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计算机网络分析论文赏析八篇

时间:2022-11-29 02:56:48

计算机网络分析论文

计算机网络分析论文第1篇

1优化技术分析可以采用多种方式

类似于使用多层的网络结构进行设计、容错性设计、双网络的冗余设计等,使用多层的网络结构进行设计即对计算机网络的第三层功能进行充分利用,第三层功能能够解决很多计算机网络问题,从而提高了网络的可靠性;容错性设计的着眼点即将计算机网络的服务器与各个终端进行连接,在至少两台计算机网络中心里、数据链路以及路由器进行连接操作,这样设计的思路是即使有个别链路出现故障,其他局部网络仍可以正常运行;双网络的冗余设计就是在原有计算机网络上添加新的备用网络,这样形成的双网络结构就直接提高了网络的可靠性。

2计算机网络可靠性的优化技术分析

可以进行相应的模型分析,一般考虑到的有模型概率图、假设条件以及减少链路数目等方式,采用不同的模型,就有相应的状态统计,通常而言,这些优化设计思路都是相互独立的、互不干扰互不影响,但是都旨在有力提高计算机网络的可靠性③。

3结语

计算机网络分析论文第2篇

关键词:形象化教学法;计算机网络;协议分析;网络仿真

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)14-0121-02

在当前高等教育教学质量内涵建设和高等教育课堂教学质量提升建设背景下,形象化教学法作为有效的传统教学法,结合当前信息技术的发展和具体课程新的知识,仍有很多值得探索的地方。《计算机网络》课程是计算机学科相关专业的专业必修课程,用形象化教学法改善传统的理论分析讲解课堂教学方式,激发大学生的创新思维,使大学生乐于投入到形象化的、探索性的课堂教学活动中,具有重要意义。结合当前信息技术发展,在“抽象概念形象表述、理论知识实践呈现”的形象化教学原则下,为有效提升计算机网络课程课堂教学效果,提高大学生学习兴趣,把形象化课堂教学融入课堂教学中是始终值得探索的。

1形象化教学的意义

形象化教学方法旨在避免照本宣科和纯文字的讲解,做到理论联系实际,利用实物及工具软件辅助于课堂教学,减轻学习理论知识的难度,提升学生的学习兴趣和学习效果。

计算机网路课程的理论性和应用性都比较强,概念比较抽象,有一定的学习难度。计算机网络课程的形象化课堂教学的目标人群为刚开始接触计算机网络基础知识的大学生,他们对计算机网络系统的基本原理还比较模糊。采用直观的、形象化的教学法符合人类认知的特点,对于提升刚开始接触计算机网络基础知识的大学生的计算机网络知识认知效率具有很大的帮助。结合当前多媒体教室的课堂教学条件,开展形象化计算机网络课堂教学,利用网络相关实物及网络工具软件辅助于课堂教学,通过实体展示及仿真印证,避免纯文字的讲解,通过形象化教学法促进理论学习与实践认知的融合,可使计算机网络课堂教学更加直观,使学习过程变得轻松并使学生对网络知识点印象深刻。

2算机网络课堂教学的形象化方法

形象化教学法从广义上讲,应该包含了直观演示、虚拟仿真、对比、类比等,旨在把抽象的理论知识直观地、形象化地讲解。在计算机网络课堂教学中具体采用的方法可分为如下几类。

1)实物展示法,把一些计算机网络线缆、网络物理设备带到课堂,可以充分利用实验室更替废弃的集线器、小型交换机、小型路由器等实物,带到课堂上实物展示,并结合计算机网络知识点开展讲解。

2)网络仿真软件法,利用计算机网络仿真构建软件,虚拟构建中小型网络,帮助大学生认知网络拓扑、实体网络基本构成等。网络仿真软件的应用使学生容易深入理解网络系统结构和复杂的网络协议,达到事半功倍的教学效果。比如网络仿真软件PacketTracer6.0除了支持模拟网络构建,还提供动画演示数据包在网络中传输的过程以及数据包分析功能,这使得抽象的计算机网络概念变得易懂,教学变得生动形象。-引

3)网络分析软件法,利用计算机网络协议分析软件,在多媒体教室教师机上联网抓包分析,结合分层思想,对计算机网络协议格式进行真实呈现讲解。使其成为大学生学习网络知识和分析解决网络问题的工具。常用的网络协议分析工具软件有Wireshark、Sniffer Pro、Netxray、Iris等。

4)网络命令演示法,利用常用的网络命令,在多媒体教室中的教师机上演示网络命令的功用,并结合计算机网络原理知识开展讲解,提升大学生基础网络命令的掌握程度和对网络的认知程度。

5)基本网络配置演示法,在多媒体教室中的教师机上演示基本网络配置,让学生便于在自己的计算机上实践配置,提升对计算机网络基本配置的认知度和对网络理论知识的认知程度。

3形象化教学的分层实施

计算机网络课程知识的组织一般按照分层的思想,对不同层知识点开组讲解。按照TCP/IP五层网络理论模型,对应不同层的知识点,如下表1,实施形象化教学具体如下。

1)物理层,采用实物展示法,讲解分析物理层传输介质时,可运用压线钳、双绞线测试仪等便携工具,在课堂中现场演示双绞线的制作,结合五类双绞线和RJ45接口水晶头实物展示,按照TIA/EIA 568A、568B线序标准简单演示制作直连线、交叉线、全反线的过程并用便携的双绞线测试仪测试,把计算机网络物理层的机械、电气、功能、过程特性进行直观演示和分析说明,通过直观的方法加深学生对物理层的理解。

