计算机网络本科论文(精选5篇)

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摘要

Professional teaching reform of “computer network” course for application-oriented undergraduate Li Xuefeng, Zheng Yi, Wen Song (School of Mathematics and Computer Science, Hubei University of Arts and Science, Xiangyang, HuBei 44…

计算机网络本科论文(精选5篇)

计算机网络本科论文范文第1篇

关键词: 应用型本科; 职业化教育; 计算机网络; 教学改革

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)10-59-02

Professional teaching reform of “computer network” course for application-oriented undergraduate

Li Xuefeng, Zheng Yi, Wen Song

(School of Mathematics and Computer Science, Hubei University of Arts and Science, Xiangyang, HuBei 441053, China)

Abstract: Starting from the local colleges and application-oriented undergraduate professional education, aiming at the problems in the computer network curriculum teaching, from the course orientation, content architecture, teaching means and methods, the experimental setup and implementation of the project, methods and measures of teaching reform are put forward. Practice shows that these methods and measures can effectively stimulate students' learning enthusiasm, improving the teaching effect.

Key words: application-oriented undergraduate; professional education; computer network; teaching reform

0 引言

作为现代社会信息化的基石,计算机网络技术可以说是近三十年来发展最为迅猛的计算机技术之一。计算机网络课程作为计算机网络技术的基础课程,早已成为计算机相关专业的核心课程,且还是我国计算机相关专业硕士研究生考试专业课必考科目之一[1-2],越来越多的理工科专业将其列为选修或必修课。面对不断涌现的计算机网络新技术和新应用,以及当前本科教育的应用型职业化趋势[3],计算机网络课程的教学理念、教学方法和教学手段如何与时俱进,成为计算机网络课程教学改革的新课题。

本文从地方院校应用型本科的角度,探讨计算机网络课程的职业化教学改革。

1 计算机网络教学研究的现状及存在的问题

对于如何更好地开展计算机网络课程教学,许多高校教师一直在不断地探索和实践,在课程内容体系结构、教学模式、教学方法与手段、实验内容设计与实验方式等方面都取得了一系列的成果[4-6],有力地推动了教学改革。但是面对当前应用型本科职业化教育取向的新要求,计算机网络课程教学仍然存在一些问题。

1.1 定位不准、目标不明、内容庞杂

不少地方本科院校先前以研究型大学的课程教学为样板,在其基础上稍作修改而形成自已的教学方案。研究型大学一般在教学上注重理论的深厚博广,但地方本科院校与研究型大学之间在教与学、培养目标等多方面都存在差异,这种做法造成一些地方院校出现一些问题,如:在理论应用于实际的能力方面以及灵活运用理论解决实际问题方面的训练相对不足。一些学生毕业后进入用人单位,在一些专业技术岗位上不能很快胜任工作。

近年来,国家提倡应用型本科职业化教育,一些学校教学强调实验、实训等实践操作,在一定程度上放松了理论教学的要求,于是又出现学生的理论水平相对较弱的情况,严重影响了学生分析问题和解决问题的能力。根据我们的教学经验,对计算机网络的基本理论掌握不好的学生,在实践中往往难以真正地理解和掌握实践项目,只能较为机械地按教师指导参与项目,难以融会贯通,更不用说灵活运用了。

计算机网络技术是通信技术与计算机技术相交叉、相结合的产物,并且技术发展快,内容庞杂。现有计算机网络的一些经典教材,如《计算机网络》(谢希仁)、《Computer Network》(Andrew S.Tanenbaum)等,内容丰富,知识面广,理论知识深厚。现在各学校的计算机网络课程所设学时大都不足以将教材的内容全部详细讲完。从另一方面来看,有些理论应该属于研究生学习的内容,所以教师必须对讲授内容进行优化处理,这也是对任课教师的一个考验。

1.2 教学手段与方法不能与学生现状相契合,对理论应用于实际的重视与训练不足

计算机网络课程的教学手段与方法,从早期的单一理论讲解,到“电子课件PPT”+“讲解”的简单模式,再到情景式教学、案例式教学、项目式教学模式等。但在教学过程中,如何根据具体教学内容和学生的学习状态选择适当的教学方法和手段,激发学生内在的学习动力,值得关注。另一方面,作为应用型本科课程,如何培养学生灵活运用理论于实践的能力,还需要狠下功夫。

1.3 实验内容枯燥,实验效果差

现有的计算机网络课程实验大多是验证性实验,实验项目的内容设计与网络应用关联不够,对学生没有吸引力,这造成学生做实验的兴趣和动力欠缺。在实验实施上,没有进行有力的督导,实验效果没有保证。

2 计算机网络课程教学改革

根据地方院校应用型本科职业化教育的定位,针对教学中的问题,提出如下改革措施。

2.1 明确定位,优化课程内容结构

我们认为,对于应用型本科计算机专业而言,计算机网络课程的目的在于让学生掌握计算机网络基本理论,从整体上理解计算机网络的组成以及运行机制,为后续的网络工程、网络安全等课程打下坚实的理论基础。

应用型本科对理论学习的要求既不同于研究型大学的“深厚”,也不同于职业院校的“够用”。应用型本科应该要求理论“坚实”,即理论的科学性准确、实在,不要求过深,但要求能将理论讲清楚,使学生能灵活运用理论分析和解决实际问题。

