計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗設計論文參考
摘要：非計算機專(zhuān)業(yè)開(kāi)設的計算機網(wǎng)絡(luò )課程，由于課時(shí)較少和學(xué)生需求的差異，學(xué)生難以深入掌握網(wǎng)絡(luò )實(shí)踐內容。文章提出面向分層分流的計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗設計，初級模塊的基礎實(shí)驗面向所有學(xué)生，高級模塊按網(wǎng)絡(luò )工程和網(wǎng)絡(luò )編程方向進(jìn)行分流，引導學(xué)生進(jìn)入高級項目，強化實(shí)踐能力。經(jīng)2015級通信工程學(xué)生實(shí)測，實(shí)驗能力比前一屆有明顯提升，問(wèn)卷顯示學(xué)生的滿(mǎn)意度也有較大提高。
關(guān)鍵詞：分層分流；模塊化；網(wǎng)絡(luò )工程；網(wǎng)絡(luò )編程
計算機網(wǎng)絡(luò )是一門(mén)理論與實(shí)踐、軟件和硬件相結合的課程，計算機網(wǎng)絡(luò )還有一個(gè)重要的特點(diǎn)，它與眾多專(zhuān)業(yè)都有交叉，這主要是由計算機網(wǎng)絡(luò )在各行各業(yè)的廣泛應用決定的。各大高校非網(wǎng)絡(luò )和計算機的工科專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設了計算機網(wǎng)絡(luò )課程，因課時(shí)較少，導致教學(xué)環(huán)節中普遍存在重理論輕實(shí)踐的現象。教育部于2010年6月啟動(dòng)“卓越工程師教育培養計劃”，該計劃以工程技術(shù)為主線(xiàn)，著(zhù)力提高學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力[1-2]。目前高校部分專(zhuān)業(yè)已經(jīng)納入卓越計劃，更加強調培養學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。本文提出了向面分層分流的計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗設計，通過(guò)設計不同層次的實(shí)驗，滿(mǎn)足學(xué)生在初級模塊全面掌握計算機網(wǎng)絡(luò )基礎知識和基礎實(shí)驗，再通過(guò)分流，因材施教，將學(xué)生按興趣和特長(cháng)引入到高級模塊，實(shí)現針對性培養，讓優(yōu)秀的學(xué)生有成就感[3-4]，達到利用較少的學(xué)時(shí)，也能在特定方向深入學(xué)習，完成高級實(shí)驗項目，具備較強實(shí)踐動(dòng)手能力的目的。
1面向分層分流的實(shí)驗項目設計
為了提高教學(xué)效益時(shí)間比，將計算機網(wǎng)絡(luò )的課程組織結構進(jìn)行重構，盡量在短時(shí)間內完成基礎模塊中基礎實(shí)驗操作。根據課程本身的特點(diǎn)和市場(chǎng)的需求，將提高模塊分為兩個(gè)方向：網(wǎng)絡(luò )工程和網(wǎng)絡(luò )編程。根據計算機網(wǎng)絡(luò )課程內容和調研后的學(xué)生興趣與市場(chǎng)需求，本課程實(shí)驗分層分流模塊化設計如圖1所示。圖1計算機網(wǎng)絡(luò )分層分流模塊化設計經(jīng)過(guò)學(xué)生問(wèn)卷調查和對其他國內外高校的計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗的研究，基礎實(shí)驗選擇了簡(jiǎn)單的路由器配置實(shí)驗和客戶(hù)服務(wù)器程序編寫(xiě)，要求所有學(xué)生獨立完成。提高實(shí)驗則更強調設計性和綜合性，學(xué)生可以根據自己的興趣和特長(cháng)進(jìn)行選擇，保證學(xué)生在固定的學(xué)時(shí)內，能夠深入某一個(gè)方向，進(jìn)行深入的研究和實(shí)踐。
2網(wǎng)絡(luò )工程方向實(shí)驗項目設計
網(wǎng)絡(luò )工程基礎實(shí)驗：采用sybex公司的路由器模擬器sybex-router，現成的拓撲結構，包含Cisco2611路由器3臺、運行終端模擬程序PC兩臺和Cisco1900交換機一臺。路由器每個(gè)接口和PC機的IP地址已經(jīng)分配好，只需要簡(jiǎn)單配置即可，內容如表1所示。網(wǎng)絡(luò )工程高級實(shí)驗：如表2所示，采用PacketTracer6.2，自己設計網(wǎng)絡(luò )拓撲，作IP規劃，完成網(wǎng)絡(luò )設備的基礎配置后，再進(jìn)行一些高級功能的配置。
3網(wǎng)絡(luò )編程方向實(shí)驗項目設計
網(wǎng)絡(luò )編程對學(xué)生能力要求相對較高，其中的基礎實(shí)驗，要求編寫(xiě)客戶(hù)服務(wù)器程序，實(shí)現以下功能：（1）客戶(hù)端能實(shí)現與服務(wù)器的連接。（2）客戶(hù)端從鍵盤(pán)輸入一行字符信息，發(fā)送到服務(wù)器。（3）服務(wù)器將收到的字符顯示為字符對應的ASCII碼。（4）服務(wù)器把轉換后的ASCII碼發(fā)送到客戶(hù)端。（5）客戶(hù)端收到服務(wù)器發(fā)送的ASCII碼，將其顯示在屏幕上。網(wǎng)絡(luò )編程高級實(shí)驗：編寫(xiě)客戶(hù)服務(wù)器程序，可以實(shí)現以下功能：（6）服務(wù)器支持多個(gè)客戶(hù)端的連接，客戶(hù)之間的通信要求通過(guò)服務(wù)器中轉。（7）當客戶(hù)端連接到服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器會(huì )要求客戶(hù)輸入用戶(hù)名和密碼進(jìn)行認證，用戶(hù)名和密碼保存在服務(wù)器名為user_pass.txt文件中。（8）如果密碼不正確，服務(wù)器會(huì )要求客戶(hù)重新輸入，如果3次出錯，則連接失敗，客戶(hù)的IP將被鎖定10分鐘，才能再次發(fā)起連接請求。（9）客戶(hù)認證成功后，服務(wù)器支持客戶(hù)發(fā)送表3中的命令，作相應的處理。如果服務(wù)器不能識別的命令，將會(huì )在客戶(hù)端顯示錯誤信息。在基礎模塊上的分層分流方法和遞進(jìn)式的實(shí)驗項目設計，可以解決因課時(shí)較少導致實(shí)踐能力訓練不足的問(wèn)題，還可以解決針對不同興趣愛(ài)好學(xué)生因材施教的問(wèn)題。
4結語(yǔ)
對我校15級通信工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)測證明，該實(shí)驗方案的實(shí)施明顯提高了學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò )實(shí)踐應用能力。課后的問(wèn)卷調查也顯示，學(xué)生對課堂的滿(mǎn)意度有了顯著(zhù)提升。
作者:文展 李文藻 文成玉 單位:成都信息工程大學(xué)
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