計算機網絡自學教程精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇計算機網絡自學教程，期待它們能激發您的靈感。

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關鍵詞：計算機網絡技術；數字化資源；教學思考

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2012）14-0030-02

計算機網絡技術課程是中職學校計算機相關專業的一門重要的專業技能課程，涉及計算機網絡基礎知識、網絡組建與管理等多方面知識和技能。近年來，隨著現代教育技術在中職教育教學領域的不斷應用，教育信息化步伐的加快，數字化學校的建設，中職學校數字化教學資源建設成為必然。因而，計算機網絡技術課程利用數字化資源教學成為該課程教學改革的目標。

一、 現行計算機網絡技術教學中存在的問題

1.教學過程枯燥抽象，學生難以接受

目前，很多學校計算機網絡技術課程采取以教為主的傳統教學模式，學生被動地接受知識，忽視了學生在學習中的主動性。課程內容多為網絡原理、工作過程或結論，整個教學過程枯燥乏味，教學內容過于抽象，學生難以接受，不能較好地激發學生的學習興趣，教學效果不理想。

2.概念眾多，理論復雜，知識體系結構陳舊

計算機網絡是計算機技術與通信技術相互滲透、密切結合而形成的一門交叉學科，涉及的內容既有計算機技術方面的，又有通信技術方面的，所以概念眾多，理論較復雜。另外計算機技術和通信技術更新快，而大部分教材內容陳舊，跟不上計算機網絡技術的發展步伐，學生難以接受到較新的計算機網絡方面的知識和技術。

3.實踐教學環節少，學生實際操作能力不強

現行中職計算機網絡技術課程教學過于注重網絡理論知識的講授，理論課偏多，實踐課偏少，學生的實際操作能力不強。網絡實驗是該課程教學的重要環節，通過實驗，可以提高學生的動手能力，增強學生對網絡知識的感性認識，加深對網絡理論的理解。而在實際教學中，網絡實驗因為硬件、軟件種種局限無法順利開展。

二、數字化教學資源在計算機網絡技術課程中的應用

數字化教學資源是指經過數字技術處理的、可以在多媒體計算機和網絡環境下運行的、可以實現共享的軟件教學資源。計算機網絡技術課程的數字化教學資源包括網絡課程、電子教案、課件、視頻教學錄像、題庫、軟件素材等，滿足學生在線學習、在線測試、在線討論等功能，變傳統的教學模式為現代化的數字化學習，真正符合“以學生為主體、教師為主導”的教學理念。

1.改革教學方式，利用多媒體教學

傳統的教學模式比較單調，而計算機網絡技術課程的概念、原理、工作過程大都比較抽象，單純用文字敘述，學生難以理解。教師在實際教學中，可以充分利用各種現代化的教學手段和教學方法，使抽象的知識直觀形象化，幫助學生來理解復雜和抽象的概念、協議等相關知識。比如利用投影儀，使用Flash、PowerPoint等軟件制作網絡多媒體課件，將線路交換、報文交換、分組交換、DNS的解析過程等內容以動畫的形式展示給學生，而網線的制作和局域網的組建等內容也可以使用圖片或錄像來教學，以此提高學生對課堂教學內容的興趣，增強學習動力，提高教學效果。

2.優化教學內容，充分利用課程網站

計算機網絡課程內容繁雜，教學應以必需、夠用為度，強調實際應用性，注重培養學生的操作技能。在教學內容的安排上充分考慮到專業特點和學生能力的差異，將計算機網絡技術課程內容劃分成熟練掌握和一般了解兩個目標層次，如學生應熟練掌握常用的網絡工具和建立、配置網絡，包括Unix/Linux系統的簡單應用、Internet瀏覽器使用、建立對等網、Web和FTP服務器的安裝與測試等。而對于其它較為高級和復雜的網絡應用操作技能則作一般要求，或者是對那些學有余力的學生作進一步講解，從而達到因材施教的教學要求。

另外，在信息化時代，書本教材已不再是教學內容的唯一載體，通過教師指導、自主學習與協作交流，學生可以從多種學習對象和教學資源獲取多方面的知識。利用課程網站教學平臺中的在線課堂、教學輔導、作業與講評、IP課件、課程論壇等功能模塊，教師可以將教學大綱、教案、實驗指導、參考資料等內容進行教學資源共享，并不斷進行更新補充，從而使得學生的學習可以不受時間、空間的限制，自主選擇學習進度、學習階段，便于實現學生的個性化、自主化學習。

