網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實驗教學(xué)探索與實踐

徐　濤，李旭宏，潘雯雯，王　冠（棗莊學(xué)院　信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東　棗莊　277100）

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網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實驗教學(xué)探索與實踐

徐濤，李旭宏，潘雯雯，王冠
（棗莊學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東棗莊277100）

摘要：計算機網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)重要基礎(chǔ)專業(yè)課，它為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ).但是，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)一直被人們所忽視.本文首先介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)課程的特點，提出了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)存在的不足；在文章最后結(jié)合實際教學(xué)情況，從實驗教學(xué)模式方法等多方面進(jìn)行了有意的探索，提出了關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的改革方法.

關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)工程；教學(xué)方法；任務(wù)驅(qū)動；ICT

1　引言

計算機網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)工程等相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)很多后續(xù)課程的基礎(chǔ).計算機網(wǎng)絡(luò)課程對整個知識體系的構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)工程能力的培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用.同時，計算機網(wǎng)絡(luò)又是一門理論與實踐聯(lián)系緊密的課程，不僅需要扎實的理論基礎(chǔ)，還需要大量的工程實驗.計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)與其它課程相比，實踐性和操作性要求較強，是該課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1].但原有的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課狀況已不能適應(yīng)當(dāng)今計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需求,應(yīng)對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗進(jìn)行改革,突破原有的課程界限,建立新的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)體系.

2　計算機網(wǎng)絡(luò)課程特點

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及通信技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等多個技術(shù)領(lǐng)域，是一門綜合交叉性學(xué)科，是ICT領(lǐng)域典型的代表.隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，新理論、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新變化，這就要求教師在講授中，既要傳授主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又要讓學(xué)生了解最新技術(shù)的發(fā)展前沿.在學(xué)習(xí)過程中樹立創(chuàng)新意識，為今后的學(xué)習(xí)生活打下堅實的基礎(chǔ).計算機網(wǎng)絡(luò)課程具有知識點多、內(nèi)容新、“無聯(lián)系”等特點.因此，計算機網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)過程中對學(xué)生來說非常枯燥，學(xué)習(xí)興趣不高.

3　計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)存在的問題

目前，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主要存在以下幾個問題：

3.1教學(xué)模式陳舊，不能適應(yīng)計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展

目前，對于計算機網(wǎng)絡(luò)實驗，一般按照先理論，后實驗的順序.整個教學(xué)過程不能調(diào)動學(xué)生的積極性，不能提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，特別是一些編程性實驗，限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時不能夠有效的提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)工程能力[2].

3.2對計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗認(rèn)識不足，實驗課程設(shè)置不合理

目前，在計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)過程中大多采用以理論為主，實驗為輔的教學(xué)模式，教師把重心放在理論教學(xué)上，忽略了實驗的重要性.大部分實驗多為驗證性實驗，缺少設(shè)計性、綜合性實驗，大部分實驗主要通過Wireshark等工具抓包分析，整個實驗過程對課程的理解和知識點的掌握幫助不大.學(xué)生實驗積極性不高，從而影響計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué).

3.3對實驗室投入不足，實驗條件不能夠滿足實驗要求

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，對實驗設(shè)備更新提出了更高的要求.很多高校由于經(jīng)費投入問題，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類和數(shù)量不足，即使是“985”、“211”等高校也很難及時更新相關(guān)實驗室，從而造成了大量實踐性較強的實驗無法開設(shè)，比如路由、交換和安全等試驗.目前，好多高校采用虛擬仿真技術(shù)，但學(xué)生不能在真實網(wǎng)絡(luò)實驗平臺操作實驗，因此，就不能夠真正鍛煉其網(wǎng)絡(luò)工程能力.

3.4實驗老師缺乏工程背景，知識更新慢，教學(xué)水平有待提高

計算機網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，要求老師有一定的工程背景和項目管理能力，而現(xiàn)在大部分老師從高校畢業(yè)后直接從事計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工作，沒有從事網(wǎng)絡(luò)工程的背景.很多老師缺乏網(wǎng)絡(luò)配置和管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗，沒有參與過大型網(wǎng)絡(luò)組建和管理，導(dǎo)致實驗中遇到的很多問題無法解決，影響了學(xué)生對做網(wǎng)絡(luò)實驗的信心.而且，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，對老師的知識更新也提出了更高的要求.

在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)過程中，也會存在一些其他問題，但上面幾個問題，筆者認(rèn)為直接影響了整個教學(xué)過程，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性.

4　計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革探討

4.1改革教學(xué)模式，選用合適教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”.任何一件事情，感興趣主動完成一件事和被動的完成一件事情效果是不一樣的.因此，首先要解決如何必須激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)的能力.把“教師為主，學(xué)生為輔”課堂教學(xué)模式變成“以學(xué)生為中心”實驗室教學(xué)模式，要徹底改變以教師和書本為中心的照本宣科的教學(xué)方式.在教學(xué)過程中，我們根據(jù)課程特點使用了啟發(fā)式教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動等多種教學(xué)方法.

