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非IT专业计算机网络技术实验教学

发布时间:2020-01-07   |  所属分类:计算机网络:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  计算机网络技术课程逐渐成为新工科背景下多学科交叉发展的必然产物。本文就是在此背景下将计算机网络技术课程从计算机学科的专业课程走向对于非IT专业学生开设的一门通识课程,对于非IT专业的学生开设计算机网络技术课程有哪些特点?该如何开设相关的实验内容,如何设置该课程的实验教学目标?本文主要从这3个方面进行了简单的探索,形成了较为完备的实验方案和实验内容。

非IT专业计算机网络技术实验教学

  关键词:计算机网络技术;实验教学目标;计算机网络;网络安全

  1背景前言

  纵揽当今社会的发展,经济全球化、网络化的趋势日益明显,尤其是随着计算机技术和网络技术的高速发展,人工智能的日益普及,高等教育的发展思路和理念发生了巨大的变化。随着教育观点的改革,教育思维的变化,改变教育方式和人才培养模式,成为信息社会对人才培养要求的现实问题。而在这一过程中,融合了计算机技术和通信技术的交叉学科计算机网络技术的重要性就突显出来了,新形势下各类专业人才对网络知识的需求显得尤其重要和迫切。具体表现为:在教学要求上,网络课程的教学要求从计算机专业向交叉学科发展,计算机网络技术课程逐渐成为新工科背景下多学科交叉发展的必然产物。在课程结构上,课程内容也逐步多样化,不再局限于简单原理的介绍。在能力要求上,社会上不仅急需网络软件和硬件方面的专业人才,更需要大量具备网络技术素养的跨学科的专业人才。在此背景下,计算机网络课程成为我校所有专业学生必修的一门通识课程。

  2计算机网络技术课程的特点

  “计算机网络技术”是一门将计算机技术和通信技术相结合的交叉学科,具有很强的综合性和实践性。当然随着计算机技术和通信技术的快速发展,与计算机网络相关的知识和技术相较之前也发生了翻天覆的变化。因此,在这门课程的教学理念中要突出强调“授人以鱼不如授人以渔”的思想,主要是要让学生学会学习,学会认知,达到终身学习的目的。计算机网络技术课程是一门实践性很强的课程,而且完成实验需要特定的实验设备。譬如进行组网实验时,需要有交换机、路由器等网络设备,而这些设备在一般的家庭或计算机机房是不具备的,当然也无法进行相关实验了。另外,计算机网络知识的专业性较强,学生在学习这门课程之前对相关知识了解甚少,对这门课程的理解处于较低层次上。鉴于以上这些原因,所以本文主要从计算机网络技术课程的教学目标出发,研究哪些网络实验是必须开设的,并且是有条件开设的。通过相关实验的开设提高学生的实际动手能力和技能,为今后工作中计算机网络技术的需求和应用打下一定的基础。

  3计算机网络技术课程实验教学设计

  3.1计算机网络技术课程的实验教学目标

  “计算机网络技术”课程在本校是针对所有学生开设的一门课程,但本文的研究对象是非IT专业的学生,课程目标是让学生了解计算机网络的基本知识,掌握计算机网络的基本概念和一般应用。在教学过程中采用理论与应用技能培养相结合的思路,使学生不仅对相关的理论知识熟练掌握,更主要是掌握相关应用技能。譬如在了解当前计算机网络的主要类型以及常用的网络协议等理论知识后;掌握常用计算机网络的组建、管理和维护的基本方法;了解以TCP/IP协议族为主的网络体系结构,初步培养在TCP/IP协议工程和LAN上的操作能力,进而培养学生分析网络问题和解决网络问题的实际应用能力,使学生能够适应计算机网络技术领域的不断变化和发展;同时了解计算机网络安全的基本防护技术,在日常使用网络的过程中能身体力行的维护网络的安全,防范网络隐患,降低因网络安全问题带来的损失。简单点说,这门课程的目标就是达到组建、管理、使用网络,消除对网络技术的神秘性,达到网络技术的普适性目的。

  3.2计算机网络技术课程实验过程和目的

  其实不仅“计算机网络技术”这门课程的实验课,还有很多其它计算机相关课程的实验课也一样,其实验目的有很多共性:主要是引导学生探索、领悟、体会、感受在课堂上获得的理论知识,验证其正确性,拓展其延伸性,从而更好的获得知识体验、锻炼能力、培养情感的主要过程。对于计算机网络技术实验课,我们的实验目标是:在现实生活中能设计出满足实际需要的中小型局域网。具体内容包括:根据用户需求分析绘制网络拓扑结构图;然后根据网络拓扑图组建具体物理局域网;对企业局域网IP地址进行合理分配,正确配置各种网络参数和协议,合理使用资源;能够根据实际应用需求配置和维护WWW服务器、DNS服务器、FTP服务器、DHCP服务器、邮件服务器等服务器;能够对企业局域网进行日常管理与维护,排除常见网络故障,正确使用网络安全防护技术维护网络的安全。

