隨著計算機技術、信息技術和網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展，軟件產(chǎn)品和網(wǎng)絡環(huán)境逐漸融合，使軟件運行平臺逐漸從封閉、集中的單機環(huán)境向動態(tài)、開放和多變的網(wǎng)絡環(huán)境轉變，軟件系統(tǒng)開發(fā)也逐漸趨向于網(wǎng)絡服務化。因此，網(wǎng)絡資源和環(huán)境成為軟件系統(tǒng)開發(fā)主要考慮的因素之一[1]。

　　摘 要： 針對軟件工程專業(yè)的特點、培養(yǎng)目標和對網(wǎng)絡技術的需求，結合學院網(wǎng)絡實驗室建設的情況，從教學內(nèi)容安排和實驗教學等方面進行探討，構建了一個適合于軟件工程專業(yè)的實驗教學體系。在“計算機網(wǎng)絡”課程教學中，側重網(wǎng)絡基本原理、常用協(xié)議分析、網(wǎng)絡編程應用，突出實踐應用能力的培養(yǎng)，讓學生具備進行軟件系統(tǒng)設計所需的網(wǎng)絡知識，并進一步提高軟件系統(tǒng)設計和編程能力。

　　關鍵詞： 核心期刊發(fā)表,計算機網(wǎng)絡,軟件工程,課程教學,實驗

　　Discussion on course instruction of computer network for software engineering major

　　Huang Yongping

　　(Department of Mathematics and Computer Science， Guangxi Normal University for Nationalities， Chongzuo， Guangxi 532200， China)

　　Abstract： Aiming at the characteristics， training objectives and the network technology demand of software engineering， combined with the construction of college network laboratory， the arrangement of teaching content and experimental teaching are discussed. A suitable experimental teaching system for software engineering is constructed. In teaching， the basic principles of the network， protocol analysis and network programming application are focused on. The training of practical application ability is emphasized to give the students network knowledge enough for software system design and improve the abilities of system software design and programming.

　　Key words： computer network; software engineering; curriculum instruction; experiment

　　0 引言

　　“計算機網(wǎng)絡”是計算機專業(yè)和通信專業(yè)的一門必修課，涉及的知識包括計算機技術、通信技術，它是一門交叉型的綜合學科，是學生掌握網(wǎng)絡相關知識的基礎課程。我院在計算機專業(yè)側重軟件工程方向，軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是面向軟件產(chǎn)業(yè)界對軟件工程技術人才的需求，培養(yǎng)以計算機應用軟件開發(fā)為基本技能，掌握扎實的計算機基礎理論知識和較寬的工程專業(yè)知識，具有創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團隊協(xié)作能力，素質(zhì)全面的復合實用型軟件人才[2]。因此，軟件工程專業(yè)的 “計算機網(wǎng)絡”課程不能是單純的理論教學。

　　本文圍繞軟件工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，探討軟件工程專業(yè)的“計算機網(wǎng)絡”課程教學方法，根據(jù)軟件工程專業(yè)特點，針對培養(yǎng)應用型人才的需求，合理安排教學內(nèi)容，構建適合軟件工程專業(yè)的實驗教學體系，加強學生實踐動手能力和應用能力，讓學生在實驗過程中加深對網(wǎng)絡知識的理解，提高網(wǎng)絡軟件編程能力，使之符合軟件工程專業(yè)強調(diào)學生動手實踐能力的特點。

　　1 根據(jù)專業(yè)特點，合理安排教學內(nèi)容

　　目前沒有專門針對軟件工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡教材，通用的計算機網(wǎng)絡教材一般著重介紹網(wǎng)絡技術理論知識。大多是以OSI(Open Systems Interconnection)七層模型或TCP/IP五層模型為線索，采取自頂向下或自底向上的介紹方式[3-4]。內(nèi)容安排上還包括無線網(wǎng)絡、網(wǎng)絡安全、寬帶接入技術以及新型網(wǎng)絡技術等等，概念太多，知識體系太理論、太抽象，不適合用于以培養(yǎng)應用型人才為目標的軟件工程專業(yè)學生學習。而且，“計算機網(wǎng)絡”課程覆蓋知識面廣泛，學生不可能在有限的時間內(nèi)掌握所有的網(wǎng)絡技術知識，因此，需要對教學內(nèi)容進行篩選、調(diào)整和組織。

