“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置與教學(xué)

黃勇萍 譚呈祥

摘 要：文章分析“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，根據(jù)學(xué)院地方性應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，以學(xué)院具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為案例，系統(tǒng)地設(shè)置“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)有比較直觀的認(rèn)識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以比較系統(tǒng)地掌握網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和技能。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，可以通過(guò)勤工儉學(xué)的方式，參與學(xué)院網(wǎng)絡(luò)管理，真正做到學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)設(shè)置；教學(xué)；課程

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的必修課，該課程綜合性比較強(qiáng)，包含了計(jì)算機(jī)軟硬件、通信方面的知識(shí)。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)完本課程后，除了要求能理解“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”相關(guān)概念，還要撐握“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)常用硬件設(shè)備、常用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)等。傳統(tǒng)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)理論性比較強(qiáng)，在教學(xué)過(guò)程，純理論講解，這樣很容易讓學(xué)生覺(jué)得該課程內(nèi)容艱澀難懂，從而學(xué)習(xí)興趣不高，導(dǎo)致學(xué)完該門(mén)課程以后并不能真正理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，更不能掌握網(wǎng)絡(luò)軟硬件配置及相關(guān)技能。顯然，這樣的教學(xué)效果很難達(dá)到教學(xué)要求[1]，因此，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如何設(shè)置“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)，才能有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，成為相關(guān)教育人士熱議的話題[2]。廣西民族師范學(xué)院是一所新興的地方性本科院校，正逐步向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)發(fā)展，計(jì)算機(jī)類(lèi)工科專業(yè)更需要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的必修課程，教學(xué)中要緊密?chē)@專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)行業(yè)的需求及發(fā)展情況，理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)行行之有效的實(shí)踐教學(xué)。本文圍繞學(xué)院網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況，以學(xué)院網(wǎng)絡(luò)為案例，設(shè)置“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)，旨在增加“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)的直觀性，以提高“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

1 “計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

1.1 過(guò)于理論

傳統(tǒng)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)理論性比較強(qiáng)，目前仍然有不少學(xué)校開(kāi)設(shè)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程還只是理論教學(xué)，并沒(méi)有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程覆蓋知識(shí)面廣，概念多、內(nèi)容抽象，如果采用純理論教學(xué)方式，學(xué)生對(duì)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境缺乏了解，教師很難在有限時(shí)間內(nèi)把“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”抽象的原理和協(xié)議講述清楚，學(xué)生也很難真正掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)[3]。比如，在講解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，如果未能結(jié)合具體的網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置目前常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，很難讓學(xué)生理解具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用；又比如，在講解路由時(shí)，不結(jié)合具體的網(wǎng)絡(luò)通信案例，設(shè)置相應(yīng)的路由配置實(shí)驗(yàn)，很難讓學(xué)生直觀理解路由過(guò)程。

1.2 實(shí)驗(yàn)脫離實(shí)際

有些學(xué)?！坝?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)過(guò)程中雖然安排了實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)設(shè)置沒(méi)有結(jié)合具體運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)案例，內(nèi)容比較陳舊、抽象，而且形式比較單一、不夠系統(tǒng)全面。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不能根據(jù)具體運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)案例，結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)及技術(shù)設(shè)置課程實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生所學(xué)到的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)知識(shí)無(wú)法與真實(shí)狀況進(jìn)行良好對(duì)接，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高。即使實(shí)驗(yàn)數(shù)量不少，每章布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)心得或總結(jié)等），但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于抽象、零散，容易導(dǎo)致學(xué)生難以把課堂掌握的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)及技能在實(shí)際生活案例中應(yīng)用，上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，往往在操作的時(shí)候會(huì)，過(guò)后就忘得一干二凈[4]，難以提高教學(xué)效果。

2 “計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)需要理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)，講解理論知識(shí)的同時(shí)教師需結(jié)合實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，并且實(shí)驗(yàn)設(shè)置要結(jié)合生活具體案例，這樣才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓他們?cè)趧?dòng)手實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)有比較直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)及相關(guān)技能有比較深的理解[3]。

