差;有的青年教师虽具备较强的动手能力,但理论联系实际的能力又有所缺乏,这将导致教师难以领会教材的内容,也无法突出课程的实践性和实用性,难以激发学生的学习兴趣,无法达到预定的教学效果。[7]因此,加强师资队伍的建设、提高教师的个人业务水平非常重要。可以通过以下一些方面来加强和提高:定期对教师进行教学能力的培训,包括课堂内容的设计能力、把握课堂的节奏能力等;增加教师间交流,包括校内同行和校间同行的经验交流;鼓励和支持教师从事计算机网络相关的科研项目研究;加强教师在新技术方面的培训、认证考试和专业知识的更新,给教师提供到企业实践的机会,让教师与社会接轨,成为真正的“双师型”教师;聘请企业的相关人员来讲课等方式来培养出符合社会需要的人才。

对网络教学的建议范文第11篇

【关键词】 网络课程教学 教学改革 教学方法

一、 网络课程的重要性

1.网络知识技术更新快

领先的网络技术教学实验涵盖了众多实用的操作技术和网络方案组建知识,包括STP、RSTP、MSTP、VRRP、ACL、NAT、NAPT、STATICROUTE、RIP、OSPF、VPN、IGMP Snooping、PSTN、ISDN、无线、VOIP、防火墙等实验。与传统教材不同的是,实验完全从实践出发,对每个实验的教学目的、背景描述、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容都做了详尽描述。网络新技术的推出和广泛应用.新网络教材的推出,都迫使高校网络实验教学的建设必须加大步伐。

2.社会对网络中高级技术人才的需求大

从全国行业职位整体分布来看,计算机、信息服务行业仍以近20%份额占据着招聘热点行业首席,职位需求主要集中在一些互联网公司。国家统计部门显示的数据预测:未来5年,我国对从事网络建设、网络应用和网络服务等新型网络人才的需求将达到60万-100万人,供需缺口十分巨大。今年最新的一项调查显示,企业对网络工程师、网络管理员和系统管理员的需求量不断增加,今后每年平均职业需求增长达百分之七十一点二。在如此的社会形式下,人力资源专家指出导致我国网络人才缺乏的根本原因除了总量供应不足之外,还在于目前供应的网络人才中合格人才的缺乏。在我国,虽然传统高校培养的计算机相关专业学生每年都在增加,但由于课程设计与市场的脱节,以及“重理论轻实践”的传统教学方法,使得高校计算机学生的实际操作技能不足,动手能力不强,毕业后不能快速满足用人企业的需求。由此可见,社会需求同样反馈到学校网络实验教育内容更新、教学优化和教学密度的不足和局限性。

二、 网络课程现状

计算机网络是各大专院校本科乃至研究生的一门必修课,目前本门课程的教学存在四个比较大的问题,首先是相关学科发展迅速,内容更新快,教学内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。该课程的特点是在较深厚的树理方法基础之上,综合计算机软硬件技术和通信技术,是一门跨专业的学科,具有很强的实践性,知识更新非常快。几本经典的教材几乎每年都有比较大的变化,内容已经有了非常大的更新和调整。存在的第二个问题就是目前的课程组织方式不能很好的适应学科及专业方向的调整。计算机网络课程是许多高年级专业课程的基础,网络知识是学生毕业后科研与工作所必需的基本知识与技能,因此网络课程的教学必须有足够的前瞻性,这要求从课程设计、内容组织、讲授方式等多个角度来组织教学与考核工作。

存在的第三个问题就是在教学方式上,由于网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识方面,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面遇到学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题,例如在通信基本理论、物理层协议分析等的教学中,由于这些内容安排在课程的开始阶段,枯燥晦涩的内容对整个课程兴趣的建立和引导是非常不利的。

针对以上问题,本文在对计算机网络课程的教学进行总结的基础上,提出了一些改革措施,来适应课程本身与授课对象的发展变化,提高教学效率,具体措施有:按需教学,对教学内容进行调整;精讲多练,灵活组织教学方式。

三、按需教学,对教学内容进行调整

学生兴趣的引导和激发是进行教学时关注的一个非常重要的目标,兴趣是最好的老师,可以极大的激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,增强教学双方的互动性。通过与学生的沟通,了解到随着计算机的普及,学生们学员队宿舍普遍建立了互联互通的网络,他们对构建网络、路由器配置、建立各种服务器具有非常强烈的兴趣,并且存在大量的在使用网络的过程中遇到的实际问题。针对这个情况,要加强课程中互联网络的组建与配置这方面的内容,指导学生利用子网掩码来建立以宿舍为单位的虚拟子网,指导他们学习使用各种网络管理和分析工具,来优化网络的性能,并介绍了各种网络服务的建设和配置。

