新升本科院校计算机网络基础课程实验教学改革研究.docx

新升本科院校计算机网络基础课程实验教学改革研究谭军 ,韦家儒 ,黄艾卿(百色学院数学与计算机信息工程系 ,广西百色533000)摘要 :文章针对当前新升本科院校计算机网络基础课程实验教学现状以及存在的问题作了较为详细的分析 ,就新升本科院校计算机网络基础课程实验教学的改革问题进行了探讨 ,并对该课程 的实验教学提出了一些新思路 。关键词 :分类号 :计算机网络基础课程 ;实验教学 ;改革思路文献标识码 :A文章编号 :1673 - 8233 (2009) 03 - 0101 - 04G642 . 01引言计算机网络基础作为计算机科学与技术本科专业的专业必修课 ,教学目的是使学生对计算机网络有较为深入的了解 ,掌握计算机网络的基本概念和原理 。课程主要任务是使学生通过学习能够在已有的计算机知识 的基础上 ,对网络技术有一个较全面 、系统的了解 ,提升自身网络基本知识和基本理论 、网络应用和实际操作的能力 。特别是通过实验教学 ,能使学生对计算机网络技术应用有更深的理解 。 计算机网络基础是一门实践性很强的课程 ,实验教学作为该课程的重要组成部分 ,可以提高学生对计算机网络理论知识的理解 、网络的安装调试 、维护和应用技能 。目前 ,许多新升本科院校的计算机科学与技术本科 专业定位于信息技术方向 ,而信息技术实际是一门针对社会和各种企事业单位的信息化需求 ,提供与实施技术 解决方案的学科 。随着计算机网络的发展 ,近几年社会对计算机网络应用技术人员的需求量也越来越大 。计 算机网络基础课程的教学应以此为出发点 ,培养学生计算机网络技术的应用能力 ,使学生在以后的学习中打下 基础 ,为学生今后参加网络认证考试做铺垫 。所以有必要对计算机网络基础课程实验课程中进行改革 ,结合学 生实际情况和社会需求 ,设计一套满足信息技术方向 ,满足本科教学的实验方案 。2 当前计算机网络基础课程实验教学中存在的现状和问题2 . 1实验教学条件建设的总体水平较低目前不少新升格高校实验教学设备投入的增长远远低于学生规模的增长 ,计算机网络实验室仪器设备老101收稿日期 : 2009 - 04 - 18基金项目 : 广西壮族自治区新世纪教改工程“十一五”第四批立项 ,项目编号 :2008C025 。作者简介 : 谭军 (1979 ) ,男 ,广西合浦县人 ,百色学院数学与计算机信息工程系助教 ;韦家儒 ( 1965 ) ,男 ,广西都安县人 ,百色学院数学与计算机信息工程系实验师 ;黄艾卿 (1972 ) ,男 ,广西百色市人 ,百色学院数学与计算机信息工程系讲师 。百色学院学报2009 年第 3 期化 、设施落后 、仪器设备数量不足 ,已很难满足实验教学的需要 。虽然在升格本科评估之前 ,新建了许多实验室 ,增加了一批实验设备 ,其中计算机网络实验室也得到了扩建 ,但是在部分高校中 ,由于经费等方面问题 ,难 以建成具有完善实验条件的实验中心 ,而已建成的实验中心 ,能够提供给每个学生的实践时间也是极其有限的 。在这样的情况下 ,学生在实验中很难得到充分的动手机会 。2 . 2 实验任务的设置不合理当前 ,在很多新升本科院校中 ,计算机网络实验任务的设置还是停留在专科实验教学阶段 。所开设的计算 机网络实验由以下部分组成 :网线的制作 ; TCP/ IP 协议常用网络工具的使用 ; 对等网络配置及网络资源共享 安装与设置 ;D H C P 服务器 、We b 服务器的建立 、管理和使用 ; F T P 服务器建立 、管理和使用 。这些实验已无法满足当今社会需求 ,无法为学生就业提供更好的支持 。2 . 3 教师知识与计算机网络技术发展存在差距教师是履行教育教学职责的专业人员 ,在教学的过程当中起着主导的作用 ,所以教师教学的综合素质在整 个教学过程中起着关键作用 。计算机网络基础课程实验教学要求教师除了具备专业基本理论素质外 ,还应具 备很强的实践能力 ,具有处理计算机网络实验过程中所出现问题的能力 ,而且具有根据社会需求设计计算机网 络实验内容的能力 。而对于新升格本科院校的教师 ,外出参加各种学术活动的机会少 ,对计算机网络技术发展了解不够深入 ,往往只能通过自己消化教材内容来给学生设置实验和指导实验 。而且教材上的内容相对当前 技术的发展滞后 ,理论和现实技术存在较大的脱节 。在教学上 ,教师只能把实验项目 、详细的实验原理 、实验步 骤以及应当注意的事项一一讲解给学生听 ,采用“填鸭式”的教学模式 ,这种教学模式影响学生发挥主观能动 性 、发现问题 、解决问题的能力 ,也很难激发学生的兴趣 。2 . 4 学生的主观能动性较差在实验课程教学中 ,学生实验目的不明确 。