　　根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點，針對培養(yǎng)應用型人才的需要，確定本課程教學內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡基本原理、網(wǎng)絡常用協(xié)議分析、網(wǎng)絡編程應用和網(wǎng)絡操作技術，側重講解網(wǎng)絡基本原理、網(wǎng)絡常用協(xié)議分析和網(wǎng)絡編程應用等內(nèi)容。在內(nèi)容的講解上力求循序漸進，先讓學生了解計算機網(wǎng)絡基礎知識，主要包括：計算機網(wǎng)絡發(fā)展狀況(計算機網(wǎng)絡、電信網(wǎng)絡和有線電視網(wǎng)絡三網(wǎng)融合)、計算機網(wǎng)絡主要性能指標(帶寬、數(shù)據(jù)率等)以及計算機網(wǎng)絡體系結構，然后圍繞TCP/IP五層模型，在物理層上重點給學生講解數(shù)據(jù)通信基礎知識、常用傳輸媒體和信道復用技術。數(shù)據(jù)鏈路層講解上，先簡單介紹現(xiàn)在數(shù)據(jù)鏈路層要解決的基本問題，然后重點講解PPP協(xié)議和以太網(wǎng)技術，讓學生通過學習常用數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以加深對數(shù)據(jù)鏈路層功能理解和初步學會網(wǎng)絡協(xié)議分析。網(wǎng)絡層以IP協(xié)議講解作為重點，結合學院IP分配情況，讓學生學會IP基本配置和子網(wǎng)劃分，通過講解常用的路由協(xié)議讓學生掌握路由表和分組轉發(fā)過程。基于現(xiàn)在學院內(nèi)部以及其他單位內(nèi)部大量使用私有IP情況，網(wǎng)絡地址轉換NAT也作為網(wǎng)絡層的重點內(nèi)容講解。運輸層，首先讓學生掌握端口號相關知識，然后進入UDP協(xié)議和TCP協(xié)議學習，讓學生充分理解端到端通信和進一步掌握協(xié)議分析方法。應用層，重點講解常用協(xié)議，包括：HTTP、FTP、DNS等，并安排服務器配置、協(xié)議分析和編程實驗。如果課時允許，在網(wǎng)絡安全方面，挑選一些學生感興趣內(nèi)容進行講解，如通過訪問控制列表ACL配置限制上外網(wǎng)的時間、釣魚網(wǎng)站欺騙、ARP攻擊等等;在無線網(wǎng)絡方面，讓學生動手進行無線路由配置，實現(xiàn)無線上網(wǎng)。 　　在教學過程中重點讓學生掌握計算機網(wǎng)絡基本原理、學會網(wǎng)絡協(xié)議分析方法、鍛煉網(wǎng)絡編程能力、學會基本的網(wǎng)絡操作和簡單的網(wǎng)絡配置。在課程內(nèi)容選擇上，要從傳統(tǒng)的偏重計算機網(wǎng)絡理論的介紹轉變?yōu)楸容^實用的學習，突出實踐應用能力的培養(yǎng)，讓學生具備軟件系統(tǒng)設計所需的網(wǎng)絡知識，并進一步提高軟件系統(tǒng)設計和編程能力。

　　2 注重理論與實驗相結合

　　“計算機網(wǎng)絡”課程覆蓋知識面廣，概念多、內(nèi)容抽象，如果采用純理論教學方式，學生對真實的網(wǎng)絡環(huán)境缺乏了解，教師很難在有限時間內(nèi)把計算機網(wǎng)絡抽象的原理和協(xié)議講述清楚，學生也很難真正掌握計算機網(wǎng)絡相關技術。因此，“計算機網(wǎng)絡”課程教學需要理論與實驗相結合，教師講解理論知識同時結合實際操作培養(yǎng)學生動手能力，并且實驗教學中要結合生活實例，提高學生興趣，激發(fā)學生的學習主動性，讓學生在動手實驗過程中加深對網(wǎng)絡理論知識的理解。

　　目前，計算機網(wǎng)絡課程的實驗內(nèi)容基本上可以分為三大類。①網(wǎng)絡基本操作和配置實驗。其內(nèi)容包括：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(Windows系列或Linux)安裝;各種應用服務器搭建和管理，如學習搭建Web服務器、FTP服務器、DNS服務器、DHCP服務器、郵件服務器等;進行簡單的網(wǎng)絡配置與管理，如網(wǎng)線的制作、組建局域網(wǎng)、文件共享和安全性設置、用戶賬戶管理等等。②網(wǎng)絡協(xié)議分析和編程實驗。在掌握網(wǎng)絡基本原理的基礎上，理解網(wǎng)絡協(xié)議的概念和功能，學會網(wǎng)絡協(xié)議分析，應用高級編程語言(如C、JAVA或C++)編制一些網(wǎng)絡協(xié)議和服務，實現(xiàn)簡單網(wǎng)絡應用，加深對網(wǎng)絡原理和協(xié)議的理解。③網(wǎng)絡工程實驗。學會交換機、路由器等網(wǎng)絡設備的配置與管理;通過網(wǎng)絡硬件設備或使用模擬實驗軟件組建中小型網(wǎng)絡等等。

　　從軟件工程專業(yè)對應用型人才需求和培養(yǎng)的角度考慮，學生學習計算機網(wǎng)絡課程，除了對計算機網(wǎng)絡基礎知識、網(wǎng)絡體系結構理解外，應重點掌握TCP/IP協(xié)議分析和應用實現(xiàn)，充分理解網(wǎng)絡工作原理，包括數(shù)據(jù)封裝、發(fā)送、接收、解封裝等。所以，構建適合于軟件工程專業(yè)的實驗教學體系，應重點安排網(wǎng)絡協(xié)議分析和網(wǎng)絡編程類實驗，而對網(wǎng)絡基本操作和工程類實驗應該進行分析和篩選，有針對性的安排實驗，以使學生能在有限時間內(nèi)掌握網(wǎng)絡基本環(huán)境搭建和基本網(wǎng)絡配置，加深對網(wǎng)絡工作原理和協(xié)議的理解。