基于以上观点,计算机网络课程要让学生理解与掌握计算机网络的基本原理,能讲明白网络交互的基本机制。教学内容体系应该包括网络概述、以TCP/IP主线的各层,网络安全等。要分清各部分内容的主次轻重,对于基本理论部分必须熟练掌握,能够灵活运用,比如分组的转发流程、IP子网划分与超网构成等。对于一些相对较深的内容,比如:TCP拥塞控制,只要求学生掌握拥塞控制的概念及基本机制;对于拥塞控制算法,教师点到为止,细节可以让学生根据自己的兴趣进行学习。

2.2 教学方法的改革

理论教学是整个教学中至关重要的一环,我们从激发兴趣、以应用促进理论学习、重视知识体系三个方面来进行教学改革。

⑴ 通过问题情景、互动与启发式教学方法,激发学生学习兴趣

兴趣是学生学习中的一个最积极、最活跃的心理因素,是学生学习知识的动力和源泉。在教学中应设法激发学生的学习兴趣,把“教师要求学生学”改变为“学生主动要求学”。

教师平时可以有意识地收集计算机网络相关的案例、故事,上课过程中可根据需要适时地使用问题情景、互动式、启发式等教学方法,激发学生的学习热情。例如,在教授ARP协议中,提出ARP攻击的案例,向学生提问:在同一个实验室中,能否从自已的电脑上,看到其他某台电脑上网的分组内容,并且控制这台电脑的上网连接?通过这种设问,将学生的学习热情调动起来。

在创设问题情境时,要注意抓住理论的重点、难点和疑点,做到密切联系实际。问题设计必须以激发学生的好奇心,引导其思维,最终达到透彻掌握理论机制为目标。

⑵ 树立“于应用中学习理论,将理论应用于实际”的教学理念

计算机网络学科是一门直接来源于实践需求、服务于实践需求的应用型学科。计算机网络基本理论都是为了解决实际应用中的问题而提出来的,教师要让学生理解计算机各种网络协议提出的背景、目的及用途,并从分析实际案例应用,进步理解各种协议的工作机制及应用。教师必须树立“于应用中学习理论,将理论应用于实际”的教学理念,并将这一理念贯穿于整个教学中。在“用”字上狠下功夫,在教学中从“用”出发,让学生理解和掌握网络基本概念和基本理论,培养学生应用理论分析和解决实际问题的技能。

“于应用中学习理论,将理论应用于实际”的教学理念,可以通过案例教学来贯彻实施。在教学中通过对一些典型案例的分析、讨论和评价,使学生巩固基础知识,加深对理论的理解。真实的案例有利于激发学生的求知欲,调动学生的学习主动性和自觉性,从而提高学生分析和解决问题的能力。

当然,要很好地达到这个目标,教师必须具备扎实的理论基础和丰富的工程经验,才能在教学过程中把握重点,将理论与实践融会贯通,让学生掌握理论的同时,学习到主流和先进的实用技能,达到学以致用的教学效果。

⑶ 重视知识体系构建

计算机网络课程一般是层次式教学,即按照计算机网络的体系结构,逐层加以讲述和分析。教师在教学中,重点往往放在各层次的内部细节上,而对于组成部分在体系整体中的作用及上下交互机制常常讲解不多,甚至于忽略。这使得学生容易深陷于细节之中,对计算机网络的认识犹如盲人摸象,限于局部,难成体系,妨碍学生对计算机网络知识的融会贯通。

教师在教学过程中,必须加强学生对局部对象在整个知识体系位置及作用的认知。比如,在讲ARP协议时,在分析ARP协议的工作机制之后,还可进步从二台计算机分组通信整个流程的角度,来分析ARP何时被调用,让学生了解ARP协议在整个网络协议体系中的位置及作用。

2.3 实验手段及实验项目的改革

计算机网络课程的许多理论知识对于第一次接触的学生来说相对比较抽象,实验是让学生深入理解理论运行机制、体会理论应用、培养学生分析和解决实际问题能力的重要手段,是计算机网络课程教学中必不可少的重要环节。

根据多年的教学实践经验,提出了如下实验教学的改进建议。

⑴ 由浅入深的层次式的实验项目

教师精心设计实验项目,编写实验指导书。在一个实验项目中,应该包括原理验证性实验、应用设计性实验、能力扩展实验等由浅入深的多层次内容,实验项目既要能充分体现相关原理的运行机制,又要能体现理论在实际中的具体应用。在设计实验项目时,多从实际案例中提取,并且在实验项目中明确实验的应用场景,让学生感觉到通过完成实验,就能处理实际应用中对应问题,使他们在完成实验后产生成就感。

⑵ 多种形式督导,确保实验效果

教师对学生的有力督导是保障实验效果的重要环节。教师可以通过实验分组,检查时以每个小组为单位,教师在小组内随机抽查一名同学,要求其讲演汇报,有不过关者,整组重新学习;要求学生撰写实验报告,让其汇报实验心得体会。使用多种方式激励学生齐头并进,掌握学生的学习效果,并及时发现问题、解决问题。

3 结束语

本文从地方院校应用型本科职业化教育角度,提出优化课程内容体系,在教学中从激发学生兴趣入手,重视知识体系构建,通过案例教学与层次式项目化的实验教学相结合,从应用中学习理解理论,再以理论指导实践应用,深化学生对理论的理解,加强学生运用理论分析和解析实际问题的能力等教学改革方法和措施。这些方法和措施也是对我们近年来教学改革实践的总结。通过本校的教学实践证明,应用这些改革方法和措施,改变了学生对计算机网络学习的抽象枯燥感觉,让学习充满了挑战和乐趣;学生的团队意识、综合素质和能力都得到了很大提高。下一步我们还将更深入、全面地研究层次化项目式实验教学及实验督导方式。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算

机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M].机械工业出版社,2010.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算

机科学与技术专业核心教学与实施方案[M].高等教育出版社,2009.

