計算機網絡實驗
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計算機網絡實驗范文第1篇
前言
在計算機和網絡等有關專業教學中，計算機網絡是基礎必修課程之一，對網絡安全、信息技術、軟件開發等課程有輔助作用。關于計算機網絡的實踐教學，互聯網協議始終是教學的難點問題，傳統課堂教學不能加強學生的感性認知，導致教學效果不佳。因此，基于加強學生對知識理論掌握的目標，許多學校都設置了計算機網絡實驗課程。然而在這種實驗教學模式下，由于采取的是專業性網絡分析應用系統，其功能繁瑣，教學效果不明顯［4］。關于專業性網絡分析應用系統，盡管其被廣泛運用于計算機網絡教學實驗，然而該系統設計的目標并非是教學實驗，而是用于互聯網檢測與分析，采集的數據相對復雜，需相對專業的分析方能被利用，提高了教學實驗開展的困難程度［1－3］。而計算機網絡教學實驗的目標是借助實驗讓學生了解互聯網通訊過程，比如開始和結束會話、通訊協議、會話窗口管理、流量監控等，都是計算機網絡教學實驗的主要內容。結合計算機網絡教學實驗的目的，在TCP/IP協議基礎上，對應每層開發一組實驗項目，關于實驗時所需的數據信息，可借助專用性網絡分析應用系統和教學實驗系統來捕獲。再以Web形式顯示，向學生展示完整的互聯網通訊過程。上述這種方式對捕獲數據的實時性要求不高，便于簡化計算機網絡教學實驗，加強教學效果。并且以Web形式展示的教學成果受環境影響較小，學生可自主學習。
1計算機網絡模型和網絡協議
通常來講，計算機網絡模型是實現互聯網通訊的基本條件之一，其分層架構劃分出互聯網通訊過程中的各項功能，任何計算機網絡教學都是在網絡模型的分層架構基礎上開展的［5］。計算機網絡模型一般可分為開放性互聯參照模型與TCP/IP模型兩種。1.1OSI模型和網絡協議關于OSI參照模型，主要是由數據物理層、數據層、網絡層、傳輸層、會話層、顯示層和應用層七層，并且定義了每層的功能，而網絡模型中每層功能是通過網絡協議實現的。在OSI參照模型公布時，隨之也了有關的網絡協議，但這些協議的整體發展并不理想。正是由于上述原因，OSI參照模型目前只能用于計算機網絡教學實踐之中，市場上應用較多的是TCP/IP模型［6］。2.2TCP/IP模型和網絡協議盡管OSI參照模型對網絡不同層的功能進行了定義，然而由于沒有有效網絡協議的支撐，導致其應用難以實現。目前，在計算機網絡之中，采用的TCP/IP協議群又被稱為TCP/IP網絡模型。TCP/IP網絡模型及相應的協議如圖1所示。在TCP/IP模型中，每一層TCP/IP協議族都被賦予了固定的協議，從而來實現該層被指定的功能，使得TCP/IP成為互聯網通訊的標準。
2基于TCP/IP模型的計算機網絡教學典型實驗設計
關于網絡通信的發展，TCP/IP的應用較為廣泛，因此對網絡通信的認識即對TCP/IP網絡模型各協議的認識［7－8］。網絡協議抽象性的特征使其講授比較困難，是計算機網絡課程教學的難點問題。對此，本文就實際運用比如網頁瀏覽器等，通過分析網頁瀏覽器服務器連接、網頁跳轉、網頁下載等內容，來了解兩個系統間的通訊過程，從而對基于TCP/IP網絡模型的計算機網絡教學實驗設計進行研究。網頁瀏覽器是學生常用的應用程序，對其感性認知較強，可通過對該應用程序的通訊來讓學生全面了解互聯網通訊。
2.1HTTP應用協議和應用程序通信
一般而言，計算機通訊的實質是兩個系統間的通訊。就應用程序而言，可按照是否具有通訊功能來劃分應用程序。比如:Excel表格只能在本地工作，不具備互聯網通訊功能;IE瀏覽器、微信、Skype等都具備互聯網通訊功能，屬于互聯網通信應用程序［9］。不管是哪一種網絡模型，HTTP應用協議都作用于用戶程序之中，生成傳遞方的用戶信息。按照網絡通訊原理，網絡架構中每層都是由對應協議來定義相關功能的。結合應用程序的不同功能，應用層會采用對應網絡協議，來進行數據封裝。由此可見，就應用程序而言，可從應用層協議功能及其創建來加強學生對HTTP應用協議的理解。
2.2TCP傳輸協議和傳輸監控實驗
關于TCP/IP網絡模型，TCP協議是用于創建、斷開連接和流量監控，是針對連接的傳輸協議。在某個程序要進行互聯網通訊時，會向TCP申請建立連接來傳遞數據，直至連接斷開為止。在TCP接收程序連接申請時，將通過三次握手來創建連接。在連接創建之后，TCP協議將分段封裝協議數據，獲得用于傳遞的TCP段，再傳遞給下一層，也就是IP協議［10］。對TCP協議的理解，可從三次握手和協議分段封裝兩方面來理解，結合數據形式可深入理解窗口、接口等抽象定義。
2.3IP網絡協議和網絡尋址
在互聯網通訊之中，TCP協議負責雙向通訊，要確保兩方都能理解傳遞數據，接收一方能解封裝和監控流量，不管是三次握手亦或數據發送，都要確保路由的準確性，還要將TCP段封裝為IP包，而IP包是通過IP協議實現的。TCP段通過調用IP協議來封裝IP包，要含有源主機與目的主機的IP地址，其是網絡尋址的重要條件。在IP包通過路由時，路由會按照IP包中的目的主機IP地址，將數據包通過不同網絡傳遞到目的主機［11－12］。
2.4接入層協議和信息傳遞
在對數據進行IP包封裝之后，可確保數據包能從源主機傳遞至目的主機，在局域網中，數據接收和發送是根據互聯網連接的MAC地址來確定的。由此可見，在傳輸數據包之前要將其封裝為數據幀格式，而幀封裝通常是在網卡中運行的。按照互聯網類型的不同，數據也會被封裝為各類數據幀。關于將數據包封裝為數據幀，也就是在數據包上添加源主機MAC地址和目標主機MAC地址，一般情況下，每個計算機系統中都存儲了一個MAC地址表，含有本機MAC地址和有通訊聯系的其他主機MAC地址［13］。對于需通訊的主機MAC地址不在系統MAC地址表中的情況，計算機會廣播ARP來取得目標主機的MAC地址［14］。關于目標主機的MAC地址取得，有以下兩種情況:第一，雙方在同一網絡之中，目標主機在接受源主機ARP廣播之后，會反饋給其MAC地址;第二，雙方在不同網絡之中，目標主機會接收不到源主機的ARP廣播，此時對應網關會反饋其MAC地址，實現鏈路層封裝，源主機將數據傳遞給網關，再根據IP地址傳遞至目的網絡。
