高校計算機網絡實驗教學模式研究

何旸 郎樹穎 高家元

（華北理工大學冀唐學院 河北唐山 063210）

教學模式是指教師在進行教學的過程中采用的一種特定的、具有實際教學意義的指導模式。教學模式可根據教學活動的不同分為多種，每種都有其特定的教學價值。高校計算機網絡是一門實踐性較強的專業，其對學生、教師的要求都較高，因此，要想提高高校計算機網絡專業的教學水平，就必須不斷完善和改進教學模式，積極采用實驗教學模式提高學生學習質量，促進高校計算機網絡專業教學的長足發展。

1 計算機網絡實驗教學的相關概述

1.1 計算機網絡實驗教學

計算機網絡實驗教學是一種常用教學模式，其主要是以探究性為主，教師充當引導者角色，學生自主、合作的一種發現式學習模式。其教學體系的建立主要以當前已有的教學體系主架為核心，在其中加入了實驗課程這一特色項，并按實驗課程的知識內涵，分為專業實驗課程和專業基礎實驗課程兩個不同結構。除此之外，計算機網絡實驗教學體系構建的主要目標如下：第一，加大理論知識學習力度，提高學生計算機網絡理論知識的學與用，幫助學生達到學以致用的理想狀態；第二，將學校與實際企業相結合，學校為企業輸送人才，企業為學生提供就業崗位，促進資源的循環利用，形成學校、企業、產品三位一體的網絡結構。通過這一目標的支持，將學生在校所學到的知識在短時間內可轉化為實際應用，提高學生實際操作能力，培養學生創新意識。

高校計算機網絡專業教師在采用實驗教學模式進行教學時，要秉持正確的教學觀念。首先，有效采用驗證性實驗磨練學生的獨立操作能力，讓學生在實踐中將理論知識與實際相融合，促進學生對知識的內化。但這種驗證性實驗教學模式會限制學生的探索思維，學生只能機械地進行演示，因此，在采用驗證性實驗進行教學時，教師要注重學生思維的訓練，采用科學的方法讓學生進行適當的探索，豐富學生的創新精神。其次，在實際實驗教學過程中，總會因教學內容、設備、環境等因素的影響不能實現實驗的全過程探究，基于此，高校教師在進行教學時，要適當調整探究性實驗的占比，并以探究性實驗為依托，培養學生創新解決問題的能力。

1.2 計算機網絡實驗教學的教學策略

教學策略是一種組織形式，通常指在一個特定模式的指導下，為完成一定的教學目標而在教學過程中采用的各種教學手段。

在計算機網絡實驗教學中，教師要明確自己的扮演角色，保證學生的學習主體地位，因此，教師必須構建符合學生發展的教學模式。在教學過程中，積極轉變自己的教學角色，由理論知識的傳授者向學生教學活動的引導者轉型，改變自己的教學方式，變被動為主動，讓學生積極主動地去探索、學習知識。在實際計算機網絡實驗教學中，為激發學生的學習興趣，教師應多利用現代信息技術尋找一些與計算機網絡相關聯的圖片、視頻素材等，幫助學生對知識產生疑問，讓學生產生自主探索精神，以此培養學生創新精神。通過這種方法，能夠有效幫助學生產生學習興趣，便于新知識的利用，與此同時，還能通過實驗結果，提高學生分析數據的能力。

實踐研究表明，學生對知識的學習取決于學生對知識的喜愛程度，而實驗教學模式可在一定程度上提高學生的學習興趣。首先，探究性實驗具有較強的挑戰性，能夠很好地激發學生的好奇心理，并且此類實驗的可選擇范圍大、自由度高，學生可以根據自己的喜好進行組合實驗。其次，開放性實驗是在遵循學生自我意愿的前提下，以教師為指導學生為中心的實驗形式。在進行開放性實驗教學過程中，學生要選擇自己感興趣的實驗，并且通過查閱相關資料，獲取實驗所需要的儀器和試劑，在實驗室中獨立完成。開放性實驗給予了學生極大的自信，學生可以根據自己所學的理論知識進行實際操作實驗，并在實驗過程中內化所學的知識。

計算機網絡實驗教學模式是一種實踐性較強的教學模式，這種模式可將復雜難理解的理論教學與實驗課相結合，實現理論知識的邊講邊演，改變了學生機械接受知識的學習過程，通過此種教學模式，學生可以更好地理解知識，同時，在實際教學中，教師還可以對學生的不足之處進行指導，強化學生的操作，規范學生的學習過程。