[3] 肖雄,张世英.论应用型本科教育职业化的趋势及其路径选择[J].中

国成人教育,2011.6:5-7

[4] 林菡,王琳.基于CBE的计算机网络教学改革[J].计算机时代,

2013.10:73-74

[5] 王剑,俞卫华.《计算机网络》课程教学研究[J].现代计算机(专业版),

2012.24:44-46

计算机网络本科论文范文第2篇

 

一、目前计算机网络课程教学的问题分析

 

由于计算机网络课程属于交叉学科,同时涉及到通信技术以及计算机技术,其包括的技术概念十分丰富,教学过程中往往没有准确的目标定位,在教学以及实验项目的选择方面也存在问题。此外,学生对教学知识的理解存在困难,在知识应用方面存在较大的不足;认为计算机网络课程教学涉及到的理论及计算比较复杂,学习难度较大,然而这些理论及计算都缺乏实用性,计算机网络课程教学的效果并不理想。

 

二、计算机网络课程教学模式的创新

 

(一)合理设置教学目标。计算机网络课程的教学目标主要分为三个层次,分别包括网络工程师、网络管理员以及网络基本应用。网络基本应用要求学生对计算机网络基本知识具有较好的掌握,能熟练应用搜索工具以及网络资源,具备基本网络连接与设置的能力,可使简单的网络问题得到解决;网络管理员要求学生需掌握一定的知识技能,包括图形图像处理、网页制作以及网络管理等,具备从事网络维护管理以及网站建设等工作的能力;网络工程师要求学生掌握网络集成以及网络编程等知识技能,能在网络规划设计以及网络产品开发维护等工作中展现能力。计算机网络课程应结合文、理科学生的学科特征进行教学目标的确定。其中,文科计算机网络课程的教学目标应该是网络基本应用以及网络管理员培养,要求学生掌握相应的技能知识。理科计算机网络课程应以网络管理员以及网络工程师的培养为目标,对其需掌握的知识技能具有更高的要求。

 

(二)科学设计教学内容。课程教学内容的设计,需要考虑学生的知识需求以及教学内容的实用性、合理性以及科学性。文科教学内容应增加一些学生感兴趣的因素,合理安排一些计算机网络应用知识技能的讲解,例如图形图像工具以及网页设计工具等。理工科教学内容可在网络理论及数据通信技术的基础上,增加计算机以及网络体系结构的内容,采用科学的讲授方式进行教学。可将路由器以及服务器的配置技术讲解为重点,进行网站建设等知识的适当补充。

 

(三)灵活运用教学手段。计算机网络课程教学,应注重多媒体技术以及工具软件的充分利用,其目的在于降低理论知识的抽象性,促进学生的理解。例如:可以动画的形式展现端口的数据传送以及域名解析等,帮助学生理解。并且,教师在教学过程中应注重任务驱动以及案例教学。教师在教学过程中,应选择典型的案例进行教学,并且关注学生的兴趣,例如可采用VLAN划分、安全设备配置以及网络拓扑等案例。教师教学过程中,也应注重课程间的交叉融合。例如文科生计算机网络课程的教学中,在讲解网络检索以及网络共享等内容时,可与传播学以及电子商务等相联系,使学生的印象更加深刻,理科生的教学也是如此。此外,学生在教学过程中的参与十分重要。教师可以采用角色互换的方式开展教学,锻炼学生的表达能力,提高学生学习的主动性。

 

(四)提供良好的实验平台。计算机网络课程实验环节的实施,可采用虚拟实验手段,从而弥补实验设备的缺陷。这主要是因为高校受限于经费,实验设备的更新滞后。虚拟实验手段的采用,即将虚拟机软件安装在计算机上,由学生利用计算机进行实验操作。但是,综合实验平台的构建十分重要,学校应设法构建综合实验平台,加强服务器、路由器以及交换机等试验设备的配备,为实验环节的实施创造有利条件。除此之外,应配备专职实验教师,为实验教学的有效开展提供保障。专职实验教师与理论教师密切合作,可有效提高学生计算网络课程的学习水平,并且提高学生知识的应用能力。

 

三、结语

 

总之,计算机网络课程的教学应在教学目标、教学内容、教学方法等方面做好工作,既注重学生理论知识的传授,也注重学生实践应用能力的培养。通过合理设置教学目标、科学设计教学内容、灵活运用教学方法、为学生构建良好的实验平台,提高课程教学效果,促进学生专业水平的提升。

 

计算机网络本科论文范文第3篇

论文摘要:介绍了桂林电子科技大学在计算机网络课程教学改革方面的具体措施和方法。结合实际情况提出坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式;采用“发现式”互动教学方法,引进多媒体教学,网络教学;重视实践环节,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重。