四、精讲多练,对不同的内容进行不同形式的教学

1.讲透原理

在课程教学时,应该采用精讲多练的教学方法,对于计算机网络中的要点、难点进行详细的深入讲解,如网络体系结构、媒体存取层协议分析、TCP协议分析、 地址分类等,这些都是计算机网络的经典核心内容,需要进行详细的讲解来帮助学生掌握知识。计算机网络课程讲解要层次分明,突出重点,对于基本概念,特别是网络协议要讲解清楚,课后留有相关的思考题,而对于非重点则不必多讲,以免使学生感到该课程内容过于庞杂。对于一些掌握难度小、学生在日常应用中相对熟悉的内容则采用简要讲述课后自学的方式进行教学,如应用层的一些内容、局域网与广域网等的内容等。对于一些内容,如虚拟子网的概念、路由器配置的有关概念、组播与多播的概念等,采用以试验代替纯粹的课堂讲授的方式来进行,让学生以实践的方式来学习。

2.反复练习

动手是计算机网络课程学习的重要环节,许多内容应该以试验的方式让学生进行学习和理解,必须充分培养学生的主动积极参与意识,通过实践验证来掌握其基本原理、基本概念,通过实践训练来掌握基本的操作技能。在试验内容的设计上,要根据学生的认知规律、心理特点、基本能力素质等开设验证性、设计性和综合性三种试验,并按照先按照章节内容点练习,再进行综合练习的渐进方式。

试验的内容主要有3类:一类是基本的网络应用试验,包括互联网常识,如IP地址设置、网关和域名服务器的配置、互联网应用工具的使用等,这些内容学生使用PC机即可实现。一类内容是网络的配置与管理,带有很强的应用色彩,如局域网的组建、网络操作系统的安装、各种应用服务器的搭建等,学生对此类内容尤其感兴趣,使用自行购置的电脑、路由器等在宿舍搭建了局域网,使用子网掩码来配置专用子网,并搭建了FTP服务器、邮件服务器、WEB服务器等。第三类就是在学习的高级阶段,进行网络通信协议类的试验,在深入学习网络协议的基础上,通过编程来实现一些基本的协议和服务,如FTP协议、组播技术、点对点通信技术等。这需要学生具备扎实的网络基础知识并且精通编程语言。

加强试验的环节的一个有利的保障条件就是学生自行在宿舍建立比较完善的局域网,并且能够接入互联网,因此能够开展各种类型的网络试验。

五、结论

计算机网络的教学同其他课程的教学一样,不是一成不变的,课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,教学手段也必须要能够适应这种趋势,不断的去探讨更加切合实际情况的教学方法,这是推进学科建设,为国家培养高水平人才所不可缺少的途径。

参考文献:

[1]谢希仁.计算机网络(第四版).电子工业出版社,2003.

[2]Andrew S.Tanenbaurn,Computer Networks,Fourth Edition,Pearson Education,2004,1.

对网络教学的建议范文第12篇

【关键词】 网络课程教学 教学改革 教学方法

一、 网络课程的重要性

1.网络知识技术更新快

领先的网络技术教学实验涵盖了众多实用的操作技术和网络方案组建知识,包括STP、RSTP、MSTP、VRRP、ACL、NAT、NAPT、STATICROUTE、RIP、OSPF、VPN、IGMP Snooping、PSTN、ISDN、无线、VOIP、防火墙等实验。与传统教材不同的是,实验完全从实践出发,对每个实验的教学目的、背景描述、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容都做了详尽描述。网络新技术的推出和广泛应用.新网络教材的推出,都迫使高校网络实验教学的建设必须加大步伐。

2.社会对网络中高级技术人才的需求大

从全国行业职位整体分布来看,计算机、信息服务行业仍以近20%份额占据着招聘热点行业首席,职位需求主要集中在一些互联网公司。国家统计部门显示的数据预测:未来5年,我国对从事网络建设、网络应用和网络服务等新型网络人才的需求将达到60万-100万人,供需缺口十分巨大。今年最新的一项调查显示,企业对网络工程师、网络管理员和系统管理员的需求量不断增加,今后每年平均职业需求增长达百分之七十一点二。在如此的社会形式下,人力资源专家指出导致我国网络人才缺乏的根本原因除了总量供应不足之外,还在于目前供应的网络人才中合格人才的缺乏。在我国,虽然传统高校培养的计算机相关专业学生每年都在增加,但由于课程设计与市场的脱节,以及“重理论轻实践”的传统教学方法,使得高校计算机学生的实际操作技能不足,动手能力不强,毕业后不能快速满足用人企业的需求。由此可见,社会需求同样反馈到学校网络实验教育内容更新、教学优化和教学密度的不足和局限性。

