摘要：針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)模型，模型包括網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新和指導(dǎo)教師培訓(xùn)等要素。我校的初步實(shí)踐表明，依照模型建立的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系大大提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；實(shí)驗(yàn)方法
　　
　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的廣泛和深入，我國(guó)對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才的需求明顯增加。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才不但要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且應(yīng)具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力[1]。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力的有效方式和途徑，它可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力[2]。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸受到高等院校特別是應(yīng)用型高校的普遍重視，開(kāi)始研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題、如何進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[3-4]和如何建立完善的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[5-7]等內(nèi)容。
　　本文針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)模型，以我校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，對(duì)該模型的建設(shè)實(shí)施進(jìn)行研究與探索。從初步的實(shí)踐情況來(lái)看，該建設(shè)模型的實(shí)施改善了我校的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、提高了教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平、完善了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成了一個(gè)較為合理的體系，在培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力方面發(fā)揮了重要作用。
　　
　　1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
　　
　　目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面[8-9]。
　　1) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件環(huán)境不能滿足實(shí)驗(yàn)要求。開(kāi)設(shè)什么樣的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)與硬件環(huán)境密切相關(guān)，很多高校由于經(jīng)費(fèi)投入問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類和數(shù)量不足，很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法正常開(kāi)出。如果采用模擬器來(lái)做，學(xué)生無(wú)法自己動(dòng)手搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不能在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中做實(shí)驗(yàn)，因此，就無(wú)法真正鍛煉其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。
　　2) 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)不合理，實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少。一直以來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由各任課老師自行決定，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隨意性大，不能形成實(shí)驗(yàn)體系。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)設(shè)置較少，課時(shí)數(shù)不能滿足開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，因此很多時(shí)候，學(xué)生只做一些簡(jiǎn)單的基本的實(shí)驗(yàn)，無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)能力的目的。
　　3) 實(shí)驗(yàn)教師缺乏網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)水平不高。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的特殊性，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)老師除了具備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，還要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建相當(dāng)熟悉。很多老師缺乏網(wǎng)絡(luò)配置和管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有參與過(guò)大型網(wǎng)絡(luò)組建和管理，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中遇到的很多問(wèn)題無(wú)法解決，影響了學(xué)生對(duì)做網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的信心。
　　當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在其他方面的一些問(wèn)題，比如實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶涂己朔椒ǖ牟缓侠硪矔?huì)影響學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的熱情。
　　
　　2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)模型
　　
　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的、綜合性的系統(tǒng)工程，涉及到多個(gè)方面內(nèi)容。如何建設(shè)一個(gè)完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，本文提出了一個(gè)綜合的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)模型，如圖1所示。
　　該模型是一個(gè)動(dòng)態(tài)模型，涉及到網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)等幾個(gè)要素，要素之間相互關(guān)聯(lián)，并接受學(xué)生的實(shí)踐檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)反饋，根據(jù)評(píng)價(jià)反饋進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
　　網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的硬件環(huán)境。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)的核心，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)要符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，受開(kāi)設(shè)的理論課程、實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境和教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的制約。實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，只有不斷提高實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)水平，才能設(shè)計(jì)更多的綜合型、創(chuàng)新型的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的重要內(nèi)容，指導(dǎo)教師只有不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力才能探索出好的實(shí)驗(yàn)方法，但實(shí)驗(yàn)方法的選擇有時(shí)會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室條件的影響。
　　如果對(duì)該模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以用數(shù)學(xué)公式表示，以此對(duì)建設(shè)效果做一些量化評(píng)價(jià)分析。假設(shè)將模型的各要素建設(shè)效果之間關(guān)系簡(jiǎn)化為一種線性關(guān)系，則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)效果可用公式1表示。
　　 ， (1)
　　其中， 是目標(biāo)函數(shù)， ( )分別表示模型中的4個(gè)要素， 表示各要素建設(shè)效果函數(shù)。 ，各要素建設(shè)效果之間的重要性對(duì)比關(guān)系。
　　根據(jù)公式1，如果目標(biāo)一定，根據(jù)輸入 與輸出 的比值關(guān)系，找出比值大的要素做重點(diǎn)投入，使的建設(shè)代價(jià)最小化。在體系建設(shè)投入不變的情況下，可以通過(guò)調(diào)整各要素的投入比例使目標(biāo)函數(shù)最大化。
　　
　　3建設(shè)模型的實(shí)踐
　　
　　我校真正的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系建設(shè)是從2007年建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始的，在整個(gè)體系建設(shè)的過(guò)程中，基本遵從圖1的建設(shè)模型，每個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究與落實(shí)，注重網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，并在學(xué)生的反饋信息中不斷調(diào)整和完善。
　　3.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
