摘要：結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，針對當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)無興趣、不重視，實(shí)踐動手能力不能適應(yīng)社會各領(lǐng)域?qū)嶋H要求的問題，總結(jié)出一個四層的階梯式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這是一個全方位分層次的實(shí)踐教學(xué)體系，這些教學(xué)改革措施提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，適應(yīng)了當(dāng)前高等教育大眾化環(huán)境下人才培養(yǎng)的多元化要求。本文對這一改革過程進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
　　關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；三性實(shí)驗(yàn)；實(shí)踐教學(xué)體系；項(xiàng)目訓(xùn)練法
　　
　　1　改革背景
　　
　　我國目前的高考制度以筆試為主，學(xué)生考入大學(xué)后實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)普遍比較差，而且往往輕視實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)有畏難情緒。很多高校對實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不夠重視，重理論、輕實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)觀念依然存在。再有，高校傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)單純以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，以鞏固、加深理論知識為目的，在培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題和創(chuàng)新能力上做得很不夠。在施行教學(xué)改革之前，相當(dāng)多高校的實(shí)驗(yàn)課不是全面系統(tǒng)地統(tǒng)籌安排，而是跟著理論教學(xué)走，各門課按自己課程的要求安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容間缺乏相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)，致使學(xué)生得不到系統(tǒng)、全面的能力培養(yǎng)與訓(xùn)練。學(xué)生僅在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)，知其然不知其所以然，甚至完全依賴教師完成實(shí)驗(yàn)，缺乏動手、動腦、分析問題、解決問題的主動性，不注重自己在實(shí)驗(yàn)中的能力提高。另一方面，高校實(shí)驗(yàn)室的組織結(jié)構(gòu)不合理，基本上沿襲了當(dāng)年“以課程為基礎(chǔ)建立實(shí)驗(yàn)室，以教研室管理實(shí)驗(yàn)室”的模式。2007年1月22日，教育部、財政部聯(lián)合發(fā)文，決定實(shí)施“質(zhì)量工程”。教育部部長周濟(jì)更是強(qiáng)調(diào)要以實(shí)踐教學(xué)為著力點(diǎn)，要求三性實(shí)驗(yàn)(即綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性)的比例不能低于70％。在國家高度重的春風(fēng)里，在校院兩級的支持下，在全體師生的不懈努力中，湘潭大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系得到了逐步完善。
　　
　　2　階梯式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
　　
　　同其他專業(yè)的課程相比，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)有一定的特殊性。首先，特殊性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面。要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，就必須有2臺以上的計算機(jī)互聯(lián)，這同其他實(shí)驗(yàn)中只需要1臺PC機(jī)或1臺實(shí)驗(yàn)箱就能完成所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的情況大不一樣。其次，特殊性體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方面。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是前后相關(guān)聯(lián)的，后一次實(shí)驗(yàn)要用到前一次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)之間有一定的連續(xù)性。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的另外一個特點(diǎn)就是“多”。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)涉及到的知識點(diǎn)非常多，包括軟硬件知識、操作系統(tǒng)、各種協(xié)議、編程知識等；實(shí)驗(yàn)中使用到的設(shè)備種類繁多，包括型號眾多的交換設(shè)備、路由設(shè)備和接入設(shè)備；操作命令多，設(shè)備操作采用命令行格式，命令類別眾多，難以記憶。
　　以一個簡單的IP協(xié)議收發(fā)實(shí)驗(yàn)為例。為了觀察IP數(shù)據(jù)包的傳遞過程，一般要用差不多20個函數(shù)和一整套命令，還必須先了解底層工作原理，必須跟其他協(xié)議配合使用。學(xué)生對理論課大量枯燥的概念、協(xié)議、原語和縮寫似懂非懂，學(xué)完了各個層次的知識點(diǎn)，不知道要做什么用。即使是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也覺得難度大，沒有辦法動手。比如，一個簡單的服務(wù)器配置實(shí)驗(yàn)，常有不少學(xué)生覺得太復(fù)雜，沒信心去查命令、學(xué)函數(shù)，最后干脆逃離實(shí)驗(yàn)室。
