蔡曉慶

摘要：比較了基于軟件模擬器的網絡實驗和基于真實網絡設備實驗兩者的優(yōu)缺點，著重介紹如何結合網絡設備和模擬器的特點，進行網絡實驗的項目式教學，讓學生在項目的實施中發(fā)現問題并解決問題。

關鍵詞：計算機網絡;網絡實驗室;項目式實驗教學

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）39-0279-02

一、引言

“計算機網絡”課程需要課堂和實驗室的互補結合。實驗在計算機網絡教學中占有十分重要的位置，它是計算機網絡教學的一個重要的、必不可少的環(huán)節(jié)，是貫串整個計算機網絡教學的靈魂所在，此環(huán)節(jié)質量的好壞直接影響計算機網絡教學的質量和效果。

二、網絡課程中的實驗環(huán)節(jié)

對高職院校的學生來說，計算機網絡專業(yè)的學生畢業(yè)后，就業(yè)方向主要是工程應用類，即從事網絡管理維護相關工作。而高職院校培養(yǎng)的目標是高級技工，即能與企業(yè)直接對接，畢業(yè)后能直接進行網絡維護相關工作，所以實踐動手能力的培養(yǎng)尤為重要。

采用模擬器進行網絡實驗是一種非常便捷有效的方法。各大通信設備供應商都有其網絡設備的模擬工具，如華為、思科Cisco。其中，Cisco的Packet Trace是目前在高校的計算機網絡課程教學中普遍使用的一款模擬軟件，該軟件可模擬Cisco公司提供的大多數網絡設備，為這些設備提供配置。與傳統(tǒng)方式采用真實實驗設備相比，采用模擬器的網絡設備實驗，其特點包括：（1）無須購買昂貴的網絡硬件，節(jié)省了投資。且學習者無須硬件的實戰(zhàn)經驗就可以操作，簡單易行。（2）使用模擬器省去了制作網線、連接設備、頻繁變換console線、不停地往返于設備之間的步驟，提高了實驗的效率。（3）采用模擬器設計網絡，可以虛擬出多種網絡設備。例如，采用Packet Tracer可支持20種不同的路由器和交換機類型，而且軟件可以升級以適配最新的網絡設備。（4）模擬器采用虛擬封包技術可以很精確地模擬現實網絡，而且其命令同真實的路由器、交換機的IOS命令一致。這樣可以保證通過模擬器掌握后能輕松上手真實設備。因此，在條件允許的情況下，購買實際的網絡設備，搭建網絡實驗室，激發(fā)學生的學習興趣，不失為一個更好的選擇。

三、項目式實驗教學探索

1.網絡實驗室的搭建。網絡教學實驗平臺的網絡拓撲結構圖如圖1所示。網絡實驗是分成實驗小組協(xié)同完成的，1個實驗小組包括1臺交換機、4臺計算機以及網絡實驗對應的一套網絡設備。教師固定安排的實驗，學生可以在自己的實驗組內部完成，同時多個實驗小組可以合成一個大網絡，完成更加復雜的實驗。

2.網絡實驗的設計。結合高職院校的學生特點、就業(yè)崗位要求和教學環(huán)境，設計計算機網絡教學實驗項目清單：（1）制作網線。要求：①制作直通電纜和交叉電纜。②觀察不同電纜接通后測線儀指示燈的變化情況。實驗工具：雙絞線、壓線鉗、水晶頭、測線儀。（2）熟悉網絡基礎命令。要求：①熟悉網絡命令（ping，net-stat，trace，ipconfig等）的用法及其對應參數用法。②能夠利用常用的網絡命令解決一些簡單的網絡故障。（3）設置IP地址和網關。要求：完成給定的拓撲結構下，交換機和主機IP地址和網關設置，并驗證同一個交換機下主機的連通情況。（4）配置交換機。要求：根據給定的拓撲結構，進行ACCESS和TRUNK端口設置，完成VLAN的規(guī)劃和配置。工具：網線、交換機、路由器。（5）配置單臂路由。要求：①配置交換機和路由器的兩種端口模式和IP地址。②在交換機上進行Vlan劃分。③測試在使用路由器和不使用路由器的情況下，網絡的連通情況。工具：網線、交換機、路由器。（6）配置路由器。要求：①配置路由器的IP地址和網關。②通過路由器將兩個不同的網段聯通。工具：網線、路由器。（7）配置RIP協(xié)議。要求：①根據網絡拓撲結構在packet Tracer設計網絡。②為路由器加載RIP協(xié)議。工具：Packet Tracer。（8）配置OSPF協(xié)議。要求：①根據網絡拓撲結構在Packet Tracer設計網絡。②為路由器加載OSPF協(xié)議。工具：Packet Tracer。（9）綜合實驗一：交換機和路由器綜合配置。要求：①完成子網劃分和IP地址、Vlan規(guī)劃。②根據規(guī)劃進行網絡配置。③調試網絡，做到互聯互通。工具：網線、路由器。（10）綜合實驗二：組建局域網。要求：①進行具體校園網分析，完成接入、交換、核心、服務器模塊劃分，完成子網劃分。②根據設計在packet Tracer進行配置。③利用網絡診斷命令進行網絡調試。工具：Packet Tracer。

3.項目實施。要求教師能夠按照標準項目流程引導學生，對進度和進展進行把控，在關鍵環(huán)節(jié)給學生以指導。（1）項目分析和設計。具體包括：①按功能模塊進行小組劃分。每組由3或4位成員組成，確定組長和每個成員的分工。②小組進行需求分解。根據本組的項目需求進行分解，逐一確定每一個子需求其對應的解決方案。③需求評審。明確各個子項目的需求清單和驗收表單。（2）項目實施。具體事項包括：①畫出詳細的拓撲圖，包括設備端口的連接關系、IP分配、VLAN編號等。②寫出詳細實驗流程和實驗步驟，并形成詳細設計文檔。③組員按詳細設計文檔進行項目實施。（3）項目聯調和驗收。具體事項包括：①根據項目驗收表單進行聯調測試，保證每個測試用例都能通過。②依據需求清單，逐項測試和驗收。（4）項目總結。每個小組進行項目完成情況評估，并在全班進行匯報，每個成員進行工作任務總結。積累經驗，養(yǎng)成良好的工作習慣和團隊合作精神。

4.結果評定。項目式教學的結果評定應囊括整個實驗過程，不能僅以最終的實驗結果評定。因此，要求教師要全程參與，對需求分析、規(guī)劃設計、實驗流程、實驗步驟和實驗結果等所有環(huán)節(jié)進行合理評價，讓學生在團隊協(xié)作的氛圍中發(fā)現問題、解決問題。

四、結束語

如何在有限的時間里讓學生饒有興趣地完成網絡實驗并從中汲取營養(yǎng)，的確是個挑戰(zhàn)。本文從高職院校的學情出發(fā)，根據就業(yè)崗位的需要，設計基于項目的計算機網絡實踐教學，讓學生在項目的實施中發(fā)現問題、解決問題，增強就業(yè)信心和就業(yè)能力。

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Project-oriented Experimental Teaching in Computer Network

CAI Xiao-qing

（School of Electronics and Information Engineering，Wuhan Technical College of Communications，Wuhan，Hubei 430065，China）

Abstract：This paper compared the advantages and disadvantages of network experiments based on software simulation and network experiments based on real physical equipment.It mainly introduced the use of actual network equipment and to find and solve problems by students themselves through construction of network laboratories supplemented by project-oriented experiments and student-centered strategies.

Key words：computer network;network laboratory;project-oriented experimental teaching