《網(wǎng)絡工程》課程實驗教學探討

摘要：《網(wǎng)絡工程》實驗教學是網(wǎng)絡實踐教學工作中十分重要的環(huán)節(jié)，本文結合教學過程中的心得體會，針對《網(wǎng)絡工程》實驗課程開設過程中所存在的問題，從大綱制定、教材選取、實驗內(nèi)容設置、教學方法及實驗環(huán)境建設和師資力量培養(yǎng)五個方面對問題進行了分析探討，提出了筆者的觀點。

關鍵詞：網(wǎng)絡工程；實驗教學；教學方法；實踐教學

中圖分類號：TP3-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 22-0000-02

近年來，隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡的硬件傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、傳輸協(xié)議、互聯(lián)技術等方面都有了迅速發(fā)展，新的技術也不斷的涌現(xiàn)。網(wǎng)絡技術迅猛發(fā)展的同時 ，社會對網(wǎng)絡技術人員的需求也越來越大。為了滿足需求很多高?；虬延嬎銠C網(wǎng)絡作為一個獨立的專業(yè)方向即網(wǎng)絡工程專業(yè)，或把傳統(tǒng)的計算機專業(yè)學生分成幾個培養(yǎng)的方向，如軟件、硬件、網(wǎng)絡等方向，其中在網(wǎng)絡方向中增開了許多與計算機網(wǎng)絡有關的專業(yè)課程，如《網(wǎng)絡工程》、《TCP/IP協(xié)議分析》、《網(wǎng)絡程序設計》等，以培養(yǎng)網(wǎng)絡工程的相關人才。目前，各高校網(wǎng)絡工程課程的理論教學內(nèi)容也不盡相同，所開設的實驗教學內(nèi)容也有著很大差別，其中尤其體現(xiàn)在大綱教材、實驗內(nèi)容、實驗環(huán)境及師資培養(yǎng)這幾個方面。因此《網(wǎng)絡工程》課程實驗的開設仍處在一個不斷實踐和探索前進的過程中。

1 教學大綱的制定和教材的選取

《網(wǎng)絡工程》是一門知識面寬、應用范圍廣、實用性很強的網(wǎng)絡技術課程，是對計算機網(wǎng)絡理論知識的應用。我校為適應本科網(wǎng)絡教學的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，本著培養(yǎng)學生動手能力，增加學生就業(yè)技能的目的，開始在《計算機網(wǎng)絡》課程的基礎上開設了《網(wǎng)絡工程》、《網(wǎng)絡安全》等一系列網(wǎng)絡課程。

首先，在制定《網(wǎng)絡工程》教學大綱的過程中，一定要考慮到網(wǎng)絡系列課程之間交叉重復的教學內(nèi)容[1]，比如一些網(wǎng)絡實驗在《計算機網(wǎng)絡》、《網(wǎng)絡工程》、《網(wǎng)絡安全》哪門課程中設置比較合理，讓學生容易接受，也可以有效地避免教師授課重復，所以各門課程一定要進行統(tǒng)籌安排，形成網(wǎng)絡方向的一個課程體系。

其次，將面臨的是教材的選訂，目前出版的網(wǎng)絡工程教材數(shù)量有限，且內(nèi)容各異，側重點各有不同，那么在開設了《計算機網(wǎng)絡》課程后，如何選擇一本適合本校學生使用的《網(wǎng)絡工程》教材尤為重要，即要兼顧網(wǎng)絡工程理論的講解，又要有較先進實用的實踐內(nèi)容作為支撐，為此，在查閱大量網(wǎng)絡教材后，最后選擇了石炎生老師編著的《計算機網(wǎng)絡工程實用教程》，最新已經(jīng)為第2版了，目前來看學生反響還不錯。

另外，作為實驗教學環(huán)節(jié)，筆者認為最好編寫實驗指導書，既方便實驗的講解也有利于學生進行實驗參考，但不利的就是學生容易對其產(chǎn)生依賴性，不愿意自主學習，去設計創(chuàng)造實驗。

2 實驗內(nèi)容的設置

《網(wǎng)絡工程》課程實驗內(nèi)容的設置在遵照大綱培養(yǎng)目標的前提下，應根據(jù)學時限制和現(xiàn)有實驗環(huán)境合理的設置，設計多類型、多層次的教學實驗，循序漸進地開展實驗教學，加強學生實踐能力的培養(yǎng)[2]。

