会议中，主会场与分会场可以同时观看精神文明建设宣传片、PPT等资料。远程发言、外接移动摄像机、现场颁奖等活动也做到了主会场与分会场的无缝对接。清晰的画面、语音，让身在基层单位的参会人员也能像亲临现场一样，感受热烈的会议氛围。借助网络视频会议系统，朝阳区教育系统基层单位之间实现了隔空互动交流。
自2012年3月30日开通网络视频会议系统至今，朝阳区教委利用该系统召开了5次全区会议，20余次局部会议，同时在全区利用该系统开展调研30余校次，业务培训千余校次。集团办学、共同体学校、一校多址学校频频使用该系统。
网络视频会议系统让参会人员省去了路途奔波的艰辛，也让会议更加高效、便捷。通过建设远程视频会议系统，朝阳区构建起了全新的数字神经网络，使朝阳教育走在了“智慧朝阳”的前沿。网络视频会议系统也成为朝阳区从教育大区向教育强区迈进的强劲助推器。
朝阳教育率先大规模应用网络视频会议系统
朝阳区所辖面积470平方公里，是北京市人口最多、发展最快的区县，教育需求量大，需求类型多，高端需求增长快。朝阳区目前拥有学校240余所，非学校教育单位361址，教育总量约占全市的1/10。“十二五”期间，是朝阳从教育大区向教育强区全面推进的新时期。一直以来，朝阳区教委致力于建立务实、高效、服务型的教育机构，并通过“机关干部走基层”等多种途径转变机关工作作风，提高服务能力和服务效率。但当前政府会议多、沟通多而导致的政务成本居高不下是一个不争的事实。在探求如何切实提升工作实效性的过程中，网络视频会议系统进入了区教委、教工委（简称“两委”）的视线。
网络视频会议系统以其便捷、高效、互动、沟通性良好等特性一直备受大型社会机构信息化办公的支持。为了将更多的时间归还学校、将更多的精力投入到“办人民满意的教育”中，有效降低时间成本、交通成本、沟通成本，两委果断决定建设全委系统的网络视频会议系统。
2011年12月，朝阳区率先在全市教育系统启动网络视频会议系统建设工程。77天后，一个全新的网络视频会议系统在朝阳区教育系统正式建成并投入使用！
据悉，网络视频会议系统不仅能够满足全区各类型会议的召开，还能对两委的临时需求做出快速及时的响应。同时，网络视频会议系统还能够提高会议和活动效率，节约人力、物力和财力等“三公”经费，有效提升教育系统政务办公信息化水平。
为检验网络视频会议系统的前期建设成果，教工委领导决定将原定集中召开的“朝阳教育系统开展基层组织建设年工作动员部署会”改为视频会议形式，会议涉及全区所有教育单位，设有260余个分会场。
坐镇教委，就可以与基层单位沟通，便捷、高效的方式让两委领导备感满意！
不出学校，就可以实现远程开会，省去了来回路上的奔波时间，参会的校长、教师备感惊喜！
在第一次视频会议成功召开后，两委各科室、直属单位、各学校纷纷申请使用网络视频会议系统，进行工作部署和业务交流。
网络视频会议系统将实现优质资源全区共享
北京市陈经纶中学目前拥有5个校区，校区之间距离较远，受空间限制，平时教师之间的沟通交流较为不便。如今，利用网络视频会议系统就可以实现各校区之间资源共享，各校区的教师还可以同时备课、研讨和交流，各校区的学生可以同上一堂课。
通过网络视频会议系统，学校内部（一校多址）以及学校之间均可以进行教育教学的示范、研讨和交流，通过实时的语音和视频对话，促进区域教育教学工作的协同发展。
教育均衡是一直以来亟需破解的教育难题。农村学校、基础薄弱学校受师资、资源限制，发展较为缓慢也是不可回避的现实。今后，朝阳区的网络视频会议系统将为农村学校、基础薄弱校插上腾飞的翅膀。依托网络视频会议系统，区内的优质资源将实现全区共享，名师的课程将面向全区开放，薄弱校的教师可以实时观看名师的视频课，还可以实时与名师研讨、交流。
“以前一位优秀教师上课只能惠及一个班的学生，今后，通过网络视频会议系统对课程进行直播，将惠及全区所有学生，这将为薄弱校的师生成长搭建一个更大、更宽广的舞台。”朝阳区教委领导说。现代化的网络视频会议系统将为朝阳区的均衡教育书写上浓墨重彩的一笔。
网络视频会议系统将为政务工作带来新革命
“除了提高教委机关工作效率，网络视频会议系统的投入使用还带来了一系列的社会效益：一次视频会议可以节约油耗1345升，减少碳排放3.7吨，节约人力2152小时…… ”朝阳区教委相关负责人说。
网络视频会议系统的建设，不仅仅是朝阳区教育系统政务工作的信息技术支撑设备，从宏观层面看，系统的成功建设构建了朝阳教育系统的数字神经网络，系统的深化应用将极大促进教育系统纵向、横向顺畅地进行业务沟通和协作，有效提升两委对基层学校的服务、指挥和管理效率。
随着网络视频会议系统的大规模使用，该系统的优势将被逐渐挖掘出来：
——区委教工委、教委组织的全委工作部署会议，教委各科室举办的定期、不定期例行会议以及部门会议，各种工作部署会、学习讨论会，该系统均可以提供技术保障。
——教委及各教育单位有紧急事务需要协调处理时，第一时间利用系统，在任何地方（包括国外、国内其他地区）均可以通过该系统的移动终端召集各有关部门参加协调讨论，做好相应部署。
——遇到突发事件时，可以使用手机、iPad、手提电脑等多种接入方式，进入该系统视频通信，进行实时的远程调度，并可以实现与安防监控系统、有线电视系统、考试巡查监控的结合，根据现场情况进行实时调度，提高对事件的响应和处理速度，通过网络以最快的速度解决现场问题。
……
“一旦网络视频会议系统与两委政务无缝连接、有效融合，其应用价值将实现最大化。”朝阳区教委领导说。
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
随着计算机技术、信息技术和网络通信技术的快速发展，软件产品和网络环境逐渐融合，使软件运行平台逐渐从封闭、集中的单机环境向动态、开放和多变的网络环境转变，软件系统开发也逐渐趋向于网络服务化。因此，网络资源和环境成为软件系统开发主要考虑的因素之一[1]。
“计算机网络”是计算机专业和通信专业的一门必修课，涉及的知识包括计算机技术、通信技术，它是一门交叉型的综合学科，是学生掌握网络相关知识的基础课程。我院在计算机专业侧重软件工程方向，软件工程专业的培养目标是面向软件产业界对软件工程技术人才的需求，培养以计算机应用软件开发为基本技能，掌握扎实的计算机基础理论知识和较宽的工程专业知识，具有创新能力、工程实践能力和团队协作能力，素质全面的复合实用型软件人才[2]。因此，软件工程专业的“计算机网络”课程不能是单纯的理论教学。
本文围绕软件工程专业的培养目标，探讨软件工程专业的“计算机网络”课程教学方法，根据软件工程专业特点，针对培养应用型人才的需求，合理安排教学内容，构建适合软件工程专业的实验教学体系，加强学生实践动手能力和应用能力，让学生在实验过程中加深对网络知识的理解，提高网络软件编程能力，使之符合软件工程专业强调学生动手实践能力的特点。
1 根据专业特点，合理安排教学内容
目前没有专门针对软件工程专业的计算机网络教材，通用的计算机网络教材一般着重介绍网络技术理论知识。大多是以OSI（Open Systems Interconnection）七层模型或TCP/IP五层模型为线索，采取自顶向下或自底向上的介绍方式[3-4]。内容安排上还包括无线网络、网络安全、宽带接入技术以及新型网络技术等等，概念太多，知识体系太理论、太抽象，不适合用于以培养应用型人才为目标的软件工程专业学生学习。而且，“计算机网络”课程覆盖知识面广泛，学生不可能在有限的时间内掌握所有的网络技术知识，因此，需要对教学内容进行筛选、调整和组织。
根据软件工程专业的特点，针对培养应用型人才的需要，确定本课程教学内容主要包括网络基本原理、网络常用协议分析、网络编程应用和网络操作技术，侧重讲解网络基本原理、网络常用协议分析和网络编程应用等内容。在内容的讲解上力求循序渐进，先让学生了解计算机网络基础知识，主要包括：计算机网络发展状况（计算机网络、电信网络和有线电视网络三网融合）、计算机网络主要性能指标（带宽、数据率等）以及计算机网络体系结构，然后围绕TCP/IP五层模型，在物理层上重点给学生讲解数据通信基础知识、常用传输媒体和信道复用技术。数据链路层讲解上，先简单介绍现在数据链路层要解决的基本问题，然后重点讲解PPP协议和以太网技术，让学生通过学习常用数据链路层协议以加深对数据链路层功能理解和初步学会网络协议分析。网络层以IP协议讲解作为重点，结合学院IP分配情况，让学生学会IP基本配置和子网划分，通过讲解常用的路由协议让学生掌握路由表和分组转发过程。基于现在学院内部以及其他单位内部大量使用私有IP情况，网络地址转换NAT也作为网络层的重点内容讲解。运输层，首先让学生掌握端口号相关知识，然后进入UDP协议和TCP协议学习，让学生充分理解端到端通信和进一步掌握协议分析方法。应用层，重点讲解常用协议，包括：HTTP、FTP、DNS等，并安排服务器配置、协议分析和编程实验。如果课时允许，在网络安全方面，挑选一些学生感兴趣内容进行讲解，如通过访问控制列表ACL配置限制上外网的时间、钓鱼网站欺骗、ARP攻击等等；在无线网络方面，让学生动手进行无线路由配置，实现无线上网。