一、教学目标定位

“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一,也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一,通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构,能建立网络的概念,重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议,并熟悉最常用的网络服务和网络工具,了解网络技术的新发展。

教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障,即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次:[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中,网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源,如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等,适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业;网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业;网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础,今后主要从事科研和深层次开发工作,适合网络相关的研究生。本文主要研究第二层次的改革与实践。

二、“计算机网络”课程教学中存在的问题

传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣,对新形势下的培养目标有一定的制约作用,主要问题表现在几个方面。[2]

1.教材知识结构理论性偏强,教学内容偏离实际应用

目前国内的大多数计算机网络教材都是以osi/rm为索引,分层次展开,全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等,知识点较多且内容抽象,学生理解起来比较困难,难以提高学习兴趣。osi体系结构是一个较为全面的网络层次结构,但是在实际中并没有得到广泛应用,实际中的网络案例又不完全符合osi体系结构,这往往会使学生对网络结构感到困惑。

2.教学模式落后

最初的教学模式是以教师为中心,通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程,便于系统地传授知识,但不利于学生认知主体作用的发挥,不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识,单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。

3.实践环节薄弱

一方面,计算机网络实验室的建设相对薄弱,实验设备落后,与实际应用的网络设备具有较大差距,且数量不足,无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面,实验课程的内容过于流程化和简单化,没有突出对学生创新能力的培养。

4.忽视工程应用

课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容,与之相适应的软件建设滞后,难以将工程应用融入到课堂。

三、“计算机网络”课程的改革与实践

针对以上不足,我们主要在五个方面进行了改革和实践。

1.教材选用与内容优化

不同的专业有不同的教学目标,必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言,“计算机网络”课程是专业技术基础课之一,除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议,还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较,选择谢希仁教授主编的《计算机网络》;在外文教材和双语授课时选择andrew s.t.的《computer network》英文教材。

对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言,“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一,侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较,拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。

针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题,在讲授的时候略去了部分内容,比如安全方面的内容(另外一门课讲授),增加了一些实践相关的内容,如winsock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新,引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向,在不断更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代技术紧密结合,培养学生的创新意识和发展意愿。

2.坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式

(1)贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念,[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合,以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展,推进人才培养目标的实现。

更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代通信技术紧密结合,将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体,实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。

(2)教师为主导,学生为主体,因材施教。改进课堂的教学方法,以人为本,因材施教,充分发挥学生的潜力,提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系,处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点;研究重点理论和实践知识点的教学方法,使教学内容更贴近学生,引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。

教师采用“发现式”互动教学方法,通过精心设计教学过程,采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式,把握课程的进度,活跃课堂气氛,开发学生的潜能,使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路,使学生建立科学的思维方法与创新意识。

3.采用先进的教学手段

(1)把多媒体技术引入课堂教学中,使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体,同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等,让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架,便于知识定位。

(2)建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用:“计算机网络”课程网站,使师生在任何时候都可以利用网络资源学习;网络辅助教学平台(blackboard):向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等;思科网络技术培训网站(http://)作为思科网络技术培训基地之一,目前为部分优秀学生开放思科培训网站,让学生参与全球交流,直接接触最新网络技术;教师ftp:作为系统冗余,从教师ftp中学生也可以下载课件等。

4.加大实践教学环节,重视实践能力培养,培养学生的创新意识和创新能力

计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授,而忽视了动手实践方面的引导,为此应实验单独设课,独立考试。实验课学时占总学时的25%,并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时,补充了教材上没有的相关内容,如利用套接字进行网络通信编程,培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心,积极开展开放性实验,延长实验室开放时间,增加大量的设计性或综合性实验,为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础,培养学生的创新意识和创新能力。

5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重

计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程,教师在讲授的过程中贯彻教学理念,引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识,引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式,培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法,通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中,使同学们接触到真实的网络世界,提高实践运用能力,理论与工程应用并重。

实验课程通过综合设计性实验,充分发挥学生的想象力和创新能力,是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识,加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。

实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统,使学生对计算机网络有感性认识。

课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。

四、结束语

本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成、互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标,形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力。

参考文献:

[1]王绍强.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践[j].计算机教育,2009,(18):16-18.

计算机网络本科论文范文第4篇

关键词:信息管理与信息系统专业;“计算机网络”课程;教学;实践

中图分类号:G642 文献标识码:B

信息管理(MIS)专业起源于20世纪60年代末的美国,20世纪80年代引入我国,并在清华大学试办管理信息系统专业。美国的MIS专业强调管理与技术并重,认为技术对MIS的发展具有根本性的影响,因此他们对技术发展趋势的关注远远超过对MIS专业本身的关注,理工科偏向明显。而在我国,由于开办MIS专业的各个院校的具体情况和历史发展情况不同,专业偏差很大,这从专业名称上就可略显睨端,如“经济信息管理”、“信息管理”、“图书情报管理”、“林业信息管理”等,这些专业可能分属于商学院、管理学院、计算学院或信息学院等,有的偏理工,有的偏管理,各院校的课程设置也各有偏重。

1998年,国家教育部颁布了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,将MIS相关专业合并为信息管理与信息系统专业,规定了该专业的管理学门类,明确指出信息管理与信息系统专业的学生应当学习经济、管理、数量分析方法、信息资源管理、计算机及信息系统方面的基本理论和基本知识,并确定了8门核心课程,其中包括“计算机网络”。