二、 网络课程现状

计算机网络是各大专院校本科乃至研究生的一门必修课,目前本门课程的教学存在四个比较大的问题,首先是相关学科发展迅速,内容更新快,教学内容难以跟上计算机网络科学的发展变化。该课程的特点是在较深厚的树理方法基础之上,综合计算机软硬件技术和通信技术,是一门跨专业的学科,具有很强的实践性,知识更新非常快。几本经典的教材几乎每年都有比较大的变化,内容已经有了非常大的更新和调整。存在的第二个问题就是目前的课程组织方式不能很好的适应学科及专业方向的调整。计算机网络课程是许多高年级专业课程的基础,网络知识是学生毕业后科研与工作所必需的基本知识与技能,因此网络课程的教学必须有足够的前瞻性,这要求从课程设计、内容组织、讲授方式等多个角度来组织教学与考核工作。

存在的第三个问题就是在教学方式上,由于网络课程有相当部分的内容属于基础理论知识方面,难度大,相对枯燥,在课堂教学方面遇到学生积极性调动不充分,课堂互动性不足等问题,例如在通信基本理论、物理层协议分析等的教学中,由于这些内容安排在课程的开始阶段,枯燥晦涩的内容对整个课程兴趣的建立和引导是非常不利的。

针对以上问题,本文在对计算机网络课程的教学进行总结的基础上,提出了一些改革措施,来适应课程本身与授课对象的发展变化,提高教学效率,具体措施有:按需教学,对教学内容进行调整;精讲多练,灵活组织教学方式。

三、按需教学,对教学内容进行调整

学生兴趣的引导和激发是进行教学时关注的一个非常重要的目标,兴趣是最好的老师,可以极大的激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,增强教学双方的互动性。通过与学生的沟通,了解到随着计算机的普及,学生们学员队宿舍普遍建立了互联互通的网络,他们对构建网络、路由器配置、建立各种服务器具有非常强烈的兴趣,并且存在大量的在使用网络的过程中遇到的实际问题。针对这个情况,要加强课程中互联网络的组建与配置这方面的内容,指导学生利用子网掩码来建立以宿舍为单位的虚拟子网,指导他们学习使用各种网络管理和分析工具,来优化网络的性能,并介绍了各种网络服务的建设和配置。

四、精讲多练,对不同的内容进行不同形式的教学

1.讲透原理

在课程教学时,应该采用精讲多练的教学方法,对于计算机网络中的要点、难点进行详细的深入讲解,如网络体系结构、媒体存取层协议分析、TCP协议分析、 地址分类等,这些都是计算机网络的经典核心内容,需要进行详细的讲解来帮助学生掌握知识。计算机网络课程讲解要层次分明,突出重点,对于基本概念,特别是网络协议要讲解清楚,课后留有相关的思考题,而对于非重点则不必多讲,以免使学生感到该课程内容过于庞杂。对于一些掌握难度小、学生在日常应用中相对熟悉的内容则采用简要讲述课后自学的方式进行教学,如应用层的一些内容、局域网与广域网等的内容等。对于一些内容,如虚拟子网的概念、路由器配置的有关概念、组播与多播的概念等,采用以试验代替纯粹的课堂讲授的方式来进行,让学生以实践的方式来学习。

2.反复练习

动手是计算机网络课程学习的重要环节,许多内容应该以试验的方式让学生进行学习和理解,必须充分培养学生的主动积极参与意识,通过实践验证来掌握其基本原理、基本概念,通过实践训练来掌握基本的操作技能。在试验内容的设计上,要根据学生的认知规律、心理特点、基本能力素质等开设验证性、设计性和综合性三种试验,并按照先按照章节内容点练习,再进行综合练习的渐进方式。

试验的内容主要有3类:一类是基本的网络应用试验,包括互联网常识,如IP地址设置、网关和域名服务器的配置、互联网应用工具的使用等,这些内容学生使用PC机即可实现。一类内容是网络的配置与管理,带有很强的应用色彩,如局域网的组建、网络操作系统的安装、各种应用服务器的搭建等,学生对此类内容尤其感兴趣,使用自行购置的电脑、路由器等在宿舍搭建了局域网,使用子网掩码来配置专用子网,并搭建了FTP服务器、邮件服务器、WEB服务器等。第三类就是在学习的高级阶段,进行网络通信协议类的试验,在深入学习网络协议的基础上,通过编程来实现一些基本的协议和服务,如FTP协议、组播技术、点对点通信技术等。这需要学生具备扎实的网络基础知识并且精通编程语言。

加强试验的环节的一个有利的保障条件就是学生自行在宿舍建立比较完善的局域网,并且能够接入互联网,因此能够开展各种类型的网络试验。

五、结论

计算机网络的教学同其他课程的教学一样,不是一成不变的,课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,教学手段也必须要能够适应这种趋势,不断的去探讨更加切合实际情况的教学方法,这是推进学科建设,为国家培养高水平人才所不可缺少的途径。

参考文献

[1]谢希仁.计算机网络(第四版).电子工业出版社,2003.

