计算机网络自学教程精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇计算机网络自学教程，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：计算机网络技术；数字化资源；教学思考

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2012）14-0030-02

计算机网络技术课程是中职学校计算机相关专业的一门重要的专业技能课程，涉及计算机网络基础知识、网络组建与管理等多方面知识和技能。近年来，随着现代教育技术在中职教育教学领域的不断应用，教育信息化步伐的加快，数字化学校的建设，中职学校数字化教学资源建设成为必然。因而，计算机网络技术课程利用数字化资源教学成为该课程教学改革的目标。

一、 现行计算机网络技术教学中存在的问题

1.教学过程枯燥抽象，学生难以接受

目前，很多学校计算机网络技术课程采取以教为主的传统教学模式，学生被动地接受知识，忽视了学生在学习中的主动性。课程内容多为网络原理、工作过程或结论，整个教学过程枯燥乏味，教学内容过于抽象，学生难以接受，不能较好地激发学生的学习兴趣，教学效果不理想。

2.概念众多，理论复杂，知识体系结构陈旧

计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉学科，涉及的内容既有计算机技术方面的，又有通信技术方面的，所以概念众多，理论较复杂。另外计算机技术和通信技术更新快，而大部分教材内容陈旧，跟不上计算机网络技术的发展步伐，学生难以接受到较新的计算机网络方面的知识和技术。

3.实践教学环节少，学生实际操作能力不强

现行中职计算机网络技术课程教学过于注重网络理论知识的讲授，理论课偏多，实践课偏少，学生的实际操作能力不强。网络实验是该课程教学的重要环节，通过实验，可以提高学生的动手能力，增强学生对网络知识的感性认识，加深对网络理论的理解。而在实际教学中，网络实验因为硬件、软件种种局限无法顺利开展。

二、数字化教学资源在计算机网络技术课程中的应用

数字化教学资源是指经过数字技术处理的、可以在多媒体计算机和网络环境下运行的、可以实现共享的软件教学资源。计算机网络技术课程的数字化教学资源包括网络课程、电子教案、课件、视频教学录像、题库、软件素材等，满足学生在线学习、在线测试、在线讨论等功能，变传统的教学模式为现代化的数字化学习，真正符合“以学生为主体、教师为主导”的教学理念。

1.改革教学方式，利用多媒体教学

传统的教学模式比较单调，而计算机网络技术课程的概念、原理、工作过程大都比较抽象，单纯用文字叙述，学生难以理解。教师在实际教学中，可以充分利用各种现代化的教学手段和教学方法，使抽象的知识直观形象化，帮助学生来理解复杂和抽象的概念、协议等相关知识。比如利用投影仪，使用Flash、PowerPoint等软件制作网络多媒体课件，将线路交换、报文交换、分组交换、DNS的解析过程等内容以动画的形式展示给学生，而网线的制作和局域网的组建等内容也可以使用图片或录像来教学，以此提高学生对课堂教学内容的兴趣，增强学习动力，提高教学效果。

2.优化教学内容，充分利用课程网站

计算机网络课程内容繁杂，教学应以必需、够用为度，强调实际应用性，注重培养学生的操作技能。在教学内容的安排上充分考虑到专业特点和学生能力的差异，将计算机网络技术课程内容划分成熟练掌握和一般了解两个目标层次，如学生应熟练掌握常用的网络工具和建立、配置网络，包括Unix/Linux系统的简单应用、Internet浏览器使用、建立对等网、Web和FTP服务器的安装与测试等。而对于其它较为高级和复杂的网络应用操作技能则作一般要求，或者是对那些学有余力的学生作进一步讲解，从而达到因材施教的教学要求。

另外，在信息化时代，书本教材已不再是教学内容的唯一载体，通过教师指导、自主学习与协作交流，学生可以从多种学习对象和教学资源获取多方面的知识。利用课程网站教学平台中的在线课堂、教学辅导、作业与讲评、IP课件、课程论坛等功能模块，教师可以将教学大纲、教案、实验指导、参考资料等内容进行教学资源共享，并不断进行更新补充，从而使得学生的学习可以不受时间、空间的限制，自主选择学习进度、学习阶段，便于实现学生的个性化、自主化学习。