在教学过程中重点让学生掌握计算机网络基本原理、学会网络协议分析方法、锻炼网络编程能力、学会基本的网络操作和简单的网络配置。在课程内容选择上，要从传统的偏重计算机网络理论的介绍转变为比较实用的学习，突出实践应用能力的培养，让学生具备软件系统设计所需的网络知识，并进一步提高软件系统设计和编程能力。
2 注重理论与实验相结合
“计算机网络”课程覆盖知识面广，概念多、内容抽象，如果采用纯理论教学方式，学生对真实的网络环境缺乏了解，教师很难在有限时间内把计算机网络抽象的原理和协议讲述清楚，学生也很难真正掌握计算机网络相关技术。因此，“计算机网络”课程教学需要理论与实验相结合，教师讲解理论知识同时结合实际操作培养学生动手能力，并且实验教学中要结合生活实例，提高学生兴趣，激发学生的学习主动性，让学生在动手实验过程中加深对网络理论知识的理解。
目前，计算机网络课程的实验内容基本上可以分为三大类。①网络基本操作和配置实验。其内容包括：网络操作系统（Windows系列或Linux）安装；各种应用服务器搭建和管理，如学习搭建Web服务器、FTP服务器、DNS服务器、DHCP服务器、邮件服务器等；进行简单的网络配置与管理，如网线的制作、组建局域网、文件共享和安全性设置、用户账户管理等等。②网络协议分析和编程实验。在掌握网络基本原理的基础上，理解网络协议的概念和功能，学会网络协议分析，应用高级编程语言（如C、JAVA或C++）编制一些网络协议和服务，实现简单网络应用，加深对网络原理和协议的理解。③网络工程实验。学会交换机、路由器等网络设备的配置与管理；通过网络硬件设备或使用模拟实验软件组建中小型网络等等。
从软件工程专业对应用型人才需求和培养的角度考虑，学生学习计算机网络课程，除了对计算机网络基础知识、网络体系结构理解外，应重点掌握TCP/IP协议分析和应用实现，充分理解网络工作原理，包括数据封装、发送、接收、解封装等。所以，构建适合于软件工程专业的实验教学体系，应重点安排网络协议分析和网络编程类实验，而对网络基本操作和工程类实验应该进行分析和筛选，有针对性的安排实验，以使学生能在有限时间内掌握网络基本环境搭建和基本网络配置，加深对网络工作原理和协议的理解。
首先，网络协议分析和网络编程类实验是软件工程专业的重点，结合实际网络模型和网络软件，从应用的角度分析和引导学生掌握网络原理知识。指导学生学会网络分析和监测软件（如Sniffer、Wireshark等）的使用，学会捕获网络数据包，掌握网络协议的分析方法，在这基础上，鼓励学生进行网络程序设计和协议实现。内容安排上要循序渐进、由浅入深，让学生容易接受和充满信心，从而激发其学习兴趣。可以从学生熟悉的宽带拨号上网所用的数据链路层协议PPP协议开始，该协议格式简单，学生容易接受，有利于对协议分析方法的掌握，然后按照TCP/IP网络体系结构分析和学习各层次重要的协议，如Ethernet帧、ARP协议（掌握ARP广播和ARP应答过程）、IP协议、UDP协议、TCP协议、HTTP协议、TFTP协议、FTP协议、DNS协议等[5]。在协议分析的基础上，让学生动手编写网络程序，如编程实现Ethernet帧的封装与解析、IP数据包的捕获与解析，实现功能简单的Socket 通信软件（如TFTP简单文件传输）。通过实际网络编程训练，让学生掌握数据从应用层传输层网络层数据链路层物理层的封装和解封装过程，加深对网络协议与实现方法的理解，掌握网络环境中软件编程的基本方法，逐步提高网络软件编程能力。
其次，在网络基本操作训练方面，让学生掌握常用网络工具的使用以及能够进行简单网络配置，能为软件设计实现必要的网络环境配置，内容主要包括：局域网组网、IP配置、Web服务器、DNS服务器的配置。此外，让学生掌握一些最基本的网络知识以及做联网软件开发必须用到的基本技能，包括直连线、交叉线的使用；ping、ipconfig、tracert等基本网络命令的使用；简单的网络故障排除和基本的网络服务等。
最后，网络工程管理类实验让学生对网络设备有感性认识，辅助学生对相应协议和网络技能的理解。我院内部拥有网络基础和安全、网络综合布线实验室，学生可以在实验室认识课本上所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，增加感性认识。在此基础上，可以通过实际设备或通过使用Cisco官方模拟软件Packet Tracer组建中小型网络，帮助学生理解网络的基本架构。通过简单交换机配置，让学生掌握虚拟局域网VLAN，学习划分VLAN方法。路由器配置方面，重点让学生掌握静态路由和动态路由RIP协议的配置，以理解路由表、路由协议以及分组转发过程；实现网络地址转换NAT实验[6]，充分理解私有IP和公有IP地址相关知识。对于能力比较强的学生，鼓励他们完成一些比较难但广泛实用的实验（如VPN）等。
计算机技术在生活之中应用越来越广泛，已经成为了高校教学的热门专业之一，而计算机网络协议教学又是计算机网络课程的重点、难点内容。为了进一步让学生们了解网络模型以及网络协议之间的关系，熟悉各个协议之间的作用，总结出相关协议分析工具和教学平台优势。文章基于TCP／IP网络模型作为研究基础，研究计算机网络协议教学实验设计与实现相关问题，以期提升教学质量和效果。
［关键词］
TCP／IP；计算机网络协议；教学实验；设计；实现
计算机技术已经成为了人们日常生活中非常重要的一门生活技能，这都缘于计算机技术的普及和教育的重视。计算机网络协议教学作为信息安全、网络教育的重要先导课程，其在高校专业课程教学中占据着非常重要的地位。计算机网络课程实验中计算机网络协议一直是课程教学的难点和重点［1］。因为网络协议作为一种抽象虚拟的知识，课堂教学中难以做到形象生动教育，学生更是难以从根本上理解计算机网络协议和计算机网络模型。
一、计算机网络协议教学概述
计算机网络实验课程教学中，很多学校采用专业网络分析软件进行数据分析，但是由于网络系统功能非常复杂，实验教学的效果并不理想。专业的网络软件分析虽然被广泛用于日常实验教学中，但是由于软件分析不是实验教学目的，而是对计算机网络开展实时监听和分析，致使获取的数据比较复杂，必须要具备专业分析能力才能够做出数据判断。计算机网络协议教学实验的时候，其主要的教学目标是采用实验方式来印证课堂理论，使得学生对计算机网络协议模型有更深层次的认识。即包含了监理会话、终止会话、建立窗口、协议格式、流量控制等网络操作。根据计算机网络实验的目标进行定位，实现以TCP／IP作为模型，研究计算机网络协议实验教学方法。对于教学项目中获取的数据，通过专用的网络软件进行分析，利用计算机专业知识进行网络实验教学和数据采集［1］。
二、计算机网络教学相关研究
计算机网络课堂教学中，实验作为网络课堂教学的重要组成部分，教学包含三个方面：1．协议分析类实验；2．硬件配置类实验；3．网络安全类实验等几个方面。硬件配置类教学包含了综合布线和设备配置实验等方面，硬件配置类实验为软件教学、计算机网络协议教学提供基础设施。网络安全类教学主要包含了典型的网络协议和功能、路由器访问以及列表控制等方面教学。不同学校开展网络课程设置也存在着差异，根据自身学校的条件以及学校的专业设置情况决定课程内容［2］。计算机网络课堂教学的时候常会借助一些第三方工具：1．虚拟实验系统，如OPNET和NS2等系统具备网络拓扑仿真功能、网络通信以及网络协议仿真功能。2．网络协议分析工具，如Nextray、Sniffer、Iris等工具具备扑捉数据包，并对数据进行分析，进而实现对网络协议、封装以及抽象概念讲解与教学。3．实验教学平台。实验教学平台主要是为计算机网络课程的教学开发而设计，而实验平台又分为具有网络硬件设备的平台和Web虚拟系统网络实验平台。教学手段常常借助上述三种工具，使用网络协议分析办法对网络通信展开实时分析，但是缺点则是由于分析功能复杂造成学生的学习困难，尤其对于专用的教学系统需要以实验教学为基础。虽然很多网络教学课堂设置都是从教学角度出发，但是还需要专用的网络设备和软件体系支持。通过设计一组基于TCP／IP模型的实验项目，以网页做模型架构基础可以有效避免协议工具的复杂性和专用性限制，进而设计出符合计算机网络实验教学条件的模型。
三、计算机网络模型以及网络协议
计算机网络作为网络通信的基础理论，分为对网络通信进程进行功能界定和划分，计算机网络协议课程的组织和设置均以网络模型的分层结构组织作为基础。计算机网络模型主要有OSI模型和TCP／IP模型两种［3］：
（一）OSI模型与网络分层OSI作为网络模型的基础模型，它分为七层，自上而下分别为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层等几个层次。网络模型中每个层次功能均由相应的网络协议完成，OSI参考模型的时候也必须公布一系列的协议，但是这些协议无很好的发展空间。实际计算机网络协议教学过程中，使用TCP／IP作为最广泛的网络教学模型，其在实际应用中相当多。