对网络教学的建议范文第13篇

[关键词]网络课程; 分层抽样; 描述性分析;交叉分析;因子分析

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.217

1 引 言

大学生是网络课程的主要使用者,在当今“用技术支持学习”的潮流趋势下,大规模在线开放课程迅速发展,教育生态也在向开放性转型。很多高校都投入大量财力、人力用于网络教学建设,争相打造优秀网络课程。然而真正有效利用率如何还未知,且大量涌出的网络课程质量也参差不齐,网络课程建设还有很大的进步空间。目前也有很多研究指出了存在的问题,如中所说的无序化管理和重复性建设等,中指出网络课程教学的效果并不理想,大部分仍沿用传统教学方式来提高教学效率,中提出的学习资源匮乏、个体化差异等。但对于课程的满意度和如何提高网络课程教学缺少具体意见。为了更深入地了解网络课程使用效果,我们从其使用现状以及影响因素两个方面展开调查,并对调查数据进行深入挖掘,以提出相应的改进建议。

本文以武汉市高校调查数据为基础。学校的选取运用分层抽样法,按“985”“211”和普通高校分类进行1∶3∶4的比例抽取了8所高校,然后制作带有校名的球随机抽取具体学校,共发放800份问卷,回收780份,其中有效问卷732份。

2 调查分析

2.1 网络课程的使用现状分析

网络课程宣传和使用情况分布图

从上图可以看出,不同学校学生对网络课程的了解、使用情况不同。经常使用网络课程的人占极少数,大多数人都是知晓却并没有使用,所以网络教育资源并没有得到很好的利用。

2.2 不同专业网络课程使用满意度分析

不同专业对网络课程的满意度也体现了网络课程在该专业设置上存在的问题。我们对专业及打分的数据进行了交叉分析,卡方检验p值小于0.001,说明不同专业满意度有显著差异。

从具体打分情况来看,文史类中,51.8%使用网络课程的学生得分在80分以上,说明目前网络课程在文史类较为优质,除此之外,经济类、法学类得分为80分以上的比例为42.7%和41.7%。相比较而言,数理类得分为优秀的仅为23.7%,而工学类为27.8%。总地来看,文科得分普遍比理科高。

2.3 影响网络课程使用因素分析

为更好了解大学生对于网络平台使用时会考虑的影响因素,我们搜集并拟定了多条网络课程建议以供打分,其中赞同度由1~4依次递增。

利用SPSS 19.0软件对网络课程建设数据进行KMO和BARTLATTz验,其中KMO值为0.926>0.9,从Bartlett检验来看其p值显著小于0.001,说明适合做因子分析。

(1)因子的提取

解释总方差如表1所示,由特征值大于0.8可以从9个变量里提出三个潜在因子。

(2)潜在因子解释

第一个因子在交流答疑上载荷为0.578,课件下载为0.624,增加离线为0.649,以及纳入教学体系为0.701,主要是反映课下可以学习的建议,故可以看成是离线学习因子。

第二个因子主要在延伸读物及课程推荐上载荷较高,分别为0.641及0.703,反映除了自己目前所学,也很愿意接受其他好的课程进行深度研究,因此可以看成是延伸学习因子。

第三个因子在奖惩措施、个人在线笔记和承认学分上载荷都很高,均超过了0.5,这部分均是采取某种措施刺激学生的学习兴趣,反映学生的学习热情可能不高,需要措施来监督,故可以看为监督学习因子。见表2。

3 结论与建议

通过分析可以看出,网络课程在学生中的使用率极低,造成了资源的严重浪费。主要原因有二:其一,网络课程自身的缺陷,课程质量各有差异,如文科类课程较为优质,但理科类打分普遍较低,亟须改进。另外,70%以上的同学觉得在碰到不懂的地方时不能及时反馈并得到解决;其二,各高校对于网络课程的宣传力度不够,甚至很多老师都没有使用过网络课程。由此提出如下建议。

