地方高校計算機網絡系列課程實驗教學改革探究

吳湘華

（湖南城市學院 湖南·益陽 413000）

作為高校教學體系的一個重要環節，實驗教學將理論知識與實驗技能、實踐創新緊密結合[1]，通過實驗教學可以讓學生加深對理論的理解，提高學生分析和解決實際問題的能力，提高學生的觀察、判斷以及動手、創新能力[2]，培養學生的科學和工程素養。計算機網絡系列課程實驗，要求學生在具備客戶機、服務器、交換機、路由器、防火墻、無線網絡設備等的網絡環境中進行，使學生加深對計算機網絡基本原理的理解，對計算機網絡相關技術的掌握，培養學生網絡組建、網絡編程等專業素養。

1 地方高校計算機網絡系列課程實驗教學存在的主要問題

目前，地方高校計算機網絡系列課程實驗教學中，一般存在對課程實驗教學認識不夠、教學設施設備不足、實驗室管理不靈活、過程管理吃力、成績評定不合理等問題。由于上述主、客觀原因，影響教師教學的積極性，影響學生學習主動性，學生學習效率低下、興趣不大；整個課程實驗教學過程中容易出現管理不到位、實驗走過場等問題。不利于以學生為中心的教學，不利于課程實驗教學發揮應有的作用，不利于人才培養質量的提升。

1.1 對課程實驗教學認識不夠

由于認識不到位，并受傳統教學觀念的影響，高等教育教學過程中，重理論知識傳授，輕課程實驗教學，將課程實驗教學認為是理論教學的輔助和附屬品。課程實驗教學在課程成績中的占比低，對實驗教學效果要求也不高。導致傷害實驗指導老師的積極性，學生也輕視課程實驗，這對課程實驗教學環節的實施與教學效果產生了非常不良的影響。

1.2 課程實驗教學設施設備不足

計算機網絡系列課程實驗除了需要計算機外，還需要專門的硬件、軟件和網絡設施設備，專業實驗室的建設投資大、建設周期長、設備老化快。近幾年，由于在校學生人數規模擴大，設施設備數量也出現不足，地方高校辦學經費比較緊張，實驗教學設施設備更新換代和及時補充數量嚴重滯后，實驗設施設備的維護有時候也不能及時到位，有的學校甚至實驗場地也不夠。導致只能開展一些基礎的演示驗證型實驗，無法完成綜合設計型實驗和研究創新型實驗。

1.3 實驗室管理不靈活

當前，計算機網絡系列課程實驗每次時長一般是2-4課時，實驗室的管理一般都是采用上課開門做實驗、下課就離開的模式，實驗室在上課時間開放，課后實驗室就關閉了。學生課前只能從理論上進行實驗相關知識的準備，課后也沒有條件繼續消化實驗內容。導致學生對實驗淺嘗輒止，對于少數動手能力比較差的學生，甚至出現還沒有開始實驗就結束了的情況。

1.4 課程實驗教學過程管理吃力

學生實驗過程一般包括實驗預習、實驗操作和實驗報告等三個環節，其中學生實驗操作是最重要的一個環節，能反映一個學生實驗動手能力和水平，學生實驗操作一般情況在實驗課堂上完成，實驗課堂一般由一、兩名實驗老師指導，老師人力管理實驗課堂、指導任務重，無法照顧到每個學生，難以兼顧所有學生的實驗狀態。導致實驗課堂紀律松散，學生不認真做實驗，甚至出現抄襲實驗結果、代做實驗等行為。

1.5 課程實驗教學成績評定不合理

很多情況下，在課程實驗教學全過程中，通過批閱學生實驗預習報告和實驗報告、檢查學生實驗結果等方式綜合評定學生實驗成績，缺少對實驗過程的評價。這樣導致學生過分關注實驗結果，注重實驗預習報告和實驗報告撰寫，二忽視實驗過程。而實驗過程比實驗結果更能反映學生的真實的動手能力，更能真實反映實驗教學效果，重視實驗過程的課程實驗教學成績評定有利于實驗教學質量的提高。

