基于TCP-IP體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法探究

1、基于tcp/ip體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法探究摘要：該文從tcp/ip體系結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的重要性出發(fā)，從教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)結(jié)構(gòu)組織的角 度詳細(xì)分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方法，及其所存在的不 足。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的重要性，針對(duì) 現(xiàn)有教學(xué)方法的不足，首先把教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)圍繞tcp/ip 體系結(jié)構(gòu)展開(kāi)，同時(shí)將教學(xué)結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)的自底向上轉(zhuǎn)變?yōu)樽?頂向下組織教學(xué)，從教、學(xué)、考核等多個(gè)角度對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 的教學(xué)方法進(jìn)行了全面闡述。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)結(jié)構(gòu)中圖分類(lèi)號(hào)：tp393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào):1009-3044 (2013) 34-7822-0221世紀(jì)，隨

2、著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化時(shí)代的到來(lái)， internet對(duì)人類(lèi)的生活、學(xué)習(xí)、工作產(chǎn)生了極大的影響。計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為internet的理論基礎(chǔ)成為各大高校計(jì) 算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心課程，甚至一些非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)也把計(jì) 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)列為必修課程。希望通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生 掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、一些典型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其 具體實(shí)現(xiàn)。但該課程內(nèi)容抽象、涉及概念多、知識(shí)面廣，所 以對(duì)于教師的講授和學(xué)生的學(xué)習(xí)都有一定的難度，找到一種 合適的教學(xué)方法，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教與學(xué)都會(huì)起到推 波助瀾的作用。1體系結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的重要性隨著internet的普及，從幾歲的孩子到白發(fā)老人都很 輕松的學(xué)會(huì)了上網(wǎng)

3、，在校大學(xué)生對(duì)于internet的掌握和使 用更是已經(jīng)達(dá)到非常熟練的程度，但是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí) 和技術(shù)的掌握卻不是那么容易。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和internet是 兩個(gè)不同的概念，但其關(guān)聯(lián)密切，彼此的發(fā)展又起到相互促 進(jìn)的作用。為了讓學(xué)生更好的掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)抽象復(fù)雜的概 念以及相關(guān)知識(shí)，結(jié)合internet實(shí)際應(yīng)用是一種非常有效 的方法。因此在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的講解過(guò)程中，教師應(yīng)該想 辦法把看不見(jiàn)摸不著的抽象理論結(jié)合學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用去講 解，這樣學(xué)生更好理解相關(guān)知識(shí)。體系結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層模型及各層協(xié)議的集合，是 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的骨架。在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，參考模型 主要有osi參考模型和tcp/ip

4、參考模型兩種，其中osi參 考模型的設(shè)計(jì)初衷是制定一個(gè)適用于全世界的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從技術(shù)上追求一種理想的狀態(tài)，但由于其模型 和協(xié)議自身存在的一些缺陷，導(dǎo)致其缺乏市場(chǎng)及商業(yè)推動(dòng) 力，沒(méi)能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的目標(biāo)。而tcp/ip參考模型經(jīng)歷了 40多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，并且已經(jīng)成功贏得大量的用戶(hù)和投資， 也正是tcp/ip的成功促進(jìn)了 internet的發(fā)展，同時(shí) internet的發(fā)展又進(jìn)一步擴(kuò)大了 tcp/ip的影響，因此基于 tcp/ip體系結(jié)構(gòu)、結(jié)合internet的實(shí)際應(yīng)用去講解計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)是值得研究的一個(gè)課題。2常用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及其問(wèn)題2. 1從教學(xué)內(nèi)容的角度計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課

5、程所涉及的教學(xué)內(nèi)容很多，從原理、 技術(shù)到應(yīng)用，再到相關(guān)設(shè)備的管理，涉及osi參考模型， tcp/ip參考模型，路由器、交換機(jī)管理配置，dns、www等 常用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理配置等。這些內(nèi)容是教學(xué)重點(diǎn)也是難 點(diǎn)所在，概念非常抽象，學(xué)生很難理解接受，從而導(dǎo)致上課 積極性不高、厭學(xué)等問(wèn)題。針對(duì)這樣的問(wèn)題，通常在教學(xué)方 法上有如下的一些解決手段。1）針對(duì)一些抽象的名詞概念采用類(lèi)比的方法講解。如 講述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中分層概念的時(shí)候，可以與大家熟知的郵 政通信系統(tǒng)進(jìn)行類(lèi)比，郵政通信系統(tǒng)可以分為三層：用戶(hù)、 郵局和運(yùn)輸部門(mén)，用戶(hù)位于最高層，運(yùn)輸部門(mén)位于最底層， 各司其職，各盡其責(zé)，上一層對(duì)下一層提出要求，下一