(1)加大网络课程宣传力度。鉴于很多大学生对网络课程的兴趣和需求,但缺少引导,学校应该加大对网络课程的宣传并给予学生一些选课指导,为学生提供一些好的课程建议。

(2)文科类课程因其本身的多样性和趣味性而满意度较高,理科类因其本身的难度较高而有较大争议,因此理科课程应该在丰富网上资源的同时,优化资源,提高课程的精度,并注重反馈。

(3)可以设立“离线学习、延伸学习、监督学习”三个模块供学生自主选择。针对学习效率较低不能完全集中注意力,缺乏自制力,可设计一些监督机制,如打卡和计时等;并针对反馈不及时和不能因材施教的弊端,建议增加交流直播间,提供“面对面式”的交流教学。

作为新型的教学方式,想要获得一定的市场,需要具有自己的特色,以更好地达到学校的需求,真正对学生的学习有帮助作用。

对网络教学的建议范文第14篇

计算机网络实验教学改革建构主义ARP协议计算机网络几乎已经成为当今社会不可或缺的重要组成部分之一。我们很难想象,没有计算机网络的社会将会怎样。由于计算机网络不可替代的社会地位和重要性,《计算机网络》课程已经成为各个高校普遍设置的基础课程之一。尤其针对计算机专业的本科学生而言,计算机网络课程成为了一门重要的必修课。

然而,在该课程实践教学当中,教师和学生往往处于两难的境地。究其原因为《计算机网络》课程中涵盖了大量枯燥难懂的理论、概念和算法。并且,这些网络知识难点又具有强烈的“熟悉的陌生感”,“熟悉”指学生对这些概念和理论的网络上层表象具有切身的体验;“陌生”指学生对网络表象下的基础概念几乎一无所知。实验教学是疏通“熟悉”和“陌生”两者之间的最好方法。本文针对这种教学现状,引入了建构主义教学理论,设计有利于培养学生创新实践能力的计算机网络实验教学模式,以创新实验过程来激发学生对于计算机网络理论和概念的学习兴趣,辅助提高学习效果和解决网络问题的能力。

一、建构主义实验教学思想

建构主义学习理论认为,学习是一种知识的建构过程,这种建构过程以学习者深层次的掌握相关知识并能将其应用于创新实践为最终目标。普遍认为,学习者是知识建构的主体,通过学习者之间的交流和一系列具有明确目的性的自主实践活动,达到对目标知识的切身体验和深刻认识,从而达到知识为我所用的既定目标。从以上阐述可见,建构主义学习理论对于学习活动的认识主要有两方面的倾向:

(1)学习过程是主动的知识建构而不是被动的知识吸收;

(2)学习效果与知识构建的环境有着密切的联系。

根据建构主义的学习理论,实验教学显然是理论教学的重要组成部分。实验教学的设计是否合理,对课程的整体教学效果将会起到决定性的作用。为了达到课程的教学目标,实验内容和实验教学方式必须以建构主义理论为根基来设计。

二、计算机网络创新实验设计案例

基于建构主义学习理论,本文下面将给出一个计算机网络实验内容设计和实验教学模式的案例,以期更直观的阐述本文提出的计算机网络创新实验教学方法。本实验以ARP协议欺骗为主题来设计,知识点涵盖ARP协议、协议分层概念、局域网CSMA/CD协议和网络数据包传输等。ARP欺骗是日常生活当中,学生经常碰到的一个网络问题。以该内容为主题进行实验,有利于激发学生的学习兴趣。

1.ARP协议及其欺骗原理

ARP协议(Address Resolution Protocol),或称地址解析协议,其主要功能为根据目标主机的IP地址来查询其对应的MAC(Media Access Control)物理地址。ARP协议处于网络体系结构的网络层。根据计算机网络体系结构的定义,网络层的数据报必须传递给数据链路层进行打包后才能发送给目的地。数据链路层需要获取目的主机对应的MAC地址才能MAC帧的打包任务。每当网络层有数据报要传输,并且又不知道目的主机MAC地址的时刻,ARP协议将启动来查询目的IP地址对应的MAC地址。在局域网中,所有接收到广播方式ARP查询响应数据包的主机都将缓存查询得到的IP地址和MAC地址对应关系。主机中缓存这些地址对应关系的缓存区称为ARP高速缓存,即ARP列表。每当局域网中主机想要打包MAC帧时,首先查询ARP列表中是否存在目的主机MAC地址,如果存在对应的信息,则直接存列表中获取MAC地址进行打包。否则,发起一轮新的ARP查询,来获取对应的MAC地址信息。

