職業(yè)活動導(dǎo)向的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革研究

魏桂英 高學(xué)東 潘靜

[摘要] 針對社會對信息管理與信息系統(tǒng)（以下簡稱信管）專業(yè)人才的需求，以該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后所從事的職業(yè)活動應(yīng)該具備的知識和技能為導(dǎo)向，以“應(yīng)用驅(qū)動”的方式設(shè)計、更新和完善計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)內(nèi)容和方式，從而加強學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] 信息管理與信息系統(tǒng)； 計算機網(wǎng)絡(luò)； 企業(yè)活動； 實驗教學(xué)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 24. 061

[中圖分類號]G64[文獻標識碼]A[文章編號]1673 - 0194（2012）24- 0103- 02

1引言

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域， 包括政府機構(gòu)、企事業(yè)單位、學(xué)校等， 社會對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求也與日俱增。計算機網(wǎng)絡(luò)是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生的一門必修課程， 它具有理論性強、實踐性強、知識更新快的特點。長期以來對該課程實驗的設(shè)置是專業(yè)教師和實驗技術(shù)人員研究的一個主題。筆者在多年的信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中，針對該專業(yè)學(xué)生的特點，從不同的角度進行了實驗課程的多方面的嘗試。本文首先對信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的定位及計算機網(wǎng)絡(luò)課程的定位進行介紹，然后對信管專業(yè)的就業(yè)趨勢以及社會對信管專業(yè)人才需求變化進行分析，最后以該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后所從事的職業(yè)活動應(yīng)該具備的知識和技能為導(dǎo)向，以“應(yīng)用驅(qū)動”的方式設(shè)計、更新和完善計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)內(nèi)容和方式，加強學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力培養(yǎng)。

2專業(yè)定位與課程定位

2.1信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)定位

信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)是管理科學(xué)與工程一級學(xué)科下設(shè)的本科專業(yè)之一。信息管理與信息系統(tǒng)本科專業(yè)教育是為政府和企事業(yè)單位等各種組織培養(yǎng)信息系統(tǒng)開發(fā)、信息資源管理、信息系統(tǒng)項目管理與監(jiān)理、信息系統(tǒng)管理與維護等方面的專業(yè)人才。畢業(yè)生應(yīng)掌握計算機科學(xué)與技術(shù)、管理學(xué)和經(jīng)濟學(xué)的基礎(chǔ)理論，掌握信息系統(tǒng)分析、設(shè)計和實施的基本方法，熟悉相關(guān)政策與法規(guī)，有較強的信息獲取、文字表達和人際溝通能力，了解本專業(yè)發(fā)展前沿動態(tài)，具備分析和解決企事業(yè)單位或其他組織中信息管理實際問題和從事信息系統(tǒng)開發(fā)工作的基本能力。

信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)具有多學(xué)科交叉的特點，與計算機學(xué)科的聯(lián)系甚為密切，但又不同于計算機學(xué)科。信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)重點培養(yǎng)復(fù)合型信息人才。復(fù)合型信息人才既要懂技術(shù)，更要懂管理，思路開闊，長于創(chuàng)新，理解與表達、協(xié)調(diào)應(yīng)變能力強，善于合作。信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)就是針對這種復(fù)合型信息人才的培養(yǎng)需求而建設(shè)和發(fā)展的。畢業(yè)生應(yīng)具備現(xiàn)代管理科學(xué)的理論和知識，熟練掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，能夠運用系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程的方法從事各種信息系統(tǒng)的建設(shè)和管理工作以及各領(lǐng)域的信息資源管理與開發(fā)工作，為走上工作崗位參與信息化建設(shè)與管理打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2計算機網(wǎng)絡(luò)課程定位

計算機網(wǎng)絡(luò)是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)10門核心專業(yè)課之一， 它的教學(xué)目標是培養(yǎng)大量熟練掌握計算機網(wǎng)絡(luò)知識、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和維護的專業(yè)技術(shù)人員。學(xué)生通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的學(xué)習(xí)，可以提高計算機網(wǎng)絡(luò)方面的技能。同時計算機網(wǎng)絡(luò)又是一門實踐性很強的專業(yè)課程， 其實驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)不僅僅是對理論教學(xué)的深化和補充， 而且對培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識， 解決實際問題的能力， 也起著非常重要的作用。因此，在信管專業(yè)開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程， 要充分體現(xiàn)課程理論性與實際應(yīng)用性相結(jié)合的特點， 讓學(xué)生走向社會后， 在工作崗位上能夠用到實驗課、實踐操作課所學(xué)的內(nèi)容， 而并不僅僅局限于理論知識的驗證性學(xué)習(xí)。

如何在計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗內(nèi)容上體現(xiàn)上述應(yīng)用型的特點， 內(nèi)容的應(yīng)用性、合理性、充實性、拓展性尤為重要。實驗內(nèi)容的設(shè)計既要圍繞理論課程教學(xué)， 又能讓學(xué)生能夠?qū)W以致用， 同時還要及時追蹤本專業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展趨勢。

2.3計算機網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)壳按嬖诘膯栴}

目前全國很多高校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中設(shè)置實驗課程，在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)中，目前存在以下問題：

