計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實驗教學(xué)改革與實踐

申錦標(biāo)　呂躍進(jìn)

[摘要]本文根據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和特點，結(jié)合教學(xué)實際情況，在實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)體系和教學(xué)方式方面進(jìn)行一些探討。

[關(guān)鍵詞]計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革

在高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程既是高等院校教學(xué)體系中的基礎(chǔ)課和主干課程之一，也是一門強(qiáng)調(diào)實踐性和應(yīng)用性的專業(yè)課程。該課程的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)不僅是課堂理論教學(xué)的深化，而且對于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和培養(yǎng)實際動手能力也起著決定性的作用。根據(jù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和特點，筆者結(jié)合廣西大學(xué)實際情況，在實驗室建設(shè)、實驗教學(xué)體系和教學(xué)方式方面進(jìn)行了一些探討。

一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中存在的問題

網(wǎng)絡(luò)實驗是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它包含了計算機(jī)硬件、軟件及通信幾個方面的知識體系。但是由于課程內(nèi)容抽象，對實驗環(huán)境要求較高，教學(xué)特點鮮明，很多院校在實際教學(xué)過程中存在以下點問題：一是對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗的認(rèn)識不足。許多人認(rèn)為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗主要是驗證性實驗，實驗課依附于理論教學(xué)。因此，實驗課中往往內(nèi)容不系統(tǒng)，隨意性大，形式松散，結(jié)果使學(xué)生普遍存在理論與實踐脫節(jié)的情況，不少學(xué)生修完了課程，拿到了高分，但對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識認(rèn)識并不深刻，尤其在實際應(yīng)用中不能學(xué)以致用。二是缺乏計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)環(huán)境。目前在高等院校中，網(wǎng)絡(luò)實驗平臺基本上有兩種：一種是將數(shù)十臺計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備連接的小型局域網(wǎng)；另一種是只提供簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)、路由器等)和計算機(jī)。學(xué)生無法通過自己動手組建網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到更好地理解和掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的。三是教師缺乏實踐經(jīng)驗。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個特殊的領(lǐng)域，當(dāng)前并不是每個教師都具備了設(shè)計、管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗和能力。沒有參與過大型網(wǎng)絡(luò)組建、管理的教師，必定缺乏對大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識，導(dǎo)致教學(xué)中理論與實踐相脫離。

二、實驗教學(xué)的改革與實踐

(一)加強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗宣的建設(shè)

目前許多高校沒有獨立的、綜合的專業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室，有的學(xué)校實驗條件落后(只有幾臺交換機(jī)、路由器等)，不能滿足計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的要求。這就需要學(xué)校積極配合，投入資金，加強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實驗室的建設(shè)。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面，由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展較快，設(shè)備淘汰率高，面對有限的實驗室建設(shè)資金，不能將所有設(shè)備更新為最新型號。在這種環(huán)境下，可優(yōu)先購置網(wǎng)絡(luò)實驗的基本設(shè)備，包括三層交換機(jī)、路由器、VPN等設(shè)備，以滿足展示各種端接方式和步驟及設(shè)備的基本配置命令等基本實驗。在學(xué)生用機(jī)和服務(wù)器方面，安裝相應(yīng)使用虛擬機(jī)軟件來模擬高端交換機(jī)、路由器等的互聯(lián)及操作系統(tǒng)的配置和維護(hù)。實際環(huán)境中可采取在學(xué)生用機(jī)和服務(wù)器上使用VPC、VM Ware等模擬軟件代替高端設(shè)備，這樣避免重復(fù)投資降低了投人成本，也為實驗室增加了組建的靈活性。在實驗室陳列方面，設(shè)置專門的實驗室。將常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如網(wǎng)線鉗、測線器、模塊等，懸掛于實驗室四周墻壁，方便學(xué)生取用。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端放置于方便移動的機(jī)柜和設(shè)備桌上，方便學(xué)生根據(jù)不同的拓?fù)鋪硗瓿稍O(shè)備互聯(lián)。

(二)規(guī)范實驗教學(xué)環(huán)節(jié)

教師對每一部分實驗應(yīng)有明確的要求，每一次實驗的目、實驗中的注意事項、可能遇到的問題及如何解決等，都應(yīng)在學(xué)生的實驗報告中體現(xiàn)出來。

(三)加強(qiáng)實驗內(nèi)容的設(shè)計

實驗內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)組建、服務(wù)器操作系統(tǒng)的安裝與配置、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的配置與安裝、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī)等)的安裝與配置等方面的實驗項目。具體內(nèi)容可以包括：綜合布線系統(tǒng)；Win-dows 2003 Server系統(tǒng)的安裝與管理；在Windows 2003Ⅱs服務(wù)器上創(chuàng)建和配置Web服務(wù)器、創(chuàng)建和配置FTP站點；在Windows 2003 DHCP服務(wù)器的上，為域中的DHCP服務(wù)器授權(quán)、創(chuàng)建作用域、創(chuàng)建DHCP用戶類、創(chuàng)建DHCP服務(wù)器中繼代理、創(chuàng)建DNS正，反向解析區(qū)域；在DNS服務(wù)器上創(chuàng)建主機(jī)記錄、啟用DNS循環(huán)復(fù)用功能、創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)輔助區(qū)域；路由器電纜連接、基本配置、協(xié)議配置；交換機(jī)設(shè)備連接、協(xié)議配置、VLAN配置等。

