高職院校計算機網絡專業實驗教學初探

摘 要 根據實驗教學的特點，從開設實驗、實驗過程、綜合實驗、網絡設備模擬軟件、實驗教師素質的角度，對網絡專業的實驗教學進行一定的探索。

關鍵詞網絡專業；高職院校；實驗；教學

中圖分類號 G434 文獻標識碼 B 文章編號 1671-489X（2008）014-0071-02

1 引言

實驗教學在計算機網絡專業的教學中占有非常重要的地位。實驗教學進行得好，不僅可以鞏固相關課程課堂的教學內容，更可以培養學生的專業技能，讓學生走上工作崗位后能學有所用。實驗教學的開展就需要有專門的網絡實驗室，而人們對高職院校網絡實驗室討論最多的是經費投入不夠、實驗設備不足。誠然，經費和設備直接關系著實驗條件的好壞。但筆者認為，實驗教學要取得良好的效果，硬件條件只是一方面，開設實驗、實驗過程、綜合實驗、評價體系等方面同樣不可或缺。

2 以能力為導向設計實驗

網絡實驗的設計要以培養計算機網絡專業學生的最終能力為目標，針對各項能力來設計實驗。這樣能讓學生清楚知道不是為了做實驗而做實驗，而是為了自己將來走上工作崗位應具備的能力而做實驗。每項能力均有相關的實驗與之應對。學生應具備的能力及相關實驗如下。

2.1 網絡組建方面網絡綜合布線能力、局域網絡組建能力等。這類實驗主要培養學生網絡組建實施的能力，即對網絡的規模、設備、應用等進行設計，完成網絡的組建。這方面的實驗有：雙絞線纜接頭制作實驗、簡單局域網組建、交換機級聯和配置實驗、二層交換機的管理IP地址設置實驗、三層交換機的帶寬控制實驗、交換機軟件版本升級實驗、交換機訪問控制列表實驗。

2.2 網絡管理方面網絡設備管理、網絡故障、性能管理、網絡認證、計費管理等方面的能力。這類實驗主要培養提高學生的網絡管理能力，以應付在工作中會出現的問題。這方面的實驗有：交換機的控制口／遠程登錄方式和Web方式的管理實驗、MAC地址的綁定實驗、VLAN配置實驗、三層交換機的VLAN互通實驗、三層交換機接口配置實驗、配置基于802.1x的AAA服務實驗、配置安全的ACL實驗、路由器單臂路由實驗、配置動態路由RIP、OSPF實驗、配置VRRP實驗、網絡的流量實驗、帶寬監控維護的實驗等。

2.3 網絡安全監控方面培養學生的網絡攻擊防護能力，能夠應付一定的網絡攻擊，并且能對安全設備進行配置。這類實驗主要有：防火墻的配置實驗、網絡監聽實驗、操作系統安全實驗、數據備份與災難恢復實驗等。

3 重視對實驗過程的把握

實驗室相比教室而言氛圍寬松很多，如果對實驗過程不加以重視可能實驗課會變成自由活動課。因此，必須制定出一套行之有效的方法來防止這類情況的發生。比如，實驗課時間不得做與實驗無關的事；教師應隨時隨機抽查各實驗小組的進行情況；對學生的掌握情況進行階段檢查——每隔一段時間隨機抽取部分學生檢查以前進行過的某個實驗，讓學生扎扎實實掌握每一個實驗。通過對學生實驗的監督檢查，有利于教師及時發現學生實驗存在的問題，促使學生改進。

實驗教學的主要目的是鞏固理論知識，培養學生的動手操作能力，特別是對應相關職業解決實際工作問題的能力。最關鍵的是實驗教學主要培養學生面對具體問題獨立分析、解決問題的能力。因此，在實驗中要加強對學生排除故障能力的培養。在實驗中故意設置故障，讓實驗小組自行進行解決，教師只在旁提示，不給出具體原因。這樣既可以提高學生排錯的能力，也可以增強團隊精神。

4 綜合實驗的作用非常關鍵

實驗類型一般有演示實驗、驗證實驗、操作實驗、綜合實驗、設計實驗、研究實驗。其中演示、驗證、操作實驗為基礎性實驗，完成較低層次的目標；綜合實驗、設計實驗為高級實驗，完成高層次的總目標。前述的單項實驗大多是驗證性和操作性的實驗，學生只是起到機械的驗證工作，并未加入自己創新的內容。所以當前述的單項實驗都完成后，就要進入綜合實驗階段。

在綜合實驗中，教師只給出大的方向性的要求，不對具體的問題作出規定。比如建設某公司局域網綜合實驗，在這個實驗中讓學生自行設計網絡拓撲，自行設計VLAN劃分，自行規劃IP，然后利用實驗室現有的路由器、交換機、防火墻等設備組建起來。因為利用現有設備規劃出來的網絡是各不相同的，學生自主發揮的余地很大。學生不僅僅只是完成純物理的網絡組建工作，后續的交換機、路由器、防火墻等的配置，IP地址規劃、VLAN劃分等工作也包含在內。

