張洪　趙麗琴　胡俊　魏娟

摘要：計算機網(wǎng)絡(luò)是當前每個高校計算機專業(yè)的必須課程，同時也是很多專業(yè)的選修課程。然而計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)讓很多同學望而生畏，大量同學學習完課程后對每個層次還沒有系統(tǒng)的了解，學習效率低。通過提出“五問五答”的教學方法，在第一次課程中，充分展示計算機網(wǎng)絡(luò)的五層概念，讓學生對網(wǎng)絡(luò)層次有清晰的認識，提升計算機網(wǎng)絡(luò)的學習熱情，為后面的課程奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；體系結(jié)構(gòu)；五問五答

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）15-0126-02

Abstract： The computer network is the required course for computer science major in each university， at the same time ，it is also taken as an elective course. However， the architecture of computer networks allow many students alike， and a large number of students do not understand the system after learning courses with low learning efficiency. By presenting "Five asked five answer" teaching methods， demonstrate the five concepts of computer network in the first lesson and enable students to have a clear understanding of the network architecture， improve enthusiasm for learning computer networks laid for later lessons foundation.

Key words： computer network； architecture； five asked five answer

計算機網(wǎng)絡(luò)課程是當前國內(nèi)所有高校計算機相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課，并逐漸成為非計算機專業(yè)的選修或者必修課程，這些專業(yè)包括信息管理、電子商務(wù)、信息與計算科學等。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計算機科學中十分重要的主流技術(shù)之類，已成為各種系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，是計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、計算機網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)站開發(fā)與管理的支撐課程[1-2]。然而計算機網(wǎng)絡(luò)的五層結(jié)構(gòu)讓很多同學望而生畏，學習完課程也沒能夠?qū)ξ鍌€層次有系統(tǒng)的認識。

1 解決方案

本文提出一種新型的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學方法：拋問式解決計算機網(wǎng)絡(luò)層次問題。

第一次課程中，我們對計算機網(wǎng)絡(luò)的分層做概念性的說明，以讓學生有個整體認知。學生對計算機網(wǎng)絡(luò)的層次有了總體概念后，接下來講網(wǎng)絡(luò)的各個層次就變的更加容易。計算機網(wǎng)絡(luò)是一個非常復(fù)雜的事物，唯有分層研究和設(shè)計才能滿足其性能要求。那么該怎么分層，每層做哪些工作，是計算機網(wǎng)絡(luò)的核心，也是學生必須掌握的基礎(chǔ)知識。鑒于此，本文提出一種新型的網(wǎng)絡(luò)課程教學方法——“五問五答”解決第一次網(wǎng)絡(luò)教學問題。

第一問：

假設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)只是由兩臺計算機組成，如圖一所示，圖中兩臺計算機所有性能都一樣，包括處理能力、存儲能力等。那么這兩臺機器要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，需要哪些工作？

學生會提出各種五花八門的方案，有直接用網(wǎng)線連接的、有用藍牙傳輸?shù)模ǚ浅Ｓ邢胂罅Γ?。當學生討論的非常激烈時，可以告訴他們：其實答案很簡單，我們只需要能夠讓兩臺計算機發(fā)送和接收像“1010”這樣的比特信號就可以了。這樣的工作用物理層就可以解決。然后告訴大家物理層的主要功能：為傳輸數(shù)據(jù)所需要的物理鏈路創(chuàng)建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規(guī)范的特性。簡單的說，物理層確保原始的數(shù)據(jù)可在各種物理媒體上傳輸。

第二問：

剛才我們是假設(shè)兩臺計算機性能完成一樣，然而現(xiàn)實生活中，計算機是有很大差異的，比如A機器比B機器處理能夠強，那么A機器發(fā)送數(shù)據(jù)較快的情況下，B機器有可能因為處理能力比較弱，勢必丟失數(shù)據(jù)，這樣網(wǎng)絡(luò)性能比較低，請問有什么方法可以解決這樣的問題？

學生馬上會提出各樣的方法，雖然有些天馬行空，比如讓A機器發(fā)送慢點，以適應(yīng)B機器的速度等。也有比較靠譜點的回答，一部分一部分的發(fā)送數(shù)據(jù)，等B機器接收完再發(fā)送。根據(jù)這樣的回答，可以引導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)的第二層概念——數(shù)據(jù)鏈路層。網(wǎng)絡(luò)可以把大數(shù)據(jù)劃分成若干段小片數(shù)據(jù)，這樣的功能叫“成幀”，并且該工作應(yīng)該由另外一層來實現(xiàn)，也就是我們的數(shù)據(jù)鏈路層，學生會感覺到比較容易接受。

第三問：

假如現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不是兩臺機器，而是有多臺機器構(gòu)成，如圖2所示，機器A要向機器B發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是沿“A-C-B”路線還是該沿“A-D-B”路線呢？或者說那條路值得選擇，改如何選擇。