(四)完善教學(xué)體系

在課程設(shè)置方面，根據(jù)實驗教學(xué)大綱和網(wǎng)絡(luò)實驗自身的特點，借鑒國際知名網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的相關(guān)課程，建議將實驗課程獨立設(shè)課，并編寫完整的實驗大綱、實驗教學(xué)計劃。具體實驗內(nèi)容可參考設(shè)計出針對模型中各層的功能和相關(guān)協(xié)議的實驗，并引人大量主流設(shè)備的配置實驗，如劃分VLAN、動態(tài)路由、常見網(wǎng)絡(luò)故障等。從實踐中提高學(xué)生對理論知識的掌握。

在學(xué)時分配方面，常規(guī)實驗課是由教務(wù)處統(tǒng)一安排，每周各個班級做同一內(nèi)容。而網(wǎng)絡(luò)實驗連貫性較強(qiáng)，如果在實驗中學(xué)生因故沒有完成本次實驗，就無法保留原有的實驗環(huán)境，對出現(xiàn)的問題沒有機(jī)會解決。針對這個問題，將實驗按照獨立設(shè)課的大綱，由各班逐個進(jìn)行上機(jī)實驗。這樣就可以保留每次的實驗結(jié)果，保證了實驗教學(xué)的連貫性。

在成績考核方面，強(qiáng)化實驗考核機(jī)制，考核的內(nèi)容應(yīng)該區(qū)別于理論課程，以保證實驗教學(xué)質(zhì)量?？稍诟靼嗨袑嶒灲Y(jié)束后，要求學(xué)生填寫實驗報告并評定成績作為實驗平時成績，對實驗課直接進(jìn)行實踐考核或布置綜合實驗進(jìn)行考核，讓學(xué)生親自在各種設(shè)備前完成題目。建立這樣的考核機(jī)制能使學(xué)生進(jìn)一步重視實驗課程的學(xué)習(xí)。

(五)改革教學(xué)模式

1、加強(qiáng)實驗的組織，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位。傳統(tǒng)的實驗課程是教師布置實驗任務(wù)，學(xué)生一人一機(jī)進(jìn)行實驗。網(wǎng)絡(luò)實驗的特點決定了采取分組實驗才是合理的組織形式，每個小組配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，小組之間的設(shè)備可以由組內(nèi)成員根據(jù)不同的拓?fù)浣M建網(wǎng)絡(luò)。教師以小組為單位進(jìn)行指導(dǎo)，指導(dǎo)過程中學(xué)生是主體，教師應(yīng)多加引導(dǎo)啟發(fā)。這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的協(xié)同合作性，也充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性。

2、使用符合課程特點的教學(xué)方法。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有大量概念、名詞、規(guī)則，學(xué)生容易產(chǎn)生枯燥甚至畏難情緒。在實驗教學(xué)中將知識點融入到案例中，采用專題式、情景式的教學(xué)方法，教師提出在實際應(yīng)用中常見的問題，讓學(xué)生主動去探索研究，激勵學(xué)生對講授的理論知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和思考。

目前，項目教學(xué)法在許多操作性很強(qiáng)的專業(yè)教學(xué)中得到廣泛運(yùn)用，并且取得了良好的效果。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)一方面要求學(xué)生理解和掌握大量的理論知識，另一方面對學(xué)生動手操作能力的要求也是非常高的。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)教學(xué)中引進(jìn)項目教學(xué)法，既可以幫助學(xué)生充分領(lǐng)悟計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)較為抽象的概念，更重要的是能夠提高學(xué)生的動手操作能力，以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生今后能更快適應(yīng)職業(yè)崗位的要求。項目教學(xué)法的實質(zhì)是將教學(xué)過程與生產(chǎn)經(jīng)營過程結(jié)合起來。模擬實際的工作過程，使學(xué)生在虛擬的生產(chǎn)經(jīng)營活動中主動地去獲取和掌握知識和技能，培養(yǎng)良好的工作和學(xué)習(xí)態(tài)度，良好的行為習(xí)慣和道德情感。

綜上所述，應(yīng)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)進(jìn)行改革，增加實驗室設(shè)備配置的靈活性，改革實驗教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。由于高校實驗室的建設(shè)是—個系統(tǒng)工程，涉及實驗教學(xué)多個方面以及實驗室管理模式的改革，在執(zhí)行中它需要院系的參與、教育觀念的更新以及實驗教師的配合，才能收到良好的效果。