3.加强实验教学，改革评价体系

计算机网络实验环境包括硬件和软件两方面。学校提供专门的计算机网络实验室，配备有网络服务器、工作站、三层核心交换机、二层交换机、路由器等先进网络设备。实验的内容与理论教学保持同步，选择适合中职学生的实验教程，并由有经验的教师编写相关实验指导书，对每个实验的目的、有关知识点、步骤、注意事项等作明确的说明，同时也制作一些实验的视频录像，将这些内容全部放在课程网站上供学生学习参考。另外为了提高学生的动手能力和熟记相关的配置命令，利用虚拟网络实验软件，通过校园局域网形式向学生开放，学生在网上练习并将相关配置发给教师进行评讲，充分利用了网络学习资源，也激发了学生的学习热情。

计算机网络技术是实践性较强的课程，为了能够真实地反映学生的理论水平、动手能力及创新能力，必须采用一种有效的考核评价体系。学生最终成绩的评定分为两个部分：形成性考核成绩和期末考试成绩，各占50%。其中形成性考核成绩包括平时表现（如在线课堂提问等，占10%）、平时作业完成情况（占10%）、实验完成情况（占30%）。

以上是计算机网络技术课程在中职学校数字化教学资源建设背景下进行教学改革的一些思考。学生通过对数字化教学资源的充分利用，激发了学习和发现的兴趣，充分体现出学生主体作用的学习方式，达到培养创新人才的目的，从而也促进和提高了课堂教学质量。

参考文献：

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[关键词]计算机网络 电子类专业 实践教学

计算机网络是一门比较实用的学科，也是一门综合交叉学科，包含了计算机技术知识和网络通信技术几方面。伴随着信息化的普及，企业对网络工程师、网站管理工程师、网络设备工程师及网络安全系统工程师等新型网络技术人才的需求量正在呈现出大批量的需求之势，平均每年增长高达71.2%，预计今后5年将达到60-100万人，但是虽然目前高校每年向社会上输送的计算机方面的人才较多，但是现有符合新型网络人才要求的人还不足20万[1]。所以在这种情况下，针对计算机网络所开展的课程改革就显得十分必要。由于各种因素，实践教学一向是计算机网络课程的薄弱环节。本文基于我校电子类专业本科生计算机网络课程教学的实际经验，对实践教学环节进行了探讨，并提出了一些具体建议。

一、实践教学存在的问题

（一）缺乏对实验课的认识

许多学生不重视实验课，实验课成为学生们按实验要求简单地验证理论后的自由活动课。许多学生做实验的时候，只是机械的按照步骤一步一步完成，只知其然，不知其所以然，没有对实验过程和实验结果进行深刻理解和认真分析。只知其然，不知其所以然。这样的情况就会造成学生们不能把所学到的理论知识去实际运用，所学和所用两个方面严重脱钩，教学过程中缺少必要的实践环节。

（二）实践缺乏目标性和实用性

在教学过程中，由于实验条件的限制，网络课程实验大部分采用基于局域网的网络操作系统的配置与管理，内容比较单一，与课上的理论内容关系不够密切，没有让学生从应用的角度理解每层协议，完成对各层协议的验证，学生无法形成一个完整的内容体系，学生又缺乏对真实的网络环境的了解，没有实际动手的机会，以后进行项目开发的潜力不够。局域网组网与配置只是网络技术的一部分，与电子类专业学生今后从事毕业设计、项目开发的关系不密切，不能很好地适应学科及专业方向的调整。

（三）缺乏网络教学实践环境

由于专业设置和经费的原因，计算机网络实验平台非常简单，基本上是利用简单的网络设备组建小型网络。不能随意更改，学生不能自己动手组建网络，不能更好地理解和掌握计算机网络基本原理、网络通信技术、锻炼网络工程应用的目的[2]。

（四）教师能力偏低或过于依赖教材

有很多老师的教学观念没有得到完全的改变，还是会按照传统的教学方式进行授课，缺少实践性和操作性，单一的对照课本进行讲解，学生们不能够理解的地方就需要进行死记硬背，使得学生们对很多地方认识不够深刻，不能够将理论与实践相结合起来进行应用，偶尔进行上机课，也只是作为验证理论的一种手段而已，不能够全面的系统的理解知识体系，缺乏创造性和动手实践操作的能力，在面对实际问题上更是无从下手，甚至不知道所学的知识有何作用以及如何应用。久而久之，这种传统的教学手段使得一批批高校的学生们不能够学以所用，严重影响了教学质量。