他们仅仅满足于实验内容 ,匆匆忙忙做完实验 ,只追求实验速度 ,不求实验效果 ,而且缺乏吃苦耐劳的精神 ,缺乏探究的精神 ,在实验过程当中 ,遇到问题不去思考解决的方法 。 计算机网络基础实验教学与计算机其他领域的实验教学主要区别在计算机网络的本质 ,计算机网络最简单的定义是 :一些相互连接的 、自治的计算机的集合 ,也就意味着要形成一个计算机网络 ,至少需要两台计算机 。在 试验过程当中 ,学生只有相互合作才能完成计算机网络实验 ,但学生的相互协助能力 ,团队精神有所欠缺 。3 新升本科院校计算机网络网络基础课程实验教学改革思路3 . 1加强计算机网络实验室建设和充分利用计算机网络模拟器相结合计算机网络基础实验开展的效果如何 ,实验室的建设是前提 ,实验教学质量的高低很大程度上取决于实验 室的建设水平 ,所以应加大计算机网络实验室建设基金的投入 。在投入资金的同时 ,也应该考虑专业的教学目标 、对学生培养方向 、社会对人才的需求 、以及以后学科发展的方向等各个方面 ,建立一套适合本学校计算机专业本科学生的计算机网络实验系统 ,即可以实现以最少的投入建设新升本科院校最实用的计算机网络实验室 。 对于基金短缺的新升本科院校来说 ,可以采用计算机网络模拟器进行实验 。网络模拟器是指使用软件来营造出一种虚拟的实验环境 ,其中包含了实验中所需要的路由器 、交换机 、各种连接方式 ,点击进入相关的设备 即可进行操作 。比如针对现在两大最主要的计算机网络设备厂商思科和华为 ,对应于它们的网络设备都有相应的模拟器 。学生在通过模拟器熟练掌握路由 、交换设备的配置技巧后 ,再接触实际设备 ,将所学技术应用到 实际环境 ,提高解决问题的能力 ,能缓解当前设备不够的局面 。3 . 2完善实验任务实验教学的效果与实验任务的设置存在很大的关系 。在设置实验任务时应考虑学生后续的学习 、参加相 应的网络认证考试 、将来的就业等 ,全面拓展实验的任务 ,可从以下方面开设网络实验 ,如表 1 所示 。102 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 谭 军 ,韦家儒 ,黄艾卿/ 新升本科院校计算机网络基础课程实验教学改革研究表 1 计算机网络基础课程实验项目实验 编号实验名称实验设备及配件实验目的了解网络传输几只的使 用 场 合 , 568A/ B 标 准 具 体内容以及直连线 、交叉线的 制 作 , 测 线 仪 的 测 试方法 。双绞 线 、RJ - 45 头 、压 线 钳 、测线仪1网络传输介质实验计算机 、交换机 、双绞线 、 掌握网卡的安装与配置方法 ,理解 TCP/ IP 协议 ,2对等网组建与配置网络适配器掌握对对等网中 IP 地址的配置 。常用 网 络 命 令 使 用 实验利用 ping 、ipco nfig 、t racert 、net stat 、tel net 等网络 命令判读网络故障检测网络性能 。3计算机 、服务器 、交换机计算 机 、交 换 机 ( 二 层 ) 、 认识交换 机 的 基 本 结 构 , 掌 握 交 换 机 的 工 作 原 交换机 ( 三层) 、串口控制理 ,熟悉 Vlan 、Tr unk 、V T P 的配置 ,理解 Vlan 间4VL A N 间路由实验线路由原理 ,通过三层交换机实现 Vla n 间路由 。认识路由 器 的 基 本 结 构 , 了 解 路 由 器 的 工 作 原 理 、功能 、配置方法 、掌握静态路由表的配置 。理解 Windo w s server2003 中 活动目录的功能和 作用 ,掌握 Windo w s server2003 中域控制器的安 装和域账号的创建 。掌握域名的层次结构和 DN S 的配置 , 创 建 DN S 正反向解析区域 ,创建主机记录 ,理解 DN S 动态 更新 。理解 D HC P 服务器的概念 ,了解 D HC P 的功能 , 掌握 D HCP 服 务 器 的 安 装 与 配 置 , 体 会 D HCP 灵活分配 IP 地址的原理 。理解 W EB 服务器的概念 ,了解 W EB 服务器的功 能 ,掌握 W EB 服务器的安装与配置 。