在利用實驗教學模式對計算機網絡專業的學生進行教學時，教師還可以將語言具現化，運用大量的圖片、素材、動畫等活躍抽象的理論知識，使抽象知識具象化，豐富學生的直接經驗，幫助學生能夠在短暫時間內獲得更多的知識。同時，教師要教給學生多種記憶方法，讓學生學會利用多種感官來協同記憶，方便學生在采用知識時能夠準確無誤地呈現出來。與此同時，教師還要注重理論知識與實際的聯系，積極開展教研活動，引導學生正確分析實驗結果。

1.3 計算機網絡課程實驗教學現狀

計算機網絡實驗內容主要包括網絡原理實驗、網絡操作系統實驗、網絡組建實驗、網絡安全實驗以及網絡應用開發實驗等。計算機網絡實驗的多樣性和特殊性決定了對實驗教學的要求相對較高，其同時涉及了軟件條件和硬件條件等。從硬件條件的角度來看，計算機網絡實驗所需要使用的硬件設備包括主機、傳輸媒體、調節器、交換機和路由器等。而軟件環境則包括網絡操作系統、數據庫系統、網絡管理系統等。由此可見，計算機網絡實驗相對比其他專業的實驗而言具有一定的復雜性特征，而計算機專業本身又是一門強調實踐性的專業，學生必須通過實驗課程的系統學習，才能夠從根本上了解計算機網絡的運行原理和工作原理，才能夠保證實際的學習效果和實踐能力。通過對計算機網絡課程實驗教學的現狀分析發現，大部分院校所使用的教材為《計算機網絡》，但在教材相同的情況下，各個院校所選擇的實驗內容卻存在一定的差異性。部分學校強調對網絡硬件設備進行配置訓練，部分院校強調對網絡不同協議的數據包進行協議分析，部分院校則鼓勵學生進行網頁語言編輯訓練等。盡管教材相同，但實驗內容方面的差異性卻體現了各個院校在教育側重點方面的區別。

2 計算機網絡實驗教學的目標和任務

2.1 計算機網絡實驗教學的目標

高校計算機網絡實驗教學的教學目標主要是以培養學生對網絡的理論學習、管理、能熟練應用理論知識解決實際生活問題為培養核心，讓學生達到學懂會用、學以致用的理想狀態為目的。計算機網絡實驗模式的教學一般遵照這樣一個過程：發現問題—提出問題—提出假設—實驗驗證—分析討論。每一個環節學生都需要認真觀察問題，在撰寫實驗報告過程中，用豐富的計算機網絡理論知識去分析、去解釋實驗現象，讓學生形成一種求真務實的科學態度，提高學生的自我觀察能力。同時，在進行實驗的過程中，讓學生學會自我思考、解決，能夠針對突發情況采取有效的解決措施，提高學生解決問題的能力［1］。

上述的教學目標在很大程度上是由計算機網絡學科本身特點來確定的。從理論上說，計算機網絡可以看作是一門實驗學科，其理論知識的構建都需要大量計算機網絡實驗結果來支撐，只有在長期大量實驗的驗證下，計算機網絡理論知識才得以獨立支撐。在進行實驗觀察和分析過程中，需要學生掌握基本的程序技能和知識，分析態度要認真勤懇，要有勇于探索未知的精神，積極發現實驗中的不同，對實驗進行創造性開發。

計算機網絡實驗教學目標的實現需要教師和學生的配合才能完美完成。教師要完成一系列的教學任務，其主要完成的內容有如下幾點。（1）能夠熟練操作計算機網絡，并能及時分析出實驗中的不足，及時指出學生學習中的缺陷，并為學生提供正確指導。（2）具有豐富的計算機網絡理論知識，能夠利用相關技術準確測量計算機網絡中的數據。（3）會操作基本的計算機網絡儀器，并教會學生如何進行操作。（4）在進行計算機網絡實驗教學時，明確實驗的規范操作性，嚴格要求學生規范操作實驗步驟。（5）能嚴格按照相關要求完成實驗，分析出正確的實驗結果。（6）認真學習操作計算機網絡實驗，總結分析計算機網絡實驗的基本方法與技能。（7）針對每個實驗詳細對其實驗背景、操作、設備、現象、結果等進行記錄，做好實驗過程記錄，便于后期資料的查找。（8）培養學生良好的學習習慣，形成積極的學習態度，勇于探索的創新精神。（9）在實際教學過程中，積極培養學生的獨立解決、思考問題的能力，動手操作網絡的能力，讓學生體會學習的樂趣，豐富學生學習過程［2］。