學生同樣會給出各種方案，有的認為哪條路“近”就該“走”那條路；有的認為哪條路“節(jié)約時間”就“走”那條路；有的認為考慮你哪條路劃算就走那條路，但是不知道“劃算”該怎么定義。這個時候可以拋出第三層的概念——網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層就是專門實現(xiàn)“找路”功能的——路由。通過“路由”，節(jié)點可以快速找到適合其發(fā)送的線路，然后按照該線路發(fā)送數(shù)據(jù)。具體的按照何種策略，路由協(xié)議會幫我們實現(xiàn)。到現(xiàn)在為止，我們知道了數(shù)據(jù)按照網(wǎng)絡(luò)層提供的路徑，分片（數(shù)據(jù)鏈路層）后以“0101”的比特流形式（物理層）傳輸?shù)綄Ψ?。但下一個問題來了；

第四問：

如果數(shù)據(jù)在傳輸過程中，丟失了該怎么辦？到現(xiàn)在為止，網(wǎng)絡(luò)的3個層次還沒有專門解決的方案。

學生立刻意識到問題的嚴重性。網(wǎng)絡(luò)性能不一定能夠維持最好，當數(shù)據(jù)弄丟了，應(yīng)該有專門的解決方案來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。大家各抒己見，有的認為應(yīng)該有檢測機制，確定接收方能夠收到信息；有的認為只需接收方在適當?shù)臅r候給發(fā)送方反饋數(shù)據(jù)收到與否即可。當聽到這樣的回復(fù)時，可以方便的引出傳輸層的概念。計算機網(wǎng)絡(luò)必須有相關(guān)的確認機制保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性，這就是傳輸層的作用。當數(shù)據(jù)到達接收方后，接收方根據(jù)相關(guān)協(xié)議發(fā)送確認信息，

對之前的信息進行確認。這樣就可以保證數(shù)據(jù)的準確性。但確認信息也丟了該怎么辦呢？發(fā)送方是不是一直等下去呢？這樣的問題該怎么解決。學生同樣會給出大量的解決方案。同樣，如果每收到一個信息就要確認，那么效率比較低，又該怎么解決呢？這些問題要想弄清楚，課程的傳輸層會給大家一一揭曉答案，學生會對網(wǎng)絡(luò)層充滿期待，期待著這些問題的解決方案，學習熱情極大的提高。

第五問：

通過以上四個問題，大家已經(jīng)基本了解了網(wǎng)絡(luò)的工作原理以及四個層次的作用。然而大家平時接觸的網(wǎng)絡(luò)好像在這四個層次都還沒出現(xiàn)，比如大家最熟悉的QQ、發(fā)郵件、瀏覽網(wǎng)頁等。這些事到底屬于計算機網(wǎng)絡(luò)的哪個部分呢？

學生頓時一陣迷糊，紛紛表示前四個部分確實是計算機網(wǎng)絡(luò)必須的，但他們平時又沒接觸到。那該怎么解決呢？應(yīng)用層的概念也就應(yīng)運而生了。應(yīng)用層就是專門解決平時網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個關(guān)鍵層次，我們在應(yīng)用層開發(fā)出應(yīng)用程序，只要滿足應(yīng)用層的協(xié)議，這些應(yīng)用程序就可以準確工作。到此為止，計算機網(wǎng)絡(luò)的五個層次非常清晰的呈現(xiàn)在大家面前，每個學生都會對計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)有個概念性的認識，并且對每個層次應(yīng)該完成哪些工作有了一定的了解，為后續(xù)的課程打下堅實的基礎(chǔ)。

2 結(jié)束語

每學期計算機網(wǎng)絡(luò)課程的第一次課，我都會以這樣的五個問題的形式給大家講述計算機網(wǎng)絡(luò)的五層結(jié)構(gòu)。通過這些年的教學，我發(fā)現(xiàn)第一次課程起著很重要的作用，很多學生開始喜歡網(wǎng)絡(luò)課程，并且有了預(yù)先學習的習慣，因為他們知道我的課程中會有大量的問題拋出，他們要想能夠順利回答問題，必須提前預(yù)習。同時，由于對網(wǎng)絡(luò)課程產(chǎn)生濃厚興趣后，學生對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的每一章都有更全面的認識，每當期末的時候，每個同學都可以對網(wǎng)絡(luò)的每個層次詳細介紹其功能、作用以及工作原理，真正讓大家理解到網(wǎng)絡(luò)課程的知識點。

“五問五答”的創(chuàng)新性計算機網(wǎng)絡(luò)第一次課程教學，充分展現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)課程的認識，極大的調(diào)動了學生的學習熱情，為今后的課程學習奠定良好的基礎(chǔ)，是一種值得推薦的教學方法。

參考文獻：

[1] 孫洪峰， 李纓， 楊艷春， 等. 基于進程推進和多級反饋的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學改革研究[J]. 制造業(yè)自動化， 2011， 33（3）： 196-198.

[2] 劉彥保. 計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學改革與實踐[J]. 黑龍江高教研究， 2006（2）： 111-112.