开放式计算机网络课程实验教学的探索

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摘要：针对目前计算机网络课程实验教学中存在的诸多问题，提出开放式计算机网络课程实验的教学方法，促进计算机网络课程实验教学质量的提高，培养学生的实际动手能力。

关键词：计算机网络；实验教学；开放

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-31161-02

Discuss on the Open Style Experimental Training Course of Computer Network

LIU Bing

(Department of Computer and Information Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China)

Abstract:A great deal of problems existing to the computer network course experiment teaching at present, propose the teaching method of the open computer network course experiment, promote the improvement of the computer network course experiment teaching quality, train students' actual manipulative ability.

Key words:Computer network; experiment training; open

1 引言

计算机网络课程是理论性与实践性都很强的专业必修课，是必须在学习了计算机网络基本原理和协议的基础上，通过严格的实验和实践训练后才可能熟练掌握。长期以来，计算机网络课程在实验教学中和其他课程的实验一样,按照教学大纲的要求进行，这样只强调共性的发展，而忽视每个学生的个性发展，实验教学被一种固定的模式所束缚。实验教学的内容结合实际不够、教学方法不够科学、学生学习相同的教材、在规定的时间内，在相同的网络实验设备上完成相同的实验。[1]

在这种传统的实验教学模式中，实验时间通常是以班级为单位统一安排，灵活性较差，实验设备利用率低，而且可开设的实验数目也受场地和时间限制大打折扣；加之一些计算机网络实验设备不够先进，很多网络发展前沿的内容不能在网络实验中体现出来，这样学生只能做一些验证性实验，而这些一成不变的实验难以激发学生的实验兴趣，挫伤了学生做实验的积极性，即不能真正促进计算机网络课程实验教学质量的提高，也不能增强学生的实际动手能力。

2 开放式实验教学的目的

由于受到计算机网络实验设备和实验教学学时的限制，传统模式上的计算机网络实验教材对每一项实验都给定完整的计算机网络拓扑图，并且由于害怕学生在实验操作过程中对网络实验设备的损坏，在实验之前都已由实验员按照网络实验的要求把网络拓扑连接完成，而且实验中的每一个网络设备都给出了非常详细的配置命令，并规定了详细、明确的实验步骤，使学生几乎可以不动脑筋就完成了实验。最后的结果就是：只是简单地记录了一下实验现象，验证了一下实验结果，这样带来的后果就是在实验中出现的错误现象是不能进行判断和改正的。

开放式实验教学就是针对这种传统的封闭式教学而言的，开放式实验教学的初衷是想改变实验教学模式，即以学生为主体，教师为主导，让学生不受实验室、实验学时和实验项目的限制，根据实验要求设计实验方案，自主选择计算机网络实验设备，独立完成网络实验。开放式实验教学采取理论教学和学生自学相结合，教学内容结合计算机网络的实际应用，并加入网络工程的概念，有利于调动学生的积极性和主动性，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3 计算机网络课程开放式实验教学模式

3.1 开放式实验教学的开展方法

开放式实验教学是一种新型实验教学模式，这种模式下的实验教学重点从传授知识向培养学生能力和提高学生综合素质转移。

在计算机网络课程的开放式实验教学过程中，不给出网络的拓扑图、实验所需的网络设备、相关所用耗材、具体的实验步骤等，而只给出实验要求和相关注意事项，实验时学生根据自己所学的计算机网络知识以及实验要求，独立进行网络方案设计，选择适当的网络设备并给出相关的实验步骤，在整个实验教学过程中，教师给予一定的指导和帮助。在种开放式实验教学过程中学生就不是在被动地接受知识，而是积极主动地获取知识，并给学生一个充分展现自我、发挥自我的空间，同时把学生放在实验主置，让学生自主学习和积极参与。

在这样一种实验教学模式下，对于开放式实验室的管理与现行实验模式会产生一些矛盾，但只要认真思考也是一定能克服这些矛盾的。另外在开放式实验教学的开放从以下几个方面体现：

(1)实验室实行开放管理，学生根据自己学习安排和实验室预约实验时间，实现实验时间开放，充分的开放时间是保证实验教学质量的前提；

(2)准备足够多的实验项目或者多个实验项目的组合，实现实验内容开放；

(3)进行设计性实验时，由学生自己设计不同的实验方案，同一个实验可以由学生在实验室独立采用不同的实验方案完成，实现实验过程开放。[2]

