開放式《計算機網絡》課程實驗教學改革探索

武佳寧

（陜西學前師范學院，陜西西安，710100）

1 《計算機網絡》課程實驗教學中存在的問題

目前多數院校對《計算機網絡》課程十分重視，這門課程不僅是計算機類專業的必修課程，也是信息類、電子類、通信類專業學生必須學習的課程。但目前的教學情況多數以課本的理論知識為主，實驗實踐課程較少。這門課程的實驗教學很重要，學生必須從實踐中才能真正掌握網絡技能，在今后的工作中學以致用。面授不可或缺但實踐操作更為重要，這門課程的實驗安排應當超過總教學課時的一半。對于服務器配置、組網、安全技術等部分一定要通過現實操作、實踐動手才可真正掌握。很多院校由于資金支持不足，沒有建設網絡設備先進的實驗室，或是設備的數量達不到教學需求，使得現有的實驗教學環節沒能起到應有的作用。學生沒能掌握實際操作能力，在創新探索上就不能有好的建樹。對于《計算機網絡》這種有著廣泛應用、具有很強實用性、知識理論復雜、實踐性很強的課程，研究出一套適合該課程實驗內容及實驗教學的方法與手段，成為我們尚待解決的問題。

2 《計算機網絡》課程實驗教學改革原則

2.1 注重培養學生的實踐能力力求實用

在現實的網絡工作中需要設計規劃，不能只停留在課本知識的死記硬背上。通過實際操作，讓學生在不同環境中都能成功的組網、配置服務器、路由等設備，才能得到實際效果。要讓學生從簡單的配置組網實驗一直過渡到企業網搭建與應用、園區網互聯及網站建設等綜合實驗上來，不斷提高實操能力掌握實踐技能。

2.2 改變內容體系同時必須緊跟網絡技術的發展

網絡技術更新發展迅速，要讓學生對于熱門先進的網絡應用技術有所了解，讓他們多體驗多實踐，在整個的內容教學體系就要不斷地更新新的的網絡技術。但由于實驗課時和設備的限制，這方面不做為實驗的重點，需要教師把最新最實用的網絡技術在實驗教學當中進行滲透。這就要求我們的教師們要跟上時代，不斷充實自己更新自己的知識庫。

2.3 實驗改革的最終目的是培養學生的創新能力

在完成了課本中規定的基礎類實驗后增加一些創新型實驗。增加創新型實驗才是我們的最終目的，不僅能強化學生對于網絡組建的設計能力、也能提供高業務項目實踐能力和團隊精神。這些綜合的創新性實驗不僅覆蓋了網絡技術的基本知識點，還培養了學生對網絡技術體系的整體認知，在溫故知識的同時獲取了新的知識和創新實踐能力。

3 開放式《計算機網絡》課程實驗教學的內容設計

我們在《計算機網絡》課程實驗教學內容設計上要求全面覆蓋這門課程的所有原理和課程內容，讓學生在實驗實踐中全面掌握網絡原理和網絡設備操作。不僅要掌握到最新的網絡技術，還要在這些理論實踐的基礎上搞創新研究設計。把《計算機網絡》實驗內容分成三個部分，分別是：網絡原理基礎實驗部分；服務器、交換機、路由器配置實驗部分和網絡虛擬類擴展探索實驗部分。如圖1所示，三個部分的實驗實訓內容不同，所達到的實驗效果的側重點也不同。

圖1 《計算機網絡》課程實驗教學的內容設計結構圖

3.1 網絡原理基礎實驗內容

根據《計算機網絡》課程實驗教學的內容，對理論知識進行驗證性的實驗。主要目的是夯實網絡知識理論的基礎。這類實驗以演示為前提，學生靠模仿操作來加深對理論基礎的記憶。例如：網絡協議的封裝、網線及其制作過程、DNS工作原理、OSI參考模型等。

3.2 服務器、交換機、路由器配置實驗內容

配置實驗是對網絡連接設備交換機、路由器的配置，還有服務器的配置進行實際操作。服務器配置包括：網卡配置、FTP服務器配置、WEB服務器配置、 DNS服務器配置等。 路由器配置包括：路由器IP地址配置、靜態路由默認路由配置、PPP協議配置、OSPF協議、ARP操作等。交換機配置包括：交換機的IP地址配置、交換機端口配置、TRUNK端口配置、VLAN端口配置、VTP協議和VTP客戶模式配置等。通過配置練習來提高學生的網絡應用技能和網絡的維護能力。

3.3 網絡虛擬類擴展探索實驗內容

擴展探索類實驗需要虛擬實驗作為平臺，一些模擬的網絡技術和實驗設備組成的軟件平臺給學生提供了開拓性創新的機會和條件。學生可以不受時間空間限制，不受儀器實驗環境的限制，這種成本低、更新快、幾乎無耗損的實驗方式，為學生開拓創新提供了肥沃的土壤。例如企業網搭建、跨地區網絡組建、IPV6局域網的互連等。這種新型的實驗環境給學生提供了充分的自主學習環境，并能虛擬各種網絡技術和環境，是傳統實驗的很好的補充。

4 開放式計算機網絡實驗教學模式----《計算機網絡》課程虛擬實驗教學系統

《計算機網絡》課程虛擬實驗教學系統是基于B/S架構的，利用Web技術把虛擬實驗教學系統構建在網絡上，配套《計算機網絡》課程開發的虛擬實驗系統。該系統能夠模擬真實實驗中用到的各種設備和器材，為學生提供了和實際實驗相類似的網絡實驗環境。目前北京郵電學院開發的《計算機網絡課程虛擬實驗教學系統》已在多所高等院校中應用。虛擬實驗是對課堂實驗的有力補充，讓學生可以無限次的、無時空限制的做實驗，并能在創新型實驗中起到很大的作用。

圖2 北京郵電大學研發的《計算機網絡課程虛擬實驗教學系統》示意圖

5 結語

對《計算機網絡》課程的內容安排，虛擬教學系統研發，各類實驗平臺的建設等方面進行探索，不斷地改進實驗教學手段和方法，把實際操作和應用作為第一要務。讓學生以工程項目為目標進行實驗實踐，教學體系要重點培養具有專業技能的高級人才的要求，逐步形成一套完整、實用的實驗課程教學體系。

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