计算机网络的课程建设的分析与思考

　　在社会信息化浪潮推动下信息管理与信息系统专业发展迅速，信管专业的课程建设也引起了各高校的重视。计算机网络是信息系统开发和部署的基础平台，计算机网络课程是信管专业的核心课程之一。本文对计算机网络的课程建设进行分析和探讨，提出几点思考与探索。

　　1 教学目标定位分析

　　信管专业是一门跨经济管理和计算机科学技术的综合性学科，由于不同高校信管专业有不同的学科背景，使得该专业涉及的领域较为宽泛。其研究的范畴主要包括[1]：信息系统的开发方法和过程管理、信息系统的管理和维护、利用信息技术支持组织业务功能和研究信息系统对组织的影响和价值。对于信管专业的不同背景与研究范畴其课程教学目标也应是不同的。

　　这里以信息系统的设计开发、管理和维护为研究范畴的信管专业计算机网络课程为例分析课程教学目标定位。吴功宜教授指出，计算机网络课程教学发展趋势可从教学要求、能力要求和课程结构上来分析，如图 1 所示。

　　网络技术和相关学科结合产生网络工程专业和物联网工程专业，其基础还是计算机网络。信管专业的课程都是围绕“信息系统的开发与管理”这个目标进行设置，信管专业计算机课程在教学要求上应该和计算机与软件工程专业在同一层次；落实到计算机网络课程体系上，我们开设了计算机网络、网络管理与控制和网络安全课程。而信管专业区别于计算机专业，计算机是信息管理和信息系统开发运用的工具。计算机网络是信息系统开发和部署的平台，但信管专业从能力上不要求达到网络设备的软硬件开发水平。所以信管专业计算机网络课程教学目标从能力上要求掌握计算机网络基本原理，拥有初步规划组网的能力，为后续的网络管理和网络安全课程打下扎实的基础。

　　2 课程教学引入实例教学法

　　计算机网络是计算机技术和通信技术的交叉学科，计算机网络课程的教材内容一般都以分层的网络体系结构及其协议来介绍，涉及大量抽象的概念与理论。现在的课堂教学方法大多以讲授 PPT 课件为主，并辅以多媒体动画或视频演示帮助学生学习。我们注意到计算机网络课程具有概念与理论抽象而实践性强的特点，计算机网络课程不应单纯分为理论课部分和实验课部分，而应把理论和实践相结合带到课堂上。在课堂教学过程中合理运用实例教学的方法，以有效地提高对理论知识的理解与学习。

　　下面以传输层 TCP 协议的连接和释放为例介绍这种方法。我们设计一个虚拟网络平台用来在课堂上进行实例教学。这个平台采用 VMware 软件虚拟了两台操作系统分别为 Windows server 2003 和 WindowsXP 的计算机 pc1 和 pc2，这样组成一个只有两台计算机的最小网络。它可在单机上运行以用于分析网络体系结构和基础的网络协议与服务，如 ARP、TCP、UDP、HTTP、FTP 和 DNS 等。

　　准备一个简单的面向连接的 socket 通讯程序，其功能是客户端向服务器端发送消息“Hello!”，服务器端回复消息“Nice to see you!”。服务器端和客户端程序分别在虚拟机 pc2 和虚拟机 pc1 上分别运行。在运行过程中启动pc2上的Wireshark软件进行抓包分析。如图 2 和图 3 所示。

　　在图 3 中，通过 Wireshark 捕获数据包，教师带领学生分析此次通信过程。分组 1～3 是 TCP 的三步握手过程，pc1 与 pc2 建立了 TCP 连接；分组 4～5 为数据传递过程；分组 6～9 为 TCP 的 4 次握手连接释放的过程。教师在分析过程同步在黑板上画出此次 TCP 连接与释放的示意图。这个教学过程比教材上的图片展示和多媒体课件的动画演示更为生动和真实，在操作过程中以此为载体教师可以很好地与学生互动，学生也有一定的时间思考，下课后学生在复习时可重复此实例以继续研究，教和学的效果有明显提高。