3結語
計算機網絡實驗范文第2篇
關鍵詞：教學策略 實驗室開放 教學改革 計算機網絡實驗
計算機網絡實驗教學是提高計算機應用專業學生實際動手解決問題能力的一個重要環節。在當今計算機網絡應用非常廣泛的時代，面對不斷更新的網絡技術，開創加強基礎、培養能力、提高素質、鼓勵探索、勇于創新的計算機網絡實驗教學改革思路。在教學方法上，注重啟發學生的科學思維和創新意識，并注重動手能力的培養。為培養學生的不斷跟蹤、學習網絡新技術的能力，必須優化計算機網絡實驗教學環境。在優化實驗教學內容基礎上，必須大力提倡開設綜合開放性實驗和設計性實驗。
一、計算機網絡實驗教學策略
培養創新人才，實施創新教育必須注重開發訓練學生的創造思維，鼓勵學生以獨特的方法去思考，不斷地提出問題，并以實驗驗證，鼓勵學生開拓思路，用不同的方案解決同一個問題，以求最佳實驗效果，力求在實踐中得到驗證。計算機網絡實驗環節教學設計是依據對學習需求的分析，提出解決問題的最佳方案，使教學效果達到優化的系統決策過程。根據計算機網絡實驗教學的要求和目標，對適合實驗教學的內容進行教學設計，在實踐中可以采用如下策略：
1.自主式學習策略
教師對計算機網絡實驗的內容進行分析，通過精心地教學設計，培養學生獨立搜集、分析、組織和表達信息的能力，培養學生自主探究的意識和技能。在計算機網絡實踐的內容和環節上進行改革，堅持以學生為本，教師將每次實驗內容制作成實驗指導書，簡要地概括本次實驗相關的基本理論知識點、實驗目的、實驗重點內容及操作難點在所，結合實驗難點給出相應提示，對學生實驗提出具體要求。教師要求學生自己通過查閱相關資料和使用網絡資源來獨立完成實驗內容，倡導由學生自主研究解決實驗過程中出現的問題。在一些關鍵問題上，教師作相應的啟發性提示、釋疑和引導。
2.探究式學習策略
在教師指導下，學生研究式學習，在這種方式下，教師鼓勵學生發現實驗過程中出現的問題，引導學生進行合理地推理分析，將所學知識創造性地解決實際問題。以校園網建設為例進行網絡拓撲圖的設計，教師引導學生熟悉不同網絡設備以及相關的接口，如路由器、交換機、主機，在這基礎上學習利用不同網絡設備搭建網絡系統。
3.協作式學習策略
協作式學習具有交互方便、靈活多樣的特點。在計算機網絡實踐性教學中，采取分組實驗，讓學生合作來共同解決問題，這樣既可以加強學生之間的相互學習研究、協調溝通能力，又可以培養學生的團隊合作精神，在相互協作中快速地完成實驗項目，集體的成功的會極大地激發學生的學習計算機網絡的積極性。
4.情感激勵法策略
情感激勵法是教師在教學過程中利用情感因素的作用激發學生的學習積極性、提高教學效率的方法。在計算機網絡實驗時，教師的面對面的對學生進行提問，現場評分，無形中促使學生之間產生一種競爭和激勵，這種競爭和激勵會進一步推動學生學習的主動性和能動性。在情感激勵法下，不少學生在做完基本實驗內容后，主動積極地去擴展實驗內容，這樣會使學生更進一步地拓展學習網絡相關理論。
二、實驗室開放的總體要求與模式
計算機網絡實驗教學促進了學生對計算機網絡理論知識的理解，開放的計算機網絡實驗室給學生提供一個相對輕松的學習場地，有利于學生對計算機網絡基本理論知識的掌握和理解。學生在計算機網絡實驗過程中發現問題后會創新性提出解決方案，從而提高了學生的創新能力。
為培養學生的創新能力，開放教學實驗室就形成了一定的環境，給學生創造了一定的條件。不僅在時間上開放實驗室，而且在教學方法和教學手段上開放，從而改變傳統的以傳授知識為主的教學方式，樹立以傳授知識和培養能力并重的觀念，將學習的主動權交給學生，最大限度地激發學生學習的積極性。因此，這也是教師計算機網絡實踐性教學觀念意識上的開放。為了培養學生的創新精神，體現以學生為中心的教育理念，實行全方位、多層次的開放式實驗教學與管理。在長期的實踐中，使用了以下幾種開放方式：
1.時間的開放
突破實驗教學在時間上的限制，結合學院特點和專業特色，開放實驗網上預約系統、為學生搭建網絡化實驗教學平臺。在工作日保證開放實驗室的基礎上，根據學生實際需要安排晚上及雙休日開放實驗室。時間上可以預約開放，由學生事先向實驗室提出申請，對需要做的實驗內容及所需的儀器、設備、元器件提出要求，然后網絡實驗室根據學院的實際情況、學生人數及實驗內容由實驗室統計統一安排。
2.內容的開放
學生可以做基礎實驗，也可以做尚未取得實驗結果的實驗，更歡迎做一些自行設計的實驗。學生在完成一個階段實驗任務后，由教師統一安排時間，對該階段的實驗內容集中開放。各階段學生可按照實驗室所規定的時間去實驗外，還可以自己安排開放時間去實驗室復習和操作。學生除完成規定的實驗內容外，鼓勵學生參加科技活動型開放實驗，吸收優秀學生參與教師的科研項目。在計算機網絡實驗內容的多層次、多角度地考慮，促使更多學生在完成基礎性實驗后去參與復雜的具有創造力的實驗。
3.對象的開放
可以對學生開放，鼓勵學生多進實驗室多做實驗，提高學生的動手能力和創新能力，也可以對教師開放，鼓勵教師多做科研實驗、進行科學研究，促進實驗室的和諧發展。這樣增加了師生之間的交流活動，激發學生的學習計算機網絡相關理論的熱情，同時也對教師的業務能力提出了更高的要求，形成良性的循環。
三、改革實驗內容，提高學生的創新能力
加強實驗教學內容的設計，改革實驗教學內容，從而培養學生綜合運用所學計算機網絡知識，解決實際問題，加深對計算機網絡基本理論和基礎知識的理解與應用。計算機網絡實驗教學內容的設計要符合實驗室實際情況，緊緊圍繞實驗教學目標和教學任務來開展。從基本操作型、驗證型出發，逐步開展綜合型與創新型計算機網絡實驗。對于硬件設備無法滿足的實驗，可以選擇使用相應的仿真系統，讓學生對新技術新設備的設置有個直觀的認識，同時可以彌補計算機網絡實驗設備購買經費相對不足對實驗的影響。
