計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的項目驅(qū)動式教學(xué)應(yīng)用

1、 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的項目驅(qū)動式教學(xué)應(yīng)用 李 環(huán)(首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院，北京100048)Reference：本文結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)原理教學(xué)分析了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程特點，探討了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的教學(xué)方法，對項目驅(qū)動式教學(xué)方法進(jìn)行了說明，并對基于混合教學(xué)思想下項目驅(qū)動式計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的教學(xué)過程進(jìn)行了設(shè)計。Keys：教學(xué)思想；教學(xué)模式；項目驅(qū)動；網(wǎng)絡(luò)實驗作為計算機及相關(guān)專業(yè)的核心課程，計算機網(wǎng)絡(luò)原理越來越受到重視，它是網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)編程等相關(guān)課程的前導(dǎo)課程。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)對應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)人才的需求更高，因而高端網(wǎng)絡(luò)人才更加匱乏。各高校為適應(yīng)社會需求，也加大了計算機網(wǎng)絡(luò)知識教學(xué)的廣

2、度和深度。然而，計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)還有不足，主要體現(xiàn)在針對性不強，教學(xué)方法單一，因此，加強計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程建設(shè)，對汁算機網(wǎng)絡(luò)原理課程進(jìn)行教學(xué)研究顯得尤為重要。l 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程特點作為計算機網(wǎng)絡(luò)原理的實驗課程，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗是一門應(yīng)用性很強的課程，必須堅持理論與實踐并重的原則。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計組建局域網(wǎng)（有線、無線）的能力：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的本領(lǐng)，在不同系統(tǒng)環(huán)境下搭建和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的能力和一定的網(wǎng)絡(luò)管理能力；學(xué)會網(wǎng)絡(luò)交換機、路由器常用命令的使用；具有用戶管理和系統(tǒng)維護(hù)的能力；掌握網(wǎng)絡(luò)的配置和常見的網(wǎng)絡(luò)安全策略應(yīng)用。目前，很多計算機專業(yè)的學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識僅僅停留在感性層面，“眼高

3、手低”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，有的學(xué)生前期望值很高，學(xué)習(xí)過程中感覺理論難以理解，學(xué)完之后發(fā)現(xiàn)還是不會動手，感覺網(wǎng)絡(luò)很深奧。究其原因，主要還是實踐得太少，無法將理論知識應(yīng)用到實踐中去，因而對原理知識的理解也未必深刻，面對問題不知從何下手，沒有自信，無法獨立承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)工程實施的工作。可以預(yù)見，社會對網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)安全方面的人才需求是巨大的，特別是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異發(fā)展的今天，企事業(yè)單位對具有創(chuàng)新能力和動手能力的專業(yè)人才需求量將會進(jìn)一步增加。本文探討的項目驅(qū)動教學(xué)方法是培養(yǎng)綜合性、應(yīng)用型人才的很好途徑。通過項目驅(qū)動式教學(xué)方法，學(xué)生將學(xué)會交換機的基本命令集、路由器的基本命令集：掌握通過交

4、換機配置實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)，通過VLAN掌握簡單的網(wǎng)絡(luò)管理方法：通過對路由器的模式認(rèn)識、接口配置了解路由器設(shè)備；通過靜態(tài)路由和默認(rèn)路由的設(shè)置、CDP協(xié)議置、RIP協(xié)議、OSPF協(xié)議配置的實踐掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的實現(xiàn)技術(shù)：學(xué)會在不同環(huán)境下架構(gòu)DHCP、WWW、FTP、DNS，郵件發(fā)送和接收服務(wù)器；通過對因特網(wǎng)的常用協(xié)議分析掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理：學(xué)會簡單的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)策略。通過模擬項目開發(fā)的過程掌握現(xiàn)代項目開發(fā)與管理方法，培養(yǎng)學(xué)生良好的組織管理能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)變能力和動手操作能力。2 項目驅(qū)動教學(xué)方法項目驅(qū)動式教學(xué)法的特點是把整個學(xué)習(xí)過程分解為一個個具體的工程或事件，設(shè)計出一個個項目教學(xué)方案，按行動回路

