“计算机网络”课程实验设置与教学

黄勇萍 谭呈祥

摘 要：文章分析“计算机网络”课程传统教学中存在的问题，根据学院地方性应用型本科的特点，以学院具体的网络应用为案例，系统地设置“计算机网络”课程实验，让学生在网络课程学习过程中对网络有比较直观的认识，在实验过程中可以比较系统地掌握网络知识和技能。同时，学生在学习之后，可以通过勤工俭学的方式，参与学院网络管理，真正做到学以致用。

关键词：计算机网络；实验设置；教学；课程

“计算机网络”课程是网络工程专业的专业基础课，同时也是计算机科学与技术等专业的必修课，该课程综合性比较强，包含了计算机软硬件、通信方面的知识。对学生来说，学完本课程后，除了要求能理解“计算机网络”相关概念，还要撑握“计算机网络”体系结构、协议、网络常用硬件设备、常用计算机网络应用技术等。传统“计算机网络”课程教学理论性比较强，在教学过程，纯理论讲解，这样很容易让学生觉得该课程内容艰涩难懂，从而学习兴趣不高，导致学完该门课程以后并不能真正理解网络协议原理、计算机网络体系结构，更不能掌握网络软硬件配置及相关技能。显然，这样的教学效果很难达到教学要求[1]，因此，“计算机网络”课程需要实验教学。如何设置“计算机网络”课程实验，才能有效地提高实验教学效果，成为相关教育人士热议的话题[2]。广西民族师范学院是一所新兴的地方性本科院校，正逐步向应用技术型大学发展，计算机类工科专业更需要培养应用型人才，“计算机网络”课程作为计算机相关专业的必修课程，教学中要紧密围绕专业培养目标，根据行业的需求及发展情况，理论联系实际，实行行之有效的实践教学。本文围绕学院网络应用情况，以学院网络为案例，设置“计算机网络”课程实验，旨在增加“计算机网络”课程实验的直观性，以提高“计算机网络”实验教学的效果。

1 “计算机网络”课程教学中存在的问题

1.1 过于理论

传统“计算机网络”课程教学理论性比较强，目前仍然有不少学校开设的“计算机网络”课程还只是理论教学，并没有实验环节，“计算机网络”课程覆盖知识面广，概念多、内容抽象，如果采用纯理论教学方式，学生对真实的网络环境缺乏了解，教师很难在有限时间内把“计算机网络”抽象的原理和协议讲述清楚，学生也很难真正掌握计算机网络相关技术[3]。比如，在讲解网络拓扑结构时，如果未能结合具体的网络，设置目前常用拓扑结构组网实验，很难让学生理解具体拓扑结构特点及应用；又比如，在讲解路由时，不结合具体的网络通信案例，设置相应的路由配置实验，很难让学生直观理解路由过程。

1.2 实验脱离实际

有些学校“计算机网络”课程教学过程中虽然安排了实验，但是实验设置没有结合具体运营的网络案例，内容比较陈旧、抽象，而且形式比较单一、不够系统全面。教师在实验教学过程中不能根据具体运营的网络案例，结合最新的计算机网络知识及技术设置课程实验，这样学生所学到的计算机网络实验知识无法与真实状况进行良好对接，容易导致学生学习热情不高。即使实验数量不少，每章布置实验内容，并要求学生完成实验报告（实验心得或总结等），但实验内容过于抽象、零散，容易导致学生难以把课堂掌握的计算机网络知识及技能在实际生活案例中应用，上机实验操作过的关键知识点，往往在操作的时候会，过后就忘得一干二净[4]，难以提高教学效果。

2 “计算机网络”课程实验设置

“计算机网络”课程教学需要理论结合实验，讲解理论知识的同时教师需结合实验，用实验辅助教学，并且实验设置要结合生活具体案例，这样才能提高学生学习兴趣，激发他们的学习主动性，让他们在动手实验过程中对网络有比较直观的认识，对网络理论知识及相关技能有比较深的理解[3]。