通過基本操作型、驗證型實驗，讓學生掌握基本實驗理論和實驗方法，掌握網絡設備的操作。我們在實踐中使用了以下基本操作型、驗證型實驗：
1.網線制作和局域網組建
（1）學會使用網線制作工具并制作二種不同標準的網線，完成后進行檢測；
（2）了解網線制作的技能技巧及對網絡性能的影響；
（3）利用做好的網線通過HUB和SWITCH組建局域網。通過雙絞線的制作、局域網的組建，培養學生動手能力，同時對局域網有了更一步的理解，在實驗內容設置時注重社會應用。
2.在PC機上熟悉常用網絡命令
如Ping.exe，Netstat.exe， Telnet.exe， Tracert.exe， Winipcfg.exe，Arp.exe，Ftp.exe， Ipconfig.exe， Net.exe， Route.exe等網絡命令使用。
3.使用SNORT觀察網絡數據包和TCP鏈接
（1）安裝使用自由軟件SNORT；
（2）截獲以太網數據包，并描述以太網數據包的各層的幀結構；
（3）截獲ARP，ICMP協議數據包并進行分析。
學生通過綜合型實驗，運用所學計算機網絡知識，觀察、分析一些典型的工程技術問題，設計實驗方案、選擇實驗設備，從而達到培養學生綜合應用能力的目的。我們在實踐中使用了以下綜合型實驗：
1.使用SOCKET編程實現mini FTP Client/ Server及聊天程序
（1）獨立完成mini FTP Client端及 Server端程序；
（2）聊天程序要求：能相互對發文本消息；
（3）嘗試與現有的標準FTP Server互通，實現GET file，PUT file，CD(change Directory)，PWD(display current directory in server)等功能。
（4）可以進一步在自己機器上的linux / unix平臺下實現mini FTP Client/ Server或聊天程序。
2.復雜網絡設計
（1）通過參考軟件中自帶的幫助、參考資料和教師的講解等，熟悉模擬器操作的常用命令。對配置模式、配置參數的查看、保存、清除等進行了解。
（2）網絡拓撲圖的設計。熟悉不同網絡設備以及相關的接口，如路由器、交換機、主機，學習利用不同網絡設備搭建網絡系統。
（3）網絡路由器不同端口的配置。學習如何對網絡路由器的以太網接口、快速以太網接口、串行接口以及相關參數的配置，以及環回接口、令牌環接口的配置，并且能夠對配置結構進行驗證。
（4）靜態路由的配置。學習靜態路由的設置，默認路由的設置，以及已有路由的刪除。
（5）動態路由的配置。深入掌握RIP協議的原理，能夠進行動態RIP路由設置，并對設置的結果進行驗證。
由此可見，我們的計算機網絡實驗安排遵循由易到難、由淺入深的原則，學生通過基本操作型、驗證型實驗，掌握了計算機網絡的基本知識。學生通過綜合型實驗，深入理解協議的運行機理，培養其編程開發能力，學生的創新意識和創新能力得以培養。
四、結束語
在計算機網絡實驗教學中，強調學生的主體性，要求充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性。通過計算機網絡實驗，不僅深化掌握了計算機網絡的理論知識，而且使學生具備、分析、維護、開發軟硬件產品的能力，學習掌握和應用現有設備的能力，特別是組織構造系統應用環境的集成能力，使學生學有所用，在計算機網絡實驗教學中逐步養成科學態度，培養創新意識，提高實踐能力。
參考文獻：
[1]何建新，習勝豐，陳偉宏.網絡實驗教學改革研究與實踐[J].實驗科學與技術，2009，7(4)：99-101.
[2]方蕓，高仲合，高博文.計算機網絡實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2008，(6):91-93.
計算機網絡實驗范文第3篇
關鍵詞：計算機網絡；實驗教學；NetRiver實驗系統
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
1引言
清華大學計算機系從1985年起開設“計算機網絡原理”課程，開設了滑動窗口協議和應用層協議等網絡實驗內容。之后陸續開設了“計算機網絡體系結構”、“無線網絡和移動計算”和“計算機網絡前沿研究”等研究生課程。2006年開設了強化實驗課程“計算機網絡專題訓練”。在教學實踐中，我們提出了“本科打基礎、碩士重能力、博士出創新、科研促教學、實踐貫始終”的教學理念，強化了計算機網絡實驗教學。針對不同階段的學生，設置了不同的實驗內容。本科生的網絡課程重點在于基礎網絡協議和原理的掌握，通過配置觀察實驗和基本協議實驗，加強感性認識，提高動手能力；碩士生的網絡課程注重綜合能力和對網絡體系結構的整體把握，通過復雜協議編程實驗，提高包括分析、設計和實現等在內的綜合能力；博士生的課程則注重研究和創新，利用實驗系統的可擴展性設計新實驗、驗證新算法。圖1給出了計算機網絡實驗教學內容、課程體系和人才培養目標之間的關系。
計算機網絡實驗教學設計存在很多難點。網絡協議數量巨大，TCP/IP協議棧的常用協議有數百個，主機、路由器等網絡結點的協議棧實現有很大區別，各個協議的原理、功能和實現均不相同；協議描述文本難于理解、協議實現復雜，例如RFC 793(TCP)有85頁，代碼長度近一萬行，RFC 2328(OSPF)有244頁，代碼長度超過三萬行；課程實驗依賴具體的操作系統，常用的操作系統包括Windows、Linux、BSD、Solaris等；網上存在大量開源代碼供學生參考使用，難以公平評價學生的實驗結果；網絡協議棧復雜，難以有效檢查；學生多，實驗多，難以管理。
總結國內外以往的計算機網絡原理實驗教學，主要存在以下幾個不足：
由于缺乏軟硬件支撐環境，通常會設計一些模擬實驗來代替實際的網絡實驗。這樣做的缺點是學生缺乏對真實網絡環境的感性認識和理解。
由于常用的操作系統只提供應用層的網絡編程接口，學生只能做網絡應用實驗。應用層實驗雖然能夠鍛煉學生網絡編程的能力，但卻不容易幫助學生理解底層協議的原理和工作流程，進而忽視“計算機網絡原理”課程的核心內容和教學目標。