二、改革的具体内容

（一）加强实验教材的建设

根据多年在计算机网络方面的教学实践与科研工作，从电子类专业应用型本科人才培养目标的角度，重新修订实验教材。对实验项目进行了分析和筛选，构建了一个适合于电子类专业的多层次实验教学体系。由于学时的限制，可以按照实践体系设计验证型、设计型创新型等不同层次的实验内容，采用理论课演示实验、课内实验、课外自选实验、课外兴趣小组、竞赛和学生科研项目等弹性实践方式。学生可根据兴趣，在指定范围内自主选题，完成实验项目。

（二）利用现代信息技术手段解决计算机网络实践教学环境缺乏的问题

首先，利用仿真技术解决基础理论实验平台。开源的Sniffer是目前比较流行的计算机网络的仿真手段和方法。Sniffer软件可以全面的仿真和监视网络数据，能够对每个数据包进行解码，从而得知整个包的结构及从链路层到应用层的信息，包括序号、概要、源及目标地址、时间、长度等[3]。可以达到网络协议和数据分析的目的，解决了学生对计算机网络基础抽象内容的理解，强化了对计算机网络数据流向的认识，从而把一门抽象的课程课时化。

其次，利用虚拟机技术建立基本网络管理和应用设计实验平台。计算机网络实践课程中，有一个很重要的内容，就是网络互联设备的使用，比如交换机、路由器。但是实际设备有限，可以让学生在电脑上先利用华为的Simware软件做虚拟实验，然后轮流在实际的设备上进行操作。该软件先根据网络拓扑结构设计出网络，，然后根据该网络进行设备配置。通过使用该软件，可让所有学生学会相关设备的操作。通过虚实结合，让他们对网络环境和相关设备有切身的体会。

再次，我们还有一个优势，学院内部拥有除了专门的计算机网络实验室外，还有网络综合实验室，实验室里拥有华为接入网的全套设备。我们可以带学生参观网络综合实验室，认识课本上讲述到的交换机和路由器以及综合布线系统，包括机房的机柜、配线架、实际的物理连线以及网络拓扑，增加学生的感性认识。

最后，以网络综合实验室为基础，与企业紧密合作，如包头移动、包头联通等。让实践课教学真正成为理论课教学过程的延续，实现理论与实践的结合。

（三）改革课程考核方式，激发学生的学习兴趣

在学生的考核中，除了考虑个人因素外，更应该引入团队考核，只有这样才能体现合作的力量。因为教育本身就是一种“合力”，人为的把学生的学习割裂成一个个单独的“个体”来考核，这样不仅不能考察学生的团队合作能力，也不利于学生的协作能力的发展。团队考核，充分调动了每个学生的积极性，使学生对课程整体的专业素养得到了快速提升。

同时，需要努力培养学生的学习兴趣、充分调动学习积极性。计算机网络技术实践教学既不能一味地要求学生对课本上一些知识进行详细地验证，也不能一味地要求学生对照课本上的实训任务一条一条地来操作。让学生枯燥地进行实践，他们很快会失去学习兴趣的。可从实际应用中的一些具体的问题着手。在带着学生解决具体的网络应用问题的同时，也顺便将课本上一些枯燥的实训任务完成了，使得学生在轻松愉快的实践学习中学到了很多知识，避免了枯燥的验证实验，取而代之的是有趣的且有意义的解决实际问题的过程[4]。

（四）解决任课教师缺乏实践经验的问题

教师是知识传授的主体，教师的能力和阅历影响实际的教学效果，为提高任课教师的实际能力，积极采取措施，让教师积极参与校园网和其它的网络建设，提高教师对大规模网络组建、管理的能力，对大型网络形态和网络设备的感性认识，保证实践教学高质量的完成。

三、总结

计算机网络是一门极具实用性的课程，与实际相结合、注重实践、突出能力训练的实践教学，可以更充分地调动学生学习的积极性，在一定程度上提高教学效果和学生的综合应用能力。我校电子信息与通信工程专业的计算机网络课程实践已取得初步效果，还需要付出更多的努力，不断实践，才能培养出高素质的人才。

[参考文献]

[1]吴舜.计算机网络技术课程教学实践与思考[J].电脑知识与技术，2012，8（8）：1879-1880，1885

[2]刘彦宝.计算机网络课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究，2006，（8）：85-86

[3]严有日.网络嗅探器Sniffer技术分析及研究[J].西安文理学院学报（自然科学版），2011，8（1）：77-80

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关键词：计算机网络；电子类专业；实践教学体系；应用型人才

