劉東

（廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)南國(guó)商學(xué)院信息科學(xué)技術(shù)系，廣州 510545）

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討

劉東

（廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)南國(guó)商學(xué)院信息科學(xué)技術(shù)系，廣州 510545）

針對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程理論性較強(qiáng)，學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力不足的教學(xué)實(shí)際，指出《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。結(jié)合我校實(shí)際情況，設(shè)計(jì)五次的課程實(shí)驗(yàn)。通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐

0 引言

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程不僅僅要學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力提出了要求。現(xiàn)在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》的教材大多數(shù)都是偏向理論教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)到的課程實(shí)驗(yàn)較少，如果單純地進(jìn)行理論教學(xué)，學(xué)生很難對(duì)這些理論知識(shí)有深刻的理解，這樣的教學(xué)效果很難保證。所以，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是加深理解和驗(yàn)證《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》理論知識(shí)的重要環(huán)節(jié)[1]。

1 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前不少學(xué)校開(kāi)設(shè)的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程主要偏向理論教學(xué)，人才培養(yǎng)方案里面有安排實(shí)踐課時(shí)，但由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的限制，真正開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課非常少。但是《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程本身來(lái)講是一門實(shí)驗(yàn)性的課程，課程里面的所有理論知識(shí)都來(lái)源于實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐應(yīng)用。由于涉及網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)備價(jià)格都比較昂貴，實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模比較小，設(shè)備的數(shù)量有限。對(duì)于《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)的教學(xué)會(huì)有一定的影響，不好深入開(kāi)展一些實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，一定程度上會(huì)影響教學(xué)的效果。

2 結(jié)合學(xué)校實(shí)際設(shè)置《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

在廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)南國(guó)商學(xué)院，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程的教學(xué)計(jì)劃里面設(shè)置的總課時(shí)是54課時(shí)，計(jì)劃里面沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的要求?？紤]到實(shí)驗(yàn)課時(shí)的需要，我們把總的課時(shí)54分解成理論和實(shí)驗(yàn)，理論44課時(shí)，實(shí)驗(yàn)10課時(shí)。也就是設(shè)計(jì)了5次的實(shí)驗(yàn)課程。

3 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置

由于我校的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置的專業(yè)方向是Web與多媒體，那么在設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)候，一要考慮到《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程本身理論性的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，二要考慮到本專業(yè)方向本身的特點(diǎn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，使得學(xué)生通過(guò)我們?cè)O(shè)置的幾次實(shí)驗(yàn)課，能夠明白我們要做些什么實(shí)驗(yàn)，能夠傳授給學(xué)生是哪些知識(shí)，讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終目的，提高實(shí)驗(yàn)的效果，最終提高學(xué)生對(duì)本課程的理解能力以及實(shí)踐動(dòng)手能力。針對(duì)以上情況，我們?cè)O(shè)置了5次實(shí)驗(yàn)課程，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排如下。

（1）雙絞線網(wǎng)線的制作。本實(shí)驗(yàn)是課程的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)課程內(nèi)容第二章里講述的傳輸介質(zhì)內(nèi)容：1995年將布線標(biāo)準(zhǔn)更新為EIA/TIA-568-A[2]。該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生動(dòng)手自己制作網(wǎng)線，并且可以帶回宿舍使用或者作為留念，學(xué)生通過(guò)課本理論的學(xué)習(xí)后，自己再親手制作網(wǎng)線，并且通過(guò)測(cè)試可以實(shí)際使用，會(huì)有一定的成就感，也從一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。

（2）常用的網(wǎng)絡(luò)命令練習(xí)。這是本課程的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，常用的網(wǎng)絡(luò)命令是對(duì)理論協(xié)議知識(shí)的很好的實(shí)踐補(bǔ)充，現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主要是介紹基于TCP/IP的，里面有大量的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以通過(guò)命令行的方式來(lái)驗(yàn)證。例如：ping的命令是用來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性的，但是它是基于ICMP報(bào)文的，還有tracert命令是用來(lái)跟蹤一個(gè)分組從源點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑，也是基于ICMP報(bào)文的，通過(guò)這兩個(gè)命令的驗(yàn)證，可以讓學(xué)生進(jìn)一步了解ICMP網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議。還有ipconfig命令，用來(lái)查看本地主機(jī)的相關(guān)參數(shù)，課本上講到的IP地址、子網(wǎng)掩碼、MAC地址這些概念、格式、如何表示，等等，通過(guò)ipconfig命令的方式就可以直觀地查到。還有netstat、route、arp、nslookup等命令，都可以很直觀地觀察結(jié)果，來(lái)驗(yàn)證協(xié)議。

（3）使用Wireshark軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)包分析。教材上講述到的各種數(shù)據(jù)格式，如數(shù)據(jù)鏈路層的MAC幀、IP層的IP數(shù)據(jù)分組、傳輸層的TCP與UDP數(shù)據(jù)報(bào)的格式、應(yīng)用層的DNS和HTTP協(xié)議等都有詳細(xì)的描述，也是理論知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在課堂上講述完理論知識(shí)后，學(xué)生對(duì)各種協(xié)議所具體采用的格式雖然有了一定的理解，但很難深刻牢記。Wireshark是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)包嗅探和分析的軟件，可以從網(wǎng)絡(luò)上收集原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成可讀形式。最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行真正的深入分析。而且該軟件是基于圖形界面的，通過(guò)抓包分析，可以從網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包分析得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如：源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度，等等。這樣，學(xué)生對(duì)各個(gè)協(xié)議的報(bào)文格式會(huì)有更深的記憶和理解。

