计算机网络技术实践教学改革研究与探索

潘泽强，黄益群

PAN Ze-qiang，HUANG Yi-qun

（江西中医学院 计算机学院，南昌 330004）

0 引言

计算机网络技术是一门对应用、实践要求很高的课程。许多地方本科高校虽然建立了网络实验室，但由于实验室交换机、路由器等网络设备少，而且有些设备生产厂家也不同，没有联合网络设备公司对实验室进行设计，设备利用率低，因此网络课程教学长期只是重视课堂上对原理的讲授，学生缺少实际动手机会，学生学习完网络技术课程后没有具体印象。由于传统的网络实验教学内容有些仅重视操作、验证性实验，实验项目主要还是网线制作、网络操作系统的安装和配置等，缺乏综合、设计性实验。学生接触的许多网络概念和原理都比较抽象、难懂，而且同时网络实验教材也是千差万别，没有适合地方本科高校的实验教材。针对网络实验教学中存在的种种问题，深入探讨了计算机网络实验教学改革的思路，提出了进一步加强网络实验教学改革的有效措施。我们选用适合高校学生的教学方法，通过不同的项目实验，不仅帮助学生了解和掌握网络原理和实现技术，培养学生理论联系实际的能力，同时有利于学生综合能力特别是探究、创新能力的发展。因此，在网络技术的教学过程中，我们在实践教学方法上进行了有益的改革和探索。

1 网络技术实践教学方法的改进

1.1 以任务驱动模式进行网络的实验教学

任务驱动教学法是一种让学生学会发现问题解决问题，启发学生展开讨论，提高学生综合运用知识和动手实践能力。教师要提出明确的要求，适时布置任务，及时了解学生的操作情况。教师要按照学生的特点，利用现有的教学设备和教学环境以及核心的教学目标来组织确定任务驱动项目。确定的实验项目应该服务于课程的核心教学目标，教师的教与学生的都是围绕着一个目标几项任务来完成的。我们在实际实验教学活动中结合当前常用的网络技术和所选教材要求，按以下步骤来设计实验项目。

1.1.1 规划设计项目的整体目标

在实验教学活动中，根据网络技术理论课程的教学要求应该掌握的知识点以及所拥有的实验设备，确定当前的实验环境，提出任务驱动教学法实验的整体目标。例如提出一个对学生比较合适的综合型项目（某个高校的校园网或者某个企业的核心网），围绕着这个综合项目提出整体目标。整体目标设计时要将理论课程中重要的知识点和常用的网络技术融合其中。通过真实的项目，让学生自己进入到我们设计的项目环境中，提出解决方案，通过自主学习，团队协作，学生最终可以进行成果表达，实现学习该课程的学生对当前的主流网络技术有比较清晰的了解的目标，并具有独立完成组建常用网络的能力。

1.1.2 对任务目标进行细化

为了便于实验教学，我们将提出的综合项目化整为零，分解为容易理解的若干个任务和情境，以任务驱动教学，在每个任务和情境教学中，设计一个较为真实的项目背景，在这些任务和情境中涉及一些常用的网络技术，按照以下步骤完成每个细分的任务和情境。

1.1.3 将分散的目标进行整合。

任务驱动模式是一种具有探究性质的教学模式，是一种让学生学会发现问题解决问题，启发学生展开讨论，提高学生综合运用知识和动手实践能力。教师要提出明确的要求，适时布置任务，及时了解学生的操作情况。它通过任务和情境提出问题，然后再通过问题整合知识。这有助于培养学生自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。通过对综合项目的实施，把分解的任务和情境中基本掌握的知识点再次进行优化与整合，最终完全掌握知识点。因此，在教学活动的后期，分解的任务和情境都完成以后，再次回到综合项目，让学生有充足的时间独立完成综合项目，在真实的项目背景下，使得学生真切地感受完成一个项目的整个过程。