2.2 計算機網絡實驗教學的任務

計算機網絡實驗教學的任務是實現教學目的的重要環節，其主要由計算機網絡實驗教學的教學內容和要求二者決定。計算機網絡實驗教學任務的完成需要教師靈活采用各種教學方法，在教學過程中，教師應抓住實驗是貫穿設計者的研究、解決問題的導向和思路這一想法，明確引導學生進行思維思考。在進行實驗操作之前，要明確通過此次實驗自己能得到什么，對于問題所要采用的解決方案是什么，面對實驗中將要發生的問題又該怎么去解決，讓學生先明確實驗目的、理解實驗內容。在實驗過程中，學生就能更快將理論知識融入實際操作中，能在短時間內實現知識的內化［3］。

3 計算機網絡實驗教學的教學過程

計算機網絡課程作為計算機專業的高年級學生的課程，旨在讓學生深入了解網絡系統集成的技術內涵，真正理解各種網絡協議的實際運用。計算機網絡實驗教學一般分為兩大部分：一部分是基礎性與驗證性實驗，對計算機網絡理論課程的基本與原理進行模擬與驗證；另一部分是綜合性與設計性實驗，這一部分實驗完全以學生為主體，實驗教師給出實驗條件和要求，整個實驗的設計方案、實驗步驟和過程由學生自己獨立完成。

3.1 為學生構建良好的實驗預習平臺

良好的實驗預習平臺能豐富學生的學習途徑，提高學生學習效率，其中，包括面向界面操作的網絡預習平臺和面向實驗環境的預習平臺。

（1）構建面向界面操作的網絡預習平臺。此平臺主要以現代先進計算機網絡信息技術為依托，學生可通過數字化的實驗資源豐富自己的預習過程，通過這些豐富的資源以達到實驗預習目的。在此網絡預習平臺上，有豐富的實驗學習資源，學生可根據自己的興趣選擇實驗資源，在實驗之后，還可以選擇檢測資料對實驗結果進行檢驗。而輔助實驗教學資源則可為學生提供大量的實驗器材、任務、注意事項等內容，方便學生進行實驗操作［4］。

（2）構建面向實驗環境的預習平臺。此平臺是指針對學生在實驗過程中，在選擇實驗材料、工具、儀器等實際操作實物，通過查找資料或實驗教學視頻資源等方式來完成實驗目的和任務的過程，從而根據這些實物而為學生創造的實驗操作場所。因此，在構建此類預習平臺時，就要求實驗室必須具有可開放性，場所內要有足夠多的圖書資料，以便學生能在場所內自由獲取知識，縮短教師輔導時間，提高學生預習質量。

3.2 為學生提供高效、有序的開放實驗室

計算機網絡實驗教學的有效實施離不開實驗室的開放建設，高校必須滿足學生一切學習需要，而這首先就要求高校要為學生建立一個個性化的實驗室，為學生提供一個可自由創造的實驗環境。因此，高校教師要設計一個開放性實驗項目，此實驗項目可是之前研究項目的延伸，也可是一個獨立的實驗項目，并由教師向上級提出，學生可自由選擇自己的指導教師。在進行研究時，學生要協同教師共同制訂實驗計劃，教師也要適當留給學生一定的發展空間，讓學生進行獨立設計實驗操作，發揮學生的創造性。

3.3 加大考核對實驗過程的獎懲力度

計算機網絡實驗教學中，教師要加大考核對實驗過程的獎懲力度，實驗結果固然很重要，但實驗過程也很重要。在實際教學過程中，教師往往只注重實驗結果的重要性，忽視對實驗過程的重視，這就導致許多學生出現抄襲等現象。基于此，教師要注重對實驗過程的重視，在實際教學過程中，對學生實驗過程作出評價，并對各個實驗環節操作進行打分，確保學生實驗操作的規范性，同時，采用獎懲結合制度，對操作規范的學生進行加分獎勵，對不規范操作的進行扣分處理，及時改變學生不規范操作［5］。

3.4 積極采用網絡信息技術整合實驗教學過程

計算機網絡實驗教學離不開教師的不斷完善更新，為更加豐富實驗教學過程，高校教師要不斷進行研究學習，善于利用現代網絡技術擴充實驗教學過程，建立一個信息化的計算機網絡實驗教學過程。通過這個信息化平臺，學生在實際上課過程中既可得到教師的實施幫助，又可通過網絡平臺了解更多的專業知識，減輕教師的教學負擔，豐富學生的學習途徑。

