计算机网络实验教学论文

2022-04-15

摘要:提出一种开放式的计算机网络实验教学模式,将实验教学方式从“封闭式”转变为“开放式”,将实验项目从以“验证、操作性实验”为主转变成以“设计性、研究创新性实验”为主,将以教师为中心的教学理念转变为以学生为中心的教学理念。该实验方法为计算机网络课程的实验教学提出了一种新的思路,有助于学生实践能力和创新能力的培养。今天小编为大家精心挑选了关于《计算机网络实验教学论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

计算机网络实验教学论文 篇1:

计算机网络实验教学研究

摘 要:计算机网络实验教学对计算机专业教学很重要,能培养学生的理论应用能力和实践能力。日常教学过程中,计算机网络实验教学中存在着教学环节薄弱、理论脱离实践等问题。根据计算机网络实验教学的特点和教学现状,文章提出实验教学体系创新思路,从实验教学独立设课考核、教学体系、教学内容等方面进行实验教学改善,以及从实验教学的组织与管理、利用仿真教学、实验教学效果评价考核等方面提升创新成效,使计算机网络技术的教学效果达到最优化,从而培养出更具有应用和创新人才。

关键词:计算机网络;实验教学;网络管理

计算机网络实验涵盖基础网络概念、网络系统的安装与配置、网络安全、计算机网络应用和网络互联、网络管理等知识,在当今网络高速发展的时代,变得越来越重要。计算机网络实验虽实质上是实践性很强的专业课程,但目前主要以理论性专业为表现形式,实践性并不突出,很难激发学生的学习兴趣和积极性。让学生在日常教学中不断发现计算机网络实验教学中存在的问题才是计算机网络实验的真正目的。在教学工作中不单单是要学生学到技术,更重要的是培养学生的能力,要注重加强实验教学环节,努力构建网络教学平台,让学生在一个全新实验环境中学习,这样才能提高学生对学习的兴趣,实现教学效果的最优化。从而培养出能运用所学的网络知识解决实际问题,掌握网络理论和应用技术知识、适应时代需要的高素质人才[1-2]。

1 计算机网络实验教学现状

当今网络经济时代,随着网络技术的迅猛发展,计算机网络教学的发展也发生了质的飞跃。当今网络实验教学的现状是“验证性实验为主,依附于理论教学”,然而通过对多所高校进行调查后发现,目前计算机课程主要针对课堂所讲授的理论知识进行验证,实验内容简单、模式单一、课程所占比例偏少,导致学生重理论轻实践,这不符合计算机课程的特点,与教学目标不一致。实验教学课程的内容范围很广,有些学生学完参加考试,虽然通过考试,但是在平常工作和生活中难以致用。面对一个复杂、综合性的实践教学—计算机网络教学时,不应只停留在理论的教学中,也应该注重实践教学,不仅要让学生充分理解知识,还要使其提升对现状的分析、故障的处理能力,才能培养出理论性高、实践性强的真正人才。

2 计算机网络实验教学存在的问题

2.1 实验教学与理论教学脱离

在实验教学中通常以教师作为主动授课者,学生作为被动的学习者。日常实验教学中,教师往往以理论知识为主讲内容,缺乏与理论知识相关的实践知识的授课,导致学生对所学知识难以致用,渐渐失去了实验教学的学习兴趣。

在这种以验证性实验为主,以理论教学为基础的计算机网络实验中,如若缺乏实验教学内容,理论教学内容会很枯燥乏味,学生难以应用和掌握。

2.2 實验教学体系不完整

计算机网络实验室存在着软硬件设施不全,只能做一些基础性实验,从而使得学生缺乏学习兴趣,严重影响教学效果。

实验教学体系薄弱主要体现在以下几个方面:(1)计算机网络实验内容不充实。现阶段以验证性实验为主的计算机网络实验,主要以理论教学为主,缺乏实践教学,实验内容不完整,以致学生虽学完后考取高分,但还是对理论知识缺乏认知,以致在工作和生活中不能学以致用。(2)计算机网络实验教学存在着软硬件设施不全。在简单的网络设备,如计算机、交换机、路由器等的网络实验平台上,学生在学习中不能更好地进行网络组建,不能更好地理解和掌握计算机网络通信原理和技术,实践应用能力也无法得到锻炼。(3)教师理论知识丰富但实践经验不足。在计算机网络这个特殊领域中,有些教师没有实践过,不具有组建、管理大型网络的经验和能力。有些老师虽参与过大型网络组建和管理,但仍对大型网络形态和网络设备缺乏认识,以致在教学中不能把理论与实践统一起来[3]。

