秦偉
摘要:《計算機網(wǎng)絡(luò)》是計算機專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,針對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的特點,作者結(jié)合近幾年在對學生教學的過程中的實際經(jīng)驗,從理論教學、實踐教學(包括網(wǎng)絡(luò)硬件實驗和軟件仿真實訓)以教學手段等多方面,對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的教學進行了總結(jié)分析,強調(diào)理論與實踐一體化教學和軟件仿真實訓在該課程教學中的重要地位。
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);教學改革;一體化教學;軟件仿真實訓
一、引言
《計算機網(wǎng)絡(luò)》的理論知識相對比較枯燥,抽象。學生在學習理論時單純學習理論,導致理論的學習很難達到預期的效果,理論的同時不能動手做實驗,導致理論與實踐脫節(jié),學生對理論學習比較排斥,在做實驗的階段無法有效地將已學理論和實驗結(jié)合起來。尤其是我校是中職院校,學生們學習理論知識相對比較困難,這就迫使我們必須在教學方面有所改革,根據(jù)教學目標和我?,F(xiàn)有條件,利用學校機房實施理論和實踐一體化教學,每次上課既講理論又做實驗,利用PPT課件中的圖像、動畫手段深入淺出地講解網(wǎng)絡(luò)理論知識,使得理論的學習易于理解,應用機房計算機硬件、虛擬機和其他仿真軟件進行實踐教學,提高了學生的實踐動手能力,反過來促進了理論教學。
二、理論知識的學習通過制作簡明易懂且形象生動的PPT教學課件,充分利用動畫,圖像手段講解
《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程中有許多理論知識比較抽象,如果沒有動畫,圖像,憑空理解起來很困難,如數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、路由原理與技術(shù)等,學生不易理解和掌握。為了將抽象的理論講明白,必須認真準備教學課件,做到簡明易懂,只講授其中最核心的理論知識,同時充分利用圖像和動畫手段將抽象的理論變成動態(tài)的畫面。例如,在當講到數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論的交換技術(shù)時,學生對三種交換技術(shù)(電路交換、報文交換和分組交換)不易理解,我就把這電路交換,報文交換和分組交換技術(shù)制作成動畫形式,改善了教學效果。可以用動畫將電路交換分為三個階段:建立電路、利用電路傳輸數(shù)據(jù)和釋放電路,課件能生動地反映這三個階段;報文交換不需要建立電路,但每個數(shù)據(jù)文件可作為一個報文整體進行路由尋址,通過中間的交換節(jié)點進行存儲轉(zhuǎn)發(fā),直至最終到達目的地,利用動畫課件能形象地展示整個過程;分組交換與報文交換相似,只是將報文分成了多個數(shù)據(jù)片段(稱為分組或包),通過中間的交換節(jié)點進行存儲轉(zhuǎn)發(fā),有數(shù)據(jù)報和虛電路兩種方式,純粹理論講授學生恨難理解,甚至會讓學生感覺這個課程恨難學,以至于厭學,對這么課程失去興趣。通過動畫課件的教學,學生基本能理解這三種交換技術(shù),有效地提高了教學效果。
三、利用學校機房,實現(xiàn)一體化教學,理論講解與硬件實驗、軟件仿真實訓相結(jié)合,提高學生的實踐能力,使學生掌握網(wǎng)絡(luò)組建、配置和維護技能
在教學中有些網(wǎng)絡(luò)理論即使有生動形象的課件有時候也難以讓學生理解,如IP協(xié)議、子網(wǎng)掩碼劃分、IP地址劃分、路由原理和技術(shù)等。這時就必須將理論和實踐緊密聯(lián)系起來。在講授中我一般采用邊講理論邊帶著學生動手實踐操作,比如講授傳輸介質(zhì)時,讓學生傳閱實際的同軸電纜、雙絞線和光纖,在講授網(wǎng)絡(luò)線路時,親自動手完成雙絞線制作網(wǎng)線的實驗,并用測線儀測試其聯(lián)通性,學生在動手的過程中掌握傳輸介質(zhì)各自的特點,以及在我們的網(wǎng)絡(luò)互連中用的最多的還讓學生親自動手制作能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的雙絞線。
在講到路由器交換機和時遇到一些問題。我校現(xiàn)有的機房沒有多余的路由器交換機和讓學生動手配置,這時只能采取仿真訓練實現(xiàn)。我們?yōu)槊颗_計算機都安裝了思科公司的BosonNetsim交換機和路由器仿真軟件,在此軟件上能夠?qū)崿F(xiàn)組建局域網(wǎng),實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的交換機設(shè)置,劃分虛擬局域網(wǎng),還能設(shè)置路由器,實現(xiàn)多個局域網(wǎng)的互聯(lián)。實踐證明這種仿真軟件在交換機和路由器的教學過程中效果還不錯,就是實訓時間有些緊張,學生還不能完全掌握該軟件的使用,將來要考慮進行課時的適度調(diào)整。在講到系統(tǒng)時,安裝了虛擬機,在虛擬機上實現(xiàn)多個系統(tǒng)的配置,以及局域網(wǎng)的配置,只是在講課的過程中有些學生沒能完全掌握,以后考慮在課時的分配上要給實訓更多的時間。在講授到域控制器、WWW、DNS、FTP、DHCP等協(xié)議及其應用時,也遇到了問題。我校機房的計算機有WindowsServer操作系統(tǒng)分區(qū),可以實現(xiàn)這方面的實驗,但需要多臺計算機協(xié)同操作、互相配合,如一臺計算機做DHCP服務(wù)器時,其他計算機需要設(shè)置成自動獲取IP地址;此外,如果一臺計算機做域控制器時,其他計算機就必須要加入此域或者作為輔助域的控制器,實際操作起來比較麻煩。此外,有些機房沒有WindowsServer操作系統(tǒng)分區(qū)設(shè)置,這個實驗就不能實現(xiàn)。這時我就采用虛擬機軟件實現(xiàn)多臺不同操作系統(tǒng)的虛擬計算機聯(lián)網(wǎng)與配置,每個學生在自己計算機上可以獨立管理一個局域網(wǎng),不需要與其他同學協(xié)調(diào),自由空間很大。我們在每臺計算機上都讓學生自己完成安裝了VMware Workstation軟件,這樣每臺物理機上就可以組建由許多不同操作系統(tǒng)的虛擬機組成的局域網(wǎng),在這個局域網(wǎng)內(nèi)可以實現(xiàn)單機和網(wǎng)絡(luò)實驗,幾乎等價于一個現(xiàn)實配置的小型局域網(wǎng)。在虛擬機的網(wǎng)絡(luò)中,可以對虛擬的單機做任意設(shè)置而不破壞物理機,可以設(shè)置靜態(tài)IP地址或自動獲得IP地址、創(chuàng)建和配置域控制器、配置DNS服務(wù)器、WWW服務(wù)器、FTP服務(wù)器、DHCP服務(wù)器以及郵件服務(wù)器等,實現(xiàn)工作站與服務(wù)器聯(lián)網(wǎng),設(shè)置文件共享,進行網(wǎng)絡(luò)連通性的測試,查驗數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收,此虛擬機軟件還可組建、配置廣域網(wǎng),功能強大。實踐證明教學效果很好。