5、設(shè)汁教學(xué)思路，不僅傳授給學(xué)生理論知識和操作技能，更重要的是培養(yǎng)他們的職業(yè)能力。具體地說，這種以項目為主體的職業(yè)、行業(yè)為引導(dǎo)的教學(xué)方式，是一種通過組織學(xué)生參加項目設(shè)計（包括模擬項日）、履行和管理，在項目實施過程中完成教學(xué)任務(wù)的過程。它是一種以現(xiàn)代企業(yè)的行為為目標(biāo)，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的教學(xué)方式，是一條高校學(xué)牛實現(xiàn)零距離上崗的學(xué)習(xí)途徑。由于項目驅(qū)動式教學(xué)強調(diào)項目的現(xiàn)場性、知識的綜合性和學(xué)生全面能力的培養(yǎng)，其形式、內(nèi)容與傳統(tǒng)教學(xué)課程有一定的差異1。項日驅(qū)動式教學(xué)方法以項目和案例為核心，都是學(xué)生現(xiàn)實生活中接觸到的東西，因此容易使學(xué)生產(chǎn)生興趣，學(xué)生能夠很快理解教學(xué)內(nèi)容。在項目實施過程中，學(xué)生要根據(jù)任務(wù)書

6、的需求參與設(shè)計，進(jìn)行小組討論，提高合作與協(xié)調(diào)工作的能力。任務(wù)書的設(shè)計由教師提出，可以是在建的實際項目，也可以是鍛煉學(xué)生設(shè)計能力的模擬項目。對于學(xué)生的設(shè)計，教師以甲方的身份驗收項目，從企業(yè)的角度進(jìn)行評議，讓學(xué)生感到所學(xué)知識的實用性，拉近與社會、企業(yè)的距離感。3 項目驅(qū)動式計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)過程設(shè)計根據(jù)項目驅(qū)動教學(xué)思想，結(jié)合混合教學(xué)理念，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的教學(xué)過程設(shè)計分為五個階段，分別是教學(xué)準(zhǔn)備階段、教學(xué)實施階段、教學(xué)輔導(dǎo)階段、教學(xué)分項日檢測階段和課程整體評價階段。(1)教學(xué)準(zhǔn)備階段。是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的前提和保證，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的特點和教學(xué)要求，結(jié)合學(xué)生的具體情況，選擇和設(shè)計教學(xué)目標(biāo)、進(jìn)程

7、、方法和形式。整個準(zhǔn)備階段要做好三件事情，一是鉆研計算機網(wǎng)絡(luò)原理教材，編寫好項目任務(wù)書。作者結(jié)合二十多年網(wǎng)絡(luò)實際工作經(jīng)歷和十多年網(wǎng)絡(luò)教學(xué)經(jīng)驗，編寫了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程2一書，設(shè)計了多個網(wǎng)絡(luò)實驗任務(wù)書。_是深入了解學(xué)生，主要包括了解學(xué)生的思想、知識能力、班級整體實力，將班委成員和學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生平均分配到每個組中，一般考慮每個組5人左右。三是根據(jù)前兩項的基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生的情況和項目的需求設(shè)計教學(xué)。例如在學(xué)習(xí)應(yīng)用層郵件協(xié)議時，我們設(shè)計一份任務(wù)書，用路由器連接兩個網(wǎng)絡(luò)，netl網(wǎng)絡(luò)的域名為netlabl，net2網(wǎng)絡(luò)的域名是netlab2，在每個網(wǎng)絡(luò)中分別架構(gòu)兩個服務(wù)器，一個是域名解析服務(wù)器，另一個

8、是郵件服務(wù)器，讓每個網(wǎng)絡(luò)的郵件用戶既可以實現(xiàn)內(nèi)部郵件的傳遞，又可以實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)之間用戶的郵件傳遞。因為學(xué)生通過DOS命令可以更加深刻地了解TCP的連接過程、SMTP和POP3協(xié)議的工作過程，所以要求郵件的傳遞過程均采用DOS命令實現(xiàn)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖l所示。除處理以上三件事，教師有必要將整個項目做一遍，這樣可以周密設(shè)計諸多因素的關(guān)聯(lián)關(guān)系和結(jié)構(gòu)，在教學(xué)設(shè)備和實驗環(huán)境的準(zhǔn)備過程中不會出現(xiàn)紕漏，也可以預(yù)測學(xué)生在實訓(xùn)過程中遇到的問題，做到心中有數(shù)，為教學(xué)輔導(dǎo)打下基礎(chǔ)。(2)教學(xué)實施階段。是整個教學(xué)過程的中心環(huán)節(jié)，由組織教學(xué)、項目分析說明、結(jié)合項目講授相關(guān)理論知識、分組實踐操作、課后獨立完成任務(wù)階段組成。在