2.3 缺乏因材施教

计算机网络实验是专业性和技术性很强的实验,每个实验并不是都能满足不同的学生。学生之间学习基础和能力有所差别,有些学生学习基础较好同时具备较强的实践能力,但有些学生学习基础性差同时不善于动手实践。教学工作中对待这样学习和实践能力有差别的学生,必须因材施教。但有时受实验的软硬条件环境影响,在实验教学中,爱动手的学生会积极投入到实验中,效果很好;不爱动手的学生很少动手或不动手,这样实验教学对他们就不会达到好的效果。

2.4 实验教学考核形式不合理

目前,平时成绩(占40%)和期末考试(占60%)相结合的方式是郑州财经学院教学考核的方式。平时成绩有学生的考勤、作业和实验报告,实验成绩主要是以传统的笔写实验报告为主。期末考试卷面上主要是平时的理论知识,很少有实验部分,即便有实验部分,考核学生解决实际问题能力的综合设计类实验很少,一般都是极其简单的实验步骤题。这样容易让学生只是为了考过,只重视理论,不注重实验的实践,最终影响学生解决实际问题能力的培养[4]。

3 实验教学创新的思路

3.1 实验教学独立设课考核

日常实验教学中,设置一些有规划、创新类的课程,把学生应用的实验技能作为考核重点,进行独立考核,才是实验教学创新的重中之重。比如独立授课做实验,会配置“以太网交换机、NAT服务器、路由器等”基础设施用来组建网络,搭建实用性远程访问服务器的多种网络实验平台,接下来进行配置应用服务器Web、FTP等实验。实验教学通过独立设课,不仅让理论教学内容得到拓展,也能让实践教学在理论教学中得到充分应用,从而引起学生对实践教学的关注,增强实验教学应用观念,起到了加强理论与实践之间的联系与结合的作用。

3.2 形成实验教学体系

现今计算机网络教学课程教学体系不完善、不独立、不长远,这其中包括教学大纲和系统的教学内容,所以全新的教学方式和教学内容规划也是非常必要的。日常实验教学中,依据教学计划编写大纲,利用现有的软硬件设施,创建出更多的实验项目,实现更多丰富及生动的实验教学内容,这样计算机网络教学质量将会不断提高。通过制定完善的考核评价体系,会不断提升网络实验教学效果。

3.3 实验教学内容的创新

计算机网络教学至关重要的创新是实验教学内容的创新。日常教学中,只是一味传承传统就会裹足不前,简单地往原有教学理论中加入新的知识教学内容不是教学内容创新,而是教学方式和教学方向的转变,也不是只去学习枯燥的课本知识。随着时代的发展,先进技术的不断更新,要与时俱进,把先进的计算机技术纳入到教学中来,不断更新教学内容,开阔提升学生的视野,这样教学知识就会不断更新,学生学到的知识才能应用到现代社会。

4 如何提升计算机网络实验教学创新的成效

4.1 实验教学的组织与管理

日常实验教学过程中,积极发挥实验教学中教师的主体作用,更好的实现实验教学的组织管理,秉承“以人为本”的理念,在教学中以学生为主体,教师对其引导教育。当作网络实验前,教师对其实验相关的具体理论知识、实验内容和操作强调完后,应该剩余多些时间让学生做实验进行实践。路由器作为网络交换的核心设备,在网络实验室起到至关重要的作用,不仅能连接局域网和广域网,还能在发送信号时选择最佳路径,网络教学实验中没有用到路由器,就会很难组建一个较复杂的网络环境。构建路由器的网络实验时,大多数教师通常不会进行实验教学的管理和组织,认为给学生时间让其自行实验就是实验管理,但缺少有效的组织和实验后的学习反馈会使实验学习实践的效果大打折扣。

