高職計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗教學(xué)改革的探討

【摘 要】針對目前高職計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，圍繞實驗教學(xué)目標，對實驗教學(xué)體系、實驗教學(xué)內(nèi)容、形式等方面的改革提出了一些建議。

【關(guān)鍵詞】高職院校 計算機網(wǎng)絡(luò)課程 實驗教學(xué)

【文獻編碼】doi:10.3969/j.issn.0450-

9889（C）.2011.10.015

計算機網(wǎng)絡(luò)是一門應(yīng)用性、實踐性很強的專業(yè)課程，其實驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)不僅是理論教學(xué)的深化和補充，而且對于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，解決實際問題的能力，也起著非常重要的作用。因此，如何在教學(xué)過程合理設(shè)計實驗就顯得十分重要和必要。本文以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，對高職計算機專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程和學(xué)生狀況進行分析，對計算機專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的實驗設(shè)計作有益的探索和實踐。

一、以能力為導(dǎo)向設(shè)計實驗

網(wǎng)絡(luò)實驗的設(shè)計應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生的最終能力為目標，針對各項能力來設(shè)計實驗，這樣能讓學(xué)生清楚知道不是為了做實驗而做實驗，而是為了自己將來走上工作崗位應(yīng)具備的能力而做實驗。每項能力均有相關(guān)的實驗與之應(yīng)對，學(xué)生應(yīng)具備的能力及相關(guān)實驗如下：

第一，網(wǎng)絡(luò)組建方面，包括網(wǎng)絡(luò)綜合布線能力、局域網(wǎng)絡(luò)組建能力等。這類實驗主要培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)組建實施的能力，即對網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、設(shè)備、應(yīng)用等進行設(shè)計，完成網(wǎng)絡(luò)的組建。這方面的實驗有：雙絞線纜接頭制作實驗、簡單局域網(wǎng)組建、交換機級連和配置實驗、二層交換機的管理、IP地址設(shè)置實驗、三層交換機的帶寬控制實驗、交換機軟件版本升級實驗、交換機訪問控制列表實驗。

第二，網(wǎng)絡(luò)管理方面，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)故障、性能管理、網(wǎng)絡(luò)認證、計費管理等方面的能力。這類實驗主要培養(yǎng)提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)管理能力，以應(yīng)付在工作中會出現(xiàn)的問題。這方面的實驗有：交換機的控制口／遠程登錄方式和Web方式的管理實驗、MAC地址的綁定實驗、VLAN配置實驗、三層交換機的VLAN互通實驗、三層交換機接口配置實驗、配置基于802.1x的AAA服務(wù)實驗、配置安全的ACL實驗、路由器單臂路由實驗、配置動態(tài)路由Ospf實驗、配置VRRP實驗、網(wǎng)絡(luò)的流量實驗、帶寬監(jiān)控維護的實驗等。

第三，網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控方面，包括培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)攻擊能力和防護能力，能夠應(yīng)付一定的網(wǎng)絡(luò)攻擊，并且能對安全設(shè)備進行配置。這類實驗主要是：防火墻的配置實驗、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽實驗、操作系統(tǒng)安全實驗、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)實驗等。

二、重視對實驗過程的把握

實驗室相比教室而言氛圍寬松很多，如果對實驗過程不加以重視可能實驗課會變成自由活動課。因此，必須制訂出一套行之有效的方法來防止這類情況的發(fā)生。比如，實驗課時間不得做與實驗無關(guān)的事；教師應(yīng)隨時隨機抽查各實驗小組的進行情況；對學(xué)生的掌握情況進行階段檢查——每隔一段時間隨機抽取部分同學(xué)之前進行過的某個實驗，讓學(xué)生扎扎實實掌握每一個實驗。通過對學(xué)生實驗的監(jiān)督檢查，教師可及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗存在的問題，促使學(xué)生改進。實驗教學(xué)的主要目的是鞏固理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，特別是對應(yīng)相關(guān)職業(yè)的解決實際工作問題的能力。最關(guān)鍵的是實驗教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生面對具體問題獨立分析、解決的能力。因此在實驗中，應(yīng)加強對學(xué)生排除故障能力的培養(yǎng)。在實驗中故意設(shè)置故障，讓實驗小組自行進行解決，老師在旁只提示，不給具體原因。這樣既提高了學(xué)生排錯的能力，也增強了學(xué)生的團隊精神。