（1） 信管專業(yè)學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò)硬件知識和理論知識相對薄弱。由于很多高校的信管專業(yè)是設(shè)置在經(jīng)濟管理學(xué)院，以北京科技大學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)為例，該專業(yè)在2010年以前是工商管理類大類招生，大一、大二主要是工商管理類公共課程的學(xué)習(xí)，大三開始分專業(yè)后才開始專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而且前續(xù)課程只有計算機原理一門。另外，信管專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的重點是以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和應(yīng)用為導(dǎo)向，對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和分層協(xié)議等理論內(nèi)容相對弱化，因此學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)硬件和復(fù)雜協(xié)議等理論知識掌握相對薄弱。

（2） 網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備不能滿足教學(xué)需求。目前很多高校計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室設(shè)備嚴重不足， 因為一套完整的網(wǎng)絡(luò)試驗設(shè)備包括各種型號的交換機、路由器以及各種相關(guān)配套器材和專業(yè)管理軟件， 價格非常昂貴。因此計算機網(wǎng)絡(luò)課程所針對的硬件設(shè)備的實驗， 如局域網(wǎng)的建立、虛擬局域網(wǎng)的劃分、各種路由協(xié)議的實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)安全等實驗很難開設(shè)。

（3） 缺少合適的實驗教材。網(wǎng)絡(luò)實驗教材千差萬別， 沒有適合信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的實驗教材。實驗內(nèi)容要么過于簡單、陳舊。要么包含大量的編程實驗， 并且實驗內(nèi)容要求的實驗環(huán)境過于復(fù)雜， 對硬件條件要求很高。

3職業(yè)活動導(dǎo)向的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容設(shè)計

3.1信管專業(yè)就業(yè)趨勢分析與社會對信管專業(yè)的需求

目前信管專業(yè)的本科畢業(yè)生主要是3大出路：

（1） 繼續(xù)深造（進入碩士、博士學(xué)習(xí)）。以北京科技大學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)生為例，該專業(yè)接近1/3的本科生畢業(yè)后進入了研究生學(xué)習(xí)。2009年該專業(yè)畢業(yè)生64人，其中22人進入碩士學(xué)習(xí)；2010年該專業(yè)畢業(yè)生58人，其中17人進入碩士學(xué)習(xí)；2011年該專業(yè)畢業(yè)生51人，其中19人進入碩士學(xué)習(xí)。

（2） 從事信息系統(tǒng)應(yīng)用和管理工作。以北京科技大學(xué)信管專業(yè)畢業(yè)生為例，約有1/3的學(xué)生畢業(yè)后進入企事業(yè)單位，他們主要從事企業(yè)與事業(yè)單位信息系統(tǒng)的管理、運行、維護等方面的技術(shù)工作，以及在計算機與軟硬件企業(yè)中從事系統(tǒng)集成或售前售后服務(wù)的技術(shù)工作。

（3） 從事信息系統(tǒng)開發(fā)、測試與應(yīng)用實施等相關(guān)的工作。包括電子商務(wù)網(wǎng)站開發(fā)、維護等。對他們的要求不僅要精通某種開發(fā)語言，而且要有所專長，例如熟悉J2EE架構(gòu)及Web應(yīng)用； 精通一種應(yīng)用服務(wù)器部署（WebSphere， WebLogic或Tomcat）；熟悉ORACLE或SQLServer數(shù)據(jù)庫開發(fā)與維護等等。

綜上可以看出，社會對信管專業(yè)人才需求呈多元化特點：一方面是專業(yè)人才的需求；另一方面是IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、IT管理、電子商務(wù)等應(yīng)用型人才以及高級研究人才。

基于網(wǎng)上招聘的內(nèi)容對信管專業(yè)人才需求分析也表明，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為信管專業(yè)人才的一項重要技能：在針對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與維護、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、網(wǎng)站開發(fā)與管理、TCP/IP 協(xié)議、DNS等技術(shù)的調(diào)研中，其中有56.6%的企業(yè)要求有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與維護技能，有52.83%的企業(yè)要求有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理技能。這些比例相當大。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)中的應(yīng)用越來越普及，相關(guān)的組網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)維護能力已成為信息系統(tǒng)與技術(shù)類人才的一項重要的技能。

3.2計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容設(shè)置

針對信管專業(yè)人才需求特點，結(jié)合本專業(yè)的實際情況，在北京科技大學(xué)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革中，實驗內(nèi)容設(shè)置主要基于以下3方面：

（1） 針對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用快速發(fā)展的趨勢，基于計算機網(wǎng)絡(luò)相對成熟的知識體系與處理問題的思維方式，結(jié)合當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域新的概念、應(yīng)用和研究的發(fā)展，更新完善實驗教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式。

（2） 針對社會對信息管理與信息系統(tǒng)（以下簡稱信管）專業(yè)人才的需求，以該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后所從事的職業(yè)活動應(yīng)該具備的知識和技能為導(dǎo)向，以“應(yīng)用驅(qū)動”的方式設(shè)計、更新和完善實驗教學(xué)內(nèi)容和方式，從而加強學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力培養(yǎng)。