计算机网络课程是计算机、网络、通信专业培养方案中的核心课程[1]。随着网络技术的迅猛发展，计算机网络课程的综合性和学科交叉性越来越强，其应用几乎渗透到各个行业。各高校理工科、电子类专业和文科类专业也都相继开设了这门课程，大学生计算机等级三级考试就有计算机网络技术的考试科目。对不同专业知识背景的学生来说，计算机网络课程的教学方法和内容是不同的，而电子类专业的计算机网络课程教学更应有自己的专业特色。本文基于我校电子类专业本科生计算机网络教学中的实际经验，对实践教学这个环节进行了探讨，并提出了一些具体建议。

1网络技术的新发展趋势

在计算机网络技术迅速发展、计算机网络应用空前活跃的大背景下，电子、电器产品也在向网络化、智能化方向发展。基于TCP/IP协议的应用不断增多，网络技术已越来越成为电子行业满足实际需求的关键支撑，主要表现为以下几大方面：

1.1测控技术网络化是现代测控技术的发展趋势

网络技术已越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。以Internet为代表的计算机网络迅速发展，相关技术日益完善，产生了基于网络环境的智能测控新领域。工业现场测控网络、远程数据采集与控制、高档测量仪器设备资源的远程实时调用、远程设备故障诊断、四表(电、水、燃气、热能等)的自动抄

表远传、网络化分布式智能测控等已成为国内外研究的热点。与此同时，高性能、高可靠性、低成本的网关、路由器、中继器及网络接口芯片等网络互联设备的不断进步，又方便了Internet、不同类型测控网络、企业网络间的互联[2]。

1.2互联网与消费电子创新融合

随着电子信息技术的不断发展，通信产品、计算机产品、消费类电子产品向3C融合发展的势头十分迅猛。种类繁多的数字化、网络化、智能化的消费类电子产品还在不断涌现，3G手机、多媒体数字家庭电脑、数字电视、网络电视等电子产品就已经走进了普通消费者的生活之中。去年起，康佳、TCL、长虹等宣布停产部分非互联网电视，将互联网功能定为电视的标准配置[3]。家庭网络技术也是将来的发展趋势，家庭电器上网不再是一种梦想。

1.3物联网――又一次信息产业浪潮

物联网技术迅猛发展，可以使世界上所有的物体都可以通过因特网主动进行交换。从技术上讲，物联网首先是一个传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别。其次是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN网络，实现数据的传输与计算。物联网用途广泛，遍及智能交通、智能电网、智能家居、智能消防、工业监测、家庭医疗等多个领域[4-5]。

2电子类计算机网络课程教学的问题

2.1纯理论教学方式与实际应用脱节

在教学型大学和新升格的本科院校中，有些院校由于实验条件的限制，计算机网络课程的教学采用纯理论教学方式。主要注重网络的模型、分层思想及各层协议，理论性强、抽象，内容侧重基本原理，教师讲授困难，学生对真实的网络环境又缺乏了解，没有实际动手的机会；而计算机网络技术发展迅速、内容更新快，又具有很强的实践性。这样整个教学过程枯燥乏味，给学生的感觉是理论与实际严重脱节。

2.2实践教学与专业课程结合不紧密

在教学过程中，很多高校开设的网络课程实验大部分采用基于局域网的网络操作系统的配置与管理，内容比较单一，与课上的理论内容关系不够密切，没有让学生从应用的角度理解每层协议，完成对各层协议的验证，学生无法形成一个完整的内容体系，以后进行项目开发的潜力不够。局域网组网与配置只是网络技术的一部分，与电子类专业学生今后从事毕业设计、项目开发的关系不密切，不能很好地适应学科及专业方向的调整。

3计算机网络实验涉及的内容

目前，从实践的角度，计算机网络课程的内容基本上可以分为以下几大类，如图1所示。

图1计算机网络实验内容分类

3.1简单网络配置与管理实验

安装网络操作系统(Windows或Linux环境)和进行简单的网络配置与管理。实验内容包括网线的制作、局域网组网入门、用户管理、文件共享和安全性；搭建各种应用服务器及其应用，如DNS服务器、Web服务器、FTP服务器、邮件服务器等。

3.2网络工程类实验

学会交换机和路由器的配置与管理。通过网络硬件设备或使用模拟实验软件组建中小型的网络。建立网络硬件实验室需要投入大量的设备与资金，在一般的高校很难做到，所以可以考虑采用仿真软件，如利用Cisco官方模拟器Packet Tracer、网络协议分析器Ethereal、网络模拟软件OPENET等。