　　為了提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的效果，盡量鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，同時讓枯燥的網(wǎng)絡(luò)理論鮮活起來，近年來，湘潭大學(xué)借鑒兄弟院校的成功經(jīng)驗(yàn)，不斷地討論，不斷地實(shí)踐，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)充到實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員自身素質(zhì)的提升到把精良師資轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室等多方面進(jìn)行了一系列改革?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從以教師的“教”為中心，轉(zhuǎn)向以學(xué)生的“學(xué)”為中心；從知識的單純灌輸，轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；從單一的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向多樣化的培養(yǎng)模式，并注重學(xué)生的個性發(fā)展。通過幾年的探索與實(shí)踐，湘潭大學(xué)的實(shí)踐教學(xué)取得了相當(dāng)好的效果。以此為據(jù)，我們總結(jié)出多角度、全方位、階梯式實(shí)踐教學(xué)體系模式，如圖1所示。
　　
　　
　　2.1　鞏固基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室
　　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室在各個高校都是歷史悠久的，為培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生立下了汗馬功勞。所以，對于普通基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)來說，只需要鞏固現(xiàn)有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)由實(shí)驗(yàn)室配備的實(shí)驗(yàn)師完成。當(dāng)然，這并不表示基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的部分不需要改革。首先，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容需要根據(jù)時代與社會的需要進(jìn)行不間斷的調(diào)整；其次，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的廣度與深度需要跟隨教學(xué)的步伐進(jìn)行修改：再有，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的難度要根據(jù)學(xué)生的接受能力增加。比如，現(xiàn)在的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一般都是從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與各種服務(wù)器的簡單配置開始，而以前是從了解與使用各種網(wǎng)絡(luò)軟件或硬件開始。為了能夠更好地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，適應(yīng)知識更新的需要，指導(dǎo)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)師也必須不斷地更新知識，自我提高。通過多方面的努力，我校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)師基本上都獲得了碩士學(xué)位，或者直接由碩士甚至博士畢業(yè)生擔(dān)任實(shí)驗(yàn)師。所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)匯總起來大約占實(shí)驗(yàn)體系的20％。
　　
　　2.2　完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)室
　　專業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要是用來完成綜合型實(shí)驗(yàn)的，當(dāng)然也包括難度較大的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，或者有少量的設(shè)計型實(shí)驗(yàn)。這一層面的實(shí)驗(yàn)大多由工程師或高級實(shí)驗(yàn)師來指導(dǎo)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)針對性強(qiáng)，雖然實(shí)驗(yàn)只是驗(yàn)證理論課中的原理與方法，但是絲毫馬虎不得，因?yàn)樗堑於▽I(yè)基本功的關(guān)鍵。經(jīng)過近五年的專業(yè)建設(shè)，湘潭大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)逐步完善了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)室、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等一系列與專業(yè)課對口的實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開展綜合型實(shí)驗(yàn)，可以在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能。此層面實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練目的是使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的基本理論，聯(lián)系相關(guān)專業(yè)知識，結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行簡單的設(shè)計和制作，從而培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計方法和良好的設(shè)計習(xí)慣。現(xiàn)在綜合型實(shí)驗(yàn)大約占實(shí)驗(yàn)體系的30％。