3.加強實驗教學，改革評價體系

計算機網絡實驗環境包括硬件和軟件兩方面。學校提供專門的計算機網絡實驗室，配備有網絡服務器、工作站、三層核心交換機、二層交換機、路由器等先進網絡設備。實驗的內容與理論教學保持同步，選擇適合中職學生的實驗教程，并由有經驗的教師編寫相關實驗指導書，對每個實驗的目的、有關知識點、步驟、注意事項等作明確的說明，同時也制作一些實驗的視頻錄像，將這些內容全部放在課程網站上供學生學習參考。另外為了提高學生的動手能力和熟記相關的配置命令，利用虛擬網絡實驗軟件，通過校園局域網形式向學生開放，學生在網上練習并將相關配置發給教師進行評講，充分利用了網絡學習資源，也激發了學生的學習熱情。

計算機網絡技術是實踐性較強的課程，為了能夠真實地反映學生的理論水平、動手能力及創新能力，必須采用一種有效的考核評價體系。學生最終成績的評定分為兩個部分：形成性考核成績和期末考試成績，各占50%。其中形成性考核成績包括平時表現（如在線課堂提問等，占10%）、平時作業完成情況（占10%）、實驗完成情況（占30%）。

以上是計算機網絡技術課程在中職學校數字化教學資源建設背景下進行教學改革的一些思考。學生通過對數字化教學資源的充分利用，激發了學習和發現的興趣，充分體現出學生主體作用的學習方式，達到培養創新人才的目的，從而也促進和提高了課堂教學質量。

參考文獻：

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[關鍵詞]計算機網絡 電子類專業 實踐教學

計算機網絡是一門比較實用的學科，也是一門綜合交叉學科，包含了計算機技術知識和網絡通信技術幾方面。伴隨著信息化的普及，企業對網絡工程師、網站管理工程師、網絡設備工程師及網絡安全系統工程師等新型網絡技術人才的需求量正在呈現出大批量的需求之勢，平均每年增長高達71.2%，預計今后5年將達到60-100萬人，但是雖然目前高校每年向社會上輸送的計算機方面的人才較多，但是現有符合新型網絡人才要求的人還不足20萬[1]。所以在這種情況下，針對計算機網絡所開展的課程改革就顯得十分必要。由于各種因素，實踐教學一向是計算機網絡課程的薄弱環節。本文基于我校電子類專業本科生計算機網絡課程教學的實際經驗，對實踐教學環節進行了探討，并提出了一些具體建議。

一、實踐教學存在的問題

（一）缺乏對實驗課的認識

許多學生不重視實驗課，實驗課成為學生們按實驗要求簡單地驗證理論后的自由活動課。許多學生做實驗的時候，只是機械的按照步驟一步一步完成，只知其然，不知其所以然，沒有對實驗過程和實驗結果進行深刻理解和認真分析。只知其然，不知其所以然。這樣的情況就會造成學生們不能把所學到的理論知識去實際運用，所學和所用兩個方面嚴重脫鉤，教學過程中缺少必要的實踐環節。

（二）實踐缺乏目標性和實用性

在教學過程中，由于實驗條件的限制，網絡課程實驗大部分采用基于局域網的網絡操作系統的配置與管理，內容比較單一，與課上的理論內容關系不夠密切，沒有讓學生從應用的角度理解每層協議，完成對各層協議的驗證，學生無法形成一個完整的內容體系，學生又缺乏對真實的網絡環境的了解，沒有實際動手的機會，以后進行項目開發的潛力不夠。局域網組網與配置只是網絡技術的一部分，與電子類專業學生今后從事畢業設計、項目開發的關系不密切，不能很好地適應學科及專業方向的調整。

（三）缺乏網絡教學實踐環境

由于專業設置和經費的原因，計算機網絡實驗平臺非常簡單，基本上是利用簡單的網絡設備組建小型網絡。不能隨意更改，學生不能自己動手組建網絡，不能更好地理解和掌握計算機網絡基本原理、網絡通信技術、鍛煉網絡工程應用的目的[2]。

（四）教師能力偏低或過于依賴教材

有很多老師的教學觀念沒有得到完全的改變，還是會按照傳統的教學方式進行授課，缺少實踐性和操作性，單一的對照課本進行講解，學生們不能夠理解的地方就需要進行死記硬背，使得學生們對很多地方認識不夠深刻，不能夠將理論與實踐相結合起來進行應用，偶爾進行上機課，也只是作為驗證理論的一種手段而已，不能夠全面的系統的理解知識體系，缺乏創造性和動手實踐操作的能力，在面對實際問題上更是無從下手，甚至不知道所學的知識有何作用以及如何應用。久而久之，這種傳統的教學手段使得一批批高校的學生們不能夠學以所用，嚴重影響了教學質量。

