計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實踐教學(xué)的改革

1、 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實踐教學(xué)的改革 李亞林，曾映蘭(湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院，湖南湘潭411105)Reference：結(jié)合實驗教學(xué)的經(jīng)驗，針對當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生對實驗無興趣、不重視，實踐動手能力不能適應(yīng)社會各領(lǐng)域?qū)嶋H要求的問題，總結(jié)出一個四層的階梯式實驗教學(xué)模式。這是一個全方位分層次的實踐教學(xué)體系，這些教學(xué)改革措施提高了學(xué)生的實踐動手能力，適應(yīng)了當(dāng)前高等教育大眾化環(huán)境下人才培養(yǎng)的多元化要求。本文對這一改革過程進(jìn)行了詳細(xì)闡述。Keys：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；三性實驗；實踐教學(xué)體系；項目訓(xùn)練法1改革背景我國目前的高考制度以筆試為主，學(xué)生考入大學(xué)后實驗基礎(chǔ)普遍比較差，而且往往輕視實驗，對實驗有畏難情緒。很多高校

2、對實驗教學(xué)也不夠重視，重理論、輕實驗的傳統(tǒng)觀念依然存在。再有，高校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)單純以驗證性實驗為主，以鞏固、加深理論知識為目的，在培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題和創(chuàng)新能力上做得很不夠。在施行教學(xué)改革之前，相當(dāng)多高校的實驗課不是全面系統(tǒng)地統(tǒng)籌安排，而是跟著理論教學(xué)走，各門課按自己課程的要求安排實驗，實驗內(nèi)容間缺乏相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)，致使學(xué)生得不到系統(tǒng)、全面的能力培養(yǎng)與訓(xùn)練。學(xué)生僅在教師的指導(dǎo)下完成實驗，知其然不知其所以然，甚至完全依賴教師完成實驗，缺乏動手、動腦、分析問題、解決問題的主動性，不注重自己在實驗中的能力提高。另一方面，高校實驗室的組織結(jié)構(gòu)不合理，基本上沿襲了當(dāng)年“以課程為基礎(chǔ)建立實驗室，

3、以教研室管理實驗室”的模式1。2007年1月22日，教育部、財政部聯(lián)合發(fā)文，決定實施“質(zhì)量工程”。教育部部長周濟(jì)更是強(qiáng)調(diào)要以實踐教學(xué)為著力點，要求三性實驗（即綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性）的比例不能低于70%。在國家高度重的春風(fēng)里，在校院兩級的支持下，在全體師生的不懈努力中，湘潭大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實踐教學(xué)體系得到了逐步完善。2 階梯式實驗教學(xué)體系同其他專業(yè)的課程相比，網(wǎng)絡(luò)實驗有一定的特殊性。首先，特殊性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備方面。要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實驗，就必須有2臺以上的計算機(jī)互聯(lián)，這同其他實驗中只需要1臺PC機(jī)或1臺實驗箱就能完成所有實驗項目的情況大不一樣。其次，特殊性體現(xiàn)在實驗項目方面。網(wǎng)絡(luò)實驗的內(nèi)容是前

4、后相關(guān)聯(lián)的，后一次實驗要用到前一次實驗的結(jié)果，實驗之間有一定的連續(xù)性。網(wǎng)絡(luò)實驗的另外一個特點就是“多”。網(wǎng)絡(luò)實驗涉及到的知識點非常多，包括軟硬件知識、操作系統(tǒng)、各種協(xié)議、編程知識等；實驗中使用到的設(shè)備種類繁多，包括型號眾多的交換設(shè)備、路由設(shè)備和接入設(shè)備；操作命令多，設(shè)備操作采用命令行格式，命令類別眾多，難以記憶。以一個簡單的IP協(xié)議收發(fā)實驗為例。為了觀察IP數(shù)據(jù)包的傳遞過程，一般要用差不多20個函數(shù)和一整套命令，還必須先了解底層工作原理，必須跟其他協(xié)議配合使用。學(xué)生對理論課大量枯燥的概念、協(xié)議、原語和縮寫似懂非懂，學(xué)完了各個層次的知識點，不知道要做什么用。即使是驗證性實驗，也覺得難度大，沒有辦

