计算机网络实验的项目驱动式教学应用

1、 计算机网络实验的项目驱动式教学应用 李 环(首都师范大学信息工程学院，北京100048)Reference：本文结合计算机网络原理教学分析了计算机网络实验课程特点，探讨了计算机网络实验的教学方法，对项目驱动式教学方法进行了说明，并对基于混合教学思想下项目驱动式计算机网络实验课程的教学过程进行了设计。Keys：教学思想；教学模式；项目驱动；网络实验作为计算机及相关专业的核心课程，计算机网络原理越来越受到重视，它是网络工程、网络安全和网络编程等相关课程的前导课程。随着网络技术的不断发展，企业对应用型网络人才的需求更高，因而高端网络人才更加匮乏。各高校为适应社会需求，也加大了计算机网络知识教学的广

2、度和深度。然而，计算机网络的教学还有不足，主要体现在针对性不强，教学方法单一，因此，加强计算机网络实验课程建设，对汁算机网络原理课程进行教学研究显得尤为重要。l 计算机网络实验课程特点作为计算机网络原理的实验课程，计算机网络实验是一门应用性很强的课程，必须坚持理论与实践并重的原则。本课程的主要任务是培养学生设计组建局域网（有线、无线）的能力：实现网络互连的本领，在不同系统环境下搭建和维护网络服务器的能力和一定的网络管理能力；学会网络交换机、路由器常用命令的使用；具有用户管理和系统维护的能力；掌握网络的配置和常见的网络安全策略应用。目前，很多计算机专业的学生对网络的认识仅仅停留在感性层面，“眼高

3、手低”的现象比较严重，有的学生前期望值很高，学习过程中感觉理论难以理解，学完之后发现还是不会动手，感觉网络很深奥。究其原因，主要还是实践得太少，无法将理论知识应用到实践中去，因而对原理知识的理解也未必深刻，面对问题不知从何下手，没有自信，无法独立承担网络工程设计和网络工程实施的工作。可以预见，社会对网络管理、网络建设和网络安全方面的人才需求是巨大的，特别是在网络技术日新月异发展的今天，企事业单位对具有创新能力和动手能力的专业人才需求量将会进一步增加。本文探讨的项目驱动教学方法是培养综合性、应用型人才的很好途径。通过项目驱动式教学方法，学生将学会交换机的基本命令集、路由器的基本命令集：掌握通过交

4、换机配置实现虚拟局域网，通过VLAN掌握简单的网络管理方法：通过对路由器的模式认识、接口配置了解路由器设备；通过静态路由和默认路由的设置、CDP协议置、RIP协议、OSPF协议配置的实践掌握网络互联的实现技术：学会在不同环境下架构DHCP、WWW、FTP、DNS，邮件发送和接收服务器；通过对因特网的常用协议分析掌握网络协议的工作原理：学会简单的网络安全防护策略。通过模拟项目开发的过程掌握现代项目开发与管理方法，培养学生良好的组织管理能力、创新能力、应变能力和动手操作能力。2 项目驱动教学方法项目驱动式教学法的特点是把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件，设计出一个个项目教学方案，按行动回路

5、设汁教学思路，不仅传授给学生理论知识和操作技能，更重要的是培养他们的职业能力。具体地说，这种以项目为主体的职业、行业为引导的教学方式，是一种通过组织学生参加项目设计（包括模拟项日）、履行和管理，在项目实施过程中完成教学任务的过程。它是一种以现代企业的行为为目标，强调培养学生综合能力的教学方式，是一条高校学牛实现零距离上岗的学习途径。由于项目驱动式教学强调项目的现场性、知识的综合性和学生全面能力的培养，其形式、内容与传统教学课程有一定的差异1。项日驱动式教学方法以项目和案例为核心，都是学生现实生活中接触到的东西，因此容易使学生产生兴趣，学生能够很快理解教学内容。在项目实施过程中，学生要根据任务书

6、的需求参与设计，进行小组讨论，提高合作与协调工作的能力。任务书的设计由教师提出，可以是在建的实际项目，也可以是锻炼学生设计能力的模拟项目。对于学生的设计，教师以甲方的身份验收项目，从企业的角度进行评议，让学生感到所学知识的实用性，拉近与社会、企业的距离感。3 项目驱动式计算机网络实验教学过程设计根据项目驱动教学思想，结合混合教学理念，计算机网络实验课程的教学过程设计分为五个阶段，分别是教学准备阶段、教学实施阶段、教学辅导阶段、教学分项日检测阶段和课程整体评价阶段。(1)教学准备阶段。是实现教学目标的前提和保证，根据计算机网络实验课程的特点和教学要求，结合学生的具体情况，选择和设计教学目标、进程