3.3网络协议类实验

在深入学习网络协议的基础上，通过编程实现一些基本的协议和服务，这就需要学生具备扎实的网络基础知识，并且精通编程语言。实验内容包括应用层协议分析和编程，重点在于理解协议的概念、应用和编制简单的网络协议，实现简单网络应用。

对于计算机或网络专业，有些学校会专门开设协议类和网络编程的课程，网络专业还有专门的路由与交换和其他相关课程。对电子类专业教师来说，如何在有限的网络课程里传授给学生更多实用的知识，成为关键所在。

当然，兴趣是最好的老师。将来的电子产品很多要与网络相连，应该让学生了解计算机网络在电子类专业中的地位和作用。没有一定的网络基础，技术就会落伍，产品就会被淘汰。通过这样的方式激发学生的学习热情，增强教学双方的互动性。

4构建多层次实验教学体系

从电子专业新需求的角度考虑，学生学习计算机网络课程，除了应理解计算机网络的模型和层次结构外，还应该注重对协议的理解与应用，特别是TCP/IP协议、数据包的传送，包括它的封装和拆装。按照这种思路，我们结合多年的教学经验，从电子类专业应用型本科人才培养目标的角度，对实践教学目标进行了重新定位，改变以往所有电子类专业单一的计算机网络实践教学培养模式，对实验项目进行了分析和筛选，构建了一个适合于电子类专业的多层次实验教学体系，如图2所示。通过演示实验、实际操作和弹性实践方式来适应课程本身的发展变化，突出能力培养和实用技能，体现应用型本科的特色。由于课程实践学时的限制，可以按照实践体系设计验证型、设计型、创新型等不同层次的实验内容，采用理论课演示实验、课内实验、课外自选实验、课外兴趣小组、竞赛和学生科研项目等弹性实践方式。学生可根据兴趣，在指定范围内自主选题，完成实验项目。

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【关键词】计算机网络；数字化；技术

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）01-119-01

随着时代的发展，掌握计算机网络技术成为现代社会立足的根本。企业对计算机网络技术人才的需求十分迫切，因此，培养一批优秀的计算机网络技术人才成为职业学校的主要任务。计算机网络技术课程是一门理论性与操作性很强的课程，且涉及知识面广，为教学工作带来不小障碍。但是，随着近些年来我国的教育改革不断深入，通过利用数字化资源进行教学成为提高计算机网络技术课程质量的捷径。

一、目前计算机网络技术教学中存在的问题

（一）教学形式陈旧

根据经验，以及深入的社会调查发现，目前很多学校在计算机网络教学中没有摆脱传统的“填鸭式”教学，忽视了学生学习的主体性，学生在整个学习过程中处于劣势，只能被动的接受知识。因此，整个教学过程枯燥、乏味，缺少活力，使学生丧失学习的积极性，致使教学效果低下。

（二）知识体系混乱

计算机网络技术课程是一门交叉性很强的课程，其中不但涉及到计算机基础理论知识，又和网络通信技术紧密结合。因此，本门课程的理论众多，概念复杂。另外，由于计算机本身的独特性，发展速度只能用日新月异来形容，而学生用的教材内容更新很慢，往往无法跟上计算机网络技术的发展速度，造成学习内容和社会脱节。

（三）实践教学环节少，学生实际操作能力不强

现行中职计算机网络技术课程教学过于注重网络理论知识的讲授，理论课偏多，实践课偏少，学生的实际操作能力不强。网络实验是该课程教学的重要环节，通过实验，可以提高学生的动手能力，增强学生对网络知识的感性认识，加深对网络理论的理解。而在实际教学中，网络实验因为硬件、软件种种局限无法顺利开展。

二、数字化教学资源在计算机网络技术课程中的应用

数字化教学资源是指经过数字技术处理的、可以在多媒体计算机和网络环境下运行的、可以实现共享的软件教学资源。计算机网络技术课程的数字化教学资源包括网络课程、电子教案、课件、视频教学录像、题库、软件素材等，满足学生在线学习、在线测试、在线讨论等功能，变传统的教学模式为现代化的数字化学习，真正符合“以学生为主体、教师为主导”的教学理念。

（一）改革教学方式，利用多媒体教学

传统的教学模式比较单调，而计算机网络技术课程的概念、原理、工作过程大都比较抽象，单纯用文字叙述，学生难以理解。教师在实际教学中，可以充分利用各种现代化的教学手段和教学方法，使抽象的知识直观形象化，帮助学生来理解复杂和抽象的概念、协议等相关知识。

