計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

王振福，李 梓

(大慶師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江 大慶 163712)

0 引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方向的專業(yè)性實(shí)驗(yàn)，它是專業(yè)理論性很強(qiáng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的最終目的是能夠使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)知識解決實(shí)際問題，實(shí)驗(yàn)的主要任務(wù)就是讓學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)原理，能通過所學(xué)的原理構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，處理隨時(shí)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)問題?？偨Y(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)在我們學(xué)校教學(xué)中存在的問題，為了讓學(xué)生既學(xué)到技術(shù)又培養(yǎng)能力，提出加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)全新的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)高速發(fā)展和相互結(jié)合的背景之下誕生的，所以，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為一體的綜合性的交叉學(xué)科，它綜合應(yīng)用這兩個(gè)學(xué)科的概念和方法，形成了自己獨(dú)立的體系。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)?？啤⒈究颇酥裂芯可家_設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，它與計(jì)算機(jī)專業(yè)的其它教學(xué)內(nèi)容不同，它需要軟件和硬件的結(jié)合，需要計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合[1]，需要理論和應(yīng)用的緊密結(jié)合，需要課堂和實(shí)驗(yàn)室的互補(bǔ)結(jié)合。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)只是理論的驗(yàn)證，更重要的是要通過實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的分析、設(shè)計(jì)、管理與應(yīng)用的技能，加深對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解與應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺較復(fù)雜，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高，涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)組織管理，實(shí)驗(yàn)前、后很多工作需要實(shí)驗(yàn)室的支持與配合；網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間相互緊密關(guān)聯(lián)，后續(xù)實(shí)驗(yàn)要在以前實(shí)驗(yàn)的平臺上實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)的知識跨度大、綜合性強(qiáng)，這給實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)施提出了很高的要求。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師是教學(xué)活動的中心，學(xué)生是被動的學(xué)習(xí)者。然而，教師在教學(xué)過程中更多地是針對理論知識的講授，而缺乏針對與理論知識相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，造成學(xué)生不清楚所學(xué)知識能用在何處，導(dǎo)致學(xué)生慢慢地對該實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去了學(xué)習(xí)的目標(biāo)和興趣。

目前，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)主要是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，依附于理論教學(xué)，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)、不吻合，導(dǎo)致所講內(nèi)容空洞、枯燥，不容易被理解和掌握。另外，實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)設(shè)置隨意性較大，導(dǎo)致學(xué)生重理論輕實(shí)驗(yàn)，影響教學(xué)質(zhì)量。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

近幾年我們建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，但不完善，只能做一些基本的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，從而使得學(xué)生學(xué)習(xí)缺少興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不充實(shí)。目前，我們的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不系統(tǒng)，隨意性大，形式松散，結(jié)果使學(xué)生普遍存在理論與實(shí)踐脫節(jié)，不少學(xué)生修完了這門課程，雖然得了高分，但對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識認(rèn)識并不深刻，尤其在實(shí)際應(yīng)用中不能學(xué)以致用。二是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境不完善。我們的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺基本上只提供簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)、路由器等和計(jì)算機(jī)。學(xué)生無法通過自己動手組建網(wǎng)絡(luò)，達(dá)不能更好地理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，無法鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力；三是教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)特殊的領(lǐng)域，當(dāng)前并不是每個(gè)教師都具備了設(shè)計(jì)、管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)和能力。沒有參與過大型網(wǎng)絡(luò)組建、管理的教師，必定缺乏對大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識，導(dǎo)致教學(xué)中理論與實(shí)踐相脫離。

2.3 沒有做到因材施教

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)專業(yè)性和技術(shù)性很強(qiáng)，并不是每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能滿足每個(gè)學(xué)生的需求。我們的學(xué)生基礎(chǔ)差別很大，有的學(xué)生基礎(chǔ)較好、動手能力較強(qiáng)，有的學(xué)生基礎(chǔ)較差、動手能力較弱。對于這樣的一個(gè)群體應(yīng)該進(jìn)行因材施教，但由于受實(shí)驗(yàn)環(huán)境和教學(xué)環(huán)境的影響，教師通過布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，分析實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示操作，然后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于設(shè)備有限，每組六名學(xué)生，基本做不到每個(gè)學(xué)生都得到練習(xí)，基礎(chǔ)好的學(xué)生積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果很好，而基礎(chǔ)差的學(xué)生基本很少動手去做，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到應(yīng)有的作用和效果。

2.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核形式不合理

我院現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的考核方式主要采取平時(shí)成績(占30%)和期末卷面考試(占70%)相結(jié)合的方式。平時(shí)成績包括考勤、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)成績主要是以傳統(tǒng)的筆寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主。期末試卷以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)部分一般都是極其簡單的實(shí)驗(yàn)步驟題，很少有以考核學(xué)生解決實(shí)際問題能力的綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)。這種考核方式從某種程度上誤導(dǎo)了學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，很多學(xué)生就是為了考試過關(guān)，從而重視理論，輕視實(shí)驗(yàn)，最終影響學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革思路

針對目前我院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的不足，結(jié)合多年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)的體會，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路。

