Internet下的计算机网络实践教学改革研究

宋宏光+徐达丽+候畅

【摘要】世界互联网大会召开为当今Internet发展指出了新的方向，对高等院校计算机网络教学，尤其是实践教学方面提出更高的要求，新发展环境，新需求迫切要求我们对计算机网络实践教学进行全面改革，建立以实践教学促进理论教学的新方法，加强实践环节，提高学生实践能力。结合我校计算机网络教学体系的建设，分析了当前计算机网络课程体系的现状，提出了新环境下，一系列计算机网络教学体系、尤其实践教学应以基础技术验证性为根本、以基础技能拓展和知识体系综合为最终目标，设计多层次的实践教学体系，实现由基础教认知，到知识拓展综合，进而创新的教学体系。

【关键词】世界互联网 计算机网络 实践教学 改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）36-0019-02

一、引言

习近平同志在首届互联网大会上指出，当今以信息技术为核心的新一轮科技革命正在孕育兴起，互联网日益成为创新驱动发展的先导力量，深刻改变着人们的生产生活，有力推动着社会发展。同时，互联网发展对国家主权、安全、发展利益提出了新的挑战，迫切需要国际社会认真对待[1]。

新时代Internet下计算机网络的教学应该有更明确、更系统的教学目标要求，当前计算机网络实践教学环节非常薄弱，严重制约了教学质量的进一步提高。必须在实践中培养学生的动手能力，进而促进理论的学习，走一条实践-认识-再实践-再创新的道路，推进实验内容和实验模式改革，规范实验教学，形成与理论教学改革相协调的实验教学体系迫在眉睫。

二、计算机网络课程实践教学的现状

计算机网络课程特征是理论性和实践性并重的课程。课程传授既要注重网络体系结构和协议的分析，又要加强对学生的实践能力培养，培养其网络组建、网络分析、网络安全维护等能力的培养。在目前教学中，呈现出是“重理论，轻实践”的现象。网络实验教学仍是在封闭固化好的网络环境中，以观测等方式来讲述基本网络的基础应用。为了适应新的Internet环境下社会对计算机网络人才的需求，计算机网络实验课程内容和教学方式的改革势在必行。

三、加强实验室基础建设构建创新环境

计算机网络实践教学必须拥有一个良好开放的实验环境，开放的实践教学环境是事关改革成效的重要保障，为此我院于在05年开始在“吉大中软”的协助下建设了计算机网络协议仿真实验室，08年我们与“锐捷网络”合作建设了计算机网络工程实验室，同时在网络工程实验室的基础上创建计算機网络安全实验室。13年又建设了网络云处理实验室，形成了以基础物理网络组建，到网络应用程序开发，网络服务的构建，再到网络安全攻防演练全系统的开放环境、能够适应计算机专业和信息安全专业的人才培养创新实验环境，目前该实验室系统为全校与计算机网络课程相关的专业学生开设网络工程、网络应用和网络安全管理等方面的基础性、综合性、设计性、系统性的实验，培养了学生的创新意识和创新能力，提高了本校学生在就业市场上的竞争能力。

四、整合网络教学体系培养学生创新能力

计算机网络教学体系的改革从实践教学体制与体系方面着手，开始一减一增改革，减少观测类实验实习，增加创新性、设计性和综合性实验实习。按照专业的特点，采用分层次，分方向的，加强实践、着眼创新的培养方案。按照知识认知，知识拓展，知识创新的规律，分别安排基础技术验证性、基础技能拓展和知识体系综合设计四个层次的教学体系。其中50%的项目作为基础实验的内容，30%的项目有意识的引导开放实验，20%供学生自由选择选择创新，尊重学生主动性和个性化发展。下面我们简单介绍四个层次教学体系的安排：

1.基础网络工程应用实践教学

以建立校园网拓扑为案例，做相应基础性实验。如图1网络工程案例所示，分别构建2个园区网，1个公共网，园区网内用三层交换机搭建出内部服务器区、办公区，用路由器完成Internet的接入。

在此拓扑上完成内部网络管理，包括网络安全，网络访问权限，网络效率管理，Internet接入路由器上实现VPN（虚拟专用网络）、无线、语音传输、防火墙等的网络工程实验项目。

内网络服务器区以搭建网络应用服务平台目标，形成以Web服务、FTP服务、E_mail服务为核心的网络应用平台。进行网络数据流量测试，压力测试。

2.网络安全分析

Wireshark网络包分析工具，在接口实时捕捉网络包，并详细显示包的详细协议信息。Wireshark可以捕捉多种网络接口类型的包，包括无线局域网接口。并可以打开多种网络分析软件捕捉的包，支持许多协议的解码。实验中可以练习用它来检测网络安全隐患、解决网络问题，分析网络业务流形成过程等。如图2：捕获了一次完成浏览器访问WEB服务器的数据传输流程，从而可以更清晰的了解HTTP协议，DNS、TCP协议工作的过程，

3.网络通信程序设计实践教学

用C语言开发基于Windows与Linux平台上的Socket和P2P通信机制进行得的网络通信程序设计的实验项目，完成数据的远程传输，网络数据的捕获、分析，网络的攻防实验项目。如图3所示，完成基本网络协议编程，完成网络数据在底层传输处理，加强学生对网络协议处理细节理解，对协议安全进行分析，并在此基础上进行网络安全系统的程序设计。

4.网络教学平台的建设

利用基于HTTP的Web网络教学互动平台，实现网络在线测试，在线答疑。

在近几年教学活动中通过以上四个体系中的开放式的、分层次的实验内容，不断进行了完善、扩展，使各层面同学既达到基础知识灵活掌握，又实现专业基础课程上进行自主拓展创新实验，最终达到理论与实验教学的密切结合。

五、加强考核管理

计算机网络实践教学和实验课程的管理采取课程负责人统一协调下的教师责任制。严格实验考核过程，加强考核质量。在实验成绩的评定上，既看结果又看过程，并着重考查实验方案的合理性和创造性，考查实验过程中问题的观察、分析和处理能力。

六、结束语

计算机网络实践教学经过几年来的摸索取得了一定的成果：1.在计算机网络教学实践教学环境的支撑下，为适应不同级别学生的需求，制定了不同教学方案。对计算机科学与技术、计算机网络专业学生采用原版英文教材进行“双语”模式教学，以紧跟计算机网络技术的发展。2.对基本工科的计算机网络系列课程的教学计划、教学大纲和教材进行了调整，充分考虑了实验课与理论课的有机结合。3.建立一个综合的、科学的、开放的实践教学体系，各专业灵活的组织教学方案。

参考文献：

[1]http：//www.wicnews.cn/

[2]创新网络实验教学，培养专业网络技术人才-锐捷高校网络实验室整体解决方案[J].中国现代教育装备，2005，（8）：114～116.

[3]谢希仁著.计算机网络（第5版）[M].北京：电子工业出版社，2008.

[4]苗凤君等编著.局域网技术与组网工程[M].北京：清华大学出版社，2010.

[5]宋宏光等编著.高级语言程序设计[M].哈尔滨：东北林业大学出版社，2014.