（3） 針對經(jīng)管學(xué)院大類招生中信管專業(yè)學(xué)生的知識和技能特點，針對性地對該課程的實驗教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式進行研究，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)習(xí)效果。

基于上述考慮，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程主要設(shè)置3個方面的內(nèi)容：

第一部分是計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層實驗， 如Web服務(wù)器安裝使用，各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的使用、動態(tài)網(wǎng)頁編程等。本課程的具體實驗名稱為Web服務(wù)器配置與管理，內(nèi)容包括：

（1） 用IIS 配置和管理Web 服務(wù)器；

（2） 用Frontpage 做一個靜態(tài)主頁和一個動態(tài)主頁；

（3） 用Apache 配置和管理Web 服務(wù)器；

（4） 用Dreamweaver 做一個動態(tài)網(wǎng)站。

第二部分是通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、管理和分析，以直觀的方式實現(xiàn)對抽象的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解。

通過常用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測工具，如Sniffer，Ethereal、IP tools等對截獲的數(shù)據(jù)包進行分析，可以使學(xué)生對TCP/IP、HTTP、FTP、POP3、SMTP、DNS、ARP等協(xié)議進行深入了解。實際應(yīng)用中這些工具可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理者深入了解網(wǎng)絡(luò)當前的運行狀況，以便找出所關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)中潛在的問題。本實驗具體內(nèi)容可包括：

（1） 在IE中輸入www.ustb.edu.cn，分析相應(yīng)TCP連接的前10個報文的TCP頭、IP頭，分析其工作過程；

（2） 抓取WWW服務(wù)的HTTP包，找到HTTP協(xié)議的典型數(shù)據(jù)請求和接收包，截取抓包結(jié)果，分析關(guān)鍵字段如標志字段的值；

（3） 通過IE登錄郵箱收發(fā)郵件，截取抓包結(jié)果，分析SMTP/POP3協(xié)議交互過程；

（4） 抓取一個FTP或者其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的TCP包，找到TCP三次握手和四次揮手的包，截取抓包結(jié)果，分析關(guān)鍵字段如序列號、標志字段的變化規(guī)律；

（5） 抓取一個DNS或者其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的UDP包，讀取其包信息，截取抓包結(jié)果，分析包結(jié)構(gòu)；

（6） 捕獲并分析地址解析協(xié)議（ARP）；

（7） 發(fā)PING檢測報文，捕獲ICMP請求數(shù)據(jù)包和應(yīng)答數(shù)據(jù)包，截取抓包結(jié)果，分析各字段的含義。

第三部分是常用網(wǎng)絡(luò)測試命令與局域網(wǎng)構(gòu)建。

網(wǎng)絡(luò)測試命令是網(wǎng)絡(luò)管理員最常用的工具，通過常用的網(wǎng)絡(luò)測試命令可以了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，快速定位網(wǎng)絡(luò)故障。因此，掌握常用的網(wǎng)絡(luò)測試命令是學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的最基本要求。本實驗的主要目的是讓學(xué)生了解和掌握常用的網(wǎng)絡(luò)測試命令的功能和作用，能夠熟練地使用ping，ipconfig，tracert，netstat，route等網(wǎng)絡(luò)命令，從而能夠快速地檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及判斷網(wǎng)絡(luò)故障所在。

針對局域網(wǎng)構(gòu)建和操作部分，鑒于計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新快、購置成本昂貴的特點，本課程在具體的實驗中采用了計算機網(wǎng)絡(luò)模擬軟件來模擬在計算機網(wǎng)絡(luò)課程原來所有在真正在路由器和交換機上才能完成的實驗。 目前，國外很多公司都推出了各種實驗?zāi)M環(huán)境，例如思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的FLASH版模擬實驗器、Routersim、Boson實驗?zāi)M器等。本實驗將以Boson實驗?zāi)M器為例進行相關(guān)的實驗。具體的實驗內(nèi)容包括：

（1） 用Boson實驗?zāi)M器進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及配置；

（2） 對交換機的設(shè)置以及VLAN劃分；

（3） 對路由器的設(shè)置以及靜態(tài)路由和動態(tài)路由實驗。

上述3部分實驗內(nèi)容，不僅覆蓋了計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論和知識點，而且實用性強，與實際應(yīng)用結(jié)合緊密，更重要的是這些實驗不需要專業(yè)的實驗室設(shè)備，硬件只需一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機，軟件全部采用開源軟件，而且可供參考的資料非常豐富，非常易于實現(xiàn)。通過在北京科技大學(xué)信管專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗進行嘗試，取得了較好的教學(xué)效果。

4總結(jié)

本文結(jié)合信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)《計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)》課程的實際教學(xué)情況，從信管專業(yè)的就業(yè)趨勢、社會對信管專業(yè)人才需求的變化以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最新趨勢等幾個方面進行了總結(jié)，并提出了針對經(jīng)管大類招生背景下計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的內(nèi)容設(shè)計與實施。在實際教學(xué)實踐中，并不是每一個專業(yè)的學(xué)生都適用，還需要不斷地探索，以達到更好的教學(xué)效果。

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