虚拟仿真实验项目设计与考核探究

赵庚升 刘磊 项培军 冯岑明

摘要：对虚拟仿真实验项目设计进行了改进。实验过程中引入项目导向的教学方式，选取企业真实的网络需求作为案例，学生参与项目，在实践过程中更加深入地理解理论。通过改革实验考核方式，培养学生良好的学习习惯和主动学习精神，提高自主学习意识与创新意识，在实验项目中理解并掌握专业知识，提高职业技能。

关键词关键词：虚拟仿真实验项目；实验考核；计算机网络技术；实验教学改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161395

中图分类号：G436文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）007021503

0引言

网络已经覆盖到我们生活的每个细节，大到国防安全，小到家庭智能家居设备间的相互通信。随着云时代的到来，单独一台计算机的数据分析与处理能力已不能满足军事、教育、商业的需求，数据分析的时效性也无法保障。为了达成某种目的，需要数十、数百甚至数千台基于网络的计算机实现相互通信与资源共享，计算机之间可能相互距离几公里、几百公里甚至跨越国界。

计算机网络课程是高校计算机及相关专业必修课程。由于该课程具有较强的工程特性，教学过程中单纯的理论教学无法达到预期的教学效果。理论与实践相结合的教学模式有助于学生更加深入地掌握理论知识，培养学生的思考和学习能力。通过设计对应的网络实验项目，全面提升学生的创新性、研究性和独立解决企业问题的能力，锻炼学生的逻辑分析能力与团队协作能力。笔者学校通过课程改革，设计个性化、企业化的实验项目，完善考核方式，形成了一整套独立实验与多人协作实验的创新教学模式。通过引入项目导向教学法与课程考核创新，提高了学过滤后的流量再进入安全区域进行转发。因此，要对网络用户进行分析和监控，对来自这些用户的流量执行不同的转发策略，在一定规模的模拟网络拓扑环境下，采用开源控制器和仿真平台实现。

为考核学生的实践动手能力，可利用实验过程抽查提问和期末考试考核两种手段。抽查在课堂实验中进行，随时检查学生的实验环节并提问。期末考试试卷中要增加与实验相关的考题，考核实验常见问题以及解决方法等。

1计算机网络课程实验特点

计算机网络课程实验经常会涉及到多类高价值的实验设备，如支持可编程操作的交换机、路由器以及不同类型的网络通信线路。该类设备价值较高，能提供适合实验设备的学校不多（不同品牌的硬件设备、硬件接口与编程语言存在很大的差异）。同时，实验过程中通信线路经常插拔很容易引起模块、设备端口以及通信线路的损坏。因此，很多高校使用网络模拟软件辅助实验教学。

计算机网络课程的工程性和实践性较强，教学过程中应根据需要采用多种教学方法：情景教学、驱动教学、探究教学、案例教学等。实验项目设计应参考真实企业网络搭建需求，根据学生情况设计出与真实企业网络相似的实验内容。学生通过独立完成教师设计的单个知识点实验（个体实验），分组综合实验完成企业网络的规划、设计，实现网络功能，实验成功后撰写网络调试报告。考虑到实验工作量与难度较大，实验中引入项目导向的教学方法，允许学生自由分组合作，实验项目设计过程中应设计好不同的考核要点，分组人员按照平均工作量进行任务分配。通过应用虚拟仿真技术，模拟网络通信的具体过程，促使学生主动学习，熟悉网络通信过程中的每一环节相应知识，如OSI/RM、TCP/IP以及多种通信协议。通过教学方法的改革，使学生在实践中深度掌握理论知识，实现“理实合一”。2实验项目设计与考核

2.1个体型实验项目设计

独立型实验是指在实验过程中依照实验要求与内容，学生独立完成实验所有内容。

实验背景：上海3C公司的财务部和销售部各有两台计算机，它们通过二层网络交换机实现相互连接；要求部门内部的计算机可以相互通信。考虑到公司的数据安全，要求财务部与销售部的计算机之间不能通信，在相关设备上进行配置来达到这一要求，网络拓扑见图1。