ARP协议简单高效,但存在很大的安全隐患。ARP欺骗的原理可以简单的描述为:局域网中所有主机打包发送数据包都需要目的MAC地址信息。根据ARP协议的工作原理,主机获取目的MAC地址的方式是查询ARP列表或者进行ARP查询。基于此,只要局域网中有一台主机发送伪造的IP地址与MAC地址对应关系,就将对局域网的通信情况造成干扰,即实现ARP欺骗。ARP欺骗的症状主要表现为:操作系统提示主机IP地址冲突、网络中主机上不了网、主机之间的通信中断等。

2.创新实验设计

首先,由于ARP协议原理较为简单,其又具备网络协议的大部分特征,作为一个教学实验的协议案例从协议规模上来考虑是非常合理的。其次,ARP协议欺骗攻击实现起来技术比较简单,产生的网络异常症状十分明显,便于学生进行实践操作。再次,学生日常生活中可能经常碰到由于ARP欺骗攻击造成的这种网络现象,容易引起学生的共鸣和兴趣。所以,综合上述考虑,作为计算机网络创新实验的主题之一是比较合适的。具体的实验效果也证实学生们对该主题的实验内容充满了兴趣和实践动力。

基于ARP欺骗这个实验主题,如何引入建构主义学习理论,设计创新型的实验内容和教学模式是问题的关键。经过多年实验教学实践,我们设计了计算机网络课程创新实验教学模式。新的计算机网络实验教学以合适的实验内容、建构主义理论和创新型实验教学模式为基础来开展,具体的实验活动采用层进式推进。创新实验教学包含层进关系的四大部分:验证型实验、提高型实验、综合型实验和创新型实验。下面,我们以ARP欺骗为实验主题,分别针对这4个部分实验内容和教学方法进行阐述。

(1)验证型实验。首先明确实验的目标知识点,设定实验验证内容和方法,进行验证实验。在ARP欺骗实验中,给出ARP协议相关的理论和概念、介绍ARP欺骗的原理及其应用的网络工具软件Wireshark的使用方法。给出明确的实验指导书,先让学生按照实验指导书的步骤完成验证实验内容。

(2)提高型实验。在完成基础知识的验证以后,教师可以提出一些具有思考性的问题,引导学生自己探寻问题答案。例如,学生验证了ARP欺骗的原理和方法,教师可以在此基础上提问:“针对欺骗攻击方法,我们有什么方法可以进行欺骗的发现和防御?”这样,在品尝验证实验中获取的网络攻击成就感的同时,学生将会充满兴趣的去寻找问题的答案。通过这个阶段的实验,学生可以对前面学习的知识点有个更深入的认识。

(3)综合型实验。前面两个阶段实验内容的开展,都借助于现有的一些工具软件来实现。这个阶段将结合网络编程技术和相关的硬件知识,引导学生编写网络应用程序,仿真实现类似于前面的实验内容。例如,可以基于WinPcap开发包,编写相应的网络程序来实现接收和发送ARP数据包的功能。通过编程实现,学生将会对协议的细节有个直观的了解,可以更具体的感知协议的原理及其现实存在。

(4)创新型实验。建构主义学习理论认为,学习知识的最终目标是解决一些新的实践问题。在这个阶段,教师可以引导性的提出一些实践思路,让学生自己设定实验内容,发现一些有趣的新问题,并通过实践来解决问题。通过这个过程的实验,可以让学生体验到网络基础理论知识的重要性,并提高学生的创新实践能力。例如,教师可以提出引导性的问题:“基于ARP协议原理,我们是否能够自主设计新的攻击策略?”“是否可以根据我们前面学习的网络知识,思考其它协议的漏洞,提出攻击及其防御的策略?”等等。

三、结语

计算机网络实验,是学习计算机网络理论知识必不可少的实践活动,是课堂教学的有益补充。遵循学习规律的本质来设计对应的计算机网络实验教学方法,是提高实验教学效果的重要途径。本文基于建构主义学习理论,提出了一种新的实验教学模式和方法。新方法通过选择合适的实验主题,采用层进式的教学模式,并采用问题启发和兴趣激励的模式来激发学生的实验动力,最终培养解决问题的创新能力。通过多年的教学实践表明,该方法普遍受到学生的认可,能够取得预期的教学效果。

参考文献:

[1]Pablo G,Francisco A C,Carlos A J.Constructive Learning for Networks Courses based on Compact Simulations and SCORM[J].International Journal of Online Engineering,2011,(7):110-115

[2]Chen C.A Constructivist Approach to Teaching:Implications in Teaching Computer Networking Implications in Teaching Computer Networking[J].Information Technology,Learning & Performance Journal,2003,21(2):17-27

对网络教学的建议范文第15篇

关键词:计算机网络;协议分析;教学方法;Wireshark

中图分类号 G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)10-2462-03

A Teaching Research of Computer Network Course Based on Protocol Analysis

LI Juan

(School of Computer Science & Engineering The North University for Ethnics, Yinchuan 750021, China)

Abstract: By adopting the traditional teaching methods, and relying on Wireshark, and other advanced network protocol analysis software and simulation software for teaching, make the boring theory teaching becomes vivid examples to analyze, to help students through the network packets track and analysis, understand the basic concepts of computer network and master the principles of computer network protocols.

