關于《計算機網絡》實驗課程的教學探索

摘 要: 《計算機網絡》是高校計算機學科的重要專業基礎課程，具有理論和實踐結合緊密的特點。本文作者針對這門課程實驗教學中實際存在的常見問題，結合近幾年在建設“計算機網絡工程”專業及實際課程教學中的經驗，對網絡發展的新形勢下這門課程的實驗教學建設進行了相關探討。

關鍵詞: 《計算機網絡》實驗課程教學 理論與實踐 合理搭配

1.前言

《計算機網絡》是計算機網絡工程專業的重要專業基礎課程。該課程理論與實踐結合緊密，因此教學與實驗的結合是必然。我們通過近幾年對本課程的教學，分析該課程實驗教學中存在的問題，積極探索理論與實驗合理搭配的新方法，努力實現科學地結合課堂實驗與課外實驗，并從實驗開設多方位、多元化等方面下功夫，力求在網絡發展的新形勢下真正讓該課程理論教學與實驗開展相互促進，從而提高整體教學效果。

2.《計算機網絡》實驗課程教學中實際存在的問題

現在計算機網絡的應用無處不在，計算機網絡的實踐價值顯而易見。學習網絡知識要能夠通過實際的動手操作來消化書本上抽象難懂的理論，并最終在掌握理論基礎后能夠分析和解決實踐中遇到的問題。但是，在這門課程的實驗教學中還存在不少問題。

2.1網絡課實踐性強，但實驗課時偏少。

由于學生學習任務繁重，大多數課程的課時都比較緊張，《計算機網絡》這門課程的實驗課時一般只有8—12個，實在有限。在這緊張的實驗課時內，只有用心設計和搭配實驗，學生才能在有限的時間內掌握知識。

2.2理論課忽視實驗與理論的有機結合。

教師在教學中，常認為理論和實驗課有著明確的分工，因此在理論課上往往只注意理論知識的分析和灌輸，忽視了課堂上實驗與理論的有機結合。其實在理論課中合理搭配和穿插相關的實驗很重要。教學經驗也證明，在理論課上結合教學進度開設一些短小緊湊、和教學結合緊密的實驗，能大大提高教學效果和教學效率，并不會因為實驗而耽擱課程進度。

2.3實驗內容單調。

當前網絡課程的實驗內容開設往往偏于單調，通常過多地集中于組網建網等工程性較強的實驗。這類實踐內容對提高學生的實際動手能力確實很有幫助，但總體實驗內容不夠豐富，而網絡的內容卻是多姿多彩，導致主要依靠這類實驗對學習網絡知識的幫助不夠全面。既然計算機網絡在各個層面、各個領域都有著廣泛應用，那么只有開設多層面的實驗，才能讓學生能夠客觀地認識到一個真正的計算機網絡。

2.4實驗空間局限。

傳統的方法主要集中于實驗課，而實驗課時本身又有限，導致難以在這有限的實驗空間內展開豐富多彩的實踐。因此除了實驗課外，教師還應該積極探索通過各種方式擴展實驗空間。

3.對《計算機網絡》課程實驗教學建設的建議

要搞好計算機網絡實驗教學，作為實驗與實踐教學的教師，我們在教學過程中必須明確實驗的目的。

通過實驗輔助理論教學，加深學生對計算機網絡原理和技術的感觀認知和深入理解。

以素質教育為目標，使學生通過動手實驗，培養學生對計算機及信息網絡的動手實踐能力。

激勵新發明、新理念、新技術和新應用，鼓勵學生在實驗課中對各種問題的變位思考和對同一問題的多種不同實現方法，提高學生創新能力。

通過寬口徑、分層次、突出前沿的實驗教學體系，提高學生對計算機網絡知識的綜合認識和全面理解。

明確了計算機網絡實驗課程的教學目的之后，結合在課程教學中總結的實際經驗，現對“計算機網絡”課程的實驗教學做出幾點探討。

3.1理論課上合理穿插實驗。

計算機網絡實驗課程要協調與相應理論課程的銜接，在實驗內容的設計與安排上要注重專業基礎能力的培養。網絡中的原理一般都和實踐結合，在理論課上要積極創造演示實驗的條件，如配備多媒體演示設備，教室內開通網絡，安裝一些經典的網絡軟件，配備一定的網絡設備，等等。針對計算機網絡理論課的教學特點，我們采用了多媒體課件、互動方法、實物展示方法和仿真演示方法相結合的理論課教學方法。實踐表明，綜合采用上述方法可以提高教學效果，使得學生對計算機網絡知識學得更加扎實。

