探讨计算机网络实验课程新体系建设*

王春霞

(商丘师范学院计算机系,河南商丘,476000)

探讨计算机网络实验课程新体系建设*

王春霞

(商丘师范学院计算机系,河南商丘,476000)

针对当前高等院校网络实验课程教学存在的诸多问题,提出网络理论课程、实践课程和网络实验环境建设等可行性方案;说明了计算机网络实验课程教学应该符合实验教学课程体系的要求,达到多层次多角度,满足不同程度学生的不同需求。

理论课程;实践课程;网络实验

目前很多高等院校开设了计算机网络课程,该课程需要进行大量网络实验,而网络实验室的建设需要的投资不少。网络实验教学如何进行,是课程开设必须考虑的关键步骤。计算机网络实验课程是计算机网络理论课程中的一部分核心内容,其教学应该符合实验教学课程体系的要求,建立起相应的教学模式和合理的实验教学体系,实现理论性知识和实践性知识的结合,达到多层次多角度,满足不同程度学生的不同需求。

一、实验课程体系改革的必要性

大多高校存在“重理论,轻实践”的情况,高校在实施网络实验教学时,仍是以让学生看演示、看教学录像或者参观已经建好的网络环境等方式来帮助学生了解、消化专业实验的内容,而把实验或实践的重点放在Windows网络的基础应用上。而这些内容,随着网络的发展与网络知识的普及,已经被一部分学生掌握,没有必要单独设课,而更深入的实现网络规划、网络建设、协议分析、网络应用等内容,则由于课程安排不合理或实验设备的短缺而没有纳入实际的教学当中。针对目前大多高校所进行的网络实验课程讲授存在的问题,提出了架构计算机网络实验课程体系,进行实验课程的改革,建设网络实验环境,重新架构适合学生理论和实践相结合的网络课程新体系,研究出一套适应网络人才需求的教学方案。

二、实验理论课程建设

网络实验教学从多层次角度考虑,实现计算机网络课程教学新体系,把计算机网络课程的教学分为课堂讲授、基础应用、开发应用和综合应用等多个层次,形成集知识和能力培养为一体的复合型网络教育模式,为培养适应当今社会需求的网络服务型人才做好准备。

实现网络理论课程相对应的网络实验课程,建立高校网络实验课程的必要性,具备完备的实验课程教材和实验课程环境,理论课程教材和实验课程教材相适应,同样实验环境的模拟环境,也要必备。学校根据自己的师资力量和教学条件的投资,建设自己的实验室。

(一)改革实验内容

实验课程的建设应根据培养的人才不同,将实验课程分为科研型和应用性。教学中也按照培养的目的分为原理性实验和应用性实验两种情况。针对原理性实验,主要帮助学生对抽象网络理论概念进行理解,比如：网络体系结构、网络协议等进行深入的理解和更深层次的研究,为网络理论的高级应用奠定基础。另一方面,对应用性实验,着重培养学生组建网络、管理网络、维护网络等实际技能,解决网络在实际中的问题。

(二)实践理论课程体系建设

社会需求网络人才的目标越明确,对于网络理论和实践课程的分工就越具体,通常将两类实践课分为科研实践,着重对网络协议深入研究,详细给出分析的原理,让学生掌握的基础理论更扎实,为进一步的科研学习打下扎实的基础。另一方面,对实践应用性人才,着重对动手能力的培养,培养动手方面的操作,提供更详细的步骤,让学生动手方面更熟练。

(三)实验理论课程的环境

网络实验理论课程可以有两种不同的教学模式。对于传统意义上教学模式是黑板、多媒体方式,该方式适合以前网络设备比较少的情况,学生在多媒体的教学方式下,直观的接受网络实践课程的理解和“动手”能力意义上的学习。这种方式丧失了学生做实验的乐趣,只有亲自动手解决方案,才是学生真正意义上动手能力的培养。为了使学生更能很好的学习实验理论课程,采取实验机房教学模式,利用现有的网络硬件进行现场教学和演示,体现网络的实践性,这样更易于学生直观的接受,学生更能掌握网络的理论知识。

三、实验实践课程建设

网络实践课程的建设按照两类不同的实验或者不同类型的网络人才进行分类,架构不同的网络实验室,开设不同的实验课程。网络实验一般分为原理性实验,需要利用已经有的实验软件比如：wireshark,进行不同协议的验证,实现协议的分析。原理性的实验主要涉及到网络各层实现功能需要的网络协议,复杂性的原理主要涉及高层次,比如：网络协议分析和协议配置,针对具体的协议：IP、TCP、路由器使用的协议RIP、OSPF等。

应用性实验需要实验设备,学生根据实验的目的,自己动手亲自实践,并根据出现的问题,提出解决的方法。一般按照小组分组自主来进行实验,利用已经有的网络硬件设备,组建不同网络,并实现网络的配置。比如：局域网组网技术,熟练各种组网的硬件设备,综合布线实验等。适合专业层次要求比较低的学生来学习的内容。通过应用性实验,提高学生的动手实践能力。