（二）优化教学内容，充分利用课程网站

计算机网络课程内容繁杂，教学应以必需、够用为度，强调实际应用性，注重培养学生的操作技能。在教学内容的安排上充分考虑到专业特点和学生能力的差异，将计算机网络技术课程内容划分成熟练掌握和一般了解两个目标层次，如学生应熟练掌握常用的网络工具和建立、配置网络，包括Unix/Linux系统的简单应用、Intemet浏览器使用、建立对等网、Web和FTP服务器的安装与测试等。而对于其它较为高级和复杂的网络应用操作技能则作一般要求，或者是对那些学有余力的学生作进一步讲解，从而达到因材施教的教学要求。

另外，在信息化时代，书本教材已不再是教学内容的唯一载体，通过教师指导、自主学习与协作交流，学生可以从多种学习对象和教学资源获取多方面的知识。

（三）加强实验教学，改革评价体系

计算机网络实验环境包括硬件和软件两方面。学校提供专门的计算机网络实验室，配备有网络服务器、工作站、三层核心交换机、二层交换机、路由器等先进网络设备。实验的内容与理论教学保持同步，选择适合中职学生的实验教程，并由有经验的教师编写相关实验指导书，对每个实验的目的、有关知识点、步骤、注意事项等作明确的说明，同时也制作一些实验的视频录像，将这些内容全部放在课程网站上供学生学习参考。另外为了提高学生的动手能力和熟记相关的配置命令，利用虚拟网络实验软件，通过校园局域网形式向学生开放，学生在网上练习并将相关配置发给教师进行评讲，充分利用了网络学习资源，也激发了学生的学习热情。

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关键词：计算机网络；网络原理；教学模式；自顶向下；自底向上

计算机网络原理是高等学校计算机相关专业的核心课程，也是网络工程、网络安全及网络编程等专业课的前导课程。该课程的教学目标是使学生能够学习和掌握计算机网络的基本概念、原理、方法和具体实现技术等基础知识[1-2]，为学习其他相关课程及从事计算机网络应用与研究工作打下坚实的基础。计算机网络原理具有发展迅速、多学科交叉等特点，这对教师提出了较高要求[3-4]。目前，计算机网络原理课程的理论教学中普遍采用两种教学模式：“自底向上”和“自顶向下”，即基于OSI参考模型和TCP/IP参考模型的混合层次结构，由底层(物理层)向高层(应用层)或者由高层向底层，对网络原理、协议等知识展开讲解。

1 计算机网络原理的特点

计算机网络原理是一门兼具理论性和实践性的课程，网络原理、协议等理论知识纷繁复杂，且离不开实践应用环境的验证。总结该课程在高等院校计算机专业中的发展历程，具有如下特点。

1) 计算机网络技术是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉学科。

2) 计算机网络涉及到的知识面众多，除基本的网络体系结构和网络通信技术以外，还包括各种广域网技术、局域网技术、无线网络、多媒体网络、网络管理、网络安全等。

3) 计算机网络是当今计算机学科中发展最为迅速的技术之一，也是计算机应用中一个空前活跃的领域，无线网络、多媒体网络、网络安全等多个分支具有日新月异的更新速度。

4) 计算机网络已经成为软件编程的基本环境，很多其他课程的学习是建立在学生掌握网络知识基础上的。

5) 计算机网络课程的教学需要紧扣实践应用。

6) 计算机网络课程中的很多原理、协议以及技术都有其特定的应用背景，要求教师有充分的知识储备，且需紧扣技术发展前沿。同时，教学活动中通过实验验证这类知识的难度也较大。

2 计算机网络原理的理论教学模式

计算机网络原理的教学模式即内容组织形式，通常采取的都是分层结构。如图1所示，OSI七层模型只存在于理论中，表示层和会话层在实践中并不存在。TCP/IP参考模型并没有指明子网层究竟包含什么，只是指出其需支持IP协议[5]。因此，几乎所有的计算机网络原理教材都基于混合的五层体系结构组织内容[5-7]。按照国家硕士研究生入学考试计算机学科专业基础综合科目的大纲要求[8]，及本科计算机专业的学时安排，计算机网络原理课程只包括基础理论部分，即网络体系结构和各层相关内容，而诸如网络安全、多媒体网络以及网络管理等专题，只作为选修或研究生阶段学习内容。