2)数据链路层,采用网络分析软件法,在课堂上对帧的结构通过Wireshark协议分析软件解析展示,使学生能够对互联网中真实存在的数据帧结构形象化认知,可使学生产生工具兴趣并初步学会用Wireshark协议分析软件自己开展实验验证网络知识。采用实物展示法,结合数据链路层知识点,现场展示二层设备,比较二层交换机和集线器实物的异同等。

3)网络层,采用基本网络配置演示法,结合IP地址、子网掩码知识的讲解,演示多媒体教室机上常用的Windows操作系统的基本网络配置方法,直观地讲解静态配置中IP地址、子网掩码、默认网关的基本作用。采用网络仿真软件法,可利用计算机网络仿真构建软件PacketTracer,虚拟构建中小型网络,帮助大学生认知网络拓扑、实体网络基本构成情况。采用网络分析软件法,对IP数据报的结构通过Wireshark协议分析软件解析展示。采用网络命令演示法,演示ping、arp、tracert等命令的功能,同时运用Wireshark协议分析软件抓包演示分析,并结合IP协议、ICMP协议、ARP协议讲解其原理。

4)传输层,采用网络分析软件法,在课堂上用Wireshark软件分析TCP、UDP协议段的结构,分析协议端口,演示TCP三次握手、流量控制与拥塞控制的过程等。采用网络命令演示法,演示netstat等命令,展示主机打开的连接,并结合TCP协议、UDP协议讲解其原理。

5)应用层,采用网络分析软件法,在课堂上运用Wireshark协议分析软件,可选取常用的HTTP协议,开展HTTP协议语法、语义及同步分析讲解。采用网络命令演示法,以telnet程序为基础,手动构建HTTP请求GET协议命令的执行,演示请求过程及HTTP应答情况,帮助学生深刻认识应用层协议的运行过程。

计算机网络分析论文第3篇

关键词:计算机网络基础;教学方法;改进

课程的重要地位和作用

对于计算机专业来说,“计算机网络基础”课程一般包括数据通信原理与实现技术、网络体系结构、局域网及广域网原理、网络互联原理与技术等内容。它是计算机专业、尤其是计算机网络专业的核心基础课程,在计算机网络专业的课程设置中占有极其重要的地位和作用。下图是我校计算机网络专业的课程设置。

从图中可以看出,计算机网络基础是学生学习网络工程、网络管理、网络开发三个专业方向课程的基础。如果学生学好了计算机网络基础,则学习后续的专业课程时必将事半功倍。

课程教学方法上的问题和不足

计算机网络基础课程如此重要,促使我们不断关注和研究它的教学方法、教学效果。纵观当前的教学方法,仍然存在一些问题和不足:

tcp/ip协议的地位问题现行的教材一谈到计算机网络,必由osi(开放系统互联)的七层模型开始说起;然后再说明tcp/ip协议的四层结构,进而将两者作一番对照。这样处理的话,tcp/ip协议的重要地位没有显示出来。众所周知,tcp/ip协议是工业标准、是事实上的标准。现在学习计算机网络,实际上就是学习tcp/ip协议。因此,tcp/ip协议应该占据一个十分突出的地位。有些学生学完了计算机网络课程,最后还不知道实用中的协议是osi还是tcp/ip。这与教材的内容编排、导向不无关系。

重视分析轻视综合从逻辑上说,编写教材的过程中使用的逻辑一般是分析,即把tcp/ip协议分层论述,把网络接口层、网络层、传输层、应用层分而述之。这是无可厚非的,但分析完了之后没有举出实例,把tcp/ip协议几个层次的内容、把计算机通信的整个过程都展示出来。

理论与实际没有紧密结合教师在讲授计算机网络课程的过程中,最容易犯的毛病就是“满堂灌”,按照书上的理论讲一通,没有结合实际来谈,也不管学生是否消化和接受。tcp/ip协议实用技术,讲课时应注意把理论和实际结合在一起分析。

课堂教学枯燥tcp/ip毕竟是一系列的协议,课堂教学难免有些枯燥。在教学过程中,教师有必要用图表来说明问题。同时,应该注意应用多媒体教学手段辅助教学,如制作教学动画。

课程教学方法的改进

通过上述分析,不难得出计算机网络基础课程的一些改进措施:(1)把tcp/ip协议放在一个突出的地位,使整个计算机网络课程紧紧围绕tcp/ip协议展开。(2)在逻辑上,要注意分析和综合两者逻辑的综合运用,最终把tcp/ip协议作为一个整体来理解。(3)理论知识要紧密联系实际。需要指出的是,一般来说tcp/ip协议、计算机通信是一个不可见的过程。只有借助嗅探器(sinffer)、协议分析器等辅助工具,才能把通信过程展现出来。因此,有必要鼓励学生尽早学习和掌握这些工具的使用,进而学会用理论知识去分析实际问题。(4)注意多媒体教学手段的引入,把课程讲得生动活泼一些,使学生的学习事半功倍。下面通过一个例子来说明以上措施的综合运用。

在计算机网络课程复习时,可以向学生提一个简单的问题:打开ie浏览器,输入某个网站的网址,直到打开这个网站的首页,这里面的通信过程是怎么样的?