9、組織教學(xué)階段，教師課前將學(xué)生分組，根據(jù)每個項目的特點和組內(nèi)學(xué)生的特點任命組長；項目分析說明階段主要對課題各個分項目的意義和項目的內(nèi)容、重點、難點進(jìn)行說明，激發(fā)學(xué)生的興趣；結(jié)合項目講授網(wǎng)絡(luò)原理和相關(guān)知識，然后教師可以成功演示一次分項目的實施過程，對學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生教師可以不演示，以培養(yǎng)他們的自學(xué)能力，增強他們的自信心。等學(xué)生完成分項目后，由教師從項目驅(qū)動的角度進(jìn)行總結(jié)。在小組實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下，由組長帶著全組成員完成項目，培養(yǎng)組長的領(lǐng)導(dǎo)才能和組內(nèi)同學(xué)的合作精神，通過組內(nèi)同學(xué)的帶動，水平較差的學(xué)生提高了實踐能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。譬如在上述郵件項目中，可以將學(xué)生分為兩大組，分別隸屬于netl和

10、net2，在大組中將學(xué)生分成小組，分別負(fù)責(zé)DNS服務(wù)器和MAIL服務(wù)器的架設(shè)2、網(wǎng)絡(luò)交換機和路由器的配置以及普通郵件用戶。在整個實驗過程中，小組角色是輪流轉(zhuǎn)換的，小組成員都要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建、DNS服務(wù)器配置、MAIL服務(wù)器配置，作為普通郵件的用戶，用DOS命令實現(xiàn)郵件的傳遞，這樣學(xué)生可以了解郵件協(xié)議的整個工作過程，使用DOS命令實現(xiàn)人工郵件發(fā)送過程。(3)教學(xué)輔導(dǎo)階段。是課堂教學(xué)之外對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)輔導(dǎo)的過程，是對課堂教學(xué)的補充，是貫徹因材施教原則的重要措施，能及時解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。教學(xué)輔導(dǎo)可以從幾個方面進(jìn)行：一是為學(xué)生提供實驗教學(xué)指導(dǎo)教材，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教材反復(fù)實踐；二是為該課程建立

11、網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)實時解答學(xué)生的疑惑；三是提供開放的實驗環(huán)境，讓學(xué)生在指定的時間隨時操作。(4)教學(xué)分項目檢測階段。將復(fù)雜的大型項目分成幾個小的項目，根據(jù)要求分階段進(jìn)行檢測，促進(jìn)學(xué)生更好地開展下一步學(xué)習(xí)。(5)課程整體評價階段。主要從兩個方面進(jìn)行：一是讓學(xué)生整合項目設(shè)計或?qū)嵤╇A段的知識和技能，在規(guī)定的時間內(nèi)完成項目的設(shè)計報告、項目總結(jié)報告和項目結(jié)果，讓學(xué)生對整個教學(xué)過程進(jìn)行評價，對自我學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價；二是讓教師從企業(yè)的角度對項目的開發(fā)做出總結(jié)，再從知識體系結(jié)構(gòu)方面作一個概括論述，說明郵件服務(wù)器和域名解析服務(wù)器在其中的工作原理、郵件的傳遞過程等。4 項目驅(qū)動式計算機網(wǎng)絡(luò)實驗實踐過程為了驗

12、證項目驅(qū)動式教學(xué)方法在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程中的效果，我們在首都師范大學(xué)2007級信管專業(yè)的學(xué)生中做了一次實踐，邀請了部分網(wǎng)絡(luò)興趣小組的學(xué)生參與計算機網(wǎng)絡(luò)的26個實驗。這些學(xué)生之前學(xué)過“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”課程，但沒有動手操作過，通過項目驅(qū)動式教學(xué)，所有學(xué)生都能根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程-書獨立完成所有26項實驗，大部分學(xué)生可以獨立配置DHCP、WWW、FTP、DNS、SMTP、POP服務(wù)器，獨立設(shè)置交換機和路由器；實現(xiàn)有線和無線局域網(wǎng)，其中有三名學(xué)生成功申請到實驗室開放基金項目。通過這次實踐，參與的學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了更大的興趣，對網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)安全課程充滿了期待。5 結(jié)語通過對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗項目驅(qū)動式教學(xué)