基于计算机网络教学平台的实验教学改革探索

侯慧玲

（长治学院计算机系，山西 长治046011）

1 引言

在高校计算机科学与技术专业课程教学中，计算机网络课程作为一门必修课程，既是教学重点内容，也是教学难点，计算机网络实验部分是大多数学生实践能力较为薄弱的环节[1]。近年来，我国信息化发展进程加快，对创新型网络技术人才的培养提出了更高的要求，而创新能力的提升需要从实践中磨练出来。如何构建符合时代发展需求的高水平创新型人才已成为计算机网络实验教学改革的重要内容。计算机网络实验教学具备强化理论知识的作用，能够让学生亲身参与实践，深入理解并巩固理论知识，加深对知识点的记忆，通过具体实践来检验成果。因此，计算机网络实验教学改革不仅关系着创新型网络技术人才的培养，还会影响理论课程的创新发展。

2 目前计算机网络课程实验教学存在的问题

现阶段，在计算机网络课程教学中，大多数学校仍存在课程内容陈旧、教学观念落后、模式单一等问题，教学效果不理想。目前，计算机网络课程实验教学主要存在的问题具体包括：

（1）内容设置不合理

高校开设的计算机实验课主要包括网络协议、路由设计、网线端接与测试、小型网络综合设计、以太网帧分析等内容，内容较为简单，课时安排较少，开设的理论课程教学主要侧重于网络协议、动态交互等基本原理，而实验教学内容集中在网络命令及工具的使用方面，教学内容存在偏移，导致学生无法深入理解理论知识的含义。

（2）缺乏实质性、系统性的实验内容

大多数高校开设的计算机网络实验课程以仿真性、操作性的实验内容为主，缺乏对网络协议设计、动态交互等实质性、系统性实验内容的安排。而计算机网络课程教学目的在于让学生理解并掌握网络协议的原理，而不仅是对计算机网络工具的应用。可以看出，计算机网络实验教学内容侧重于工程应用方面而非原理分析方面，从而导致学生对理论知识的理解不足。

（3）教学考核方式单一

目前，计算机网络课程教学考核形式单一，仍采用“教师讲-学生做-检验实验成果”的教学考核机制。在教学环节中，通常由教师讲解详细实验步骤和内容，学生只需要跟着老师的步骤做，缺乏对实验内容的主动思考和创新实验设计，在这种教学模式下学生的综合分析能力难以提升。

（4）课内课外脱节

目前，高校计算机网络教学主要集中在课堂教学，开展的课外实验活动较少，在实验教学过程中前期准备、设计操作、实验分析、结果讨论等环节被严重压缩，实验教学与理论课程脱节，再加上理论课程涉及的概念晦涩难懂，学生难以通过实验进一步理解理论知识，从而导致实验教学效果不理想。

3 计算机网络实验教学的改革策划

计算机网络课程涉及的知识点十分繁杂，包括软件、硬件、通信等方面的理论知识及操作技巧，要求学生具备较强的理解能力和实践能力，实施计算机网络实验教学改革已成为各高校的当务之急。高校需要建立科学有效的实验体系，对实验教学和理论教学进行整体优化[2]。教师应结合当前计算机网络实验教学现状及存在的问题，创新教学内容及模式，完善教学理念，从全局视角综合考虑实践教学活动的开展。其次，构建完善的实验教学平台。先进、完善的计算机网络资源是确保实验教学活动顺利开展的重要前提，高校应加大对计算机网络实验平台的建设，保证实验教学效率，疏通学生与教师之间的沟通渠道。另外，运用信息技术实现教学模式的创新，构建系统全面的实验教学体系，将实验教学与理论教学内容紧密联系，将所有计算机网络教学资源通过网络连接在一起，加强对各类网络教学资源库的建设。同时，运用“引进来-走出去”的教学机制，吸收先进的网络技术、引进新型计算机网络设备，通过建立多方合作机制与其他高校建立良好关系，共享教学资源与网络技术[3]。

4 创新计算机网络实验教学的改革内容

首先，结合学生对专业知识和技术的实际学习效果，针对其存在的问题，在实验教学过程中运用因材施教的教学方法开展针对性教学，同时引入先进的计算机网络技术和教学资源，提高学生专业技术水平，促进其全面发展。此外，教师应不断丰富实验教学内容，根据不同的理论教学情况设计相应的实验内容，利用网络教学平台开展实验教学，全方位改革并创新实验教学内容。

其次，创新实验内容及方法。由于学生的专业限制，计算机网络课程实验教学内容存在较大差异。高校应根据不同的专业类别划分出不同的实验课程层次，例如，文科专业的选修实验、通信信息专业与计算机专业的技术型实验、通信类理科专业与非计算机专业的功能型实验[4]。同时，实验教学层次不同对学生的实际要求也有所不同。参与功能型实验教学的学生可根据自身学习情况适当学习技术型实验。高校应采用开放式实验教学模式，搭建计算机网络实践教学平台，让学生自主提出实验目的与要求，通过教学平台自主设计实验方案，教师仅通过平台为学生提供实验操作指导，运用这种实验教学模式能够更好地锻炼学生的创新能力和实践能力。