要回答这个问题,不妨先把网络拓扑摆出来,如图2所示。问题就转变成计算机a是如何访问计算机b的web服务的。为了把尽量多的知识串在一起来讲,可以把arp、dns等协议也一并分析,整个过程(如图3所示)可以这样理解:(1)由于dns服务器、计算机b都不在计算机a的局域网内,计算机b的数据包要由网关进行转发,因此它首先要通过arp查询过程来获得路由器r1的mac地址。(2)计算机b通过dns查询过程来获得计算机b的ip地址,而dns报文是基于dup协议的。(3)计算机a与计算机b建立tcp连接,即“三次握手”的过程。(4)计算机a与计算机b进行http会话,计算机a访问计算机b的首页。(5)通信完毕,计算机a与计算机b释放tcp连接。(6)需要的话,还可以对中间的路由过程进行分析,把ip层的内容讲清楚。

上面的例子紧紧围绕tcp/ip协议而展开,综合运用了tcp/ip协议各个层次的内容,而且这样一个例子是实际中最为常见的问题。把这个例子做成一个教学动画呈现给学生,则教学效果更佳。

参考文献:

[1]李冬.高职计算机网络专业课程群建设[j].职业技术教育(教科版),2005,(1).

计算机网络分析论文第4篇

[关键词]计算机网络原理;实验教学;探讨

中图分类号:G74 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0234-01

作为网络工程专业以及计算机科学与技术专业的学生来讲,计算机网络原理课程成为他们的必修课程,计算机网络原理课程设计很多概念、技术、协议,而且都是比较复杂的。对于学生来讲,首先就是需要对计算机网络体系结构进行了解,如果只对学生进行纯理论教学,会十分枯燥无味,而且学生也是很难理解的。因此,开展实验教学将成为理解理论知识和掌握实践技能的重要保障。

1.计算机网络原理实验教学存在的问题

当前,很多学校开展的计算机网络原理课程都是以纯理论的方式进行,普遍缺少实验环节。如果该学校没有实验安排的教学计划,老师上课的时候就需要将实践教学的知识加进去,这样方便学生更好理解老师所讲的知识。

然而,虽然有些学校的教学计划有实验安排,受学校的教学资源和教学条件的限制,学校的实验教学形式过于单一。在一些网络培训时,教师在实验教学中采用的就是Wieshark软件进行的协议分析,虽然这样的教学实验方便了学生很好的理解网络协议,但是学生对网络规划、路由算法等内容得不到实践。

2.计算机网络原理实验教学在不同专业中的探讨

在江苏大学,计算机网络原理将是计算机科学与工程系、网络工程系学生的必须课。以前,这门课的教学大纲要求是48学时的理论教学,没有安排实验教学,单纯的理论教学让学生难以理解老师所讲的知识,因为单纯的理论会使老师所讲的知识比较抽象。

在2010年,学校重新修改了计算机科学与工程系和网络工程系教学大纲,将原来的28学时增加到64学时,新增了12学时的实验教学,另外由于计算机科学与工程系卓越班的特殊性,其计算机网络原理的课程依旧为48学时,其中有8学时为实验教学。

3.计算机网络原理实验设置

3.1 计算机科学与工程系的计算机网络原理设置

在计算机科学与工程系中,计算机网络原理的教学实验有12学时,分为6次实验,实验的具体内容如下:

3.1.1直通、交叉网络的制作

消除网络的神秘感成为开展该实验的主要目的。每位学生需要自己通过实践,作出一个合格的网线。做好之后学生可以将网线带回宿舍自己使用,这样会给学生带来一种成就感,也会带动学生对计算机网络课程的学习热情。

3.1.2常用的网络层协议分析和网络命令练习

要求学生掌握常用的网络命令的使用技巧,比如:arp、route、ping、netstat等等,另外该实验还要求学生在执行命令之前,学会使用wieshark获取报文并且学会对其进行分析。

3.1.3掌握wieshark的使用方法

Wieshark是一种分组嗅探器,其可以捕获网络报文并且对其发生的网络故障进行诊断和分析。在该实验教学中,学生需要了解Wieshark的界面,然后按照要求在浏览器上输入一个主页URL,再找到相应的HTTP报文,根据报文查找自己计算机中的IP地址和自己访问的IP地址,同时对报文的结构进行深一层的分析,更好的体会计算机网络的结构体系。

3.1.4RIP路由和静态路由的算法

该实验需要借助一个公司的Packet Tracer的模拟器,老师在开展实验教学之前,将网络拓扑图、设备的IP地址、子网掩码等信息以word形式发给学生,在教学中,要求学生依据相关的命令配置设备完成设备之间的互相通信。该实验有利于学生对计算机的实际工作有直观的了解。

3.1.5Winsock编程实现TCP/IP客户端/服务器模拟

该实验是为了让学生了解socke编程的步骤以及编程过程中涉及的主要函数,在该实验中,老师要求学生将自己的计算机和旁边的计算机分别作为服务器与客户机,并且实现两台计算机的互相通信。另外,教师还可以给出一些程序的部分代码,要求学生根据socket编程的流程将给出的程序代码补充完整,再进行通信实验。

3.2 计算机科学与工程系中卓越班的实验设置

计算机科学与工程系的卓越班由于其特殊性,其实验教学安排为8学时,也就是一共有4次实验,相比较信息技术方向的12学时来讲,卓越班的实验安排可能做不到面面俱到。因此,卓越班的实验教学的目的,主要就是让学生了解计算机网络体系结构中的每一层封装和每一层的协议,在实验安排中没有socket编程和路由器配置,只有在还有课时的允许条件下,在理论教学的课堂对该两部分的知识进行简单的补充,让学生理解起来不是那么的抽象即可。

3.3 网络工程系实验设置

网络工程系的网络原理实验教学有12学时,一般来讲,计算机网络原理课程在大二的下学期开展,由于学生在此之前就已经学会了制作网线,同时网络工程系对学生的动手能力的要求比较高,因此网络工程系的网络原理实验安排的目的不同于信息技术方向,其没有网线制作实验,而是增加了一次的网络规划实验。在网络规划实验的课堂中,老师要求学生根据具体的情景案例利用Packet tracer制作出一个合理的网络拓扑图,根据具体的要求规划好子网掩码、自己设备的IP地址等一些基础的信息,最后开始路由算法,实验网络内各个设备之间的互相通信。学校尽可能为学生创造一个真实的实验环境,让学生在真实设备上进行实验。

