地方本科院校计算机网络综合实验探索研究

2017-03-28范建坤伍柯

科教导刊 2017年5期

范建坤　伍柯

摘要计算机网络综合实验群是把计算机网络类实验有机组织成一个整体，旨在提高学生的综合能力。本文介绍了计算机网络课程群和实验群的概念，计算机网络综合实验建设现状，并分析其存在的问题，最后给出了网络实验室和综合实验群的规划。

关键词地方本科院校计算机网络实验群

Abstract The computer network experiment group is a organic whole of the computer network kind experiment， to improve students' comprehensive ability.In this paper， the concept of computer network curriculum group and experimental group， and the present situation of computer network comprehensive experiment construction are introduced， and analyzed the existing problems， at last， the plan of Network Lab and Comprehensive experimental group are given.

Keywords local Universities； computer network； experimental group

计算机网络是一门相对独立、涉及多学科技术的重要学科，是计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程和电子科学与技术等诸多专业的主干课程，也是大多数地方本科院校计算机专业重要的人才培养方向。

计算机网络不管作为一门课程，还是作为一个人才培养方向，其最终目标是培养符合社会需要的应用型人才，使学生能够运用所学的计算机网络知识去分析和解决实际问题，要学有所用。计算机网络实验是加强学生理解和掌握计算机网络理论知识和技术的重要手段，能提高学生的动手操作能力和网络设备的使用管理能力，是计算机网络课程重要组成部分。豍

今年来，有些地方本科院校提出了计算机网络课程群的概念，并进行了相关研究，取得了一定的效果；但计算机网络课程群提出的时间较短，还没有形成完整的体系，处于探索阶段。以本校计算机科学与技术专业为例，计算机网络课程群包含：“计算机网络原理”、“计算机网络实训教程”、“网络安全”、“现代网络通信技术”、“网络设计开发”、“华为网络技术”等相关网络课程。每一门课程都有相应的实验内容，有些知识点和实验在多门课程中重复出现，如：网络协议在计算机网络课程群的每门课中都有提到，并且相关实验也大同小异；“计算机网络实训教程”和“网络设计开发”等课程中，都有关于VLAN组建的知识点和实验。

计算机网络实验群是以计算机网络课程群为基础，把计算机网络课程群中每门课的实验合理的编排在一起，形成一个有机的整体。计算机网络实验群不是课程群所有实验的总和，而是对这些实验进行分析和比较，精简相同的实验，剔除难度较大和不易实现的实验，然后对实验进行融合分解，对资源进行优化，增加共享性，把它们集中在一个实验环境中，形成新的实验体系，使其更符合学生的实际情况。计算机网络实验群可以有效地培养学生的网络管理和开发能力。

1 计算机网络综合实验建设的现状和存在的问题

1.1 实验学时少，不能满足学生要求

计算机网络类课程具有很强的实践性，对学生的动手操作能力要求较高，许多理论知识和技术都要学生亲自动手操作，学生才能理解、掌握，进而才可以应用到实际。然而大多数地方本科院校的计算机网络类课程一般大多在大二开始学习，整个学期有72个学时，其中实验学时36个；并且除了安排计算机网络类课程外，还有其它专业课、公共课，公选课等，每个学期的课程数有7～8门，再加上学校、學院、社会的各个活动，学生花在计算机网络实验上的时间就更少了。在有限的课堂上做实验，学生有可能只能做一次实验，也有可能实验不成功，时间上不允许学生多做几次实验来加深对实验的理解。计算机网络实验学时少，学生就很难掌握相应的知识和技术，进而影响学生的动手操作能力和就业。这就需要增加实验时间，把实验延伸到课堂之外，利用课余时间，在教师的指导下，学生自主的进行实验，发挥学生的主观能动性。豎

