計算機網絡實驗的項目驅動式教學應用

摘要:本文結合計算機網絡原理教學分析了計算機網絡實驗課程特點，探討了計算機網絡實驗的教學方法，對項目驅動式教學方法進行了說明，并對基于混合教學思想下項目驅動式計算機網絡實驗課程的教學過程進行了設計。

關鍵詞:教學思想;教學模式;項目驅動;網絡實驗

作為計算機及相關專業的核心課程，計算機網絡原理越來越受到重視，它是網絡工程、網絡安全和網絡編程等相關課程的前導課程。隨著網絡技術的不斷發展，企業對應用型網絡人才的需求更高，因而高端網絡人才更加匱乏。各高校為適應社會需求，也加大了計算機網絡知識教學的廣度和深度。然而，計算機網絡的教學還有不足，主要體現在針對性不強，教學方法單一，因此，加強計算機網絡實驗課程建設，對計算機網絡原理課程進行教學研究顯得尤為重要。

1計算機網絡實驗課程特點

作為計算機網絡原理的實驗課程，計算機網絡實驗是一門應用性很強的課程，必須堅持理論與實踐并重的原則。本課程的主要任務是培養學生設計組建局域網(有線、無線)的能力;實現網絡互連的本領，在不同系統環境下搭建和維護網絡服務器的能力和一定的網絡管理能力;學會網絡交換機、路由器常用命令的使用;具有用戶管理和系統維護的能力;掌握網絡的配置和常見的網絡安全策略應用。

目前，很多計算機專業的學生對網絡的認識僅僅停留在感性層面，“眼高手低”的現象比較嚴重，有的學生前期望值很高，學習過程中感覺理論難以理解，學完之后發現還是不會動手，感覺網絡很深奧。究其原因，主要還是實踐得太少，無法將理論知識應用到實踐中去，因而對原理知識的理解也未必深刻，面對問題不知從何下手，沒有自信，無法獨立承擔網絡工程設計和網絡工程實施的工作。

可以預見，社會對網絡管理、網絡建設和網絡安全方面的人才需求是巨大的，特別是在網絡技術日新月異發展的今天，企事業單位對具有創新能力和動手能力的專業人才需求量將會進一步增加。

本文探討的項目驅動教學方法是培養綜合性、應用型人才的很好途徑。通過項目驅動式教學方法，學生將學會交換機的基本命令集、路由器的基本命令集;掌握通過交換機配置實現虛擬局域網，通過VLAN掌握簡單的網絡管理方法;通過對路由器的模式認識、接口配置了解路由器設備;通過靜態路由和默認路由的設置、CDP協議置、RIP協議、OSPF協議配置的實踐掌握網絡互聯的實現技術;學會在不同環境下架構DHCP、WWW、FTP、DNS、郵件發送和接收服務器;通過對因特網的常用協議分析掌握網絡協議的工作原理;學會簡單的網絡安全防護策略。通過模擬項目開發的過程掌握現代項目開發與管理方法，培養學生良好的組織管理能力、創新能力、應變能力和動手操作能力。

2項目驅動教學方法

項目驅動式教學法的特點是把整個學習過程分解為一個個具體的工程或事件，設計出一個個項目教學方案，按行動回路設計教學思路，不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是培養他們的職業能力。具體地說，這種以項目為主體的職業、行業為引導的教學方式，是一種通過組織學生參加項目設計(包括模擬項目)、履行和管理，在項目實施過程中完成教學任務的過程。它是一種以現代企業的行為為目標，強調培養學生綜合能力的教學方式，是一條高校學生實現零距離上崗的學習途徑。由于項目驅動式教學強調項目的現場性、知識的綜合性和學生全面能力的培養，其形式、內容與傳統教學課程有一定的差異[1]。

項目驅動式教學方法以項目和案例為核心，都是學生現實生活中接觸到的東西，因此容易使學生產生興趣，學生能夠很快理解教學內容。在項目實施過程中，學生要根據任務書的需求參與設計，進行小組討論，提高合作與協調工作的能力。任務書的設計由教師提出，可以是在建的實際項目，也可以是鍛煉學生設計能力的模擬項目。對于學生的設計，教師以甲方的身份驗收項目，從企業的角度進行評議，讓學生感到所學知識的實用性，拉近與社會、企業的距離感。

3項目驅動式計算機網絡實驗教學過程設計

根據項目驅動教學思想，結合混合教學理念，計算機網絡實驗課程的教學過程設計分為五個階段，分別是教學準備階段、教學實施階段、教學輔導階段、教學分項目檢測階段和課程整體評價階段。

(1) 教學準備階段。是實現教學目標的前提和保證，根據計算機網絡實驗課程的特點和教學要求，結合學生的具體情況，選擇和設計教學目標、進程、方法和形式。

整個準備階段要做好三件事情，一是鉆研計算機網絡原理教材，編寫好項目任務書。作者結合二十多年網絡實際工作經歷和十多年網絡教學經驗，編寫了《計算機網絡實驗教程》[2]一書，設計了多個網絡實驗任務書。二是深入了解學生，主要包括了解學生的思想、知識能力、班級整體實力，將班委成員和學習能力較強的學生平均分配到每個組中，一般考慮每個組5人左右。三是根據前兩項的基礎，結合學生的情況和項目的需求設計教學。例如在學習應用層郵件協議時，我們設計一份任務書，用路由器連接兩個網絡，net1網絡的域名為netlab1，net2網絡的域名是netlab2，在每個網絡中分別架構兩個服務器，一個是域名解析服務器，另一個是郵件服務器，讓每個網絡的郵件用戶既可以實現內部郵件的傳遞，又可以實現兩個網絡之間用戶的郵件傳遞。因為學生通過DOS命令可以更加深刻地了解TCP的連接過程、SMTP和POP3協議的工作過程，所以要求郵件的傳遞過程均采用DOS命令實現，拓撲結構如圖1所示。