实验目标：掌握VLAN概念，熟悉VLAN具体配置；掌握交换机VLAN的创建与端口分配方法。

2.2个体型实验项目考核

独立型实验考核分为实验过程评定和实验结果评定两个层次，每一层次有独立的评判指标，具体指标见图2。

独立型实验一般要求学生单独完成。在过程评定中，主要考核学生的实验态度和实践能力，实验完成后需要对实验结果进行评定并公开展示，如电子商务基础实验、B2C网站搭建、电子政务课程设计、会计电算化实验等，具体评定指标见表1。

结果评定资料分析分析方法的科学性、严密性实验报告格式规范、结构完整、思路清晰、观点明确、解决问题方法创新表现实验的创意性、解决问题思想、创新性等方面任课教师根据过程评定与结果评定指标进行评定，最后把实验过程评定分数与结果评定分数加权，得到最终成绩。

2.3综合型实验项目设计

综合性实验是指实验内容涉及本课程综合知识或与本课程相关课程知识的实验，是学生在具有一定知识与技能的情况下，综合运用某一课程或多门相关课程知识、技能与方法进行的一种复合实验。

实验背景：上海某公司计划更新企业原有网络，当前公司有4个核心部门：财务部（8人）、市场部（20人）、生产部（36人）和采购部（12人），其它部门人数若干。公司初始时没有对网络进行合理规划，公司员工IP地址均为C类地址：192.168.1.0/24。由于企业发展，需要对原有网络进行信息化改造，改造过程中要充分考虑到网络的稳定性、安全性、便捷性和可扩展性。要求根据已学知识对该公司进行局域网设计与规划，网络拓扑见图3，并且实现相应功能。

实验目标：熟悉企业局域网设计与规划的基本原则；对公司组建局域网过程中所涉及的网络设备进行硬件选型；对网络设备进行编程，实现公司的通信要求；撰写网络调试报告。

2.4综合型实验项目考核

综合型实验依据实验课程情况分为实验过程评定和实验结果评定两个层次，每一层次都有独立的评判指标，具体指标如图4所示。

综合型实验通常以组为单位，组内成员独立分工，相互之间需要紧密协作。该类实验评定主要体现在组内讨论与协作，任课教师对于讨论和执行过程加以引导。根据评定指标，由各项目组组长负责，组内成员分别对其他成员在实验过程中的表现进行定性与定量评定，针对不同的指标按照一定比例进行加权，最终计算出组内每名同学实验过程中的相应成绩。实验完成后，每组学生分别展示（介绍）实验结果，如企业运营模拟、市场调研报告、创业计划方案和谈判模拟等。其他学生和教师作为评委听取项目汇报，之后对汇报小组与各个成员进行打分（组间评定+教师评定），具体评定指标见表2。

任课老师根据实验过程中对每组学生的观察，为每名学生作出过程分数评定，把组内评定分数与任课教师的评定成绩进行加权，计算出每名学生的过程评定分数。结果评定成绩为学生相互之间的分数且计算出平均值，之后该分数与任课教师的给定分数进行加权，得出学生在该实验中的成绩。3结语

计算机网络课程教学改革中通过引入情景教学、驱动教学、探究教学、案例教学等方法，可以充分调动学生学习热情。课程对应的实验项目应尽量采用真实需求，为学生今后步入职场提供实践经验。成绩考核以调动学生的自主学习意识与创新意识为目标，转变传统的应试型教学，激发学习热情，增强团队协作意识。

过程评定基本能力学习能力、资料搜集能力、参与度情况综合能力分析能力、沟通能力、协作能力、观察能力创新能力实验项目策划的创意性、项目的可行性、问题解决情况

结果评定资料整理与分析分类方法正确性、科学性、逻辑性实验报告格式规范、思路清晰、结构完整、观点明确项目汇报内容紧凑、展示效果、语言顺畅、思路清晰、逻辑性强创新性实验过程有创意、实验报告构思独特、方法新颖可行参考文献：

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责任编辑（责任编辑：杜能钢）