缺乏網絡核心協議的實驗，例如BGP和OSPF。
網絡實驗的管理和維護非常困難。做網絡實驗的學生多、實驗項目多。在每次實驗之前，實驗管理人員和助教需要花費大量的時間調整網絡來滿足實驗要求。
我們在長期從事計算機網絡教學的基礎上，利用科研成果，研制開發了NetRiver計算機網絡實驗系統。NetRiver系統包括客戶端、測試服務器和管理服務器三個組成部分，具有以下特點：可控真實的全協議棧網絡實驗環境，支持實驗代碼編輯、編譯和調試的集成編譯環境，可視化的協議報文捕捉與行為分析，多層次實驗手段，基于腳本語言的可擴展實驗描述和執行，基于協調測試法的自動實驗測試和功能豐富的實驗管理平臺。NetRiver實驗系統拓寬了計算機網絡實驗內容，豐富了實驗手段，提高了實驗效率。
2相關工作
北京航空航天大學在2004年啟動“先進計算機網絡實驗基地建設”項目，建立了北京市重點實驗室――網絡技術實驗室。該網絡實驗室基本上采用全套的華為網絡路由器和交換機設備，從低端到高端，建立了一個小型的互聯網模擬實驗室。該實驗室構建了國內一流的計算機網絡技術教學實驗環境，但其存在一個很大的問題就是硬件投資過大，并且在IT技術發展迅猛的今天，這些硬件設施存在生命期短的問題。
Stanford大學本科計算機網絡課程“Introduction to Computer Networks”為學生的實驗提供了一個Linux操作系統下的集群作為中央服務器，學生可以遠程登錄，在集群環境中對自己的代碼進行編譯及調試。但由于沒有便捷的一體化集成環境，在Linux操作系統中所有編譯和調試的工作都需要學生手工進行，要求比較高，可能造成學生精力分散，無法集中于網絡協議的設計和實現，并且這也需要Linux下編程的相關先修課支持。
MIT大學的本科生網絡教學是放到課程“Computer Systems Engineering”中進行的，主要的動手環節是學生自己做Project的全套工作。雖然這樣比較鍛煉學生的動手能力，但跟Stanford大學的實驗類似，對學生Linux下編程能力要求比較高，對于沒有修過相關課程的學生來說，精力過多消耗在Linux編程上，而淡化了網絡協議的理解。
3計算機網絡實驗系統NetRiver
計算機網絡實驗系統NetRiver是為計算機網絡教學開發的一套網絡實驗平臺系統。目前的網絡實驗大多以配置觀察實驗為主，無法使學生深入了解網絡協議運行機制。由于網絡實驗本身往往涉及到系統底層實現，在真實環境中進行模擬實驗一般會比較困難。比如進行TCP實驗時，由于操作系統內核對TCP協議棧已經有了實現，因此學生所寫測試程序發出的數據包往往會作系統處理或丟棄，導致無法進行TCP處理過程的模擬。針對上述問題，本系統為學生提供了進行網絡協議編程、調試、可視化執行和自動測試的實驗平臺。在此平臺上，學生無需關心系統對實驗的影響，能夠直接編寫和測試協議相關的核心內容。
圖2為實驗系統常用的連接拓撲示意圖。NetRiver系統由一臺或多臺測試服務器、一套客戶端軟件和一套實驗管理軟件構成。測試服務器通過與客戶端交互協議包，實現實驗功能，并提供自動測試和實驗結果評分?？蛻舳塑浖\行于多臺PC機上，為用戶提供基于Windows的集成實驗環境，學生編寫實驗代碼、調試和運行實驗程序均在客戶端軟件上執行。管理服務器保存用戶信息、測試例、實驗代碼和測試結果，管理客戶端和測試服務器，實現基于Web的實驗管理功能。
3.1NetRiver客戶端
NetRiver客戶端提供了界面友好的編程開發、調式和測試環境，同時還可以動態捕捉和分析實驗過程中收發的數據報文，方便學生檢查程序錯誤和進行調試。
圖3所示是代碼編寫界面，學生在此界面中可以編寫代碼，并使用系統自帶的編譯工具進行編譯和調試。
圖4是報文分析界面，提供可視化的報文分析功能，可清楚的看到發出和收到的數據包，同時對數據包中的字段進行解析并顯示，幫助學生分析程序中可能存在的問題。
3.2NetRiver測試服務器
學生完成實驗之后，可選擇相應測試例并開始對自己所做實驗進行測試。測試過程是在客戶端和測試服務器之間自動完成的，包含一系列的發包、收包過程。整個過程由事先編寫好的腳本系統控制。根據實驗內容和所選測試例，測試服務器會向客戶端發出包含一定內容的數據報文，由學生所編寫的程序對該報文進行處理，并得出一定結果(如回復、轉發、丟棄或接受等)，經過一系列的收發包過程，測試服務器會對實驗完成情況做出相應評測，并將結果提交到管理服務器。
整個測試過程可描述如下：測試服務器打開腳本配置文件script，并將腳本裝載到內存。客戶端根據主界面傳入的命令行參數獲得需要測試服務器IP、測試例號和測試項目號?？蛻舳撕蜏y試服務器建立socket連接。測試服務器收到建連請求后創建一個腳本解析器。客戶端建立一個解析器?？蛻舳讼驕y試服務器發送下載腳本的請求。測試服務器收到請求后，找到對應地腳本解析器，并在腳本解析器中完成初始化，步驟包括以下兩個部分。根據請求中包含地測試項目號和測試例號組裝包含客戶端腳本內容的分組，并發送給客戶端。根據請求中包含地測試項目號和測試例號下載服務器端的腳本內容到本解析器，初始化相關變量?？蛻舳耸盏桨_本的分組后，填充到解析器中，并完成初始化操作?？蛻舳撕蜏y試服務器端的解析器根據腳本的內容逐行解釋執行，并調用相應的回調函數完成測試過程。測試服務器判定測試結果是否正確。測試服務器將結果發送到客戶端?？蛻舳藢⒔Y果發送到主界面。
3.3NetRiver管理服務器
管理服務器用于對學生和實驗信息進行管理，包括學生帳號和基本信息、實驗內容及測試例、每個學生的試驗完成情況等。由于整個實驗是一個基于腳本控制的自動完成的過程，學生在對自己的實驗進行測試之后，成績會自動提交到管理服務器進行登記。教師或者助教可方便的在管理服務器提供的Web界面上查看所有學生的實驗完成情況并進行匯總統計，學生也可通過該界面查看自己的實驗結果。