3.2實驗開設多樣化。

針對以往實驗內容單一、偏重于工程化的問題，我們經過實踐和總結，認為網絡實驗開設應該多樣化，除了工程類實驗外，實驗內容還可從多個方面開展。主要幾個方面的實驗具體開展概要如下。

3.2.1工程類實驗。這類實驗是以往網絡實驗的主要內容，主要涉及組網建網實驗，如局域網的搭建，跨交換機劃分VLAN，使用路由器進行點對點通信，等等。通過這類實驗，學生能了解網絡是怎樣組建的，用到哪些設備和技術，各種網絡設備有什么特點，這些設備又是如何配置的，從而能真正以網絡管理者的身份介入網絡，理解協議的實際運用，積累一定的實際工程經驗，提高理論應用于實際的能力，縮短所學與所用的距離。

3.2.2協議分析類實驗。這類實驗主要是應用協議分析軟件(如Ethereal)，或專門的協議分析儀(如Optiview)，對典型的網絡協議(如HTTP協議、DNS協議、IP協議、RIP協議等)進行分析。在實驗前，教師可以給出明確的目標，要求學生分析具體協議的哪些方面，通過協議分析完成和掌握什么內容，等等。在有了類似的相關指導下，學生能夠做到條理清晰、分析全面。

3.2.3網絡程序設計類實驗。這類實驗讓學生在了解網絡協議、網絡軟件的工作原理的基礎上，動手設計實現網絡程序。實驗前由教師給出網絡程序要實現的功能、基于的基本原理、具體的主要步驟等。例如，編程實現一個簡單FTP服務器:要求在熟悉FTP協議原理的基礎上，設計和編程實現一個簡單的FTP服務器，可以設計相應的客戶端來測試服務器的工作。

3.2.4綜合設計類實驗。這類實驗往往需要多個方面知識的結合，可能涉及以上幾個方面實驗的綜合應用，具有一定的難度和工作量，可以考查學生對知識的綜合掌握情況，以及分析和解決問題的能力。

3.3拓展實驗空間。

以往的實驗空間通常局限于實驗室，我們認為對于工程性強的實驗，要充分利用實驗室的硬件條件，主要將其安排在能夠提供相關實驗環境和硬件設備的實驗室內。在保證基礎教學的同時，要不斷將計算機網絡方面的新技術、新協議和新的科技創新成果轉化并增加到實驗教學中來，及時補充和修改實驗教程、講義和課件，根據新的內容精心選擇和設計實驗，使學生通過課程教學與大量實驗，對計算機網絡方面的新理論、新技術有全局把握。包括以下措施。

3.3.1開發綜合性課程設計。這種實驗需要在掌握原理的基礎上對知識進行綜合運用，一個實驗往往涉及多個知識點的融合，無法在短短幾個課時完成，因此該實驗可以作為“計算機網絡”課程的配套課程設計。一般可由教師給出幾個典型的課題，由學生根據自己的興趣愛好選擇相關課題。這種實驗具有一定的難度，對學生的動手能力和自學能力是一個考驗，設計過程中需要教師和學生的多次溝通交流。這種實驗可培養學生綜合運用知識解決問題能力，把網絡知識融會貫通到實驗中。

3.3.2舉辦網絡實踐競賽。在開發綜合性課程設計的同時，針對那些難度大、工作量飽滿的實驗(如實現和測試可靠的UDP傳輸、網站的設計和搭建、網絡聊天軟件的設計和應用等)，我讓學生成立實驗興趣小組，讓其根據興趣特長自由組合，通過小組內分工協作，依靠團體的力量來完成任務并參加比賽。

3.4保證實驗教學的先進性和實用性。

教師除了不斷加入新的計算機網絡實驗內容之外，還要及時將先進的實驗設備和實驗輔助工具引入到實驗教學中，讓學生盡可能及時接觸計算機網絡方向的新設備新工具，使得學生能將所學知識應用到實際的工作中去。

4.結語

理論與實踐的結合是《計算機網絡》課程教學的必然之路，但是結合的方式應該從目前實際情況出發，克服存在的困難，注意科學化、合理化、多樣化，使得“計算機網絡”的實驗教學結合實際環境，緊跟計算機網絡的發展，不斷更新與進步。

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