地方高校计算机网络系列课程实验教学改革探究

吴湘华

（湖南城市学院 湖南·益阳 413000）

作为高校教学体系的一个重要环节，实验教学将理论知识与实验技能、实践创新紧密结合[1]，通过实验教学可以让学生加深对理论的理解，提高学生分析和解决实际问题的能力，提高学生的观察、判断以及动手、创新能力[2]，培养学生的科学和工程素养。计算机网络系列课程实验，要求学生在具备客户机、服务器、交换机、路由器、防火墙、无线网络设备等的网络环境中进行，使学生加深对计算机网络基本原理的理解，对计算机网络相关技术的掌握，培养学生网络组建、网络编程等专业素养。

1 地方高校计算机网络系列课程实验教学存在的主要问题

目前，地方高校计算机网络系列课程实验教学中，一般存在对课程实验教学认识不够、教学设施设备不足、实验室管理不灵活、过程管理吃力、成绩评定不合理等问题。由于上述主、客观原因，影响教师教学的积极性，影响学生学习主动性，学生学习效率低下、兴趣不大；整个课程实验教学过程中容易出现管理不到位、实验走过场等问题。不利于以学生为中心的教学，不利于课程实验教学发挥应有的作用，不利于人才培养质量的提升。

1.1 对课程实验教学认识不够

由于认识不到位，并受传统教学观念的影响，高等教育教学过程中，重理论知识传授，轻课程实验教学，将课程实验教学认为是理论教学的辅助和附属品。课程实验教学在课程成绩中的占比低，对实验教学效果要求也不高。导致伤害实验指导老师的积极性，学生也轻视课程实验，这对课程实验教学环节的实施与教学效果产生了非常不良的影响。

1.2 课程实验教学设施设备不足

计算机网络系列课程实验除了需要计算机外，还需要专门的硬件、软件和网络设施设备，专业实验室的建设投资大、建设周期长、设备老化快。近几年，由于在校学生人数规模扩大，设施设备数量也出现不足，地方高校办学经费比较紧张，实验教学设施设备更新换代和及时补充数量严重滞后，实验设施设备的维护有时候也不能及时到位，有的学校甚至实验场地也不够。导致只能开展一些基础的演示验证型实验，无法完成综合设计型实验和研究创新型实验。

1.3 实验室管理不灵活

当前，计算机网络系列课程实验每次时长一般是2-4课时，实验室的管理一般都是采用上课开门做实验、下课就离开的模式，实验室在上课时间开放，课后实验室就关闭了。学生课前只能从理论上进行实验相关知识的准备，课后也没有条件继续消化实验内容。导致学生对实验浅尝辄止，对于少数动手能力比较差的学生，甚至出现还没有开始实验就结束了的情况。

1.4 课程实验教学过程管理吃力

学生实验过程一般包括实验预习、实验操作和实验报告等三个环节，其中学生实验操作是最重要的一个环节，能反映一个学生实验动手能力和水平，学生实验操作一般情况在实验课堂上完成，实验课堂一般由一、两名实验老师指导，老师人力管理实验课堂、指导任务重，无法照顾到每个学生，难以兼顾所有学生的实验状态。导致实验课堂纪律松散，学生不认真做实验，甚至出现抄袭实验结果、代做实验等行为。

1.5 课程实验教学成绩评定不合理

很多情况下，在课程实验教学全过程中，通过批阅学生实验预习报告和实验报告、检查学生实验结果等方式综合评定学生实验成绩，缺少对实验过程的评价。这样导致学生过分关注实验结果，注重实验预习报告和实验报告撰写，二忽视实验过程。而实验过程比实验结果更能反映学生的真实的动手能力，更能真实反映实验教学效果，重视实验过程的课程实验教学成绩评定有利于实验教学质量的提高。