二、改革的具體內容

（一）加強實驗教材的建設

根據多年在計算機網絡方面的教學實踐與科研工作，從電子類專業應用型本科人才培養目標的角度，重新修訂實驗教材。對實驗項目進行了分析和篩選，構建了一個適合于電子類專業的多層次實驗教學體系。由于學時的限制，可以按照實踐體系設計驗證型、設計型創新型等不同層次的實驗內容，采用理論課演示實驗、課內實驗、課外自選實驗、課外興趣小組、競賽和學生科研項目等彈性實踐方式。學生可根據興趣，在指定范圍內自主選題，完成實驗項目。

（二）利用現代信息技術手段解決計算機網絡實踐教學環境缺乏的問題

首先，利用仿真技術解決基礎理論實驗平臺。開源的Sniffer是目前比較流行的計算機網絡的仿真手段和方法。Sniffer軟件可以全面的仿真和監視網絡數據，能夠對每個數據包進行解碼，從而得知整個包的結構及從鏈路層到應用層的信息，包括序號、概要、源及目標地址、時間、長度等[3]。可以達到網絡協議和數據分析的目的，解決了學生對計算機網絡基礎抽象內容的理解，強化了對計算機網絡數據流向的認識，從而把一門抽象的課程課時化。

其次，利用虛擬機技術建立基本網絡管理和應用設計實驗平臺。計算機網絡實踐課程中，有一個很重要的內容，就是網絡互聯設備的使用，比如交換機、路由器。但是實際設備有限，可以讓學生在電腦上先利用華為的Simware軟件做虛擬實驗，然后輪流在實際的設備上進行操作。該軟件先根據網絡拓撲結構設計出網絡，，然后根據該網絡進行設備配置。通過使用該軟件，可讓所有學生學會相關設備的操作。通過虛實結合，讓他們對網絡環境和相關設備有切身的體會。

再次，我們還有一個優勢，學院內部擁有除了專門的計算機網絡實驗室外，還有網絡綜合實驗室，實驗室里擁有華為接入網的全套設備。我們可以帶學生參觀網絡綜合實驗室，認識課本上講述到的交換機和路由器以及綜合布線系統，包括機房的機柜、配線架、實際的物理連線以及網絡拓撲，增加學生的感性認識。

最后，以網絡綜合實驗室為基礎，與企業緊密合作，如包頭移動、包頭聯通等。讓實踐課教學真正成為理論課教學過程的延續，實現理論與實踐的結合。

（三）改革課程考核方式，激發學生的學習興趣

在學生的考核中，除了考慮個人因素外，更應該引入團隊考核，只有這樣才能體現合作的力量。因為教育本身就是一種“合力”，人為的把學生的學習割裂成一個個單獨的“個體”來考核，這樣不僅不能考察學生的團隊合作能力，也不利于學生的協作能力的發展。團隊考核，充分調動了每個學生的積極性，使學生對課程整體的專業素養得到了快速提升。

同時，需要努力培養學生的學習興趣、充分調動學習積極性。計算機網絡技術實踐教學既不能一味地要求學生對課本上一些知識進行詳細地驗證，也不能一味地要求學生對照課本上的實訓任務一條一條地來操作。讓學生枯燥地進行實踐，他們很快會失去學習興趣的。可從實際應用中的一些具體的問題著手。在帶著學生解決具體的網絡應用問題的同時，也順便將課本上一些枯燥的實訓任務完成了，使得學生在輕松愉快的實踐學習中學到了很多知識，避免了枯燥的驗證實驗，取而代之的是有趣的且有意義的解決實際問題的過程[4]。

（四）解決任課教師缺乏實踐經驗的問題

教師是知識傳授的主體，教師的能力和閱歷影響實際的教學效果，為提高任課教師的實際能力，積極采取措施，讓教師積極參與校園網和其它的網絡建設，提高教師對大規模網絡組建、管理的能力，對大型網絡形態和網絡設備的感性認識，保證實踐教學高質量的完成。

三、總結

計算機網絡是一門極具實用性的課程，與實際相結合、注重實踐、突出能力訓練的實踐教學，可以更充分地調動學生學習的積極性，在一定程度上提高教學效果和學生的綜合應用能力。我校電子信息與通信工程專業的計算機網絡課程實踐已取得初步效果，還需要付出更多的努力，不斷實踐，才能培養出高素質的人才。

[參考文獻]