  3.3计算机网络技术课程实验内容和实验环境

  对于“计算机网络技术”课程的相关实验,主要是按硬件实验和软件实验两大类别设置的,主要包括如下10个实验。实验1:网络工程综合布线实验。网络工程综合布线实验可以带领学生参观校园网的中心机房,针对实际的校园网网络拓扑结构图和机房实际使用的设备,逐一讲解各交换机、路由器的作用和连接方式。然后,实际动手体验双绞线的制作与测试、光纤连接器的互连、数据配线架的安装以及光纤熔接等实际操作,让学生了解校园网的结构和综合布线系统结构,熟悉网络的拓扑结构与综合布线系统结构之间的关系。实验2:局域网的组建。实验3:无线局域网的接入。实验4:交换机的配置及VLAN的划分和配置。实验5:路由器的静态、动态路由配置和NAT的配置与管理。实验6:IP访问控制列表的配置。实验2~实验6共5个硬件方面的实验,主要涉及常见的网络设备包括传输介质、交换机、路由器的基本配置和管理,通过实际操作加强对课堂理论知识的理解,使学生初步具备组建、管理和使用网络的能力。为此,我校专门建设一个网络实验室,开发了一个可以远程预约和完成实验的网络实验平台,该平台可以预约所有开设的实验,根据选择的实验动手配置相应的交换机和路由器,以测试实验效果。该平台可以提交实验报告、可以查看预订记录、任课教师可以批阅实验报告结果供学生查阅。实验7:WWW服务器、FTP服务器、DHCP服务器、电子邮件服务器、以及DNS的配置。服务器是网络环境下为客户提供某种服务的专用计算机。WWW服务器、FTP服务器、DHCP服务器、电子邮件服务器和DNS是使用网络的过程中使用最频繁的服务器,所以学会顺利搭建配置这5种服务器是网络操作者的必备技能。通过这些实验可以让学生更好地理解计算机网络共享的基本概念和基本原理,体会计算机提供服务和接受服务的不同。实验8:Windows7防火墙的配置。实验9:PGP加密文件的使用。实验10:抓包工具软件Wireshark使用与分析。网络安全是信息社会大家最关注的焦点问题之一,所以在“计算机网络技术”课程中有关网络安全的内容是重点内容。网络安全包括网络攻击手段、防范网络安全的主要技术密码学及应用等主要内容。所以,针对这部内容设置了2个实验——“PGP加密文件的使用”和“抓包工具Wireshark使用与分析”。通过实验8~实验10,让学生了解网络安全的理论,掌握网络安全管理的技能,能够对生活中使用的信息系统设置基本的防护策略。同时,通过教师做一些演示操作,如通过设置钓鱼网站和钓鱼无线AP盗取访问者及接入者的敏感信息,加强大家对网络安全的认识,注重对网络安全的防范意识,规范自己使用网络的行为。

  4结束语

  计算机网络技术这门课程在我校不仅针对所有的非IT专业的工科开设,而且对所有的医科学生在大一下也开设。对于不同的专业开设的实验基本上大同小异,但通过实际检验、调查发现工科学生和医科学生对于所开设实验的兴趣还是有较大的差别的。对于软件方面的4个实验不论是工科或者是医科学生兴趣都较大,大家普遍感慨“终于知道上网是怎么一回事,懂得了打开一个网页时是如何获取网络资源、共享网络资源的。明确了发出一封电邮或是打开一封电邮的基本过程和原理。”诸如此类很多,总而言之同学们都觉得只有通过做实验才能更好的理解相对应的理论知识,加深理解和体会。但对于硬件方面的实验工科学生和医科学生有着明显的差异性,工科学生比医科学生更有兴趣。所以对于一门课程无论是教学大纲或是实验教学目标等的设置都不是一蹴而就的,必须要经过多轮实践教学的检验、调查总结、反馈等环节,不断总结经验才能不断完善。经过此轮对计算机网络技术课程实验教学目标的探索和实践,后续我们会考虑将工科学生和医科学生分类教学,设置两套不同的教学计划和目标。

  参考文献

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  [2]李庆风.高职计算机网络专业建设研究与实践[J].黑龙江高教研究,2004.7:147-148.

  [3]朱晓男.任务驱动教学法在高中《信息技术》课程教学中的应用研究[D].辽宁师范大学,2012.

  [4]薛忠祥.当代中国教育的应有价值取向研究[D].山东师范大学,2009.

  作者:江敏 张国爱 单位:华中科技大学网络与计算中心 湖北非金属地质公司

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