5 基于计算机网络教学平台的实验教学改革策略

（1）搭建创新型的实验教学平台

高校应积极创新实验教学理念，构建创新型计算机网络教学平台。在以往的实验教学过程中，高校主要运用插线连接设备开展实验，存在较大的局限性。一是操作过于麻烦，学生将课堂时间浪费在设备连接上，不仅影响课堂实验进度，还容易让学生对实验教学产生懈怠心理，从而降低实验教学效率，影响实验教学质量。二是这种实验教学模式难以维持课堂秩序，无法为学生创造良好的学习环境，无法营造浓厚的学习氛围。在实验教学过程中，学生启动或关闭实验设备时，可能会出现各种插线问题，此时教师的注意力就会集中在设备连接问题上，在实验指导上难以高度集中精力，导致实验教学效果不理想。随着信息技术逐渐成熟，目前的计算机网络实验教学平台不再需要将所有网络设备连接在一起，而是通过无线技术形成各自独立的实验单元，使教学模块管理更加有序[5]。此外，每个实验平台由不同的网络设备组成，具备独特的教学模块，学生通过实验教学平台能够顺利完成实验内容。现阶段，国内虽研发了各具特色的教学实验平台，但大多数设备过于程序化，因此各高校在开展实验教学活动的过程中，应根据学生的实际学习情况，构建符合学生学习需求的创新型实验教学平台，进一步完善教学实验体系。

（2）虚拟实验平台与真实实验平台结合

营造良好的实验教学环境是顺利开展实验活动的重要基础。一些难度较高、较为复杂的实验内容，无法通过实际网络环境进行，需要利用虚拟实验平台在虚拟的网络环境中完成，确保实验活动的有效开展。因此，高校应将真实的实验平台与虚拟实验平台巧妙结合在一起，为学生提供全面的实验资源。在原有的网络设备上，将虚拟实验平台安装于教学平台上，并对所有学生开放，通过完善模式识别、语言处理以及数据传递等功能，强化实验仿真效果。在虚拟实验平台中，学生能够进行各项技能训练，自由组建网络，利用其良好的人机交互功能完成各项复杂实验。但学生对于虚拟实验平台的体验不够真实，因此也需要结合真实的实验平台让学生通过实际操作真实体验实验环节，消除实验过程中产生的模糊感，通过这种虚拟与真实相结合的实验方法，使学生深刻了解实验内容，真正掌握实验操作技能。

（3）开展实验教学活动，培养学生创新能力

计算机网络实验教学的重点并不仅在于学生对理论知识的掌握程度，而且要培养学生的综合分析能力和实践能力。在实验教学过程中，教师应根据学生的学习成效和实际情况，运用合理有效的教学手段进行针对性教学，以学生为主体，辅助学生进行实验，帮助学生在实验操作中巩固理论知识并提高技能水平。实验完成之后，教师组织学生提交实验分析报告，督促学生对实验过程及操作步骤进行回顾，提高学生的创新能力和分析总结能力。但在传统实验教学模式中，主要采用“一人一机”的教学方法，课前由教师安排实验内容，课上由学生独立进行实验，这种教学模式脱离了教学目标，难以提升学生的实践能力和教学水平。因此，高校可考虑运用分组教学模式开展计算机网络实验教学，督促学生以小组形式进行交流合作，培养学生的创造性思维和团队意识，让学生能够充分融入实验过程，充分发挥自己的创造能力和探索能力。

（4）创新实验考核评估体系

传统的实验教学考核机制以上机考试为主，无法实现对学生综合能力的全面评估。计算机网络课程是一门理论与实践相结合的学科，高校应及时改革以往的上机考试评估机制，创新实验考核评估体系，从课堂表现、综合实践以及实验报告等方面对学生学习效果进行全面评估。在课堂表现方面，可以结合学生的课堂积极性、出勤率、实验完成进度等环节来设置相应的考核比重，通常占课程总成绩的30%，其目的在于考察学生的学习态度。在综合实践方面，让学生自由确定感兴趣的研究方向，组织3～5人的小组开展研究，合作完成各项实验，其目的在于考察学生的团队协作能力、对复杂性问题的转换能力，对学生的综合实践能力进行全面评估，该部分通常占课程总成绩的30%。在实验报告方面，结合实验价值、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、实验框架等内容考察学生的实验规范流程，检验学生是否具备清晰、流畅的逻辑思维及严谨的实验素养，该部分通常占课程总成绩的40%。通过上述这种人性化的教学考核方式能激发学生对计算机网络实验课程学习的积极性和主动性，并将更多的学习精力投入到真正的实践探索中。

6 结语

通过分析传统实验教学模式存在的局限性，本文对计算机网络实验教学内容、实验教学方法及体系的改革与创新进行了探索。高校应积极搭建创新型的实验教学平台，综合运用虚拟实验平台与真实实验平台，创新实验考核评估体系，促进实验教学改革创新，将培养学生知识转化能力、学习网络新技术的能力，培养学生综合实践能力和创造力，提升专业技能水平作为教学目标，为社会输出高水平的网络技术人才。