[1]吳舜.計算機網絡技術課程教學實踐與思考[J].電腦知識與技術，2012，8（8）：1879-1880，1885

[2]劉彥寶.計算機網絡課程教學改革與實踐[J].黑龍江高教研究，2006，（8）：85-86

[3]嚴有日.網絡嗅探器Sniffer技術分析及研究[J].西安文理學院學報（自然科學版），2011，8（1）：77-80

篇3

關鍵詞：計算機網絡；電子類專業；實踐教學體系；應用型人才

計算機網絡課程是計算機、網絡、通信專業培養方案中的核心課程[1]。隨著網絡技術的迅猛發展，計算機網絡課程的綜合性和學科交叉性越來越強，其應用幾乎滲透到各個行業。各高校理工科、電子類專業和文科類專業也都相繼開設了這門課程，大學生計算機等級三級考試就有計算機網絡技術的考試科目。對不同專業知識背景的學生來說，計算機網絡課程的教學方法和內容是不同的，而電子類專業的計算機網絡課程教學更應有自己的專業特色。本文基于我校電子類專業本科生計算機網絡教學中的實際經驗，對實踐教學這個環節進行了探討，并提出了一些具體建議。

1網絡技術的新發展趨勢

在計算機網絡技術迅速發展、計算機網絡應用空前活躍的大背景下，電子、電器產品也在向網絡化、智能化方向發展。基于TCP/IP協議的應用不斷增多，網絡技術已越來越成為電子行業滿足實際需求的關鍵支撐，主要表現為以下幾大方面：

1.1測控技術網絡化是現代測控技術的發展趨勢

網絡技術已越來越成為測控技術滿足實際需求的關鍵支撐。以Internet為代表的計算機網絡迅速發展，相關技術日益完善，產生了基于網絡環境的智能測控新領域。工業現場測控網絡、遠程數據采集與控制、高檔測量儀器設備資源的遠程實時調用、遠程設備故障診斷、四表(電、水、燃氣、熱能等)的自動抄

表遠傳、網絡化分布式智能測控等已成為國內外研究的熱點。與此同時，高性能、高可靠性、低成本的網關、路由器、中繼器及網絡接口芯片等網絡互聯設備的不斷進步，又方便了Internet、不同類型測控網絡、企業網絡間的互聯[2]。

1.2互聯網與消費電子創新融合

隨著電子信息技術的不斷發展，通信產品、計算機產品、消費類電子產品向3C融合發展的勢頭十分迅猛。種類繁多的數字化、網絡化、智能化的消費類電子產品還在不斷涌現，3G手機、多媒體數字家庭電腦、數字電視、網絡電視等電子產品就已經走進了普通消費者的生活之中。去年起，康佳、TCL、長虹等宣布停產部分非互聯網電視，將互聯網功能定為電視的標準配置[3]。家庭網絡技術也是將來的發展趨勢，家庭電器上網不再是一種夢想。

1.3物聯網――又一次信息產業浪潮

物聯網技術迅猛發展，可以使世界上所有的物體都可以通過因特網主動進行交換。從技術上講，物聯網首先是一個傳感網絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現“物”的識別。其次是傳輸網絡，即通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡或未來的NGN網絡，實現數據的傳輸與計算。物聯網用途廣泛，遍及智能交通、智能電網、智能家居、智能消防、工業監測、家庭醫療等多個領域[4-5]。

2電子類計算機網絡課程教學的問題

2.1純理論教學方式與實際應用脫節

在教學型大學和新升格的本科院校中，有些院校由于實驗條件的限制，計算機網絡課程的教學采用純理論教學方式。主要注重網絡的模型、分層思想及各層協議，理論性強、抽象，內容側重基本原理，教師講授困難，學生對真實的網絡環境又缺乏了解，沒有實際動手的機會；而計算機網絡技術發展迅速、內容更新快，又具有很強的實踐性。這樣整個教學過程枯燥乏味，給學生的感覺是理論與實際嚴重脫節。

2.2實踐教學與專業課程結合不緊密

在教學過程中，很多高校開設的網絡課程實驗大部分采用基于局域網的網絡操作系統的配置與管理，內容比較單一，與課上的理論內容關系不夠密切，沒有讓學生從應用的角度理解每層協議，完成對各層協議的驗證，學生無法形成一個完整的內容體系，以后進行項目開發的潛力不夠。局域網組網與配置只是網絡技術的一部分，與電子類專業學生今后從事畢業設計、項目開發的關系不密切，不能很好地適應學科及專業方向的調整。

3計算機網絡實驗涉及的內容

目前，從實踐的角度，計算機網絡課程的內容基本上可以分為以下幾大類，如圖1所示。

圖1計算機網絡實驗內容分類

3.1簡單網絡配置與管理實驗

安裝網絡操作系統(Windows或Linux環境)和進行簡單的網絡配置與管理。實驗內容包括網線的制作、局域網組網入門、用戶管理、文件共享和安全性；搭建各種應用服務器及其應用，如DNS服務器、Web服務器、FTP服務器、郵件服務器等。