3.4 在实验设置中该注意的问题

对于该计算机网络教学的老师来讲,在每次实验教学之前,都需要认真准备上课时需要的文档,该实验文档中不仅包括实验的要求、实验的目的,更重要的是该实验需要的背景知识和详细的实验步骤。比如在Wieshark的实验教学中,教师的文档中应该有Wieshark的功能和操作界面的介绍,还有该实验的具体步骤。直线网络与交叉网线的制作实验中,在文档中就需要有T568B、T568A的具体线序和制作直线网络和交叉网络的较为详细的过程,教师还应该在授课之前,准备好课中所需的工具,教会学生对测线仪、压线钳进行正确的使用。在RIP路由和静态路由算设备法的文档中,老师应该给出设备IP地址配置、静态路由配置、RIP路由配置等一些基本的命令。

4.结束语

计算机网络原理课程中的知识点不仅多,而且还比较繁琐,纯粹的理论知识会让学生听起来十分抽象,因此开展实验教学能够加深学生对理论知识的理解和掌握。开展实验教学对老师提出的要求比较高,要老师根据教学条件认真设计实验的形式和实验内容,除出了本文中涉及的实验,老师还应该鼓励学生自己设计网络协议或者通过简单的编程模拟来实现网络协议的工作过程。

参考文献

[1] 陈永平.浅谈计算机网络原理实验教学[J].计算机教学,2013,(31):106-110.

[2] 刘洪涛.计算机网络原理实验的改革与实践[J].广东工业大学学报,2005,(5):36-37.

[3] 吴晓波.浅谈计算机网络原理实验教学改革[J].教育论坛,2011,(31):56-58.

作者简介

计算机网络分析论文第5篇

关键词:支持向量机;信息特征识别;网络舆情

中图分类号:TP393.09 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0119-02

1 引言

网络舆情研判是有效掌控网络、促进社会主义和谐社会建设的重要手段[1]。当前,信息处理领域内的一个重要的研究方向是网络舆情研判,它具有非常深远的实用价值。分类挖掘技术作为研究互联网信息研究的一种新兴统计学习理论,它能够有效的从互联网中获取相关的舆情信息,通过分析后,最终达到监控和预警的目的,对监管部门管理和处置互联网中的涉警舆情提供帮助[2-4]。本文将在计算动词理论聚类算法中引入支持向量机技术,通过分析计算动词决策树的趋势后,来对互联网信息进行分类和挖掘,实现网络中的舆情侦测、继而探索舆情源头、网络舆情的接收者及特征,最终得到舆情在互联网中的传播方式,并对舆情带来的影响进行评估及其发展趋势做出研判。

3 基于支持向量机技术的网络舆情信息动词决策树的趋势分析

在互联网分析中引入聚类分析,就是对互联网数据进行归类、分组、汇总,得出群体的聚类特征并形成属性知识。而趋势分析则是对前面会联网数据聚类分析后所得到的属性知识为研究对象,接着设计出解决此问题的决策树,以揭示出问题发展的趋势,为预测和把握未来发展方向提供帮助。计算动词决策树的过程是:首先从研究对象属性类型的根点选取,其次选取根节点的下一个叶子节点N,接着找到此节点N的最佳决策属性,然后通过计算动词增益和计算动词熵来训练节点,最后判断是否把训练样本进行了最佳分类,得到就结束,否则继续找最佳决策属性。

4 基于支持向量机技术的网络舆情研判方法

(1)在支持向量机技术的支持下,对新闻、论坛/BBS、博客、即时通信软件等渠道传播的网络舆情进行采集,运用聚类分析、主题检测与跟踪、自动摘要等定向分析技术,可以得出网络舆情传播者的感情、想法、观点、立场和意图等主观的特征表现。最终实现用关键字布控、语义分析来达到识别敏感话题的目的。(2)热点话题、敏感话题瞄准与追踪。目前国内外大多采用了文本聚类技术――文本关键字词作为文本特征,分析新发表文章、贴子的话题是否与已有热点或敏感主题相同,并对发表的话题和发信人发表的文章的观点、倾向性进行分析与统计。(3)研究发现当前的网络舆情的研判和预警效果并不理想。主要原因是缺乏统一全面的、全方位多层次的网络舆情预警信息系统,无法满足当前用户所期望的需求;此外各大厂商之间缺乏合作和协调,难以形成有效的合力。所以网络舆情分析及研判技术还有更大的发展空间。(4)除市场环境及用户需求没有边界等特殊因素外,怎样将计算技术与处理内容结合,怎样设计具体的分析引擎和自动信息采集,怎样构建舆情分析库、属性知识储备库,怎样对收集的信息进行与判断、筛选和预处理形成格式化信息,怎样加强专家与系统结合、人机结合来提升舆情判断的准确性等到都是当前解决问题的最重要环节。

5 结语

支持向量机理论建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小原理基础上,它作为一种新的机器学习方法,能够依据有限的样本信息,在模型的复杂性和学习能力之间寻求最佳折中,在解决模式分类问题上具有近似最优,而且在没有问题域相关知识属性时所设计的机器依然具有较好的性能。文中提出一种基于支持向量机技术的网络舆情研判方法,具有突出的小样本学习方法,借助它强大的泛化能力,实现了高效的从训练样本到预报样本的“转导推理”,在网络舆情信息处理中具有良好的性能,即较低的误检率和漏检率,这都充分表明了基于支持向量机技术对网络舆情研判处理及相关问题有良好的应用前景。

参考文献

[1]李敏.互联网舆情监控系统设计与实现[D].上海:复旦大学,2009.