1.2 实验室投入少，设备短缺，建设不完善

计算机网络课程群的内容涉及到众多的知识和技术，这些知识和技术相关的实验也数量众多，需要大量的设备，如：交换机、路由器、集线器等。市场上相同的设备有不同的品牌，而且相同的品牌又有不同的型号，设备数量庞大。这些网络设备通常价格较昂贵。许多地方本科院校由于升本时间短，受学校规模和资金限制，计算机网络实验室建设往往不完善，存在诸多问题。如：由于上述网络设备较昂贵，有些院校的计算机网络实验室中的设备较少，只有少量的交换机、路由器等，根本无法满足实验要求；甚至有些院校根本没有专门的计算机网络实验室，学生只能在学校的公共计算机实验室用模拟软件进行实验；有些学校虽然有专用的计算机网络实验室，但里面的产品单一，一般只采用一种品牌的网络实验系统，学生只能掌握某一系列产品的设置和使用方法，具有一定的局限性，教学效果不理想。

1.3 实验形式单一，实验效果差

计算机网络实验课，一般采用和理论课相绑定的方式，理论课上完，根据实验要求，学生进行实验。实验过程一般如下：根据教学大纲，教师安排和调试好实验设备，然后讲解实验原理和实验步骤，学生按照要求完成实验，最后撰写实验报告并提交给教师。在这种模式下，教师可以顺利完成教学任务，学生也可以很好地按部就班地完成实验，教师和学生都比较轻松，且大部分实验是验证性实验，综合性和设计性实验很少。这种实验模式，学生的主观能动性得不到发挥，对某些设备的工作原理了解不深；由于实验步骤都是提前安排好的，学生对实验感受不深，实验过程和结果存在单一性。这种实验模式不利于学生对知识的领悟和掌握。豏

2 计算机网络综合实验群建设规划

计算机网络实验群覆盖了整个计算机网络实验体系，使各实验之间的联系更加紧密，结构更加合理，有很强的渐进性和实用性，可以有效地减少资源的浪费；实验群构建时要考虑学生的实际能力，使实验内容更容易让学生接受，让学生在轻松的环境中进行实验，新的实验群更注重引导学生自己设计实验，培养学生自主学习的兴趣。豐

2.1 计算机网实验室规划

计算机网络实验必须有专门的网络实验室，里面至少要包含交换机、路由器、防火墙、服务器、终端计算机、机柜等基础设备，并且数量必须满足基本需求。实验室不仅要满足“计算机网络原理”实验要求，也要满足计算机网络课程群中其他课程的实验要求，因此，实验室区域要进行规划，要有学生组装设备、练习布线的区域，也要有学生在设备上进行设置和实验的区域。为了节省资源，计算机网络实验室使用星状的网络拓扑结构，中心是交换机、服务器，然后用跳线架和其他设备进行连接，这样可以方便设备之间的连接。

计算机网络实验一般都是分组实验，每组大概4～6人，要包含两台交换机、一台防火墙、两台路由器等基本设备，其他终端计算机、机柜也要包含。

2.2 实验内容规划

计算机网络实验群设置要和教学内容相一致，实验内容的安排要循序渐进、由易到难，要符合本校学生的实际情况，能贴近学生的实际能力，使学生能通过实验掌握计算机网络的知识和基本应用技能，提高实际操作能力。豑

（1）计算机网络原理。主要有TCP、IP等网络协议分析，Net、Ping等常用的网络命令，双绞线、光纤的制作与测试，交换机和路由器的安装和配置，简单局域网的组建及布线。

（2）计算机网络实训教程。主要有IP地址的规划，校园网络的设计及综合布线，路由协议的规划，DNS服务器的安装和配置，交换机的VLAN配置，访问控制列表的配置。

（3）网络安全。主要有网络防火墙的配置与测试，远程VPN连接，Windows系统的安全配置，常见的网络攻击方法，典型的入侵检测系统规划与配置，访问控制设计，密码学技术，反病毒技术及应用。

（4）现代网络通信技术。主要有小型无线网络的构建和管理，无线网络的设备配置，校验码的编程，无线AP安全技术。

（5）网络设计开发。主要有临时无线网络设计，办公网络设计。

（6）华为网络技术。主要有交换机端口设置，QOS配置，交换机、路由器、服务器的系統维护，DHCP的设置，VPN、NAT实验。

3 结语

实验是理论教学有力的补充，通过实验学生可以更好地掌握知识和技能。计算机网络实验群，将计算机网络类实验紧密地联系起来，让学生体验实验的目的和乐趣，提高动手操作能力，使其能够学有所用。但计算机网络实验群的建设刚刚起步，很不完善，需要不断地完善和改进，以便更好地培养社会所需要的人才。

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