Key words: computer network; protocol analysis; teaching methods; wireshark

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合而成长起来的新兴技术,并在当今的信息社会得到了广泛的应用,因此《计算机网络》课程被列为高等院校计算机专业和非计算机专业开设的核心课程之一。《计算机网络》课程在整个学科中的重要地位以及影响社会经济发展的现实意义已经成为不争的事实[1]。

1 计算机网络教学的现状

《计算机网络》这门课程的主要内容是计算机网络的基本原理和TCP/IP网络协议,理论知识多,且内容多为看不见摸不着的,显得极为抽象。太过抽象的内容显然很难让学生掌握,绝大多数的学生都会感到学习协议与原理极为枯燥乏味,继而失去学习的兴趣。而且实验学时数比较少,缺乏全面的实践培训。计算机网络实验内容不好组织。因此很多学校或专业开设的实验内容比较片面,很多只是针对交换机和路由器设备的相关实验。

作为教授计算机网络原理课程的教师,在课程教学过程中应该为学生提供与计算网络原理相配套的实践材料来进行分析。这就需要教师通过摸索和实践积累大量的基于实际网络活动的包跟踪和分析的材料,并将它应用于各层次网络教学,这样才能取得较好的教学效果。因为计算机网络课程教学内容一般是围绕网络协议栈的不同层次进行组织的,因此网络原理的实践材料也自然是根据协议栈不同层次来进行设计,主要是以协议栈的顶层到底层的顺序来帮助和提高同学们学习所涉及的各类协议的原理,同时还介绍诸如网络安全这类涉及到协议所有层次的交叉问题的案例。除此之外,还要教授学生进行各种协议软件的学习,这样学生可以利用课下时间来进行相关的实际练习,加深学生的理解和提高他们的动手能力[2-3]。

2 TCP/IP协议的简单原理及网络协议分析工具

2.1 TCP/IP协议的简单原理

网络协议设计一般假设协议参与者是完全服从的。网络参与各方协调一致,按照协议的规定完成特定的任务。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议(Network Protocol)。网络协议主要有三个要素组成:语法(数据与控制信息的结构或格式);语义(需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种响应;同步(事件实现顺序的详细说明)[4]。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际互联协议)是互联网通信的事实上的国际标准。TCP/IP协议的参考模型通常分为四个层次,每一层完成不同的功能:1)应用层:应用程序间沟通的层,负责处理特定的应用程序细节,处理用户和网络的应用接口。应用层的协议有:简单电子邮件传输协议(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。2)传输层:它提供了节点间的数据传送,应用程序之间的通信服务,主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等。在应用进程中这两种传输层协议有不同的用途。3)网络层:处理分组在网络中的传输。在TCP/IP协议族中,网络层协议包括网际协议(IP)、网际控制报文协议(ICMP)和网际组管理协议(IGMP)等。4)网络接口层:接收IP数据包并进行传输,从网络上接收物理帧,抽取IP数据报转交给下一层,对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络来传送数据。TCP/IP协议族是一组不同的协议组合在一起的协议族。与OSI参考模型不同,TCP/IP模型更侧重于互联设备间的数据传送,而不是严格的功能层次划分[5]。

2.2 网络协议分析工具的应用

网络协议分析工具也称之为网络封包分析软件或者称为嗅探器,是一种基于被动侦听原理的网络分析方式。使用这种技术方式,可以监视网络的状态、数据流动的情况以及网络上传输的信息。目前常用的协议分析软件有Sniffer pro,Wireshark,OmniPeek等几种。

Sniffer pro软件是NAI公司推出的功能强大的协议分析软件,不管是在有线网络还是在无线网络中,它都能够给予网管管理人员实时的网络监视、数据包捕获以及故障诊断分析能力。OmniPeek 是出自WildPackets的著名的抓包软件,OmniPeek 提供统一分析除错网络的管理界面,OmniPeek 让网络的管理者能透过统一的界面同时分析多个网段的网络状况,更进而分析底层的网络状况,以快速辨识问题的功能。Wireshark的前称为Ethereal。在GNUGPL通用许可证的保障范围底下,使用者可以以免费的代价取得软件与其源代码,并拥有针对其源代码修改及客制化的权利,所以它是全世界最广泛使用的网络封包分析软件之一。该文采用Wireshark协议分析工具来进行实例说明[6-10]。

