黃錦煜

（華南師范大學增城學院，廣東 廣州 511363）

計算機網(wǎng)絡實驗教學過程的體會和改革

黃錦煜

（華南師范大學增城學院，廣東 廣州 511363）

根據(jù)普通本科獨立院校培養(yǎng)實用性網(wǎng)絡技術人才的需求和目標，分析了目前計算機網(wǎng)絡實驗教學的現(xiàn)狀。結合自身從事計算機網(wǎng)絡實驗教學過程中的經(jīng)驗和體會，提出了從教學內(nèi)容、教學方法、教學過程等方面的改革，為高等院校網(wǎng)絡實驗教學的開展提供借鑒。

計算機網(wǎng)絡；網(wǎng)絡實驗；實驗教學；教學改革

華南師范大學增城學院是一所以培養(yǎng)創(chuàng)新、應用型人才為主要目標的民辦高校，根據(jù)明確的辦學思想，在以培養(yǎng)學生能力為教學改革重點的形勢下，實踐實驗教學改革顯得非常重要。隨著計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展和信息化建設的需求，帶來了網(wǎng)絡技術人才需求量的不斷增長。然而，計算機網(wǎng)絡技術人才的培養(yǎng)依賴于一定的環(huán)境和條件，除了優(yōu)良的師資、優(yōu)質的課程、合理的學科建設，更要重視理論教學和實踐教學的完美結合。計算機網(wǎng)絡是一門應用性、實踐性很強的專業(yè)課程，其實驗教學和實踐操作不僅是理論教學的深化和補充，對于培養(yǎng)學生綜合運用理論知識、實踐動手能力、解決實際網(wǎng)絡問題，也起著非常重要的作用。然而，如何保證和提高計算機網(wǎng)絡實驗教學質量，進行實驗教學改革探索成為一個重要問題。通過分析當前網(wǎng)絡實驗教學的普遍現(xiàn)象，結合學校實際的教學環(huán)境和資源及教學經(jīng)驗和體會，在實驗教學體系、實驗內(nèi)容、教學方式等方面進行改革創(chuàng)新。

（一）根據(jù)院校實際情況分析當前網(wǎng)絡實驗教學的現(xiàn)狀

由于計算機網(wǎng)絡實驗對實驗硬件環(huán)境和軟件環(huán)境要求比較嚴格，加上網(wǎng)絡實驗設備的昂貴，大大限制了網(wǎng)絡實驗課的開展。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡實驗教學模式具有一定的局限性：1.實驗條件較差，導致實驗教學和實驗效果受到極大的限制。實驗條件差的主要原因在于：一是計算機網(wǎng)絡實驗相關的硬件設備昂貴，更新?lián)Q代速度快，高校實驗室更新速度很難跟上設備的高速發(fā)展；二是缺乏適應各自學校特點的計算機網(wǎng)絡實驗環(huán)境建設方案，造成硬件資源浪費，有而不用，用而不適。2.計算機網(wǎng)絡實驗的課程往往大多以驗證性實驗為主，依賴于理論教學，導致在實驗課的設置、教學內(nèi)容和考試方式向理論傾斜，造成重理論輕實踐的現(xiàn)象，影響教學質量。學生普遍存在著理論與實踐脫節(jié)現(xiàn)象，對于計算機網(wǎng)絡的理論知識認識并不深刻，尤其在實際應用中不能學以致用。3.教學方式、教學方法固定。教師根據(jù)實驗室的配備，編寫固定的實驗指導教材，學生在實驗教師的指導下，按照實驗步驟，一步一步完成實驗，學生只要按部就班地按照指導書的要求操作即可得到實驗結果，不用思考，只是記錄一下實驗結果，課后提交一份實驗報告而已。4.實驗課上學生處于被動學習的地位，傳統(tǒng)的實驗教學中，教師向學生演示和講解實驗的操作過程，學生就根據(jù)老師的指導步驟來完成過程，對規(guī)定的實驗內(nèi)容進行驗證，學生缺失自己動腦分析、動手實踐、主動設計的機會，處于被動學習的狀態(tài)，學生在實驗實踐中的積極性、創(chuàng)造性無法充分發(fā)揮。5.實驗內(nèi)容不夠全面。計算機網(wǎng)絡實驗教學一般分為兩大部分，一部分是基礎性和驗證性實驗，另一部分是綜合性和設計性實驗，后者應完全以學生為主體，實驗教師給出實驗條件和要求，整個實驗的設計方案、實驗步驟和過程都由學生自己獨立完成。但由于受到網(wǎng)絡實驗課時的安排、場地設備的限制、管理上的麻煩等因素的制約，往往忽略了此部分的實驗內(nèi)容。