2 地方高校计算机网络系列课程实验教学改革具体措施

2.1 提高对课程实验重要性的认识

提高对课程实验教学的认识，课程实验是课程教学中不可或缺的一部分，尤其在计算机网络系列课程教学中，课程实验教学对学生掌握相关网络原理和技术起着至关重要的作用。合理设置课程实验教学在课程成绩中的占比，根据教学要求科学设置演示验证型实验、综合设计型实验以及研究创新型实验的配比，加强对实验教学的规范和过程的督查，严把实验教学质量关，严格要求学生完成相应课程实验，并进行考核。提高老师教学的积极性和学生参与实验的主动性。

2.2 采用虚拟仿真教学平台全面提升课程实验教学效果

虚拟仿真实验教学是一种实验教学新模式，可将抽象深奥的理论知识变得具体形象，有利于培养学生将理论知识转化为实践动手能力。[3]虚拟仿真实验教学能拓展实验的广度与深度，延伸实验教学的时间和空间。并成为高等教育内生变革的力量，推动了人才培养质量的提升，助推了高等教育教学质量变轨超车。[4]近年来，虚拟仿真技术被越来越多地应用于各学科专业的教学实践中，在实验教学中表现出巨大优势。

2.2.1 虚拟仿真平台进行课程实验教学

计算机网络系列课程实验可以采用GNS、HCL、PT、eNSP、VMware等虚拟仿真平台实施，GNS、HCL、PT、eNSP可以让学生在没有真实物理设备的情况下模拟网络设备配置，学习网络技术。其中eNSP能够最大限度地模拟真实网络设备，支持对大型网络进行模拟。VMware是一款功能强大的桌面虚拟计算机软件，可以在VMware中安装多种操作系统，实现各类服务器的安装与配置。虚拟仿真实验平台安装在本地计算机上即可使用，平台更新即可以更新实验内容。可以很好地解决实验设施设备不足的问题，对实验设施设备的维护量极少，投资也少。学生可以进行泛在实验，充分利用非课堂时间进行实验预习和实验巩固，能极大提高学生进行实验的积极性、主动性，提高学生实验的获得感。最终提高实验教学质量，提升人才培养质量。

2.2.2 开展虚实结合进行课程实验教学

虽然虚拟仿真实验与真实系统实验过程和结果是高度一致的，对学生而言，最大的不足就是缺少真实感受。为此，采用虚实结合的模式进行课程实验教学，学生在虚拟仿真平台预习实验、完成实验全过程、得出实验结果。学生可以向实验室申请真实设备完成实验，尤其是对于一些综合设计型实验和研究创新型实验采用这种模式，可以大大提高实验室的利用率，提高实验效率。

2.2.3 加强实验教学过程管理

为了避免在课程实验教学中出现“重结果轻过程”的问题，可以采取两种方式加强过程管理，促使每个学生在实验前充分预习，避免实验操作中出现代做实验等不良行为。一是，在用虚拟仿真平台进行实验时，进行全过程录屏，形成完整的实验操作视频，作为实验材料提交。二是，可以充分部分虚拟仿真平台考试功能，将每次实验做成一份试卷，设置相关操作步骤要点，在指定地点，通过网络将试卷分发给每位学生，要求学生在规定时间内完成实验并提交答卷。

2.2.4 科学评定实验成绩

改变以前主要看两个报告和实验结果的评定学生实验成绩的方法，将实验预习报告、实验过程、实验报告三部分内容设置一定占比，并突出实验过程在总成绩中占的分量，综合评定每次实验的成绩。

3 结语

在计算机网络系列课程实验教学中，使用虚拟仿真实验平台进行虚实结合方式的实验教学模式，很好的克服了目前课程实验教学中存在的问题，拓展学生学习进行实验的空间与时间，实现了以学生为中心实验教学理念。通过强化课程实验的过程管理，培养了学生自主、研究性学习意识，增强了学生实践能力、研究创新意识、创新能力。提高了应用型人才的培养质量。