（二）TCP／IP模型和网络协议OSI模型中对于每个层次的功能都有定义，但是没有网络协议支撑，因此OSI模型结构在实际工作中并无应用。随着目前计算机网络技术的发展，互联网很多都是采用TCP／IP协议模型作为基本的试验教学模型。TCP／IP模型将网络分为四个层次：应用层、传输层、接入层、网络层等几个层次。TC／IP协议模型层次与OSI模型层次之间相互对应，应用层对应OSI模型层次5～7层，网络层则对应OSI模型的传输层。TCP／IP模型各个层次的协议如图1所示，TCP／IP模型中对于每一层的TCP／IP协议族定义了相应的协议，并以此来实现该层次的网络功能［4］。
四、基于TCP／IP网络协议模型的实现
（一）应用层HTTP协议与软件通信实验计算机之间实现通信其实质就是两个系统程序之间完成通信，因此从程序的角度来讲可以将系统程序分为有通信功能程序和无通信功能程序两个方面。如Word处理器只能在本地运行，不存在网络通信功能；IE浏览器、MSN以及QQ等具有通信功能，这些均属于网络通信软件。TCP／IP协议中应用层主要在应用软件之中，需要生成要传递的数据，根据数据通信原理可知每个层的功能都由网络协议实现。利用Web浏览器搭建实验教学平台，用户必须向浏览器发送URL，然后Web根据用户命令将页面信息传输到客户端。整个过程经历了网络连接、终止、网络寻址、域名解析等几个具体流程［5］。
（二）传输控制以及传输层TCP协议实验在TCP／IP模型之中，传输控制协议主要负责建立链接和终止链接、流量控制、可靠的传输层协议。应用程序试图进行通信的时候，必须要请求TCP建立起通信，用于收发信息数据以及最后连接关闭等。TCP收到应用层的请求之后建立起连接，然后将应用层的协议数据进行分段和封装，进而得到TCP传输段，再传输给下一个层次。
（三）网络IP协议和网络寻址网络通信的时候，TCP连接全部都是双工通信，并且在TCP段保证了通信双方可以对彼此数据有一定了解，使得数据接收方可以对其进行精确封装和流量控制。TCP数据段调用IP协议并将其封装成为IP包，IP包包含了源主机和目标主机的IP。当IP包经过路由器时，路由器根据目标地址IP将数据包从一个网络交换到另外一个网络，并最终抵达目的网络［6，7］。
（四）数据传输和接入层协议当数据完成封装之后，确保数据从源主机抵达目的网络，局域网之中数据的收发应通过MAC地址来进行数据标识。数据收发之前必须对其进行封装，然后再将其封装成为数据帧，然后根据不同的数据帧封装包装上源主机MAC和目的地址以及常用通信MAC地址。值得注意的是若目的MAC地址不在本地MAC地址列表上，应发送ARP广播来获取目的主机的MAC地址。若数据传输的时候需要获取目标地址的MAC地址，则分为两种情况：1．源主机地址和目的主机地址在同一网络段，那么目的主机则可以接收到源主机的ARP广播，并且在广播中返回到MAC之中。2．若目的主机和源主机不在同一网络，那么此时的目标主机将会无法收取源主机发出的ARP广播，同时也不能够返回MAC地址。此时源主机的网关将会应答主机发出的ARP广播，并返回MAC地址，最终实现链路层封装，进而将数据从源主机发到网关，然后通过网关的数据包进行封装，最后根据数据封装包中的目的IP从一个网络转发到另外一个网络。计算机已经逐渐深入到人们的日常生活之中，计算机网络课程逐渐成为学校课堂教学的重要组成部分。计算机网络技术是网络协议的核心，协议模型在教学过程中显得非常抽象，而网络协议教学往往属于学生们的学习难点问题。基于TCP／IP模型的计算机网络实验教学的时候将网络协议清楚直白地表示出来成为了课堂教学的难点问题。本文针对网络专业化进行分析，结合计算机网络实验教学需求实现了计算机协议教学实验设计探讨，为开展网络教学提供借鉴。
［参考文献］
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［2］鲁丽，廖剑锋．计算机网络协议栈实验平台的设计与实现———基于MSP430［J］．计算机教育，2015（10）：70－73．
［3］尹向东，陈旭日，张新林．Sniffer环境下计算机网络体系协议实验课程设计与实现［J］．科教导刊（中旬刊），2015（4）：41－42．
［4］年梅，张兰芳．计算机网络实验教学的设计与思考———以DH－CP协议实验为例［J］．中国教育信息化，2014（10）：71－74．
［5］田园，惠煌，李明楚．网络安全协议仿真实验教学平台设计与应用［J］．实验技术与管理，2013（11）：166－168，171．
［6］张翔，郭文生．基于PacketTracer的《计算机网络基础》实验教学设计［J］．实验科学与技术，2012（6）：204－206，233．
[关键词]网络安全；安全协议课程；实践教学
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.02.111
构建安全网络、营造网络安全环境都需要网络安全协议。人们对应用于计算机中的安全协议做了大量的分析研究，就是为了提高网络信息传输的安全性，使之能从根本上保证网络安全，以免造成因网络安全等级不够而导致网络信息数据丢失或者文件信息丢失以及信息泄露等问题。网络安全协议课程包括对密码学和计算机网络的学习，网络安全协议比较复杂，无论是对于教师还是学生而言，难度都比较大，所以学生只有在加强自身的理解与应用能力之后，才能有利于新知识的继续学习。针对网络安全协议中的协议原理和细节，对于教师而言，如何让学生理解非常重要；对于学生而言，如何掌握并应用非常重要。所以，教师对于网络安全协议课程的实践教学设计不能马虎。
1实践教学设计总述
常用的网络安全协议包括Kerberos认证协议，安全电子交易协议SET、SSL、SHTTP、S/MIME、SSH、IPSec等。[1]这些安全协议属于不同的网络协议层次，能提供不同的安全功能。特别是在IPV6当中采用IPSec来加强网络的安全性。并且在开放系统互连标准中，网络协议被分为7层，其中物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层都是常用的。所以，由于每种网络安全协议内容丰富以及它们都有各自的优点和缺点，致使在实际应用中网络安全协议更具复杂性。教师需要通过实践教学设计来实现让学生全面理解和掌握协议中的原理和细节，并能够有效应用。首先要做到让学生由表及里的、由浅入深的认识和学习网络安全协议，其次要做到让学生能应用到网络安全协议，最后达到创新的目标。所以实践教学内容要划分为阶段性的，才能让学生逐步透彻地掌握网络安全协议中的方方面面。
2SSL协议的实践教学实施
2.1认知阶段
教师在本阶段的教学内容就是让学生认识SSL协议。需要掌握以下内容：
SSL采用公开密钥技术，其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性，可在服务器和客户机两端同时实现支持。目前，利用公开密钥技术的SSL协议，已成为因特网上保密通信的工业标准。SSL协议中的SSL握手协议可以完成通信双方的身份鉴定以及协商会话过程中的信息加密密钥，从而建立安全连接。SSL握手协议如下图所示。
SSL握手协议
而在SSL协议中，获取SSL/TLS协议通信流量，直观地观看SSL/TLS协议的结构就需要使用Wireshark抓包分析工具软件。通过流量抓取分析来让学生掌握SSL/TLS的具体内容。
2.2体验阶段
经过初步的学习，要让学生体验SSL的应用范围，对SSL的应用过程有一个直观的感受和体验。学生用于数字证书生成、发放和管理需要完成CA的安装与配置，其次分别为IISWeb服务器和客户端申请、安装证书，再在服务器上配置SSL，通过以上步骤完成IIS服务器中的SSL/TLS配置来建立客户端和服务器的连接。[2]此阶段的具体应用会让学生深入的了解SSL/TLS中的有关内容。
2.3应用阶段
应用阶段的教学内容是前两阶段教学内容的升华，它会使学生具备利用SSL/TLS协议进行通信的编程能力。而要达到这点，就需要通过利用OpenSSL，实现一个简单的SSL服务器和客户端。这个阶段的工作量不小，学生需要在教师的指导下分组进行。进行过程中主要环节包括，首先，学生利用自己熟悉的系统和开发平台来完成OpenSSL的编译安装。其次，学生参考已有的源代码来完成VC++编译环境的设置。[3]再次，学生利用OpenSSL的证书生成命令性工具生成服务器和客户端数字证书。最后，通过完成简单的TCP握手连接和通信，并加入SSL握手功能来实现SSL/TLS编程。
2.4总结提高阶段
