計算機網絡教學實驗室的建設與研究

摘要： 本文根據社會人才培養的方向和網絡教學實驗室建設的需求和目標，分析了目前網絡教學實驗室建設的現狀和存在的問題，以及網絡教學實驗室建設的目標與意義，重點討論了網絡教學實驗室的設計與實現方案，為網絡教學實驗室的合理規劃和建設提供了依據。

關鍵詞： 計算機專業 網絡教學實驗室 建設與研究

網絡技術實驗是培養計算機專業學生綜合實驗能力的重要內容。開展網絡技術實驗教學，必須有結構合理、功能完整的軟硬件網絡教學實驗室支持。正確地組建網絡教學實驗室是根據網絡技術實驗教學任務、目標要求，以及社會對網絡技術專業人才的需求而定。因此，加強實驗室建設與研究，因地制宜地開設各種實驗課，使學生得到較強的網絡課程實訓，是網絡技術課程與實驗教學目標體系的根本要求。

1.目前網絡教學實驗室建設的現狀和存在的問題

1.1用傳統的計算機機房代替網絡教學實驗室，但多數計算機機房，不能實施網絡實驗，很少有專門的網絡教學實驗室。

1.2網絡教學實驗沒有建立結構合理、功能完整的實驗模塊，學生感覺“理論一大堆，卻無從下手”，雖然接受了大量的基礎理論和專業知識，但由于實踐沒有系統性，學生無法將理論知識和實際操作技能結合起來。

1.3網絡教學實驗室沒有得到充分合理的利用。有些學校雖然具備了實驗室，但由于存在管理上的松懈，設備維護不及時，領導者重視不夠，教師教學能力有待提高等因素而名存實亡。

1.4不能滿足用人單位對現有網絡技術專業學生的要求。社會人才市場需要大量具有實踐能力的網絡設計、安裝、維護與管理人才，但用人單位寧愿高薪聘請有經驗的技術人員，也不愿使用剛畢業的學生。

所以，計算機網絡技術教學要想早日跨入理論教學和實踐能力相結合的教學新模式，計算機網絡實踐教學的開展和實驗室的建設已勢在必行。

2.網絡教學實驗室建設的目標與意義

2.1建設目標

網絡教學實驗室主要用來開展有關計算機網絡方面的實驗，實驗室的總體設計應當滿足各方面網絡技術實驗的需求，因此完備性是網絡技術實驗室建設的基本目標。①實驗類別的完備。在完成網絡教學實驗的前提下，能夠進行網絡科研實驗和網絡認證培訓實驗等。②實驗模擬情境的完備。網絡建設有線路的復雜性及協議的多樣性。為了能夠給師生提供最好的實驗效果，要求網絡技術實驗室盡可能多地模擬這些復雜環境。③實驗功能的完備。一系列的驗證型、測試型和自創型實驗，使學生掌握計算機網絡技術的實驗技能，強化對所學知識的理解，并且通過最先進的技術把數據、語音和視頻業務整合在一起。④實驗布局的完備性。建成一個高水平的綜合性網絡技術實驗室，在其平臺上運行多種實驗系統來滿足不同層次的教學需要，包括面向學生開放的計算機網絡技術實驗基地和人才培養基地。

2.2網絡教學實驗室建設與研究的意義

2.2.1建設網絡實驗室可以提高網絡課程教學水平。建設網絡實驗室、開設網絡實驗課，可以提高網絡教學效果，極大地改善計算機網絡實驗教學的條件，提高教師的教學和網絡理論及應用方面的技術水平。

2.2.2建設網絡實驗室可以提高學生的就業競爭力。專門的網絡實驗室可以提供真實的網絡環境，可以讓學生親自搭建網絡，親自動手調試、配置網絡，從而讓學生更直觀、全方位地了解各種網絡設備和應用環境，加深對網絡原理、協議、標準的認識，提高學生的網絡技能和實戰能力。