4.2 利用仿真教学

周边较高的软硬件环境才能适应计算机网络教学环境要求,而要达到这种要求,只能通过仿真教学去实现,才能让教学更具有真实性,避免实验环境带来的负面影响。由于外部条件环境有限,在进行实验时会受到各种限制,实验操作有时会与在理想环境下不一样。要想实现更为真实的仿真效果可以用仿真软件,例如bosonnetsm软件来实现,其能模拟交换机,组建以图形为界面的网络拓扑图,是一款简易实用的软件。对于仿真教学来说,bosonnetsm不仅能更好地协助学生熟悉实验环境配置,还能帮助学生更好地掌握网络的组建及构造虚拟网络,不受由于环境所限带来的不能满足的客观条件的限制,提高实验教学的效率,以取得更好的教学效果[5]。

4.3 改善實验教学设施环境

日常教学中,新的理论教学内容缺乏实践,就会让学生对理论教学内容的理解不具体、不透彻。只有不断地更新实验教学的软硬件设施环境,跟上时代发展的步伐,让学生接触到新的网络实验技术,然后对理论教学内容的不断实践后,才会使他们对理论教学内容有更透彻的理解,也更好地培养了学生的动手实践及创新能力,实现教学效果的最优化,提高实验教学的效率。这样才能培养出更多适应时代发展的人才[6]。

4.4 实验教学效果评价考核

日常实验教学过程中,作为实验教学创新中必不可少的环节是实验教学评价考核,能反馈实验教学创新的效果,衡量检查创新目标是否有成效,通常考察实践对象是“小型校园网的建设及实验室网络的组建”“小型办公室网络改造及网吧的组建”等活动,已成为最便于检验学生实验教学成果的方式。考察复杂的计算机网络时,教学效果评价考核只有通过这些应用试验类活动或实验,才能把实验教学效果评价考核的作用充分发挥出来[7]。

5 结语

计算机网络实验教学创新是对提高教学质量的探索。其是以完善的教学体系为基础,以计算机网络教学赶上现代技术发展的步伐为目标,使学生学有所用、学以致用。现今互联网技术高速发展,必须要与时俱进,跟紧时代的步伐,以教学方法和教学内容为出发点,不断更新教学体系,设立独立考核,不断在教学内容上创新,形成完善的教学体系。在加强实验教学的组织与管理、利用仿真教学、实验教学效果评价考核上提升计算机网络实验教学创新的成效,使实验教学紧随时代的步伐,更好更快发展。只有不断研究探索网络实验教学环节,不断创新,才会对培养应用型和创新型人才具有重要的现实意义。

[参考文献]

[1]曲文亮,刘福媚.计算机网络实验课程探析[J].黑龙江科技信息,2013(36):142.

[2]余伟.计算机网络教学的思考与实验改革[J].电脑知识与技术,2011(29):7212-7213.

[3]王峰.高职计算机网络实验课程教学实践的分析[J].信息通信,2013(6):149-150.

[4]刘延君.实用型大学的计算机网络实验课探索[J].才智,2012(20):214.

[5]郭赛球,胡奇光.地方本科院校的计算机网络实验课程实施方案探讨[J].电脑知识与技术,2014(2):271-272.

[6]单红.计算机网络实验教学体系的改革与实践[J].实验室科学,2011(6):252-254,258.

[7]刘云.高职计算机网络实验教学研究[J].电子世界,2012(23):127-128.

Key words:computer network; experimental teaching; network management

作者:韩涛

计算机网络实验教学论文 篇2:

计算机网络实验教学的研究与探索

摘要:提出一种开放式的计算机网络实验教学模式,将实验教学方式从“封闭式”转变为“开放式”,将实验项目从以“验证、操作性实验”为主转变成以“设计性、研究创新性实验”为主,将以教师为中心的教学理念转变为以学生为中心的教学理念。该实验方法为计算机网络课程的实验教学提出了一种新的思路,有助于学生实践能力和创新能力的培养。

关键词:开放式实验教学;计算机网络课程;实验教学方法;实验项目;实验项目类型

计算机网络是计算机网络专业的基础课程,它是一门综合性交叉学科,综合应用计算机技术和现代通信技术两个学科的概念和方法,形成了自己独立的教学体系。计算机网络课程对实验环境要求极高、对学生的实践动手能力要求也很强。目前计算机网络课程的教学模式存在许多问题,无法适应课程的要求,主要表现如下。

1) 实验教学方法落后。

目前计算机网络课程实验教学主要以教师为中心而忽视了学生的认知主体作用,学生只能在教师的指导下做验证性实验,在整个教学过程中缺乏互动,难以激发学生的学习热情,不利于人才的创新思维培养。

