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计算机网络知识中计算思维的应用探讨

2020-05-21 278 上传者：管理员

摘要：计算思维作为现代人类思维的重要组成部分,在高校的计算机教学当中,有效培养学生的计算思维能力,是教学的重要目标之一。本文将分析探讨计算思维的内涵,在深刻分析计算思维在计算机网络的应用基础上,使得教师能够在教学过程当中更好的将计算思维的应用融入到日常的教学活动中,以提升学生的理论以及实际过程中的应用能力和创新思维。

关键词：
应用
网络应用
计算思维
计算机网络知识
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一、什么是计算思维

计算思维这一理念最早于1996年提出，Jeannette M Wing教授于2006年进一步对这一概念进行了阐述：“计算思维是运用计算机科学的基础概念去进行问题的求解、系统的设计以及人类行为的理解，这一些涵盖计算机科学广度的一系列思维活动，是现代人必须拥有的一种基本技能以及思维能力。”计算机思维是伴随着计算机发展而发展出来的，其以人脑为活动主体，以算法为核心的一种构造思维，它隶属于科学思维，是有效推动现代人类文明发展以及科技进步的三大支柱之一。中职计算机网络课程中，不仅仅兼具了抽象的思维，还与实际的实践进行了结合，可以充分地发掘出潜藏在课程当中各个要点所包含的计算思维，有效地将我们的自身的思想与计算机网络行为结合，对提升学生的学习效果以及计算思维有着非常重要的作用。

二、计算机网络中计算思维的具体应用

计算机网络是有不同的硬件以及软件组成的有机整体，是一个在网络协议管理下进行和谐有序工作的复杂系统，经过了现在许多年的发展，目前世界上有两种较为成熟的网络框架，分别是OSL/RM和TCP/IP体系，目前大部分中职学校在进行网络教学的过程当中，都采用TCP/IP协议来进行实际教学。

（一）并行处理在计算机网络中的应用

并行处理能有效的提高计算机网络当中各个设备的利用效率以及数据的传输效率，从而能够有效地提升计算机网络对数据的吞吐效率，是提高网络运行速度的有效方法之一，在计算机网络当中得到了大量的应用，体现在了计算机网络进行通信过程当中的各个方面。例如，计算机网络接口的全双工方式收发数据，物理信道的复用技术等等，都对计算思维当中的并行处理思想进行了很好的应用，有效地加强了计算机网络当中数据的吞吐效率。

（二）递归思想在计算机网络中的应用

递归作为计算思维当中一个重要的组成部分。是一种解决问题的常用思维方式。在现代社会当中的许多领域当中，都在应用递归思想来解决问题。递归思想在计算机网络当中有许多应用，比如，在计算机网络进行一次较为完整的数据通讯过程当中，数据的发送方以及数据的接收方在数据传输过程中，都反复的对所传达以及接收的数据文件进行封装以及解封，在分组传输的过程当中，经过了许多个路由器，反复地对这些分组进行存储以及转发，在这过程当中递归、匿名、解析等操作均体现出来了递归思想。

（三）分解、建模、约简思想在计算机网络中的应用

计算思维就是人们通过分解、约简等方法，将需要解决的一个较为复杂的问题重新描述成一个，知道如何去解决的问题的方法。其是针对较为巨大的任务或者是较为复杂的系统相关设计，采用分解和抽象来控制的方法，或是面对一个问题，对其各个方面进行建模，使得这个问题更加方便处理的一种思维方法。在计算机网络当中，许多地方都体现了计算思维当中的分层思想，这就是计算思维在计算机网络当中的具体应用。例如，在网络框架的设计当中，针对协议数据单元的设计当中体现出来了分层的思想。计算机网络通过分层的设计，将一个复杂的处理过程转换成了许多小模块，再分别针对这些小模块进行相应的处理，大大地简化了针对这个问题的处理过程，提高了计算机网络的对数据的处理速度。

（四）可靠性保障思想在计算机网络中的应用

计算机网络在许多层次当中都应用了可靠性保障机制。在计算机网络当中，物理层提供了许多多余的路线，保障了当计算机网络出现故障时可以继续为用户提供相应的服务。同时计算机网络还采用了最为合适的信号编码技术，有效地保障了数据传达方以及数据接收方的时间能够同步。而在计算机网络中的数据链路程当中，有效的应用了增检验序列，在网络层以及传输层当中应用这种检验方式，能够有效的保证接收数据的一方能够及时的发现所接收数据当中数据包出现的错误。网络协议在滑动窗口机制的基础上，有效地实现了对于流量的有效控制，控制可能出现的差错以及拥塞情况的控制。保证了数据在传输的过程当中能够不出现错误、数据丢失以及按照顺序将数据提供给相应的应用程序。而在用户开展数据通信时。需要采用的身份授权以及通信认证等方式来保障用户的计算机网络数据安全，除此之外，计算机网络还采用了对非法数据进行限制以及监测计算机当中程序有无异常操作的方式，及时向用户进行汇报提醒，并对相应的数据进行加密处理，有效地保障了用户的数据安全。这些方面都是计算思维当中的预防保护思想的重要应用，通过采用冗余、纠错等方式，从最坏的情况对系统进行恢复的一种思维。计算思维在计算机网络系统当中还有许多应用。例如，一种利用代码和数据进行互译的应用方式，或者是利用现在大数据技术来进行计算机网络计算的加快，在时间和空间，在计算机网络的处理能力以及储存容量之间进行科学合理平衡等思想，这些在计算机网络当中都有着大量的应用。所以。在计算机网络的教学过程当中利用启发推理的教学方式来解决问题，即在不确定情况的基础上，进行相应的规划、学习和调度的思维，是计算思维在计算机网络教学过程当中的具体应用。

三、结束语

计算思维在计算机网络当中有着许多的应用，高校在进行计算机网络教学的过程当中，可以结合具体的应用方式，结合着计算机网络的发展，围绕着计算这一核心，在课程资源建设，理论教学和实践教学三方面进行体现，更好地培养学生的计算思维以及创新意识。

参考文献：

[1]张国勇,毛欲民.计算方法课程教学中计算思维培养研究[J].湖北师范大学学报(自然科学版),2018(4):102-106.

[2]宁小美.高校医学生计算思维培养模式研究[J].卫生职业教育,2018(23):14-15.

[3]方芳,王军华.程序设计课程中计算思维能力的培养[J].福建电脑,2018(12):176-177.

[4]黄丽丽.试论计算思维与新一代互联网技术[J].信息与电脑(理论版),2018(23):99.

[5]王志博,刘阳,王会丽.高校计算思维教学培养的现状调查与分析[J].中小学电教,2019(Z1):62-67.

陈萍萍.计算思维在计算机网络知识中的应用探讨[J].计算机产品与流通,2020(06):65.