3.2網絡工程類實驗

學會交換機和路由器的配置與管理。通過網絡硬件設備或使用模擬實驗軟件組建中小型的網絡。建立網絡硬件實驗室需要投入大量的設備與資金，在一般的高校很難做到，所以可以考慮采用仿真軟件，如利用Cisco官方模擬器Packet Tracer、網絡協議分析器Ethereal、網絡模擬軟件OPENET等。

3.3網絡協議類實驗

在深入學習網絡協議的基礎上，通過編程實現一些基本的協議和服務，這就需要學生具備扎實的網絡基礎知識，并且精通編程語言。實驗內容包括應用層協議分析和編程，重點在于理解協議的概念、應用和編制簡單的網絡協議，實現簡單網絡應用。

對于計算機或網絡專業，有些學校會專門開設協議類和網絡編程的課程，網絡專業還有專門的路由與交換和其他相關課程。對電子類專業教師來說，如何在有限的網絡課程里傳授給學生更多實用的知識，成為關鍵所在。

當然，興趣是最好的老師。將來的電子產品很多要與網絡相連，應該讓學生了解計算機網絡在電子類專業中的地位和作用。沒有一定的網絡基礎，技術就會落伍，產品就會被淘汰。通過這樣的方式激發學生的學習熱情，增強教學雙方的互動性。

4構建多層次實驗教學體系

從電子專業新需求的角度考慮，學生學習計算機網絡課程，除了應理解計算機網絡的模型和層次結構外，還應該注重對協議的理解與應用，特別是TCP/IP協議、數據包的傳送，包括它的封裝和拆裝。按照這種思路，我們結合多年的教學經驗，從電子類專業應用型本科人才培養目標的角度，對實踐教學目標進行了重新定位，改變以往所有電子類專業單一的計算機網絡實踐教學培養模式，對實驗項目進行了分析和篩選，構建了一個適合于電子類專業的多層次實驗教學體系，如圖2所示。通過演示實驗、實際操作和彈性實踐方式來適應課程本身的發展變化，突出能力培養和實用技能，體現應用型本科的特色。由于課程實踐學時的限制，可以按照實踐體系設計驗證型、設計型、創新型等不同層次的實驗內容，采用理論課演示實驗、課內實驗、課外自選實驗、課外興趣小組、競賽和學生科研項目等彈性實踐方式。學生可根據興趣，在指定范圍內自主選題，完成實驗項目。

篇4

【關鍵詞】計算機網絡；數字化；技術

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-0278（2013）01-119-01

隨著時代的發展，掌握計算機網絡技術成為現代社會立足的根本。企業對計算機網絡技術人才的需求十分迫切，因此，培養一批優秀的計算機網絡技術人才成為職業學校的主要任務。計算機網絡技術課程是一門理論性與操作性很強的課程，且涉及知識面廣，為教學工作帶來不小障礙。但是，隨著近些年來我國的教育改革不斷深入，通過利用數字化資源進行教學成為提高計算機網絡技術課程質量的捷徑。

一、目前計算機網絡技術教學中存在的問題

（一）教學形式陳舊

根據經驗，以及深入的社會調查發現，目前很多學校在計算機網絡教學中沒有擺脫傳統的“填鴨式”教學，忽視了學生學習的主體性，學生在整個學習過程中處于劣勢，只能被動的接受知識。因此，整個教學過程枯燥、乏味，缺少活力，使學生喪失學習的積極性，致使教學效果低下。

（二）知識體系混亂

計算機網絡技術課程是一門交叉性很強的課程，其中不但涉及到計算機基礎理論知識，又和網絡通信技術緊密結合。因此，本門課程的理論眾多，概念復雜。另外，由于計算機本身的獨特性，發展速度只能用日新月異來形容，而學生用的教材內容更新很慢，往往無法跟上計算機網絡技術的發展速度，造成學習內容和社會脫節。

（三）實踐教學環節少，學生實際操作能力不強

現行中職計算機網絡技術課程教學過于注重網絡理論知識的講授，理論課偏多，實踐課偏少，學生的實際操作能力不強。網絡實驗是該課程教學的重要環節，通過實驗，可以提高學生的動手能力，增強學生對網絡知識的感性認識，加深對網絡理論的理解。而在實際教學中，網絡實驗因為硬件、軟件種種局限無法順利開展。

