加强开放性实验　促进计算机网络实验的改革

李爱华

摘要 针对目前计算机网络实验教学的现状，提出利用学生课后时间加强开放性实验，促进计算机网络实验教学的方法。

关键词 计算机网络；开放性实验；实验教学

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）02-0098-02

计算机网络是一门理论性和实践性都很强并且不断快速发展的学科，在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中，计算机网络扮演了越来越重要的角色。为了适应信息社会对人才培养的需求，计算机网络目前已经成为国内外高等院校IT专业的本科生和研究生（以及非IT专业）广泛开设的课程。但它也是一门公认较难学好的课程，究其原因，首先是计算机网络本身就是通信与计算机交叉的学科，它要求学生具有较宽广和深入的知识结构与基础；其次是计算机网络实验教学目前仍处于探索阶段，在教学思路、教材选择、实验内容的合理设置、网络实验室建设、实验设备配置等方面仍然是仁者见仁、智者见智；第三是计算机网络领域发展速度极快，因此相关知识和教学内容以及网络设备更新速度也很快。随着网络协议不断的升级、新技术不断涌现，知识点不断增加，使该课程的理论教学和实验教学更添难度。

那么处在这样的条件下，如何才能达到良好的教学效果？实践表明，不论是理论教学，还是实践教学，都是培养学生的工程实践能力和创新能力为目标的原则[1]，在重视理论教学前提下，必须进一步增强实践教学环节，因为工程实践能力和创新能力不是在课堂里养成的，而是在实践中和实验室里锻炼出来的，尤其在教学和实验学时都已经确定的情况下，充分利用学生的课后时间进行开放性实验，不乏是一种培养学生的工程实践能力和创新能力的好方法。

1 现状

山东理工大学计算机网络教学分为2种类别：1）《计算机网络B》（非计算机专业，48学时含实验8学时）；2）《计算机网络C》《计算机网络A》（计算机专业，双语、64学时含实验8学时）。课程内容设置上既包括计算机网络的经典和基本内容，也包括具有一定深度的知识，并且计算机专业在课堂教学中已开出双语教学，不断引入最新网络技术，基本保持和国际网络教学最新发展同步。但是对于实践性很强的计算机网络课程来讲，显而易见，仅凭课堂教学和8个学时的4个实验是很难使学生达到深入理解基本原理、相关协议和标准，掌握组建网络的工程技术，学会管理、配置和维护网络，培养实践能力和促进创新思维的教学目的的。

2 利用开放性实验，强化计算机网络实验环节

实验教学是保证学生实践能力得到培养和提高的前提，实验内容的合理设置是保证计算机网络教学效果的关键[2]。为进一步加强计算机网络实验环节，使理论教学与实践教学紧密结合，帮助学生学好这门课程，笔者参加本校“学科群下开放实验模块化”的教学研究工作，申请开放性实验《计算机网络实验模块》的项目。此项目是在本校各专业开出的计算机网络课程和实验的基础上，既借鉴和参考外校计算机网络精品课程建设和实验环节的设置，又根据学校的实际情况，实验室的条件和发展，还充分考虑到学生存在的能力差异，所以，在实验的内容安排上采取了适应两种类别（计算机专业和非计算机专业），包括3个层次（基础类、提高类、综合研究类）的9个实验项目（32学时）的实验，每个层次备有几个实验项目，通过公选课的形式在全校开出，由学生自主选择。

2.1 开放性实验《计算机网络实验模块》内容介绍目前开出的9个实验项目的内容如表1所示，在9个实验的基础上（还可以根据情况进行增加和调整），认真编写实验指导书，实验包括：实验目的、原理、相关知识介绍、内容与步骤、结论与思考等项内容，发布到网上，由学生阅读参考进行选择，并进行相应的实验。

2.2 实验类型的设置在实施实验的过程中，实验的初始阶段采用验证式的实验方法。因为这时学生对于计算机网络实验室网络实验的设备和环境不熟悉，可以采用多媒体教学手段和使用网络模拟软件进行虚拟环境的配置。当学生对计算机网络实验室的设备、环境有了比较深刻的认识之后，再引导学生去进行实践性的真实网络设备上进行配置。学生在教师的指导下，按照实验指导书中给定的步骤、详细网络拓扑图、网络设备配置命令设置网络设备，最终在实验报告中把出现的实验结果记录下来。这种虚拟环境和真实网络设备的结合既增加了学生的感性认识或体验，又解决了网络设备快速损耗的问题。

当学生对计算机网络实验室的设备、环境有了比较深刻的认识之后，应该逐步引导学生去进行设计性、综合性和研究性的实验。在这个实验教学阶段可以采用开放性的实验教学方法，即教师只给出实验的题目，没有实验指导书，只有为达到不同网络应用所需要的实验要求，要求学生自行设计实验网络拓扑图，自行选择为完成网络拓扑所需要的网络设备，并按照设计的网络拓扑亲手连接这些网络设备，在这些网络设备上输入相应的配置命令，并且测试这些命令是否能达到相应的网络应用要求。在这样一个实验过程中可能会出现意想不到的问题，通过寻找解决这些问题的方法，促使学生在掌握基本知识的基础上主动学习，拓宽和加深对网络知识的进一步了解，更加熟练地掌握计算机网络的基本原理、网络设备的主要性能。通过实践证明，在这种开放性实验教学方法的过程中，可以训练学生的实际动手能力和创新思维，提高学生分析和解决计算机网络出现问题的实践能力。

2.3 考核办法考核办法以实验报告为主，结合出勤和开放性实验中的表现（对知识的应用和创新等各方面的能力）进行综合考评给出成绩。

3 结论与取得的成效

通过2个学期的实践，全校共有不同专业近300名学生参加《计算机网络实验模块》的开放性实验，都有不同程度的收获和提高，并取得了合格成绩。学生说“以前选修公选课，只是为了凑学分，现在参加《计算机网络实验模块》既学到了知识，又提高了动手能力”，“没上实验之前，从来没见过路由器和交换机，更没有想到能自己做网线，自己连接物理实验环境、自己配置路由器，实验内容既实际又应用广泛，更重要的是理论课没有弄明白或模糊的地方通过实验都明白了”。

通过《计算机网络实验模块》证明，学生很愿意利用课后时间参加具有拓展知识面，提高工程实践能力和创新能力的开放性实验项目的。

对计算机网络实验开放性实验的探索还要进行更深入的研究与实践。只有在教学实践中不断摸索，不断总结经验，才能逐步建立起具有适合学生学习和掌握知识规律的完善实验教学模式。总之，探索是无止境的，有很多新理念、新方法、新模式有待于进一步去研究、去尝试、去体会。

参考文献

[1]陈灵,曾美琴.提高实验室开放性，加强实践能力培养[J].实验室研究与探索,2007,26(12):231-234

[2]徐佩锋,赵中营.用Packet tracer模拟软件改进高职计算机网络实验教学[J].计算机教育,2008(18):35-37