根据学院自身的特点，结合学院具体的网络应用，系统地设置“计算机网络”课程实验，以此辅助教学，让学生在学习过程中对网络有比较直观的认识，在实验过程中学生可以比较系统地掌握相关知识和技能。同时，学生在学习之后，可以通过勤工俭学的方式，参与学校网络管理。学院新校区刚建立时的网络拓扑图如图1所示，近几年学院网络在此基础上进行了升级、扩展。“计算机网络”课程授课过程中，根据学院网络的拓扑及运营情况，从网络规划、构建、IP分配、具体通信实现方面安排实验。

实验一：结合学院的某个实验室或办公室，完成局域网组网实验。在实验过程中充分了解常用局域网拓扑结构及特点、以太网技术、局域网组网常用传输媒体等。

实验二：虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）配置实验。结合学院具体部门，如财务部、学工部等局域网构建情况及对VLAN的需求，完成VLAN划分实验，在实验过程中充分理解VLAN作用、技术特点及实现过程。

实验三：划分子网，根据学院具体的子网划分情况，完成子网划分实验。在实验过程中加深对子网划分作用的理解，掌握子网划分的方法。

实验四：通过3层交换机实现同一大楼的不同子网间的通信。具体要求根据学校网络子网划分和IP配置情况，任选同一大楼的两个或两个以上子网，按照学校网络的拓朴结构，在完成物理连接和PC机TCP/IP参数配置的基础上，通过对汇聚层交换机（3层交换机）的配置实现不同子网间的通信。在实验过程中，充分了解3层交换机的作用；熟悉路由過程；掌握3层交换机的基本配置。

实验五：通过默认路由配置实现不同大楼之间的通信。根据学校网络子网划分和IP配置情况，任选两栋或两栋以上的大楼，按照学校网络的拓朴结构，在完成物理连接和PC机TCP/IP参数配置，同时实现了同一大楼不同子网间通信的基础上，通过默认路由的配置实现不同大楼之间的通信。在实验过程中，熟悉分组路由过程；掌握静态路由配置方法。

实验六：通过动态路由协议（RIP，OSPF等）的配置实现不同大楼之间的通信。要求根据学校网络子网划分和IP配置情况，任选两栋或两栋以上的大楼，按照学校网络的拓朴结构，在完成物理连接和PC机TCP/IP参数配置，同时在实现了同一大楼不同子网间通信的基础上，通过动态路由（RIP，OSPF等协议）的配置实现不同大楼之间的通信。实验过程中，进一步熟悉分组路由过程；掌握RIP、OSPF等动态路由的工作原理及配置方法。

实验七：网络地址转换（Network Address Translation，NAT）配置。要求：在校园网出口网关上（可以选择路由器）实现网络地址转换。通过实验，使学生理解NAT的基本原理及作用；了解私有IP地址及公网IP地址；掌握NAT的配置方法。

实验八：根据学院服务器群的搭建和应用情况，学习Web等服务器的搭建方法。

3 结语

本文针对广西民族师范学院地方性应用型本科的特点，以及“计算机网络”课程的特点，分析“计算机网络”课程传统教学存在的不足，强调了实验教学的重要性。同时，指出了“计算机网络”课程实验设置需要结合具体运营的网络案例，并以广西民族师范学院网络运营为例案，系统地设置了“计算机网络”课程实验，并分析了实验要求及目的。

[参考文献]

[1]隋永平，荆山，孙丽娟.浅谈计算机网络原理实验教学[J].计算机教育，2014（20）：101-110.

[2]胡元闯，谭晓东，王凤领.地方本科院校计算机网络实验教学改革探索与实践[J].计算机教育，2018（6）：21-23.

[3]黄勇萍.软件工程专业“计算机网络”课程教学方法探讨[J].计算机时代，2014（8）：58-62.

[4]胡元闯，张波.基于微课程与蓝墨云平台的计算机网络教学改革实践[J].广西教育，2017（47）：75-76.