5、法動手。比如，一個簡單的服務(wù)器配置實驗，常有不少學(xué)生覺得太復(fù)雜，沒信心去查命令、學(xué)函數(shù)，最后干脆逃離實驗室。為了提高網(wǎng)絡(luò)實驗的效果，盡量鍛煉學(xué)生的實踐能力，同時讓枯燥的網(wǎng)絡(luò)理論鮮活起來，近年來，湘潭大學(xué)借鑒兄弟院校的成功經(jīng)驗，不斷地討論，不斷地實踐，從實驗內(nèi)容的擴(kuò)充到實驗室的建設(shè)，從實驗指導(dǎo)人員自身素質(zhì)的提升到把精良師資轉(zhuǎn)入實驗室等多方面進(jìn)行了一系列改革?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)實現(xiàn)從以教師的“教”為中心，轉(zhuǎn)向以學(xué)生的“學(xué)”為中心；從知識的單純灌輸，轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力；從單一的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向多樣化的培養(yǎng)模式，并注重學(xué)生的個性發(fā)展3。通過幾年的探索與實踐，湘潭大學(xué)的實踐教學(xué)取得了相當(dāng)好的效果。

6、以此為據(jù)，我們總結(jié)出多角度、全方位、階梯式實踐教學(xué)體系模式，如圖1所示。2.1 鞏固基礎(chǔ)實驗室基礎(chǔ)實驗室在各個高校都是歷史悠久的，為培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生立下了汗馬功勞。所以，對于普通基礎(chǔ)實驗來說，只需要鞏固現(xiàn)有的基礎(chǔ)實驗室，完成驗證性實驗，實驗指導(dǎo)由實驗室配備的實驗師完成。當(dāng)然，這并不表示基礎(chǔ)實驗的部分不需要改革。首先，基礎(chǔ)實驗的內(nèi)容需要根據(jù)時代與社會的需要進(jìn)行不間斷的調(diào)整；其次，基礎(chǔ)實驗的廣度與深度需要跟隨教學(xué)的步伐進(jìn)行修改；再有，基礎(chǔ)實驗的難度要根據(jù)學(xué)生的接受能力增加。比如，現(xiàn)在的基礎(chǔ)實驗一般都是從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與各種服務(wù)器的簡單配置開始，而以前是從了解與使用各種網(wǎng)絡(luò)軟件或硬件開始。為了能夠更好地

7、指導(dǎo)實驗，適應(yīng)知識更新的需要，指導(dǎo)基礎(chǔ)實驗的實驗師也必須不斷地更新知識，自我提高。通過多方面的努力，我校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實驗師基本上都獲得了碩士學(xué)位，或者直接由碩士甚至博士畢業(yè)生擔(dān)任實驗師。所有基礎(chǔ)實驗匯總起來大約占實驗體系的20%。2.2 完善專業(yè)實驗室專業(yè)實驗室主要是用來完成綜合型實驗的，當(dāng)然也包括難度較大的驗證型實驗，或者有少量的設(shè)計型實驗。這一層面的實驗大多由工程師或高級實驗師來指導(dǎo)。專業(yè)實驗針對性強(qiáng)，雖然實驗只是驗證理論課中的原理與方法，但是絲毫馬虎不得，因為它是奠定專業(yè)基本功的關(guān)鍵。經(jīng)過近五年的專業(yè)建設(shè)，湘潭大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)逐步完善了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實驗室、網(wǎng)絡(luò)安全實驗室、網(wǎng)絡(luò)管理實驗室

8、、數(shù)據(jù)庫實驗室、操作系統(tǒng)實驗室等一系列與專業(yè)課對口的實驗室。學(xué)生在專業(yè)實驗室開展綜合型實驗，可以在驗證性實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高專業(yè)基礎(chǔ)實驗技能。此層面實驗的訓(xùn)練目的是使學(xué)生能夠靈活運用所學(xué)的基本理論，聯(lián)系相關(guān)專業(yè)知識，結(jié)合基本實驗技能進(jìn)行簡單的設(shè)計和制作，從而培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計方法和良好的設(shè)計習(xí)慣?，F(xiàn)在綜合型實驗大約占實驗體系的30%。2.3建設(shè)學(xué)科實驗室建設(shè)和提高學(xué)科實驗室是滿足學(xué)生個性化實驗需求和進(jìn)行創(chuàng)新教育的必要條件。個性與創(chuàng)新都是不能重復(fù)的，也就是不可以學(xué)習(xí)的，因此我們建設(shè)高學(xué)科實驗室，是想以寬松的環(huán)境、適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、師道的浸淫以及榜樣的激勵激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的欲望，幫助學(xué)生發(fā)揚個性，挖