1998年,《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》出版后,不少人对信息管理与信息系统专业的课程设计提出了批评,为此教育部于1999年4月委托中国人民大学、北京大学、清华大学、武汉大学、哈尔滨工业大学联合组成专门课题组进行研究与讨论,起草了《信息管理专业建设的初步意见》,针对该专业的主干课提出了一个机动灵活的6+X方案,其中6为教育部明确规定必开课程,X为各院校根据学校性质及专业特点各自确定开设的课程。6门必开课程中包括“计算机网络”课。

2003年4月在重庆大学召开的教指委年会上,进一步确定了管理科学与工程类学科的核心课程及下属各专业的主干课,其中信息管理与信息系统专业的主干课程为4门,其中之一是计算机网络基础。

无论是在早期的MIS专业还是现在的信息管理与信息系统专业,计算机网络课程都是专业核心主干课,可见其在课程体系中的重要地位。然而,信息管理与信息系统专业属于管理学门类,尤其是在财经类院校,其专业课程体系必然体现财经类院校的特色,因此“计算机网络”课程的内容体系自然不应该照搬计算机专业。很多学者也强调信息管理与信息系统专业在专业培养目标上同计算机专业的不同:信管专业更强调信息的组织与管理,信息技术只是工具,而不是本质。因而在课程设置中,有关现代信息技术的课程将占有相当大的比重,但是其重点在于“用”技术,而不是研究这些技术的本身;毕业生从事各种类型的信息系统建设和管理工作,其工作重点不是编程,因而在培养学生时,不必过分强调编程能力,而应加强应用、管理与分析等能力的训练。

计算机网络技术源自20世纪60年代后期的ARPA网,之后网络应用不断普及与发展,尤其是上世纪90年代中期以后,随着Internet技术的普及及应用,世界各国越来越重视相关人才的培养,并大力发展计算机网络的教育。25年前,国内高校逐渐引入“计算机网络”课程的教学,主要采用的是国外教材(如Tanenbaum的《计算机网络》),并主要在计算机与通信专业的研究生层次开设网络课程,面向研究,教学内容仅限于理论,以OSI体系结构为主要框架。发展到现在,已经有更多的更优秀的国内外教材可供选择,并在更广的范围内如IT相关专业、面向更多的层次(研究生、本科生、专科生)开设计算机网络课程。人们学习网络知识,不再仅仅是为了研究,更多的是为了就业、生存与乐趣。计算机网络课程的教学,不再局限于理论,而是更注重实践,实验配合理论,以加深学生对计算机网络相关理论的理解。

“计算机网络”是计算机技术和通信技术相结合的产物,以数学理论为基础,有自己独立的理论体系和知识架构;同时,又是一门实践性非常强的课程,如何把握理论与实践的结合,一直以来是课程教学的难点,也是课程改革的主要内容。由于以往大多数院校都没有真正意义上的网络实验室,开设大型网络实验基本不可能,而部分院校涉及网络组建、交换机设置、路由配置等需要网络设备的实验都不具备条件,而只能开设如网站建设、各种服务器配置、协议分析、网络程序设计等不需要网络设备的网络实验,这就不能很好地帮助学生理解计算机网络体系结构的相关知识。

当然,随着网络设备价格的不断下降、各院校对计算机网络教学重视程度的不断提高,以及部分院校得到网络设备公司的资助,各校的网络实验室建设不断完善。目前,著名理工科院校的网络实验室建设都很有规模,甚至堪称豪华;普通院校高职院校也有很大一部分完成了网络实验室的建设与规划。笔者所在的学校于2004年建立了网络实验室,可以进行组网、交换机配置、路由器设置等实际的网络实验项目,使实验教学能够得以开展。

1课程教学内容的思考 与实践

信息管理与信息系统专业与计算机专业的所属门类不同、培养目标不同,课程体系自然是不同的,因此,课程内容的选择上也要有所差别。一方面,我们强调授课内容的广度,因为,信息管理与信息系统是跨经济、管理、信息技术的多学科的交叉学科,学生在校期间不仅要学习信息技术相关课程,还要学习经济、管理类学科的课程,这注定不可能像计算机专业那样安排更多的课时,甚至开设计算机网络“课程群”;另一方面,我们强调应用,强调一定的实践能力,因此,在教学中加强了必要的实验内容。下面是我们在信息管理与信息系统专业讲授“计算机网络”课程的主要教学内容及方法。

1.1理论教学

首先,从以下5个方面明确课程的教学目标:(1)了解计算机网络的基本概念;(2)掌握网络各层协议的基本工作原理及其技术;(3)学会计算机网络的基本设计方法;(4)对典型计算机互联网络的特点和具体实现有基本印象;(5)为后续学习和研究打基础。

其次,从以下7个方面明确课程讲授内容的范围及深度:(1)从总体上了解计算机网络的概念、发展史、应用领域、功能和特点、掌握计算机网络的拓扑结构,了解OSI与TCP/IP体系结构;(2)掌握数据通信的基础知识,弱化通信技术理论;(3)掌握局域网络、广域网络的基础知识及基本原理,强化简单的局域网组网方法;(4)掌握网络互连技术的基本知识及网络互联设备的使用,强化交换和路由的概念;(5)掌握TCP/IP协议各层协议及其基本工作原理,立足端到端通信;(6)了解网络管理技术的基本知识;(7)了解网络安全技术的基本知识,掌握简单的保护网络安全方法。

