计算机网络实验教学改革分析

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摘要：计算机专业是当前的热门专业，而计算机网络实验教学对于培养计算机人才的实践应用能力至关重要。但计算机技术涉及的内容较多，且更新速度快，这就对高校的计算机网络实验教学提出了更高的要求。本文基于此对创新型计算机网络实验教学改革与实践进行了研究。

关键词：计算机；网络实验教学，改革；实践

一、引言

计算机网络的实践性很强，要求所培养的人才具备较强的综合实践能力，而这也是国家对高校计算机实践教育所规定的要求。计算机实践教学不仅仅是对理论教学的深入，也是理论教学的补充，对于培养学生的应用能力和解决问题的能力都起到很大的作用。但目前我国很多高校对于计算机网络实验教学的教学方式仍存在一些问题，导致培养的学生实践能力不足，掌握的知识与市场的要求出现脱轨现象。因此，及时的展开计算机网络实验教学对于提升我国计算机人才的综合水平具有重要的意义。

二、计算机网络实验教学现状

（一）实践教学环节基础设施不足。实践教学环节基础设施不足，这是我国高校普遍存在的问题，不仅仅局限在计算机方面的实践教学上。在国家开始号召建设计算机专业后，我国很多高校都开始跟风建设计算机网络实验教学相关的专业，但这其中很多高校的硬件设施不达标，难以支撑起计算机网络专业对设备资金、实验场地等的要求，导致了计算机网络实验教学相关的课程仅局限于理论教学环节，而真正对学生的专业技能起到巩固和促进作用的实验环节条件不足。较短的实验课时使学生难以在实验环节掌握所学习的知识，很多学校对于计算机网络实验相关的专业投入不足，实验的设备非常有限，无法支撑起大量学生的实验教学需求，导致实验教学效果较差。（二）课程创新性较差。计算机行业不同于其他行业，计算机技术更新速度非常快，计算机技术自创立到现代的短短30年左右的时间里，计算机的性能与计算机网络的开发技术已经经历了多个变化阶段，这就要求高校的计算机网络教学实验要紧跟行业技术的步伐。但我国很多高校的计算机网络教学的教学内容仍然是几年前甚至是十几年前的内容，这些落后的教学内容不但学习的难度较大，而且难以适应目前的计算机网络相关行业对技术的要求。学习落后知识的学生在进入社会后难以就业，这不仅给学生带来了麻烦，也违背了计算机网络实验教学的初衷。（三）考核方式不合理。计算机网络实验教学是偏重实践技能的学科，在考核时理应以学生的实践技能为重心进行评判。但目前我国很多高校的计算机网络实验教学在考核时偏重与理论知识，对实验技能方面的考核较少。造成这种现象的原因一是大部分高校对于计算机网络实验教学的投入较少，因此在进行实验考核时缺乏足够多的实验设备；二是高校的教学观念尚未完成转变，很多高校在教授计算机网络实验教学这种偏重于实验的课程时仍以传统的理论教学为主的方式进行，则在考核时自然以教学的内容为主，导致了考核时实验技能的占比较低。这种不合理的考核方式也使得学生在课后学习时不重视实践技能的培训，学生对于实践技能掌握得不牢，也不利于其今后的发展。

三、计算机网络教学改革的原则

（一）重视实践教学。计算机网络实验教学是偏重于实践的学科，因此在进行教学改革时应以实践教学为核心。理论教学部分应作为实践的基础，学生在学习基础理论后投入实践教学中，在实验中巩固所学习的理论知识，并在实验中强化对所学知识的理解，从而完成理论——实验——理论的循环，学生在这一循环中可以不断的学习理论知识与实践技能，从而达到教学的目的。（二）培养创新能力。创新型计算机网络实验教学的一大改革原则就是培养学生的创新能力，当学生掌握了基本的理论知识与简单的实验技能后，教师应以学生掌握的知识为基础，设计一些需要学生自己动脑动手才能够解决的问题和实验项目。学生在进行这些实验项目时可将已掌握知识进行融合，从而在此基础上创造出全新的实验技能与实验方法，使自身的实验能力得到强化，以此完成创新型计算机网络实验教学的目的。此外，教师在授课时，除了单纯的知识灌输外，也要在授课时引导学生自行思考，从而强化学生的自主学习能力，这一能力对于在技术更新换代飞快的计算机行业工作的学生来说至关重要，某种程度上也是培养学生创新能力的体现。（三）更新教学内容。计算机行业的技术换代速度较快，因此学校在进行计算机网络实验相关的教学时，应当按照当前计算机行业的技术变革趋势及时的更新自身的教学内容，以便尽快的让学生学习到新型技术。但在进行技术革新时，需要注意的是学校教学内容与计算机行业变化内容的同步性，对于大多数学校来说，一般无需与市场实时同步，但一定要保证时下热门或较为先进的技术能够及时的应用到教学中，确保学生能够体验到新技术的便利性。

