蔡曉慶

摘要：比較了基于軟件模擬器的網(wǎng)絡(luò)實驗和基于真實網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實驗兩者的優(yōu)缺點，著重介紹如何結(jié)合網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和模擬器的特點，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實驗的項目式教學(xué)，讓學(xué)生在項目的實施中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)實驗室;項目式實驗教學(xué)

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）39-0279-02

一、引言

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程需要課堂和實驗室的互補結(jié)合。實驗在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中占有十分重要的位置，它是計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一個重要的、必不可少的環(huán)節(jié)，是貫串整個計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的靈魂所在，此環(huán)節(jié)質(zhì)量的好壞直接影響計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

二、網(wǎng)絡(luò)課程中的實驗環(huán)節(jié)

對高職院校的學(xué)生來說，計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，就業(yè)方向主要是工程應(yīng)用類，即從事網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)相關(guān)工作。而高職院校培養(yǎng)的目標(biāo)是高級技工，即能與企業(yè)直接對接，畢業(yè)后能直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)相關(guān)工作，所以實踐動手能力的培養(yǎng)尤為重要。

采用模擬器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實驗是一種非常便捷有效的方法。各大通信設(shè)備供應(yīng)商都有其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模擬工具，如華為、思科Cisco。其中，Cisco的Packet Trace是目前在高校的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中普遍使用的一款模擬軟件，該軟件可模擬Cisco公司提供的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為這些設(shè)備提供配置。與傳統(tǒng)方式采用真實實驗設(shè)備相比，采用模擬器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實驗，其特點包括：（1）無須購買昂貴的網(wǎng)絡(luò)硬件，節(jié)省了投資。且學(xué)習(xí)者無須硬件的實戰(zhàn)經(jīng)驗就可以操作，簡單易行。（2）使用模擬器省去了制作網(wǎng)線、連接設(shè)備、頻繁變換console線、不停地往返于設(shè)備之間的步驟，提高了實驗的效率。（3）采用模擬器設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，可以虛擬出多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如，采用Packet Tracer可支持20種不同的路由器和交換機類型，而且軟件可以升級以適配最新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（4）模擬器采用虛擬封包技術(shù)可以很精確地模擬現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)，而且其命令同真實的路由器、交換機的IOS命令一致。這樣可以保證通過模擬器掌握后能輕松上手真實設(shè)備。因此，在條件允許的情況下，購買實際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，搭建網(wǎng)絡(luò)實驗室，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不失為一個更好的選擇。

三、項目式實驗教學(xué)探索

1.網(wǎng)絡(luò)實驗室的搭建。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)實驗是分成實驗小組協(xié)同完成的，1個實驗小組包括1臺交換機、4臺計算機以及網(wǎng)絡(luò)實驗對應(yīng)的一套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。教師固定安排的實驗，學(xué)生可以在自己的實驗組內(nèi)部完成，同時多個實驗小組可以合成一個大網(wǎng)絡(luò)，完成更加復(fù)雜的實驗。