二、數字化教學資源在計算機網絡技術課程中的應用

數字化教學資源是指經過數字技術處理的、可以在多媒體計算機和網絡環境下運行的、可以實現共享的軟件教學資源。計算機網絡技術課程的數字化教學資源包括網絡課程、電子教案、課件、視頻教學錄像、題庫、軟件素材等，滿足學生在線學習、在線測試、在線討論等功能，變傳統的教學模式為現代化的數字化學習，真正符合“以學生為主體、教師為主導”的教學理念。

（一）改革教學方式，利用多媒體教學

傳統的教學模式比較單調，而計算機網絡技術課程的概念、原理、工作過程大都比較抽象，單純用文字敘述，學生難以理解。教師在實際教學中，可以充分利用各種現代化的教學手段和教學方法，使抽象的知識直觀形象化，幫助學生來理解復雜和抽象的概念、協議等相關知識。

（二）優化教學內容，充分利用課程網站

計算機網絡課程內容繁雜，教學應以必需、夠用為度，強調實際應用性，注重培養學生的操作技能。在教學內容的安排上充分考慮到專業特點和學生能力的差異，將計算機網絡技術課程內容劃分成熟練掌握和一般了解兩個目標層次，如學生應熟練掌握常用的網絡工具和建立、配置網絡，包括Unix/Linux系統的簡單應用、Intemet瀏覽器使用、建立對等網、Web和FTP服務器的安裝與測試等。而對于其它較為高級和復雜的網絡應用操作技能則作一般要求，或者是對那些學有余力的學生作進一步講解，從而達到因材施教的教學要求。

另外，在信息化時代，書本教材已不再是教學內容的唯一載體，通過教師指導、自主學習與協作交流，學生可以從多種學習對象和教學資源獲取多方面的知識。

（三）加強實驗教學，改革評價體系

計算機網絡實驗環境包括硬件和軟件兩方面。學校提供專門的計算機網絡實驗室，配備有網絡服務器、工作站、三層核心交換機、二層交換機、路由器等先進網絡設備。實驗的內容與理論教學保持同步，選擇適合中職學生的實驗教程，并由有經驗的教師編寫相關實驗指導書，對每個實驗的目的、有關知識點、步驟、注意事項等作明確的說明，同時也制作一些實驗的視頻錄像，將這些內容全部放在課程網站上供學生學習參考。另外為了提高學生的動手能力和熟記相關的配置命令，利用虛擬網絡實驗軟件，通過校園局域網形式向學生開放，學生在網上練習并將相關配置發給教師進行評講，充分利用了網絡學習資源，也激發了學生的學習熱情。

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關鍵詞：計算機網絡；網絡原理；教學模式；自頂向下；自底向上

計算機網絡原理是高等學校計算機相關專業的核心課程，也是網絡工程、網絡安全及網絡編程等專業課的前導課程。該課程的教學目標是使學生能夠學習和掌握計算機網絡的基本概念、原理、方法和具體實現技術等基礎知識[1-2]，為學習其他相關課程及從事計算機網絡應用與研究工作打下堅實的基礎。計算機網絡原理具有發展迅速、多學科交叉等特點，這對教師提出了較高要求[3-4]。目前，計算機網絡原理課程的理論教學中普遍采用兩種教學模式：“自底向上”和“自頂向下”，即基于OSI參考模型和TCP/IP參考模型的混合層次結構，由底層(物理層)向高層(應用層)或者由高層向底層，對網絡原理、協議等知識展開講解。

1 計算機網絡原理的特點

計算機網絡原理是一門兼具理論性和實踐性的課程，網絡原理、協議等理論知識紛繁復雜，且離不開實踐應用環境的驗證。總結該課程在高等院校計算機專業中的發展歷程，具有如下特點。

1) 計算機網絡技術是計算機技術與通信技術相互滲透、密切結合而形成的一門交叉學科。

2) 計算機網絡涉及到的知識面眾多，除基本的網絡體系結構和網絡通信技術以外，還包括各種廣域網技術、局域網技術、無線網絡、多媒體網絡、網絡管理、網絡安全等。

3) 計算機網絡是當今計算機學科中發展最為迅速的技術之一，也是計算機應用中一個空前活躍的領域，無線網絡、多媒體網絡、網絡安全等多個分支具有日新月異的更新速度。

4) 計算機網絡已經成為軟件編程的基本環境，很多其他課程的學習是建立在學生掌握網絡知識基礎上的。

5) 計算機網絡課程的教學需要緊扣實踐應用。

6) 計算機網絡課程中的很多原理、協議以及技術都有其特定的應用背景，要求教師有充分的知識儲備，且需緊扣技術發展前沿。同時，教學活動中通過實驗驗證這類知識的難度也較大。

