图书前言

清华大学出版社推出的这套《高等学校计算机系列教材》是《清华大学计算机系列教材》的姊妹篇。

《清华大学计算机系列教材》出版以来,多次获得国家和部级奖项。我们经常收到一些师生热情洋溢的来信,强烈感受到他们对新的知识与教育模式的渴求,同时也感受到广大师生对清华大学计算学科教学工作的关注和信任。

随着高等教育规模的持续扩大和高等教育改革的不断深入,不同院校对于计算学科的教学工作提出了新的要求,突出体现在:理论课时的压缩、实践能力的要求提高,以及学科教育与行业需求的不断结合。根据这些发展趋势,清华大学一批学术水平高、教学经验丰富的教授总结了他们几十年的教学和科研经验,有针对性地编写了《高等学校计算机系列教材》。这套教材的特点体现在:

1. 课程内容在《清华大学计算机系列教材》的基础上,进行了适时的修订更新,并且明确了教学基本要求,区分应该熟练掌握和只需一般了解的内容。

2. 强调加强基础理论教育,重视学生实践能力的培养。课程内容为进一步的实践教学既提供了基础知识,又留出了足够的时间。

另外,本套丛书同时出版了相关辅导用书,并为教师免费提供电子课件,便于师生的教学使用。

清华大学计算学科坚持推行具有启发性的、富于创造性的教学工作,为国家源源不断地培养出一批又一批优秀人才。从《清华大学计算机系列教材》中就可以体会到这些艰辛的探索历程,希望作为姊妹篇的《高等学校计算机系列教材》也能得到师生的认可。

清华大学出版社2005年9月

前言

进入21世纪,培养高素质创新人才对我国高等教育提出了更高、更新的要求,除学科建设和专业设置的研究外,还包括课程结构的改革,如专业的课程设置和课程结构;教学计划和教学大纲;课内学时和实验学时等。

本教材根据国内外一流大学课程体系和《中国计算机科学与技术学科教程2002》研究成果的指导意见,结合编者20多年来在清华大学及其他院校的教学、科研经验编写。采用面向读者的应用需求,突出各章节中的重点,按“少而精、宽又新”和“由表及里、由浅入深、由此及彼”的原则选编内容。以思考题目标引路,克服切入难点。以自测题进行自我检测知识的掌握情况。以研究题探索“研究型”教学。

本书的前缀课程是“计算机组成原理”或“微机原理”、“计算机编程语言”、“数据结构”和“操作系统”,以目前常用的Windows和UNIX(或Linux)系列等普遍使用的网络操作系统和各类组网技术或应用产品为知识点的技能训练实例,穿插在有关知识包中,宏观上展示计算机网络的整体结构,讲解原理性概念、名词和术语,微观上插入有层次的组网应用技术和实用的网络管理技术等。

计算机网络课程的目的是使学习者掌握计算机网络的基础知识和基本理论,掌握计算机网络应用的软硬件设计、开发和应用等必须具备的基本技能,了解计算机网络的发展现状和发展趋势,获得相关知识和培养一定的分析问题和解决问题的能力。

计算机网络跟随软硬件基础和网民的“时空”需求发展迅猛。

从课程知识结构看,计算机网络知识体是计算机技术和通信技术的结合。知识面是网络体系结构及其内含的各种规范、规则、约定、标准和协议等。知识点是大量结合众多网络软硬件产品的新概念、新名词、术语和技术等。学习时要注意与学习“数理化”课程的不同之处。在概念、名词、术语等的讲解中,引用一些有用的技术成果实例和产品,通过综合归纳,强化记忆的理解过程和实际操作,掌握实际有用的应用技能。

要精通一门学科,必须具有理论和实践两方面的知识。学习包含掌握知识和技能两个过程。“知识是人们在改造世界的实践中所获得的认识和经验的综合。”现代汉语词典. 商务印书馆. 北京,1979知识有结构性、积累性、前瞻性和储备性,必须通过记忆才能获得。“技能是掌握和运用专门技术的能力”。知识具有实践性和训练性,“熟能生巧”。知识必须通过实际训练才能获得。学习的兴趣往往来自于对目标的“互动性”和“成就感”。创新往往来自于“跳跃式思维”和“坚实”的知识基础。清华大学计算机科学与技术系吴企渊2005年10月于清华园读 者 指 南

(1) 计算机网络课程的知识体系结构可以归纳为知识体、知识面和知识点三方面:

从总体来看,知识体是计算机网络,而计算机网络是计算机技术和通信技术的结合;知识面是网络体系结构及其内含的各种协议、规范和标准等;知识点是大量概念、名词、术语和技术等。

首先,课程不仅涉及计算机方面的硬件知识和软件基本知识,还大量涉及通信技术,几乎涉及目前所有的通信技术。学习时要注意广泛深入地联系学习。在接触实际应用问题时,还要面对各种类型用户的需求,对知识面内容往往采取兼顾和折中的办法解决。

