《网络工程》课程实验教学探讨

时间:2023-05-13 13:20:13 手机站 来源:网友投稿

摘要:《网络工程》实验教学是网络实践教学工作中十分重要的环节,本文结合教学过程中的心得体会,针对《网络工程》实验课程开设过程中所存在的问题,从大纲制定、教材选取、实验内容设置、教学方法及实验环境建设和师资力量培养五个方面对问题进行了分析探讨,提出了笔者的观点。

关键词:网络工程;实验教学;教学方法;实践教学

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 22-0000-02

近年来,随着计算机网络技术的发展,网络的硬件传输介质、网络设备、网络操作系统、传输协议、互联技术等方面都有了迅速发展,新的技术也不断的涌现。网络技术迅猛发展的同时 ,社会对网络技术人员的需求也越来越大。为了满足需求很多高校或把计算机网络作为一个独立的专业方向即网络工程专业,或把传统的计算机专业学生分成几个培养的方向,如软件、硬件、网络等方向,其中在网络方向中增开了许多与计算机网络有关的专业课程,如《网络工程》、《TCP/IP协议分析》、《网络程序设计》等,以培养网络工程的相关人才。目前,各高校网络工程课程的理论教学内容也不尽相同,所开设的实验教学内容也有着很大差别,其中尤其体现在大纲教材、实验内容、实验环境及师资培养这几个方面。因此《网络工程》课程实验的开设仍处在一个不断实践和探索前进的过程中。

1 教学大纲的制定和教材的选取

《网络工程》是一门知识面宽、应用范围广、实用性很强的网络技术课程,是对计算机网络理论知识的应用。我校为适应本科网络教学的发展和人才培养的需求,本着培养学生动手能力,增加学生就业技能的目的,开始在《计算机网络》课程的基础上开设了《网络工程》、《网络安全》等一系列网络课程。

首先,在制定《网络工程》教学大纲的过程中,一定要考虑到网络系列课程之间交叉重复的教学内容[1],比如一些网络实验在《计算机网络》、《网络工程》、《网络安全》哪门课程中设置比较合理,让学生容易接受,也可以有效地避免教师授课重复,所以各门课程一定要进行统筹安排,形成网络方向的一个课程体系。

其次,将面临的是教材的选订,目前出版的网络工程教材数量有限,且内容各异,侧重点各有不同,那么在开设了《计算机网络》课程后,如何选择一本适合本校学生使用的《网络工程》教材尤为重要,即要兼顾网络工程理论的讲解,又要有较先进实用的实践内容作为支撑,为此,在查阅大量网络教材后,最后选择了石炎生老师编著的《计算机网络工程实用教程》,最新已经为第2版了,目前来看学生反响还不错。

另外,作为实验教学环节,笔者认为最好编写实验指导书,既方便实验的讲解也有利于学生进行实验参考,但不利的就是学生容易对其产生依赖性,不愿意自主学习,去设计创造实验。

2 实验内容的设置

《网络工程》课程实验内容的设置在遵照大纲培养目标的前提下,应根据学时限制和现有实验环境合理的设置,设计多类型、多层次的教学实验,循序渐进地开展实验教学,加强学生实践能力的培养[2]。

首先,可以设置一些如网线的制作,局域网的组建等基本实验,使学生认识和了解网络,从简单的局域网入手,激发学生对网络的学习兴趣和网络理论的理解。然后,可以设置有关网络配置与管理的实验,如配置DNS、DHCP服务器,WWW、 FTP服务器和电子邮件服务器等实验。最后,采用硬件或软件仿真来完成网络工程类实验,如交换机和路由器的基本配置,VLAN的配置,静态路由的配置、RIP和OSPF路由协议的配置,ACL,VPN等实验,利用模拟软件组件中小型网络,以此来帮助学生理解网络的基本构架。

此外,可以通过加强提高学生自学、开设创新和动手能力的课程内容和实践环节,与实际相结合,培养和强化学生的创新精神,可以充分调动学生学习网络的积极性,在一定程度上提高实验教学效果和学生的综合应用能力。

3 教学方法的改进

根据我校《网络工程》课程教学大纲要求,课程总学时为56学时,其中理论为36学时,实验为20学时。要在课时量少、教学内容多的情况下取得较好的教学效果,必须要改进传统的教与学的教学方法。

在授课方法上,从传统的教师为主导向以学生为主体的课堂转变,让学生参照实验指导书按步骤完成实验的教学方法要有所改进。在实验课前教师要事先准备实验,发现实验中的重点、难点及容易发生错误的问题,课上要首先对实验进行讲解,包括实验的目的,原理、实验设备和实验步骤等,同时建议在讲解的过程中,边讲边做,现场敲命令,手把手带领学生一步步完成实验。当然这些也可以参照实验指导书,让学生在此基础上自行完成基础实验,然后设计网络展开有一定难度的实验。在实验的过程中也可以有意识的加入一些网络编程与网络配置相结合的实例,以帮助学生进行软硬件相结合,实现网络编程的能力。每个实验完成后,要求学生根据自己的操作过程写出实验报告和心得体会,作为实验课程的考核依据。