最后,改变原来“计算机网络”教学中按照7层协议或TCP/IP协议由低到高讲授协议层次的方法,从应用层开始自顶向下逐层讲授。具体的课程内容体系框架为:概述、数据通信基本知识、计算机网络体系结构、因特网及其应用、网络互连与因特网基础、局域网、广域网、常用网络设备的使用、网络操作系统、网络安全共十部分内容。

这样,知识结构在整体安排上采纳自顶向下方法的思想,先讲应用层,又高到低,具体内容上按主题安排教学。这样进行课程安排的好处是:更加注重应用,在教学的起点就增强了学生的学习兴趣。同时,应用层教学实验只需一些开源软件,无需昂贵的硬件设备,使得实验易于开展,能更好地体现计算机网络应用的特点。

1.2实验教学

就“计算机网络”课程本身来说,其特点是理论性和实践性都很强,计算机网络的应用繁多、知识面广连贯性弱。网络实验能够帮助学生加深对网络原理的理解,提高对网络的应用能力,促进创新性思维。

有学者将计算机网络实验分为3种类型:原理验证型实验、综合应用型实验和探索研究型实验。(1)原理验证型实验借助PC机、网络基本设备、协议分析仪和流量发生器等软件帮助理解复杂的计算机网络工作原理。实验可以在基本网络环境中进行,也可以在仿真实验环境下进行。目的是帮助学生提高计算机网络应用和维护的技能,为服务社会做好准备,同时有助于深入理解网络原理。(2)综合应用型实验应在真实网络环境下由学生实际操作完成,如设计并安装局域网,配置交换机和路由器等网络设备,配置、应用和维护各种应用服务器,如DNS服务器、Web服务器、电子邮件服务器、媒体服务器等,这类实验需要有网络设备和服务器的硬件基础。(3)探索研究型实验主要用于发现网络新知识、验证协议或某种猜想等,这是专家或研究生们所要从事的工作。

针对信息管理与信息系统专业的特点,我们主要采用原理验证型实验和综合应用型实验两种类型。实验内容包括以下7部分:(1)组网实验,包括网络设备认知、网线制作、对等网组建等内容;(2)交换机配置实验,包括交换机基本配置及VLAN配置等内容;(3)路由器配置实验;(4)Windows 2000 Server的安装与设置、用户帐户与组帐户的管理、资源共享与磁盘管理实验;(5)Web服务器的配置与管理、FTP服务器的配置与管理、活动目录Active Directory安装与配置、DNS服务器的安装与配置、DHCP服务器安装与设置、网络打印机的安装与使用、Internet信息服务器的建立管理和使用、服务器的配置与使用等实验;(6)利用Sniffer软件截获并分析数据包实验,帮助学生更好地理解协议的概念;(7)利用其他网络仿真平台或网络设备模拟软件构造虚拟实验环境拓展实验的外延。

目前,“计算机网络”课程已被评为校级精品课。

2结语

理解了计算机网络的基本原理,才能明辨不断涌现的新技术、新应用。因此,对计算机网络体系结构的深入认识和理解对于学好“计算机网络”这门课程来说非常重要。实验教学有助于学生深入理解和把握计算机网络基本工作原理,加强实验教学的最终目的就是为了学生能更好地把握理论,并最终面向应用。

信息管理与信息系统专业不同于计算机专业,因此其“计算机网络”课程讲授的内容、深度与广度有别与计算机专业。笔者认为,信息管理与信息系统专业的“计算机网络”课程要强化两个方面的内容,一是授课内容的广度,二是其实用性,最终达到教学要面向应用的目的。

参考文献:

[1] 刘外喜,高鹰,胡晓.虚拟实验室在计算机网络课程教学中应用的设计[J].计算机教育,2007(4):72-76.

[2] 李成忠.计算机网络实验教学研究[J].西南交通大学学报,2005(7):72-76.

计算机网络本科论文范文第5篇

摘要:本文对“计算机网络”课程的地位和作用、课程的历史沿革以及“计算机网络”课程建设实践等几个方面进行讨论,最后探讨了“计算机网络”课程未来的发展。

关键词:计算机网络;核心课程;课程建设

中图分类号:G642

文献标识码:B

1“计算机网络”课程的地位和作用

计算机网络课程是一门重要的专业基础课。该课程的宗旨是使学生系统地掌握计算机网络体系结构、核心概念和工作原理,掌握网络协议的分析和设计方法,并对各种网络技术以及网络管理、网络安全的基本原理、基本方法和相关技术有所了解,能够开发网络应用,使学生初步具有对计算机网络进行分析、设计、开发、应用、维护和管理的能力。

国防科技大学计算机网络教学伴随计算机学院高性能计算机系统研制的不断推进而发展。80年代初,为适应计算机网络技术发展的需要,卢锡城、窦文华、龚正虎等几位青年教师被学校派往国外一流计算机系作访问学者,主攻计算机网络。他们回国以后,立即参与银河并行巨型计算机系统、银河“玉衡”核心路由器以及高速交换机的研制工作,获得多项部级科研成果大奖。与此同时,高水平的计算机网络教学如火如荼开展起来。