3.2 开放式实验教学方法要是渐进的过程

在计算机网络的实验教学过程中，各个教学内容的重点都各不相同，而且随着实验教学的不断深入，学生对实验方法和实验资源掌握的水平也在不断提高。例如在一个交换机上划分VLAN时，由于学生第一次接触交换机，感觉实验完成起来相当困难，但是在做其后续的跨交换机VLAN的实验时，其感觉就会相当简单。这样就需要采用在教学实验的不同时期，教学的深度和难度也应该随之不断变化，并且在不同的教学进度状态下，所使用的实验教学方法也应有所不同。

计算机网络实验教学的初始阶段只能采用验证式和模仿式的实验教学方法。因为这个时期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，这就要安排一定数量的验证和模仿式的实验，学生按照实验教程或指导书中给定的明确步骤、详细网络拓扑图、详细网络设备配置命令设置网络设备，最终验证性地观察、记录出现的实验现象或结果。通过这类实验可使学生对网络实验设备、网络实验环境、网络实验过程、网络实验验证方法获得一些感性认识或体验。

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，就要逐步引导学生去进行设计性、综合性和研究性这样的实验，在这个实验教学阶段应该采用开放式实验教学方法，即只给出为达到不同网络应用所需要的实验要求，不指定实验步骤，也不指定网络拓扑图和所需要的网络实验设备，要求学生根据网络应用要求，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，并按照自行设计的网络拓扑亲手连接这些网络设备，并在这些网络设备上输入相应的配置命令，以测试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很多异想不到的问题。这种开放式实验方法要求学生要熟练掌握计算机网络的基本原理、网络设备的主要性能，在这样的一个过程中可以训练学生的实际动手能力，提高学生分析和解决计算机网络出现问题的能力

3.3 开放式实验教学的保障

3.3.1 加强开放式实验室管理

在开放式实验教学过程中，由于学生根据理论课的教学进度以及自己的空闲时间来预约和确定实验时间，这会给实验室的管理与准备带来很多困难；而学生自行确定网络拓扑，并且自行确定网络设备和对网络设备进行操作，有可能出现使网络设备损坏等诸多问题。这一系列出现的新问题都需要一套强有力并且完善的实验室管理办法作保障，才能使得开放式实验顺利进行。这些管理办法包括“开放式实验管理规定”、“学生开放式实验的申报流程”、“开放式实验网络设备管理办法”、“开放式实验学生须知”、“开放式实验室老师责任”等，在这些管理办法中明确规定出教师、学生、实验技术人员的责任。

3.3.2 加强实验技术队伍的培养

开放式实验教学对教师和实验技术人员的专业水平提出了更高的要求。学生在开放式实验过程中会遇到各种各样的问题，作为教师和实验技术人员，需要不断学习新知识，不断拓宽知识结构，以应对实验过程中出现的各种问题。所以应采用对老师和实验人员进行不定期培训和与兄弟院校教师交流的方式，使教师和实验技术人员的知识面更宽、知识更新更快，既要有扎实的理论基础，又要有丰富的实践经验。

3.3.2 严格考核方法

对于计算机网络开放实验的考核办法是保证开放式实验教学效果的一个必不可少的重要组成部分。由于学生在学习过程中，普遍存在着一种堕性，如果考核方法不好，会使开放式实验教学流于形式。我们的做法是采用单人单组的方式来实现网络实验考试，并根据实验报告的质量、网络实验的考核成绩和学生平时参与开放式实验的表现来评定实验课程的成绩，如果该成绩不及格，则计算机网络这门课程就不及格。通过这样严格考核方法，目的是促进学生多做实验，做好实验，为保证教学质量起到了积极的作用。

4 结束语

开放式计算机网络课程实验已经开展了一个学年，也出现过一些问题，但总的说来效果还是比较好的。总之，通过开放式计算机网络课程实验教学来促进实验教学水平和质量的提高，全面培养学生的实际动手能力和创新精神，提高学生的综合素质。

参考文献：

[1]段培俊. 基于网络技术的实验教学改革探索与实践[J]. 实验室研究与探索, 2006,25(12):1481-1487.

[2]田丰. 高校开放式实验教学模式探索[J]. 2007,24(2):21-22.