在课程教学进度安排上,一定要合理安排理论课和实验课的周学时,力争做到理论讲到哪,实验就做到哪,避免实验进度快于理论或者落后于理论课太多。这样可以保持教学进度一致,使教与学能够相互促进、相得益彰[3]。

在实践教学过程中,也要考虑对学生学习成果的检验和鞭策,定期或者期末进行实验测试,可以采用分组抽签的形式自主完成实验,最后根据实验情况、实验报告、考核等情况客观评定学生的实验成绩,计入期末总成绩。

在课堂外,我们充分利用校园网络,建立了网络教学互动平台。在网站上设置了教学大纲、课件、教案、实验指导、视频等教学资料,同时可以进行作业的上传下载,在线答疑和学习交流等。提供了学生课后学习的平台,便于教师对学生进行指导,增强了师生间的沟通和交流。

4 实验环境的建设

在设置实验内容时我们提到所设计的实验一定要在现有实验环境下得以实现,不能空洞的讲解交换机、路由器的配置,即使没有真实的硬件设备进行操作,也要采用网络设备仿真软件来模拟[4],所以实验教学质量的高低很大程度上取决于实验室建设的水平。

不断改善网络工程的实验环境,促进理论与实践的完美结合,提高学生的动手能力,使在校学生可以有更多的机会了解并掌握技术的实现原理及实际运用。对于实验室的建设要有相对稳定的规划[5],实验环境建设要具有一定的先进性、系统性、前瞻性,应从发展趋势、课程设置等多方面全方位进行考虑,使网络工程实验室充分发挥应有的效率和作用,在几年内适应实验和发展的需要。

目前,我校在前期引进一套网络协议仿真教学系统的基础上,正在积极申请专门的网络工程实验室,现阶段采用的是虚拟的软件仿真实验平台,虽然提高了实验课的质量,但是还不能从根本上解决网络拓扑图比较抽象,不能让学生全面、直观地观察到整个网络,并可以实际操作网络设备等诸多问题,实验教学效果打了折扣。

5 师资力量的培养

除了以上四点之外,还有很重要的一点就是要重视师资力量的培养。作为教师应具有良好的业务能力和综合素质,如高度的责任感、高深的学术水平和了解观察学生学习状态等方面的能力。作为一名网络工程教师,不但要具备网络的理论知识的扎实基础,最重要的是要具有较强的动手能力、熟练的操作技能、较多的实践经验和精练的讲解技能。如在课上短暂的时间内将实验的目的、要求、实验设备的性能和使用方法等表述清楚,并能采用带有挑战性的提问来激发学生的创造思维和解决问题的能力[6]。

在网络技术日新月异的今天,重视教师理论和实验能力的培训,尤其是实践技能的培训是实现较好实验教学效果的重要保证,建立好学习进修的制度,可以采用“请进来” 和“走出去”的方式,在教学科研之余,充分利用时间参加各类网络技能培训,是提高教师实践技能的最为主要方法。

此外,为了推动网络课程的教学改革,可以积极申报网络教改课题,网络精品课及网络优秀教学团队等科研课题做支撑,促进课程教学,使网络教师的整体素质得以提升。也可以利用校园网的升级改造及网络实验室的建设等工程,锻炼和提高教师的综合实践能力。

6 结束语

结合我校实际情况和网络实践教学特点,本着与实际相结合,注重实践,突出动手能力培养,通过几年来不断实践与探索,大大提高了学生在网络工程方面的实际操作能力,较好的完成了本课程的培养目标,《网络工程》课程实验教学水平和教学质量得以较大提高,教学效果明显,学生反响较好,也使得很多观点在实践中得以充分验证,这些对于今后的教学工作意义非凡。同时,随着网络技术的日新月异和就业压力的与日俱增,也使得所以网络教师更加清醒的认识到搞好实践教学的重要性和紧迫性。

参考文献

[1]陈利平,吕明娥.以就业为导向,优化网络工程实验实训教学模式[J].计算机教育,2009(19):123-126.

[2]蒋小洛,李晗,李昌.电子类专业计算机网络课程实践教学体系[J].计算机教育,2010,(23):78-81.

[3]冯永利,温玉仑.通过课程改革提高网络人才培养质量[J].计算机教育,2010,(23):67-69.

[4]窦琨,赵海丽,马国泰.用Packet Tracer模拟软件提高《网络互联技术》实验教学效果[J].电脑知识与技术,2009(36):10476-10477.

[5]陈中举,王祖荣.《网络工程》实验教学的改革与思考[J].长江大学学报,2008,(5):197-198.

[6]彭剑,李芝成.“网络工程实验”教学的思考[J].计算机教育,2008(10):21-22.

基金项目:吉林省教育科学“十二五”规划课题(项目号:GH11164);《计算机网络》省级优秀课;吉林农业大学质量工程项目(“十二五”特色专业:计算机科学与技术专业)

[作者简介]韩永奇(1980-),男,讲师,硕士,研究方向为计算机网络、物联网与云计算;于合龙(1974-),通讯作者,男,博士,副教授,吉林农业信息技术学院副院长。研究方向:计算机网络,人工智能。

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