课堂上的理论教学和阶段性的实践教学对于学生熟悉掌握SSL协议具有很好的作用，但是还存在某些方面的不完整性。例如，通过研究和实际应用SSL/TLS协议的过程中，如何进一步改善SSL/TLS协议所存在的问题。这些都是需要学生去解决的。在解决过程中，学生就能具备进行高效学习的能力。教师可以采取向学生提问的方式来进行这一阶段的教学内容。问题可以是多方面的，例如通过前几阶段的认识和实践，SSL/TLS协议还存在哪些不足？并通过一个实际的SSL/TLS协议的应用案例，发现SSL/TLS协议还有哪些局限性，并解决这些局限所带来的问题。在此阶段内，学生和教师要进行不断的交流和讨论，并找出相关事实依据来论证自己的观点。例如，针对Heartbleed漏洞，学生需要了解漏洞产生的原因和危害，并提出解决措施。通过分析发现是OpenSSL开源软件包的问题导致了此漏洞出现，与SSL/TLS协议并无太大关系。经过对此问题的分析研究，我们可以发现，协议本身的安全并不代表能在实现协议过程中避免所有的不安全因素。
3实践教学效果评价
各个阶段的实践教学过程需要教师进行精心的设计和把握，并通过具体的实施实践才能验证实践教学设计的是否合理，是否有效。由于网络安全协议课程本身就非常复杂，再加上具体实施过程中内容、方法和难度有所不同，就需要根据学生的反馈情况来进行及时的调整。教师要从各项反馈指标进行自我反思，并与学生进行沟通。同时，在此过程中，也要认真检查对学生的作业布置，关注学生是否掌握了有关网络安全协议的技能，注重学生的完成情况和学生对于实践教学过程中不足之处的意见。
4结论
网络安全协议内容复杂，具体应用过程及各项技术操作也较为烦琐，因此，单单只是针对SSL/TLS协议的实践教学做了简要的设计并不能移植到所有的网络安全协议课程的教学中去。若要讲关于网络安全协议中链路层和网络层，那么第三阶段的实践教学内容就不具意义了。而要讲应用层的安全协议，第三阶段的实践教学内容相比于第一阶段和第二阶段就重要得多。对于信息安全专业的学生来说，只有掌握好计算机网络和密码学的课程内容，才能继续网络安全协议课程的学习。因为网络安全协议课程的理论性和实践性都非常强。在实践教学的实施过程中，不但要让学生充分品尝动手的乐趣，还要让学生掌握网络安全协议的具体知识。同时还要注重培养在网络安全协议方面的应用型人才。
参考文献：
[1]刘凯.网络安全协议课程的实践教学设计[J].计算机教育，2014（24）：111-114，118.
摘要：本文讨论了“计算机网络”课程教材的教学内容、组织方式以及辅助教材建设等内容，并介绍了我院在这些方面的改进实践。
关键词：教材；教学内容；组织方式；教材建设；辅助教材
中图分类号：G642
文献标识码：B
“计算机网络”是我校“十一五”重点建设课程、湖南省精品课程和国家精品课程，长期以来我们一直重视该课程教材的建设。在教材建设方面，我们注重实际，以国防科技大学计算机学院计算机科学与技术一级学科建设和“网络与通信”系列课程教学改革和课程建设为依托，以“网络与通信”系列课程体系、教学内容和教学方法的改革为核心，坚持教材改革与教学改革同步，先吸收消化国内外教材，然后自编教材并不断改版，然后编写辅导教材，最终目标是编写并出版立体化教材，不断提高教材质量，扩充教材类型，从而提高教学质量和人才培养质量。
1教学内容和组织方式
计算机网络课程概念、术语多、语言描述多，公式描述少，各知识点间的关系较离散，而且会涉及到很多其它方面的知识。如何把握计算机网络课程教学的内容体系是一个至关重要的问题。
计算机网络的主要内容主要包括网络体系结构、数据通信、链路层协议、广域网、以太网、无线局域网、LAN交换机、局域网组网、网络互联、IP协议、传输层协议、IP路由、网络应用、网络管理和网络安全等知识单元。
计算机网络这门学科的内容博大精深，涉及到众多的概念、原理、协议和技术，而且这些内容以错综复杂的方式彼此交织在一起。为应对计算机网络在内容上的广阔度和复杂度，许多计算机网络课程教学和教材通常都是围绕网络体系结构中分层模型来组织内容的。这种分层的组织方式使得学生能够看透计算机网络的复杂性――他们在学习整个体系结构中某部分的独特概念与协议的同时，也看清了这一层的概念和协议在整个网络系统中所处的地位和作用，有利于学生从总体上掌握计算机网络。
2教材建设
2.1原版教材和自编教材相结合
我院最早是直接采用Andrew S. Tanenbaum编写的英文权威教材Computer Networks，从第1版用到第3版。使用原版教材，一方面有利于学生掌握计算机网络最前沿知识，同时也能够促进学员英语能力的提高。
随着我们承担大批网络领域国家和军队的重大科研工程，在计算机网络领域积累了丰富的科研经验，同时我们还不断跟踪计算机网络前沿技术的进展，并在教学实践过程中不断摸索适合自身特点的教学规律与施教模式，逐步形成了特色鲜明、内容丰富的“计算机网络”课程教学讲义。在此基础上，于2001年编著了《计算机网络》教材并在机械工业出版社出版，该教材已发行4万余册，被空军工程大学、华南师范大学、南昌大学等多所高校所采用，取得了良好的社会反响。
2.2国外原版教材跟踪和比较
我们一直积极跟踪并比较分析国外的优秀“计算机网络”教材，主要有Larry L. Peterson & Bruce S. Divie编著的《计算机网络系统方法(第4版)》，James F. Kerose和KeithW. Ross编著的《计算机网络―自顶向下方式和Internet特色(第3版)》(该书是计算机网络教材中唯一一本按照自顶向下方式组织教材内容的)，Andrew S Tanenbaum编著的《计算机网络(第3版)》。我们对这三本教材的教学内容、组成方式、教学目标、适用对象以及辅助材料等方面进行比较，发表了“计算机网络外文原版教材比较研究”教学研究论文。
2.3新版教材的建设实践
为了提高教材质量，我们积极开展《计算机网络(第2版)》的资料收集和准备工作，组织各位施教教员进行讨论并收集反馈意见，同时通过机械工业出版社积极收集其他院校的师生使用第1版教材的意见。初稿完成之后，我们又多次组织讨论，对初稿进行完善并定稿。最后在正式出版之前，还将进行一定范围内的试用，通过试用发现教材存在的不足和需要改进的地方并加以完善。
作为国家“十一五”规划教材，新版《计算机网络》教材的主要内容是讨论底层物理网络、TCP/IP协议、网络应用、网络管理和网络安全五大部分。其中第1章绪论，主要讨论计算机网络的定义、发展历史、网络应用和分类、网络体系结构、ISO/OSI和TCP/IP参考模型、标准化组织以及互联网标准和管理机构。第2章数据通信基础，主要讨论数据通信基础理论、传输介质、编码和调制、复用、扩频、调制解调器和物理层接口。第3章广域网，主要讨论帧定界、检错编码、可靠传输协议、HDLC协议、PPP协议、交换、虚电路和数据报以及各种广域网实例。第4章局域网，主要讨论以太网、高速以太网、环网、无线局域网、网桥和局域网组网方式。第5章网络互联和IP协议，主要讨论网络互联和互联设备、IP协议、IP地址、IP报文转发、ARP协议、DHCP协议、ICMP协议、IPv6协议和路由器。第6章IP路由，主要讨论IP路由、静态路由、路由算法、层次路由结构、路由协议、IP组播和移动IP。第7章传输层协议，主要讨论UDP协议、TCP协议、SCTP协议、RTP/RTCP和RSVP协议。第8章网络应用和管理，主要讨论C/S模型、Socket系统调用、DNS、远程登录Telnet、文件传输FTP、电子邮件、万维网、P2P、IP电话和网络管理。第9章网络安全，主要讨论加密算法、机密性、认证、数字签名、密钥分发、因特网安全、防火墙、IDS以及DDoS等内容。
2.4新版教材的特色
新版《计算机网络》教材的特色体现在内容、组织结构和写法上都有很大的改变。在内容上，反映了网络技术的最新发展。在组织结构上，我们采用了自底向上和自顶向下相结合和系统化的方法来阐述计算机网络。
新版教材在内容组织仍然按照传统的网络分层方法，采用自底向上方法从物理层、链路层(含局域网MAC层)、网络层、传输层和应用层分别介绍计算机网络相关的概念、原理、协议和技术，从“树叶”讲起，然后象“搭积木”式的逐层往上，使学生能充分理解计算机网络概念、原理、协议和技术及其内在联系。最后我们又采用自顶向下方法，通过一些具体的网络实例以及典型应用来生动地阐述数据是怎样在计算机网络中进行传送的。我们认为采用自底向上和自顶向下相结合的方法，能够使学生在对计算机网络的概念、原理和技术细节有深入了解的基础上，又能把握计算机网络整个系统的总体结构，具有重点突出、层次分明和系统性强的优点，在教学实践中取得良好的效果，深受学生的欢迎。
新版教材在写法上尽量做到深入浅出、通俗易懂、简洁明了。另外，新版教材注重原理与实例并重，我们在介绍具体的概念和原理时，经常举出一些现实生活中的例子加以比较。如在讲解协议和接口概念时，就举生活中通过邮局发信的例子。这样通过引用现实生活中常见的例子与网络课中所涉及的某些概念和原理加以比较，可以将其中某些难以理解的概念、原理形象化、通俗化和具体化，从而做到深入浅出，通俗易懂，提高了学员的学习兴趣。
3配套教材建设
在完成了新版《计算机网络》教材编写工作的基础上，下一步工作将是编写配套教材，包括电子教案、习题集、辅导教材、实验指导书、教学视频录像、试题库、试卷库、CAI软件等，为发挥主教材的作用和教学效果提供更好的辅助措施和环境。
参考文献
[1] 蔡开裕,朱培栋. “计算机网络”课程建设研究与实践[J]. 计算机工程与科学,2006.