计 算 机 、华 为 - 3co m 路 由器 、串口控制线5路由器配置及管理Windo w s server2003网络操作系统实验Windo w s server2003 系统下 DN S 服 务 器 的配置Windo w s server2003 系统 下 D HC P 服 务 器的配置Windo w s server2003 系统下 W EB 服务器 的配置Windo w s server2003 系统 下 F T P 服 务 器 的配置网络协议测试实验装有 Wi ndo w s server2003操作系统计算机6装有 Wi ndo w s server2003操作系统计算机7装有 Wi ndo w s server2003操作系统计算机8装有 Wi ndo w s server2003操作系统计算机9装有 Wi ndo w s server2003操作系统计算机装有 网 络 协 议 分 析 软 件Et hereal 计算机理解 F T P 服务器的概念 ,了解 F T P 服务器的功 能 ,掌握 F T P 服务器的安装与配置 。掌握使用 Et hereal 分析各种协议的技能 ,加深对 协议格式 、协议层和协议交互过程的理解 。10113 . 3 加强校企合作的办学模式 ,发挥当地校外实习 、实践基地的作用3 . 3 . 1 加强与国内外知名品牌企业合作现在许多网络设备厂商都支持与学校联合办学 ,如华为 - 3CO M ,国内许多高校采用华为 - 3CO M 网络设 备并与其签订联合办学协议 。同样 ,思科也在很多学校成立了网络技术学院 。企业所接触到的科技是最新的 , 对就业市场的了解也是最及时的 。通过联合办学 ,公司为学校提供全面的技术支持 ,免去后顾之忧 ;还可以为学校培训教师 ,提高教师的教学水平 ,让教师接触到许多前沿的网络知识和技术 ,开阔思路和眼界 ,这些都极大地提 高了教师自身的网络技术方面的素养 ,教师与一流的网络设备厂商可以保持密切的技术联系 ,及时更新知识 ,提 高教学水平 ;可以更加贴近就业市场人才需求 ,提高学生的网络技能和实战的综合能力 ;最后 ,校企可建立更深层 次的合作 ,为学生的实习 、就业提供实际应用网络技术的机会 。通过接近社会需求的计算机网络学习和实践 ,使 得本校的学生具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力 ,这些都是学生在将来的就业竞争中的优势 。3 . 3 . 2 加强与本地企业合作与当地企业合作共建实习 、实训的实践基地是学校加强实践教学环节改革的重要组成部分 。一是通过到 企业参观学习 ,了解网络设备 、网络拓扑 、具体的网络实现技术 ,使学生能身临其境感受到网络技术的魅力 ,激 发他们的学习兴趣 ,制定学习目标 ,促进学习的积极性 ;二是企业可以为学生提供半年以上的专业实训时间和 高质量的训练效果 ,企业可以接收 、指导学生参加具体实践 ,使学生对计算机网络的组建与日常维护等工作有进一步的认识 。三是还可以与企业实行订定单式培养 ,把实训与生产相结合 ,加强专业实践训练 ,切实提高学 生的职业技能 。加强校企合作 ,企业派工程师到学校给学生授课 、作报告 ,这样既能让学生提前接触企业文化 , 也能让学生更多地了解企业和社会的新技术 、新知识 。103 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 百色学院学报2009 年第 3 期3 . 4 利用第二课堂提高学生的网络实践能力第二课堂活动可以丰富学生的学习生活 ,学习时间 、方式灵活 ,能激发学生的创新精神 ,锻炼和提高实践能 力 。在实践教学过程中充分利用校园网 、学生宿舍计算机接入互联网 、学校机房教学局域网等条件让学生参与管理 、维护工作 ,学生可以将宿舍里的计算机组成一个局域网 ,教师在此基础上加以正确引导 ,要求学生利用这个条件完成相应的网络实验 ,比如构建 F T P 服务器实现资源的共享等 。可适当拓宽实验内容 ,通过参与校园 网络 、机房的维护和管理工作 ,也可以达到教学要求 。3 . 5 改革实验教学方法 ,培养学生的团结协作能力和探究能力计算机网络实验的特点强调学生在实验的过程中不是一个个体 ,而是整个实验任务的一个组成部分 ,强调 学生主动探究 、团结合作 、勇于创新 。如进行基于网络拓扑结构的实验中 (如图 1) ,学生分布在 6 台主机上 ,他们就是一个小组 ,需要小组成员相互配合才能完成这个实验 。这就要求教师在进行实验教学的过程中 ,要培养 学生的问题意识及主动探究 、自学自育的能力 ,提高学生的团结合作能力 ,引导学生善于协调以使小组成员之 间相互配合 、相互合作 ,让每个学生真正参与到实验过程中来 ,最终获取知识 。图 1VL A N 实验拓扑结构图计算机网络基础实验教学开展探究式教学尤为重要 。探究式教学是以探究为主的教学 ,目的在于培养学 生的创新精神和实践能力 ,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质 ,培养科学探究 能力的一种科学的教学方法 。教师在准备实验任务的过程当中 ,在进行实验教学的过程当中 ,不应该仅仅局限