另外，在綜合實驗中最容易培養和鍛煉學生排除故障的能力。在單項實驗中，學生按部就班地進行實驗，出現問題的機率小一些；綜合實驗要考慮的問題多，出現故障的機率明顯增加，并且往往出現故障后將導致后續的實驗無法進行，此時學生會充分發揮積極性，開展團隊合作。

5 充分發揮網絡設備模擬軟件在實驗教學中的作用

近年來，隨著計算機仿真技術的發展，網絡設備的模擬軟件也得到飛速發展，其中思科、華為的網絡設備模擬器最為著名，這為網絡專業實驗設備的配置教學帶來便利。以往必須通過物理鏈接才能實現的配置方法，現在只需通過模擬軟件就可以輕松實現，不但縮短了實驗時間，而且也節約了實驗費用。同時，模擬軟件為教學當中網絡設備配置演示提供了方便。學生使用模擬器就可以輕松完成大部分IOS命令的配置，大大提高實驗效率，有利于培養學生的學習積極性。

另外，在進行對實際網絡設備配置實驗之前，最好先讓學生進行模擬配置，在學生充分掌握好本次實驗中用到的配置命令后，才能更好地完成實驗任務。對于那些不能通過網絡設備模擬軟件實現的實驗，要采用硬件設備進行配置，實驗教師必須進行實時指導。

6 教師素質是實驗教學的關鍵

教師是教育資源中最重要的組成部分，教師的自身素質和能力對學生能力的培養起著至關重要的作用。實驗教師自身應該具有良好的能力和素質：高層次的學術水平、高境界的責任感，更新知識結構的能力，更重要的是要具有較強的實驗指導能力、開發和引進新實驗的技能、較多的實踐經驗和精練的講解技能。

筆者認為作為一名高職院校教師，無論是專職實驗教師還是理論課教師，進行實驗教學中的角色轉換，都是一種重要的教學觀念和方法。實驗教學是理論教學的充實和深化，理論教學需要實驗教學的支持、推動和發展，二者應該緊密結合、相互促進、相互滲透、相互交融、共同發展。實驗課教學是培養學生應用能力和創新能力的基礎。創新人才的培養離不開實驗教學質量，實驗教學質量的高低很大程度上取決于教師的水平和能力。因此，高職院校一定要制定一系列提高實驗教師水平的措施，同時對于偏向于理論教學的教師也要提出一定的方法，努力打造“雙師型”隊伍，以確保實驗教學質量。

7 對學生實驗教學效果的評價

對實驗教學效果的評價是整個實驗教學設計中不可或缺的環節，是檢驗實驗教學目標是否實現的重要手段。對網絡實驗效果的評價形式主要是進行單項與綜合實驗的評價。如前所述，對學生所做的單項實驗進行考核，主要是以實驗的完成情況與出現故障是否正確解決來進行評判，這部分的考核為整體評價的40%。占很大比重的是進行綜合實驗的評價，通過前述的綜合實驗的實施情況來考察實驗效果。除了讓學生進行常規配置之外，還應該在環境中設置一定數量、不同形式的故障，讓學生根據相關實驗所掌握的知識、技能，通過對故障現象的分析、測試，最終排除故障。這部分評價主要從學生常規配置實驗與排除故障實驗所用時間兩方面進行，實現對學生相關實驗的實驗效果的評價。

8 結束語

實驗教學對培養學生的專業技能和重要性是不容置疑的，但在實際教學的工作中也并不是沒有困難。1）實驗設備缺乏。建設一個中等規模的網絡實驗室，少則幾十萬元，多則幾百萬元，并且由于網絡技術發展很快，產品種類繁多，更新換代頻率高，幾年以后就要面臨實驗設備落后，必須追加投資的情況。2）某些網絡實驗需要占用大量的時間。比如最簡單的網絡操作系統安裝的實驗，完整安裝加上常用的服務設置需要幾個小時才能完成，這顯然和一節大課只有90分鐘相沖突，學生根本做不完。而這當中大量的時間是浪費在等待機器的安裝過程中，學生能做的和能學的東西并不多。3）某些網絡環境的不可模擬性，如廣域網互聯在實驗室中很難真正模擬。還有一些必須有硬件平臺支持的實驗無法通過軟件模擬完成；網絡布線的實驗也是在實驗室中無法全部完成的。

實驗教學質量的高低很大程度上取決于實驗室建設的水平。實驗教學與理論教學既密切相關，又有不同的教學優勢和特點。實驗教師應積極努力探索高職院校實驗教學的規律，提高實驗教學質量，大膽實踐，充分發揮實驗教學在培養應用型人才方面的獨特作用。