中职《计算机网络》课程实验教学的建设与实践

黄皖毅

（广州市花都区经济贸易职业技术学校 广东 510800）

0 引言

《计算机网络》课程是中职计算机专业的必修课程，也是电子商务等专业的必修课程。为了满足社会需求，培养具有网络管理技术的技能型人才，就必须加强对《计算机网络》课程的建设，特别是实验教学的建设。下面就以我校《计算机网络》课程实验教学的建设为例，进行探讨。

1 《计算机网络》课程实验教学建设必要性及目的

1.1 网络实训室建设的必要性

学校目前开设有计算机应用专业、计算机网络专业、电子商务等专业，这些专业都有开设《计算机网络》课程，但由于缺少专业的网络实训室，《计算机网络》课程的学习没有办法让学生动手实践操作，仅靠理论知识学生在学过之后是很容易遗忘。实践环节的缺失使便整个教学的有效性受到很大影响，直接影响的专业课教学。并且在国家及省市的中职学校计算机技能竞赛中，“企业网设计与应用”、“园区网设计与应用”是两个重要的竞赛项目，我校虽然多次参赛，但由于没有相应的实训室，学生的技能掌握不牢固，所以从未在这两个项目上获得奖项；故，无论从教学需求上，还是在技能竞赛上来讲，网络实训室的建设都显得非常迫切。网络实训室能提供真实的网络环境，可以让学生亲自搭建网络平台、亲自动手调试、配置网络，从而可以加深学生对网络原理、协议、标准的认识，提高提高学生的网络技能和实战能力，提高学生在将来的就业竞争中的竞争优势。

1.2 《计算机网络》是一门实践性很强的课程

学生要掌握网络施工、网络维护等这些技能，必须通过动手操作和反复实践才能获得。因此在教学安排上，重视实训教学，实训教学和理论教学的课时数比例达到2：1以上。学生通过大量的实训，更扎实的掌握网络应用和管理的基本技能，有利于提高组织能力、沟通能力和协作能力。因此，《计算机网络》课程实验教学建设是必须的。

1.3 实训室建设能满足不同层次实验的需要教学要求

建设一个高水平的综合网络实训基地，教学实训平台，在其平台上运行多种实训系统。使实训中心成为满足不同层次教学需要的面向全校学生开放的计算机网络技术实训基地和人才培养基地。

2 《计算机网络》课程教学体系的建构

2.1 教学计划应满足不同层次的学生需求

《计算机网络》课程教学体系需根据不同层次和不同类型的学生进行设置，将该课程的教学计划分几条线走。例如电子商务专业的教学计划是基础型，计算机应用专业的教学计划是实践型，计算机网络专业的教学计划应用型，而且在实际的教学中也可以针对学生的不同情况，将不同专业的学生再进行分层教学。基础型学生的特点是对基础知识的掌握更加牢固，对最基本的传输协议、交换原理等内容有更加全面的理解，这类学生适合在基础层次进行创新；实践型学生把网络分布连接作为重点，实践性地对服务器、交换机、路由器及终端用户根据所规定的拓扑结构及要求进行综合布线及配置；而应用型学生的教学要求相对较高，需要在全面掌握网络传输协议及原理后，能够在计算机上开发网络应用平台和模拟各种结果。

2.2 个性化教学

走创新式培养道路。学生在多层次教学之后，基础知识能力和应用能力均有了大幅提高，而学生在此时也具备了一定的实践科研能力，个性化教学模式需要在此阶段介入。所谓个性化教学就是根据学生的不同特点，因材施教，为不同的学生制定出不同的发展方向，如网络规划方向、网络服务方向、网络安全方向等等。而创新式培养是在以上全部过程优化之后进行的，创新式培养满足高端学生的创新需求，以培养学生科研能力为目的，开始让学生进入到科研项目中。

除了以上的内容，完备的教学体系还应包括教学质量保障措施，该措施有助于评估当前教学效果，并对下阶段教学任务提出建设性方向。质量评估的手段更应该采用理论考试和实践考试相结合的方式，学生的成绩不能仅看一方面的成绩，要多方位考量，把理论、实验、应用、创新等环节综合起来进行考评。