2 計算機網絡原理的理論教學模式

計算機網絡原理的教學模式即內容組織形式，通常采取的都是分層結構。如圖1所示，OSI七層模型只存在于理論中，表示層和會話層在實踐中并不存在。TCP/IP參考模型并沒有指明子網層究竟包含什么，只是指出其需支持IP協議[5]。因此，幾乎所有的計算機網絡原理教材都基于混合的五層體系結構組織內容[5-7]。按照國家碩士研究生入學考試計算機學科專業基礎綜合科目的大綱要求[8]，及本科計算機專業的學時安排，計算機網絡原理課程只包括基礎理論部分，即網絡體系結構和各層相關內容，而諸如網絡安全、多媒體網絡以及網絡管理等專題，只作為選修或研究生階段學習內容。

近年來，國內出現了很多優秀的計算機網絡原理教材，如高傳善等人編著的《數據通信與計算機網絡》[6]等。但由于我國計算機網絡研究起步較晚，仍然沒有一個行業普遍認可的優秀教材出現。另一方面，國內教材普遍存在內容組織形式借鑒國外經典教材的特點。因此，筆者基于在計算機網絡教學中國際公認的兩本經典教材，展開對計算機網絡原理理論教學模式的探討。

2.1 “自底向上”教學模式

所謂“自底向上”教學模式，就是指基于五層混合結構，由“網絡體系結構概述物理層數據鏈路層網絡層運輸層應用層”的順序組織教學內容。Andrew S. Tanenbaum[5]編著的教材《Computer Networks, Fourth Edition》是計算機網絡的經典教材之一，屬于典型的“自底向上”教學組織模式，這種內容組織形式也被國內大部分教材所采用和模仿。由表1可以看出，Tanenbaum的教材以7章的篇幅覆蓋本科階段的內容。其中額外加入了第4章――媒體訪問子層，主要介紹以太網、千兆以太網、無線局域網、藍牙等知識。

“自底向上”是采用的最為廣泛的教學模式，這從國內外眾多教材的內容組織形式可以看出。結合自身的教學實踐經歷，我們發現這種教學模式有如下特點。

1) 強調通信原理、電信技術等基礎理論的重要性，為計算機網絡的數據通信奠定理論基礎。

2) 注重計算機網絡發展沿革，提供計算機網路發展經歷的各種網絡技術脈絡。

3) 關注如物理層及數據鏈路層的具體實現技術。

4) 內容包含全面，與計算機網絡相關的網絡技術幾乎都要涉及和覆蓋到。

計算機網絡原理課程教學歷經數十年發展，“自底向上”的教學模式已經非常成熟，但在計算機網絡技術日新月異的今天，這種教學模式的缺點也非常鮮明。

1) 不突出Internet實踐。

實踐性是計算機網絡原理不同于其他理論課程的重要標志。基本理論和協議都需要在實踐中驗證。目前，計算機網絡的基本實踐環境就是Internet，它已經成為一切計算機網絡技術的核心和應用背景。“自底向上”的教學模式往往忽略了緊扣實踐展開理論教學這一點。例如，包括文獻[5]在內的許多教材都將“可靠傳輸”這一計算機網絡中最重要的理論放在數據鏈路層中進行探討，到運輸層TCP的可靠傳輸時，卻因為理論的相似性而一筆帶過。然而，在Internet中應用的最廣泛的Ethernet，其數據鏈路層卻不提供可靠傳輸。也就是說，在最常見的Internet應用環境中，只有運輸層的TCP是提供可靠傳輸的。這是該教學模式不突出Internet實踐環境的一個典型實例。

2) 基礎理論儲備要求高。

“自底向上”的教學模式強調通信原理等基礎理論的重要性，而計算機專業的本科生卻很少開設通信原理課程，這無形中提高了對學生的基礎理論儲備要求。

3) 過分糾纏于底層實現細節。

網絡技術紛繁復雜，在本科階段現有的學時安排下，不可能面面俱到，過分糾纏于底層實現細節只能造成重點內容不突出等問題。

4) 很多技術通過實驗驗證難度大。

一些陳舊的網絡技術在實踐中難覓蹤影，很難通過實踐應用得以驗證，而且受實驗條件限制，在實驗室也很難開展這些實驗。

2.2 “自頂向下”教學模式

所謂“自頂向下”教學模式，就是指基于五層混合結構，由“網絡體系結構概述應用層運輸層網絡層數據鏈路層物理層”的順序組織教學內容。Kurose & Ross編著的《Computer Networking：A Top-Down Approach (5th Edition)》也是一本受到廣泛認可的經典教材，屬于典型的“自頂向下”教學組織模式。表1同樣列出了該教材覆蓋本科階段的章節安排。可以看出，該教材沒有專門針對物理層設置篇幅進行講解。以該教材創立的“自頂向下”的教學模式，在國內計算機網絡原理教學中應用較少，這一點同樣通過國內大量的教材內容組織形式可以看出。理工大學的陳鳴教授是“自頂向下”教學模式的堅定支持者，《Computer Networking：A Top-Down Approach》的多個版本均由其團隊翻譯出版。