（4）使用Serv-U，搭建FTP服務(wù)器。FTP協(xié)議是第六章應(yīng)用層的知識(shí)，教材上主要是對(duì)FTP協(xié)議的概念與工作原理進(jìn)行了介紹，并未對(duì)FTP的使用進(jìn)行介紹。為了加深學(xué)生對(duì)FTP的理解以及更好地應(yīng)用FTP，利用Serv-U搭建FTP服務(wù)器是很好的一次實(shí)驗(yàn)。Serv-U是當(dāng)前主流的FTP服務(wù)器軟件。通過(guò)使用Serv-U，學(xué)生能夠?qū)⑷魏我慌_(tái)PC設(shè)置成一個(gè)FTP服務(wù)器，這樣，使用者就能夠使用FTP協(xié)議，通過(guò)在同一網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)PC與FTP服務(wù)器連接，進(jìn)行文件或目錄的復(fù)制、移動(dòng)、創(chuàng)建和刪除等。通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手搭建FTP服務(wù)器，能讓他們真正理解規(guī)定計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，正如FTP這樣的專門協(xié)議，才使得人們能夠通過(guò)不同類型的計(jì)算機(jī)，使用不同類型的操作系統(tǒng)，對(duì)不同類型的文件進(jìn)行相互傳遞。

（5）使用Apache搭建Web服務(wù)器。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也是針對(duì)第六章應(yīng)用層的，教材上主要是對(duì)WWW萬(wàn)維網(wǎng)進(jìn)行介紹，以及HTTP超文本傳輸協(xié)議的原理及過(guò)程進(jìn)行了描述，教材還對(duì)HTML語(yǔ)言進(jìn)行了介紹，編寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)。由于本系學(xué)生的專業(yè)方向是Web多媒體設(shè)計(jì)，所以考慮到專業(yè)及后續(xù)課程的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)了這個(gè)搭建Web服務(wù)器的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們對(duì)于如何上網(wǎng)以及HTTP協(xié)議經(jīng)過(guò)理論學(xué)習(xí)，已經(jīng)有了一定的理解，但對(duì)于Web服務(wù)器的搭建都比較陌生，而且對(duì)于學(xué)生的專業(yè)方向，這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一定的針對(duì)性。Apache HTTP Server是世界使用排名第一的Web服務(wù)器軟件。它可以運(yùn)行在幾乎所有廣泛使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上。學(xué)生通過(guò)搭建Web服務(wù)器，以及將自己所制作的靜態(tài)的HTML網(wǎng)頁(yè)在瀏覽器中運(yùn)行，甚至可以讓學(xué)生制作一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)在服務(wù)器上運(yùn)行。這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)有很強(qiáng)的實(shí)用性，對(duì)于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也奠定了一定的基礎(chǔ)。

4 實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程，首先任課教師要將實(shí)驗(yàn)的步驟、文檔以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式準(zhǔn)備好。針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)只有2學(xué)時(shí)，課堂上既要講實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容給學(xué)生介紹清楚，又要留有充足的時(shí)間給學(xué)生實(shí)踐操作，這就需要任課教師做好充分的準(zhǔn)備，而且實(shí)驗(yàn)文檔每個(gè)步驟及關(guān)鍵點(diǎn)要清楚地列舉出來(lái)。例如，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)制作網(wǎng)線，教師現(xiàn)場(chǎng)演示網(wǎng)線制作過(guò)程，看似簡(jiǎn)單，但學(xué)生在操作過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題：壓線鉗剝?nèi)ゾW(wǎng)線的外皮的長(zhǎng)度、排線的順序、雙絞線插入RJ-45水晶頭的方向等，稍不注意，某個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，最后的網(wǎng)線可能都不能正常連通。還有FTP服務(wù)器的搭建、對(duì)于域的解釋、用戶和群組的說(shuō)明、用戶目錄的位置、權(quán)限的設(shè)置，等等，都直接影響到最終服務(wù)器的使用。

對(duì)于學(xué)生而言，在每次實(shí)驗(yàn)之后，要有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為實(shí)驗(yàn)的記錄文檔，由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，因而實(shí)驗(yàn)課之前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作也十分重要，不然很難在短的時(shí)間里面對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充分的調(diào)試和模擬，難以獲得良好的實(shí)驗(yàn)效果。

5 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。由于本課程具有很強(qiáng)的實(shí)用性，我們嘗試設(shè)計(jì)了5個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)案例，此環(huán)節(jié)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)理論課教學(xué)起到至關(guān)重要的作用，學(xué)生們從理論到實(shí)踐，進(jìn)一步加深了對(duì)于《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生理解深?yuàn)W的網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí),掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的基本概念和協(xié)議工作原理,尤其是后面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)案例，搭建FTP服務(wù)器和Web服務(wù)器，對(duì)于Web多媒體專業(yè)方向的學(xué)生來(lái)說(shuō)，有很強(qiáng)的實(shí)用性，同時(shí)也可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力[3]。

[1] 陳鳴.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐[M].北京:高等教育出版社,2013

[2] 謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].6版.北京:電子工業(yè)出版社,2014

[3] 王玉璟.《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)探討[J].科技資訊,2014(18):165

Research on the Experimental Teaching of Computer Network

LIU Dong
（Department of Information Science and Technology,South China Business College,Guangdong University of Foreign Studies, Guangzhou 510545）

According to the strong theoretical of Computer Network curriculum and students lack practical ability,points out the importance of experimental teaching of Computer Network curriculum.Combined with the actual situation of our school,designs five experiments.Through the course of the experiment to enhance the students'understanding of theoretical knowledge,and improve students'interest in learning.

Computer Network;Experimental Teaching;Practice

1007-1423（2015）03-0034-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.03.009

劉東(1982-)，男，湖北石首人，碩士，講師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2014-12-04

2014-12-26

廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（No.BKYB2011101）