其次,从面对用户的应用功能来看,计算机网络是用户管理和控制计算机资源和通信资源的应用技术。

每门课程都有很多具体的知识点。对于实际应用来说,关键是要学习一些在实际中真正有用的概念,重要的是不断培养起学习的兴趣,“在知识的海洋中,自主地游向彼岸”。请注意教材中的概念、术语、名词和定义等知识点内容。

(2) 注意知识学习和技能训练。从应用角度看,目前,尤其是个人计算机(PC)的普及应用,PC已成为各行各业使用的一种工具。绝大多数人接受知识是以大量日常生活常识为基础。知识是要靠记忆的,只是各人记忆方式方法和记忆量大小有所差别而已。知识是积累的,没有记忆就无法了解和理解更多的科学技术。而另一方面,技能必须通过实际训练才能学会。人们的知识是循序渐进积累的,是必须经过人们自己的独立记忆才能得到的,关键是在不断“联想对比”中寻找重点或记忆“拐弯点”。而技能学习则不同,必须通过实践训练才能学到手。例如,学骑自行车、学习游泳或驾驶汽车,在掌握所教的基本要领后必须通过大量实际训练,否则学不会。因此,在“附录2计算机网络实验指导书和参考资料”中,必须有选择地亲自动手做一做。同时,在与计算机的接触中,针对实际中产生的疑惑经常有选择性地去学习解决。

有的读者常常为自己的学习基础或学习时间不够而担心,甚至失去学习信心。实际上大可不必,因为传统的学校教育模式像建造高楼大厦,为了造起高楼必须有足够深的地基才行。实际上学习知识更重要的模式是像树木生长,只要有一颗学习的“恒心”,目标的“种子”或“树苗”会根据自身需求,不断吸收阳光和土壤中的水分及养料,在向上生长的过程中同时向下扎根。世界上自学成才者的数量不亚于受传统正规学校教育的毕业生。

(3) 注意教材中的黑体字。现代教育正在由应试教育向素质教育,以及过程管理向目标管理转化。但是“应付考试”目前仍是大家所关心的问题,考些什么?如何考?这也反映了学习者要求知道课程的基本内容和基本要求是什么?这是合理的。因为教和学的过程是不同的,教的时候是按老师的思路走的,而学的时候是按学生的思路走的。在教材中要告诉学生什么是重点?那么请注意教材中的黑体字所涉及的概念和技能,有些可能在前面或后面有详细解释,有的进一步还可以自己去寻找有关书、报、杂志、参考资料。请注意在练习题中已反映了考试题的类型。

(4) 计算机网络跟随硬件基础和网民的“时空”需求发展迅猛,而教学内容学时有限,所以读者要掌握主要内容。对于小号字体中的内容,如果时间不够可暂时不看。其中大部分内容是扩大知识面的,也有引导性讲解,以及联想、类比的一些具体产品例子的介绍,以便加深理解和便于记忆;有一些是新的研究成果的知识介绍,它是传统性网络向现代网络发展中,正在研究的课题,便于进一步自主学习。

(5) 学一点哲学,“站得高,看得远”。用三大宇宙观(时空观、静动观和阴阳观)归纳总结所学内容,有利于对所学内容的整体了解和理解,有利于记忆。整个计算机的发展是在时间和空间的“时空”中发展的,即提高传输速度和扩大存储容量“带宽”;阴阳观主要是指对立统一的哲学观,网络是在方便用户和网络资源充分利用的对立矛盾中发展的;为了充分做好协调工作,人们设计出多种路由设备和算法,但是,作为一个通用网络是不可能同时满足各种用户的各类应用要求的。必须有“随机应变”的动态变化能力,即不是只有一种办法,而要有多种办法,不是静态的而是动态的调度才能较好地满足用户要求。计算机网络也可能在通用基础上向不同用户类型的应用专门化“嵌入”发展。

(6) 及时总结自己的学习方法和效果。每个人从小到大已学习了不少课程,请总结一下经验和教训。什么时间、什么地方、用什么方法学习对你自己来说效果最好?人的思维类型基本上有两类,“形象思维型”和“逻辑思维型”,因为人脑由左、右两个半脑组成协调工作。及时总结归纳所学内容,学完一堂课、一章和几章都要总结,因为有不少内容是有联系的。

(7) 学习中最可贵的是培养学习的浓厚兴趣,有目标才有兴趣。第一印象很重要,学习一开始就要有收获,有成就感,树立信心并不断增强学习信心,产生学习兴趣,总结一下为什么你会对某门功课或事情感兴趣呢?是不是有需求?要急着知道些什么?要用到什么?本教材内容有学习要点,可以回答读者一开始想要知道的一大堆“为什么”问题。尽量以日常生活中的内容作为“联想、类比”讲解内容要点,并列出一些思考题引路。自测题也反应典型的考试题型,最后以研究题启发进一步自主学习的兴趣。