高校计算机网络实验室的探讨与研究 丰建伟 (烟台大学文经学院,山东烟台264005) 【摘要】对于目前高等学校计算机网络实验室中现存的问题,从提高学生实践动手能力的角度出发,不仅在实验教学内容体系方面进行了研究和探讨,而且 也在实验教学平台建设方面进行了相应的研究和探讨,从而提出了计算机嗣络实验教学改革的方法。 【关键词】计算机;实验教学;教学改革 在计算机网络在教学的过程中。需要理论联系实际,从而可 以提高学生的动手能力。由于很多高校并没有的网络技术实 验室,实验课程的体系以及内容和方法不是很完善。所以,创建 与理论教学改革相协调的网络实验教学并且提供良好的实验环境 行简单的安装与调试。对于计算机专业中非网络工程的专业,验 证性实验可以让学生掌握网络工作的基本原理及基本网络工具的 使用,掌握服务器、交换机及路由器的安装、配置与调试 而作 为网络工程专业的学生,在设计性实验的过程中还要掌握网络程 来保证教学质量,是一个很值得研究和探讨的问题。 序的编写,为进一步在计算机网络方面的深造打下坚实的基础。 ・ 1.计算机网络实验室教学的现况 3.计算机网络实验教学平台构建 由于计算机网络实验大都是依附于理论课教学的验证性实 现在对现存的网络实验环境进行相应的改造,来建立一个可 验,所以学生重理论轻实践,对教学质量产生了很大的影响。于 以适应计算机网络技术发展的实验教学平台,不仅可以满足教学 是出现了高分低能的学生,不能学以致用。计算机网络实验对实 内容,而且可以提高学生的创新和动手能力。在实验室构建过程 验环境要求较高,包括硬件实验和软件实验,对相关的网络设备 中,需要思考下面几个事项: 和工具的要求较高。由于各高校普遍存在的问题,比如:研究费 (1)在计算机实验室的日常维护中要考虑计算机的维护问 用不足;实验技术人员不足;以致大量的网络实验无法展开。学 题,保证操作系统的正常运行以及所安装的应用软件可以可靠运 生只能做一些小而简单的实验,如:网线的制作、网卡安装、网 行,一般情况下会选择采用硬盘还原卡进行保护。在网络技术实 卡配置、网络互连。学生只是做一些简单的验证性实验,做一些 验室中进行实践性的实验操作,必要时可以讲计算机的相关配置 演示,无法完成网络的组建、测试、维护以及网络交换机、路由 进行修改。对于一些配置较高的计算机,实验过程中可以在操作 器、网络服务器等设备的安装与维护。学生的认识仅仅停留在表 系统上安装vM Ware等虚拟机,从而对网络服务器等进行安装,这 面上,并不能掌握网络理论不能学以致用,所以大量的学生“高 样不仅能够使用户具有稳定可靠的系统和应用软件,还可以让学 分低能”不能解决现实生活中存在的问题。 生掌握安装与配置服务器的软件系统。 ‘ 2.计算机网络实验教学的变革 不同学生之间在进行实验时,可以选择不同的虚拟机进行实 计算机网络教学时,对于选择合适的实验内容是比较重要 验,这样能够帮助学生解决一些不同配置干扰问题。运用虚拟机 的,因为不同的实验内容对于学生的学习兴趣和学习积极性是不 后,每位学生在实验中能够同时使用服务器,并且还能够对网络 相同的。一般而言,计算机网络实验室的内容是多方面的,具体 环境进行测试,使得在进行网络客户端维护、网络服务器等方面 有:网络应用、组网技术、网络原理、网络协议、网络操作系 更加方便。实验时,在xP系统上安装J&va等软件能够创建新的开 统、网络安全等。目前,在教学过程中我们首先要做的是;实验 发环境设计实验;而安装Sniffer、Ethereal、等工具能够完成网 内容的优化、加强学生理论和实际的联系,从而能够建立一套相 络协议分析,从而帮助学生进一步进行探索性实验。 对比较科学的教学体系。从实验教学经验来看,网络实验的选择 (2)考虑到网络设备的可靠性。在实践性实验过程中需要频繁 从以下几个方面考虑: 的拔插路由器、交换机线缆,容易造成一些设备损坏,增加了实验 (1)验证性实验 室成本。