2) 缺乏先进实验教学环境。

目前计算机网络课程的实验环境基本上有两种:一种是将数十台计算机通过网络连接设备连接的小型局域网;另一种是只提供简单的网络设备和计算机,这些都无法满足实验教学需求。

3) 学生自主实验时间不足。

在传统教学模式下,实验时间通常是以班级为单位统一安排,可开设的实验数目也受场地和时间限制。计算机网络是一门实践性很强的课程,学生没有充足的实验操作时间就造成理论知识与实践脱节,不能学以致用。

上述问题严重制约了计算机网络专业学生的专

业知识培养和技能水平提高,造成大部分毕业生的实践动手能力弱,无法满足企业和社会对专业人才的需求。因此,研究和探索一种适合我国国情的计算机网络课程实验教学模式日益重要。

1相关教学研究现状

随着计算机网络应用的日益发展,国内外积极探索计算机网络课程教学,特别是针对计算机网络实验教学方面积累了很多宝贵的教学经验。Nigel Linge 和 David Parsons介绍了一种通过解决网络客户实际问题的过程进行学习的计算机网络教学方法(Problem-Based Learning),经过英国索尔福德大学的教学实践证明其优于传统的讲授型教学方法[1]。

DesignCaicedo, C.E. Cerroni, W.设计了一种新型计算机网络实验平台,该平台通过管理设备可调控管理各种网络设备和微机,构造出真实计算机网络的实验教学环境,具有分布式操作和团队式协作等优点[2]。

蔡群英、黄镇建设计的基于NS-2的无线网络仿真实验为计算机网络课程的实验教学提出一种新的思路,有助于学生实践能力和创新能力的培养[3]。黄俊、韩玲莉等人探索了基于协议数据包分析的计算机网络课程教学方法,通过跟踪和分析网络协议数据包以加深学生对计算机网络的原理和应用的理解,激发学生的学习兴趣[4]。

2开放式计算机网络实验教学模式

开放式实验教学的思路起源于国际上先进实验室的全天候开放模式,这种模式后来逐渐被国内一些重点大学借鉴和使用。开放式实验教学是实验教学改革的一个重要方向和创新,在院校实验资源共享、提高学生自主学习能力、创新能力培养等方面都能起到积极作用[5]。

开放式实验教学模式允许学生自主选择实验项目和实验时间,在自己没有完全掌握或者感兴趣的方面可以进行一些较深入的探索和实践,进而在此基础上进行研究和创新。开放式实验教学模式就是要实现从教师为中心向学生为中心的教学观念的转化,从单纯的知识传授向培养学生实践创新能力的方向转化,从根本上提高实验教学质量[6]。

开放式计算机网络实验教学模式主要从下列几个方面进行改革。

2.1开放式实验教学环境

计算机网络课程是一门实践性要求很强的课程,单纯依靠课堂教学时间远远无法满足课程的要求,通过开放式实验教学可以很好地解决这个问题。实验室在满足日常课堂教学的情况下,可将实验室环境开放给学生使用,学生采用团队合作或者独立操作的形式深入探索在课堂教学未完全掌握的或者自己感兴趣的实验项目,当然实验教师也可以结合自己的科研项目给学生制订一些实验内容,这样不仅增加了学生实践动手的机会,也可以培养学生自主学习能力和开放创新精神。总之,充分的实验室开放时间是保证实验教学质量的前提。

在实验室硬件条件允许的情况下,采用远程在线CISCO实验室的运作方式也是一种很好的方法。我院于2007年与福建锐捷网络公司共建了开放式网络实验室。该实验室通过RG-LIMP服务器实现学生远程登录实验室的功能,学生通过远程预约实验的方式,在任何地点通过Internet网络远程登录到实验室操作相关的实验项目,并且可以对比系统给出的参考答案进行自主学习。经过近几年远程计算机网络实验室的运行,我们发现学生的参与热情较高,实验效果不错。但是目前由于受到资金和设备的限制只能实现部分网络拓扑结构比较简单的实验项目,如果网络拓扑结构复杂的话,在本地实验室内的连线也相应的比较复杂,不利于大规模实现。远程计算机网络实验的技术和实现还有待于继续探索研究。