[2]王伟,许鑫.基于聚类的网络舆情热点发现及分析[J].现代图书情报技术,2011(03):74-79.

[3]周黎明,邱均平.基于网络的内容分析法[J].情报学报,2005(05):594-599.

[4]赵曙光.提高自媒体时代突发事件的舆论引导能力[J].政工研究动态,2012(15):22-24.

[5]Vapnik V著,张学工译.统计学习理论的本质[M].北京:清华大学出版社,2000.

计算机网络分析论文第6篇

关键词计算机网络;教学;理论;实践

1引言

随着计算机网络的飞速发展,计算机网络课程成为高校很多专业的必修课程。由于计算机网络理论性和实践性都很强,同时变化和发展较快,新知识层出不穷,如何在有限的课时内教给学生基本的理论基础和实践技能,对广大教师来说是一个很大的挑战。这里以我校信息类专业计算机网络的教学方法与大家探讨。

2确定网络协议为教学重点

计算机网络是我校信息类专业的重要专业基础课,属于必修课,学生在学习该课程以前,已经学习了C语言,数据结构等课程。

现在网络技术和通信技术很多时候已经融为一体,所以讲网络原理离不开一些通信知识的介绍,考虑到学生已经学过通信原理之类的课程,对通信知识只需要做简单的复习即可;网络安全现在非常重要,考虑到电子通信专业主要是使用网络,网络安全不是重点,而计算机专业有专门的网络安全课程,所以对网络安全的讲解也是介绍性质。这样,课程的重点自然就是网络协议了。

3通过实例讲解网络协议

网络协议是计算机网络课程的重点,同时也是难点。往往是老师讲起来费劲,学生学起来吃力,慢慢地有些学生就会失去学习的兴趣。学生虽然天天使用网络,但对网络底层发生的事情知之甚少,所以必须用比较直观的方式来将枯燥的协议数据展现在学生面前。

为了解决上面提出的问题,我们在研究网络数据包的侦听技术的基础上,专门设计了一个网络通信分析与演示系统。该系统通过截获网络上传送的数据包,按照网络协议的层次将每层的二进制数据取出,同时有ASCII码的翻译以及相应的文字说明。通过分析每层协议的二进制数据,就可以清楚地讲述网络协议中的每个字节或者二进制位,ASCII码的翻译主要用于讲解应用层协议。通过直观的演示,学生的概念清楚了。该系统不仅可以分析单个的网络数据包,还可以根据用户要求提取一次完整的网络通信过程中的所有数据包进行分析,这样学生就对网络通信有一个整体的认识,同时对TCP/IP协议体系中高层协议与低层协议的关系有了进一步的了解。

下面对软件运行情况作一个简单的说明。当用户在浏览器的地址栏中输入http://后,为了找到sohu主页并与之通讯,浏览器与服务器交换了许多数据,我们将这些数据进行分析以后,就能再现出通信的全过程。通信过程的详细分析请看参考文献[4],这里只给出通信过程分析的最后两步,图1是对TCP连接的第三次握手的数据的分析,图2是对HTTP请求数据的分析。4让学生动手编写程序

由于学生在学习计算机网络以前,已经学习了C语言,数据结构等课程,因此,我们鼓励学生自己动手编写程序,以加深对相关概念的理解。例如,在讲网卡时,要求学生利用Winpcap开发包列举出计算机上的所有网卡的相关信息;在讲解分布式进程通信时,要求学生自己编写程序实现一个简单的客户/服务器系统,该系统通过socket实现,只要能在客户机和服务器之间交换信息就行,不需要其它的复杂功能。在所有的这些编程作业中,一定要把握好题目的深度和广度,一般来说,只需要达到通过编程加深对相关概念的理解即可,难度较大的问题或者综合性的问题可以等到课程设计时加以解决。

5通过网络学习网络

计算机网络最大的特点就是协议较多,而且更新很快。我们在课堂上不可能讲解所有的协议,同时也不能保证我们讲解的协议将来不被其它协议替代。因此,授人以鱼不如授人以渔,作为教师,关键的任务是教给学生学习的方法。考虑到实际情况,我们暂时还没有采用英文教材,但网络方面的很多第一手资料都是英文的,教材不可能年年翻新,但知识的更新速度是很快的,有些内容教材上讲的原理虽然不错,但具体内容可能已经不是最新的了。这一点在网络协议方面体现特别明显,所以我们在讲解协议的时候,可以和学生一起查找RFC文档,了解最新的进展,同时对课本没有提及的协议,如果有必要,可以布置作业,要求学生查找RFC文档,同时对协议的关键部分,例如协议的格式,与其它协议的关系等给出相应的中文翻译。

6注重实验

要真正掌握计算机网络,除了学习网络协议等理论基础知识,动手编写程序加深对协议的理解外,还有一点也不可忽视,那就是实际组网能力的培养。对于高职高专的学生来说,因为他们学习的主要目的是提高动手能力,所以有计算机网络系统集成这门课程。但是本科生的课程体系由于理论课很多,目前没有安排计算机网络系统集成这门课程。大多数本科生将来都是在第一线从事具体工作,实际组网能力非常重要;即使对于少数将来从事计算机网络的理论研究的学生来说,如果没有基本的动手能力,对网络的理解必将受到限制。所以,实验在计算机网络课程中具有很重要的地位。

由于学时所限,实验内容安排不可能面面俱到,一定要突出重点。我们安排了六个实验,分别是交换机的基本配置,虚拟局域网,路由器的基本配置,路由协议RIP和OSPF,防火墙,服务器配置。为了保证实验的效果,要求学生实验前在模拟软件上了解实验的基本内容。同时每个实验都有一部分要求学生自己想办法解决的问题,通过这种方法来了解学生是否真正掌握了实验内容,也避免部分学生不动脑筋,对照实验教材像操作工一样机械地完成任务。对于其它实验,例如网线的制作等,我们提供详细的电子指导文档,让学生自己了解,在生产实习等实践环节再具体操作。

7总结

本文针对信息类专业计算机网络课程教学方面的问题进行分析,提出了一些解决问题的方法,取得了较好的效果。但教学方法的研究永无止境,以上只是我们的一家之见,肯定有很多不足之处,在此提出只是希望起到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1]吴功宜.计算机网络[M],第2版,北京:清华大学出版社,2007.