在规划项目前，我们教师要吃透教材，让规划设计的项目、任务和情境与教材相匹配。项目实施过程中，不仅培养学生的实验能力，更要注重对网络技术原理的理解、掌握，要让学生知其然，也知其所以然。

1.2 实验要求分层次设计

图1 交换机路由配置拓扑结构图

由于学生动手能力差别比较大，我们针对每个任务和情境设计了易、中、难三个层次的实验要求，不同层次的学生达到不同的实验目标。这样每个学生都能够通过努力完成任务，树立学生学习的自信心，激发学生的兴趣，提高各层次学生学习网络的积极性和主动性。例如：三层交换机的路由功能实验任务中，要求学生掌握在三层交换机上创建多个VLAN，在VLAN间配置静态路由及动态路由协议的方法步骤（如图1所示）。

实验目标是设置交换机VLAN1端口地址，测试交换机之间的连通性，创建交换机多个VLAN虚接口，并配置地址，在各VLAN之间设置静态路由，测试交换机与PC机间的连通性，然后在交换机上设置动态路由，查看各交换机上静态路由信息和动态路由信息表。对于快速完成易层次实验要求的小组，建议其挑战中层次的实验要求。例如：要求学生在三台Cisco路由器中配置静态路由，使得不在同一网段的三个局域网（LAN1、LAN2和LAN3）能够互相连通（如图2所示）。

图2 配置静态路由网络拓扑结构

此实验变更了拓扑结构，加大了难度，增加了通信的网段，要求配置路由器RTA、RTB、和RTC相关接口，配置各路由器静态路由，查看各路由器更新后的路由表信息，测试各网段的连通性，当然此实验也可进行扩展，对动态路由协议RIP进行配置。

通过难度的加大，对以前学习过的实验任务进行复习，将知识点整合。在这个过程中一定会遇到更多的问题，这就需要学生综合的分析，提高其实验技能。如果还有部分学生顺利完成了中层次的实验，就可以辅导其挑战最高难度。对于易层次完成也有难度的小组，完成实验任务时加以引导和辅助，并帮助分析查找原因，要求通过分析自主完成实验，逐渐提高该类学生的实践动手能力。最终完成一个课堂、不同层次的实验教学活动。在实验过程中，教师要掌握各组实验的进程，并从引导学生发现问题、分析问题和解决问题的角度进行有针对性的启发，指导学生通过参阅实验指导书、技术文档和相互探讨完成所规定的实验任务，有意识地培养和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

为了鼓励学生积极主动的学习，我们提倡学生创新。改变传统的考核方式，采取多元化的考核方法，使考试成为促进学习的方法之一。每个任务完成后，采取自我评价、小组评价与教师综合评价相结合的评价方式。考核评估采用“理论+实践”的模式，使学生从思想上重视实验教学。同时，注意过程评价与结果评价相结合。

1.3 运用仿真软件

网络技术对实验硬件条件要求较高，并且实验操作稍不注意就会对软件系统和硬件系统产生一定的破坏性。我们就选用仿真软件进行部分实验，就能够消除实验环境所带来的影响，可以让学生在不使用网络设备硬件的情况下，也能顺利完成网络实验，从而既节约硬件资源和资金，又充分提高学生的实践动手能力。同时，学生采用这种方案完成实验，不必在固定的时间到实验室操作，只要自己有一台电脑在任何时间就可独立完成。我们选用路由模拟软件BOSON NETSIM和Dynamips来进行部分的实验教学，弥补实验环境不足所带来的问题。

2 结论

总之，以上改革和探索，在我校专业2007级学生中进行了实施。结果表明，提高了网络技术的实验教学效果，培养学生构建和开发网络应用系统的能力，学生反映良好，可以进一步深入研究和探索。

[1]陆魁军.网络工程实践教程[M].浙江：浙江大学出版社，2006,（1）.

[2]柳婵娟.计算机网络实验教学模式的改革[J].计算机育，2010,（13）.

[3]丁美荣.计算机网络实验中基于模块的分层次教学研究[J].福建电脑,2010,（5）.