四、教学改革的研究

（一）建立层次化教学体系。所谓层次化教学体系，就是指将教学的内容分为若干层级，使学生逐级的掌握关于计算机网络实验相关的知识。一般来说，计算机网络教学实验的分层为“计算机网络基础”“计算机网络原理”和“网络工程管理”三个层级，这三个层级之间相互衔接，学生在按顺序学习这三个层级后，便可以基本的掌握学校所教授的计算机网络实验相关的知识。其中“计算机网络基础”主要是一些基础的教程，包括网络资源的检索、计算机网络的连接方式、网络故障的定位与简单维修等，为接下来的学习奠定基础；“计算机网络原理”则包括网络协议连接、网络仿真实验、网络架构与网络运行方式等课程，属于理论性较强的部分，目的是加深学生对于计算机网络的理解；而“网络工程管理”则是高阶部分，注重让学生自行搭建计算机网络的结构并进行管理，使其能够稳定运行，目的在于考察学生的创新能力。通过这三个层次的学习，学生可掌握计算机网络实验的安装、应用、管理、维护、监控、故障鉴定、故障排除等工作中必备的实践技能。（二）完善网络教学内容。计算机网络实验教学是一项较为系统性的教学内容，学生需要掌握的知识较多，且这些知识往往环环相扣，下一阶段的知识和实验需要以上一阶段为基础进行。因此学校在进行计算机网络教学相关的内容时，应当注重知识的连续性，并依照此制定教学方案，以尽可能的完善教学内容，避免学生因知识脱节而影响学习。计算机网络实验教学是一门重视实验的课程，因此理论教学与实验教学应独立开来，并设置独立的教学大纲，在进行考核时，也应当将理论考试与实验技能测评分开进行，在核算总分时，实验技能占比应更高。实验教学在设计时应重视对学生创新能力的培养，实验设备与技术应积极与计算机行业的热门技术接轨，以保证学生在学校中掌握的实验技能可以直接应用到工作中，使计算机网络实验教学发挥其应有的作用。在进行实验教学时，为了激发学生的学习兴趣，教师可以以实验结果或某些实验指标为目标，设置一场实验竞赛，并对优胜者进行奖励或对平时成绩及实验成绩进行加分处理。通过比赛激发学生的好胜心，使学生提起对学习的兴趣，从而强化学习效果，达到寓教于乐的目的，使学习更加高效。计算机网络实验教学的后半部分往往难度较大，教师在授课时显得较为吃力，而针对这种难度较大的课程，可以使用任务驱动式教学法。任务驱动教学法是将难度较高的任务拆分为若干小型任务，这些小型任务的难度较小，不会挫伤学生学习的耐心，学生通过完成若干个小型任务来逐渐的消化难度较高的大型任务，从而达到循序渐进的学习过程。（三）丰富课程实验内容。教学实验是计算机网络实验教学的关键所在，在设计实验时，既要保证实验能够使学生学习到新的知识，也要注意学校所提供的资源能够承担实验的进行，一般来说，计算机网络实验教学中的实验分为以下几种：1.验证型实验。验证型实验是对某些已有的理论进行验证，倘若学校所提供的实验器材数量有限，则可以将学生分批进行实验，在正式实验前，教师可先使用模拟实验的软件如PacketTracer等教授学生实验的方式和流程，当学生基本掌握了实验的方法后，再使用真实的实验设备进行实验。一般学生需要掌握的验证型实验的种类如下：网络的搭建：双绞线、网线接头的制作、网卡等网络硬件的安装、路由的安装与调试、交换机的配置等。网络服务配置：在操作系统上配置DCHP、FTP、HTTP等网络服务，并使其能够正常访问。对等网实验：网络拓扑结构、服务器设置、外网登录与访问等，属于验证型实验中的高阶部分，教师在进行此类试验时，可结合本校的校园网络教授学生进行实验。2.设计型实验。设计型实验是在学生已经掌握计算机网络的相关知识的基础上，对已有知识进行新应用的过程，一般的计算机网络设计实验包括：网络控制：包括网络地址转换、IP访问控制、VLAN地址列表等。这些实验可以巩固学生已经学习到的知识，并提升其实验水平与实验设计能力。服务器管理：在WindowsServer、Linux等服务器系统上搭建服务器管理平台，并实现服务器的访问权限管理、文件权限管理、多账户登录管理等常见的服务器管理手段，以及服务器攻击及其应对的方法如MAC地址绑定、ARP攻击、交换机端口绑定、DDOS攻击等。网络安全与管理：让学生学习网络管理所使用的管理软件和平台，例如防火墙、网络抓包软件、路由数据分析等。通过这些实验使学生掌握管理网络平台以及故障检修的方式，从而保障所管理的网络平台能够长时间稳定运行。3.创新型实验。创新型实验是综合性较强的实验，对于学生的理论知识和实验技能考查较为严格，实验的难度也较大，但创新型实验对于学生的知识应用能力、解决难题的能力以及团队合作能力有着非常好的锻炼。创新型实验的内容包括：组网实验：在学校中组网应用非常普遍，如办公室组网、寝室组网、教室组网等。组网实验对于学生的网络搭建、网络服务配置、服务器管理等技能的应用，因此对于提升学生的网络知识综合应用能力非常有帮助。但考虑到组网实验的难度较大，一般需要多个学生协调进行，同时教师应从旁指导，以保证实验的成功。IPv6实验：IPv6是我国目前大力推行的网络技术，因此学校在进行计算机网络实验教学时，应当将IPv6相关的知识渗透进去。在实验中重点培养学生的IPv6协议安装、IPv4与IPv6协议转换、IPv6局域网搭建等，从而使学生能够掌握到最新的技术。

五、结论

计算机网络教学实验可以培养计算机人才的实践应用能力，本文对创新型计算机网络实验教学的改革进行了研究。目前我国计算机网络实践教学中普遍存在实践教学环节不足、课程创新性差和考核方式不合理等问题。而对计算机网络实验教学这种偏重于实验的课程来说，改革时应遵循重视实践教学、培养学生创新能力和及时更新教学内容为原则。对于计算机网络实验教学的改革，本文提出了建立层次化教学体系、完善网络教学内容和丰富实验教学内容的建议，期待本文的内容能够为提升我国计算机网络实验教学的水平提供参考。

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作者:蒋荣萍 单位:广西民族大学信息科学与工程学院