[2]谢希仁.计算机网络[M],第4版,北京:清华大学出版社,2004.

计算机网络分析论文第7篇

关键词: 计算思维; 计算机网络; 教学改革; 能力培养

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)12-62-02

Exploration on teaching reform of computer networks based on computational thinking

Chen Weihong, Guo Saiqiu

(School of information science and engineering, Hunan City University, Yiyang, Hunan 413000, China)

Abstract: As an advanced education ideal, new requirementhas been put forward for computer professional cultivation. Combined with the characteristics of the computer network course, the relation between the course teaching of computer networks and computational thinking is analyzed. The teaching reform scheme of the computer network course merging computational thinking together is proposed, and the teaching method design based on computational thinking is presented with examples. The proposed method can improve the computational thinking ability of students effectively, which provides a new idea for teaching reform in the field of cultivating computer professionals in colleges or universities.

Key words: computational thinking; computer networks; teaching reform; ability cultivation

0 引言

计算思维是由美国Carnegie Mellon大学的Jeannnette M. Wing教授提出的一种教育理念,她指出:计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类行为[1]。计算思维概念一经提出,就受到国内外教育界和科学界人士的广泛关注。基于计算思维的学习目的是为了创造,计算思维发展水平是学生成才的关键。以先进的教学理念指导教学,对学生现在以及将来具有非常重要的影响。

目前,计算思维在教育教学中的应用正逐步展开,增强学生计算思维能力培养已成为共识[2]。针对计算思维的培养问题,2008年,美国国家计算机科学技术教师协会了报告《计算思维:一个所有课堂问题解决的工具》。我国高等学校计算机教育研究会召开了“计算思维”专题研讨会。2009年,Hambrusch等介绍了普渡大学在开设计算思维导论课程中所取得的经验;董荣胜对以计算思维为基础和以学科思想为基础的两类计算机导论课程进行了比较分析。之后的研究主要围绕计算思维在计算机应用型人才中的培养、在程序设计课程中的培养,以及如何在离散数学、数据库等课程中培养学生的计算思维能力[3-6]等。

计算机网络课程理论性强、概念抽象,将计算思维融入到计算机网络课程教学中显得尤为重要。本文首先分析计算思维与计算机网络课程教学的关系,然后通过教学设计案例探讨计算思维在计算机网络教学中的应用,以培养学生计算思维能力,提高教学质量。

1 计算思维与计算机网络教学

计算思维是人类求解问题的途径,影响着人们的思维方式和思维习惯,将深刻影响人们的思维能力。基于计算思维的教学核心理念包括:①以培养计算思维为目的,将计算思维融入课程教学中,使学生在计算思维活动中学习;②学习计算思维本身,不仅为学生解决问题,而且通过为学生提供思维空间,激励和引导学生自主学习,从而学会发现有价值的问题并解决问题。计算思维包含一系列的计算机科学思维方法,如:通过抽象、转化、仿真等形式,将复杂的问题分解成细小的、易于处理的问题。

为了培养学生的计算思维能力,本文结合本校应用型人才培养的特点提出:注重从应用实例导入知识点;强调从问题分析入手,提炼基本概念和思维方法,有意识地强化学生计算思维方法,培养学生思维能力、应用能力和创新能力。采取问题讨论形式,通过逐步提出问题、引导学生由浅入深层次的理解和不同视角讨论,逐步建立较为科学的学习习惯。

计算机网络是计算机相关专业的一门重要课程,其理论性和工程性都很强,概念多、内容抽象。首先,学生对计算机网络协议分层难理解;其次,对复杂庞大的计算机网络工作原理不知从何下手;再有,各协议的具体工作过程若使用动画演示或软件仿真实现,能更好地理解协议。计算机网络的基本原理源于工程实践,同时又服务于实践,初学者很难将理论与实际应用融于一体,从而缺乏较高的学习兴趣。计算思维为计算机网络课程的教学提供了一种新视角。从计算思维角度,如果训练学生在建立网络模型基础上来分析问题、解决问题,既便于梳理课程的教学内容,也体现了计算思维的核心所在。

2 基于计算思维的计算机网络教学

为了在计算机网络教学中融入计算思维,下面从教学模式、教学设计两方面来探讨计算机网络教学与计算思维培养的有机结合。

2.1 基于计算思维的计算机网络教学模式

在计算思维教育理念指导下,结合计算机网络课程特点,按照“知识―思维―技能”三层教育模式,构建计算机网络教学改革方案。在课堂教学中,从实际问题出发,围绕分析问题和解决问题,导入课程知识点,讲授思想和方法,鼓励学生运用计算思维求解问题,启发学生针对新问题寻找解决方案;在实践教学中,合理设置实验教学内容,引入一些典型实例,利用网络仿真平立分析问题和解决问题;有目的地指导学生参加学生创新项目,在项目实施过程中强调学生主体、团队协作思想,加强计算思维渗透,提高学生的学习兴趣和学习主动性。

