计算机网络课程的实验教学改革与实践

申锦标　吕跃进

[摘要]本文根据计算机网络实验教学的现状和特点，结合教学实际情况，在实验室建设、实验教学体系和教学方式方面进行一些探讨。

[关键词]计算机网络实验教学改革

在高校计算机网络教学中，计算机网络课程既是高等院校教学体系中的基础课和主干课程之一，也是一门强调实践性和应用性的专业课程。该课程的实验教学环节不仅是课堂理论教学的深化，而且对于提高学生综合素质和培养实际动手能力也起着决定性的作用。根据计算机网络实验教学的现状和特点，笔者结合广西大学实际情况，在实验室建设、实验教学体系和教学方式方面进行了一些探讨。

一、计算机网络实验教学中存在的问题

网络实验是一个复杂的系统，它包含了计算机硬件、软件及通信几个方面的知识体系。但是由于课程内容抽象，对实验环境要求较高，教学特点鲜明，很多院校在实际教学过程中存在以下点问题：一是对计算机网络实验的认识不足。许多人认为计算机网络实验主要是验证性实验，实验课依附于理论教学。因此，实验课中往往内容不系统，随意性大，形式松散，结果使学生普遍存在理论与实践脱节的情况，不少学生修完了课程，拿到了高分，但对于计算机网络的理论知识认识并不深刻，尤其在实际应用中不能学以致用。二是缺乏计算机网络实验教学环境。目前在高等院校中，网络实验平台基本上有两种：一种是将数十台计算机通过网络连接设备连接的小型局域网；另一种是只提供简单的网络设备(如交换机、路由器等)和计算机。学生无法通过自己动手组建网络，达到更好地理解和掌握计算机网络基本原理、网络通信技术、锻炼网络工程应用能力的目的。三是教师缺乏实践经验。计算机网络是一个特殊的领域，当前并不是每个教师都具备了设计、管理大型网络的经验和能力。没有参与过大型网络组建、管理的教师，必定缺乏对大型网络形态和网络设备的感性认识，导致教学中理论与实践相脱离。

二、实验教学的改革与实践

(一)加强计算机网络实验宣的建设

目前许多高校没有独立的、综合的专业计算机网络实验室，有的学校实验条件落后(只有几台交换机、路由器等)，不能满足计算机网络实验教学的要求。这就需要学校积极配合，投入资金，加强计算机网络综合实验室的建设。在网络设备方面，由于计算机网络技术发展较快，设备淘汰率高，面对有限的实验室建设资金，不能将所有设备更新为最新型号。在这种环境下，可优先购置网络实验的基本设备，包括三层交换机、路由器、VPN等设备，以满足展示各种端接方式和步骤及设备的基本配置命令等基本实验。在学生用机和服务器方面，安装相应使用虚拟机软件来模拟高端交换机、路由器等的互联及操作系统的配置和维护。实际环境中可采取在学生用机和服务器上使用VPC、VM Ware等模拟软件代替高端设备，这样避免重复投资降低了投人成本，也为实验室增加了组建的灵活性。在实验室陈列方面，设置专门的实验室。将常用网络设备如网线钳、测线器、模块等，悬挂于实验室四周墙壁，方便学生取用。网络设备和终端放置于方便移动的机柜和设备桌上，方便学生根据不同的拓扑来完成设备互联。

(二)规范实验教学环节

教师对每一部分实验应有明确的要求，每一次实验的目、实验中的注意事项、可能遇到的问题及如何解决等，都应在学生的实验报告中体现出来。

(三)加强实验内容的设计

实验内容包括网络组建、服务器操作系统的安装与配置、网络应用系统的配置与安装、网络设备(路由器、交换机等)的安装与配置等方面的实验项目。具体内容可以包括：综合布线系统；Win-dows 2003 Server系统的安装与管理；在Windows 2003Ⅱs服务器上创建和配置Web服务器、创建和配置FTP站点；在Windows 2003 DHCP服务器的上，为域中的DHCP服务器授权、创建作用域、创建DHCP用户类、创建DHCP服务器中继代理、创建DNS正，反向解析区域；在DNS服务器上创建主机记录、启用DNS循环复用功能、创建标准辅助区域；路由器电缆连接、基本配置、协议配置；交换机设备连接、协议配置、VLAN配置等。

(四)完善教学体系

在课程设置方面，根据实验教学大纲和网络实验自身的特点，借鉴国际知名网络培训的相关课程，建议将实验课程独立设课，并编写完整的实验大纲、实验教学计划。具体实验内容可参考设计出针对模型中各层的功能和相关协议的实验，并引人大量主流设备的配置实验，如划分VLAN、动态路由、常见网络故障等。从实践中提高学生对理论知识的掌握。

在学时分配方面，常规实验课是由教务处统一安排，每周各个班级做同一内容。而网络实验连贯性较强，如果在实验中学生因故没有完成本次实验，就无法保留原有的实验环境，对出现的问题没有机会解决。针对这个问题，将实验按照独立设课的大纲，由各班逐个进行上机实验。这样就可以保留每次的实验结果，保证了实验教学的连贯性。

在成绩考核方面，强化实验考核机制，考核的内容应该区别于理论课程，以保证实验教学质量。可在各班所有实验结束后，要求学生填写实验报告并评定成绩作为实验平时成绩，对实验课直接进行实践考核或布置综合实验进行考核，让学生亲自在各种设备前完成题目。建立这样的考核机制能使学生进一步重视实验课程的学习。

(五)改革教学模式

1、加强实验的组织，强调学生的主体地位。传统的实验课程是教师布置实验任务，学生一人一机进行实验。网络实验的特点决定了采取分组实验才是合理的组织形式，每个小组配备相应的网络设备，小组之间的设备可以由组内成员根据不同的拓扑组建网络。教师以小组为单位进行指导，指导过程中学生是主体，教师应多加引导启发。这样既增强了学生的协同合作性，也充分调动了学生的主观能动性。

2、使用符合课程特点的教学方法。计算机网络中有大量概念、名词、规则，学生容易产生枯燥甚至畏难情绪。在实验教学中将知识点融入到案例中，采用专题式、情景式的教学方法，教师提出在实际应用中常见的问题，让学生主动去探索研究，激励学生对讲授的理论知识进行复习和思考。

目前，项目教学法在许多操作性很强的专业教学中得到广泛运用，并且取得了良好的效果。计算机网络专业一方面要求学生理解和掌握大量的理论知识，另一方面对学生动手操作能力的要求也是非常高的。在计算机网络专业教学中引进项目教学法，既可以帮助学生充分领悟计算机网络较为抽象的概念，更重要的是能够提高学生的动手操作能力，以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而提高教学质量，使学生今后能更快适应职业岗位的要求。项目教学法的实质是将教学过程与生产经营过程结合起来。模拟实际的工作过程，使学生在虚拟的生产经营活动中主动地去获取和掌握知识和技能，培养良好的工作和学习态度，良好的行为习惯和道德情感。

综上所述，应对计算机网络实验教学进行改革，增加实验室设备配置的灵活性，改革实验教学体系，更新教学内容和教学方法。由于高校实验室的建设是—个系统工程，涉及实验教学多个方面以及实验室管理模式的改革，在执行中它需要院系的参与、教育观念的更新以及实验教师的配合，才能收到良好的效果。