6、層完 成上一層提出的要求，為上一層提供服務(wù)，對(duì)等層之間和上 下層之間存在相應(yīng)的約定，上一層要打包之后再交給下一 層。這樣學(xué)生就比較容易理解為什么要?jiǎng)澐謱哟瘟?，以及?與層之間的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。2）通過(guò)internet的使用熟悉相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。如學(xué)生結(jié) 合他們上網(wǎng)經(jīng)常使用的qq聊天工具、e-mail的使用以及瀏 覽網(wǎng)頁(yè)，去思考計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理，以及分層的結(jié)構(gòu)在 應(yīng)用過(guò)程中的體現(xiàn)。同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程的安排，讓學(xué)生自己 動(dòng)手搭建小型的局域網(wǎng)，自己動(dòng)手配置ftp服務(wù)器、e-mail 服務(wù)器、web服務(wù)器等，在配置的過(guò)程中，加深對(duì)原理知識(shí)的掌握。3）改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以“教” 為主，教師

7、以多媒體教學(xué)為主要手段，結(jié)合動(dòng)畫(huà)演示，使抽 象的理論形象化、復(fù)雜的過(guò)程簡(jiǎn)單化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 深化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。但計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程本身集理論和應(yīng) 用于一身，僅僅采用傳統(tǒng)的授課模式，不能讓學(xué)生更好的對(duì) 抽象性的知識(shí)點(diǎn)理解和應(yīng)用，倡導(dǎo)采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、討論式教 學(xué)、探究式教學(xué)等多重教學(xué)方法，以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。 并且安排并帶領(lǐng)學(xué)生參觀校園網(wǎng)，介紹該校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)、軟硬件設(shè)施，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有更直觀認(rèn)識(shí)。同時(shí) 教材的選擇也要有一定的靈活性，在教學(xué)過(guò)程中加入前沿技 術(shù)的講解，讓學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r，既開(kāi)闊視野， 又提高學(xué)習(xí)興趣。4）改進(jìn)考核方式，加大實(shí)踐比例。傳統(tǒng)的考核方式主要是

8、以理論考核為主，實(shí)驗(yàn)考核所占比例較低。但計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)作為一門(mén)應(yīng)用型課程，對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力要求應(yīng) 該更嚴(yán)格，因此在最終的考核方式中，應(yīng)該加大實(shí)踐考核所 占的比例。2. 2從教學(xué)結(jié)構(gòu)的角度教學(xué)結(jié)構(gòu)的安排上，通常采用自底向上的順序，也就是 按著網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)，從最底層物理層開(kāi)始講解，自下而上, 逐層學(xué)習(xí)。一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材的編寫(xiě)結(jié)構(gòu)也是這種順序， 符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)律，從物理層開(kāi)始，也就是通信的 基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始介紹，也符合人們由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)規(guī) 律。但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，因特網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議 逐漸穩(wěn)定，tcp/ip成為了因特網(wǎng)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。尤其今天信息時(shí) 代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)的許

9、多革命性創(chuàng)新都發(fā)生在應(yīng) 用層，人們的注意力轉(zhuǎn)移到開(kāi)發(fā)更多能滿(mǎn)足人們需要的應(yīng)用 層產(chǎn)品。同時(shí)，從學(xué)生的角度考慮，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的原 理技術(shù)之前，他們?cè)缭缇徒佑|，甚至都已經(jīng)能夠很熟練使用 的一些軟件，正是應(yīng)用層的產(chǎn)品。因此，仍然沿用傳統(tǒng)的自 底向上的教學(xué)結(jié)構(gòu)安排，反而讓學(xué)生更難去理解分層的概 念，更難接收網(wǎng)絡(luò)中的一些抽象的概念。3基于tcp/ip體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)方法研究3. 1從教學(xué)內(nèi)容方向研究上述研究中，采用類(lèi)比的方法、借助internet的方法、 改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的方法以及改進(jìn)考核方式的方法，都有很 多值得借鑒的地方，結(jié)合tcp/ip體系結(jié)構(gòu)，在這些方法的 基礎(chǔ)上，做出了進(jìn)一步的研究。首先

