高职计算机网络实验教学研究

【摘要】高职高专类学校开展计算机网络实验已有多年，但仍不同程度的存在实验条件较差的现实问题，结合实验教学实践，制定了网络实验教学环境建设方案，并有针对性的编写了实验教材。通过相关实验，重点培养学生分析和维修软、硬件产品的能力，掌握现有网络设备的使用方法，了解设计和搭建系统应用环境的集成能力。

【关键词】计算机网络；实验教学；实验环境

1.高职计算机网络实验教学中的短板

随着信息在社会生活中作用的不断提高，国内高职类院校陆续开设了计算机网络实验课程，并建设了配套的实验环境。虽然各高职院校对计算机网络实验课程都比较重视，但从实际情况来看，国内高职院校的计算机网络实验教学环境相对较差，教学方法也比较保守，老师讲授和理论学习较多，学生实践较少，制约了对学生动手能力和创新精神的配合。

高职院校计算机网络课程实验条件较差的原因比较集中，主要在于缺少经费、缺乏有针对性的实验教材和实验网络环境建设方案。针对实际情况，笔者及所在教研室设计了低成本、实用性较强的计算机网络实验环境建设方案，并编写了配套的实验教材，充分利用有效的资源，发挥最佳的实验教学效果。

2.计算机网络实验教材编写

根据在高职院校计算机网络课程的教学实践，在深入研究的基础上，笔者所在教研室编写了《计算机网络应用和实验教程》，该材料适用于计算机技术、通信、管理工程等专业的高职学生使用，可以作为计算机网络课程的实验教材，也可以作为学生自学的参考教材。

2.1 高职计算机网络实验教学的特点

要选择合适的教学内容、制定有针对性的实验设计，必须深入理解高职院校计算机网络实验的特点。高职计算机网络实验即不同于本科院校同类实验，也和高职院校的其他实验有较大的区别，主要表现在以下两个方面。

第一，系统性。计算机网络是一个开放的、复杂的系统，由若干电脑、服务器通过传输介质、交换机、路由器和其他网络设备按照一定规则组成，在各主机和服务器上的运行着操作系统、数据库、网络管理系统、应用软件及其他各类软件。计算机网络是一个集成的系统，网络实验和常规的电子测量、模拟电路、数字电路实验课程有所不同。例如，数字电路课程的实验主要围绕具体的数字元器件，学生按照实验内容进行简单的电路图设计，再搭建电路、编程，就可以完成实验，按部就班的成分较多，学生思考、实践的机会较少。但是对于计算机网络课程而言，学生只有进行“元器件”级的实验和操作是远远不够的，计算机网络系统的软、硬件复杂程度，都远远超过了模拟电路、数字电路等课程实验所涉及到的电路，如果只进行简单的单机操作和基础的网络使用实验，学生毕业以后很难适应工作的要求，必须让学生从系统层面了解、熟悉真实的计算机网络。

第二，继承性。计算机网络系统由硬件、软件两部分组成，硬件环境搭建是实验教学的基础，只有完成了组网实验，才能进行配置实验、应用实验，这是计算机网络实验的硬件继承性。另外，具体的应用类实验必须建立在特定网络配置的基础上，只有完成了操作系统安装、配置相关实验，才能顺利进行各类应用实验，这是计算机网络实验的软件继承性。由于存在硬件、软件继承性，计算机网络实验必须采取循序渐进地方式进行，首先理清实验的目的和层次，合理规划实验课程的教学计划，利用实验本身的继承性加深学生对技能的掌握，这样才能最大限度的发挥实验教学的作用。

2.2 《计算机网络应用和实验教程》的主要内容

在《计算机网络应用和实验教程》编写过程中，充分考虑到了计算机网络技术飞速发展的现状，针对计算机网络实验的系统性、继承性特点，合理编排了实验内容。根据高职类院校教学的实际需求，教程分为基础篇、实验篇两部分。

基础篇共分为三章，介绍了计算机网络实验的方法、计算机网络相关的基础技术、常见网络设备、基本的组网方式等。学习完基础篇的内容后，学生会对计算机网络技术有一定的了解，熟悉教程所涉及到的实验内容。

实验篇共分为五章，分别详细介绍了基础组网实验、基于Windows的网络实验、基于Linux的网络实验、网络安全实验和网络多媒体应用实验。通过这些操作性较强的网络应用实验，可以提高学生分析、使用常规计算机软硬件产品的能力，让学生掌握搭建小型计算机网络学习，设置并使用打印、上网、文件共享等常规网络应用的能力。

2.3 《计算机网络应用和实验教程》的特点

《计算机网络应用和实验教程》的编写目的，是针对网络信息技术快速发展的现状，满足高职类院校计算机网络应用课程的教学需求，教程将计算机网络基础知识和实验内容进行了有机的整合，弥补了传统教材的不足。在实验内容设计上，教程采取了难易结合、分层推进的方式，既有难度较低的基础组网实验，难度始终的主流网络环境（Windows，Linux）安装、配置实验，也有难度较高的网络安全实验、多媒体应用实验。

《计算机网络应用和实验教程》实验设置合理，内容安排科学，能满足国内高职、高专类院校开展计算机网络实验教学的需求，有利于培养学生的动手能力和创新精神。

3.计算机网络实验环境建设方案

计算机网络实验环境所需的主要设备如表1所示。

目前，高职、高专院校一般都设有计算机网络实验实验室，但是限于经费和设备等客观原因，大部分院校的计算机网络实验环境都只能覆盖常规的基础性实验，对应用类实验的支持不足，本文介绍的实验环境，完全满足《计算机网络应用和实验教程》教学的要求，较好的兼顾了基础性实验和应用类实验。在实验系统的搭建部署过程中，需要注意以下几点：

1）交换机的IP是192.168.0.100，1号交换机的端口分别属于两个独立的VLAN，其中202.115.65.72（9口）、202.115.65.71（23口）和外网接口（24口）属于Outgoing VLAN，其余的端口属于Default VLAN，对应的子网地址为192.168.0.0和255.255.255.0。这样划分的目的在于，合法IP 202.115.65.72可以不经过NAT服务器直接对外网进行访问，子网内的计算机则需经过NAT服务器访问外网。

2）实验网络环境中，子网内只有一个合法IP地址，专用的服务器（双网卡计算机）将子网IP转换为外部IP地址202.115.65.71，服务器可以作为FTP服务器或Web服务器，也可以使用软件进行端口映射，使得192.168.0.0子网内的计算机可以向外网提供服务。

3）HUB1端口连接子网192.168.1.0的计算机，在HUB1和交换机间设置有一台双网卡计算机用于防火墙实验。HUB2端口连接子网192.168.2.0的计算机，在网管软件安装和使用的实验中，HUB2将被2号交换机代替。

4）路由器的系统IP为192.168.0.80，L1端口的IP地址为192.168.0.81，L2端口的IP地址为192.168.2.1，用来进行路由器配置实验。

5）需要在系统中选择两台计算机，安装有视频采集卡、麦克风、摄像头和耳机，用来进行网络视频会议实验。

需要说明的是，各院校在参考《计算机网络应用和实验教程》开展教学实验时，使用的网络设备可能与方案有所差别的，但设备的功能是通用的，同样可以实现教程编制的相关实验。

4.结束语

近年来，笔者所在教研室使用《计算机网络应用和实验教程》开展计算机网络实验的教学、实践活动，取得了一定积极效果，学生普遍反映课程内容贴近实际，通过实验得到了能力提升。我们将继续努力钻研、持续改进，促使课程的教学水平进一步提高，满足社会对计算机网络技术人才的需求。

参考文献

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