[2] 蔡开裕等. 计算机网络(第1版)[M]. 北京:机械工业出版社,2001.
[3] Larry L. Peterson & Bruce S. puter Networks(第4版)[M]. 北京:机械工业出版社,2007.
[4] James F. Kerose & Keith W. Ross. Computer Netwoking(第3版)[M]. 北京:清华大学出版社,2007.
[5] Andrew S Tanenbaum. Computer Networks(第4版)[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
关键词：计算机网络 教育改革 课程体系建设
一、内蒙古大学计算机网络课程体系的发展
从20世纪90年代开始，我国在计算机网络建设方面取得了迅猛的发展，网络技术已成为当今社会高效运行的基本条件。随着计算机网络的发展及网络从业人员越来越多，计算机网络方面的高等教育也在不断创新完善。在这飞速发展的几十年里，内蒙古大学的计算机网络课程体系也经历着从无到有、从传统到创新的过程。
内蒙古大学创办于1957年，是新中国成立后党和国家在少数民族地区创立最早的一所综合性大学。1986年内蒙古大学开始建设计算机网络系列课程，课程以网络原理为主，局域网原理与组网技术为辅。这个时期的计算机网络课程因为条件有限主要讲授理论，在教学课程中既没有相关实验来锻炼学生的动手能力，也没有固定的课程教材。到90年代，随着时代的变化，内蒙古大学的计算机网络课程体系逐渐丰满起来，开始采用理论与实际相结合的教育模式。经历多年的积攒和沉淀，至2001年，计算机网络成为学校重点课程，教师开始系统化建设计算机网络课程，研讨教学方法。
之后随着网络的普及和软硬件设施的更新和发展，教师在各类项目及校园网的建设维护中积攒了丰富的科研和实战经验，开始拓展计算机网络课程体系。计算机网络系列课程逐渐发展成为不仅仅涵盖最新的理论，也包含一些较强实践性的课程，例如《网络工程》、《网络规划与管理》、《Web编程》和《信息网络安全》等等，并且根据实际需要不断变化，根据发展方向，添加新的课程与专业。目前，内蒙古大学的计算机网络系列课程已经形成一个系统的知识体系结构，在培养学生打好扎实理论知识基础的同时，也提高了学生的实践能力。
二、 当前计算机网络课程的体系
目前，内蒙古大学的计算机网络课程体系由《计算机网络》必修课和《网络工程》、《网络规划与管理》、《信息网络安全》、《Web编程》等选修课构成。
必修课《计算机网络》主要包括因特网的主要协议及其工作原理以及后期课程所涉及到的相关基础知识，其中包括《网络工程》课程相关的数据链路层和局域网常用协议介绍，《网络规划与管理》的SNMP简介，《信息网络安全》中所包含的一些重要协议的工作原理。通过学习该课程让学生掌握计算机网络技术的基础理论知识。
《网络工程》课程主要内容涉及计算机网络工程实施过程中的规划与设计、设备选型、设备安装与配置、管理与维护等各阶段，和一些常见的建立网络服务与维护网络安全的内容，培养学生具备基本的网络工程施工能力。
《网络规划与管理》在掌握基本的网络构建技术的基础上，通过进一步学习网络管理的基本概念和原理，了解网络管理在现代管理中的作用。同时，学习网络管理系统的体系结构和网络管理标准，学习使用网络管理软件，使学生具备解决一般网络管理问题的能力。
《信息网络安全》介绍防火墙、入侵检测等技术的原理和部署，目前常见的网络威胁，以及对付这些威胁的技术和方法，介绍密码及加密技术的基本原理和简单应用，为学生的深入学习网络安全打基础。
另外，Web技术相关课程根据教授重点不同分为《Web编程》和《Web数据库》。主要侧重Web程序和Web数据库工作原理、最新设计方法、开发技术等方面的介绍和使用。
上述课程除了计算机网络作为网络理论基础需要开设在其他课程之前外，剩下的课程并没有绝对的先后顺序，开课时间参考学生一学期的排课情况进行安排。目前，计算机网络课程的排课顺序大致如下图所示。
三、创新性教学方法及其运用
为了在教学中改变重理论轻实践的倾向，加强实践教学，培养学生的动手能力、解决实际问题能力和创新能力，运用“一个中心，两种方法”的“三位一体”教学模式，提高学生分析问题、解决问题的能力。所谓“一个中心”是指“以问题式教学为中心”，“两种方法”分别指“教学与科研相结合的教学方法”和“基于兴趣的教学方法”。
（一）以问题式教学为中心
根据多年的教学实践，提出了一种基于问题式的创新性教学方法，这种教学方法，通过在教学过程中穿插一些学生感兴趣的问题，来引起学生的兴趣，先引导学生自主寻找解决方法，然后以此问题作为起始点拓展新的知识，并将新的知识点融入到学生的知识体系当中。基于问题式的教学方法提倡自主学习和查找自身所需学习知识的技巧。
经过多年探索，针对计算机网络系列课程各自的特点进行了改进优化，以《计算机网络》这门课程为例，通过问题式的教学方法对课程内容进行设计，调整实验内容和授课方式，因为该课程涉及内容比较复杂繁多，对不同内容采取不同的教授方式。在讲授协议各层内容时采取直接教授方式，而在讲授各个实体的功能和作用时则在教学过程中经常采用提出问题的方式，留给学生一定的时间探索解决方法，之后再将此部分内容和解决方法介绍给学生。对于问题的设计也需要认真思考，问题覆盖范围、问题描述逻辑、问题难度等等都要详细斟酌。例如，教师讲授TCP/UDP协议部分之前可以先布置课题让学生用抓包软件抓取当前网络下的数据包，查看哪些数据包采用TCP协议，哪些采用UDP协议，观察数据包的结构和内容。甚至可以编辑数据包向某台主机发送并抓取应答数据包，分析两种协议的区别和特点，最后提交一份报告汇报分析结果。这样，教师在讲授此部分时，学生对这部分知识的理解会更加深刻。
基于问题式的教学方法，经过实践检测是较为成功的，不但使讲授内容更加生动、促进师生互动，也加深了学生对课程的理解，帮助学生掌握好的学习方法。
（二）科研与教学相结合的教学方法
教师在讲授课程的同时也会承担一定的科研任务，教师之间交流教学、研究等多方面的经验和成果会加速解决教学、科研中遇到的难题。通过这样的交流，课堂上所讲的内容也更加系统，更加连贯自然，并与教师的科研紧密相连，以科研促进教学创新，以教学成果促进科研发展。
在教学方法方面，通过将与某个问题相关的科研项目搬到课堂与教学过程相结合，使本科学生了解一些科研的目的、任务和方法，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨认真的学习态度和积极创新的精神。采用这种方法，教师则能制定出一个既有特色又合理的教学方法。
另外，团队成员的研究方向既有交集又有侧重，形成了互补且融合的局面，互相之间可以取长补短，不断促进整个团队的发展进步。
（三）基于兴趣的教学方法
在向学生传授课程知识的同时，任课老师应该注意培养学生兴趣，引导学生主动探索感兴趣的课外知识。营造一个宽松且活跃的环境，鼓励学生提出自己的见解、质疑和创新，培养学生学会独立思考，让他们去自己寻找答案，提高自主学习能力和分析的能力，注重理性批判的精神和严谨的逻辑思维。
在实践过程中，除了上面提到的基于问题式的教学方法激发学生的兴趣外，我们发现鼓励学生使用学校图书馆和数据库查找资料，学习相关知识也是培养学生兴趣的重要方法。有的学生会遇到很多问题，但是并不知道这个问题是如何产生的及如何解决。另外，高校每年都会花费许多资金购买各类中外文数据库，其中收录了大量期刊和文献可以为师生们提供丰富的学习和研究资料。然而，大部分的学生忽视了这个丰富的资源，不知道如何利用数据库资源解决问题，可以说这是对学校资源的一种浪费。即使有些学生知道有问题去查数据库，但并不知道如何过滤掉庞大的无用信息找到自己需要的内容。因此，我们在课堂上结合《计算机网络》这门课中讲授的信息检索系统，讲解怎么在数据库中搜索感兴趣的文章，推荐一些收录论文质量比较高的数据库资源等等。这样就逐渐让学生养成了在寻找资料解决问题的时候能主动利用学校的数据库资源的好习惯。通过这种方式，拓展了学习方法，提高了学习效率，确保学生在产生兴趣的同时不会因学习资源的匮乏而不知所措。
四、培养青年教师，加强教师进修工作
针对目前高校教师年轻化的趋势，对年轻教师的培养摆在了一个突出的位置，因此需要有长期的计划和具体的措施提高青年教师的教学水平。根据计算机网络学科的特点，我们主要采取了如下措施：
（一）鼓励进修学习，为其提供宽松的教学科研环境