3.4目前支持的網絡實驗
NetRiver實驗系統目前所支持的實驗如表1所示。由于系統使用了可擴展的腳本描述方法來定義實驗和測試例，因此教師可根據需要方便的增加所需實驗內容，實現擴展實驗。NetRiver系統為每個實驗都提供配置實驗和編程實驗兩種實驗方式，適應不同的實驗要求。
4NetRiver實驗系統的特色和創新點
可控真實的全協議棧網絡實驗環境
本實驗系統提供了一個IPv4/IPv6全協議棧的網絡實驗環境，并且該環境建立在可控真實網絡基礎上。學生在一個真實網絡環境中做實驗，但是實驗過程中不會受到雜亂數據的影響，可集中關注與實驗相關的數據包收發。同時，學生實驗可涉及到完整協議棧，無論是數據鏈路層、網絡層還是傳輸層和應用層，都可以通過編程開發或者交互式配置觀察來深入理解相應網絡協議機制。
支持實驗代碼編輯、編譯和調試的集成編譯環境
實驗系統面向學生的客戶端提供了一整套開發調試解決方案。學生可在客戶端上完成包括登錄、實驗選擇、測試例選擇、代碼編寫、編譯、調試和測試在內的完整過程。界面設計友好，可讓學生迅速進入實驗狀態。
可視化的協議報文捕捉與行為分析
為了便于學生觀察報文和調試程序，本實驗系統還提供了可視化報文分析功能。系統可在學生程序運行過程中實時捕捉實驗相關報文，并且按照其時間順序和發送方向以可視化的方式在界面上描繪出來，并且學生也可具體查看每個分組解析之后各域的內容，從而判斷自己的程序潛在的錯誤。
面向因材施教的多層次實驗手段
實驗系統不但提供了全協議棧的實驗支持，而且對學生也提供了多種可選的實驗手段。除了編程開發實驗之外，也可進行交互式配置觀察實驗。即，學生可在圖形化界面上根據當前實驗要求通過手動填寫分組各個域的值來完成實驗。這樣既可以讓學生掌握分組組成和協議運行過程，同時也不要求學生掌握編程技術，可適合于文科類學生使用。
基于腳本語言的、可擴展的實驗描述和執行
實驗系統所支持的實驗是基于腳本語言編寫的，具有良好的可擴展性。即，當實驗內容發生變化，或者需要增刪實驗時，只需要修改或編寫相應的腳本，而無需對系統本身進行修改，極大地簡化了實驗系統的更新和維護工作，同時使其具有非常靈活的可定制性。
基于協調測試法的自動實驗測試
完成某個實驗之后，實驗平臺可按照學生選擇的測試例自動對該學生所做的配置或者編寫的代碼進行測試，同
時返回測試通過的數量和失敗的數量。學生可在此基礎上進行檢查和調試，整個過程無需教師或助教的參與。
功能豐富的實驗管理平臺
實驗系統針對學生和實驗管理提供了一個功能豐富的B/S結構管理平臺。學生可登錄到該Web界面查看自己做過哪些實驗以及實驗的通過情況；助教可通過該平臺查看所有學生的實驗情況，并可進行匯總分析；教師除了可看到所有學生的情況之外，還可對學生和實驗進行增刪等管理操作。該平臺避免了手工管理大量學生實驗成績的繁瑣，可十分高效、方便而又準確的對學生實驗情況進行管理。
5總結
NetRiver實驗系統從2006年開始在 “計算機網絡原理”課程中使用，取得了很好的效果。到目前為止，共有約兩千多人次使用本系統完成教學實驗。通過便捷、系統的實驗以及與原理課程的緊密結合，極大促進了學生對網絡體系結構的認識和對網絡協議及相關原理的掌握。另外，由于實驗系統的使用，打破了傳統教學中需要學生學習復雜的系統接口、無法深入編寫協議相關代碼、無法清晰的觀察協議運行機理的局面，贏得了學生的高度評價。
目前NetRiver系統已經在以下幾個單位得到了部署和應用：清華大學計算機系、清華大學軟件學院、清華大學網絡中心dragonlab實驗室、北京大學、信息工程大學。另外，黑龍江大學和浙江工商大學等院校正在遠程試用。
參考文獻
[1] Andrew S Tanenbaum. 計算機網絡(第4版)[M]. 北京:清華大學出版社,2004.
計算機網絡實驗范文第4篇
1計算機網絡實驗管理系統的功能
計算機網絡實驗管理系統是基于客戶/服務器模式進行研發的，根據學校中的主要用戶主體，可以分別提供教師使用時的功能以及學生使用時的功能.在教師身份登錄的條件下，計算機網絡實驗管理系統可以完成以下幾個功能：其一，教師可以向所有學生或者是某一個學生發送實驗的內容以及實驗要求；其二，教師可以與學生進行交流，了解學生的學習進程；其三，教師可以利用該系統對學生進行監視，從而實現自動在線點名[1]；其四，教師可以對學生提交的實驗報告進行自動收取；其五，教師可以對學生的實驗情況進行全程監督，同時還可以對某一個學生顯示器上呈現的內容進行有效的動態撲捉.在學生身份登錄的條件下，計算機網絡實驗管理系統可以完成以下幾個功能：其一，學生可以對教師發送的實驗內容與實驗要求進行瀏覽，從而了解實驗的基本信息；其二，學生可以向教師提交實驗的報告；其三，學生可以對實驗進行模擬；其四，學生可以利用該系統與教師以及學生進行交流.通過以上分析，可以看出，計算機網絡實驗管理系統的應用不僅可以大大減少教師的工作量，提高教師的教學效率，而機上對話功能的運用可以降低實驗室內的噪音，從而使實驗室保持良好的環境.同時，該系統的應用還可以有效地調動學生的學習積極性，激發學生的學習潛能，提高學生的學習效果.
2計算機網絡實驗管理系統的設計
2.1計算機網絡實驗管理系統的設計目標
計算機網絡實驗管理系統在設計過程中必須具有以下幾個方面的功能：第一，該系統應該建立兩種類型的數據庫，分別是教師數據庫與學生數據庫，從而滿足教學過程中教師與學生的不同需求；第二，該系統必須建立運行庫，而運行庫應該是在注冊信息與數據庫關聯的基礎上建立起來的，同時運行庫還必須擁有導出功能；第三，該系統應該具有監視網絡上每一臺機器運行情況的功能；第四，該系統應該可以使教師對實驗要求進行講解并可以分發到每一臺機器中，同時還可以對學生的實驗報告進行提交與保存；第五，該系統應該具有對實驗進行模擬的功能[2]；第六，該系統應該能夠為教師與學生交流意見時提供對話的平臺.在以上六種功能之外，還可以適當的增加一些智能化的功能，比如自動輸入的功能.