“自頂向下”教學模式具有以下優點。

1) 強調應用層，盡早激發學生的學習熱情，并盡早強調自主開發網絡應用程序。例如，以應用背景為驅動，設計如Web服務器、郵件客戶端等網絡應用程序。

2) 以Internet為研究對象，緊扣實踐應用環境。強調理論結合實踐，必須在實踐應用環境中進行理論驗證。例如，將知識重點放在Internet、Ethernet等實踐中主流的網絡技術上，學生可以很方便地在實踐應用環境中驗證原理知識，真正做到“做中學，學中做”。

3) 內容重點突出，割舍底層的實現細節等難以驗證的原理和技術，淡化通信原理等基礎理論的作用，突出計算機網絡的核心理論內容。例如，針對模擬信道的最大數據速率問題，本科學生只需要知道模擬信道上的最大數據速率取決于模擬信道的帶寬(頻率范圍)即可，學有余力的學生可以選讀通信原理中的奈奎斯特定理及香農定理知識。

3 教學模式改革實踐

筆者在講授計算機網絡原理課程五年十個學期的經歷中，依托所選取的教材，采用的教學模式經歷了“自底向上”和“自頂向上”兩種。經過多年摸索，總結和實踐了目前適合我校本科生的教學模式和體系。其特點涵蓋如下。

1) 選用國外經典原版教材《Computer Networking: A Top-Down Approach》，采用“自頂向下”的教學模式，以Internet為研究對象，緊扣計算機網絡技術發展前沿和實踐應用。強調應用層，減少物理層及其他底層實現技術和基礎理論的課時比重，強調理論知識與網絡實踐的結合。

2) 注重計算機網絡核心基礎理論。計算機網絡領域已經發展得相當成熟，許多基礎性的重要問題已經解決。教學中不但注重基礎性網路原理的講解，還注重講授解決這些問題的方法。我們編寫了《“計算機網絡：自頂向下方法”課后習題指導》，在前五章教學活動結束后，要求學生完成相關的課后習題，輔助掌握理論知識。

3) 注重實驗環節。以教材作者提供的Wireshark實驗指導為依據，開設10個理論驗證實驗。如表2所示，這些實驗涵蓋了Internet的大部分核心協議，均要求學生在真實的網絡環境中利用Wireshark工具(原Ethereal)抓取真實的數據分組，并進行分析，幫助學生驗證、理解和掌握網絡原理。要求學生按照實驗報告的標準格式完成每一個實驗，并對實驗過程中的細節進行抓圖記錄。可以看出，安排這些實驗的目的是為理論知識的學習而服務，這符合我校的計算機專業課程體系對計算機網絡原理課程的要求。針對交換機、路由器等的工程性實驗，將交由后續課程網絡工程來解決。

4) 注重基本的網絡編程能力培養。以教材作者提供的編程作業為提綱，我們編寫了《“計算機網絡：自頂向下方法”網絡編程習題指導》，其中所包含的編程作業如表3所示。要求學生選做其中一個或者自擬題目設計完成一個網絡程序并加以考核。

5) 強調實踐環節的考核方式。在課程考核方式方面，堅持改革傳統的考核方式，強調實踐環節的重要性。表4給出了考核方式的比例分配，實踐性環節和平時表現占到整個課程的40%，這突破了我校平時成績不超過30%的界限，驗證了該課程強調實踐環節的舉措。改革傳統的以考試為主的一次性考核方式，將課程的要求平均分配到整個教學活動中，調動學生全程參與的積極性。

4 結語

筆者結合自身的教學經歷，詳細分析了計算機網絡原理課程的兩種常見教學模式，并對比了優缺點，闡述了筆者所做的教學改革實踐。需要指出的是，我們選取“自頂向下”的教學模式開展教學，主要是因為其強調實踐性、強調應用，并不代表“自頂向下”的教學模式一定優于“自底向上”的教學模式。“自頂向下”教學模式的缺陷在于，使學生對底層實現技術的理解一直處于“懸而未決”的狀態。因此，如何更好地發揮兩種教學模式的優點，揚長避短，是下階段該課程教學改革的重點。

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Top-down or Down-top?

――Research on Teaching Models in Computer Networking Curriculum

WANG Tao, WU Zhenqiang, REN Ping’an

(School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)