计算机网络原理实验的改革与实践刘洪涛收稿日期：2005-05-10作者简介：刘洪涛(1975-)男，汉族，助教，硕士；主要研究方向：计算机网络，数据库与知识库。，何小敏1，余以胜2(1.广东工业大学自动化学院，广东广州510090；2.广东女子职业技术学院计算机系，广东广州511450)摘要：文章针对计算机网络原理教学与课程实验相脱节的现状，结合多年从事《计算机网络》教学经验，设计了一套与课程相配套的实验内容、方法和考核体系。关键词：计算机网络网络实验改革实践中图分类号：TP393随着计算机网络的迅猛发展，市场上对计算机网络专业人才需求旺盛，各个院系都开设了与计算机网络专业相关的课程。《计算机网络》课程是这些课程的基础课和主干课程之一，是一门在理论指导下，实践性较强的课程。国内外学者和各出版社也相应编写和出版了大量计算机网络书籍和教材，绝大多数书籍都采用了分层体系结构思想划分章节，能够很好地阐述计算机网络的基本原理、结构和协议标准。但是配套该课程的实验却不是按照分层思想进行安排的。本文通过分析计算机网络分层教学模式、实验改革原因，提出了一套与课程相配套的实验内容、方法和考核体系。计算机网络分层教学模式AndrewS.Tanenbaum[1]教授是美国著名的教授，以他高深的理论造诣、丰富的实践经验，在其《计算机网络》书中对计算机网络的原理、结构、协议标准与应用等都作了很深入的分析与研究。AndrewS.Tanenbaum教授的《计算机网络》一书的基本结构是以网络分层模型为基础，逐层介绍每一层所用的技术与协议标准。作者从第一版到第四版，虽然各层中的内容随着网络技术的发展，不断增加一些新的内容，这种以网络分层模型为计算机网络教材全部内容的结构模式始终未变。由于此书的权威性和经典性，近十年来国内许多学者编写的计算机网络教材也深受其影响，以这种结构模式安排教材内容。计算机网络系统是独立的计算机通过已有通信系统连接形成的，其功能是实现计算机的远程访问和资源共享。因此，计算机网络的问题主要是解决异地独立工作的计算机之间如何实现正确、可靠的通信。计算机网络分层体系结构模型正是为解决计算机网络的这一关键问题而设计的。因此在授课的时候，重要的是把计算机网络的基本原理讲清楚。具体地说，就是要把计算机网络的体系结构(包括ISOOSI/RM和TCP/IP协议族)讲清楚，这是学好计算机网络的关键，这种观点正逐步被越来越多的人士所共识。计算机网络原理实验改革原因计算机网络系列课程主要分为三部分：以网络原理为核心的课程，如《计算机网络》等；以网络工程应用为主的课程，如《网络设备与综合布线》等；以因特网应用为主的课程，如《网络应用技术》等。《计算机网络》课程是基本原理课程，是理解其他课程的基础。要想深入掌握其他课程的本质，必须掌握计算机网络基本原理。从笔者的教学经验来看，初学者刚开始学习计算机网络时往往难以达到理想的效果，其主要原因是：第一，计算机网络原理抽象、空洞、难以理解；第二，实验设置基本上与课程内容脱节。目前对应于计算机网络基本原理实验方面的书籍很少，市面上大部分实验教程，都是涵盖了基本原理实验、工程应用实验和因特网应用实验的“大全”。很少有比较深入完全对应于七层协议的实验书籍。这样，初学者在学习完计算机网络原理课程后，理论上没有真正理解，又没有与每层协议相对应的实验，学习效果很不理想。计算机网络原理实验内容与方法的改革1.OSILite模拟网络实验平台[2]为了与计算机网络原理课程相对应，我们采用了模拟网络环境的软件OSILite，建立起网络实验开放平台。该平台系统功能相对完整，结构清晰并对应于各个网络层次的抽象；可以逐层监控网络中数据的流动和数据格式，以便直观地分析协议机制；源代码开放，以便通过阅读程序了解协议的实现方法；模块化设计并对功能进行封装，便于局部修改，从而让学生方便地参与协议的设计和实现。OSILite运行要求的条件不高，一般机房的配置都能满足，系统使用计算机标准配备的RS-232-C串行通信口作为底层通信支撑，不同的计算机用空Modem线进行连接。此外,为便于分阶段进行实验，逐层观察协议运行机制和数据封装过程，在OSILite中还提供监控功能接口，监视各层的数据流动；提供手工操作功能，允许在数据链路层、网络层手工输入数据。OSILite利用C++的面向对象特性，把主要的功能模块封装到类中，通过不同类的对象之间协调运行实现系统功能，如图1。图1OSILite对象结构2.实验内容的设置配合OSILite系统，要对实验内容做具体的要求，在我们的实施过程中，分别针对“做”、“读”、“写”3个层次提出要求：“做”是最基本的要求，指配合课程进度，按照指定的实验内容，进行观察、操作、记录、分析