除處理以上三件事，教師有必要將整個項目做一遍，這樣可以周密設計諸多因素的關聯關系和結構，在教學設備和實驗環境的準備過程中不會出現紕漏，也可以預測學生在實訓過程中遇到的問題，做到心中有數，為教學輔導打下基礎。

(2) 教學實施階段。是整個教學過程的中心環節，由組織教學、項目分析說明、結合項目講授相關理論知識、分組實踐操作、課后獨立完成任務階段組成。在組織教學階段，教師課前將學生分組，根據每個項目的特點和組內學生的特點任命組長;項目分析說明階段主要對課題各個分項目的意義和項目的內容、重點、難點進行說明，激發學生的興趣;結合項目講授網絡原理和相關知識，然后教師可以成功演示一次分項目的實施過程，對學習優秀的學生教師可以不演示，以培養他們的自學能力，增強他們的自信心。等學生完成分項目后，由教師從項目驅動的角度進行總結。在小組實踐環節，學生在教師指導下，由組長帶著全組成員完成項目，培養組長的領導才能和組內同學的合作精神，通過組內同學的帶動，水平較差的學生提高了實踐能力，激發了學習興趣。譬如在上述郵件項目中，可以將學生分為兩大組，分別隸屬于net1和net2，在大組中將學生分成小組，分別負責DNS服務器和MAIL服務器的架設[2]、網絡交換機和路由器的配置以及普通郵件用戶。在整個實驗過程中，小組角色是輪流轉換的，小組成員都要進行網絡搭建、DNS服務器配置、MAIL服務器配置，作為普通郵件的用戶，用DOS命令實現郵件的傳遞，這樣學生可以了解郵件協議的整個工作過程，使用DOS命令實現人工郵件發送過程。

(3) 教學輔導階段。是課堂教學之外對學生進行學習輔導的過程，是對課堂教學的補充，是貫徹因材施教原則的重要措施，能及時解決學生在學習過程中遇到的問題。教學輔導可以從幾個方面進行:一是為學生提供實驗教學指導教材，學生根據指導教材反復實踐;二是為該課程建立網站，通過網絡實時解答學生的疑惑;三是提供開放的實驗環境，讓學生在指定的時間隨時操作。

(4) 教學分項目檢測階段。將復雜的大型項目分成幾個小的項目，根據要求分階段進行檢測，促進學生更好地開展下一步學習。

(5) 課程整體評價階段。主要從兩個方面進行:一是讓學生整合項目設計或實施階段的知識和技能，在規定的時間內完成項目的設計報告、項目總結報告和項目結果，讓學生對整個教學過程進行評價，對自我學習過程和學習效果進行評價;二是讓教師從企業的角度對項目的開發做出總結，再從知識體系結構方面作一個概括論述，說明郵件服務器和域名解析服務器在其中的工作原理、郵件的傳遞過程等。

4項目驅動式計算機網絡實驗實踐過程

為了驗證項目驅動式教學方法在計算機網絡實驗課程中的效果，我們在首都師范大學2007級信管專業的學生中做了一次實踐，邀請了部分網絡興趣小組的學生參與計算機網絡的26個實驗。這些學生之前學過“計算機網絡原理”課程，但沒有動手操作過，通過項目驅動式教學，所有學生都能根據《計算機網絡實驗教程》一書獨立完成所有26項實驗，大部分學生可以獨立配置DHCP、WWW、FTP、DNS、SMTP、POP服務器，獨立設置交換機和路由器;實現有線和無線局域網，其中有三名學生成功申請到實驗室開放基金項目。通過這次實踐，參與的學生對網絡產生了更大的興趣，對網絡工程和網絡安全課程充滿了期待。

5結語

通過對計算機網絡實驗項目驅動式教學方法的研究，筆者認為無論是教學的哪個階段，都要以學生為中心，充分體現以人為本的思想，讓學生在真實的問題情景中獨立鉆研，合作解決問題，培養學生發現問題、解決問題和創新的能力。

參考文獻:

[1] 董黎明. 項目驅動式教學在linux服務器管理課程中的應用研究[J]. 北京城市學院學報，2008(12):20-22.

[2] 李環. 計算機網絡實驗教程[M]. 北京:中國鐵道出版社，2010.

Application of Project-driven Teaching in Computer Network Experiment

LI Huan

(College of Information Engineering， Capital Normal University， Beijing 100048， China)

Abstract: By combining with the course of principles of computer network and analyzing the course characteristics of computer network experiment， this article discussed the teaching methods of computer network experiment and described the project-driven teaching methods， then finally designed teaching course of project- oriented computer network experiment based on comprehensive teaching thought. In hope of discussion and practice with relative teaching and researching people.

Key words: teaching thought; teaching mode; project driven; network experiment

(編輯:張玥)