2.2开放式教与学观念

开放式计算机网络实验教学不仅需要更新实验室的硬件环境,更为重要的是改变传统的计算机网络实验教学理念。

开放式实验教学模式最基本的教学理念就是“开放”,是相对于“封闭式”实验教学形式而言,这里的开放是指实验时间开放、实验项目开放、实验设备开放。开放式实验教学赋予学生更多的学习主动权,在不受时间、空间和设备及实验项目的限制下,自主设计和研究网络实验,自主探究相关的科学问题。

“授之以鱼不如授之以渔”,在实验教学过程中,除了讲授实验操作的步骤和方法,让学生去验证理论,更重要的是指导学生如何主动地去寻找问题,思考问题以及探究问题。

开放式实验教学模式主要体现在两个方面:

1) 赋予学生自主性学习的权力。在开放式实验教学过程中,必须是以学生为主体,指导教师为辅助,充分调动学生独立自主学习的思维,以培养学生对学习主题的兴趣,能够自觉地进行主动性学习和探索研究性学习。

2) 引导学生进行协作性学习。计算机网络课程由于自身的特点通常需要分组实验,所以必须引导学生依靠自身的专业知识、技术方法或实验经验以自由组合方式形成课题研究小组团队,在开放式实验环境下通过协作合作的方式进行实验[7]。当然在条件允许的情况下,指导教师也可以参与到团队中去做指导工作。

在传统计算机网络实验教学过程中,学生通常按照指导教师的安排或者实验指导书的说明步骤进行计算机网络实验,同时因为受到实验设备和实验条件的限制,常采用分组实验的形式。参与这种分组实验的同学并不能完全领会实验项目的要求,只是“生搬硬套”按照步骤进行实验,甚至有的同学根本没有充分参与进来,可想而知,这样的实验质量必定难以保证。

开放式实验教学模式则不同,它赋予学生自主实验的权力,给予学生充分的实验时间和完善的实验设备,采用以“学生为主,教师为辅”的教学模式。教师提供的实验指导书仅起到一个参考性的作用,关键是学生将自己所学的知识和兴趣结合起来,融入到实验项目中,充分展示出自己的动手能力和思考问题的能力,充分发挥出自主能动性。对于综合性、设计性和创新性的实验项目,没有固定现成的答案,很多问题有待学生去思考,通过实验的方法得到结果,从实验项目的方案设计、测试和完成都由学生逐步完成。这样的实验教学效果比传统方式要好得多。因此,开放式实验教学需要引导学生,把问题留给学生,让学生学会探究式学习,学会思考问题,自主完成实验项目,有利于提高综合能力。

2.3开放式实验教学方法

开放式实验教学方法改革主要包括实验项目的设计、实验教学大纲的修订以及实验指导书的编写等方面。按照实验教学方式,实验项目主要分为几种形式:操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验。在我们修订教学大纲的过程中需要增加设计性和研究性实验所占的比重,尽可能多地设计一些研究创新性的实验以供学生在开放式实验室内自己完成。

实验教学是一个渐进的过程,在初始阶段只能采用操作性和验证式实验,相应的实验指导书也需要编写的比较详细,需要给出明确的实验步骤,网络拓扑图以及配置命令等。通过这些前期操作性和验证性的实验可以使学生熟悉计算机网络实验相关的仪器设备、实验环境以及对实验一定的感性认识和体验。接着学生可以逐步进行设计性和综合性实验,即实验指

导书只给出具体网络应用的实验要求,提供必要的提示,要求学生自行设计实验网络拓扑图,选择相关的网络设备,按照设计的拓扑图进行网络连接、网络配置以测试是否到达该网络应用的要求。学生对于这类实验项目可能在实验课堂上无法完全掌握,就需要在课后继续进行探究。最后学生积累到一定的程度,就可以进行一些研究创新性的实验,完全按照自己对计算机网络课程的理解,对自己感兴趣的计算机网络问题进行自主研究和探索。这类实验就是“开放式”实验教学模式最提倡的实验项目,实验指导书完全不需要给出任何提示和步骤,只需要给学生指出相关的最新技术和理论,以供学生自己去学习、借鉴和思考。开放式计算机网络实验教学模式的进度如图1所示。

图1开放式计算机网络实验教学模式进度图

3结语

通过几年的建设和改革,我校的开放式计算机网络实验教学已取得了一定成绩,该教学方法突破了传统教学模式的瓶颈,激发了学生主动学习的兴趣,提高了学生进行创新研究性学习的能力。计算机网络技术的发展和学生计算机网络知识的增加,将对该课程提出更高的要求。为此,我们需要吸收其他课程改革和建设的成功经验,不断补充和完善教学内容,改进教学方法,引入新的教学手段,提高本课程的教学质量,以培养学生的实践能力和综合素质。

参考文献:

[1] Nigel Linge,David Parsons.Problem-Based Learning as an Effective Tool for Teaching Computer Network [J].IEEE Transactions on Education,2006,49(1):5-10.