通過啟發(fā)式教學(xué)，可以從學(xué)生的實際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，促使他們生動活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想.比如在分組交換實驗中，我們通過學(xué)生淘寶購物的體驗，思考現(xiàn)在物流體系運輸貨物的方式，最后引入到分組交換.通過上述過程，可以把抽象難懂的分組交換理論轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實生活中的物流體系，既簡單，又貼近生活.整個過程，學(xué)生在不斷的思考，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗在整個教學(xué)過程中，根據(jù)知識點和學(xué)生的能力，提供了幾個比較重要的編程實驗.對于該類實驗，采用了項目驅(qū)動式教學(xué)法，組織學(xué)生通過參加實際的項目設(shè)計來完成實驗任務(wù).在項目式教學(xué)法中，以項目為主體，以行業(yè)或職業(yè)為引導(dǎo)，以提高學(xué)生綜合能力為目的.通過實驗，使學(xué)生理解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、實施和管理的能力.主要提供了編程性試驗如表1所示.

表1　編程性試驗

4.2改革實驗內(nèi)容，提高學(xué)生編程能力

計算機網(wǎng)絡(luò)給人們的印象是昂貴的路由器和交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備.但本質(zhì)上計算機網(wǎng)絡(luò)的核心是協(xié)議，通俗的是說就是軟件；因此，網(wǎng)絡(luò)編程能力對網(wǎng)絡(luò)工程的學(xué)生至關(guān)重要.我們提供了如表1所示的幾個編程實驗，學(xué)生根據(jù)自己實際情況選作其中的一部分實驗.整個過程采用項目小組式的項目驅(qū)動教學(xué)方法，效果較好.通過編程實驗，學(xué)生在掌握相關(guān)的基本原理的同時，提高了編程能力[4].

4.3提高教師網(wǎng)絡(luò)工程能力

在師資培養(yǎng)上，引進(jìn)與培養(yǎng)結(jié)合，采取“請進(jìn)來，走出去”策略.一方面，企業(yè)派駐資深工程師和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)駐學(xué)校，以實際工程項目為依托，開展實踐實訓(xùn)課程的教學(xué)，為學(xué)生提供工程實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計與職業(yè)規(guī)劃方面的指導(dǎo).另一方面，定期邀請企業(yè)管理專家、職業(yè)導(dǎo)師在學(xué)校開展行業(yè)動態(tài)、最新技術(shù)等方面的講座,并指導(dǎo)學(xué)生完成職業(yè)規(guī)劃.

企業(yè)協(xié)助學(xué)校完成具有實際工程能力的雙師型教師培養(yǎng).學(xué)校每年派駐2-3名教師進(jìn)入企業(yè)，企業(yè)對教師進(jìn)行通訊專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并以企業(yè)講師標(biāo)準(zhǔn)對教師進(jìn)行考核，根據(jù)考核結(jié)果頒發(fā)企業(yè)資質(zhì)證書.企業(yè)建立“教師工作站”，構(gòu)建企業(yè)與教師之間溝通的橋梁，安排高學(xué)歷教師進(jìn)入企業(yè)，與企業(yè)聯(lián)合開展工程應(yīng)用項目研究[5].

4.4加大專業(yè)實驗室建設(shè)，提高學(xué)生解決問題能力

實驗室是計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)的有效保障，如果沒有相應(yīng)的實驗設(shè)備、實驗場所,計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)根本無從談起.通過專業(yè)實驗室，可以讓學(xué)生掌握從網(wǎng)絡(luò)原理到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的整個過程.近年來，我們新建了銳捷網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、華為云計算實驗室、協(xié)議分析實驗室、網(wǎng)絡(luò)安全實驗室和網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真等多個實驗室.

5　結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，其作用至關(guān)重要.實驗教學(xué)直接影響到學(xué)生網(wǎng)絡(luò)工程能力的培養(yǎng)，知識體系的構(gòu)建.我們在實驗教學(xué)過程中，重點培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力、解決實際問題能力、編程能力、以及創(chuàng)新能力.經(jīng)過近幾年，在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗我們不斷的進(jìn)行探索，不斷的完善，教學(xué)效果較好.在以后教學(xué)過程中，我們會根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程，不斷完善,實驗內(nèi)容、教學(xué)方法等,以提高學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用能力,培養(yǎng)適應(yīng)社會所需的高素質(zhì)人才.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕方蕓,高仲合,高博文,夏建川.計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2013，27（6）:91-93.

〔2〕鞏永旺，徐秀芳，劉穎.計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)體系建設(shè)模型[J].計算機教育，2014（5）:94-96.

〔3〕張曉明,陳明,杜天蒼.計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)體系與能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2013，32（10）:401-404.

〔4〕姚琳,孫偉峰,吳國偉.計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式探討[J].計算機教育，2011（19）:70-74.

〔5〕陳代武,彭智朝,李曾妍.基于校企聯(lián)合的計算機網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計[J].實驗室研究與探索，2010，29（4）:49-52.

收稿日期：2015年11月17日

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-260X（2016）01-0271-02