　　首先，網(wǎng)絡協(xié)議分析和網(wǎng)絡編程類實驗是軟件工程專業(yè)的重點，結合實際網(wǎng)絡模型和網(wǎng)絡軟件，從應用的角度分析和引導學生掌握網(wǎng)絡原理知識。指導學生學會網(wǎng)絡分析和監(jiān)測軟件(如Sniffer、Wireshark等)的使用，學會捕獲網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包，掌握網(wǎng)絡協(xié)議的分析方法，在這基礎上，鼓勵學生進行網(wǎng)絡程序設計和協(xié)議實現(xiàn)。內(nèi)容安排上要循序漸進、由淺入深，讓學生容易接受和充滿信心，從而激發(fā)其學習興趣。可以從學生熟悉的寬帶撥號上網(wǎng)所用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議PPP協(xié)議開始，該協(xié)議格式簡單，學生容易接受，有利于對協(xié)議分析方法的掌握，然后按照 TCP/IP網(wǎng)絡體系結構分析和學習各層次重要的協(xié)議，如Ethernet幀、ARP協(xié)議(掌握ARP廣播和ARP應答過程)、IP協(xié)議、UDP協(xié)議、 TCP協(xié)議、HTTP協(xié)議、TFTP協(xié)議、FTP協(xié)議、DNS協(xié)議等[5]。在協(xié)議分析的基礎上，讓學生動手編寫網(wǎng)絡程序，如編程實現(xiàn)Ethernet幀的封裝與解析、IP數(shù)據(jù)包的捕獲與解析，實現(xiàn)功能簡單的Socket 通信軟件(如TFTP簡單文件傳輸)。通過實際網(wǎng)絡編程訓練，讓學生掌握數(shù)據(jù)從應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層的封裝和解封裝過程，加深對網(wǎng)絡協(xié)議與實現(xiàn)方法的理解，掌握網(wǎng)絡環(huán)境中軟件編程的基本方法，逐步提高網(wǎng)絡軟件編程能力。

　　其次，在網(wǎng)絡基本操作訓練方面，讓學生掌握常用網(wǎng)絡工具的使用以及能夠進行簡單網(wǎng)絡配置，能為軟件設計實現(xiàn)必要的網(wǎng)絡環(huán)境配置，內(nèi)容主要包括：局域網(wǎng)組網(wǎng)、IP配置、Web服務器、DNS服務器的配置。此外，讓學生掌握一些最基本的網(wǎng)絡知識以及做聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)必須用到的基本技能，包括直連線、交叉線的使用;ping、ipconfig、tracert等基本網(wǎng)絡命令的使用;簡單的網(wǎng)絡故障排除和基本的網(wǎng)絡服務等。

　　最后，網(wǎng)絡工程管理類實驗讓學生對網(wǎng)絡設備有感性認識，輔助學生對相應協(xié)議和網(wǎng)絡技能的理解。我院內(nèi)部擁有網(wǎng)絡基礎和安全、網(wǎng)絡綜合布線實驗室，學生可以在實驗室認識課本上所講述到的交換機和路由器以及綜合布線系統(tǒng)，包括機房的機柜、配線架、實際的物理連線以及網(wǎng)絡拓撲，增加感性認識。在此基礎上，可以通過實際設備或通過使用Cisco官方模擬軟件Packet Tracer組建中小型網(wǎng)絡，幫助學生理解網(wǎng)絡的基本架構。通過簡單交換機配置，讓學生掌握虛擬局域網(wǎng)VLAN，學習劃分VLAN方法。路由器配置方面，重點讓學生掌握靜態(tài)路由和動態(tài)路由RIP協(xié)議的配置，以理解路由表、路由協(xié)議以及分組轉發(fā)過程;實現(xiàn)網(wǎng)絡地址轉換NAT實驗[6]，充分理解私有IP和公有IP地址相關知識。對于能力比較強的學生，鼓勵他們完成一些比較難但廣泛實用的實驗(如VPN)等。

　　3 結束語

　　本文根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點，針對培養(yǎng)應用型人才的需求，確定“計算機網(wǎng)絡”教學內(nèi)容主要包括網(wǎng)絡基本原理、網(wǎng)絡常用協(xié)議分析、網(wǎng)絡編程應用，結合理論實驗教學，構建了適合于軟件工程專業(yè)的實驗教學體系，讓學生在實驗過程中加深對網(wǎng)絡基礎知識、網(wǎng)絡協(xié)議與實現(xiàn)方法的理解，逐步提高網(wǎng)絡軟件編程能力。網(wǎng)絡課程概念多且比較抽象，今后的工作將進一步研究如何使教學內(nèi)容更形象、更生動，以激發(fā)學生對網(wǎng)絡課程的學習興趣。

　　參考文獻：

　　[1] 左開中.復雜網(wǎng)絡與網(wǎng)絡化軟件系統(tǒng)[J].計算機應用與軟件，2009.26

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