2.2 融入计算思维的课堂教学设计

计算思维与计算机网络课程教学相结合主要体现在:网络模型和案例驱动,根据讲授的知识点适时引入计算思维方法,尽可能逼近解决真实世界问题。下面以协议分层、网络模型与计算为例阐述基于计算思维的课程教学设计。

案例1:计算机网络协议分层

复杂的网络系统之所以能有条不紊地进行数据通信,其原因之一是通信双方都遵循事先约定的规则,称之为“协议”。为了让学生很好地理解协议的概念及其工作方式,可引入实例:在浏览器地址栏中输入“”,回车,分析之后所发生的事件及相关协议。在此实例操作过程中,涉及到的协议有:DNS、TCP、UDP、HTTP、IP、ARP、MAC等,从上往下协议层次结构如图1所示。针对具体的协议,使用网络模拟器Packet Tracer,模拟浏览网页的数据传递过程。操作如下:①搭建实验拓扑,其中至少包括一台Web服务器和PC机,通过交换机连接;②配置Web服务器和DNS服务器;③单击“simulation mode”进行设置,过滤DNS、TCP、UDP、HTTP、ARP等协议,之后单击“自动捕获/播放”;④在客户PC机上执行“浏览网页”操作,对捕获到的数据包进行协议分析。在模拟模式的“Event List”对话框中,显示当前捕获到的协议,如图2所示。选择事件列表中的某个协议,单击实验拓扑图中的数据包,在“PDU信息”对话框中显示该协议的详细信息,包括OSI模型和进/出站PDU详细信息。

图1 TCP/IP工作层次

图2 事件捕获

案例2:网络问题抽象与基本网络计算

随着计算机网络应用的不断深入,分析和理解大规模复杂网络行为,不仅必要、而且能够实现[7]。“图”方法是抽象计算机网络的基本方法。

⑴ 将网络问题抽象成图

一个图包含一组节点元素和节点之间连接关系,连接关系称为边,分别用集合V和E表示。定义图为:

G(V,E),其中V={A,B,C…},E?{(x,y)|x,y∈V,x≠y}

现实世界中的计算机网络可抽象成一种无向图,节点表示计算机、智能终端、交换机或路由器等,边表示网络中任意两台设备之间的物理连接。在网络的实际应用中,一条链路还具有属性特征,如:带宽、延时、平均流量、通信代价、距离等。从而抽象后的网络拓扑图边还附有权值,称为加权图。

⑵ 基本网络计算

TCP/IP协议为计算机网络的核心,它具体包括IP地址、路由协议、流量控制和拥塞控制等网络计算问题。基于图论分析网络计算问题,是将复杂庞大的网络问题转化成了便于处理的小问题。这里以路由选择算法为例说明网络计算问题的求解。

路由算法分为静态路由算法和动态路由算法。最短路径优先属于静态路由算法;RIP、OSPF、BGP算法属于动态路由算法。最短路径优先路由中使用Dijistra算法选择路由,实际可转化成在加权图上使用该算法计算最短路径问题[8]。对于动态路由算法,可分别在动态构建的网络拓扑图上使用距离-矢量路由、链路状态路由、边界网关协议等完成路由的计算问题。同时,用网络仿真工具演示路由协议的工作过程,以进一步理解和掌握路由算法思想,分析算法性能,以培养学生解决问题能力和创新思维能力。

3 结束语

我们将计算机网络课程教学与计算思维培养紧密结合,在教学实施过程中融入计算思维,教学效果显著提高。取得的主要成效有:一是提高了学生的学习兴趣,学生学习主动性增强;二是更好地培养了学生计算思维能力,提高了学生解决实际问题的能力,学生的综合素质得到提升。总的来说,计算思维对21世纪人才提出了新的要求,必须在计算机课程教学改革中加强计算思维能力培养,这对培养计算机专业人才起到示范作用。

参考文献:

[1] 袁磊,宁彬,谷琼.计算思维在计算机应用型人才培养中的应用探索[J].

计算机时代,2014.4:62-63

[2] 战德臣,聂兰顺等著.大学计算机――计算思维导论[M].电子工业出

版社,2014.

[3] Susanne Hambrusch, Christoph Hoffmann, John T. Korb, et al. A

multidisciplinary approach towards computational thinking for science majors[C]. In:Proceedings of the 40th SIGCSE Technical Symposium on Computer Science Education. New York: ACM Press,2009:183-187

[4] 董荣胜.计算思维与计算机导论[J].计算机科学,2009.4: 50-52

[5] 常亮,徐周波,古天龙等.离散数学教学中的计算思维培养[J].计算机

教育,2014.14:90-94

[6] 周炜.计算思维与“数据库原理及应用”课程[J].计算机工程与科学,

2014.36(A1):110-114

[7] 李晓明等译.网络、群体与市场:揭示高度互连世界的行为原理与效

应机制[M].清华大学出版社,2011.

计算机网络分析论文第8篇

关键词:教学系统设计;教学目标;教学内容;计算机网络技术

随着信息技术的发展,计算机网络应用渗透到人们生活和工作的方方面面,给人们带来各种方便,社会对计算机网络技术人才需求量越来越大。《计算机网络技术》课程是计算机类专业的专业基础课程,独立学院的大学生有相对较强的动手能力和实践能力,针对独立学院计算机类大学生《计算机网络技术》课程的教学设计,能够促进该课程的教学。本文结合笔者自己的课程教学经验,针对教学设计理论、《计算机网络技术》课程教学分析、课程教学系统设计和课程评价进行了简单的研究和探索。

1.教学设计理论基础

教学系统设计也称教学设计,是以传播理论、学习理论和教学理论为基础,运用系统论的观点和方法,分析教学中的问题和需求,从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。