三、加強綜合實驗的訓(xùn)練

實驗類型一般有：演示實驗、驗證實驗、操作實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗、研究實驗，其中演示、驗證、操作實驗為基礎(chǔ)性實驗，完成較低層次的目標；綜合實驗、設(shè)計實驗為高級實驗，完成高層次的總目標。前述的單項實驗大多是驗證性和操作性的實驗，學(xué)生只是起到機械的驗證工作，其中并未加入自己創(chuàng)新的內(nèi)容。之前所述的單項實驗都完成后，就要進入綜合實驗階段。在綜合實驗中教師只給出大的方向性的要求，不對具體的問題作出規(guī)定。比如，建設(shè)某公司局域網(wǎng)綜合實驗，在這個實驗中讓學(xué)生自行設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓撲，自行設(shè)計VLAN劃分，自行規(guī)劃IP，然后利用實驗室現(xiàn)有的路由器、交換機、防火墻等設(shè)備組建起來。因為利用現(xiàn)有設(shè)備學(xué)生規(guī)劃出來的網(wǎng)絡(luò)是各不相同的，學(xué)生自主發(fā)揮的余地很大。學(xué)生不僅僅只是完成純物理的網(wǎng)絡(luò)組建工作，后續(xù)的交換機、路由器、防火墻等的配置、IP地址規(guī)劃、VLAN劃分等工作也包含在內(nèi)。另外，在綜合實驗中最容易培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的排除故障的能力，往往在單項實驗中學(xué)生按部就班地進行實驗，出現(xiàn)問題的概率小一些，到了綜合實驗后要考慮的問題多了起來，出現(xiàn)故障的概率明顯增加了很多，并且往往出現(xiàn)了故障后將導(dǎo)致后續(xù)的實驗無法進行，所以在綜合實驗中看到學(xué)生忙上忙下，群策群力的情景相當常見。這樣充分既調(diào)動了學(xué)生的積極性，無疑也增強了學(xué)生們的團隊意識。

四、開展開放式實驗教學(xué)

由于受到計算機網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備和實驗教學(xué)學(xué)時的限制，傳統(tǒng)模式上的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教材對每一項實驗都給定完整的計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，并且由于害怕學(xué)生在實驗操作過程中對網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備的損壞，在實驗之前都已由實驗員按照網(wǎng)絡(luò)實驗的要求把網(wǎng)絡(luò)拓撲連接完成，而且實驗中的每一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都給出了非常詳細的配置命令，并規(guī)定了詳細、明確的實驗步驟，使學(xué)生幾乎可以不動腦筋就完成了實驗。最后的結(jié)果就是：只是簡單地記錄了一下實驗現(xiàn)象，驗證了一下實驗結(jié)果，這樣帶來的后果就是在實驗中出現(xiàn)的錯誤現(xiàn)象是不能進行判斷和改正的。

開放式實驗教學(xué)就是針對這種傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)而言的，開放式實驗教學(xué)的初衷是想改變實驗教學(xué)模式，即以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，讓學(xué)生不受實驗室、實驗學(xué)時和實驗項目的限制，根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗方案，自主選擇計算機網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備，獨立完成網(wǎng)絡(luò)實驗。開放式實驗教學(xué)采取理論教學(xué)和學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用，并加入網(wǎng)絡(luò)工程的概念，有利于調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