　　3 网络新技术的学习引导

　　计算机网络技术的发展迅速，不断出现新的概念和技术，这样就产生了计算机网络教材跟不上新技术发展的矛盾。例如无线网络技术，现在国内 2.5G、3G 和 4G 网络并存，再加上无线局域网，现在正是无线网络发展的“春秋战国”时期。而传感器网络与物联网[2]技术的规模应用也正蓄势待发。这些新技术在计算机网络课程教材中都是一带而过或未提起，实际上这里孕育着网络技术的未来和机会。信管专业的学生应该对新的技术和信息敏感，教师可补充相关知识，介绍自己和学院相关的科研课题，然后让学生收集相关资料，撰写小论文或读书报告，作为期末考核成绩的 5%～10%。这样可培养学生对计算机网络技术知识的收集、整理和学习的能力并可能进一步地创造知识。

　　4 实验教学建设

　　计算机网络课程的实验内容安排要结合计算机网络课程群的实验来统一考虑。计算机网络课程为必修课，网络管理与控制、网络安全课程为选修课。依近年来学生选课情况来看，学完计算机网络课程后有80%～90%的同学又选学了网络管理与控制，说明学生对网络理论和应用很感兴趣，而还有少部分同学选网络安全课程，他们已经考虑将网络管理方向作为自己的专业方向。依据这样的分析，我们把 16 课时的计算机网络实验内容设定为：

　　实验一 网络基本配置与网络命令；

　　实验二 网络报文捕获与网络协议分析；

　　实验三 交换机基本配置；

　　实验四 路由器基本配置；

　　实验五 VLAN 基础配置；

　　实验六 路由协议配置；

　　实验七 WLAN 连接及配置；

　　实验八 综合网络设计。

　　而把网络服务配置、网络操作系统管理和较复杂的交换机、路由器的配置放到网络管理与控制课程中，把较复杂的网络协议分析和网络安全防范内容放到网络安全课程的实验内容中。这样，计算机网络课程的实验教学内容与课程群中的其他课程的实验内容不会过于重复或完全割裂。同时，以此为内容编写适合于信管专业的计算机网络实验指导书，规范实验内容和环节，更好地指导学生实验。

　　在计算机网络课程实验的执行上，还存在一个困扰着大多数普通高校计算机网络专业实践教学的问题，就是实验环境。由于网络技术发展迅速，网络设备更新比较快，再加上网络设备价格不便宜，一般的学校难以配备完全满足学生实验需要的网络硬件设备。当多人一组进行实验时，每个学生的平均实际操作时间比较少，从而影响他们的学习效果和学习积极性。遇到这种情况时可利用现有的网络模拟仿真软件 Dynamips、Boson NetSim 等软件，先让学生在装在 PC 机上的虚拟平台上练习网络设备的配置，在熟练掌握配置方法后，再在实际网络设备上进行实验。利用虚拟平台学生有充分的时间独立地反复练习以掌握实验配置方法。而通过在实际设备上做实验，可帮助学生掌握如何配置和管理真实的网络。这样采用虚实相结合的办法可较好地解决这个问题。

　　5 结语

　　计算机网络课程作为信管专业的核心课程之一，其课程定位与教学方法应有别于计算机专业。面对着计算机学科和管理学科交叉的专业特点，从教学要求、能力要求和课程结构上分析了信管专业计算机网络课程教学目标定位，在课程教学过程中引入实例教学法，取得了较好的教学效果。但是当今计算机网络技术与应用的发展迅速，知识更新快，计算机网络课程的教学内容与方法都面临着不断调整更新的需求和挑战，计算机网络课程建设将是一个长期的、动态的过程。

　　参考文献：

　　[1] 万国华. “信息管理与信息系统”学科研究综述[J]. 深圳大学学报:人文社会科学版,2004,21(4):74-76.

　　[2] 孙其博,刘杰,黎　,等. 物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J]. 北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.