計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)教學(xué)改革方法探討

劉曉健

摘要：本文探討了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)方法改革方法，探討因課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫離，與理論課程的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，內(nèi)容老化等問(wèn)題，對(duì)實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)組織等方面進(jìn)行了分析、研究，提出7以應(yīng)用需求為導(dǎo)向的引導(dǎo)式教學(xué)方法，采用多種虛擬、仿真軟件相結(jié)合方式構(gòu)建實(shí)踐平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用需求 仿真工具 啟發(fā)式教學(xué)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)不僅是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，起著非常重要的作用。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新

一般來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)都與理論教學(xué)同步進(jìn)行，或者是先理論，后實(shí)驗(yàn)。然而，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從實(shí)踐到理論也不失為一種實(shí)用有效的教學(xué)模式。目前不少IT專業(yè)知識(shí)的技能培訓(xùn)，不是先進(jìn)行理論知識(shí)的灌輸，而是先從實(shí)際案例人手，讓學(xué)生有了感性認(rèn)識(shí)，再上升到理論的高度講解。比如講授網(wǎng)絡(luò)管理，先要求學(xué)生學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)硬件如何連接、系統(tǒng)軟件如何安裝、系統(tǒng)參數(shù)如何設(shè)置，然后反過(guò)來(lái)講授網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)與通信原理。實(shí)踐證明，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程開設(shè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程是可行的并且是有效的。理論知識(shí)可以指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題可以反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生在理論上尋求解答，更能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課與理論課相輔相成的作用。進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)和參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性與積極性，使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相得益彰，有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇是非常重要的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量的好壞。根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，一般要具有實(shí)用性、新穎性、綜合拓展性。

（1）新穎性

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目往往是與教材配套的內(nèi)容，長(zhǎng)期使用往往會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有新穎性。幾年來(lái)，幾個(gè)班的學(xué)生讀相同的教材，在相同的環(huán)境下，做相同的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只要按教材上的步驟去做，就能完成實(shí)驗(yàn)。這種呆板、干篇一律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式在一定程度上限制了學(xué)生的主動(dòng)性與積極性，難以激發(fā)他們的興趣和激情。

（2）實(shí)用性

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，幾乎涉及到各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)，是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)，而且所涉及的面很廣，所以在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方面，可以適當(dāng)增加一些涉及到網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)方面的內(nèi)容，使其具有一定實(shí)用性，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的要求。

（3）綜合拓展性

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)讓學(xué)生綜合應(yīng)用各方面的知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性，使學(xué)生能夠熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能同時(shí)，又能提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。從而，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)進(jìn)行能力培養(yǎng)的有效途徑。

3開設(shè)具有設(shè)計(jì)性、研究性和探索性的綜合實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題;理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，從中獲取知識(shí)。這類實(shí)驗(yàn)過(guò)程的組織方式是在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上只寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、要求，提供相關(guān)設(shè)備及部分相關(guān)資料，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)方法、步驟，利用實(shí)驗(yàn)室提供的設(shè)備完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如“局域網(wǎng)設(shè)計(jì)與組建”實(shí)驗(yàn)，提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：設(shè)計(jì)并組建一個(gè)局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）各個(gè)計(jì)算機(jī)能相互訪問(wèn)，（2）實(shí)現(xiàn)文件及打印機(jī)共享，（3）建立自己的www、FTP站點(diǎn)，使局域網(wǎng)內(nèi)各PC機(jī)能夠訪問(wèn)該站點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)室提供相關(guān)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、交換機(jī)若干臺(tái)，打印機(jī)1臺(tái)、網(wǎng)卡、網(wǎng)線制作材料和工具若干，具體操作時(shí)分組進(jìn)行，每3人為一組。對(duì)于這樣的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要綜合運(yùn)用前面作過(guò)的多項(xiàng)驗(yàn)證性、操作型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，來(lái)完成這種綜合性實(shí)驗(yàn)，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，而且給學(xué)生創(chuàng)造了更多的自由空間，起到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力創(chuàng)新精神。

