开放式《计算机网络》课程实验教学改革探索

武佳宁

（陕西学前师范学院，陕西西安，710100）

1 《计算机网络》课程实验教学中存在的问题

目前多数院校对《计算机网络》课程十分重视，这门课程不仅是计算机类专业的必修课程，也是信息类、电子类、通信类专业学生必须学习的课程。但目前的教学情况多数以课本的理论知识为主，实验实践课程较少。这门课程的实验教学很重要，学生必须从实践中才能真正掌握网络技能，在今后的工作中学以致用。面授不可或缺但实践操作更为重要，这门课程的实验安排应当超过总教学课时的一半。对于服务器配置、组网、安全技术等部分一定要通过现实操作、实践动手才可真正掌握。很多院校由于资金支持不足，没有建设网络设备先进的实验室，或是设备的数量达不到教学需求，使得现有的实验教学环节没能起到应有的作用。学生没能掌握实际操作能力，在创新探索上就不能有好的建树。对于《计算机网络》这种有着广泛应用、具有很强实用性、知识理论复杂、实践性很强的课程，研究出一套适合该课程实验内容及实验教学的方法与手段，成为我们尚待解决的问题。

2 《计算机网络》课程实验教学改革原则

2.1 注重培养学生的实践能力力求实用

在现实的网络工作中需要设计规划，不能只停留在课本知识的死记硬背上。通过实际操作，让学生在不同环境中都能成功的组网、配置服务器、路由等设备，才能得到实际效果。要让学生从简单的配置组网实验一直过渡到企业网搭建与应用、园区网互联及网站建设等综合实验上来，不断提高实操能力掌握实践技能。

2.2 改变内容体系同时必须紧跟网络技术的发展

网络技术更新发展迅速，要让学生对于热门先进的网络应用技术有所了解，让他们多体验多实践，在整个的内容教学体系就要不断地更新新的的网络技术。但由于实验课时和设备的限制，这方面不做为实验的重点，需要教师把最新最实用的网络技术在实验教学当中进行渗透。这就要求我们的教师们要跟上时代，不断充实自己更新自己的知识库。

2.3 实验改革的最终目的是培养学生的创新能力

在完成了课本中规定的基础类实验后增加一些创新型实验。增加创新型实验才是我们的最终目的，不仅能强化学生对于网络组建的设计能力、也能提供高业务项目实践能力和团队精神。这些综合的创新性实验不仅覆盖了网络技术的基本知识点，还培养了学生对网络技术体系的整体认知，在温故知识的同时获取了新的知识和创新实践能力。

3 开放式《计算机网络》课程实验教学的内容设计

我们在《计算机网络》课程实验教学内容设计上要求全面覆盖这门课程的所有原理和课程内容，让学生在实验实践中全面掌握网络原理和网络设备操作。不仅要掌握到最新的网络技术，还要在这些理论实践的基础上搞创新研究设计。把《计算机网络》实验内容分成三个部分，分别是：网络原理基础实验部分；服务器、交换机、路由器配置实验部分和网络虚拟类扩展探索实验部分。如图1所示，三个部分的实验实训内容不同，所达到的实验效果的侧重点也不同。

图1 《计算机网络》课程实验教学的内容设计结构图

3.1 网络原理基础实验内容

根据《计算机网络》课程实验教学的内容，对理论知识进行验证性的实验。主要目的是夯实网络知识理论的基础。这类实验以演示为前提，学生靠模仿操作来加深对理论基础的记忆。例如：网络协议的封装、网线及其制作过程、DNS工作原理、OSI参考模型等。

3.2 服务器、交换机、路由器配置实验内容

配置实验是对网络连接设备交换机、路由器的配置，还有服务器的配置进行实际操作。服务器配置包括：网卡配置、FTP服务器配置、WEB服务器配置、 DNS服务器配置等。 路由器配置包括：路由器IP地址配置、静态路由默认路由配置、PPP协议配置、OSPF协议、ARP操作等。交换机配置包括：交换机的IP地址配置、交换机端口配置、TRUNK端口配置、VLAN端口配置、VTP协议和VTP客户模式配置等。通过配置练习来提高学生的网络应用技能和网络的维护能力。

3.3 网络虚拟类扩展探索实验内容

扩展探索类实验需要虚拟实验作为平台，一些模拟的网络技术和实验设备组成的软件平台给学生提供了开拓性创新的机会和条件。学生可以不受时间空间限制，不受仪器实验环境的限制，这种成本低、更新快、几乎无耗损的实验方式，为学生开拓创新提供了肥沃的土壤。例如企业网搭建、跨地区网络组建、IPV6局域网的互连等。这种新型的实验环境给学生提供了充分的自主学习环境，并能虚拟各种网络技术和环境，是传统实验的很好的补充。

4 开放式计算机网络实验教学模式----《计算机网络》课程虚拟实验教学系统

《计算机网络》课程虚拟实验教学系统是基于B/S架构的，利用Web技术把虚拟实验教学系统构建在网络上，配套《计算机网络》课程开发的虚拟实验系统。该系统能够模拟真实实验中用到的各种设备和器材，为学生提供了和实际实验相类似的网络实验环境。目前北京邮电学院开发的《计算机网络课程虚拟实验教学系统》已在多所高等院校中应用。虚拟实验是对课堂实验的有力补充，让学生可以无限次的、无时空限制的做实验，并能在创新型实验中起到很大的作用。

图2 北京邮电大学研发的《计算机网络课程虚拟实验教学系统》示意图

5 结语

对《计算机网络》课程的内容安排，虚拟教学系统研发，各类实验平台的建设等方面进行探索，不断地改进实验教学手段和方法，把实际操作和应用作为第一要务。让学生以工程项目为目标进行实验实践，教学体系要重点培养具有专业技能的高级人才的要求，逐步形成一套完整、实用的实验课程教学体系。

[1]钱德沛.计算机网络实验教程[M].北京:高等教育出版社.2005

[2]崔宝江等.信息安全实验指导[M].国防工业出版社.2005

[3]刘建伟等.网络安全实验教程[M].清华人学出版社.2007

[4]马楠，张妹，沈辉，娄海涛.在应用型大学开展计算机网络实验课程的探索[J].实验技术与管理.2008（11）