2.2計算機網絡實驗管理系統的模塊設計
根據計算機網絡實驗管理系統功能的需求，我們可以將系統分解為以下五種模塊：第一，系統的登錄與注銷模塊.對于登錄模塊來說，該系統可以根據登錄模塊對用戶的身份以及上機時間的長短進行確定，同時可以根據用戶身份的不同提供不同的功能.對于注銷模塊來說，該系統可以對用戶的下機時間進行確定.通過登錄與注銷模塊、數據庫以及運行庫的情況，從而對教師與學生的出勤情況進行考察.從教師的角度來說，能夠計算出教師每個月的課時數；從學生的角度來說，能夠檢查出學生遲到、早退以及曠課的情況，這在無形中幫助教師實現了點名.第二，系統的實驗相關模塊.該系統的實驗相關模塊中主要包含了三個功能，分別是實驗要求的分發、實驗報告的提交以及對實驗進行模擬.在實驗要求的分發功能中系統應該具有信息群發與單發的功能；在實驗報告的提交功能中系統應該有自動存盤的功能.第三，系統的意見交換平臺模塊.該系統的意見交換平臺模塊應該實現教師與學生的對話要求，主要包括兩種方式，分別是“一對一”與“一對多”的方式.第四，系統的監視模塊.該系統的監視模塊只有教師可以使用，該模塊可以顯示每個終端的連接情況，實現對終端使用情況的監視.此外，它還可以對運行資料庫進行查閱，同時對運行資料庫進行導出并保存所需的信息.第五，系統的幫助模塊.該系統的幫助模塊可以對軟件的操作方法進行講解，同時還可以使用戶迅速的學會軟件的使用方法[3].
2.3計算機網絡實驗管理系統的數據庫設計
計算機網絡實驗管理系統中包括了三個數據庫，分別是教師庫、學生庫以及運行庫.其中，教師庫與學生庫中包括了教師的相關信息，比如用戶的身份標識號、姓名以及上機時間等信息，從而掌握教師與學生的上機情況；運行庫中主要包括了該系統在運行過程中所需要的一些基本信息.與此同時，該系統在運行過程中可以建立一個臨時庫，從而可以方便儲存一些臨時需要的數據.
3計算機網絡實驗管理系統的實現
3.1Socket接口
所謂的Socket是一個網絡上跨平臺的應用程序進程間的通信機制，對于計算機的應用程序來說，Socket類似于一個服務協議插座，程序中不同的協議，對應著不同的端口[4].微軟公司在它們的Windows平臺上提供了WindowsSocket規范，主要是為了給應用程序的開發者提供API，同時為了使軟件供應商能夠有統一遵守的規范.與此同時，WindowsSocket也定義了一個二進制接口，從而有效保障WindowsSocketAPI的應用程序可以在任何網絡供應商的符合WindowsSocket協議的實現上工作.WindowsSocket規范定義并記錄了API與網絡協議族連接，特別是對于全部的WindowsSocket實現都可以支持流套接口以及數據報套接.應用程序主要是利用WindowsSocket的API，從而實現了計算機相互之間的通訊.同時WindowsSocket又可以通過下層的網絡通訊協議功能以及操作系統調用實現實際的通訊工作，它們之間的關系如下圖所示.在建立分布式應用的時候，目前主要使用的方法是運用客戶服務器模型.該模型在使用過程中有一定的要求，即使用過程中必須有一整套由客戶機與服務器達成共識的協議，該協議可以有效保障服務能夠被提供或者是可以被接受.在不同的情況下，該協議的存在方式兩種，分別是對稱性的不對稱性的.其中，在對稱性的協議中，協議中的每一方都有可能會扮演主從角色.而在不對稱性的協議中，往往是一方扮演著主機角色，相應地另一方則扮演著從機的角色.對于一個服務程序而言，往往是在一個“熟知端口”監聽對方服務的請求，這也就是說，在沒有請求發出的時候，該服務器進程是處在休眠狀態的，直到有客戶對這個服務器提出了連接的請求，此時，服務程序會被這一請求而“喚醒”，同時立即給客戶提供相應的服務，即對客戶的請求進行相應的反應.一般來說，在設計客戶服務器應用程序的時候，連接的服務是其設計的標準，但是在特殊情況下，某些服務也是可以利用數據報套接口來提供的.Socket作為應用程序間的通信端口，在同一臺計算機上的不同計算機的兩個進程間可以分別建立兩個Socket.通過連接之后，應用程序的兩個進程之間就可以進行數據的相互交換工作.一般來說，Socket接口主要包括三個部分，分別是Socket的IP地址、Socket的通信端口以及Socket的類型，其中，Socket的IP地址主要是為了確定通信目的的計算機；Socket的通信端口主要是為了確定目的計算機的應用程序進程；Socket的類型中的套接口根據通訊的性質可以分為三種類型，分別是流式套接口、數據報套接口以及原始套接口[6].通常情況下，應用程序主要是用在同一類的套接口之間的通訊，但是只要底層的通行協議允許，那么不同類型的套接口之間也可以實現通訊.目前，對于客戶而言，可以使用的套接口有兩種，分別是流量套接口與數據報套接口.
3.2計算機網絡實驗管理系統的實現
本文中設計的系統的總體結構如下圖所示.在使用該系統的時候，主要是通過Delphi語言來實現，使用Delphi語言的數據庫引擎BDE可以使系統程序的編寫與移植更加的簡便，同時還能夠有效地適應客戶/服務器模式.Delphi的使用主要具有以下兩種功能：其一，通過使用Delphi提供的訪問數據庫功能，從而可以對教師與學生數據庫進行管理，同時還可以對學生上機時的出勤情況進行考察.此外，它還可以實現數據庫的相關功能；其二，Delphi的集成開發環境提供了客戶與服務器端Socket的ClinetSocket與ServerSocket構件，通過Delphi的Socket集成，從而可以達到教師與學生以及學生與學生之間進行交流的目的，其交流內容主要包括了實驗要求的分發、實驗報告的提交以及每個終端之間的對話等.