近年来，国内出现了很多优秀的计算机网络原理教材，如高传善等人编著的《数据通信与计算机网络》[6]等。但由于我国计算机网络研究起步较晚，仍然没有一个行业普遍认可的优秀教材出现。另一方面，国内教材普遍存在内容组织形式借鉴国外经典教材的特点。因此，笔者基于在计算机网络教学中国际公认的两本经典教材，展开对计算机网络原理理论教学模式的探讨。

2.1 “自底向上”教学模式

所谓“自底向上”教学模式，就是指基于五层混合结构，由“网络体系结构概述物理层数据链路层网络层运输层应用层”的顺序组织教学内容。Andrew S. Tanenbaum[5]编著的教材《Computer Networks, Fourth Edition》是计算机网络的经典教材之一，属于典型的“自底向上”教学组织模式，这种内容组织形式也被国内大部分教材所采用和模仿。由表1可以看出，Tanenbaum的教材以7章的篇幅覆盖本科阶段的内容。其中额外加入了第4章――媒体访问子层，主要介绍以太网、千兆以太网、无线局域网、蓝牙等知识。

“自底向上”是采用的最为广泛的教学模式，这从国内外众多教材的内容组织形式可以看出。结合自身的教学实践经历，我们发现这种教学模式有如下特点。

1) 强调通信原理、电信技术等基础理论的重要性，为计算机网络的数据通信奠定理论基础。

2) 注重计算机网络发展沿革，提供计算机网路发展经历的各种网络技术脉络。

3) 关注如物理层及数据链路层的具体实现技术。

4) 内容包含全面，与计算机网络相关的网络技术几乎都要涉及和覆盖到。

计算机网络原理课程教学历经数十年发展，“自底向上”的教学模式已经非常成熟，但在计算机网络技术日新月异的今天，这种教学模式的缺点也非常鲜明。

1) 不突出Internet实践。

实践性是计算机网络原理不同于其他理论课程的重要标志。基本理论和协议都需要在实践中验证。目前，计算机网络的基本实践环境就是Internet，它已经成为一切计算机网络技术的核心和应用背景。“自底向上”的教学模式往往忽略了紧扣实践展开理论教学这一点。例如，包括文献[5]在内的许多教材都将“可靠传输”这一计算机网络中最重要的理论放在数据链路层中进行探讨，到运输层TCP的可靠传输时，却因为理论的相似性而一笔带过。然而，在Internet中应用的最广泛的Ethernet，其数据链路层却不提供可靠传输。也就是说，在最常见的Internet应用环境中，只有运输层的TCP是提供可靠传输的。这是该教学模式不突出Internet实践环境的一个典型实例。

2) 基础理论储备要求高。

“自底向上”的教学模式强调通信原理等基础理论的重要性，而计算机专业的本科生却很少开设通信原理课程，这无形中提高了对学生的基础理论储备要求。

3) 过分纠缠于底层实现细节。

网络技术纷繁复杂，在本科阶段现有的学时安排下，不可能面面俱到，过分纠缠于底层实现细节只能造成重点内容不突出等问题。

4) 很多技术通过实验验证难度大。

一些陈旧的网络技术在实践中难觅踪影，很难通过实践应用得以验证，而且受实验条件限制，在实验室也很难开展这些实验。

2.2 “自顶向下”教学模式

所谓“自顶向下”教学模式，就是指基于五层混合结构，由“网络体系结构概述应用层运输层网络层数据链路层物理层”的顺序组织教学内容。Kurose & Ross编著的《Computer Networking：A Top-Down Approach (5th Edition)》也是一本受到广泛认可的经典教材，属于典型的“自顶向下”教学组织模式。表1同样列出了该教材覆盖本科阶段的章节安排。可以看出，该教材没有专门针对物理层设置篇幅进行讲解。以该教材创立的“自顶向下”的教学模式，在国内计算机网络原理教学中应用较少，这一点同样通过国内大量的教材内容组织形式可以看出。理工大学的陈鸣教授是“自顶向下”教学模式的坚定支持者，《Computer Networking：A Top-Down Approach》的多个版本均由其团队翻译出版。

“自顶向下”教学模式具有以下优点。

1) 强调应用层，尽早激发学生的学习热情，并尽早强调自主开发网络应用程序。例如，以应用背景为驱动，设计如Web服务器、邮件客户端等网络应用程序。

2) 以Internet为研究对象，紧扣实践应用环境。强调理论结合实践，必须在实践应用环境中进行理论验证。例如，将知识重点放在Internet、Ethernet等实践中主流的网络技术上，学生可以很方便地在实践应用环境中验证原理知识，真正做到“做中学，学中做”。