2.網(wǎng)絡(luò)實驗的設(shè)計。結(jié)合高職院校的學(xué)生特點、就業(yè)崗位要求和教學(xué)環(huán)境，設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實驗項目清單：（1）制作網(wǎng)線。要求：①制作直通電纜和交叉電纜。②觀察不同電纜接通后測線儀指示燈的變化情況。實驗工具：雙絞線、壓線鉗、水晶頭、測線儀。（2）熟悉網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)命令。要求：①熟悉網(wǎng)絡(luò)命令（ping，net-stat，trace，ipconfig等）的用法及其對應(yīng)參數(shù)用法。②能夠利用常用的網(wǎng)絡(luò)命令解決一些簡單的網(wǎng)絡(luò)故障。（3）設(shè)置IP地址和網(wǎng)關(guān)。要求：完成給定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，交換機和主機IP地址和網(wǎng)關(guān)設(shè)置，并驗證同一個交換機下主機的連通情況。（4）配置交換機。要求：根據(jù)給定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行ACCESS和TRUNK端口設(shè)置，完成VLAN的規(guī)劃和配置。工具：網(wǎng)線、交換機、路由器。（5）配置單臂路由。要求：①配置交換機和路由器的兩種端口模式和IP地址。②在交換機上進(jìn)行Vlan劃分。③測試在使用路由器和不使用路由器的情況下，網(wǎng)絡(luò)的連通情況。工具：網(wǎng)線、交換機、路由器。（6）配置路由器。要求：①配置路由器的IP地址和網(wǎng)關(guān)。②通過路由器將兩個不同的網(wǎng)段聯(lián)通。工具：網(wǎng)線、路由器。（7）配置RIP協(xié)議。要求：①根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在packet Tracer設(shè)計網(wǎng)絡(luò)。②為路由器加載RIP協(xié)議。工具：Packet Tracer。（8）配置OSPF協(xié)議。要求：①根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在Packet Tracer設(shè)計網(wǎng)絡(luò)。②為路由器加載OSPF協(xié)議。工具：Packet Tracer。（9）綜合實驗一：交換機和路由器綜合配置。要求：①完成子網(wǎng)劃分和IP地址、Vlan規(guī)劃。②根據(jù)規(guī)劃進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。③調(diào)試網(wǎng)絡(luò)，做到互聯(lián)互通。工具：網(wǎng)線、路由器。（10）綜合實驗二：組建局域網(wǎng)。要求：①進(jìn)行具體校園網(wǎng)分析，完成接入、交換、核心、服務(wù)器模塊劃分，完成子網(wǎng)劃分。②根據(jù)設(shè)計在packet Tracer進(jìn)行配置。③利用網(wǎng)絡(luò)診斷命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。工具：Packet Tracer。

3.項目實施。要求教師能夠按照標(biāo)準(zhǔn)項目流程引導(dǎo)學(xué)生，對進(jìn)度和進(jìn)展進(jìn)行把控，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)給學(xué)生以指導(dǎo)。（1）項目分析和設(shè)計。具體包括：①按功能模塊進(jìn)行小組劃分。每組由3或4位成員組成，確定組長和每個成員的分工。②小組進(jìn)行需求分解。根據(jù)本組的項目需求進(jìn)行分解，逐一確定每一個子需求其對應(yīng)的解決方案。③需求評審。明確各個子項目的需求清單和驗收表單。（2）項目實施。具體事項包括：①畫出詳細(xì)的拓?fù)鋱D，包括設(shè)備端口的連接關(guān)系、IP分配、VLAN編號等。②寫出詳細(xì)實驗流程和實驗步驟，并形成詳細(xì)設(shè)計文檔。③組員按詳細(xì)設(shè)計文檔進(jìn)行項目實施。（3）項目聯(lián)調(diào)和驗收。具體事項包括：①根據(jù)項目驗收表單進(jìn)行聯(lián)調(diào)測試，保證每個測試用例都能通過。②依據(jù)需求清單，逐項測試和驗收。（4）項目總結(jié)。每個小組進(jìn)行項目完成情況評估，并在全班進(jìn)行匯報，每個成員進(jìn)行工作任務(wù)總結(jié)。積累經(jīng)驗，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣和團隊合作精神。

4.結(jié)果評定。項目式教學(xué)的結(jié)果評定應(yīng)囊括整個實驗過程，不能僅以最終的實驗結(jié)果評定。因此，要求教師要全程參與，對需求分析、規(guī)劃設(shè)計、實驗流程、實驗步驟和實驗結(jié)果等所有環(huán)節(jié)進(jìn)行合理評價，讓學(xué)生在團隊協(xié)作的氛圍中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

四、結(jié)束語

如何在有限的時間里讓學(xué)生饒有興趣地完成網(wǎng)絡(luò)實驗并從中汲取營養(yǎng)，的確是個挑戰(zhàn)。本文從高職院校的學(xué)情出發(fā)，根據(jù)就業(yè)崗位的需要，設(shè)計基于項目的計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)，讓學(xué)生在項目的實施中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，增強就業(yè)信心和就業(yè)能力。

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Project-oriented Experimental Teaching in Computer Network

CAI Xiao-qing

（School of Electronics and Information Engineering，Wuhan Technical College of Communications，Wuhan，Hubei 430065，China）

Abstract：This paper compared the advantages and disadvantages of network experiments based on software simulation and network experiments based on real physical equipment.It mainly introduced the use of actual network equipment and to find and solve problems by students themselves through construction of network laboratories supplemented by project-oriented experiments and student-centered strategies.

Key words：computer network;network laboratory;project-oriented experimental teaching