4結束語
計算機網絡實驗范文第5篇
關鍵詞：計算機網絡；實驗；層次漸進法；網絡應用編程
作者簡介：高屹，男，副教授，研究方向為計算機應用技術；王琦，女，講師，研究方向為計算機應用技術。
21世紀是網絡信息時代，計算機網絡的應用無處不在，越來越多的高校開設計算機網絡課程。從研究生到高職高專的各個層次，從計算機網絡工程專業到某些文科專業，越來越多的學生需要應用網絡技能面對職業甚至生活基本技能的挑戰，或就業于相關領域[1]。另一方面，計算機網絡是公認比較難學的一門課程，涉及知識內容豐富，技術發展日新月異，由于就業方向及培養目標的不同，不同專業在教學內容和教學方法的選擇上差異巨大。
絕大多數計算機網絡課程都分為理論教學和實驗教學兩個部分。對于理論教學的方法，各院校都非常重視，很多專家教師結合各自的專業特點，進行了多方有益的探索，形成了多種比較成熟的教學方法，教學效果也得到了充分保證。針對理論教學內容的探索越來越深入，教學內容已經很好地細分，能夠充分適應就業需求。在教材建設方面，以幾大經典系列教材為代表[2-3]，優秀教材層出不窮。與此相對應，計算機網絡的實驗教學還比較薄弱。
計算機網絡是一門實踐性很強的課程，缺少或者弱化實踐環節，整體上很難達到教學效果，這一點已成為共識。與理論教學相比，對實驗教學內容及方法的探索起步較晚，還存在一些不同認識，優秀實驗教材[4]的數量也要少得多。
1對計算機網絡實驗教學的探索
計算機網絡是一門工程應用特征非常明顯的課
程。在進行課程改革時，工科院校應該以提高學生工程應用能力為目的，以市場為導向，形成一個較為完整、系統的實驗教學體系[5]。既要保證通過實踐驗證所學的計算機網絡基本理論，又要結合當前計算機網絡的最新技術培養學生的綜合素質和創新實踐能力。
實驗教學在實施上以學生的自主操作為主，但同樣需要系統的管理與專業的指導。實驗教學不是簡單的布置題目，教學效果也不能完全依賴學生的發揮。
1.1存在的問題
1) 缺乏權威性實驗教材。
一本好的教材對實驗教學至關重要。除了豐富的實驗選題外，還應該提供完整的技術思路、系統的方法指導和全面的背景知識。但不得不承認，目前權威的實驗教材還比較缺乏，教師在教學活動中可參考借鑒的內容相對有限且不系統，造成教學效果基本依賴教師個體的水平和責任心，教學質量難以保證。
2) 對實驗教學不夠重視。
一直以來，教師往往更注重計算機網絡理論教學而輕視了實驗教學。由于缺乏教學經驗的傳承和積累，教師囿于實驗室而缺乏對學生就業的預見性，加之缺乏權威教材的指導，開設的實驗只是對網絡操作系統簡單應用的驗證性實驗，實驗內容隨意性比較大，針對性較弱，不能滿足學生的就業需求。學生缺
少通過實踐進行檢驗和加深對理論知識理解的機會，使學生對學習感到抽象和空洞，難以理解和掌握，教學效果不佳。
3) 實驗內容取舍不當。
計算機網絡包含的內容極其豐富，從教師的角度看，哪部分內容都很重要，都不想放棄。但內容的過分求全往往會造成學生在做每個實驗時都蜻蜓點水，最終難以深入。要想充分利用有限的實驗課時，實驗內容必須取舍，那種希望通過一門課程的學習，使學生既搞清復雜的網絡原理，又學會網絡編程，同時還訓練各種網絡應用技能的愿望是不切實際的。
從實驗的功能來看，計算機網絡實驗一般可分為三種類型：第一類是原理驗證型實驗，第二類是實踐應用型實驗，第三類是探索研究型實驗[1]。在安排實驗內容時，部分院校存在原理驗證型實驗比重偏大的問題。作為重點工科院校，借助于各類仿真軟件和協議分析軟件，絕大部分計算機網絡的基本原理可以在理論教學中講解演示清楚，不必再花費大量實驗課時進行驗證。所以，我們認為重點應放在實踐應用型實驗上，達到鞏固所學內容并延伸思考的目的，利于學生學以致用及創新能力的培養。探索研究型實驗的開設對象應該是那些學有余力且特別具有開拓鉆研精神的學生，此類實驗不應占用過多的統一實驗課時，而是以開放性實驗或學院資助參賽項目的形式實施。
4) 學生體會難以深入。
實驗教學是理論教學的延伸，學生不能僅滿足于學會或完成，必須要對所做實驗有深刻體會。因此實驗難度的安排和教師的引導至關重要。每個題目的難度要能夠激發學生的主動思考，輔以教師的恰當引導，喚發學生對現有知識理解基礎之上的深刻個人體會，并進一步喚醒學生的創新意識。
培養學生解決問題的創新能力是重要的教學目標，它離不開解放思想和獨立思考。實驗課程必須給學生提供獨立思考的機會，兼顧軍校的嚴格管理和鼓勵學生個性充分發展。我們主張承認并客觀面對學生的個體差異性，在實驗內容和難度上不強求一致，而是對每個實驗設置多個難度層次。后一層次的工作建立在前一層次完成與思考的基礎之上，使每個學生個體都能最大限度地得到深刻的體會，我們稱這種方法為層次漸進法。
1.2實驗方法的選擇
對于計算機網絡的實驗教學，選擇適當的實驗方法也是至關重要的。通過廣大教師的不斷探索，我們近年形成了很多有特色的實驗方法，有的注重動手能力培養，有的注重實驗室建設，有的注重實驗系統和實驗平臺的應用[6]，有的注重虛擬實驗與真實實驗相結合[7]，有的注重基本原理與網絡產品相結合等。
與實驗內容的選擇相同，對實驗方法的選擇也不可求全，以一到兩種為宜。選擇哪一種實驗方法，需要根據專業特點，再綜合考慮多方面因素。在開展網絡實驗的實踐中，我院重點考慮了以下三方面的因素：
首先是與理論教學內容相結合。我院選擇《計算機網絡――自頂向下方法》作為理論教學教材，該書作者具有深厚的網絡應用研究背景。在內容安排上，使教師能夠在教學早期階段就開始介紹網絡應用程序的開發[2]，對各類網絡應用程序和應用級協議的關注度極高。
其次是與學生的就業預期相結合。我院主要培養勝任未來信息化軍隊領導崗位的高素質新型通信初級指揮人才，學生今后工作中接觸計算機網絡的方式主要是使用或設計網絡應用程序。因此，本課程的定位應該是培養“使用計算機網絡的技術人員”。
再次是對學生心理進行深度挖掘。青年學生知識面廣，接受新鮮事物快，但他們不盲從，如果不事先認同，很難真正調動他們深入研究的積極性。作為學生，他們缺少科研攻關的經歷，對于在學術上如何克服困難完成任務還缺少必要的心理預見。
綜合上述因素，我們選擇以網絡應用編程為主要實驗內容，這樣與教材的知識契合度高。主要采用軟件編程的實驗方法，為學生將來作為技術人員使用網絡打好基礎。我們使用層次漸進法設計實驗題目，以適應學生學習能力的個體差異性，避免因難度不當造成的心理落差。
我們不認為軟件編程方法“難以保證教學質量的一致性，無法實現網絡實驗的基本功能[1]”。由于學生學習能力的個體差異性，教學質量很難“一致”，其實也不必強求“一致”，重要的是通過加強組織管理和恰當引導，充分發揮學生的主觀能動性，在確保每個學生都能達到基本教學要求的基礎上，將每個學生的個體能力發揮至最大，真正做到既傳授知識，又培養能力。