3) 内容重点突出，割舍底层的实现细节等难以验证的原理和技术，淡化通信原理等基础理论的作用，突出计算机网络的核心理论内容。例如，针对模拟信道的最大数据速率问题，本科学生只需要知道模拟信道上的最大数据速率取决于模拟信道的带宽(频率范围)即可，学有余力的学生可以选读通信原理中的奈奎斯特定理及香农定理知识。

3 教学模式改革实践

笔者在讲授计算机网络原理课程五年十个学期的经历中，依托所选取的教材，采用的教学模式经历了“自底向上”和“自顶向上”两种。经过多年摸索，总结和实践了目前适合我校本科生的教学模式和体系。其特点涵盖如下。

1) 选用国外经典原版教材《Computer Networking: A Top-Down Approach》，采用“自顶向下”的教学模式，以Internet为研究对象，紧扣计算机网络技术发展前沿和实践应用。强调应用层，减少物理层及其他底层实现技术和基础理论的课时比重，强调理论知识与网络实践的结合。

2) 注重计算机网络核心基础理论。计算机网络领域已经发展得相当成熟，许多基础性的重要问题已经解决。教学中不但注重基础性网路原理的讲解，还注重讲授解决这些问题的方法。我们编写了《“计算机网络：自顶向下方法”课后习题指导》，在前五章教学活动结束后，要求学生完成相关的课后习题，辅助掌握理论知识。

3) 注重实验环节。以教材作者提供的Wireshark实验指导为依据，开设10个理论验证实验。如表2所示，这些实验涵盖了Internet的大部分核心协议，均要求学生在真实的网络环境中利用Wireshark工具(原Ethereal)抓取真实的数据分组，并进行分析，帮助学生验证、理解和掌握网络原理。要求学生按照实验报告的标准格式完成每一个实验，并对实验过程中的细节进行抓图记录。可以看出，安排这些实验的目的是为理论知识的学习而服务，这符合我校的计算机专业课程体系对计算机网络原理课程的要求。针对交换机、路由器等的工程性实验，将交由后续课程网络工程来解决。

4) 注重基本的网络编程能力培养。以教材作者提供的编程作业为提纲，我们编写了《“计算机网络：自顶向下方法”网络编程习题指导》，其中所包含的编程作业如表3所示。要求学生选做其中一个或者自拟题目设计完成一个网络程序并加以考核。

5) 强调实践环节的考核方式。在课程考核方式方面，坚持改革传统的考核方式，强调实践环节的重要性。表4给出了考核方式的比例分配，实践性环节和平时表现占到整个课程的40%，这突破了我校平时成绩不超过30%的界限，验证了该课程强调实践环节的举措。改革传统的以考试为主的一次性考核方式，将课程的要求平均分配到整个教学活动中，调动学生全程参与的积极性。

4 结语

笔者结合自身的教学经历，详细分析了计算机网络原理课程的两种常见教学模式，并对比了优缺点，阐述了笔者所做的教学改革实践。需要指出的是，我们选取“自顶向下”的教学模式开展教学，主要是因为其强调实践性、强调应用，并不代表“自顶向下”的教学模式一定优于“自底向上”的教学模式。“自顶向下”教学模式的缺陷在于，使学生对底层实现技术的理解一直处于“悬而未决”的状态。因此，如何更好地发挥两种教学模式的优点，扬长避短，是下阶段该课程教学改革的重点。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009:229-232.

[2] 陈敏,谭爱平,徐恒.“计算机网络技术”课程教学改革探索与实践[J]. 计算机教育,2010(1):104-107.

[3] 吴振强. 高师院校计算机网络原理教学体系[J]. 计算机教育,2010(23):134-138.

[4] 李亚林,曾映兰. 计算机网络专业实践教学的改革[J]. 计算机教育,2011(3):88-91.

[5] Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks[M]. 4th ed. Upper Saddle River:Prentice Hall PTR, 2004.

[6] 高传善,毛迪林,曹袖. 数据通信与计算机网络[M]. 2版. 北京:高等教育出版社,2004.

[7] James F Kurose,Keith W Ross. Computer Networking:A Top-Down Approach [M]. 5th ed. New York:Addison-Wesley, 2009.

[8] 教育部考试中心,中国学位与研究生教育学会工科工作委员会. 2011年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试大纲[M]. 北京:高等教育出版社,2010.

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)