从1986年开始,计算机网络作为主干课列入本科生教学计划,教学大纲、教学内容、教材、实验内容都瞄准国际一流水平建设,课程质量全面提升。90年代中期,网络就是计算机成为共识,以因特网为代表的强大应用需求与自身一系列重大教学与科研工程的成功实施,使计算机网络学科方向得到长足发展并成为计算机学院最主要的学科方向之一。

1997年启动的“211工程”项目“军用网络与分布计算技术实验室”建设,对提升本课程教学水平起到了重要作用。随着“985工程”、“211工程”二期建设计划的推进,该专业方向在师资队伍、人才培养、科学研究、教学环境等方面呈现出鲜明的特色,整体水平在国内名列前茅,成为全国计算机网络人才培养与科研的重要基地之一。

2002年,我们重新修订了本科教学计划,相关课程的教学大纲、教材建设、教学实验等得到进一步规范,教学内容得到进一步拓展。2004年,我们率先在国内成立网络工程系,设置网络工程专业,使得计算机网络的教学及教学管理提高到了一个新的层次,该专业首批本科学员已于2006年毕业。

目前,计算机网络课程已经形成以高水平科研作支撑,教学科研相互促进;稳定的国际合作与学术交流,奠定逐步进入国际一流的坚实基础;优秀的教学团队,为课程改革创新提供人才支持的鲜明特色。2007年,计算机网络课程被评为国家精品课程。

2“计算机网络”课程建设实践

(1) 以科研促教学,深化教学改革,培养高水平人才

我们将科研看作是提高教学质量的根本性途径,积极引导和鼓励教员申请国家和军队科研项目,帮助教员在优势方向上开展深入研究。近5年来,以青年教师为主体的教学团队承担的代表性的课题包括国家自然科学基金4项、国家863课题3项、教育部博士点基金课题1项、总装武器装备预研课题2项,国防预研重点基金1项。通过从事高水平科研,教师适时将计算机网络的最新的学术成果、最前沿的研究方向、个人的科研心得体会带入课堂。教师在授课过程中适时采用科研中的案例,结合工程经验讲解原理,既扩展了学生的知识面,又使弥补了课堂教学的枯燥性,深受学员们欢迎。以高水平的科研促教学,教学与科研互为依托,相互促进,协调发展,亦确保了教学团队的学术水平和教学水平不断提升。年轻人才脱颖而出,蔡志平博士在网络入侵检测和预警研究上取得很好的成绩,2006年获得国家自然科学基金课题、湖南省自然科学基金课题各一项。蔡开裕副教授多年来参加“北斗一号”双星定位信息处理分系统课题。朱培栋副教授一直从事网络核心设备研制,先后有多个科研项目通过技术鉴定。

在计算机网络课程教学上,我们紧跟国际权威计算机教学计划,深化教学改革,以优势学科和高水平科研为基础,将本、硕、博三个层次统筹考虑,优化教学内容,构建实践性教学体系,创新教学方法,不断提高计算机网络教学的教学质量,为军内外培养了大量高水平计算机网络方面的人才。

窦文华教授指导的博士生张鹤颖在计算机网络权威学术会议SigCom’03发表学术论文“Design of Robust Active Queue Management Algorithm Based on Feedback Compensation”,这是我国在该会议上的第二篇论文,其研究成果对于推动网络拥塞控制技术的发展具有重要的理论意义和应用价值,被提名参加2008年全国优秀博士论文评选。

(2) 加强国际合作和学术交流,努力提高人才培养水平

为了进一步培养高层次创新人才,我们积极拓展与境外大学的合作培养。2005年,学院在香港建立“国防科大/香港理工大学联合实验室”,多位博士生在香港开展高水平合作研究。李东升博士在计算机网络国际顶级学术会议InfoCom’05上“FISSIONE: A Scalable Constant Degree and Low Congestion DHT Scheme Based on Kautz Graphs”。

2005年8月,卢锡城院士会同美国国家自然科学基金委员会计算机网络部主任赵伟教授主持第三届计算机网络与移动计算国际会议(ICCNMC’05)。窦文华教授与四位顶尖计算机专家D. Towsley、J. Stankovic、L. Ni和张晓东教授一起主持网络技术前沿主题会。近5年来,20多位海外知名计算机网络专家到我院作学术报告,与本团队开展广泛的学术交流。徐明教授积极拓展无线网络与移动计算方向,带领科研小组在移动数据查询、无线传感器网络、无线Mesh网络等领域做出多项创新性研究,在EURASIP Journal Wireless Communications and Networking,IEEE Transaction on Wierless Communication,IEEE PerCom’06,MOM’06等国际知名期刊与会议上发表了一系列高水平论文;同时徐明教授应邀多次访问澳大利亚国立大学、新南威尔士大学、香港理工大学、香港科技大学并做多场学术报告,与上述学校建立了稳定的合作关系,同时还担任IASTED International Journal of Computers and Applications国际学术期刊编委。

(3) 注重师资队伍建设,培养优秀教学团队

我们积极瞄准计算机科学与技术发展前沿,遵循高等教育发展规律,依据计算机网络课程及其相关课程的教学目标以及人才培养类型的多样化对教师队伍的需求,每年制订明确的队伍建设规划,重点突出青年教师的培养计划,实施青年教师科学、合理、有序的引进和培养,不断优化教师队伍的年龄结构、知识结构和学缘结构。

