面向教务管理的计算机网络课外实验设计,该文是计算机网络相关学士学位论文范文跟实验设计和教务管理和计算机类专升本毕业论文范文.
计算机网络论文参考文献：
刘树刚,刘培华,张雯
（烟台大学计算机与控制工程学院,山东烟台264005）
摘 要：《计算机网络》课程的实验教学是整个教学环节的重要组成部分.目前课堂实验以交换机和路由器的配置为主,而课外实验以应用层的协议验证、网络编程为主.以院系教务管理日常工作为实际应用背景,进行有的放矢的课外应用层验证、网络编程训练并保持可持续性,能收到较好的实验教学效果.
关键词：计算机网络；课外实验；教务管理；应用层
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0262-02
基金项目：烟台大学教学改革研究项目“面向教学与教务管理的实用型计算机网络实验改革”（2014-C-64）,山东省高等学校科技计划项目（J14LN24）
目前我校的计算机网络课程主要分为课堂教学、实验教学和课程设计三个部分,课堂实验教学的内容以配置交换机、路由器为重点.从协议分层的角度来看,应用层的实验训练较少.为了提高学生的网络编程能力,本着学以致用的原则,以学院的日常教务管理工作为实际应用背景进行课外实验尝试,属于课程综合型实验并兼有部分基础验证性实验性质.
一、背景与目标
1.背景.软件服务外包专业的学生具有自己的特点,他们更喜欢学习实用型的知识,或者说能立竿见影的看到效果的知识.针对这些学生的特点和实验室设备的情况,提出了充分利用服务器、以服务器为核心加强应用层知识教学的方针,提高学生的学习兴趣,丰富实验教学的内容.
教务管理是在校学生比较熟悉的应用,以其为实例既有代表性又有实用性.目前大多数资料的收集仍然以Word或Excel等文档甚至打印文本为主,工作量大、信息冗余甚至不一致.以数据库为中心、以网站为入口的管理模式是必然选择.结合院系的教务管理实际应用,可以使学生的学习体会能达到“立竿见影”的效果.
2.课外实验目标.加深学生对应用层知识的理解与运用.应用层是直接与用户接口的一层,协议众多且面向日常使用.在服务器上安装Debian 8,图形界面可选.尽量使用apt-get安装软件包,这样做的目的是升级比较方便且兼容性好.
基本的服务器软件为Apache与ProFTPD等,这两个软件供学生体验HTTP与FTP协议.在此基础上可以建立教务管理网站并开发应用程序,进行网络编程与维护.使学生可通过校园网访问实验室的服务器,用各实验小组的*登录系统,提交程序与数据,修改程序并上传更新等.经过一个学期的开发与维护,评价各小组的程序功能完备情况与可靠性等并给出评分.
二、系统框架结构
1.系统软件配置.基本服务软件及相应协议与功能如表1所示.
为了验证应用层常用协议,要借助数据包捕获工具如Wireshark等,Wireshark是世界上流行的网络协议分析器,可以从微观层次上观察网络协议的执行情况,便于学生获得感性认识,方便学习各网络协议的格式等.限于篇幅本文不做详细讨论.
2.系统功能.教务管理功能框图如图1所示.日常工作主要可概括为四大部分共16个模块的功能.
学生可利用课外时间设计自己的数据库并进行优化,网页与代码可随时上传更新并看到效果,通过累积一学期的工作得到较实用的程序功能.教师浏览设计文档和程序功能,并有权察看源代码和数据库结构,兼顾可靠性等因素给予平时成绩.避免了一卷定成绩的缺点.
三、实验内容与步骤
1.实验内容.推荐学生使用的操作系统为DebianGNU Linux,它是一个世界上流行的有着丰富软件包的Linux发行版,大部分基本工具来自于GNU工程,适合用于服务器或桌面系统且非常稳定,有着数量众多的用户群体.针对应用层的常用协议,建议学生使用的软件包如表1所示.可以使用apt-get安装需要的几个软件：
apt-get install apache2 proftpd
按提示进行即可.若需要更新版本,可以执行apt-get update和apt-get upgrade命令.
编辑/etc/apache2/apache2.conf文件修改Web服务器的配置,本实验中使用基于名称的虚拟主机,配置重点是端口号、服务器名称、根目录、日志等.文件服务器ProFTPD的配置文件为/etc/proftpd/proftpd.conf,常用选项如ServerType、DefaultRoot、AllowRetrieveRestart等.
数据库的表结构与网页布局、网络程序设计.表的设计原则是简洁、实用,涵盖需要的基本信息并考虑表间的字段关联.网页以动态网页为主,以数据为核心,体现“信息收集”与“信息发布”两大功能.建议学生使用的网页脚本语言为PHP,一是它与C/C++语法接近,二是也比较流行且通用.使用如下命令即可安装常用的MySQL数据库服务器和PHP：
apt-get install mysql-server php5 php-pearphp5-mysql
其中MySQL的PHP支持需要安装php5-mysql.数据库配置文件是/etc/mysql/my.cnf,PHP的配置文件为/etc/php5/apache2/php.ini,可在默认配置的基础上根据需要调整配置选项.推荐学生在自己的机器上试运行上述软件.
2.实验组织.共分为12小组,每小组4人,每人一台台式机.服务器一台,每个小组有一个*并分配有足够的存储空间,学生毕业后资料仍然保存.本实验花一个学期,计入平时成绩.学期初布置任务,期末由任课教师根据情况评估打分.学生的问题可以在课间、实验课上及学院论坛问答,亦可通过电邮等其他方式进行沟通.
四、实验效果评估
1.加深了学生对应用层知识的理解.计算机网络教材中大量的篇幅用于描述各种报头格式如IP数据包的头格式等.由于太抽象,学生没有耐心仔细研究每一个字段的作用.通过使用Wireshark工具,可以非常直观地考察每个字段的含义、字段间的关系以及从十六进制转换为十进制的数值.
2.提高了学生的动手实践能力,变一次性实验为可持续实验.本实验最大的特点是其综合性,涉及的知识面非常广.本实验以实验室的服务器为核心,工作成果长期存储并供后来的同学参考,降低了学习难度,可重用上届同学的实验成果.
3.改善了教务管理工作,提高了效率、减轻了工作量.做得较好的小组,其成果经过评估测试可以实际运用起来.建立以网站为门户、数据库为核心的应用系统具有减少冗余、提高效率及保证数据一致性的重要意义.
五、结语
客观讲,这个课外实验对大三的学生而言要求还是比较高的,所以分工显得非常重要,四个学生分在一个小组,应根据各自的特长进行分工协作.主要的工作是设计数据库、网页特别是网络程序的编写与调试等.服务器软件方面由教师进行主要的基础配置.由于实验成果可以长期保留,即使学生课程结束及毕业离校,低年级的学生仍然可以参考他们的作品并以之为蓝本进行修改、扩充,所以当可靠性及功能等方面没有问题时,完全可以实用化.学生感觉到自己的作品起到了实际的作用,学习兴趣亦会有较大提高.
参考文献：
[1]郭文生,傅彦,周瑞.计算机网络实验教学研究[J].计算机教育,2012,（9）：63-65.
[2]徐明伟,崔勇,徐恪.计算机网络原理实验教程[M].北京：机械工业出版社,2008.
[3]林沛满.Wireshark网络分析就这么简单[M].人民邮电出版社,2014.
此文结论,这篇文章为一篇关于实验设计和教务管理和计算机方面的计算机网络论文题目、论文提纲、计算机网络论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
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