培养青年教师是高校增强师资力量，进一步提升教学科研实力的重要保证。为了尽快培养青年教师成为教学科研中骨干力量，在日常教研中，中老年教师向青年教师传授教学科研经验和方法，定期组织青年教师听课和教学研讨，保证其快速适应教学科研工作。同时，鼓励青年教师进修学习，不断提高自身素质，为团队的进一步发展奠定坚实的基础。
（二）参加国内、国际学术研讨会议，为青年教师提供广阔的锻炼平台
尽可能多的为青年教师提供参加高水准学术研讨会议的机会，拓宽青年教师的学术视野。通过会议上的学习和交流，丰富科研经验，改进科研方法，提升科研水平，增进对所研究领域的全方位了解。同时，通过参加会议，也能提高他们的学术影响力，为未来的长远发展奠定基础。
（三）引进高素质人才与培养后继力量同步并举
引进高素质的人才，可以为团队注入新鲜的血液，增强学术研究能力和教学师资力量，也缓解了对高端人才的需求缺口。在引进高素质人才的同时，也抓紧培养后备人才，重点培养优秀的青年教师，帮助其发展成为团队的骨干力量，进一步提高团队实力。
五、未来课程体系建设计划
针对内蒙古大学立足边疆少数民族地区的特点，未来课程体系建设应该进一步培养符合地区发展特点的计算机网络专业人才，特别是随着内蒙古在云计算方面的发展，培养符合云计算要求的网络技术人才是未来发展目标之一。未来将进一步加大师资队伍培养力度，组织青年教师攻读博士学位；积极推荐团队成员参加国内国际学术研讨会议，通过与国内外同行的交流，及时了解学科动向，更新专业知识，拓宽眼界；继续提高教学质量，大力建设计算机网络系列课程实验室，进一步完善教学大纲、教学方案和实验内容；继续探索如何将科研成果转化为教学内容，推进学术成果尽早付诸实践；继续坚持教改项目的研究与实施，举办研讨会探讨教学方法和教学成果，提高教学质量，鼓励教师创新切实可行的教学方法并应用于教学中，再根据实践经验改进教学方法，实现理论与实践的相互促进和转化。
参考文献：
[1]李华，高光来，魏凤岐.循序渐进的双语教学探索与实施.计算机教育，2008（2）：135～137
[2]李华，张俊星，谢晖.一种计算机网络课的教学方法设计.计算机教育，2012（1）：72～74
关键词：土壤肥料学；网络教学资源；网络资源建设
中图分类号：G43 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2013）24-0303-02
一、土壤肥料学课程网络资源建设的必要性
土壤肥料学是我校园林、园艺专业的学科基础平台课程，这门课程具有很强的理论性、实践性及应用性，是学习各门专业课程之前必修的一门先导性课程。目前，课堂教学已不能满足不同年级的学生对该课程学习的需要，故土壤肥料学教学资源上网符合课程发展趋势。
土壤肥料学教学资源上网，方便了不同年级不同学生的学习需要，大大提高了教学效率。教学资源上网也方便了本地从事农业工作人员自学，并通过与学校教师在线交流，促使教师了解驻马店地区农业生产现状、农业生产中存在的土壤、施肥等问题，并组织学生到农田中实地调查、取样分析，探讨解决问题的方法，一方面使学生学以致用，补充丰富了理论和实践教学资源，另一方面也彰显出地方院校服务于地方经济的办学特色。
我校办学目标是“开放式、国际化、地方性、应用型”，努力培养和造就“就业能称职、创业有能力，深造有基础、发展有后劲”的高素质应用型人才。为响应学校办学及高素质应用型人才培养目标，实现教学资源共享，使学生随时随地能够自主地学习、复习，培养学生自学能力，尤其是作为专业的基础课程进行教学网络开发非常必要。
二、土壤肥料学课程网络资源内容建设
随着网络技术的迅速发展为教学资源上网提供了便利条件，弥补了课堂教学的不足，网络课程的建设和发展使课堂教学与自主学习相结合，使课堂教学内容在课外得以延伸，实现网络资源有效辅助课堂教学。
课程网络资源是课堂教学的复制及延伸，因此，首先要提供教师课堂上所讲授的相关内容，包括课程信息、教学大纲、教学方案、电子课件、习题、模拟试卷和往年的考试题等。其中，课程信息主要使学生了解课程的基本特点、学习目标和涉及的内容，让学生对该课程有个初步认识并以自身的条件制订学习计划；教学大纲、教案和课件是教师课堂教学的依据，也是课程理论教学的重点，必须完整清晰地体现在网络课堂中，作为学生预习和复习的核心内容；习题、模拟试卷和往年的考试题有利于学生对该课程的学习、复习与检测。其次，课程网络资源还要提供一些与土壤肥料学课程相关的一些开放性实验、实践，方便学生根据自己的情况来选择实践（实验）的类型和项目，结合实验室现有的实验仪器、指导教师的建议，设计出一些具有创新性的实践（实验）。最后，上传学生进行实践（实验）后整理的科研文章及图片，以供师生有效交流，促使学生对土壤肥料学课程有更深层次的认识，提高学生对本课程学习的兴趣。
三、网络教学资源建设步骤
土壤肥料学网络课程资源建设共分四个阶段进行：
第一阶段是制定网络教学资源建设的总体目标，网络教学资源内容分模块进行组织、编写、上传材料。该建设阶段包括六个方面：
1.首先，在学生中进行问卷调查，征求学生对网络课程教学资源模块的设置、教学内容、实践（实验）教学、网上交流等方面的要求及建议；第二，从网上学习同类高校精品课程网站的建设，借鉴其先进经验；第三，研究国内与土壤肥料学课程相关的行业、企业发展的特点和趋势及所需人才的要求条件，并与本地农业专家座谈听取他们对网络资源如何与行业接轨，如何能体现出应用型教学的本质等建议，对土壤肥料学网络资源建设内容、标准进行总体规划设计，使网络教学资源能够满足教师、学习者、企业、农业生产者的共同需要。
2.教学团队的课程负责人及主讲教师讨论网络教学资源的模块设置，每一模块的内容及要求、每位教师所要完成的内容、网络维护、管理、教学内容的更新等进行讨论，制定该课程网络资源建设的详细计划。
3.根据设置的模块分层次、分步骤上传网络教学资源内容。
4.组织学生对上传的教学网络资源内容进行学习，找出存在的问题并提出建议，进一步完善网络教学资源。
5.邀请校内外农业专家、相关企业的负责人对本课程网络资源内容进行评价、提出修改建议，使网络教学资源服务于教学和社会。
6.重视网络教学资源的宣传及推广，使企业、社会相关人员、学生参与进去，提高网络教学资源的利用效率，通过在线交流为使用者、管理者提供一个相互交流的平台，使用者从网络教学资源中获取知识，管理者能够不断从交流中了解网络教学资源某些方面的不足而加以完善。
第二阶段是该课程教学团队的负责人应组织主讲教师录制教学视频，并上网；教学团队中的教师要相互检查教案、相互听课，对每位教师上课的总体情况进行分析总结，提出整改建议，使教学团队中的每位教师教学质量都有较大的进步，接着组织教师对自己主讲部分的教学内容进行录像、修改、整理并上网，接受学生、专家对讲课的质量进行监督及评价。
第三个阶段是把土壤肥料学课程中一些涉及化学反应等的难点以动画形式进行演示，辅助教学以促进学生的理解。组织教师把所讲内容中要做动画的部分内容进行汇总，并聘请动画专业的老师讲授并协助动画制作，把土壤发生演变的过程、有机质的矿化与腐殖化过程、胶体与土壤溶液中的离子置换过程、植物吸收并运输养分的过程、不同植物不同缺素症状等制作成动画，辅助学生对这些难点的学习及理解。
第四阶段是对该门课程进行教学改革。教学团队应经常召开会议，畅谈教学方式、手段上的创新、发现，课堂上对教学环境的有效把握及调控，课堂中一些突发事情的控制及处理。把这些交流心得写出来并进行整理成为教改论文进行发表，另一方面鼓励教师在教学中勇于发现、创新及积极申报校级、省级的教改项目，为申请精品课程做准备。
四、土壤肥料学课程网络资源平台建设
网络资源平台建设是土壤肥料学课程网络教学资源建设的重要环节。其每个模块的功能如下：
第一，教师队伍模块，主要介绍课程负责人、主讲教师的教学与技术专长、教学情况、技术服务。教学与技术专长主要介绍教师研究方向；教学情况主要包括主讲课程、所承担的实践教学、教学研究论文情况；技术服务主要包括教师在本地为从事农业生产人员授课情况及所承担的课题和获得的科研奖励。通过这三方面的介绍使学生及其他人员对该课程教师队伍有所了解，使教师接受社会监督、评价的重要窗口，也是外界对教师教学能力、技术服务能力的了解，有利于教师利用技术专长服务于地方经济。
第二，课程建设模块，主要包括本课程的介绍、教材建设的过程、教学改革获奖情况。通过这些方面的介绍使学习者对本课程建设过程、发展情况及在教学活动中进行的教学改革等获得的成效有所了解。
