計算機網絡技術實踐教學改革研究與探索

潘澤強，黃益群

PAN Ze-qiang，HUANG Yi-qun

（江西中醫學院 計算機學院，南昌 330004）

0 引言

計算機網絡技術是一門對應用、實踐要求很高的課程。許多地方本科高校雖然建立了網絡實驗室，但由于實驗室交換機、路由器等網絡設備少，而且有些設備生產廠家也不同，沒有聯合網絡設備公司對實驗室進行設計，設備利用率低，因此網絡課程教學長期只是重視課堂上對原理的講授，學生缺少實際動手機會，學生學習完網絡技術課程后沒有具體印象。由于傳統的網絡實驗教學內容有些僅重視操作、驗證性實驗，實驗項目主要還是網線制作、網絡操作系統的安裝和配置等，缺乏綜合、設計性實驗。學生接觸的許多網絡概念和原理都比較抽象、難懂，而且同時網絡實驗教材也是千差萬別，沒有適合地方本科高校的實驗教材。針對網絡實驗教學中存在的種種問題，深入探討了計算機網絡實驗教學改革的思路，提出了進一步加強網絡實驗教學改革的有效措施。我們選用適合高校學生的教學方法，通過不同的項目實驗，不僅幫助學生了解和掌握網絡原理和實現技術，培養學生理論聯系實際的能力，同時有利于學生綜合能力特別是探究、創新能力的發展。因此，在網絡技術的教學過程中，我們在實踐教學方法上進行了有益的改革和探索。

1 網絡技術實踐教學方法的改進

1.1 以任務驅動模式進行網絡的實驗教學

任務驅動教學法是一種讓學生學會發現問題解決問題，啟發學生展開討論，提高學生綜合運用知識和動手實踐能力。教師要提出明確的要求，適時布置任務，及時了解學生的操作情況。教師要按照學生的特點，利用現有的教學設備和教學環境以及核心的教學目標來組織確定任務驅動項目。確定的實驗項目應該服務于課程的核心教學目標，教師的教與學生的都是圍繞著一個目標幾項任務來完成的。我們在實際實驗教學活動中結合當前常用的網絡技術和所選教材要求，按以下步驟來設計實驗項目。

1.1.1 規劃設計項目的整體目標

在實驗教學活動中，根據網絡技術理論課程的教學要求應該掌握的知識點以及所擁有的實驗設備，確定當前的實驗環境，提出任務驅動教學法實驗的整體目標。例如提出一個對學生比較合適的綜合型項目（某個高校的校園網或者某個企業的核心網），圍繞著這個綜合項目提出整體目標。整體目標設計時要將理論課程中重要的知識點和常用的網絡技術融合其中。通過真實的項目，讓學生自己進入到我們設計的項目環境中，提出解決方案，通過自主學習，團隊協作，學生最終可以進行成果表達，實現學習該課程的學生對當前的主流網絡技術有比較清晰的了解的目標，并具有獨立完成組建常用網絡的能力。

1.1.2 對任務目標進行細化

為了便于實驗教學，我們將提出的綜合項目化整為零，分解為容易理解的若干個任務和情境，以任務驅動教學，在每個任務和情境教學中，設計一個較為真實的項目背景，在這些任務和情境中涉及一些常用的網絡技術，按照以下步驟完成每個細分的任務和情境。

1.1.3 將分散的目標進行整合。

任務驅動模式是一種具有探究性質的教學模式，是一種讓學生學會發現問題解決問題，啟發學生展開討論，提高學生綜合運用知識和動手實踐能力。教師要提出明確的要求，適時布置任務，及時了解學生的操作情況。它通過任務和情境提出問題，然后再通過問題整合知識。這有助于培養學生自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力。通過對綜合項目的實施，把分解的任務和情境中基本掌握的知識點再次進行優化與整合，最終完全掌握知識點。因此，在教學活動的后期，分解的任務和情境都完成以后，再次回到綜合項目，讓學生有充足的時間獨立完成綜合項目，在真實的項目背景下，使得學生真切地感受完成一個項目的整個過程。