例如,我们积极鼓励青年教师参加国际、国内全学术交流会议以及全国和全军的教学研讨,选派青年教师前往国际知名大学进行访问和学习;如姚丹霖副教授、朱培栋副教授多次出访海外,参加InfoCom’04、MSN’06、ICOIN’07等国际学术会议,并将于近期出国进行交流访问。鼓励任课教师承担和参与相关的前沿性、基础性的科研课题;我们积极主办全军院校计算机课程教学研讨会,并主持其中的计算机网络教学专题研讨;积极参与计算机网络工程专业学科建设规划、校重点课程论证报告以及计算机网络专业教学团队申请与建设,开阔教师的学术视野,提高他们的学术水平和教学水平。

(4) 努力改进教学方式,不断创新教学方法和教学手段

在“计算机网络”课程教学方式上,我们除了注重课堂教学外,特别强调实践性教学。同时,在课堂教学方面,我们不断创新教学方法和教学手段。针对计算机网络的重点和难点内容,我们提出并实践了“自底向上”与“自顶向下”相结合教学法、自主研究式学习法案例教学法、案例教学法、图形解析教学法、虚拟实验先行教学法等方法,不断提高教学效果和教学质量。另外,在课程教学过程中,我们采用Packet Tracer软件来模拟跟踪网络报文经过路由器和交换机之后各个字段所发生的变化,让学员直观地了解和掌握了路由器和交换机对网络报文处理的过程。

在教学手段方法,除了引入多媒体教学。另外,我们投入了大量人力、物力开发了计算机网络课程辅助教学系统NetDemo。该系统以动画为主,结合文字和图片,将问题的提出、解决问题的方法以及具体协议的工作过程通过动画生动形象地展现出来,这样既提高了学生的学习兴趣,又提高了教学效果。多年的教学实践表明,使用辅助教学系统可以达到寓教于乐、事半功倍的效果。同时,动画形式极大地丰富了教学手段、活跃了课堂气氛,激发了学员主动思考和创造的热情。

在课程综合设计实验中,我们通过布置实验题目,让学员用EtherPeek或Sniffer软件实时捕获各种网络报文并对捕获到的网络报文进行分析研究,使学员更直观地理解各种网络协议和报文。

为了提高实验室的利用效率,增强实验的效果,我们提前将NetSim模拟软件发给学员,先让学员在模拟软件NetSim上熟悉路由器和交换机的配置方法和过程,最后才让学员到实验室,在真实的路由器和交换机上进行配置实验,这样既提高了实验设备的使用效率,同时也提高了学员实验的效果。

为了使学员巩固对重难点内容的掌握,我们开发了一套“计算机网络试题库”并分发给所有学员使用,每学完一章/节,学员可以自主组题对所学内容进行测试,以验证知识点的掌握情况并加以巩固。

为了提高学生学习的主动性,方便学生的学习,我们积极构建网络教学环境,通过网络教学平台和交流平台,课程的教学资料并进行网上答疑、作业上交与批改等。通过该平台交流教学课件,并能够通过该平台进行辅导答疑、提交/批改作业、模拟考试等,该平台业已成为学员们学习网络课程的好工具。

(5) 加强实践教学条件建设,不断完善实验体系和内容

实践是创新的源泉,创新来源于实践。为了培养学生的创新精神、创新能力以及团队精神和组织能力,我们不断加强实践教学条件建设,不断完善实验体系和内容。我们开设了“网络工程课程设计”、“网络攻防课程设计”等综合实验课程,是国内最早开设计算机网络综合实验的学校之一。

多年来,学校和学院对本科教学倾斜支持,教学设施与教学设备技术先进,配套齐全,教学实践环境和实践配套设备逐年加强,基本满足了学员学习的要求。计算机网络课程被学校列入“十一五”重点建设课程,有望学校投入更多的建设经费。

目前,网络实验室均面向学生全时段开放。实验室共有微机1300余台,专用于网络实验的Cisco 2600、Cisco 8540 SR等多功能交换机及路由器20余台、各种防火墙近10台,还实现了无线Wi-Fi组网覆盖。此外,多种模拟仿真软件用于课程实验教学,部分优异生甚至在大学三年级就进入导师的课题,从事混合网络、光交换技术、无线传感器网络等研究项目。

学校建有本科学员创新实验基地支撑了部分优秀学员进行创新实践活动。授课教室全部为多媒体教室,装备有高亮度的投影仪、实物投影仪等,每位授课教师都配发1台笔记本计算机。可以说,教学实践环境和实践配套设备基本满足课程实验和综合性课程设计的需要。

2008年初,本科计算机网络与信息安全实验室将于建成并投入运行,该实验室将支持本科阶段所有的网络相关课程,将完全满足本课程本科阶段及其他相关网络课程的实践教学需要。

通过实践教学环节,绝大部分学员真正掌握了计算机网络的基本知识,综合素质也得到了整体提高,并能很好地应用到实际中去,同时也增强了学员动手操作学习能力,使他们毕业后能迅速适应岗位的需要,取得了良好的效果。通过加强实践体系与内容设计,使学生在实践中学原理、在实践中长才干。

(6) 紧跟学科前沿,编写优秀教材

本课程的教材建设始终坚持引进原版教材和自编教材相结合的原则。最初,直接采用英文原版权威教材,Andrew S. Tanenbaum编写的《Computer Networks》。采用外文原版教材,有利于学员迅速进入学科前沿,还促进了学员英语能力的提高。