4 計算機網絡實驗教學的方法

計算機網絡是一門操作性較強的專業，其有著較為復雜的理論知識，因此，在學生學習過程中較為難以理解。基于此，教師計算機網絡實驗的教學應該由簡到繁、由淺入深，啟發學生的直接經驗，針對不同的學生，要做到因材施教，讓每個學生都能最大程度地獲取到知識。在開展實驗教學活動過程中，教師要深知“興趣是最好的老師”這一教學道理，從啟發學生學習興趣著手，利用興趣引導式教學激起學生對計算機網絡的好奇心，讓學生對計算機網絡產生興趣。然后，再利用啟發實驗式教學，給學生創造良好的學習情景，讓學生在情景中發現問題、提出并解決問題，一步步地引導學生利用所學的理論知識去解決情景中所出現的問題。通過各種方法的結合，發揮學生學習的主體地位，讓學生能在實際動手操作中內化所學習的理論知識。最后，教師需要在學生完成具體實驗后，及時對學生的表現作出評價，評價方式要具有多元化，讓學生間先互相評價，然后教師再對學生表現進行綜合評價，看到學生不足之處的同時，也要看到學生的優秀之處，及時鼓勵學生［6］。

5 對計算機網絡實驗技術教學改革實施的思考

優良的實驗室配置和良好的實驗教學體系的建立是計算機網絡實驗教學課程改革的平臺，在如何規范實驗教學建立完善的實驗教學體系方面，可以從以下幾方面進行探索。

5.1 注重理論與實驗之間的協調搭配

對于高校計算機專業而言，計算機網絡的實驗教學目標主要以強化學生實驗能力和創新能力為主。在前期布置教學任務時，可以依據學生的實際教學進步，設置基本型、綜合型和探索型的實驗項目，從而強化學生的專業綜合素質與實際能力。在這一過程當中，理論知識是不可或缺的組成部分，理論基礎決定了學生的實驗能力高度。在具備充足理論知識的基礎上，學生可以明確實驗的基本方向和目標，遇到問題時也能夠依靠自身的理論基礎去解決問題。而實驗教學的目的不僅僅是強化學生的實踐操作能力，同時，也是對理論知識的一種驗證過程，學生能夠進一步強化對理論知識的認識，并真正將理論知識應用于實踐當中。由此可見，理論知識與實驗操作之間存在著相輔相成的關系。因此，計算機網絡課程教師在前期布置教學任務和開展教學設計時，必須充分考慮到如何在實驗教學過程中貫徹理論知識，如何保證實驗的先進性以及可行性。此外，考慮到學生在學習能力方面的差異性，教師應當堅持因材施教的基本原則，通過設置必做實驗和選做實驗的方式來滿足不同層次學生的學習需求。最后，教師需要設置與實驗教學相配備的綜合評價體系，以實現對教學效果和學生學習情況的綜合評價。

5.2 注重教學內容與教學大綱之間的契合度

從某種角度來看，實驗教學具有獨立的體系，但教學設計并非盲目的，而是要配合教學大綱的基本要求而開展。計算機網絡課程教學大綱中明確指出了學生的培養目標，教師需要依據既定的培養目標，合理選擇實驗教學內容，讓實驗教學成為理論教學的有效補充，確保實驗教學可以配合教學大綱，完成既定的人才培養任務。實驗教學主要以培養學生的動手實踐能力為主，這對于滿足教學大綱中的實踐能力培養有著不可忽視的作用，而實踐能力培養自然無法通過理論教學來實現，故需要實驗教學模式的應用才能夠徹底實現教學大綱的基本任務。

5.3 設置開放性的實驗項目

實踐證明，在課堂環境下開展的實驗教學具有一定的局限性，有限的課堂時間也不足以支撐完成所有的實驗內容。因此，計算機網絡課程的教師需要選擇一些開放性的實驗項目，讓學生自由安排時間，從中進行選擇，從而實現對課堂知識的擴展，豐富學生的知識層面。

6 結語

本文通過分析計算機網絡實驗教學的教學目的、任務、教學策略及教學過程可知，計算機網絡專業可被看作是一門實驗科學，計算機網絡理論知識需要大量實驗數據的支撐。但計算機網絡實驗教學還存在許多挑戰，需要高校教師不斷完善更新，在實際教學過程中，積極采用各種教學方法，大力支持實驗教學模式的實施，為學生建立開放自由的實驗平臺，幫助學生發揮自我創造價值。