1.3層次漸進法的實踐
在我院計算機網絡的實驗教學實踐中，除少量的原理驗證型實驗題目為公共科目外，學生主要完成實踐應用型實驗，具體說就是完成一個網絡應用的設計與實現。
我們設計了多個網絡應用題目，學生可以自主選擇其一，每個題目都使用層次漸進法設置多級目標。這樣既便于教師引導，又便于學生克服困難完成任務，提高教學質量。
下面就以一個實際題目為例，說明如何運用層次漸進的方法設計題目，并對實踐效果加以分析。
2層次漸進的題目設計
本題目要求使用Socket編程，實現客戶/服務器模式的客戶端和服務器端程序，它們之間的通信使用TCP協議。具體實驗目標被劃分為10個層次，每一層目標的完成將是開始下一層工作的基礎。希望學生能夠充分發揮主觀能動性，克服困難，不斷進步。通過本題目的實踐，希望每個學生都能在自己的能力和努力范圍內取得最大程度的提高。
除第1層外，其他各層都不提供示例程序。各層次的功能要求如表1所示。
表1各層次功能要求
層次 功能要求
第1層 完成最基本的通信功能。通信是單向的，由客戶端向服務器發送一個固定的字符串“Hello”，服務器成功接收后顯示該字符串?？蛻舳伺c服務器分別結束運行。
第2層 將通信改為雙向?？蛻舳溯斎胍粋€任意字符串，向服務器發送；服務器接收后，增加一個后綴“_yes”并回傳；客戶端接收后顯示。
第3層 增加循環控制功能，可多次輸入、發送并回傳。客戶端在發送后對字符串進行判斷，服務器在接收后對字符串進行判斷，如果是某個特殊字符串，如“exit”，則退出循環，結束運行。
第4層 客戶端向服務器發送一個指定文件。文件按“塊”讀取和傳輸，需要有輔助信息幫助服務器確定文件傳輸的開始和結束，這可以視為應用層協議的雛形。
第5層 增加多線程功能。使服務器可以同時接收多個客戶傳送的文件。
第6層 增加控制功能，允許一個客戶發送多個文件。初始建立的TCP連接為控制連接，負責傳遞控制命令和文件信息；文件傳輸時建立新的數據連接，傳輸文件數據。
第7層 將文件的傳輸改為雙向，允許客戶從服務器取文件。
第8層 設計一個簡單的應用層文件傳輸協議。在上一層基礎之上，增加文件列表、創建子目錄、改變子目錄和刪除文件等命令，形成一個較為完整的應用層文件傳輸協議――SFTP(Simple File Transfer Protocol)。
第9層 實現SFTP。
第10層 閱讀RFC959，學習FTP協議的有關細節。研究一個開源的FTP系統。了解實用程序的編程風格，學習幾個關鍵環節的實現方法。
注：每層都需要分別實現客戶和服務器兩個程序。開始時服務器監聽，等待客戶的連接。連接成功后繼續完成上述功能。
3教學效果
在我院的計算機網絡實驗課程中，上述題目占用8個學時，從實施結果看，絕大多數學生都能夠完成6至9層功能，取得了令人滿意的教學效果。下面我們從各層的難度入手，對教學效果進行分析：
第1層只要掌握最常用的幾個Socket函數即可完成，我們還給出了示例程序，幾乎沒有難度，僅僅是工作的一個起點。從第1層到第4層，各層之間的難度增加很小，各層增加的程序不過10行。所有學生都能在課內完成前4層，這其實也是該題目的最低要求。
單純從編程的角度來看，第4層到第5層是一個較大的臺階，因為相當一部分學生沒有多線
程編程的經驗。我們采取的措施是：在實驗指導書中講解多線程編程的方法，提供多線程編程示例，給出多線程編程方法與本層功能結合的相關提示。借助這些參考知識，絕大多數學生能夠實現第5層功能。
與前幾層相比，從第5層到第9層的難度增加仍然很小，一旦突破第5層，第6至第9層都可以順利完成。但這幾層間的工作量增加較大，每層的實現需要一定時間。最終，有約1/4的學生能夠進行到第9層。試想一下，如果不是采用層次漸進法，而是直接將第9層功能作為實驗題目來布置，恐怕只有極少數非常優秀的學生才能夠完成。
該題每一層比上一層的難度都有所增加，但增加部分都集中在單一技術點上，便于學生的學習研究，不至于被困難所嚇倒。當課程結束，總結所做內容時，學生就會發現逐層難點的解決就構成了一個完整的科研攻關過程，從而初步形成一定的科研攻關經驗與心理承受力。
實施層次漸進法以來，沒有學生能夠在課內完成全部10層任務，避免了個別學生在實驗課中所有可能產生的盲目自信情緒。事實上，對任何人來說，第10層本身就很難在短時間內完成。
實驗成績按所達到的層次確定。前幾層占分數比例比較大，后幾層雖然難，所占分數卻比較少，有利于大家共同提高，整體達到基本教學效果。這個措施還在一定程度上杜絕了編程實驗中常有的抄襲和復制現象。
采用層次漸進法具有以下效果。
1) 增強學生的自信心。
課程結束時，無論停止在哪一層，學生對下一層的實現都會有一定想法，雖然還沒做，但他們知道假以時日是能夠做出來的。這樣就避免了太難的實驗題目嚇退學生的學習興趣與積極性，使不同層次的學生都有信心親自動手解決問題，充分發揮實驗教學的功能。
2) 為學生創新意識的培養創造條件。
在實驗的后半段，有些學生已經不再按實驗指導
書規定的層次要求往下做，而是根據個人的優勢和愿望自由發揮。例如，有的學生本身具有MFC的編程基礎，他們將SFTP客戶端實現為標準的窗口界面，所實現的系統界面精美、使用方便。事實上，凡是做到第6層以上的學生，都會對后續工作產生一些想法，有時比我們想告訴他們的還要多。課后，還有學生繼續選擇相關的開放性實驗項目，課程實驗起到了很好的基礎性作用。
3) 促進理論教學。
事實上，越是達到較高層次的學生，產生的創新想法越多，也越是感慨基本原理學習的重要性，因為他們正是從一個個基本問題的解決中一步步前行的。學生不僅可以通過實驗加深理解計算機網絡的相關理論，還可以在理論中尋求解答，提高學習的內在動力，提高課堂教學質量。
4結語
計算機網絡中的變革是持續不斷的[2]，計算機網絡教學也必須跟上網絡技術的發展。筆者選擇計算機技術中的網絡應用程序編程為突破口，對網絡實驗課程的教學方法進行了一點探索。希望以此為基礎繼續探索，也希望對兄弟院校有所幫助。
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Thoughts and Practice on Experimental Teaching of Computer Network
GAO Yi, WANG Qi
(Institute of Communications Engineering, PLA University of Science & Technology, Nanjing 210007, China)