3 《计算机网络》课程实训教室的建设

对于学校来说，学生动手能力的培养，在很大程度上取决于学校的实验环境和学生的实践经验。这就需要提供给学生真实的网络实验环境。学校可以根据自己的教学需求和经济能力，根据先进性、实用性、标准化、开放性、兼容性、整体性、共享性、安全性、保密性、可靠性、实时性、经济性、可扩展性、可维护性等原则，采购原装、全新的、符合国家及教育部门提出的有关质量标准的设备。例如，

3.1 网络实训室具体建设任务

表1 网络实训室设备表

3.2 实验环境举例（每组）

图1 网络结构图

4 计算机网络实验教学

4.1 开放的教与学模式

《计算机网络》实验教学不仅需要更新实验室的硬件环境，更为重要的是改变传统的计算机网络实验教学理念，采用开放式的教与学。开放式实验教学让学生有自己的主动权，可以不受时间、空间和设备及实验项目的限制，自主设计实验，自主探究科学问题。在实验教学过程中，指导教师的任务是引导，是解惑。教师的任务可以随着学生的需求而改变，不仅讲授实验操作的步骤和方法，让学生去验证理论，更重要的是要帮助学生提高发现问题、探究问题和解决问题的能力，让学生养成自主学习的习惯。

4.2 开放式实验教学内容

由于实验教学是一个渐进的过程，在初始阶段只能采用操作性和验证性实验，相应的实验指导书也需要编写的比较详细，需要给出明确的实验步骤、网络拓扑图以及配置命令等。通过这些前期操作性和验证性的实验可以使学生熟悉计算机网络实验的相关仪器设备、实验环境以及对计算机网络实验有一定的感性认识和体验。接着学生可以逐步进行设计性和综合性的实验，即实验指导书只给出具体的网络应用的实验要求，提供必要的提示，要求学生自行设计实验网络拓扑图，选择相关的网络设备，按照设计的拓扑图进行网络连接、网络配置以测试是否到达该网络应用的要求。学生对于这类实验项目可能在实验课堂上无法完全掌握，就需要在课后继续进行探究。最后学生积累到一定的程度，就可以进行一些研究创新性的实验，完全可以按照自己对计算机网络课程的理解，对自己感兴趣的计算机网络问题进行自主地研究和探索。

例如交换机VLAN划分实验，实验指导上应该体现以下内容：

（一）实验目的

1、了解VLAN原理；2、熟练掌握二层交换机VLAN的划分方法；3、了解如何验证VLAN的划分。

（二）实验设备

1、DCS-3926S交换机1台 2、PC机2台 3、Console线1根 4、直通网线2根

（三）实验拓扑

使用一台交换机和两台PC机，还将其中PC1作为控制台终端，使用Console口配置方式；使用两根网线分别将PC1和PC2连接到交换机的RJ-45接口上。

（四）实验要求

在交换机上划分两个基于端口的 VLAN：VLAN100，VLAN200。

VLAN 端口成员100 1～8 200 9～16

使得VLAN100的成员能够互相访问，VLAN200的成员能够互相访问；VLAN100和VLAN200成员之间不能互相访问。

表2 PC1和PC2的网络设置

PC1、PC2接在VLAN100的成员端口1～8上，两台PC互相可以ping通；PC1、PC2接在VLAN的成员端口9～16上，两台PC互相可以ping通；PC1接在VLAN100的成员端口1～8上，PC2接在VLAN200的成员端口9～16上，则互相ping不通。

若实验结果和理论相符，则本实验完成。

（五）、实验步骤（略）（六）、注意事项和排错（略）（七）、配置序列（略）

（八）、共同思考（略）（九）、课后练习（略）

4.3 实验内容项目举例

表3 实验内容项目表

5 实验案例

案例一：

5.1 验证型实验

5.1.1 实验内容

（1）在实验设备上完成“跨交换机实现Vlan”实验并测试实验网连通性。

（2）在实验设备上查看Vlan生成树，并学会查看其他相关重要信息。

实验步骤：步骤1，连接好网络拓扑，测试3台主机在划分Vlan前的连通性。步骤2，在交换Switch A、Switch B上配置Vlan10、Vlan20，并划分端口。步骤3，测试3台主机在划分Vlan后的连通性。实验思考：跨交换机实现Vlan通信时，思考不用trunk模式且也能进行跨交换机Vlan通信的替代方法，并进行实验验证。

