独立设置实验课程《计算机网络》教学方法初探

【摘 要】计算机网络是计算机科学与技术与网络工程专业开设的一门综合基础课程，也是信息类专业必开的一门专业课程。该课程理论与实验结合度大，实验要求高，原理复杂，使很多高校在开设计算机网络实验课程时效果不明显，学生学习难度大。信息类其他专业的实验课往往依附于理论课而出现，达不到信息类专业的培养目标与要求，因此开设独立设置实验课程才能满足信息类专业的教学要求。本文结合吉首大学信息科学与工程学院开设的《计算机网络》独立设置实验课程的教学过程，探讨在实际教学中的一些问题及可行的方法。

【关键词】计算机网络；独立设置实验课程；项目驱动

计算机网络课程是信息类专业的基础课程，教育部教学指导委员会把计算机网络列为信息类专业的基础课程之一，可见计算机网络课程在信息类专业的重要性。计算机网络技术发展迅速，从以前的多终端的计算机网络过渡到现在能共享资源和数据传输的高带宽和高性能的计算机网络，在计算机网络中的应用也推陈出新，从以前的并行计算到网格计算，最后过渡到云计算与大数据[1]。可见计算机网络在信息化时代中承担着非常重要的角色。

计算机网络教学的实验教学是很多高校困惑的一个问题，一是计算机网络理论与实验结合程度高，理论课的教学进度受实验课程的影响，教师很难把握学生的认知程度，导致学生学完课程之后对知识点混淆，对计算机网络的整体原理弄不清楚；二是计算机网络实验课程所需要的设备价格昂贵，专业的交换机的性能很难发挥，开设实验课程代价高成本大，很多高校的计算机网络实验室都采用仿真平台去实现；三是现有的计算机网络实验室操作简单，但结构复杂，学生能顺利完成实验，但是对实验室网络的布局和结构一知半解，学生学习计算机网络成了一个瓶颈问题。

吉首大学信息科学与工程学院有5个信息类专业，都开设有计算机网络课程，从2014年下学期开始所有专业的计算机网络实验都改成独立设置实验课程。

经过3年时间的推行，教学效果和学生的能力都得到明显的提高，在计算机网络类竞赛中多次获得好成绩，如网络攻击与防御大赛，计算机网络设计大赛，3年来获得省级两个二等奖和四个三等奖。文章从计算机网络独立设置实验课程的培养目标，实验课程体系和学生能力培养等几个方面给出了实际的几个教学方法和教学手段。

一、改进实验内容，培养学生的综合实践能力

实验内容是实验课程的主体，传统计算机网络的实验课程原理单一，内容基本属于验证性实验，TCP/IP体系中实验面向TCP层和运用层，现有设备也只能做到这两层，实验结果明显。实际实验中学生对下面三层是完全不懂，计算机网络教材的内容也不能通过实验去验证，造成在实际运用计算机网络的时候无从下手，如编写一个IP层数据包获取的应用。

计算机网络技术日新月异，现有的网络内容不能满足新一代计算机网络技术的需求，如IPV6、4G、zeegbe和软交换网络，所有在实验内容上让学生了解一些新网络知识[2]。

（一）多专业融合的实验项目和实验内容

通信与网络不可分割，通信是基础，网络是应用，在设置独立开始实验项目时，底层通信协议也设置有相应的实验项目，通过软件仿真环境去模拟实现。这样的实验项目对通信工程专业的学生很简单，但是对计算机专业的学生而言，掌握了计算机网络的底层知识，学会了底层通信协议的编写和应用，高层的通信协议使电子工程的学生了解了算法的重要性，学会了高层的应用程序的编写。

（二）多种可选择的实验类型

网络通信协议是计算机网络实验课程的最主要内容，网络服务和协议是很多学生难于明白的知识，在独立设置实验课程中，针对服务和协议做了三组实验项目，不同专业的学生可选择不同的类型，让不同的专业知识融合到实验中，做到不同方向和不同兴趣的学生有多组实验选择，强化学生的能够把计算机网络知识应用到不同的学科和领域中[3]。

二、改进实验教学方法，培训学生的创新能力

（一）依托学科竞赛，提高学生的创新能力

为了推动高校学生的实践能力，近几年学科竞赛越来越多，特别是信息类竞赛，学生在竞赛中不仅学会了团结协作的精神，也学会了把书本知识变成应用和产品的过程。计算机网络类的学科竞赛在湖南省内有3次，学生在竞赛中利用所学网络知识解决实际问题，在平时的实验教学中引入竞赛内容，把实验课堂变成一个竞赛课堂，学生在做实验的过程中用到所学知识，完成竞赛的各种挑战，增加了学生的自信心，加强了计算机网络的基础知识，同时也提高了学生通过沟通解决问题的能力。

（二）增加自主性实验和开放性实验

指导老师在实验中可以给学生不同的提示，让学生顺利完成相应的实验项目，课堂外指导老师没有足够的时间来指导学生。在计算机网络独立设置实验课中，很多自主实验内容共并不在课堂内完成，而是在课堂外，通过自主实验，学生养成了独立思考问题和解决问题的能力，自主性实验往往都是提高实验，指导老师给出了基本的思路和方法，指定了统一的验证平台，学生在课余时间完成实验，通过实验发现问题、找出问题，最后解决问题[4]。通过3年时间的实验教学，自主性实验和开放性实验和课堂内实验相结合的方法取得了不错的效果。

三、结语

实践教学是信息类专业课程教学中一个很重要的环节，计算机网络实验课程的独立设置，对信息类专业的人才培养质量起着很大的作用。本文提出了两大方法来改进计算机网络课程的实验教学内容，提高了学生的创新意识、创新能力和創新思维，在3年的教学中取得了不错的教学效果。

课题项目：吉首大学独立设置实验（实训）课程建设项目课程建设项目（实设通[2015]15号，编号：JDDL2015006）。

作者简介：李宗寿（1972.8-），男，苗族，湖南吉首人，副教授，华中科技大学控制工程硕士，主要从事计算机网络和嵌入式研究。

参考文献：

[1]刘艳芳，张力军，焦福菊.面向创新能力培养的计算机网络实验教学[J].实验技术与管理，2014.

[2]钱德沛，张力军.计算机网络实验教程[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3]秦斐，郭鑫.计算机网络实验教学改革与实践[J].软件导刊，2015.

[4]刘志强，主编.高等学校实践教学改革与研究[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2007.