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浅议计算机网络原理实验教学改革

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月26日 21:11:14

1 引言

计算机网络原理课程是高校计算机科学与技术专业及网络工程专业的一门专业必修课程。该课程涉及的基本概念、原理和协议较多,内容抽象,同时具有很强的实践性和应用性,导致该课程在教学过程中出现了教师“不好教”、学生“不好学”的两难局面。当前,该课程的教学普遍存在重理论、轻实践的问题,实践教学环节薄弱,学生学习课程后并不能真正理解计算机网络的体系结构和工作原理,更无法运用所学知识进行实际操作。因此,在教学活动中增加实验教学环节,针对学生的认知规律和企业需求科学、合理地设置实验内容,是计算机网络原理实验教学改革的重要内容【1】。

2实验教学现状

伴随互联网的普及和发展,社会对网络类人才的需求量越来越大。计算机网络原理课程是许多高校计算机类相关专业开设的专业必修课,但是有些高校的教学计划中并未安排实验学时,有的学校虽然有实验课程,但由于受教学条件和教学资源的限制,这些实验只能采用Wireshark软件分析网络协议,因此并不能培养学生的网络工程实践能力和创新能力。

3实验教学改革的原则

结合笔者所在的高校和计算机网络原理的教学现状,笔者认为网络实验教学改革应该遵循以下几个原则。

(1)实践性和应用性

应用型本科院校的目标是培养技能型、应用型人才。在网络实验教学改革中,实验的设置不应该仅局限于对理论知识的验证和理解上,要增加操作型、编程型和综合型实验,分层次、有重点地培养学生的分析、设计、管理和运用网络解决实际问题的能力。

(2)先进性

互联网技术的发展日新月异,与网络相关的新技术、新设备不断涌现,而教学计划中的学时数量有限,很难在课堂上让学生了解到所有的新知识。因此,教师在设计实验时,应适体现当下流行的新技术和新方法,以此来引导学生积极地探索并实践这些新技术。

(3)创新性

完成了基本的实验教学任务后,可以适当增加一些综合型、设计型、创新型实验。这些实验为选做部分,供学有余力的学生进行选择,实验以实际工程问题为导向,着重培养学生对相关知识的综合运用能力、工程实践能力和创新能力。

4实验设置

考虑到实际的实验环境和实验条件,为了保证实验教学能够顺利实施,将实验内容分为验证型实验、网络配置实验、协议分析实验和综合设计型实验【2】。

(1)验证型实验

该类实验是计算机网络原理课程的基础实验,要求学生熟练掌握,实验所用到的操作系统是Windows操作系统。实验内容主要包括双绞线的制作与设备连接、常用网络测试工具、互联网服务配置与应用、TCP/IP网络配置。

(2)网络配置实验

该类实验主要是为了让学生能够组建并管理中小型局域网。学生需要用所学到的理论知识来规划、构建并维护一个局域网络,能够培养学生的实际动手能力,所需的实验环境为网络配置仿真软件。实验内容主要包括交换机配置、VIAN划分与配置、路由器的配置和静态路由协议、动态路由协议、访问控制与NAT配置、广域网仿真实验。

(3)协议分析实验

该类实验是研究型实验,主要是为了帮助学生加深对网络协议及其原理的理解,所用的实验环境为网络协议分析器。实验内容主要包括网络数据分组捕获、网络流量监控、网络协议分析(主要是TCP/IP协议簇中的协议)。

(4)综合设计型实验

该类实验主要以实际工程问题为导向,旨在培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力以及发挥主观能动性进行创新的能力。实验环境为网络配置仿真软件、网络模拟器以及协议分析软件。实验内容主要包括网络组建方案的综合设计与实现、防火墙与入侵检测系统的构建与实现、网站构建与应用、网络协议分析评估及改进、网络安全程序设计等。

5结束语

计算机网络原理是计算机类相关专业的一门专业必修课程,是理论和实际联系紧密的课程,因为理论知识抽象,所以实验教学就成了学生理论联系实际的重要手段。本文首先分析了网络原理课程的教学现状,然后提出了进行实验教学改革的原则,最后给出了实验教学改革的具体方案和内容。伴随着网络的发展和新技术的不断涌现,网络课程实验的内容也将随之变化,相关教师也要不断学习提高,与时俱进,以适应应用型人才培养的需要。