五、完善實驗教學(xué)體系

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗作為單列實驗課，就必須有一套完整的實驗教學(xué)大綱、實驗教學(xué)計劃、實驗教材，以及實驗教學(xué)參考書，單獨設(shè)定學(xué)分，規(guī)定計劃實驗學(xué)時。按照大綱，根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件，制定出切實可行的實驗教學(xué)內(nèi)容。實驗教學(xué)過程設(shè)計，實際上就是實驗教學(xué)實施流程的設(shè)計，不同類型的實驗項目其實驗教學(xué)過程的組織方式不同。實驗類型一般有：演示實驗、驗證實驗、操作實驗、綜合實驗、設(shè)計實驗、研究實驗，其中演示、驗證、操作實驗為基礎(chǔ)性實驗，完成較低層次的目標；綜合實驗、設(shè)計實驗為高級實驗，完成高層次的大目標以至總目標。探索性實驗是引導(dǎo)學(xué)生進行探索，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、開拓創(chuàng)新精神與科研能力。前面我們設(shè)計的八個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗項目，大致可分為兩類，一類為驗證、操作型實驗，一類為綜合、設(shè)計型實驗，“局域網(wǎng)設(shè)計與組建實驗”、“VLAN配置實驗”為綜合性、設(shè)計型實驗，其余的6個實驗項目為驗證性、操作型實驗。驗證、操作型實驗的組織方式是以實驗指導(dǎo)書為依據(jù)，通過老師講解、演示，再由學(xué)生自己動手操作，完成實驗指導(dǎo)書所要求的必做內(nèi)容，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用、連接、安裝、配置方法，掌握WEB、FTP站點的創(chuàng)建方法、掌握路由器參數(shù)基本配置方式等，實現(xiàn)較低層次實驗教學(xué)目標。綜合、設(shè)計性實驗項目要求學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)性實驗教學(xué)中所學(xué)的知識、所掌握的方法來完成實驗過程，這類實驗的實驗過程的組織方式完全不同于操作型實驗，其在實驗指導(dǎo)書上只寫明實驗?zāi)繕恕⒁螅峁┫嚓P(guān)設(shè)備及部分相關(guān)資料，由學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，學(xué)生自己確定實驗方法、步驟，利用實驗室提供的設(shè)備獨立完成整個實驗過程。探索性實驗需要以開放實驗的形式來開展，才能取得好的效果。

在制定網(wǎng)絡(luò)實驗大綱及具體實施方案時，必須考慮到實驗中如何體現(xiàn)和貫穿理論知識、實驗內(nèi)容的先進性、實驗操作的可行性，設(shè)置必做與選做實驗，進行多層次的實驗教學(xué)。同時，應(yīng)形成一個相配套的、系統(tǒng)的、合理的、可操作的考核評價體系。

六、學(xué)生實驗教學(xué)效果的評價

對實驗教學(xué)效果的評價是整個實驗教學(xué)設(shè)計中不可或缺的環(huán)節(jié)，是檢驗實驗教學(xué)目標是否實現(xiàn)的重要手段。對網(wǎng)絡(luò)實驗效果的評價形式主要是進行單項與綜合實驗的評價。如前所述，對學(xué)生所做的單項實驗進行考核，主要是以實驗的完成情況與出現(xiàn)故障是否正確解決來進行評判。這部分的考核占整體評價的40％。占更大比重的是進行綜合實驗的評價，通過前述的綜合實驗的實施情況來考察實驗效果，除了讓學(xué)生進行常規(guī)配置之外，還應(yīng)該在環(huán)境中設(shè)置一定數(shù)量、不同形式的故障，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)實驗所掌握的知識、技能，通過對故障現(xiàn)象的分析、測試，最終排除故障。這部分的評價主要以通過對學(xué)生常規(guī)配置實驗與排除故障實驗所用時間兩方面來進行，即可實現(xiàn)對學(xué)生相關(guān)實驗的實驗效果的評價。

實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和重要性是毋庸置疑的。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革應(yīng)從實驗教學(xué)體制與體系方面著手，獨立設(shè)課，按照實驗大綱實施教學(xué)計劃、規(guī)范實驗教學(xué)，根據(jù)教學(xué)需要合理地開設(shè)實驗，充分結(jié)合當前國內(nèi)市場的典型應(yīng)用，跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新的節(jié)拍，不斷改進實驗教學(xué)形式方法和組織管理，與時俱進，使理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機地融為一體，逐步形成完善的“計算機網(wǎng)絡(luò)”實驗教學(xué)體系。

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【作者簡介】覃光明（1972- ），男，廣西馬山人，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機工程系講師。

（責(zé)編 黎 原）