另外一类应用性实验是路由器实验、交换机实验、网络管理实验、基于Windows Server 2003的网络实验等等,主要实现高层次硬件设备的配置及该网络设备需要添加的协议,对学生层次要求比较高,适合以后从事网络工程的学生来学习。

四、实验环境建设

计算机网络实验环境分为软、硬件环境建设,软、硬件环境也是根据网络实验课程的性质来划分的,一般的硬件环境主要针对应用性实验,提高学生动手能力的。一般是分小组进行实验,小组实验室主要包括一个实验台,每个实验台配备基本的网络设备：一台服务器,若干台计算机,双绞线若干米,RJ-45头若干个,线钳一把,测线仪一部,集线器、交换机、路由器一到两台,软件包一个(包括Windows 2000 server系统盘、网络管理软件、教学光盘等相关软件),网络实验指导书一本。硬件环境的建设,要根据学校的投资情况进行建设,不同的网络设备,在一些网络建构和设置上有不同的差别,这需要老师根据情况给学生讲解,实现理论应用于实践的更好应用。现在市场上有不同品牌的网络产品,比如：CISCO、华为等,可增加路由器、交换机,需要教师根据情况给学生加以介绍。

而软件环境是根据网络理论课程,进行验证性的网络实验原理,有教师提供网络原理实验的软件,比如：wireshark,实现协议的验证,能对协议tcp、ip、arp等,实现协议的分析。还有一些硬件设备组建网络的实现,可以建立虚拟网络实验平台,比如利用已经有的CISCO路由器的routersim软件实现交换机或路由器的配置等,让学生进行网络测试、验证,从而了解网络的理论知识。另外,学生或老师也可根据网络理论原理,自己动手编程实现验证的网络理论知识,学生在实验时,只要开启软件就很容易完成实验项目。这样可以提供两方面的综合能力。

五、网络实验课程体系建设

网络课程体系以计算机网络理论课程作为基础,对应网络实践课程体系。一般可以分为理论实验课程和实践实验课程。理论实验课程针对原理性实验和一些应用性实验课程进行实验过程的讲解,最好在多媒体上讲授,然后学生分小组进行实验。下面给出一些网络理论实验课程,比如：数据流在各层的传递,数据链路层、网络层、运输层等各层的协议、网络流量分析、网络应用开发、协议应用、IPv6协议等。实践实验课主要包括服务器的应用、路由器的配置、网络测试工具的使用、局域网的组建等。

除了上好实验课程,还要考虑网络技术的更新和实验内容的调整,针对计算机网络实验课程《实验指导书》可以做到随时更新,既要有很强的针对性,又要方便学生预习和自学。因此,为了更加突出《实验指导书》的指导性作用,高校应该组织教师根据本学校实验的安排设置情况编写自己的《实验指导书》。

计算机网络课程的改革,使学生系统学习并掌握计算机网络的主要技术,掌握计算机网络的基本原理,学会网络全程的日常操作、维护和管理,具有独立构建中小型局域网的能力。最终使学生在网络设计方面达到网络设计师水平、网络工程方面达到网络工程师水平,为日后从事网络设计和网络工程方面的工作,打下坚实的基础;为学生进入高等院校从事网络研究打下坚实的基础。

六、结论

本文是通过改革网络实验课程体系,整合新思想、体现网络发展的观点。针对网络化的时代要求,网络课程的学习重在实践,从网络实验环境到授课具体要求都应加强研究。每个学校应根据自己培养学生的目标进行选择,也可根据学校情况建构实践环境,使网络课程的教学质量从原来量的提高到质的飞跃。

[1]李赫男,陈松乔.计算机网络实验课程体系的设计[J].湖南第一师范学报,2007,(4)：32-34.

[2]全成斌,杨士强,赵有健.计算机工程实践教学的改革与探索[J].计算机教育,2008,(4)：100-102.

Discussion on New Structure of Computer Network Experiment Courses

WANG Chun-xia
(Department of Computer,Shangqiu Normal College,Shangqiu,476000,China)

Regarding to numerous problems in current teaching of network experimental curriculum among institutions of higher education,this paper offers feasible plans such as network theory courses,network practical courses and network experiment environmental construction.Computer network experiment courses teaching should meet the requirements of teaching curriculum to achieve the multi-levels and multi-angles in order to satisfy different students’needs.

theoretical courses;practical courses;network experiment

G424.31

A

1672-1047(2010)02-0058-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2010.02.18

2010-03-10

商丘师范学院教学改革重点项目“架构计算机网络实验课程体系开发应用服务平台研究”

王春霞(1975-),女,副教授。Email：ch.x.wang@163.com

[责任编校：郭杏芳]