教学系统设计是教师为达到最优的教学效果必须掌握和运用的一种手段,是对所授教学内容如何传递给学习者的整个过程的一种设计。教学系统设计包含了多个教学要素,教师需要详细考虑这些要素之间的关系。在教学过程中要综合考虑教师和学习者以及教学环境的联系,通过运用教育理论、系统理论并探讨教学系统中的各个教学要素,使教学效果达到最优化。

教学设计要根据课程和教学大纲制定好相应的教学目标,对学习者进行相应的学习特征分析,再根据教学目标进一步确定影响教学的各个要素,最后通过对教学整个过程的评价,完成对教学活动的整体分析。

2.《计算机网络技术》课程的教学分析

《计算机网络技术》作为计算机类专业的基础课程,在整个专业中的学习地位是非常重要的,通过课程的教学过程使学生学习到计算机网络的基础理论知识,同时把学到的网络知识迁移到其他课程中去,成为其他课程的前提,达到学以致用的目的,还能够培养学习者本身的网络素养,把计算机网络当成一种解决问题的工具。该课程着重培养学习者在TCP/IP协议以及局域网中的实践问题的动手能力,能够搭建满足实际应用需求的网络环境,并具备相应的对于新技术的自学能力。

根据计算机类专业学生的特点,课程教学设计的主导思想为:(1)以计算机网络理论为基础,对课程的教学内容进行规划和设计,使学生能够达到教学大纲的相应的教学要求。(2)计算机网络技术不断发展,新的应用不断涌现,积极地把计算机网络的新技术、新理论融入到教学内容中去,拓展学习者的视野。(3)以教学设计理论为指导思想,同时注重培养学生分析问题、解决问题的能力。(4)积极为学生创建“情境”学习环境,激发学生对技术的兴趣。

3.《计算机网络技术》课程教学系统过程设计

教学系统设计过程模式是一套程序化的步骤,包括4个基本要素:学习者、目标、策略、评价。教师在进行该课程的教学设计时重复考虑到这4个步骤以及之间的关系,本文对教学过程的设计要点针对课程内容进行了详尽的分析。

在《计算机网络技术》教学活动中,应首先调查、了解学生整体的网络素养水平,每个人的实际情况不一样,教师应该因材施教,通过调查问卷、征答等方式来了解。该课程安排在大二上学期讲授,这个阶段的学习者已经学习了计算机文化基础和相应的程序设计语言的基础课,也有了相当丰富的上网经历,已经对计算机网络技术的应用有了一个表面层次的认识,对于年轻人,计算机网络本身有着相当大的吸引力,也使学习者对计算机网络技术有一种探索的向往。

由于该课程属于专业基础课,所以该课程的教学目标设计的要求相对较高,学习者在掌握计算机网络的基本理论知识的同时还要能够进行相应的计算机网络实践操作,包括网络技术架构以及运用计算机网络技术和程序开发技术进行网络程序开发。为了使学生工作后能够较好地运用网络技术,笔者认为网络技术的实践应用应该适当扩展,课程应该延伸至园区网搭建、常见的诸如HTTP,DHCP,FTP,SNMP等网络服务架构、网络程序开发等内容上。

该课程内容和其他专业课程联系紧密,且地位重要,在教学设计时,既要考虑教师的主导作用,又要考虑学生的主体作用,为情景教学和协作教学积极创建相应的环境。教学活动重点包括:从计算机网络理论基础来构建网络知识体系结构,向学习者明确教学和学习目标;理论联系实际,设计各种学习情境,激发学习者对网络技术的学习兴趣,并使其热情长时间保留;积极营造可视化感官刺激的情景,比如网络设备实物展示,网络实验室配置交换机路由器设备,参观学校网络数据中心,对学生产生感观上的刺激,取得并维持学生对网络技术的关注;运用网络媒体和材料等学习素材进行多方位加工,并适度应用计算机网络作为教学手段;“任务驱动”式课程教学,教学环节需安排学习者任务,学习者通过分组协作共同完成,教师对分组进行总结和评价。

通过对计算机网络技术课程内容的整体把握,笔者认为教学内容的重点应放在TCP/IP协议的理解和应用上。TCP/IP协议是一切网络设备和网络终端互联的基础和标准,不管将来学习者从事网络架构还是网络开发都离不开对TCP\IP协议的深入理解。而教学的难点这应该放在TCP上,这部分内容是网络可靠传输的基础,涉及的内容和概念较多,比较不容易理解,讲授这部分内容时,教师可考虑通过动画展示和WIRESHARK软件抓包分析来完成整个内容的讲授,通过抓包的操作,学习者可以直观地感受到TCP的数据包的传输过程,增加学习者对协议的理解。

4.《计算机网络技术》课程教学评价分析

课程良好的评价机制将持续不断地优化教学过程,对《计算机网络技术》课程的评价机制分成2种:一种是形成性评价,一种是总结性评价。形成性评价贯穿整个教学活动,总结性评价是在教学活动完成之后,两者都是该课程教学设计必不可少的手段。

为了及时掌握学习者的学习效果,教师在进行教学活动时积极地与学习者互动,这样才能及时获取反馈,进而调整教学过程。《计算机网络技术》课程包含了大量的实验,教师指导学生实验过程后,要求学习者分组协作完成实验报告即是一种形成性评价,教师通过对实验报告进行分析,可以了解学习者的掌握程度。

《计算机网络技术》课程的完成都要对学习者进行考试,通过考试检验学习者掌握的程度,也可以评定教学目标是否达到,笔者认为课程的考核不限于试卷作答,可以尝试理论和实践相结合的方式进行考核,让学习者完成有关的计算机网络的预设问题来考查学习者对知识和实践技能掌握的程度。