根據(jù)學(xué)院自身的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)院具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，系統(tǒng)地設(shè)置“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)，以此輔助教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)網(wǎng)絡(luò)有比較直觀的認(rèn)識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生可以比較系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識(shí)和技能。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，可以通過(guò)勤工儉學(xué)的方式，參與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)管理。學(xué)院新校區(qū)剛建立時(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示，近幾年學(xué)院網(wǎng)絡(luò)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)、擴(kuò)展?！坝?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程授課過(guò)程中，根據(jù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浼斑\(yùn)營(yíng)情況，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、構(gòu)建、IP分配、具體通信實(shí)現(xiàn)方面安排實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：結(jié)合學(xué)院的某個(gè)實(shí)驗(yàn)室或辦公室，完成局域網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分了解常用局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn)、以太網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)組網(wǎng)常用傳輸媒體等。

實(shí)驗(yàn)二：虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area Network，VLAN）配置實(shí)驗(yàn)。結(jié)合學(xué)院具體部門(mén)，如財(cái)務(wù)部、學(xué)工部等局域網(wǎng)構(gòu)建情況及對(duì)VLAN的需求，完成VLAN劃分實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分理解VLAN作用、技術(shù)特點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)三：劃分子網(wǎng)，根據(jù)學(xué)院具體的子網(wǎng)劃分情況，完成子網(wǎng)劃分實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加深對(duì)子網(wǎng)劃分作用的理解，掌握子網(wǎng)劃分的方法。

實(shí)驗(yàn)四：通過(guò)3層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)同一大樓的不同子網(wǎng)間的通信。具體要求根據(jù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分和IP配置情況，任選同一大樓的兩個(gè)或兩個(gè)以上子網(wǎng)，按照學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，在完成物理連接和PC機(jī)TCP/IP參數(shù)配置的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)匯聚層交換機(jī)（3層交換機(jī)）的配置實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)間的通信。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，充分了解3層交換機(jī)的作用；熟悉路由過(guò)程；掌握3層交換機(jī)的基本配置。

實(shí)驗(yàn)五：通過(guò)默認(rèn)路由配置實(shí)現(xiàn)不同大樓之間的通信。根據(jù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分和IP配置情況，任選兩棟或兩棟以上的大樓，按照學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，在完成物理連接和PC機(jī)TCP/IP參數(shù)配置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了同一大樓不同子網(wǎng)間通信的基礎(chǔ)上，通過(guò)默認(rèn)路由的配置實(shí)現(xiàn)不同大樓之間的通信。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，熟悉分組路由過(guò)程；掌握靜態(tài)路由配置方法。

實(shí)驗(yàn)六：通過(guò)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議（RIP，OSPF等）的配置實(shí)現(xiàn)不同大樓之間的通信。要求根據(jù)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分和IP配置情況，任選兩棟或兩棟以上的大樓，按照學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，在完成物理連接和PC機(jī)TCP/IP參數(shù)配置，同時(shí)在實(shí)現(xiàn)了同一大樓不同子網(wǎng)間通信的基礎(chǔ)上，通過(guò)動(dòng)態(tài)路由（RIP，OSPF等協(xié)議）的配置實(shí)現(xiàn)不同大樓之間的通信。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)一步熟悉分組路由過(guò)程；掌握RIP、OSPF等動(dòng)態(tài)路由的工作原理及配置方法。

實(shí)驗(yàn)七：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（Network Address Translation，NAT）配置。要求：在校園網(wǎng)出口網(wǎng)關(guān)上（可以選擇路由器）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解NAT的基本原理及作用；了解私有IP地址及公網(wǎng)IP地址；掌握NAT的配置方法。

實(shí)驗(yàn)八：根據(jù)學(xué)院服務(wù)器群的搭建和應(yīng)用情況，學(xué)習(xí)Web等服務(wù)器的搭建方法。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)廣西民族師范學(xué)院地方性應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，以及“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的特點(diǎn)，分析“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足，強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。同時(shí)，指出了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置需要結(jié)合具體運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)案例，并以廣西民族師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)為例案，系統(tǒng)地設(shè)置了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)，并分析了實(shí)驗(yàn)要求及目的。

[參考文獻(xiàn)]

[1]隋永平，荊山，孫麗娟.淺談?dòng)?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（20）：101-110.

[2]胡元闖，譚曉東，王鳳領(lǐng).地方本科院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2018（6）：21-23.

[3]黃勇萍.軟件工程專業(yè)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方法探討[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2014（8）：58-62.

[4]胡元闖，張波.基于微課程與藍(lán)墨云平臺(tái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革實(shí)踐[J].廣西教育，2017（47）：75-76.