3 网络原理案例设计

TCP是一个基于连接的、端到端的可靠协议,该协议设计是用来适应一个支持多个网络应用程序的层间协议结构。在因特网协议族中,TCP层是位于IP层之上,应用层之下的运输层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。TCP提供了在属于不同的但是互联的计算机通信网络的宿主主机中可靠进程间通讯。

3.1 TCP的连接建立

3.1.1 TCP连接建立的基本原理

通常一条TCP连接的建立,需要经过常说的三次“握手”过程。(1)请求端(通常称为客户)发送一个SYN报文段指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序列号Seq,这个SYN称为报文1。(2)服务器发回包含服务器的初始号的SYN报文段作为应答。同时,将确认序号设置为客户的Seq加1以对客户的SYN报文段进行确认。(3)客户必须将确认序列号设置为服务器的Seq加1以对服务器的SYN报文进行确认,如图1所示[4]。

3.1.2 TCP连接建立的过程实例

现在我们客户端为:192.168.5.64,服务器端为123.235.43.111。(下面使用ACK(大写)表示ACK确认字段为1还是0;使用ack(小写)表示确认字段号码。)

由图2我们可以看到,第一次“握手”:请求端(通常称为客户)发送一个SYN(SYN=1)报文段指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序列号Seq(Seq=0),这个SYN称为报文1。

由图3我们可以看到,第二次“握手”:服务器发回包含服务器的初始号的SYN(SYN=1)报文段(报文段2)作为应答。该报文的序列号为0(即Seq=0)。且确认号为1,表示对上一个报文(图2)序列号的确认ack=x+1。

由图4我们可以看到,第三次“握手”:客户必须将确认序列号设置为服务器的Seq加1以对服务器的SYN报文进行确认(报文段3)。该报文序列号为1,表示对图3确认号的响应(Seq=x+1)。报文的确认号为1,表示对图3序列号的确认(ack=y+1)。

以上是TCP建立连接的三次“握手”过程,通过这个三次“握手”的过程,就在传输双方建立了一条数据传输通道,可以开始数据的传输了。

3.2 TCP的连接释放

3.2.1 TCP连接释放的基本原理

通常一条TCP连接的建立,需要经过常说的四次“挥手”过程:(1)首先进行关闭的一方将被执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。(2)当接收方收到关闭发送方发送的FIN,TCP服务器向应用程序传送一个文件结束符,然后它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1,和SYN一样,一个FIN将占一个序号。(3)接收方程序就关闭它的连接,它的TCP端发送另一个FIN。(4)当发送方收到先前发送方发送的FIN,就必须发回一个确认,并将确认序号设置为收到序号加1,如图5所示[4]。

3.1.2 TCP连接释放的过程实例

现在我们服务器端为:122.225.32.86向客户端192.168.5.64发送断开连接请求(使用ACK(大写)表示ACK确认字段为1还是0。如下使用ack(小写)表示确认字段号码。)

如下图6所示,第一次挥手:122.225.32.86 请求断开连接的第一个请求包,该TCP报文FIN位被置为“1”,表示请求释放连接。同时,此时的序列号为Seq=223,(u=223);第二次挥手:192.168.5.64对122.225.32.86请求的确认可看出ACK=1,表示为确认报文。且序列号为271(v=271),确认号为224(ack=u+1=223+1=224),即确认的为上一个报文的序列号;第三次挥手:192.168.5.64对122.225.32.86请求的释放,FIN=1表示请求释放连接(192.168.5.64请求),序列号Seq=271(w=271),确认号ack=u+1=223+1=224;第四次挥手: 122.225.32.86 对于192.168.5.64请求断开连接的确认ACK=1,并且FIN=0.则表示为确认报文,序列号seq=224(seq=u+1),确认号为272(ack=w+1)。

以上是TCP释放连接的四次“挥手”过程,通过这个四次“挥手”的过程,就在传输双方数据传输结束后,通信的双方都释放连接了,这种连接释放的过程保证通信双方的数据不会丢失。

4 结束语

基于网络协议数据包分析的计算机网络教学,使学生能深入掌握计算机网络基本概念,快速理解协议原理, 提高学生理论联系实际应用的能力,帮助学生成为具有较好理论知识的网络使用者,并能培养学生有意识进行研究性学习,具有科研创新的能力和素质[11-12]。

参考文献:

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