　　
　　2.3　建設(shè)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室
　　建設(shè)和提高學(xué)科實(shí)驗(yàn)室是滿足學(xué)生個性化實(shí)驗(yàn)需求和進(jìn)行創(chuàng)新教育的必要條件。個性與創(chuàng)新都是不能重復(fù)的，也就是不可以學(xué)習(xí)的，因此我們建設(shè)高學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，是想以寬松的環(huán)境、適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、師道的浸淫以及榜樣的激勵激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的欲望，幫助學(xué)生發(fā)揚(yáng)個性，挖掘潛力，提升專業(yè)能力與素養(yǎng)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)到了這個層面，在具體運(yùn)作中，我們會讓學(xué)生完成大量的設(shè)計型實(shí)驗(yàn)。一般的實(shí)驗(yàn)與學(xué)生項(xiàng)目直接掛鉤，給學(xué)生最好的指導(dǎo)和最大的自由。
　　首先，學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以是綜合型實(shí)驗(yàn)的延伸，也可以是相對獨(dú)立的項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)，還可以是某個具體課題的研究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)題目可以由教師確定，也可以由學(xué)生和指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況協(xié)商來擬定。教師和學(xué)生共同制定實(shí)驗(yàn)計劃，學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟、操作實(shí)驗(yàn)、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和工作日志，教師幫助學(xué)生解決疑難問題，指導(dǎo)學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報告或?qū)嶒?yàn)總結(jié)和相應(yīng)的作品；最后，學(xué)校組織教師或?qū)＜遥瑢?shí)驗(yàn)結(jié)果評價。比如圖2所示多區(qū)域配置OSPF協(xié)議，教師給出拓?fù)鋱D，學(xué)生就可以設(shè)計出一系列實(shí)驗(yàn)。
　　
　　學(xué)生設(shè)計的一系列實(shí)驗(yàn)如下：
　　1)配置各個路由器上的OSPF協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域。
　　21在OSPF內(nèi)重分發(fā)RIP配置命令。
　　3)在RIP內(nèi)重分發(fā)OSPF配置命令。
　　4)將Area1區(qū)域配置成完全非純末梢區(qū)域。
　　5)將Area2區(qū)域配置成完全末梢區(qū)域。
　　6)在路由器BJ2上將Area2區(qū)域中網(wǎng)段進(jìn)行區(qū)域間匯總。
　　7)在路由器BJ1上將Area1區(qū)域中網(wǎng)段進(jìn)行區(qū)域間匯總。
　　8)在路由器GZ2上將外部網(wǎng)段進(jìn)行匯總。
　　9)查看BJ1路由器的OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫詳細(xì)信息。
　　10)在以上各個步驟中查看并截圖各路由器的路由表的變化情況。
　　當(dāng)然，每個學(xué)生的設(shè)計絕非一樣。我們可以根據(jù)學(xué)生的能力與情況，讓學(xué)生自己選擇在學(xué)科實(shí)驗(yàn)室要到達(dá)的目標(biāo)，從而選擇要做的事情。對于基礎(chǔ)好的學(xué)生，甚至不需要給拓?fù)鋱D，這個實(shí)驗(yàn)也由他自己設(shè)計；基礎(chǔ)稍差點(diǎn)的學(xué)生，學(xué)習(xí)很吃力，實(shí)驗(yàn)做不了的，我們不作絕對要求，甚至允許他們回到基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)實(shí)驗(yàn)室去溫習(xí)。這樣就可以避免實(shí)驗(yàn)室有教師值班，但無學(xué)生問津的尷尬局面，也有利于形成激勵機(jī)制，降低教學(xué)成本。在實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生是主角，學(xué)生可以自定實(shí)驗(yàn)題目、步驟、時間等，學(xué)習(xí)的主動權(quán)完全掌握在學(xué)生自己手中，學(xué)生因此可以根據(jù)自己的喜好和實(shí)際水平來決定實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)難度，所以能夠產(chǎn)生興趣，提高學(xué)習(xí)熱情。目前，我們這部分實(shí)驗(yàn)大約占實(shí)驗(yàn)體系的40％。
　　
　　2.4　建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地