[2] Caicedo,C.E.,Cerroni.Design of a Computer Networking Laboratory for Efficient Manageability and Effective Teaching[C].Frontiers in Education Conference,2009,39th IEEE:1-6.

[3] 蔡群英,黄镇建. 基于NS2的无线网络隐藏节点问题仿真实验[J].实验室研究与探索,2009,28(11):74-76.

[4] 黄俊,韩玲莉,陈光平. 基于协议数据包分析的计算机网络课程教学方法探索[J]. 实验室研究与探索,2006,25(6): 653-656.

[5] 魏楚元,张翰韬,吕橙.计算机网络开放式实验教学与创新实践能力的培养[J].实验室研究与探索,2007,26(6):9-12.

[6] 张炜,陈峰,祝勇仁.开放式创新实验室建设与学生创新能力培养模式的研究[J].高等理科教育,2008,78(2):70-73.

[7] 王金发,何炎明,戚康标,等.“开放式、研究性”实验教学模式的创立与实践[J].高等理科教育,2007,76(6):97-100.

Research and Practice of Open Experimental Teaching of Computer Network Courses

ZHU Chun, FANG Yuefeng, LIU Hanzhong, DENG Xiuchun

(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)

Key words: open experiment; Computer Network; method of experimental teach; project of experiment; type of experiment

(编辑:姚彦如)

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

作者:朱春,方跃峰,刘汉中,邓秀春

计算机网络实验教学论文 篇3:

计算机网络实验教学体系建设模型

摘要:针对计算机网络实验教学存在的问题,提出计算机网络实验教学体系建设模型,模型包括网络实验室建设、实验内容设计、实验方法创新和指导教师培训等要素。我校的初步实践表明,依照模型建立的计算机网络实验教学体系大大提高计算机网络实验教学水平,促进学生网络应用能力的培养。

关键词:计算机网络;教学改革;实验教学体系;实验方法

随着计算机网络应用的广泛和深入,我国对网络应用型人才的需求明显增加。网络应用型人才不但要有扎实的理论基础,而且应具备较强的网络实践能力和解决问题的能力[1]。计算机网络实验作为培养学生网络实践能力的有效方式和途径,它可以培养学生的动手能力、适应能力和创新能力[2]。因此,计算机网络实验教学逐渐受到高等院校特别是应用型高校的普遍重视,开始研究计算机网络实验教学中存在的问题、如何进行网络实验教学改革[3-4]和如何建立完善的网络实验教学体系[5-7]等内容。

本文针对计算机网络实验教学中存在的问题,提出计算机网络实验教学体系的建设模型,以我校网络实验教学为例,对该模型的建设实施进行研究与探索。从初步的实践情况来看,该建设模型的实施改善了我校的网络实验环境、提高了教师的实验教学水平、完善了实验内容,使我校实验教学形成了一个较为合理的体系,在培养学生网络实践能力方面发挥了重要作用。

1计算机网络实验教学存在的问题

目前计算机网络实验教学存在的主要问题有以下几个方面[8-9]。

1) 网络实验教学的硬件环境不能满足实验要求。开设什么样的网络实验与硬件环境密切相关,很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,很多实验无法正常开出。如果采用模拟器来做,学生无法自己动手搭建实验平台,不能在真实的网络环境中做实验,因此,就无法真正锻炼其网络应用能力。

2) 网络实验内容设计不合理,实验课时偏少。一直以来,计算机网络实验主要是验证性实验,实验内容由各任课老师自行决定,实验内容随意性大,不能形成实验体系。实验学时设置较少,课时数不能满足开设综合设计性实验和创新型实验,因此很多时候,学生只做一些简单的基本的实验,无法达到培养能力的目的。

3) 实验教师缺乏网络实践经验,教学水平不高。网络实验的特殊性,对实验指导老师提出了更高的要求。实验老师除了具备设计实验的能力,还要对网络设备的配置、实验平台的搭建相当熟悉。很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心。