9、掘潛力，提升專業(yè)能力與素養(yǎng)。而實驗教學(xué)到了這個層面，在具體運作中，我們會讓學(xué)生完成大量的設(shè)計型實驗。一般的實驗與學(xué)生項目直接掛鉤，給學(xué)生最好的指導(dǎo)和最大的自由。首先，學(xué)科實驗室的實驗內(nèi)容可以是綜合型實驗的延伸，也可以是相對獨立的項目式實驗，還可以是某個具體課題的研究實驗。實驗題目可以由教師確定，也可以由學(xué)生和指導(dǎo)教師根據(jù)實際情況協(xié)商來擬定。教師和學(xué)生共同制定實驗計劃，學(xué)生設(shè)計實驗步驟、操作實驗、記錄實驗結(jié)果和工作日志，教師幫助學(xué)生解決疑難問題，指導(dǎo)學(xué)生寫出實驗報告或?qū)嶒灴偨Y(jié)和相應(yīng)的作品；最后，學(xué)校組織教師或?qū)＜?，對實驗結(jié)果評價。比如圖2所示多區(qū)域配置OSPF協(xié)議，教師給出拓?fù)鋱D，學(xué)生就可以設(shè)計

10、出一系列實驗。學(xué)生設(shè)計的一系列實驗如下：1)配置各個路由器上的OSPF協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域。2)在OSPF內(nèi)重分發(fā)RIP配置命令。3)在RIP內(nèi)重分發(fā)OSPF配置命令。4)將Area 1區(qū)域配置成完全非純末梢區(qū)域。5)將Area 2區(qū)域配置成完全末梢區(qū)域。6)在路由器BJ2上將Area 2區(qū)域中網(wǎng)段進(jìn)行區(qū)域間匯總。7)在路由器BJ1上將Area 1區(qū)域中網(wǎng)段進(jìn)行區(qū)域間匯總。8)在路由器G22上將外部網(wǎng)段進(jìn)行匯總。9)查看BJ1路由器的OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫詳細(xì)信息。10)在以上各個步驟中查看并截圖各路由器的路由表的變化情況。當(dāng)然，每個學(xué)生的設(shè)計絕非一樣。我們可以根據(jù)學(xué)生的能力與情況，讓學(xué)生自己選擇在學(xué)

11、科實驗室要到達(dá)的目標(biāo)，從而選擇要做的事情。對于基礎(chǔ)好的學(xué)生，甚至不需要給拓?fù)鋱D，這個實驗也由他自己設(shè)計；基礎(chǔ)稍差點的學(xué)生，學(xué)習(xí)很吃力，實驗做不了的，我們不作絕對要求，甚至允許他們回到基礎(chǔ)實驗室或?qū)I(yè)實驗室去溫習(xí)。這樣就可以避免實驗室有教師值班，但無學(xué)生問津的尷尬局面，也有利于形成激勵機(jī)制，降低教學(xué)成本。在實驗室，學(xué)生是主角，學(xué)生可以自定實驗題目、步驟、時間等，學(xué)習(xí)的主動權(quán)完全掌握在學(xué)生自己手中，學(xué)生因此可以根據(jù)自己的喜好和實際水平來決定實驗題目和實驗難度，所以能夠產(chǎn)生興趣，提高學(xué)習(xí)熱情。目前，我們這部分實驗大約占實驗體系的40%。2.4建設(shè)實訓(xùn)基地在近5年的時間里，湘潭大學(xué)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)

12、專業(yè)一直在不斷地打造實訓(xùn)基地。一方面，我校跟企業(yè)合作，與地方與社會共同建設(shè)。湘潭大學(xué)的校企合作具有十分明顯的優(yōu)勢與特點：湘潭的名校不多而名企很多，對于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)專業(yè)，湘機(jī)、湘鋼、江南、江麓等企業(yè)都非常樂意跟高校共同培養(yǎng)實用型人才。另一方面，我們在校內(nèi)應(yīng)用項目訓(xùn)練法。因為項目訓(xùn)練法也是真刀真槍地訓(xùn)練，模擬了真實項目，具有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力的因子4。毋庸置疑，興趣是最好的老師，現(xiàn)在的學(xué)生非常抵觸空洞的說教者，只有有了興趣，他們才能真正主動地學(xué)習(xí)。在具體的項目訓(xùn)練中，學(xué)生當(dāng)然要運用所學(xué)的理論知識，所以可以很好地滲透和鞏固理論學(xué)習(xí)。一個項目不可能由一個學(xué)生單獨完成，也不可能由別人幫忙完成