　　在近5年的時間里，湘潭大學(xué)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)專業(yè)一直在不斷地打造實(shí)訓(xùn)基地。一方面，我校跟企業(yè)合作，與地方與社會共同建設(shè)。湘潭大學(xué)的校企合作具有十分明顯的優(yōu)勢與特點(diǎn)：湘潭的名校不多而名企很多，對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)專業(yè)，湘機(jī)、湘鋼、江南、江麓等企業(yè)都非常樂意跟高校共同培養(yǎng)實(shí)用型人才。另一方面，我們在校內(nèi)應(yīng)用項(xiàng)目訓(xùn)練法。因?yàn)轫?xiàng)目訓(xùn)練法也是真刀真槍地訓(xùn)練，模擬了真實(shí)項(xiàng)目，具有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力的因子。毋庸置疑，興趣是最好的老師，現(xiàn)在的學(xué)生非常抵觸空洞的說教者，只有有了興趣，他們才能真正主動地學(xué)習(xí)。在具體的項(xiàng)目訓(xùn)練中，學(xué)生當(dāng)然要運(yùn)用所學(xué)的理論知識，所以可以很好地滲透和鞏固理論學(xué)習(xí)。一個項(xiàng)目不可能由一個學(xué)生單獨(dú)完成，也不可能由別人幫忙完成，因?yàn)槊總€人都有適合自己的任務(wù)，所以采用項(xiàng)目訓(xùn)練，可以同時鍛煉學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)的習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)合作的能力，為他們進(jìn)入真實(shí)的工作環(huán)境做好鋪墊。
　　在項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師處于為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的位置，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心，導(dǎo)師必須圍繞這個中心做好服務(wù)工作。作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的教師，要求能夠提出學(xué)生感興趣的、符合專業(yè)發(fā)展方向的、科學(xué)實(shí)用的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，啟發(fā)式地指導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。這就在一定程度上要求指導(dǎo)教師不能是普通的實(shí)驗(yàn)師或授課教師，而必須是資深的項(xiàng)目經(jīng)理，或是有大量實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的專家教授。高水平教師從事實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)工作，非常有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。作為項(xiàng)目訓(xùn)練的指導(dǎo)教師，必須不斷加強(qiáng)自身知識和技能的擴(kuò)展和更新，達(dá)到知識豐富、技術(shù)熟練和教學(xué)方法科學(xué)而實(shí)用的要求。教師不但要有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論，掌握最前沿的科研信息和科研動態(tài)，還應(yīng)該具有很強(qiáng)的分析問題、解決問題的能力，更應(yīng)該掌握適應(yīng)于市場的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
　　事實(shí)上，我校充分借用實(shí)訓(xùn)基地的老師，他們一般來自于實(shí)戰(zhàn)一線，有多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)。我們的教師通過與他們一起來研究選題、安排學(xué)生的分工、評估學(xué)生的成績，來盡量接近社會對專業(yè)學(xué)生的實(shí)際要求。但是總體而言，這是我們整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中的一個薄弱環(huán)節(jié)，因?yàn)槲覀兊慕處熎毡榻虒W(xué)任務(wù)重，參加實(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)相對較缺乏；而企業(yè)的項(xiàng)目經(jīng)理雖然做具體項(xiàng)目沒有問題，但表達(dá)上常常比較吃力。目前，我們的實(shí)訓(xùn)在實(shí)驗(yàn)中的比重約為10％，計劃逐年地增加比重。
　　經(jīng)過多年的努力，在逐漸成型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)人員普遍實(shí)現(xiàn)了高職低配，“三性實(shí)驗(yàn)”的比重也逐步達(dá)到并超過了70％。為了更好地落實(shí)以上改革措施，我校信息工程學(xué)院繼“省級電子與電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)示范中心”和“智能計算與信息處理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”之后，正在積極籌劃為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)申請省級甚至是國家級的實(shí)驗(yàn)示范中心。
　　
　　3　結(jié)語
　　
　　2010年，我校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分析、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理等方面都卓有成效，涌現(xiàn)出了一大批炙手可熱的尖子畢業(yè)生。通過類似的改革，其他相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在提高實(shí)踐動手能力方面的表現(xiàn)也十分突出。現(xiàn)在，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)走出困境，畢業(yè)生得到用人單位的肯定和歡迎。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生真正走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)世界，熱愛這個富有挑戰(zhàn)性的專業(yè)。當(dāng)然，我們需要跟隨時代的脈搏，不斷地改革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，讓學(xué)生的自主性和主體地位得到進(jìn)一步加強(qiáng)。只有這樣，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)作為一個實(shí)用專業(yè)，才能跟得上時代的步伐，順應(yīng)社會發(fā)展的需要。
　　
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　　(編輯：張