首先，可以設置一些如網(wǎng)線的制作，局域網(wǎng)的組建等基本實驗，使學生認識和了解網(wǎng)絡，從簡單的局域網(wǎng)入手，激發(fā)學生對網(wǎng)絡的學習興趣和網(wǎng)絡理論的理解。然后，可以設置有關網(wǎng)絡配置與管理的實驗，如配置DNS、DHCP服務器，WWW、 FTP服務器和電子郵件服務器等實驗。最后，采用硬件或軟件仿真來完成網(wǎng)絡工程類實驗，如交換機和路由器的基本配置，VLAN的配置，靜態(tài)路由的配置、RIP和OSPF路由協(xié)議的配置，ACL，VPN等實驗，利用模擬軟件組件中小型網(wǎng)絡，以此來幫助學生理解網(wǎng)絡的基本構架。

此外，可以通過加強提高學生自學、開設創(chuàng)新和動手能力的課程內(nèi)容和實踐環(huán)節(jié)，與實際相結合，培養(yǎng)和強化學生的創(chuàng)新精神，可以充分調(diào)動學生學習網(wǎng)絡的積極性，在一定程度上提高實驗教學效果和學生的綜合應用能力。

3 教學方法的改進

根據(jù)我?！毒W(wǎng)絡工程》課程教學大綱要求，課程總學時為56學時，其中理論為36學時，實驗為20學時。要在課時量少、教學內(nèi)容多的情況下取得較好的教學效果，必須要改進傳統(tǒng)的教與學的教學方法。

在授課方法上，從傳統(tǒng)的教師為主導向以學生為主體的課堂轉(zhuǎn)變，讓學生參照實驗指導書按步驟完成實驗的教學方法要有所改進。在實驗課前教師要事先準備實驗，發(fā)現(xiàn)實驗中的重點、難點及容易發(fā)生錯誤的問題，課上要首先對實驗進行講解，包括實驗的目的，原理、實驗設備和實驗步驟等，同時建議在講解的過程中，邊講邊做，現(xiàn)場敲命令，手把手帶領學生一步步完成實驗。當然這些也可以參照實驗指導書，讓學生在此基礎上自行完成基礎實驗，然后設計網(wǎng)絡展開有一定難度的實驗。在實驗的過程中也可以有意識的加入一些網(wǎng)絡編程與網(wǎng)絡配置相結合的實例，以幫助學生進行軟硬件相結合，實現(xiàn)網(wǎng)絡編程的能力。每個實驗完成后，要求學生根據(jù)自己的操作過程寫出實驗報告和心得體會，作為實驗課程的考核依據(jù)。

在課程教學進度安排上，一定要合理安排理論課和實驗課的周學時，力爭做到理論講到哪，實驗就做到哪，避免實驗進度快于理論或者落后于理論課太多。這樣可以保持教學進度一致，使教與學能夠相互促進、相得益彰[3]。

在實踐教學過程中，也要考慮對學生學習成果的檢驗和鞭策，定期或者期末進行實驗測試，可以采用分組抽簽的形式自主完成實驗，最后根據(jù)實驗情況、實驗報告、考核等情況客觀評定學生的實驗成績，計入期末總成績。

在課堂外，我們充分利用校園網(wǎng)絡，建立了網(wǎng)絡教學互動平臺。在網(wǎng)站上設置了教學大綱、課件、教案、實驗指導、視頻等教學資料，同時可以進行作業(yè)的上傳下載，在線答疑和學習交流等。提供了學生課后學習的平臺，便于教師對學生進行指導，增強了師生間的溝通和交流。

4 實驗環(huán)境的建設

在設置實驗內(nèi)容時我們提到所設計的實驗一定要在現(xiàn)有實驗環(huán)境下得以實現(xiàn)，不能空洞的講解交換機、路由器的配置，即使沒有真實的硬件設備進行操作，也要采用網(wǎng)絡設備仿真軟件來模擬[4]，所以實驗教學質(zhì)量的高低很大程度上取決于實驗室建設的水平。

不斷改善網(wǎng)絡工程的實驗環(huán)境，促進理論與實踐的完美結合，提高學生的動手能力，使在校學生可以有更多的機會了解并掌握技術的實現(xiàn)原理及實際運用。對于實驗室的建設要有相對穩(wěn)定的規(guī)劃[5]，實驗環(huán)境建設要具有一定的先進性、系統(tǒng)性、前瞻性，應從發(fā)展趨勢、課程設置等多方面全方位進行考慮，使網(wǎng)絡工程實驗室充分發(fā)揮應有的效率和作用，在幾年內(nèi)適應實驗和發(fā)展的需要。