　　網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的工程，不僅要考慮購(gòu)置哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還要對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行規(guī)劃布線，以方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我校從2007年開(kāi)始，先后投入近百萬(wàn)經(jīng)費(fèi)，組建了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室配備了5組路由交換實(shí)驗(yàn)設(shè)備，5組網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備，2組無(wú)線實(shí)驗(yàn)設(shè)備，2組IP語(yǔ)言通信實(shí)驗(yàn)設(shè)備和一套實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，可供60名學(xué)生同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，基本滿足網(wǎng)絡(luò)專業(yè)方向?qū)W生的實(shí)驗(yàn)需求。這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(H3C)的主要有：1臺(tái)LS-7502核心交換機(jī)、5臺(tái)RT-AR28-11接入路由服務(wù)器、15臺(tái)RT-MRS2020路由器、5臺(tái)LS-S3610三層交換機(jī)、15臺(tái)LS-E126兩層交換機(jī)、5臺(tái)NS-SecPath F100防火墻、1臺(tái)NS-SecPath V100 VPN網(wǎng)關(guān)、2臺(tái)EWP-WA1208E無(wú)線接入設(shè)備、1臺(tái)XE-200(含50用戶license)語(yǔ)音服務(wù)器等。
　　3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
　　根據(jù)開(kāi)設(shè)理論課程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備條件和教師水平情況，設(shè)計(jì)適合我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)類型分為預(yù)備型實(shí)驗(yàn)、單元型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)等幾種。
　　1) 預(yù)備型實(shí)驗(yàn)。開(kāi)設(shè)預(yù)備型實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生盡快掌握實(shí)驗(yàn)室的布線情況、各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能及基本配置命令，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。預(yù)備型實(shí)驗(yàn)主要有：網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備認(rèn)知、雙絞線線序標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)線制作、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本配置及命令使用、遠(yuǎn)程登錄Telnet服務(wù)配置(可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)。
　　2) 單元型實(shí)驗(yàn)。按照不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)劃分為不同的單元，每個(gè)單元訓(xùn)練學(xué)生某一方面的實(shí)踐能力。總共設(shè)計(jì)了路由交換、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理、IPv6實(shí)驗(yàn)等4個(gè)實(shí)驗(yàn)單元。路由交換實(shí)驗(yàn)單元的實(shí)驗(yàn)主要有：交換機(jī)端口配置(Trunk、Hybrid)、VLAN配置、STP配置、路由協(xié)議配置(靜態(tài)路由協(xié)議、RIP、OSPF、BGP)、廣域網(wǎng)協(xié)議配置(PPP、X.25、FR)；網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)單元的實(shí)驗(yàn)主要有：防火墻ACL配置、ASPF狀態(tài)檢測(cè)、VPN實(shí)驗(yàn)(IPSEC實(shí)驗(yàn))；網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)驗(yàn)主要是使用網(wǎng)絡(luò)管理軟件(如SNMPc等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基本管理功能的實(shí)驗(yàn)；IPV6實(shí)驗(yàn)單元的實(shí)驗(yàn)主要有：IPv6的地址結(jié)構(gòu)、IPv4/IPv6雙協(xié)議棧技術(shù)、隧道技術(shù)等實(shí)驗(yàn)。
　　3) 綜合型實(shí)驗(yàn)。在完成單元型實(shí)驗(yàn)后，開(kāi)設(shè)一些綜合型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在單元實(shí)驗(yàn)中技能得到綜合運(yùn)用。綜合型實(shí)驗(yàn)由老師提出需求，然后講解方案設(shè)計(jì)方法，給出一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)例，讓學(xué)生完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)配置和測(cè)試。例如，老師給出一個(gè)如中小型企業(yè)網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案，讓學(xué)生完成配置和測(cè)試。
　　
　　4) 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)可以為理論基礎(chǔ)比較好、實(shí)踐能力比較強(qiáng)的同學(xué)開(kāi)設(shè)。對(duì)這類實(shí)驗(yàn)，老師只提出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的具體需求，要求學(xué)生自主完成設(shè)計(jì)方案、設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)配置及應(yīng)用。例如，要求學(xué)生做一個(gè)小型校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案并實(shí)施。
　　對(duì)每種類型的實(shí)驗(yàn)，以其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程，如表1所示。
　　3.3實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新
　　一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)方法可以讓實(shí)驗(yàn)效果事半功倍，因此，我們要不斷探索好的實(shí)驗(yàn)方法。具體做法是：在實(shí)驗(yàn)安排上，以小組為單位，5～6個(gè)人一組，指定一個(gè)實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生做小組長(zhǎng)，協(xié)調(diào)分工，帶領(lǐng)本組成員完成實(shí)驗(yàn)，盡量做到所有成員都有操作機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程上，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，指導(dǎo)老師首先講解與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、難點(diǎn)與重點(diǎn)以及注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，指導(dǎo)教師全程跟蹤指導(dǎo)，將大家普遍存在的問(wèn)題集中講解并做好記錄；每次實(shí)驗(yàn)后，老師作整體總結(jié)點(diǎn)評(píng)，學(xué)生寫(xiě)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，獲得更多的實(shí)驗(yàn)技能。
　　3.4實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)
　　實(shí)驗(yàn)教師在承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課之前進(jìn)行適當(dāng)培訓(xùn)，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和相關(guān)理論知識(shí)，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置命令和組網(wǎng)方式。培訓(xùn)模式可以靈活多樣，可以請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師做現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)，也可以參加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商的系統(tǒng)化專業(yè)培訓(xùn)。在實(shí)驗(yàn)教師培訓(xùn)方面，我們組織了多次培訓(xùn)，例如，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)期間，設(shè)備供應(yīng)商派工程師到我校組織培訓(xùn)，參加人員為所有可能參與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的老師；另外，我們還派兩名實(shí)驗(yàn)老師參加H3C公司的網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，這些培訓(xùn)在很大程度上提高了教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
　　
　　4結(jié)語(yǔ)
　　
　　結(jié)合我校網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)的實(shí)踐，本文分析了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中存在的主要問(wèn)題，提出了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)模型。該模型考慮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多方面因素，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)具有指導(dǎo)作用。從我校的實(shí)施情況看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)對(duì)于提高我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平起到了重要的作用。今后，我們?nèi)詴?huì)不斷探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系更加完善，培養(yǎng)出高素質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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