5.1.2 案例分析

关于“虚拟局域网”的典型案例 1中，“实验背景”描述凸现了案例的实用性，在实验步骤 2，案例给出了完整的配置命令序列，因而学生一般都能将实验完成。扩充性则体现在可以在案例1的基础上增加这样的要求：在两交换机各增加一台PC，并分别划入 Vlan1和 Vlan2，要求写出配置的命令序列。这样扩充是必要的，学生必须在理解原实验的基础上才能完成扩充部分的实验，从而可以避免学生在做验证型实验时“依葫芦画瓢”，对实验过程糊里糊涂。并且通过“实验思考”，引导学生解决问题。进一步不失系统性地在案例1的基础上，我们又推出“通过三层交换机实现Vlan间路由”的案例。通过这两个案例的实验，学生可以很好地掌握Vlan。案例本身充分体现了我们的设计理念，学生普遍反映通过实验获益良多。

案例二：

5.2 案例设计：小型企业网设计

实验背景：假设某小型企业员工共1000多人，厂房、办公楼共有10幢建筑，信息点约100个，设置Cernet（1G）和电信ChinaNet（200M）两个出口。要求构建一个小型企业网。

实验要求：

（1）在网络设计时要求采用先进、可靠、成熟、高性能、可扩展的网络架构及技术，从硬件设备、软件策略控制2个方面来保证核心、骨干网络的高可靠、高性能及易维护性。

（2）在设计中，需要充分考虑到企业网的特殊性，以及不同业务、不同部门之间的数据安全，综合考虑网络设计的逻辑结构以及区域划分。

（3）由于接入的电信提供的互联网出口提供100个电信公网IP，要求解决企业内用户对外部网络的访问需求，且要实现在电信提供的互联网出口发布对外的Web等服务。

（4）面对日益突出的信息安全问题，要求网络系统集成的相应的安全特性。在网络的不同层次进行安全规则设置，对关键业务进行保障，避免网络攻击影响到网络正常业务，因此新建的网络平台必须对Dos攻击、ARP欺骗/攻击、广播风暴等网络攻击行为有较强的防范能力。

5.2.2 案例分析

案例二是一个实践性与系统性都比较强的案例，综合性也比较好，主要考察要点包括方案整体设计、网络结构划分、IP地址规划、设备选型及描述、设备配置清单等。对能力较强的的学生，还可增加“实现对接入用户的带宽限制，避免不必要的带宽占用”要求，以提高设计难度。本案例要求学生根据实验背景，首先运用所学的知识来设计这个小型企业的拓扑（方案设计时，未知的条件的可适当假设）；然后使用实验室里的设备，按照自己设计的拓扑结构来搭建这个企业的拓扑；之后，再要求学生把搭建的网络调通；最后，还需要他们以综合掌握的技能去优化这个网络，比如要配置ACL、QoS等。这样，学生才算完成这个实验。

6 结语

随着新技术的不断出现，如何提高《计算机网络》课程的教学质量、如何培养理论、实践一体的网络人才已成为十分迫切的课题。在《计算机网络》课程实验教学的建设和实践过程中不断分析课程教学形式和教学方法的创新策略，这些创新手段势必会为我国中职《计算机网络》课程的建设开创出更广阔的空间，也能够为中职学生进入专业计算机领域打下牢固的基础。

[1]霍亮，杨柳，张俊芝．计算机网络课程教学探讨[J]．合作经济与科技，2012，（15）．

[2]赵春宇，杨竹君．计算机网络课程实验建设和教学改革实践[J]．科技信息，2011，（28）．

[3]张敏．计算机网络课程教学模式改革与实践[J]．福建电脑，2011，（7）．