目前，我校在前期引進一套網(wǎng)絡協(xié)議仿真教學系統(tǒng)的基礎上，正在積極申請專門的網(wǎng)絡工程實驗室，現(xiàn)階段采用的是虛擬的軟件仿真實驗平臺，雖然提高了實驗課的質(zhì)量，但是還不能從根本上解決網(wǎng)絡拓撲圖比較抽象，不能讓學生全面、直觀地觀察到整個網(wǎng)絡，并可以實際操作網(wǎng)絡設備等諸多問題，實驗教學效果打了折扣。

5 師資力量的培養(yǎng)

除了以上四點之外，還有很重要的一點就是要重視師資力量的培養(yǎng)。作為教師應具有良好的業(yè)務能力和綜合素質(zhì)，如高度的責任感、高深的學術水平和了解觀察學生學習狀態(tài)等方面的能力。作為一名網(wǎng)絡工程教師，不但要具備網(wǎng)絡的理論知識的扎實基礎，最重要的是要具有較強的動手能力、熟練的操作技能、較多的實踐經(jīng)驗和精練的講解技能。如在課上短暫的時間內(nèi)將實驗的目的、要求、實驗設備的性能和使用方法等表述清楚，并能采用帶有挑戰(zhàn)性的提問來激發(fā)學生的創(chuàng)造思維和解決問題的能力[6]。

在網(wǎng)絡技術日新月異的今天，重視教師理論和實驗能力的培訓，尤其是實踐技能的培訓是實現(xiàn)較好實驗教學效果的重要保證，建立好學習進修的制度，可以采用“請進來” 和“走出去”的方式，在教學科研之余，充分利用時間參加各類網(wǎng)絡技能培訓，是提高教師實踐技能的最為主要方法。

此外，為了推動網(wǎng)絡課程的教學改革，可以積極申報網(wǎng)絡教改課題，網(wǎng)絡精品課及網(wǎng)絡優(yōu)秀教學團隊等科研課題做支撐，促進課程教學，使網(wǎng)絡教師的整體素質(zhì)得以提升。也可以利用校園網(wǎng)的升級改造及網(wǎng)絡實驗室的建設等工程，鍛煉和提高教師的綜合實踐能力。

6 結束語

結合我校實際情況和網(wǎng)絡實踐教學特點，本著與實際相結合，注重實踐，突出動手能力培養(yǎng)，通過幾年來不斷實踐與探索，大大提高了學生在網(wǎng)絡工程方面的實際操作能力，較好的完成了本課程的培養(yǎng)目標，《網(wǎng)絡工程》課程實驗教學水平和教學質(zhì)量得以較大提高，教學效果明顯，學生反響較好，也使得很多觀點在實踐中得以充分驗證，這些對于今后的教學工作意義非凡。同時，隨著網(wǎng)絡技術的日新月異和就業(yè)壓力的與日俱增，也使得所以網(wǎng)絡教師更加清醒的認識到搞好實踐教學的重要性和緊迫性。

參考文獻

[1]陳利平，呂明娥.以就業(yè)為導向，優(yōu)化網(wǎng)絡工程實驗實訓教學模式[J].計算機教育，2009（19）：123-126.

[2]蔣小洛，李晗，李昌.電子類專業(yè)計算機網(wǎng)絡課程實踐教學體系[J].計算機教育，2010，（23）：78-81.

[3]馮永利，溫玉侖.通過課程改革提高網(wǎng)絡人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].計算機教育，2010，（23）：67-69.

[4]竇琨，趙海麗，馬國泰.用Packet Tracer模擬軟件提高《網(wǎng)絡互聯(lián)技術》實驗教學效果[J].電腦知識與技術，2009（36）：10476-10477.

[5]陳中舉，王祖榮.《網(wǎng)絡工程》實驗教學的改革與思考[J].長江大學學報，2008，（5）：197-198.

[6]彭劍，李芝成.“網(wǎng)絡工程實驗”教學的思考[J].計算機教育，2008（10）：21-22.

基金項目：吉林省教育科學“十二五”規(guī)劃課題（項目號：GH11164）；《計算機網(wǎng)絡》省級優(yōu)秀課；吉林農(nóng)業(yè)大學質(zhì)量工程項目（“十二五”特色專業(yè)：計算機科學與技術專業(yè)）

[作者簡介]韓永奇（1980-），男，講師，碩士，研究方向為計算機網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)與云計算；于合龍（1974-），通訊作者，男，博士，副教授，吉林農(nóng)業(yè)信息技術學院副院長。研究方向：計算機網(wǎng)絡，人工智能。