当然,网络实验教学还存在其他方面的一些问题,比如实验模式和考核方法的不合理也会影响学生做实验的热情。

2计算机网络实验教学体系建设模型

计算机网络实验教学体系建设是一个复杂的、综合性的系统工程,涉及到多个方面内容。如何建设一个完善的计算机网络实验教学体系,本文提出了一个综合的计算机实验教学体系建设模型,如图1所示。

该模型是一个动态模型,涉及到网络实验室建设、实验内容设计、实验方法创新、实验教师培训等几个要素,要素之间相互关联,并接受学生的实践检验和评价反馈,根据评价反馈进一步完善实验教学体系。

网络实验室建设是计算机网络实验教学体系建设的基础,是网络实验的硬件环境。实验内容设计是计算机网络实验体系建设的核心,实验内容设计要符合专业培养目标,受开设的理论课程、实验室硬件环境和教师实验教学水平的制约。实验教师培训是计算机网络体系建设的重要环节,只有不断提高实验教师的指导水平,才能设计更多的综合型、创新型的网络实验,更好地培养学生的应用能力。实验方法创新是实验教学体系的重要内容,指导教师只有不断总结实践经验,发挥自己的创造力才能探索出好的实验方法,但实验方法的选择有时会受到网络实验室条件的影响。

如果对该模型进行简化,可以用数学公式表示,以此对建设效果做一些量化评价分析。假设将模型的各要素建设效果之间关系简化为一种线性关系,则计算机网络实验教学体系建设效果可用公式1表示。

, (1)

其中, 是目标函数, ( )分别表示模型中的4个要素, 表示各要素建设效果函数。 ,各要素建设效果之间的重要性对比关系。

根据公式1,如果目标一定,根据输入 与输出 的比值关系,找出比值大的要素做重点投入,使的建设代价最小化。在体系建设投入不变的情况下,可以通过调整各要素的投入比例使目标函数最大化。

3建设模型的实践

我校真正的计算机网络教学体系建设是从2007年建设网络实验室开始的,在整个体系建设的过程中,基本遵从图1的建设模型,每个建设环节都经过认真的研究与落实,注重网络实验内容的设计,并在学生的反馈信息中不断调整和完善。

3.1网络实验室建设

网络实验室建设是一个复杂的工程,不仅要考虑购置哪些实验设备,还要对实验室进行规划布线,以方便实验教学。我校从2007年开始,先后投入近百万经费,组建了计算机网络实验室。实验室配备了5组路由交换实验设备,5组网络安全实验设备,2组无线实验设备,2组IP语言通信实验设备和一套实验室管理系统,可供60名学生同时进行网络实验,基本满足网络专业方向学生的实验需求。这些网络设备(H3C)的主要有:1台LS-7502核心交换机、5台RT-AR28-11接入路由服务器、15台RT-MRS2020路由器、5台LS-S3610三层交换机、15台LS-E126两层交换机、5台NS-SecPath F100防火墙、1台NS-SecPath V100 VPN网关、2台EWP-WA1208E无线接入设备、1台XE-200(含50用户license)语音服务器等。

3.2实验内容设计

根据开设理论课程、实验教学目标、网络实验室的设备条件和教师水平情况,设计适合我校网络工程专业学生的网络实验内容。实验类型分为预备型实验、单元型实验、综合型实验和创新型实验等几种。

1) 预备型实验。开设预备型实验的目的是使学生尽快掌握实验室的布线情况、各网络设备的功能及基本配置命令,为后续实验做准备。预备型实验主要有:网络实验室与网络设备认知、双绞线线序标准与网线制作、网络设备基本配置及命令使用、远程登录Telnet服务配置(可实现远程配置网络设备)。

2) 单元型实验。按照不同实验内容,将实验划分为不同的单元,每个单元训练学生某一方面的实践能力。总共设计了路由交换、网络安全、网络管理、IPv6实验等4个实验单元。路由交换实验单元的实验主要有:交换机端口配置(Trunk、Hybrid)、VLAN配置、STP配置、路由协议配置(静态路由协议、RIP、OSPF、BGP)、广域网协议配置(PPP、X.25、FR);网络安全实验单元的实验主要有:防火墙ACL配置、ASPF状态检测、VPN实验(IPSEC实验);网络管理实验主要是使用网络管理软件(如SNMPc等)实现网络基本管理功能的实验;IPV6实验单元的实验主要有:IPv6的地址结构、IPv4/IPv6双协议栈技术、隧道技术等实验。