第三，工学结合模块，主要包括校企结合、实训基地、制度规范、实训成果。校企结合主要向外界展示与本课程相关企业、单位联盟及学生实习实训情况。使更多企业对我校学生能正确认识，有利于学校与企业长期合作，同时也为新的联盟企业合作创造条件，为学生今后就业具有一定的积极作用。
第四，实践教学模块，把实践（实验）的教案、大纲、指导、实验项目上网，这些内容有利于学生对实践（实验）进行预习、了解所要上实践（实验）的内容、方法、步骤、注意事项，有利于实践（实验）教学环节的顺利进行。
第五，在线教学模块，包括教学视频、电子教案、电子课件、试题库、试卷模拟、往年试题及参考答案。教学视频、电子教案、电子课件方便学生根据自己学习情况来进行预习、学习、复习该门课程，在学习过程中遇到的问题、心得可在网上交流平台中进行分享。试题库、试卷模拟、往年试题及参考答案使学生在做题的过程中了解自己对土壤肥料学教学内容掌握程度，有利于学生有重点、有目的地进行复习。学生通过在线教学模块的学习，使其能够做到对土壤肥料学教学内容全面了解、整体把握。
第六，在线交流模块，包括学习心得、学习和实践中遇到的难题及科研动态等。网上交流主要为学生、其他使用者与教师之间的交流提供平台，教师较能随时了解学生学习情况，并能增加学生与教师交流的机会；科研动态主要向外界展示教学团队及学生课题申报、结项、情况。
五、土壤肥料学网络教学资源建设存在的问题及展望
网络教学资源在教学活动中起着重要的作用，为使用者提供丰富的学习资源环境，辅助课堂教学为目标，故网络教学资源的建设具有重要意义。但目前我校土壤肥料学网络教学资源存在一些问题：一方面，土壤肥料学课程网络教学资源还不太完善、不系统化、还缺乏一些具有创新性模块，并且各模块中的内容有待完善、网页制作水平有待提高；另一方面，教师及学生科研动态不能得到及时更新，在线交流平台教师不能及时回答学生对土壤肥料学课程学习、实践、科研等过程中存在的问题。
鉴于土壤肥料学网络教学资源建设过程中存在的一些问题，提出几点建议：首先，对负责管理各教学资源模块的教师建立考核制度，定期检查各模块的更新情况，尤其是在线交流平台；再者，土壤肥料学课程教学团队要经常召开会议，探讨各模块内容的建设及创新；第三，教师应结合本地农业、土壤、肥料施用的现状、土壤与植物间的相互关系设计出一些创新性实验（实践）让学生在开放性实验室自主完成研究，并及时上传学生科研动态，促使学生有效利用网络教学资源，提高土壤肥料学这门课程的教学质量。
参考文献：
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[5]全国高等学校教学精品课程建设工作网站[EB/OL].http：///new/.
关键词：Packet Tracer；网络技术；网络实验；实验教学
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）08-0166-03
中职学校对网络技术专业课程的教学要求是，培养学生成为具有从事企事业单位计算机网络建设、运行、管理与维护能力的技能人才，使之毕业后能很快适应相应的工作岗位。要达到这一点，就要让学生在学习网络技术课程时能多动手，多实践。
中职学校计算机网络实验课程教学的现状
近年来，随着办学条件的改善，不少中职学校投入大量资金，购置路由器、交换机等高端网络设备，建设了网络实训室，使学生得以有机会接触物理设备，进行实际操作，从而为培养合格的高级技能型人才奠定了基础。但硬件条件的改善并不意味着教学效果的提升，在实际的教学中，还存在着许多不尽如人意的方面，主要表现在以下方面：
第一，网络实验室造价昂贵，后期维护麻烦。2011年我校投资40多万元人民币建立了一个神州数码网络综合实训室，共有8组，每组的设备包括6台电脑、2台交换机、2台路由器和1台防火墙。也就是说，该实训室只能开展小组教学，4～6名学生共用一组网络设备，而实际网络设备在使用时仅支持单用户，因此同时只能让一名学生进行操作。另外，在实验过程中对设备的操作频繁，对设备接口的反复拔插，均容易导致设备损耗或损坏，造成后期的更新及维护费用相当高。
第二，可供实验教学的内容受到很大限制。网络实验通常要用到一组设备来完成实验，比如企业网互联实验需要多台路由器、多台交换机、多台电脑来搭建。而实训室的投入经费毕竟有限，不可能提供足够的网络设备数量和种类，导致实验教学的内容受到很大限制。
第三，理论与实践难以结合。理论指导实验，实验验证理论。在真实网络实验环境中，要在实验中验证理论，比如数据包的走向、协议的应用等，必须借助其他工具来进行分析，分析的过程烦琐且不够直观。
为解决上述问题，在计算机网络实验教学中引入Packet Tracer构建网络实验教学平台，可以为学生提供更多的实践机会。实践证明，这是一个行之有效的办法。
Packet Tracer应用于网络实验课教学的优点
Packet Tracer是思科公司开发的一款用来设计、配置和排除故障的网络仿真工具软件。它具有全新的图形化用户界面和动感演示动画，为网络实验课程提供了良好的实验教学平台，提高了学生对网络课程的学习兴趣，从而使学生更容易理解网络中的复杂协议。与实际的网络实训室相比，将Packet Tracer应用于构建网络实验平台具有以下几方面的优点：
第一，经济实惠，易于实现。Packet Tracer运行环境要求很低，在任何计算机上均可安装使用。各学校可在现有的计算机实验室基础上，安装该软件即可构建成网络实验平台，无须再次资金投入，无损耗，而且维护方便。
第二，易于扩展，配置灵活。Packet Tracer提供了丰富的网络设备可供选择，包括交换机、路由器、主机及无线AP等等，用户可轻松地选择和添加网络设备，不受设备数量的限制，轻易实现简单或复杂的网络实验平台的搭建。另外，Packet Tracer还可提供仿真终端和图形界面两种配置模式可供选择，配置非常灵活。
第三，支持多种网络协议，方便教师安排实验内容。Packet Tracer支持多种常用协议（如HTTP、DNS、TFTP、Telnet、TCP、UDP、RIP、OSPF等等），教师可设计许多不同网络实验供学生进行实操，使学生能更全面地掌握网络技术。
第四，形象动画演示，直观解释网络协议。可以通过Packet Tracer的仿真模式，通过动画效果演示数据报文的传输过程，能实现对抽象数据转发过程的具体化，从而使学生更容易了解网络协议的工作方式，掌握网络的理论知识。
第五，轻易实现教学考核。Packet Tracer提供师生互动的活动向导，教师可通过向导制作考核项目，让学生在考核项目上完成实验操作配置，完成后可以自动评分，从而让教师了解课程的教学效果，让学生了解自己的学习情况。
以上这些优点说明利用Packet Tracer可以方便快捷地添加任意数量且种类不同的网络设备，方便开展多种网络组建、多种网络设备的管理与配置、多种网络协议测试的网络实验。因此，应用Packet Tracer构建模拟网络实验平台，充分发挥该软件在网络实验教学中的辅助作用，可以解决在实训室进行网络实验教学中遇到的许多问题，也能弥补利用实训室开展网络实验教学的不足。
应用Packet Tracer构建
模拟网络实验教学平台的实践过程
在2011―2012学年度，笔者在本校两个网络专业班级的网络实验课程教学中采用了Packet Tracer构建模拟网络实验平台进行教学实践，同时还编写了《基于Packet Tracer的网络实训指导书》校本教材。该教材入选了广东省中山市精品课程建设项目，并最终通过科学出版社的认定，作为中等职业教育“十二五”规划课程改革创新教材出版。下面引入笔者在教学中使用的一个企业网综合实验项目来说明应用Packet Tracer构建模拟网络实验教学平台的实践过程。
（一）在Packet Tracer中构建模拟网络实验平台
在Packet Tracer主界面的逻辑工作区中添加2台路由器、2台交换机和4台计算机，为2个路由器都添加一个WIC-2T广域网模块，使用DCE串口线连接两个路由器，设置RouterA为DCE端；使用正确的线缆连接所有的计算机和网络设备完成实验平台的构建。在该平台中可进行以下网络配置实验：在路由器封装广域网PPP协议，并建立基于IPsec协议的VPN通道；在两个交换机上划分相应的Vlan，并实现交换机间的链路聚合功能；使用RIP路由协议实现全网互通；在RouterB上配置DHCP服务，实现DHCP中继功能，使分公司局域网的计算机能自动获得IP地址；使用RIP路由协议实现全网互通；在RouterA上配置NAT地址转换，使总公司服务器上的网页能被公网计算机访问。构建完成的网络实验平台如图1所示。
