高职院校计算机网络课程教学及实验开展的应用研究

　　按照高职教育“以就业为导向，以服务为宗旨”的目标，高职院校培养的学生除了具有良好的职业道德和职业素质之外，还应当具有熟练的职业技能【1】，因此，“修德、强技”是高职院校的教育教学核心内容。而高职院校计算机网络课程的教学更应以实践应用为主，着重培养学生动手解决实际问题的能力。
　　一、现状分析
　　1、采用的教材理论性过强，学生无法接受。
　　据调查，当前很多高职院校的计算机网络课程直接采用本科类的教材，这些教材理论性过强，感知性差，高职类学生难于接受，也不利于教学的开展。
　　2、实验室设备不足，不够专业。
　　不少学校都是使用普通的计算机机房进行网络实验，采用仿真软件进行模拟，至使所进行的实验脱离实物。也有不少学校有些网络实验室，有交换机、路由器等设备，但设备过于单一，学生无法进行深层次的试验；又或设备数量过少，在实验的课堂里，也无法做到全部学生都亲自进行一次实验。这样，学生的学习积极性不可能高，也没有什么学习效果。
　　3、选择的实验内容即简单，又陈旧。
　　实验内容选用操作系统windows 2000 的安装与配置、ftp站点的访问、internet的访问、下载工具的应用、文件的收发及电子邮箱的应用等。这些内容大部计算机类的学生都已经熟悉，而且也能比较好地应用本文由论文联盟http://收集整理，完全没有体现计算机网络课程的专业性，课程结束后，学生感觉没有学到什么内容。
　　4、理论教学与实验教学关联性差，学生不易接受。
　　很多教师网络课程的教学过程中，引入过多的网络原理和各种协议，学生在学习的过程中常常感觉到抽象，经常会陷入困乏的状态，对于意志力比较低的学生，就会放弃学习了。
　　5、实验指导教材较少，可操作性差。
　　当前，大部分学校采用的计算机网络实验指导性教材主要是编程实验，如网络通信程序设计、网络协议编程实验等，实验内容与其它的计算机课程重复，网络专业课程实验可操作性差。
　　二、高职类计算机网络课程应采用的内容介绍
　　高职类院校《计算机网络》课程的教学对象主要是计算机通信类和应用类的学生，因此，该课程应是这类学生的主修专业课，所采用的教学内容应具有专业性，更应具有专业实用性，因此，所采用的教学和实验内容应具有以下几方面的内容。
　　1、计算机网络体系结构及网络参考模型；
　　2、综合布线原理及局域网的组建；
　　3、网络互连技术及ip地址的应用；
　　4、网络协议的应用及网络设备的管理；
　　5、网络应用系统的搭建方法及管理；
　　6、计算机网络安全及发展趋势。
　　以上教学内容即符合计算机网络的教学，又能体现当前高职类学生网络技术的应用要求，学生易于接受，可操作性极强。笔者曾多次在茂名职业技术学院计算机通信班中采用过这些内容作为《计算机网络课程》的教学，均收到了预期的效果。
　　三、网络实验室的组建
　　组建一个功能实用，操作性强的网络实验室，是开展好网络实验课程的前提。对于高职类院校，网络实验室组建后必须发挥其实用性、可操作性，能满足基本的网络搭建、网络维护、网络管理及应用的实验即可。笔者根据高职类学生的学习需求，提出高职类计算机网络实验室组建的具体要求，如：
　　（一）网络实验室实验功能需求：
　　1 、局域网组建（双绞线的制作、linux 或windows 2003 server或windows 2008 server的安装与管理）；
　　2 、交换机、路由器的调试（以华为、思科为主）；
　　3 、网络协议应用（包括ip 地址规划及相关协议、tcp/udp数据通信与传送、应用层协议应用等）；
　　4 、网络安全管理（防火墙、snmp协议与网络管理）；
　　5 、web站点、ftp站点的配置等网络应用服务；
　　6 、网络综合布线的设计与分析。
　　（二）实验室空间及设备需求：
　　1 、可同时容纳40名学生进行实验，150平方米比较合适。
　　2 、实验室主要设备列表
　　序号 设备名称 数量 备注
　　1 服务器 1 ibm system x3650 m4（7915i21） 以上配置
　　2 服务器 1 ibm system x3100 m4（2582i18）以上配置
　　3 服务器 2 ibm system x3250 m4（2583i15）以上配置
　　4 工作站 40 酷睿i5 3.2ghz/独显/4g/19lcd以上配置
　　5 交换机 1 思科ws-c3750x-24t-s 以上配置
　　6 交换机 2 h3c s5120-28p-si 以上配置
　　7 光纤模块 4 h3c s3600 以太网交换机sfp 模块
　　8 路由器 2 思科3945/k9 以上配置
　　9 无线路由器 2 思科精睿wrvs4400n 以上配置
　　10 桌/椅 45 学生上课使用
　　3 、实验室主要耗材列表