3) 综合型实验。在完成单元型实验后,开设一些综合型实验,使学生在单元实验中技能得到综合运用。综合型实验由老师提出需求,然后讲解方案设计方法,给出一个拓扑结构实例,让学生完成整个网络的实验配置和测试。例如,老师给出一个如中小型企业网的设计方案,让学生完成配置和测试。

4) 创新型实验。创新型实验可以为理论基础比较好、实践能力比较强的同学开设。对这类实验,老师只提出一个网络的具体需求,要求学生自主完成设计方案、设备选型、网络配置及应用。例如,要求学生做一个小型校园网的设计方案并实施。

对每种类型的实验,以其中的一个实验为例,给出一个实验内容的详细设计过程,如表1所示。

3.3实验方法创新

一个好的实验方法可以让实验效果事半功倍,因此,我们要不断探索好的实验方法。具体做法是:在实验安排上,以小组为单位,5~6个人一组,指定一个实践能力强的学生做小组长,协调分工,带领本组成员完成实验,尽量做到所有成员都有操作机会。在实验过程上,实验开始前,指导老师首先讲解与该实验相关联的理论知识、实验目标、实验内容、难点与重点以及注意事项;实验开始后,指导教师全程跟踪指导,将大家普遍存在的问题集中讲解并做好记录;每次实验后,老师作整体总结点评,学生写实验心得体会,使学生从实验中不断积累经验,获得更多的实验技能。

3.4实验教师培训

实验教师在承担网络实验课之前进行适当培训,熟悉实验内容和相关理论知识,掌握网络设备的配置命令和组网方式。培训模式可以灵活多样,可以请网络实验经验丰富的老师做现场培训指导,也可以参加网络设备提供商的系统化专业培训。在实验教师培训方面,我们组织了多次培训,例如,在网络实验室建设期间,设备供应商派工程师到我校组织培训,参加人员为所有可能参与实验指导的老师;另外,我们还派两名实验老师参加H3C公司的网络学院的专业网络实验培训,这些培训在很大程度上提高了教师的实验教学水平。

4结语

结合我校网络人才培养的实践,本文分析了网络实验中存在的主要问题,提出了一个计算机网络实验教学体系的建设模型。该模型考虑了实验教学的多方面因素,对计算机网络实践教学体系建设具有指导作用。从我校的实施情况看,计算机网络实验教学体系建设对于提高我校实验教学水平起到了重要的作用。今后,我们仍会不断探索实验教学方法、改革实验教学内容,使计算机网络实验教学体系更加完善,培养出高素质的网络应用人才。

参考文献:

[1]张纯容,施晓秋,吕乐.面向应用型网络人才培养的实践教学改革初探[J].电子科技大学学报:社科版,2008,10(4):62-65.

[2]李阳,尚鹏.关于计算机网络课程实践教学质量保证的思考[J].安阳工学院学报,2010,9(2):115-116.

[3]晏弼成,何曼娜,蔡文辉,等.网络实验教学模式改革的研究与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(9):93-95.

[4]张臣文,李文联,胡坤鹏. 网络实验教学新模式的探索与实践[J]. 实验室研究与探索,2010,29(2):53-56.

[5]王盛邦,李晓宁,陈立文.基于网络技术的计算机网络实验课程体系实验室研究与探索[J].实验室研究与探索,2010(4):49-51.

[6]王春东,张桦,莫秀良.重视实践教学环节,深化计算机网络课程教学改革[J].计算机教育,2010(5):147-149.

[7]刘群,李坚.计算机网络实验教学体系的构建[J].实验科学与技术,2010(2):97-99.

[8]刘彦保.计算机网络课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究,2006(2):142-143.

[9]肖涛,程东,何怀文.计算机网络实验研究与探索[J].实验科学与技术,2010(3):39-41.

A Construction Model of the Computer Network Experiment Teaching System

GONG Yongwang, XU Xiufang, LIU Ying

(School of Information Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China)

Key words: computer network; teaching reform; experiment teaching system; experiment method

(编辑:郭小明)

作者:巩永旺 徐秀芳 刘颖

上一篇:职称社会化评价发展论文下一篇:饭店管理业核心竞争论文