加強開放性實驗　促進計算機網絡實驗的改革

李愛華

摘要 針對目前計算機網絡實驗教學的現狀，提出利用學生課后時間加強開放性實驗，促進計算機網絡實驗教學的方法。

關鍵詞 計算機網絡；開放性實驗；實驗教學

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）02-0098-02

計算機網絡是一門理論性和實踐性都很強并且不斷快速發展的學科，在以信息化帶動工業化和工業化促進信息化的進程中，計算機網絡扮演了越來越重要的角色。為了適應信息社會對人才培養的需求，計算機網絡目前已經成為國內外高等院校IT專業的本科生和研究生（以及非IT專業）廣泛開設的課程。但它也是一門公認較難學好的課程，究其原因，首先是計算機網絡本身就是通信與計算機交叉的學科，它要求學生具有較寬廣和深入的知識結構與基礎；其次是計算機網絡實驗教學目前仍處于探索階段，在教學思路、教材選擇、實驗內容的合理設置、網絡實驗室建設、實驗設備配置等方面仍然是仁者見仁、智者見智；第三是計算機網絡領域發展速度極快，因此相關知識和教學內容以及網絡設備更新速度也很快。隨著網絡協議不斷的升級、新技術不斷涌現，知識點不斷增加，使該課程的理論教學和實驗教學更添難度。

那么處在這樣的條件下，如何才能達到良好的教學效果？實踐表明，不論是理論教學，還是實踐教學，都是培養學生的工程實踐能力和創新能力為目標的原則[1]，在重視理論教學前提下，必須進一步增強實踐教學環節，因為工程實踐能力和創新能力不是在課堂里養成的，而是在實踐中和實驗室里鍛煉出來的，尤其在教學和實驗學時都已經確定的情況下，充分利用學生的課后時間進行開放性實驗，不乏是一種培養學生的工程實踐能力和創新能力的好方法。

1 現狀

山東理工大學計算機網絡教學分為2種類別：1）《計算機網絡B》（非計算機專業，48學時含實驗8學時）；2）《計算機網絡C》《計算機網絡A》（計算機專業，雙語、64學時含實驗8學時）。課程內容設置上既包括計算機網絡的經典和基本內容，也包括具有一定深度的知識，并且計算機專業在課堂教學中已開出雙語教學，不斷引入最新網絡技術，基本保持和國際網絡教學最新發展同步。但是對于實踐性很強的計算機網絡課程來講，顯而易見，僅憑課堂教學和8個學時的4個實驗是很難使學生達到深入理解基本原理、相關協議和標準，掌握組建網絡的工程技術，學會管理、配置和維護網絡，培養實踐能力和促進創新思維的教學目的的。

2 利用開放性實驗，強化計算機網絡實驗環節

實驗教學是保證學生實踐能力得到培養和提高的前提，實驗內容的合理設置是保證計算機網絡教學效果的關鍵[2]。為進一步加強計算機網絡實驗環節，使理論教學與實踐教學緊密結合，幫助學生學好這門課程，筆者參加本校“學科群下開放實驗模塊化”的教學研究工作，申請開放性實驗《計算機網絡實驗模塊》的項目。此項目是在本校各專業開出的計算機網絡課程和實驗的基礎上，既借鑒和參考外校計算機網絡精品課程建設和實驗環節的設置，又根據學校的實際情況，實驗室的條件和發展，還充分考慮到學生存在的能力差異，所以，在實驗的內容安排上采取了適應兩種類別（計算機專業和非計算機專業），包括3個層次（基礎類、提高類、綜合研究類）的9個實驗項目（32學時）的實驗，每個層次備有幾個實驗項目，通過公選課的形式在全校開出，由學生自主選擇。

2.1 開放性實驗《計算機網絡實驗模塊》內容介紹目前開出的9個實驗項目的內容如表1所示，在9個實驗的基礎上（還可以根據情況進行增加和調整），認真編寫實驗指導書，實驗包括：實驗目的、原理、相關知識介紹、內容與步驟、結論與思考等項內容，發布到網上，由學生閱讀參考進行選擇，并進行相應的實驗。

2.2 實驗類型的設置在實施實驗的過程中，實驗的初始階段采用驗證式的實驗方法。因為這時學生對于計算機網絡實驗室網絡實驗的設備和環境不熟悉，可以采用多媒體教學手段和使用網絡模擬軟件進行虛擬環境的配置。當學生對計算機網絡實驗室的設備、環境有了比較深刻的認識之后，再引導學生去進行實踐性的真實網絡設備上進行配置。學生在教師的指導下，按照實驗指導書中給定的步驟、詳細網絡拓撲圖、網絡設備配置命令設置網絡設備，最終在實驗報告中把出現的實驗結果記錄下來。這種虛擬環境和真實網絡設備的結合既增加了學生的感性認識或體驗，又解決了網絡設備快速損耗的問題。

當學生對計算機網絡實驗室的設備、環境有了比較深刻的認識之后，應該逐步引導學生去進行設計性、綜合性和研究性的實驗。在這個實驗教學階段可以采用開放性的實驗教學方法，即教師只給出實驗的題目，沒有實驗指導書，只有為達到不同網絡應用所需要的實驗要求，要求學生自行設計實驗網絡拓撲圖，自行選擇為完成網絡拓撲所需要的網絡設備，并按照設計的網絡拓撲親手連接這些網絡設備，在這些網絡設備上輸入相應的配置命令，并且測試這些命令是否能達到相應的網絡應用要求。在這樣一個實驗過程中可能會出現意想不到的問題，通過尋找解決這些問題的方法，促使學生在掌握基本知識的基礎上主動學習，拓寬和加深對網絡知識的進一步了解，更加熟練地掌握計算機網絡的基本原理、網絡設備的主要性能。通過實踐證明，在這種開放性實驗教學方法的過程中，可以訓練學生的實際動手能力和創新思維，提高學生分析和解決計算機網絡出現問題的實踐能力。

2.3 考核辦法考核辦法以實驗報告為主，結合出勤和開放性實驗中的表現（對知識的應用和創新等各方面的能力）進行綜合考評給出成績。

3 結論與取得的成效

通過2個學期的實踐，全校共有不同專業近300名學生參加《計算機網絡實驗模塊》的開放性實驗，都有不同程度的收獲和提高，并取得了合格成績。學生說“以前選修公選課，只是為了湊學分，現在參加《計算機網絡實驗模塊》既學到了知識，又提高了動手能力”，“沒上實驗之前，從來沒見過路由器和交換機，更沒有想到能自己做網線，自己連接物理實驗環境、自己配置路由器，實驗內容既實際又應用廣泛，更重要的是理論課沒有弄明白或模糊的地方通過實驗都明白了”。

通過《計算機網絡實驗模塊》證明，學生很愿意利用課后時間參加具有拓展知識面，提高工程實踐能力和創新能力的開放性實驗項目的。

對計算機網絡實驗開放性實驗的探索還要進行更深入的研究與實踐。只有在教學實踐中不斷摸索，不斷總結經驗，才能逐步建立起具有適合學生學習和掌握知識規律的完善實驗教學模式。總之，探索是無止境的，有很多新理念、新方法、新模式有待于進一步去研究、去嘗試、去體會。

參考文獻

[1]陳靈,曾美琴.提高實驗室開放性，加強實踐能力培養[J].實驗室研究與探索,2007,26(12):231-234

[2]徐佩鋒,趙中營.用Packet tracer模擬軟件改進高職計算機網絡實驗教學[J].計算機教育,2008(18):35-37