　　序号 设备名称 数量 备注
　　1 仪器柜 1 存放网络耗材及相关工具

　　2 压线钳 12 制作各种水晶头
　　3 测线器 6 检查网络的导通情况
　　4 万用表 2 检查电压、电流值的大小
　　5 水晶头 5 5盒rj45接口水晶头
　　6 网络 2 超五类非屏蔽双绞线（可使用废弃网线）
　　7 十字螺丝刀 10 安装设备使用
　　8 线槽 备有3种类型以上
　　（三）引入仿真软件进行教学
　　计算机网络课程引入仿真软件进行实验教学，将大大地解决了硬件设备投入不足、学生受实验的时间和空间限制等问题。是欠发达地区高职院校真实网络实验室的补充，也极大地提高了学生的动手能力、分析能力和解决实际网络问题的能力。
　　当前，学校采用较多的计算机网络仿真软件主要有cisco packet tracer、gns3这些价格低廉、使用效果较好的软件。另外，商业软件opnet也是一款较好的仿真软件，但价格比较贵，一般不建议学校购买。学校选用cisco packet tracer免费软件，学生可以安装在自己的pc机上，即可将网络实验室搬到自己的宿舍，也可搬回自己的家。这样，能更好更快地解决学生开展网络实验的环境问题。
　　cisco packet tracer辅助学习工具是由cisco公司发布，主要包括（1）支持多协议模型；（2）支持大量的设备仿真模型；（3）支持逻辑空间和物理空间的设计模式；（4）可视化的数据报表示工具；（5）数据报传输采用实时模式和仿真模式，使用用户能对抽象的数据的传送具体化。可通过拖曳方法直接建立网络拓扑、允许学生实现ios子集的配置、查看数据包的处理过程等，为初学计算机网络课程的学生去设计、配置、排除网络故障提供模拟的网络环境。【2】
　　按以上要求组建计算机网络实验室，符合高职类院校的教学要求，学生也易于开展相关的课程实验。
　　四、高职类计算机网络课程实验教学内容的设计
　　1、从数据通信认识计算机网络
　　计算机网络是由不同通信媒体连接的、物理上互相分开的多台计算机组成的、将所要传输的数据划分成不同长度的分组进行传输和处理的系统 。【3】主要的教学材料有双绞线、光轴电缆、光纤和无线路由器。其中主要介绍双绞线的特性和制作方法，如568a、568b的制线标准及连接设备的要求。最后，使用交换机及所制作的双绞线，将若干台计算机从物理上连接起来，最终实现简单的局域网组建实验。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。
　　2、从局域网的参考模型理解网络数据的传输及osi参考模型
　　局域网的体系结构由物理层、介质访问控制层和逻辑链路控制层组成；该体系结构属于osi参考模型的物理层和数据链路层。选用的教学内容主要有osi参考模型flash动画、网络数据传输flash动画、网卡、3台计算机（安装有windwos 2003 服务器操作系统以上版本）、交换机。学生可通过模拟动画，感性认识计算机数据在网络中的工作过程，通过对计算机通协议的安装与调试，实现网络互连。共使用8个学时完成以上4个实验的内容。
　　3、虚拟局域网的构建技术及网络设备的管理
　　虚拟局域网的构建技术主要是对交换机的应用，即需要充分理解交换机的虚连接和转发功能。实验的要求主要是实现网络数据的存储转发、切入法、改进型切入法及vlan虚拟工作组的应用。选择的主要教学材料有交换机（如两层、三层的交换机）、交换机命令列表、路由器、ip地址分配器、数据包转发过程flash动画。学生通过学习交换机的有关命令的使用方法，进入交换机内部，实现对ip地址的规划、虚拟局域网的构建，并实现对各种网络连接设备进行远程的管理。共使用12个学时完成以上4个实验的内容。
　　4、网络应用系统的搭建方法及管理
　　主要是ftp协议、iis的安装。选用的教学材料有3台计算机（安装有服务器操作系统的计算机，如unix、windows等）。主要实现动态网页服务、数据库安装及内容管理系统（cms）应用、网络应用层协议分析和验证等。共使用6个学时完成以上2个实验的内容。
　　五、学生实验报告及实验效果评价
　　学生认真撰写实验报告，是学习效果的最好评价。一份完整的网络实验学习报告完全能反映出学生是否真的掌握了该实验，那么，该实验报告应包括以下几方面的内容：1）实验材料准备；2）实验过程运用的方法；3）实验过程记录；4）实验结果分析；5）实验过程中遇到的问题以及对问题的解答；6）实验总结及评价。
　　六 结语
　　总之，在高职院校计算机网络课程教学及实验的过程中应采用易懂和操作性强的教材，多选用实物教学，注重实用性的实验教学；这样，教学效果效好，学生的学习兴趣获得很大的提升，教学质量自然就提高了。实践证明，笔者在茂名职业技术学院采用以上方式进行教学，确实收到了理想的效果。