13、，因為每個人都有適合自己的任務(wù)，所以采用項目訓(xùn)練，可以同時鍛煉學(xué)生獨立完成任務(wù)的習(xí)慣和團(tuán)隊合作的能力，為他們進(jìn)入真實的工作環(huán)境做好鋪墊。在項目式實驗教學(xué)中，實驗指導(dǎo)教師處于為實驗教學(xué)服務(wù)的位置，學(xué)生是實驗教學(xué)的中心，導(dǎo)師必須圍繞這個中心做好服務(wù)工作。作為實驗指導(dǎo)的教師，要求能夠提出學(xué)生感興趣的、符合專業(yè)發(fā)展方向的、科學(xué)實用的實驗項目，啟發(fā)式地指導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。這就在一定程度上要求指導(dǎo)教師不能是普通的實驗師或授課教師，而必須是資深的項目經(jīng)理，或是有大量實戰(zhàn)經(jīng)驗的專家教授。高水平教師從事實驗和實習(xí)教學(xué)工作，非常有利于提高學(xué)生的實踐能力。作為項目訓(xùn)練的指導(dǎo)教師，

14、必須不斷加強(qiáng)自身知識和技能的擴(kuò)展和更新，達(dá)到知識豐富、技術(shù)熟練和教學(xué)方法科學(xué)而實用的要求。教師不但要有扎實的基礎(chǔ)理論，掌握最前沿的科研信息和科研動態(tài)，還應(yīng)該具有很強(qiáng)的分析問題、解決問題的能力，更應(yīng)該掌握適應(yīng)于市場的實戰(zhàn)經(jīng)驗。事實上，我校充分借用實訓(xùn)基地的老師，他們一般來自于實戰(zhàn)一線，有多年實踐工作經(jīng)驗。我們的教師通過與他們一起來研究選題、安排學(xué)生的分工、評估學(xué)生的成績，來盡量接近社會對專業(yè)學(xué)生的實際要求。但是總體而言，這是我們整個實驗教學(xué)體系中的一個薄弱環(huán)節(jié)，因為我們的教師普遍教學(xué)任務(wù)重，參加實戰(zhàn)的經(jīng)驗相對較缺乏；而企業(yè)的項目經(jīng)理雖然做具體項目沒有問題，但表達(dá)上常常比較吃力。目前，我們的實訓(xùn)在

15、實驗中的比重約為10%，計劃逐年地增加比重。經(jīng)過多年的努力，在逐漸成型的實驗教學(xué)體系中，實驗指導(dǎo)人員普遍實現(xiàn)了高職低配，“三性實驗”的比重也逐步達(dá)到并超過了70%。為了更好地落實以上改革措施，我校信息工程學(xué)院繼“省級電子與電工技術(shù)實驗示范中心”和“智能計算與信息處理教育部重點實驗室”之后，正在積極籌劃為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)申請省級甚至是國家級的實驗示范中心。3結(jié)語2010年，我校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議配置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分析、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理等方面都卓有成效，涌現(xiàn)出了一大批炙手可熱的尖子畢業(yè)生。通過類似的改革，其他相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在提高實踐動手能力方面的表現(xiàn)也十分突出?，F(xiàn)在，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的實驗教學(xué)已經(jīng)

16、走出困境，畢業(yè)生得到用人單位的肯定和歡迎。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生真正走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)世界，熱愛這個富有挑戰(zhàn)性的專業(yè)。當(dāng)然，我們需要跟隨時代的脈搏，不斷地改革教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，讓學(xué)生的自主性和主體地位得到進(jìn)一步加強(qiáng)。只有這樣，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)作為一個實用專業(yè)，才能跟得上時代的步伐，順應(yīng)社會發(fā)展的需要。Reference：1葉楓深化實驗教學(xué)改革不斷培養(yǎng)創(chuàng)新人才J實驗室研究與探索，2008 (10)：105-107.2蔡皖東，張勝兵網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)改革與實驗室建設(shè)J實驗室研究與探索，2008 (12)：93-95.31陽國亮，曾冬梅構(gòu)建創(chuàng)新教育體系全面提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力J實驗室研究與探索，2 00

17、8 (12)：4-6.4徐淑華，馬艷，劉華波校企聯(lián)合探索人才培養(yǎng)新模式J實驗室研究與探索，2 008 (12)：10-12.51倪師軍，曹俊興，孔繁津，等三大平臺培養(yǎng)三種能力的實踐教學(xué)體系J實驗科學(xué)與技術(shù)，2008 (12): 57-60.61朱金秀，陳小剛，朱昌平，等項目式實驗教學(xué)的探索與實踐J實驗室研究與探索，2008 (11)：92-94.7劉愛華，曾立慶，肖俊芳信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)研究J實驗室研究與探索，2008 (12)：96-97.Reform of Practice Teaching in Computer Network SpecialityLI Yalin

18、, ZENG Yinglan(Institute oflnformation Engineerrng, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China)Abstract: According to experiences of experimental teaching, the problem of Computer Network specialitystudents is lack of interest, do not attach importance to experiment, practical capacity can not adapt to the practicalrequirements of society in various fields. This article sums up an experiment teaching system with four platforms,implemented a series of education reform measures t