2.2.3建設網絡實驗室可以提高教師的科研水平。要能夠在網絡技術方面出科研成果，首要的前提就是具備網絡實驗室這一物質基礎。通過在專業的網絡實驗室中進行各種前沿的研究和實驗，教師可以跟蹤先進的網絡和通信技術，系統地研究當前網絡前沿技術的動態和發展方向，從而開闊思路和眼界，提高科研水平。

3.網絡教學實驗室設計建設方案及其研究方法

3.1網絡教學實驗室建設應完成的主要課程實驗

網絡教學課程實驗主要包括：

通信原理實驗

LAN（局域網）技術實驗

WAN（廣域網）技術實驗

網絡協議研究實驗

網絡互連實驗

Internet接入與共享實驗

無線LAN與無線接入技術實驗

網絡軟件開發與綜合應用實驗

3.2建設方案及其研究方法

在完整的目標體系下，在充分考慮網絡體系的兼容性、擴展性、科學性、創新性、實用性的前提下，我們將網絡教學實驗室建設分為五個模塊：

3.2.1綜合布線系統實驗模塊。該實驗模塊主要任務是進行實際的綜合布線工程的規劃、設計、網線制作和交換機連接的具體任務，也是培養學生動手能力的基礎模塊，包括對網絡介質、線路和設備的基礎了解。

3.2.2網絡操作系統實驗模塊。網絡操作系統實驗模塊的主要任務是要求學生熟練掌握操作系統的安裝、調試和配置等實驗項目。同時應掌握網絡操作系統中TCP/IP協議的設置、網絡操作系統對系統資源管理和網絡操作系統的引導及配置文件實驗。

3.2.3交換技術與路由技術實驗模塊。交換技術與路由技術實驗模塊是整個計算機網絡技術的重要基礎。交換技術，包括組建交換網絡的基本操作技術、VLAN的基礎操作技術、生成樹、端口聚合和冗余備份鏈路等幾個基本操作技術模塊；路由技術，包括組建路由網絡的基礎網絡操作技術、靜態路由、RIP路由協議、OSPF單區域路由和IP標準訪問控制列表技術。

3.2.4網絡互連技術實驗模塊。網絡互連實驗室主要檢驗多個LAN互連或LAN與WAN互連時所需要的技術和方法。包括無線局域網互相技術和Internet接入與共享實驗。在不同層次上實現網絡互連需要不同的網絡互連設備，主要包括集線器、網橋、路由器、網關、交換機等。

3.2.5網絡安全與管理實驗模塊。在實驗教學中，首先要對學生強化法制觀念，加強思想品德教育，共同討論防范對策。網絡安全與管理實驗模塊可分為四個方面：①非法權限類。如對特洛伊木馬程序，系統功能欺騙，攻擊拒絕服務邏輯炸彈等。②侵占資源類。如攻擊TCP/IP、FTP服務器，兌變攻擊式侵占資源等。③傳染類主要考慮的是計算機病毒。④網絡管理監控程序和網絡安全軟件應用，學習身份認證、防火墻、服務認證、系統認證術和數字簽名等技術。

4.結語

總之，網絡教學實驗室建設與研究是一項系統工程，對改善辦學條件、提高教學與科研質量、培養高素質的網絡管理和技術研發人才具有十分重要而深遠的意義。同時網絡實驗室的建設與研究是一個長期的過程，應建立相應的實踐教學評價體系，其建設必須堅持實用的方針，強調學生的實踐能力，以培養更多社會急需的網絡人才，促進計算機網絡的發展為根本目標。

參考文獻：

［1］堂益.網絡技術實驗模塊構建與實踐［J］.四川：樂山師范學院學報，2005.

［2］宋陽，張志勇.網絡實驗教學平臺的設計與實現［J］.長春：長春師范學院學報，2008.

［3］黃坤.高校計算機網絡實驗室建設與研究［J］.昆明：冶金高等專科學校學報，2005，（5）：67-69.

［4］焦炳連，浦江.網絡工程專業實驗室的建設［J］.實驗室研究與探索，2006，（3）：315-318.