10、,從教學(xué)內(nèi)容的安排上，把教學(xué)重點(diǎn)放在tcp/ip 協(xié)議集上，加大實(shí)踐教學(xué)的力度。讓學(xué)生結(jié)合internet的 使用，通過(guò)對(duì)協(xié)議的分析和學(xué)習(xí)，來(lái)進(jìn)一步深入的掌握理論 知識(shí)。比如利用wireshark協(xié)議分析工具進(jìn)行協(xié)議數(shù)據(jù)包的 抓包、分析，從而完成對(duì)各層關(guān)鍵協(xié)議的解析，使學(xué)生能很 好的掌握協(xié)議的細(xì)節(jié)。利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具如ns2,可以進(jìn)一 步從視覺(jué)上真正理解協(xié)議的工作原理，比多媒體課件中的動(dòng) 畫(huà)更能直觀的體現(xiàn)協(xié)議的運(yùn)行過(guò)程。其次，要不斷的跟蹤國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，不能把教學(xué)內(nèi) 容僅僅局限于教材內(nèi)容上。對(duì)于教材中所涉及的一些已經(jīng)逐 漸被淘汰的技術(shù)，要及時(shí)刪減，比如x.25、atm等。對(duì)于下 一代的互聯(lián)網(wǎng)給

11、予更多的關(guān)注，ipv6協(xié)議的研究、核心路由 和交換問(wèn)題的介紹等。最后，還要根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生安排不同的教學(xué)內(nèi)容。 對(duì)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的 掌握程度不同，同時(shí)學(xué)生本身也存在能力差異，因此，針對(duì) 不能專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整教學(xué)學(xué)時(shí)和教學(xué)內(nèi)容的安 排。3. 2從教學(xué)結(jié)構(gòu)方向研究目前的教材和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究方向仍然是 以層次性的體系結(jié)構(gòu)為主，因此，我們的教學(xué)結(jié)構(gòu)安排也仍 然遵循基于層次的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，以tcp/ip體系結(jié)構(gòu)為教 學(xué)主體路線(xiàn)。上述研究表明，自底向上的教學(xué)結(jié)構(gòu)安排已經(jīng) 不能適應(yīng)實(shí)際的教學(xué)需求。我們采用自頂向下的方法來(lái)安排 教學(xué)結(jié)構(gòu)，這種教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)

12、用，以實(shí)用為原則，要求任 課教師有較高的實(shí)踐水平，較強(qiáng)的課堂組織能力。首先是應(yīng)用層，tcp/ip協(xié)議集中應(yīng)用層的協(xié)議最多，學(xué) 生接觸的也是最多的，比如瀏覽網(wǎng)頁(yè)用到的http協(xié)議，應(yīng) 用層給應(yīng)用進(jìn)程傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)加上http頭部，緊接著將 處理后的數(shù)據(jù)傳給傳輸層，傳輸層會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)重新打包加上 tcp頭部或udp頭部，再交給網(wǎng)絡(luò)層處理。網(wǎng)絡(luò)層的主要協(xié) 議是ip協(xié)議，其中ip地址是關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，ip地址與mac地 址的關(guān)系及轉(zhuǎn)換方法可以在介紹體系結(jié)構(gòu)之前作為重點(diǎn)講 解，這樣在數(shù)據(jù)交付的過(guò)程中涉及到這部分內(nèi)容的時(shí)候，學(xué) 生就很好理解，從而保證對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的整體性和連 貫性。經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)層的路由選擇和處理后，數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)鏈路 層，加上幀頭和幀尾，這樣整個(gè)信息交付的過(guò)程很自然的從 高層過(guò)渡到下面各層。按照自頂向下的方法進(jìn)行教學(xué)結(jié)構(gòu)的 安排，對(duì)于老師的講解和學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程都會(huì)達(dá)到事半功倍 的效果。綜上所述，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程本身的特點(diǎn)，本著 培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)理念，教師在教學(xué)過(guò)程中必須結(jié)合實(shí) 際，力爭(zhēng)通過(guò)有效的教學(xué)方法的研究，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的 教與學(xué)能達(dá)到最好的教學(xué)效果。參考文獻(xiàn)：1 謝希仁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)m, 5版北京：電子工業(yè)出版 社，2