在采购网络设备的过程中,考虑设备的可靠性是必要的。 验证性实验是通过进行仿真实验来帮助学生明白繁琐的计算 在一组设备中,所有路由器以及交换机的Console端口都连接 机网络是何种工作原理。如:以太网的停止等待协议、IP数据包  ̄RCMS设备管理器 上。学生在进行网络设备的配置过程中,不需 分析、滑动窗口协议、令牌环工作原理、CSMA/CD协议。如果在 要直接通过Console端口来连接网络设备,只需通过浏览器就可以 现实世界中真是再现这些工作原理的话,不仅代价高并且效果不 访问RCMS管理器,然后通过RCMS管理器进行反向Telnet到被管理 理想,而我们只需要利用仿真技术让学生理解并且掌握其工作原 的网络设备上,可以避免经常的线缆插拔对网络设备造成破坏。 理就可以了。 (3)网络设备的利用率:由于网络实验室投入成本较高,我 (2)实践性实验 们需要考虑要如何提高设备的利用率以及更好地服务于学生,以 实践性实验的主要目的是:提升学生计算机网络运用和维护 便提高学生的网络理论水平与实践能力。锐捷网络公司为我们提 修补的基本技能,以此来满足平常基本的网络维护工作和需要, 供了一个实验室综合管理平台LIMP,可以对所有的实验室资源进 同时增加学生对计算机网络工作理论的理解及认识深度。基于实 行统一安排、协调和管理。LIMP这个实验室管理平台不仅可以对 践性的实验包括:局域网构建、客户端网络设置、网络布线、基 本地实验室的实验操作还可以对远程实验进行安排,可以对实验 本网络配置的使用、网络服务器的安装与运行、交换机与路由器 设备的维护及实验过程监控等功能都能够统一协制。 的装载与运行等。 LIMP实验室综合管理平台提供的远程服务功能有:远程实验、 (3)设计性实验 远程预约、远程作业上交、远程批卷、成绩查询、管理员的远程实 设计性实验的目的是为了提高学生基本编程能力,而且能够 验室控制等功能,可以让学生随时随地进行网络实验,不仅解决了 编写简单的网络通信程序,如:Ping程序、Traceroute程序、FTP 网络设备资源的稀缺问题,提高了设备的利用率,而且可以让网络 客户端、FTP服务器端、SMTP客户端以及即时聊天系统等的实现, 实验室更好的服务于学生,提高学生的实践操作水平。 以便学生掌握相应的TCP、UDP通信机制,更好的掌握计算机网络 4、结束语 的基本工作原理。 + 在高校中如何开展好计算机网络实验室并且提高学生的理论水 (4)探索性实验 平与实践能力是现在面临的问题 这篇文章从验证性实验、实践性 探索性实验可以为计算机专业相关的学生提供指导方向以 实验、设计性实验和探索性实验等几个方面,探讨了高校计算机网 便为进一步的深造打下良好的基础 实验的探索性目的是发现基 络实验教学内容,并提出比较高的实验室建设方案,不仅能够帮助 于网络的新知识、验证基本网络协议。学生可以通过相关软件, 学生理论和实践相互联系,而且可以强化学生的动手能力。 如:Sniffer等对网络协议进行分析。另外,学生还可以通过一些 仿真工具对网络协议的进行研究。 参考文献: 对于专业、层次不同的学生应该选择一些针对性的实验项目 【1】曹利.《计算机网络》实验教学的分析和设计 实验室科学,Zoos(2):50.52. 进行实验,才会得到比较理想的实验结果。对于非计算机专业的 [2]陈燕,宋玲.计算机网络课程教学敌革实践Ⅱ】.广西大学学报(自然科学版)2,oo6(6):56-59. 学生,可以通过一些实验性内容来让他们掌握网络客户端的简单 [3]睬鸣.实用计算机网络实验教程 .jE京:机械工业出版社,2007. 设置,对基本网络配置程序的使用进行了解,并且了解相应的基 【4】李成忠,张新有,贾真.计算机网络实验教学研究Ⅱ].西南交通大学学报(社会科学 本概念,如:网络服务嚣、网络交换机、网络路由器,有能力进 版),2oo5④:72-76. ・433・