4以應(yīng)用為導(dǎo)向設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

依據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)針對(duì)目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程存在的問(wèn)題，提出了“以應(yīng)用為導(dǎo)向”的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式。

（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要以社會(huì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際需求為導(dǎo)向，

以貼近學(xué)生日常生活的項(xiàng)目為藍(lán)本（以校園網(wǎng)絡(luò)為例，以教學(xué)樓、學(xué)生宿舍網(wǎng)絡(luò)為切人點(diǎn)，結(jié)合家庭寬帶接人），依據(jù)理論部分核心知識(shí)點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行合理分解，提取相關(guān)知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目分支內(nèi)容，并給出具體的需求目標(biāo)，鼓勵(lì)學(xué)生自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)。采用分組（團(tuán)隊(duì)）的方式組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。

（2）使用GNS3 CISCO仿真工具+虛擬軟件VMwareWorkstation構(gòu)建教學(xué)與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

應(yīng)用GNS3為學(xué)生去設(shè)計(jì)、配置、分析、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境，并能進(jìn)行數(shù)據(jù)包的分析。主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)進(jìn)行軟件仿真，完美呈現(xiàn)真實(shí)設(shè)備實(shí)景，支持大型網(wǎng)絡(luò)模擬，在沒有真實(shí)設(shè)備的情況下能夠模擬演練，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在VMwareWorkstation中，可以在一個(gè)窗口中加載一臺(tái)虛擬機(jī)，它可以運(yùn)行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。針對(duì)幾款軟件各自的特點(diǎn)，教師有針對(duì)性地選擇使用。在課堂演示和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中使用GNS3模擬軟件，把抽象的、無(wú)形的網(wǎng)絡(luò)行為實(shí)例化、具體化，學(xué)生能夠更直觀地理解網(wǎng)絡(luò)行為。對(duì)應(yīng)綜合型項(xiàng)目使用GNS3+ VMwareWorkstation實(shí)現(xiàn)基于Internet的網(wǎng)絡(luò)互連，并使用wireshark捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析。

使用上述模擬、仿真軟件構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以解決由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺乏而造成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法開展的問(wèn)題。學(xué)生利用模擬、仿真軟件可以快速部署網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以直觀地看到數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間的流動(dòng)，也有利于小組網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、部署和分工，實(shí)驗(yàn)課的效率有了顯著的提升。

（3）采用啟發(fā)式教學(xué)和需求驅(qū)動(dòng)的方式代替“教師講講講”和“作業(yè)做做做”的教學(xué)模式。

教師根據(jù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題，提出需求，而不是把整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程（作業(yè)）直接給學(xué)生。學(xué)生根據(jù)自己的理解和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握給出自己的解決方案通過(guò)教學(xué)實(shí)踐改革我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性提高了，學(xué)生更愿意去思考、設(shè)計(jì)、探索。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課的改革要從實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制與體系方面著手，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，增加創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)。訐算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度快，技術(shù)更新周期短，因此教師對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一定要不斷地補(bǔ)充不斷地創(chuàng)新，只有這樣才能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)蓬勃的生命力。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程的教學(xué)活動(dòng)中，由于受到實(shí)驗(yàn)環(huán)境的制約，實(shí)踐課程教學(xué)過(guò)程中存在教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐應(yīng)用脫離，實(shí)踐內(nèi)容關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，內(nèi)容老化等問(wèn)題，可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)仿真工具，最大程度仿真現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式方法和組織管理，與時(shí)俱進(jìn)，逐步形成完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中不斷研究探索、不斷改革創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1]曾玲暉，張翀，盧應(yīng)梅，等.基于卓越教學(xué)視角的大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].高等工程教育研究，2016（1J：19-23.

[2]薛玉香，王占仁.地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色研究[J]高等工程教育研究，2016（1）：149-153.

[3]馬小南，韓萍，應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)與評(píng)價(jià)體系構(gòu)建[J]，中國(guó)高等教育，2016（21）：60-63.