（二）實驗教學改革與探索

1.實驗室改革。學校的網(wǎng)絡實驗室建設，關系到高校辦學條件、教學質量、科研能力、培養(yǎng)技術人才的建設，起著關鍵性的作用，因此實驗教學改革，應從實驗環(huán)境、硬件設備改革入手。網(wǎng)絡實驗室自投入使用至今，沒有對硬件設備進行任何升級，如果在資金和條件允許的前提下，有必要對實驗室進行改進升級，從而更好完善實驗教學平臺，拓寬實驗教學內(nèi)容，真正實現(xiàn)實驗室最大的價值。首先，在現(xiàn)有的基礎上，每小組設備至少擁有兩臺路由器、專用服務器、有獨立的三層交換機和二層交換機；如果有可能，每組配備一套布線工具包，包括測線儀、萬用表等；比較昂貴的設備，作為公共使用部分，可增加核心交換機、核心路由器、專業(yè)硬件防火墻等；為適應當前網(wǎng)絡發(fā)展趨勢，無線技術的應用越來越廣，無線組網(wǎng)及配置技術要在實驗教學中體現(xiàn)，適量增設無線設備（無線網(wǎng)卡、無線 AP接入點等）。另外，可利用與校外考試培訓機構合作，如比較權威的思科工程師考試，引進更多硬件設備，一方面在加強校企合作，提高學生專業(yè)學習的興趣和積極性，專業(yè)化水平和權威資格證書的培訓合作，對促進實習、就業(yè)有積極作用；另一方面，充分利用培訓機構的硬件資源，從而補充校內(nèi)實驗課程的不足之處，可以達到資源共享，雙贏的局面。