在規劃項目前，我們教師要吃透教材，讓規劃設計的項目、任務和情境與教材相匹配。項目實施過程中，不僅培養學生的實驗能力，更要注重對網絡技術原理的理解、掌握，要讓學生知其然，也知其所以然。

1.2 實驗要求分層次設計

圖1 交換機路由配置拓撲結構圖

由于學生動手能力差別比較大，我們針對每個任務和情境設計了易、中、難三個層次的實驗要求，不同層次的學生達到不同的實驗目標。這樣每個學生都能夠通過努力完成任務，樹立學生學習的自信心，激發學生的興趣，提高各層次學生學習網絡的積極性和主動性。例如：三層交換機的路由功能實驗任務中，要求學生掌握在三層交換機上創建多個VLAN，在VLAN間配置靜態路由及動態路由協議的方法步驟（如圖1所示）。

實驗目標是設置交換機VLAN1端口地址，測試交換機之間的連通性，創建交換機多個VLAN虛接口，并配置地址，在各VLAN之間設置靜態路由，測試交換機與PC機間的連通性，然后在交換機上設置動態路由，查看各交換機上靜態路由信息和動態路由信息表。對于快速完成易層次實驗要求的小組，建議其挑戰中層次的實驗要求。例如：要求學生在三臺Cisco路由器中配置靜態路由，使得不在同一網段的三個局域網（LAN1、LAN2和LAN3）能夠互相連通（如圖2所示）。

圖2 配置靜態路由網絡拓撲結構

此實驗變更了拓撲結構，加大了難度，增加了通信的網段，要求配置路由器RTA、RTB、和RTC相關接口，配置各路由器靜態路由，查看各路由器更新后的路由表信息，測試各網段的連通性，當然此實驗也可進行擴展，對動態路由協議RIP進行配置。

通過難度的加大，對以前學習過的實驗任務進行復習，將知識點整合。在這個過程中一定會遇到更多的問題，這就需要學生綜合的分析，提高其實驗技能。如果還有部分學生順利完成了中層次的實驗，就可以輔導其挑戰最高難度。對于易層次完成也有難度的小組，完成實驗任務時加以引導和輔助，并幫助分析查找原因，要求通過分析自主完成實驗，逐漸提高該類學生的實踐動手能力。最終完成一個課堂、不同層次的實驗教學活動。在實驗過程中，教師要掌握各組實驗的進程，并從引導學生發現問題、分析問題和解決問題的角度進行有針對性的啟發，指導學生通過參閱實驗指導書、技術文檔和相互探討完成所規定的實驗任務，有意識地培養和提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

為了鼓勵學生積極主動的學習，我們提倡學生創新。改變傳統的考核方式，采取多元化的考核方法，使考試成為促進學習的方法之一。每個任務完成后，采取自我評價、小組評價與教師綜合評價相結合的評價方式。考核評估采用“理論+實踐”的模式，使學生從思想上重視實驗教學。同時，注意過程評價與結果評價相結合。

1.3 運用仿真軟件

網絡技術對實驗硬件條件要求較高，并且實驗操作稍不注意就會對軟件系統和硬件系統產生一定的破壞性。我們就選用仿真軟件進行部分實驗，就能夠消除實驗環境所帶來的影響，可以讓學生在不使用網絡設備硬件的情況下，也能順利完成網絡實驗，從而既節約硬件資源和資金，又充分提高學生的實踐動手能力。同時，學生采用這種方案完成實驗，不必在固定的時間到實驗室操作，只要自己有一臺電腦在任何時間就可獨立完成。我們選用路由模擬軟件BOSON NETSIM和Dynamips來進行部分的實驗教學，彌補實驗環境不足所帶來的問題。

2 結論

總之，以上改革和探索，在我校專業2007級學生中進行了實施。結果表明，提高了網絡技術的實驗教學效果，培養學生構建和開發網絡應用系統的能力，學生反映良好，可以進一步深入研究和探索。

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[2]柳嬋娟.計算機網絡實驗教學模式的改革[J].計算機育，2010,（13）.

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