本实验的教学目标是让学生能较全面地了解企业网的构建原理：重点掌握路由VPN技术、链路聚合技术、RIP动态路由协议、DHCP技术和NAT地址转换等功能的配置方法；能够理解网络中DCE端路由器与DTE端路由器的区别，以及上述网络技术在网络运行中的工作原理。
（二）在Packet Tracer中配置网络设备，完成实验任务
在图1中用鼠标左键单击要配置的网络设备，可以弹出该设备的管理界面，包括设备功能模块的添加、基本的参数配置和命令行配置界面。其中，命令行配置界面完全模拟了真实网络设备的配置界面和操作指令，学生学会之后可以直接应用于配置真实网络设备，不会导致与现实应用脱节。例如，在图1中的RouterB上配置DHCP服务的配置命令如下：
（三）在Packet Tracer中测试和验证网络实验
在Packet Tracer中提供了两种验证模式，分别为实时和模拟两种模式。其中，实时模式下可直接使用Ping命令进行测试，这种方式只能看到结果是成功还是失败，比较简单和直观，与实际网络测试一样。而在模拟模式下，则采用动画方式模拟出数据报文在网络中的走向，形象地表达出在网络设备之间交换数据报文、重发数据报文的过程；在此模式下还可以使用过滤器进行抓包，捕获网络数据报文进行分析，使学生能更加直观地了解网络协议的工作方式，从而理解网络技术的理论知识。
例如，在模拟模式下使用Ping命令测试PC4与总公司服务器PC2的结果，在“模拟面板”中的“事件列表”中，我们可以清楚地看到从PC4发出的ICMP请求报文依次在以下网络设备（SwitchB、RouterB、RouterA）中的转发和交换过程，而且在实验平台中的网络设备之间还可以看到一个使用“信封图标”表示的网络报文在网络设备中流动的形象动画，更加深了学生的认识和理解。
（四）使用Packet Tracer制作网络实验的考核项目
Packet Tracer提供的活动向导可以方便教师进行制作模拟考核项目。具体方法如下：首先正确配置好一套完整的网络实训项目，然后选择菜单【扩展】中的【活动向导】弹出设置面板，在“Instructions”项目中输入实验的目的和详细的实验配置要求；在“Answer Network”项目中可设置具体的评分项目和分值，可设置答题的时间限制，还可以设置进行网络测试时的提示信息等等；在“Password”项目中可以设置密码，防止学生作弊和修改。设置完以上三项后可使用“保存”命令保存为一个新的文件，形成一个考核项目。
学生进行考核时，只要运行考核项目文件即可进行答题，Packet Tracer会弹出一个布告板，显示出考核实验的具体要求、答题的时间、完成情况；通过“检查结果”按钮可以查看当前完成实训任务的情况。考核项目的布告板的显示内容如图2所示。
综上所述，应用Packet Tracer可以轻易构建网络实验教学、实训、验证和考核平台，且功能强大，效果逼真，实验内容丰富。该平台的应用可提高网络实验的效率，增强学生学习的兴趣和信心，有效地提高网络实验教学的效果，是一个值得推广的网络实验教学平台。实践证明，在学校购置一定的实际网络设备建立专用实训室的同时，应用Packet Tracer构建模拟网络实训平台，可充分发挥该平台在教学过程中所起的设备替代和教学辅助作用，虚实结合，形成更加科学完整的计算机网络实验课程教学和实训体系，确实有效地改进网络实验课程的教学效果。
参考文献：
[1]郭忠.Packet Tracer模拟器在计算机网络理论教学中的应用[J].网络与信息，2009（8）.
【关键词】IP网络视频会议系统；远程教育；应用
一、引言
随着我国社会与经济的快速发展，人们对于受教育的要求越来越高，教育的规模越来越大，传统的学校教育模式和教学方式已经不能很好地满足人们的需求。这为远程教育的发展带来了新的机遇，同时也提出了更高的要求。
目前，现代远程教育系统的模式主要有三种：（1）基于广播电视的实现方案：系统由主播教室、远程教室和广播电视通信网络组成，多个远程教室的学生可以同时收看相同主讲教师的课程。（2）基于Internet的实现方案：采用浏览器/服务器模型，综合应用Web、ftp、BBS、E-mail等各种Internet服务来满足教学的需要。此系统是非实时的教学系统，学生可以自主的选择时间、地点上网，通过浏览器连接到Web服务器上浏览教学内容、提交完成的作业或向老师提出在学习中遇到的问题。（3）基于网络视频会议的实现方案：系统由主播教室、远程教室和计算机通信网络组成。主播教室中的教师和远程教室的学生之间通过网络视频会议系统进行实时的教学活动，具有双向互动性。[1]由于视频直观、形象、生动、感染力强，借助于网络进行信息的传输，这对于发展远程教育，提高教学质量，是一种较为理想的教学系统。
二、基于IP网络视频会议的现代远程教育技术系统
（一）IP网络视频会议系统的结构
基于IP网络视频会议的现代远程教育技术系统的结构有多种模式，从整体的架构上看，它们的组成大同小异，其区别主要是传输方式的不同，以及多点控制单元（Multipoint Control Unit，简称MCU）的不同。基于IP网络视频会议的现代远程教育技术系统结构如图1所示。
从整体结构上看，基于IP网络视频会议系统主要由授课点、控制中心、教学管理中心以及学习点组成。
授课点是教育信息的始发地，主播教室装有摄像机、话筒等音、视频采集设备，负责将主讲教师的讲授信息经过IP网络传输出去。控制中心是系统的心脏，它由多点控制单元（MCU）和视频会议管理软件组成，对网络管理和系统运行起到监控作用。教学资源管理中心主要是负责记录教学情况，为学生提供必要的学习资源，还可以根据学生的学习需求，实现个别化教学。学习点负责将接收到的信息发送到每个学生使用的电脑上，学生可以通过电脑与教师进行实时的交互，并可以通过网络寻找到更多的教学资源，实现学习的最优化。[2]
（二）系统功能的实现
基于IP的网络视频会议系统采用H.323多媒体通信协议。在主播教室中，当授课老师在讲课时，音频和视频采集设备，就对现场的实况进行录制，经过处理后由IP网络传输到MCU，只要在学生多媒体电脑上安装好系统支持的客户端软件，通过IP网络向MCU进行注册后，成为其中的一员，就可以参与到系统建立的模拟教室，进行课程内容的学习。学生如果要提问或回答问题，他们的图像和声音也会被切换到授课教室和所有其它的学习点。这样，老师就可以通过视频和学生进行“面对面”的交流了。
（三）H.323多媒体通信协议
1996年，国际电信联盟（ITU）制定了H.323标准，涵盖了各种独立设备、个人计算机技术以及各种类型的视频会议系统。它涉及音频、视频以及数据在基于IP的网络上的通信。
基于H.323协议的通信系统由网关、网守、终端、IP网络以及多点控制单元组成。终端是提供实时通信的客户端，必须支持软件控制、编解码等功能。网关用于实现与非H.323终端的连接。网守执行地址的翻译、呼叫控制、带宽控制、域管理等功能。多点控制单元用于支持三点或多点之间的用户会话。[3]
（四）MCU的功能和作用
多点控制单元（MCU）作为整个系统的中心具有管理功能，支持多个教室同时上课、创建新的课堂和删除原有课堂等，保证各个课堂之间互不干扰，每个课堂内部构成一个相对独立的子系统，并对课堂成员及其信息进行管理。同时作为教学组织者控制教学的工具，它在老师和学生的终端建立起一点到多点的联系，以便于组织者实时监控教学的全过程，及时解决教学中出现的各类问题。
三、基于IP网络视频会议的现代远程教育技术系统的功能和特点
基于IP网络视频会议的现代远程教育技术系统，能够模拟传统的课堂教学环境，可以让学生与教师进行实时交互；可以灵活地调用各种学习资料；通过电子黑板，可以向学生公布授课内容，显示实验结果，并可将疑难问题的答案予以公布。从满足应用需求和系统发展角度来看，基于IP网络视频会议的现代远程教学系统需要提供以下功能和特点：
1.友好的人机交互界面。系统的主要应用对象为教与学双方，需要满足不同专业、不同学术层次人员的应用需求，这就需要该系统不仅拥有良好的功能，还需要有大众化、友好的操作界面，使用户能在尽可能短的时间内掌握并熟练使用该系统，减少前期的适应时间。
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