2.教學內(nèi)容和方法改革。首先，要將實驗教學內(nèi)容分為基礎性實驗、驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗幾個層次：基礎性、驗證性實驗主要面向計算機系非網(wǎng)絡專業(yè)學生，主要讓學生掌握基本理論和實驗內(nèi)容，在《計算機網(wǎng)絡技術》《網(wǎng)絡管理》這些基礎課的學習過程中針對理論課程來安排實驗內(nèi)容；設計性、綜合性實驗主要面向網(wǎng)絡專業(yè)的學生，在基礎上結合實際的工程技術、網(wǎng)絡環(huán)境，讓學生設計實驗方案、選擇實驗設備、完成實驗項目，在《網(wǎng)絡規(guī)劃與設計》《計算機網(wǎng)絡安全》等課程，培養(yǎng)學生主動思考和創(chuàng)新能力，能夠運用所學專業(yè)知識獨立分析、解決實際工程問題。教師在理論課的教學中，要適當利用實際例子引導學生學習，培養(yǎng)學生的興趣，不能一味只重視理論知識。然后在實驗課的課前準備重述實驗所涉及的理論知識，引導學生明確實驗目的，讓學生先在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，而不是一味地演示一遍給學生看，學生遵照演示按部就班完成實驗。在學生提出的問題中，教師給予指導和解答后，可以在下課前的總結中重點強調(diào)，對于最終仍不能順利完成實驗的同學，老師在最后的操作演示中讓學生得到啟示。對設計性、綜合性的實驗課程，老師在實驗指導書中提出實驗課題和要求，適當引入一兩個實例，無需給出實驗步驟和操作過程，讓學生獨立去完成實驗并完成實驗報告和總結，教師在評價完學生的報告后，給出意見。在實驗的考試安排，可以以課程設計或項目設計來取代。其次，建立虛擬化教學平臺，即利用多媒體技術、虛擬機、設備模擬器、實驗環(huán)境虛擬軟件等作為輔助資源，來完成復雜、具破壞性、綜合的相關實驗。虛擬網(wǎng)絡實驗可以改善網(wǎng)絡實驗室的時間和空間限制，在虛擬實驗環(huán)境下能夠解決因硬件設備不足而無法完成的實驗，也能解決因網(wǎng)絡安全實驗帶來的破壞和危險的問題，更體現(xiàn)高效率、易管理、易操作的優(yōu)勢，是值得推薦的教學模式。但不能完全依靠虛擬平臺來完成所有的實驗，虛擬教學不能完全取代實際環(huán)境教學，只能結合使用、合理利用，發(fā)揮最大教學效果。最后，為了更好的教學，網(wǎng)絡實驗室應具有開放性。除了上述改革的課堂教學模式和方法外，課余時間充分利用資源而達到學生更好實踐的目的。利用校外考試培訓項目，比如具有代表性的思科網(wǎng)絡工程師培訓機構，通過與校方的合作，不僅可以為實驗室提供硬件升級合作，專業(yè)的網(wǎng)絡培訓師和專業(yè)的教學方式能使得在校教師受益，教師可以吸收其優(yōu)越的資源，通過校內(nèi)校外課程的內(nèi)容相結合，從而改進實驗實踐課程的教學，為學生較好考取專業(yè)證書、有較好的實踐經(jīng)驗和較好的就業(yè)前途而進行實驗教學。

3.教學與科研的統(tǒng)一。 對于高等院校來說，核心的功能就是教學和科研。因此，科研作為重要的組成部分，有利于教學更好的開展，教師在繼續(xù)學習、從事網(wǎng)絡技術研究的同時，能對教學內(nèi)容、教學方法進行不斷研究和探索，特別是實驗實踐教學。因為網(wǎng)絡是一門實踐性較強的學科，網(wǎng)絡教學不可能脫離實驗實踐教學，專業(yè)教師在提高科研能力的同時，要使教學應用水平得到提升。

（三）實踐體會與總結

實驗教學改革勢在必行，在對實驗教學的改革與探索中，大部分在教學中得到驗證，但還是有些只是建議性的討論，并不符合所有高校的實際情況。例如實驗室改革，礙于場地和資金的限制，很多高校達不到實驗室的要求，包括學校實際環(huán)境，需廣泛利用虛擬平臺；在實驗內(nèi)容方面，綜合性和創(chuàng)新性的實驗很少，考慮到學生能力和管理上的極限，很難較好的開展；而教學方式的改革，正慢慢地轉變和實踐中，希望在未來的教學過程中能有更好的成果；至于實驗室的開放性，以及科研的情況，在民辦普通獨立院校中，難以很好的體現(xiàn)，科研能力比較薄弱，教師利用實驗室作為科研和教學研究的意識還不夠強，使得實驗室只滿足平時課堂的教學需要，沒有讓資源得到充分的利用和發(fā)揮。

[1] 丁美榮,柴少明.基于虛擬實驗與真實實驗整合的計算機網(wǎng)絡實驗教學改革[J].現(xiàn)代教育技術,2007(7).

[2] 方蕓,高仲合,高博文,夏建川.計算機網(wǎng)絡實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2008(6).

[3] 楊明.計算機網(wǎng)絡實驗教學改革與實踐.長春工業(yè)大學學報(高教研究版),2009(12).

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1008-1151(2011)05-0191-02

2011-03-13

黃錦煜，華南師范大學增城學院教育信息技術部教師。