2 地方高校計算機網絡系列課程實驗教學改革具體措施

2.1 提高對課程實驗重要性的認識

提高對課程實驗教學的認識，課程實驗是課程教學中不可或缺的一部分，尤其在計算機網絡系列課程教學中，課程實驗教學對學生掌握相關網絡原理和技術起著至關重要的作用。合理設置課程實驗教學在課程成績中的占比，根據教學要求科學設置演示驗證型實驗、綜合設計型實驗以及研究創新型實驗的配比，加強對實驗教學的規范和過程的督查，嚴把實驗教學質量關，嚴格要求學生完成相應課程實驗，并進行考核。提高老師教學的積極性和學生參與實驗的主動性。

2.2 采用虛擬仿真教學平臺全面提升課程實驗教學效果

虛擬仿真實驗教學是一種實驗教學新模式，可將抽象深奧的理論知識變得具體形象，有利于培養學生將理論知識轉化為實踐動手能力。[3]虛擬仿真實驗教學能拓展實驗的廣度與深度，延伸實驗教學的時間和空間。并成為高等教育內生變革的力量，推動了人才培養質量的提升，助推了高等教育教學質量變軌超車。[4]近年來，虛擬仿真技術被越來越多地應用于各學科專業的教學實踐中，在實驗教學中表現出巨大優勢。

2.2.1 虛擬仿真平臺進行課程實驗教學

計算機網絡系列課程實驗可以采用GNS、HCL、PT、eNSP、VMware等虛擬仿真平臺實施，GNS、HCL、PT、eNSP可以讓學生在沒有真實物理設備的情況下模擬網絡設備配置，學習網絡技術。其中eNSP能夠最大限度地模擬真實網絡設備，支持對大型網絡進行模擬。VMware是一款功能強大的桌面虛擬計算機軟件，可以在VMware中安裝多種操作系統，實現各類服務器的安裝與配置。虛擬仿真實驗平臺安裝在本地計算機上即可使用，平臺更新即可以更新實驗內容。可以很好地解決實驗設施設備不足的問題，對實驗設施設備的維護量極少，投資也少。學生可以進行泛在實驗，充分利用非課堂時間進行實驗預習和實驗鞏固，能極大提高學生進行實驗的積極性、主動性，提高學生實驗的獲得感。最終提高實驗教學質量，提升人才培養質量。

2.2.2 開展虛實結合進行課程實驗教學

雖然虛擬仿真實驗與真實系統實驗過程和結果是高度一致的，對學生而言，最大的不足就是缺少真實感受。為此，采用虛實結合的模式進行課程實驗教學，學生在虛擬仿真平臺預習實驗、完成實驗全過程、得出實驗結果。學生可以向實驗室申請真實設備完成實驗，尤其是對于一些綜合設計型實驗和研究創新型實驗采用這種模式，可以大大提高實驗室的利用率，提高實驗效率。

2.2.3 加強實驗教學過程管理

為了避免在課程實驗教學中出現“重結果輕過程”的問題，可以采取兩種方式加強過程管理，促使每個學生在實驗前充分預習，避免實驗操作中出現代做實驗等不良行為。一是，在用虛擬仿真平臺進行實驗時，進行全過程錄屏，形成完整的實驗操作視頻，作為實驗材料提交。二是，可以充分部分虛擬仿真平臺考試功能，將每次實驗做成一份試卷，設置相關操作步驟要點，在指定地點，通過網絡將試卷分發給每位學生，要求學生在規定時間內完成實驗并提交答卷。

2.2.4 科學評定實驗成績

改變以前主要看兩個報告和實驗結果的評定學生實驗成績的方法，將實驗預習報告、實驗過程、實驗報告三部分內容設置一定占比，并突出實驗過程在總成績中占的分量，綜合評定每次實驗的成績。

3 結語

在計算機網絡系列課程實驗教學中，使用虛擬仿真實驗平臺進行虛實結合方式的實驗教學模式，很好的克服了目前課程實驗教學中存在的問題，拓展學生學習進行實驗的空間與時間，實現了以學生為中心實驗教學理念。通過強化課程實驗的過程管理，培養了學生自主、研究性學習意識，增強了學生實踐能力、研究創新意識、創新能力。提高了應用型人才的培養質量。