7、、方法和形式。整个准备阶段要做好三件事情，一是钻研计算机网络原理教材，编写好项目任务书。作者结合二十多年网络实际工作经历和十多年网络教学经验，编写了计算机网络实验教程2一书，设计了多个网络实验任务书。_是深入了解学生，主要包括了解学生的思想、知识能力、班级整体实力，将班委成员和学习能力较强的学生平均分配到每个组中，一般考虑每个组5人左右。三是根据前两项的基础，结合学生的情况和项目的需求设计教学。例如在学习应用层邮件协议时，我们设计一份任务书，用路由器连接两个网络，netl网络的域名为netlabl，net2网络的域名是netlab2，在每个网络中分别架构两个服务器，一个是域名解析服务器，另一个

8、是邮件服务器，让每个网络的邮件用户既可以实现内部邮件的传递，又可以实现两个网络之间用户的邮件传递。因为学生通过DOS命令可以更加深刻地了解TCP的连接过程、SMTP和POP3协议的工作过程，所以要求邮件的传递过程均采用DOS命令实现，拓扑结构如图l所示。除处理以上三件事，教师有必要将整个项目做一遍，这样可以周密设计诸多因素的关联关系和结构，在教学设备和实验环境的准备过程中不会出现纰漏，也可以预测学生在实训过程中遇到的问题，做到心中有数，为教学辅导打下基础。(2)教学实施阶段。是整个教学过程的中心环节，由组织教学、项目分析说明、结合项目讲授相关理论知识、分组实践操作、课后独立完成任务阶段组成。在

9、组织教学阶段，教师课前将学生分组，根据每个项目的特点和组内学生的特点任命组长；项目分析说明阶段主要对课题各个分项目的意义和项目的内容、重点、难点进行说明，激发学生的兴趣；结合项目讲授网络原理和相关知识，然后教师可以成功演示一次分项目的实施过程，对学习优秀的学生教师可以不演示，以培养他们的自学能力，增强他们的自信心。等学生完成分项目后，由教师从项目驱动的角度进行总结。在小组实践环节，学生在教师指导下，由组长带着全组成员完成项目，培养组长的领导才能和组内同学的合作精神，通过组内同学的带动，水平较差的学生提高了实践能力，激发了学习兴趣。譬如在上述邮件项目中，可以将学生分为两大组，分别隶属于netl和

10、net2，在大组中将学生分成小组，分别负责DNS服务器和MAIL服务器的架设2、网络交换机和路由器的配置以及普通邮件用户。在整个实验过程中，小组角色是轮流转换的，小组成员都要进行网络搭建、DNS服务器配置、MAIL服务器配置，作为普通邮件的用户，用DOS命令实现邮件的传递，这样学生可以了解邮件协议的整个工作过程，使用DOS命令实现人工邮件发送过程。(3)教学辅导阶段。是课堂教学之外对学生进行学习辅导的过程，是对课堂教学的补充，是贯彻因材施教原则的重要措施，能及时解决学生在学习过程中遇到的问题。教学辅导可以从几个方面进行：一是为学生提供实验教学指导教材，学生根据指导教材反复实践；二是为该课程建立

11、网站，通过网络实时解答学生的疑惑；三是提供开放的实验环境，让学生在指定的时间随时操作。(4)教学分项目检测阶段。将复杂的大型项目分成几个小的项目，根据要求分阶段进行检测，促进学生更好地开展下一步学习。(5)课程整体评价阶段。主要从两个方面进行：一是让学生整合项目设计或实施阶段的知识和技能，在规定的时间内完成项目的设计报告、项目总结报告和项目结果，让学生对整个教学过程进行评价，对自我学习过程和学习效果进行评价；二是让教师从企业的角度对项目的开发做出总结，再从知识体系结构方面作一个概括论述，说明邮件服务器和域名解析服务器在其中的工作原理、邮件的传递过程等。4 项目驱动式计算机网络实验实践过程为了验

12、证项目驱动式教学方法在计算机网络实验课程中的效果，我们在首都师范大学2007级信管专业的学生中做了一次实践，邀请了部分网络兴趣小组的学生参与计算机网络的26个实验。这些学生之前学过“计算机网络原理”课程，但没有动手操作过，通过项目驱动式教学，所有学生都能根据计算机网络实验教程-书独立完成所有26项实验，大部分学生可以独立配置DHCP、WWW、FTP、DNS、SMTP、POP服务器，独立设置交换机和路由器；实现有线和无线局域网，其中有三名学生成功申请到实验室开放基金项目。通过这次实践，参与的学生对网络产生了更大的兴趣，对网络工程和网络安全课程充满了期待。5 结语通过对计算机网络实验项目驱动式教学