3.1 完善實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是非常重要的。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室也需要不斷地加強(qiáng)。我們目前的實(shí)驗(yàn)室只有RCMS、路由器、交換機(jī)、PC機(jī)等硬件設(shè)備，將設(shè)備進(jìn)行分組，提供學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，但缺少課程專用服務(wù)器。軟件方面幾乎就沒有，應(yīng)該利用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高，實(shí)驗(yàn)操作也具有一定破壞性。利用仿真軟件教學(xué)，就能夠消除實(shí)驗(yàn)環(huán)境所帶來的影響，同時(shí)還可以彌補(bǔ)我院實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不足。采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[2]，用這些模擬器軟件搭建免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備和組成方式都可由用戶自行決定。這樣可以使學(xué)生學(xué)到更為實(shí)用、復(fù)雜的設(shè)備配置方法，并且自定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及連接，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備PC、交換機(jī)、路由器都可被模擬出來，它還能模擬出多種連接方式(如PSTN、ISDN、PPP 等)。而且與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)效果和實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)一目了然，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，同時(shí)使用模擬器軟件省去了制作連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)線，不用頻繁變換CONSOLE線，也不用不停地往返于設(shè)備之間的環(huán)節(jié)。另外，它的命令也和最新的IOS保持一致[3]，與工作實(shí)踐結(jié)合非常緊密。

3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

大慶師范學(xué)院開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)主要是網(wǎng)線制作、簡單的路由器和交換機(jī)配置、IP地址的規(guī)劃與配置等，幾乎都是基礎(chǔ)驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)只有VLAN、三層交換、路由表設(shè)置。這些遠(yuǎn)達(dá)不到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用。應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，加入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置、廣域網(wǎng)模擬、簡單Socket網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包截取與分析、網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)安全與管理等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中極其重要和實(shí)用的實(shí)驗(yàn)，這部分內(nèi)容，可以針對不同層次的學(xué)生，進(jìn)行分層次教學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生得到實(shí)用的、系統(tǒng)的實(shí)踐鍛煉，做到學(xué)以致用。如果這些實(shí)驗(yàn)都能順利進(jìn)行，既有基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又有設(shè)計(jì)性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生很大的自由空間，會達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)該堅(jiān)持不斷更新的原則，緊緊跟上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的步伐。

3.3 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

加強(qiáng)校企合作的辦學(xué)模式，發(fā)揮校內(nèi)實(shí)訓(xùn)、本地企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和國內(nèi)知名企業(yè)合作實(shí)訓(xùn)。

3.3.1 加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)

合理利用校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，讓學(xué)生參與到校園網(wǎng)的建設(shè)與完善工作中，了解校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、布線方案、認(rèn)識網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并掌握其功能，使學(xué)生能身臨其境感受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的魅力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性。

3.3.2 加強(qiáng)與本地企業(yè)合作

與本地企業(yè)合作共建實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。通過到本地企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，了解企業(yè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约熬唧w的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)。企業(yè)可以為學(xué)生提供專業(yè)的、高質(zhì)量的實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組建與日常維護(hù)等工作有進(jìn)一步的認(rèn)識。另外也可以與企業(yè)實(shí)行訂單式培養(yǎng)，把實(shí)訓(xùn)與生產(chǎn)相結(jié)合，加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練，切實(shí)提高學(xué)生的職業(yè)技能，這樣既能讓學(xué)生提前接觸企業(yè)文化，也能讓學(xué)生更多地了解企業(yè)和社會的新技術(shù)、新知識。

3.3.3 加強(qiáng)與國內(nèi)知名企業(yè)合作

現(xiàn)在許多國內(nèi)知名網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商都支持與學(xué)校聯(lián)合辦學(xué)[4]。這些企業(yè)所接觸到的科技是最新的，對就業(yè)市場的了解也是最及時(shí)的。通過聯(lián)合辦學(xué)，公司為學(xué)校提供全面的技術(shù)支持，免去后顧之憂；還可以為學(xué)校培訓(xùn)教師，提高教師的教學(xué)水平，讓教師接觸到許多前沿的網(wǎng)絡(luò)知識和技術(shù)，開闊思路和眼界，這些極大地提高教師自身的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的素養(yǎng)，教師與一流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商可以保持密切的技術(shù)聯(lián)系，及時(shí)更新知識，提高教學(xué)水平；可以更加貼近就業(yè)市場人才需求，提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)技能和實(shí)戰(zhàn)的綜合能力；學(xué)校和企業(yè)可建立更深層次的合作，為學(xué)生的實(shí)習(xí)、就業(yè)提供實(shí)際應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的機(jī)會。通過接近社會需求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使得本校的學(xué)生具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和很強(qiáng)的實(shí)踐動手能力，這些都是學(xué)生在將來的就業(yè)競爭中的優(yōu)勢。

3.4 提供學(xué)生自學(xué)平臺

建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，支持學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)。通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源網(wǎng)站，共享計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的電子教案、各章節(jié)的要點(diǎn)、作業(yè)、討論區(qū)等。師生之間可以通過討論區(qū)進(jìn)行互動，學(xué)生可以通過討論區(qū)提出問題，教師可以通過討論區(qū)答疑。為學(xué)生自主性學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供平臺。

3.5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的重要手段。我院現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的考核方式平時(shí)成績(占30%)和期末卷面考試(占70%)應(yīng)該修改，加重實(shí)驗(yàn)成績的權(quán)重，實(shí)驗(yàn)考核占總成績的40%，實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)考勤(10%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(10%)、基本實(shí)驗(yàn)技能(10%)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用(10%)方面進(jìn)行考核。通過這樣的考核，可使學(xué)生理論與實(shí)驗(yàn)并重，注意計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論與實(shí)踐的結(jié)合，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能力，適應(yīng)社會的需要。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有十分重要的地位，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的綜合分析設(shè)計(jì)能力、動手能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生不僅能夠從整體上把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，還應(yīng)掌握系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容。面對不斷更新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)不斷更新，以提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)適應(yīng)社會所需的高素質(zhì)人才。

[參考文獻(xiàn)]

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