关键词:实验整合;实践能力;教学方法
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7172-02
Integration and Practice of Computer Network Experimentation
WANG Kun
(College of Computer Science and Technology, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)
Abstract: Computer network experimentation is a key point of the course of Computer Network, Aim to the problems existed in the computer network experimentation, Some assumed designs and raise practice proposals are put forwardto surround experimental teaching objectives and Combine the characteristics of network Courses in order to integrate the items of other network experimentations. Then general experimentation course are build to improve the abilities of students.
Key words: integrate the experimentation ability of practice teaching methods
计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平,并是其现代化程度和综合国力的重要标志。计算机网络是理论性与实践性都很能强的学科,网络技术必须在学习原理和算法的基础上,通过严格的实验训练和实践演练才可能掌握。计算机网络从硬件、软件和通信几个方面来讲都是一个复杂的系统,学生需要综合各门课程的知识和实验技能,结合计算机网络的知识,才能做好有关计算机网络的实验,从而获得系统的分析、设计、管理网络的应用能力。所以,如何开展实验教学课程体系、内容、方法的研究,规范实验教学,建立与理论教学改革相协调的实验教学体系,保证和提高实验教学质量,是值得探讨和研究的问题。
1 计算机网络实验教学现状
一般高校的计算机专业除开设计算机网络外还开设了网络工程、组网技术、网络程序设计等实验课程,每门课程都有相应的实验,这些实验课程的开设都是独立进行的,学生很难对几门课程联系起来形成系统认识,主要有以下几点:
1) 每门实验课程的基础部分大同小异,存在许多交叉点,没有一个综合的、全面的实验体系。
2) 对网络协议的实现缺少具体的感受。
3) 教材介绍的网络产品落后于实际应用的主流产品,造成学生选用网络产品类型与实际脱节。
4) 综合性、设计性实验项目偏少,学生对网络体系结构认识不深。
针对以上情况,针对目前计算机网络实验教学的现状,对网络实验课程必须积极地探索实验教学的改革,整合资源,提出一些实验教学体系的改革设想和具体的实验内容、方法的实践方案。
2 网络实验的整合思路
计算机网络类实验课程不仅要向学生传授网络知识、验证网络理论、培养实验技能,更重要的是引导学生掌握科学的思维方式、系统地提高他们的综合分析问题和解决问题的能力,独立从事网络工程实践。为了提高学生的实际工程能力,增强学生对网络工程的整体认识,必须对实验教学内容进行整合。
2.1 独立开设实验课程
开设独立实验课程,有利于形成完整、科学的实验教学课程体系。计算机网络实验作为单列实验课,就必须有一套完整的实验教学大纲、实验教学计划、实验教材,以及实验教学参考书,单独设定学分,规定计划实验学时。按照大纲,根据现有的实验条件,制定出切实可行的实验教学内容。
2.2 整合实验内容
为了加强学生的基础训练,注重能力培养,强调素质培养,系统的训练学生的网络工程能力。通过设置一些基本的、综合的、以及探索性的实验项目,培养学生对网络的分析、设计、管理与应用的实验技能,提高学生的综合素质与能力。在具体实现方面,将多门实验课程调整为一门大实验课程,独立考核,将为课程服务的实验改向为专业服务的实验,大力提升实验课程在学科专业中的重要地位。
2.3 实验教学的组织和管理
在实验教学过程中,教师需要通过对学生的引导和帮助,增强他们的积极性和主动性。教师在实验教学中的主导地位需从三个方面落实:
1) 教学前备课时,教师应该对实验的重点和难点、实验设备的情况、学生在实验过程中可能遇到的问题、实验的数据和结果做到心中有数。
2) 实验过程中,教师根据学生的具体操作情况,对遇到问题的学生进行引导、提示,启发学生自主解决问题。
3) 实验完成后,教师对学生提交的实验报告要认真审阅和批改,并对实验报告进行分析、评定。从每次实验完成情况和学生的实验报告得到反馈信息,总结、改进实验。
3 实验内容整合方法的改革
计算机网络类实验课程尽管强调的重点有所不同,但它们之间有着密切联系,因此可以对实验项目进行整合,形成一门系统性实验课程。我们根据教学大纲和目标,合理分配基础性实验、综合性实验和设计性实验的比例,共设置了四个专题实验,每个实验又分为若干小实验,实验内容涵盖网络基础实验、网络工程实验、网络安全实验和网络程序设计四部分。实验内容如表一所示。
网络基础实验:主要让学生对基本网络设备有个概念,知道他们的功能,同时可以了解基本的网络操作系统。
网络工程实验。使学生对常见的网络协议有所了解,同时具备良好的协议配置能力,最后通过一个网络设计综合实验让学生可以独立的组建中型网络。
网络安全实验:让学生掌握网络安全的基本知识,至少可以使用网络工具软件对可能出现的安全问题可以识别。
网络程序设计实验:主要实现应用层协议的编程,使学生掌握基本网络程序的设计,加深对网络协议的理解。
4 总结
把多门网络课程整合成一门综合的实验课程后,学生对网络的整体认识加强了,同时采用开放式实验室,学生有更多时间来做实验,学生对于枯燥而复杂的网络协议有更深的认识,也理解了整个网络工程的实际过程。大部分学生认为网络实验与理论联系更紧密,动手能力大大的加强了,同时对从事网络类工作也充满了信心。
参考文献:
[1] 王东海,余秋明.基于计算机网络实验教学环节的改革与探索[J].福建电脑,2006(2):188-189.
[2] 岑岗.计算机应用技术开放性实验教学探索[J].实验室研究与探索,2004,23(5):19-20.
关键词:计算机网络;网络协议;网络模型;教学实验
前言
在计算机和网络等有关专业教学中，计算机网络是基础必修课程之一，对网络安全、信息技术、软件开发等课程有辅助作用。关于计算机网络的实践教学，互联网协议始终是教学的难点问题，传统课堂教学不能加强学生的感性认知，导致教学效果不佳。因此，基于加强学生对知识理论掌握的目标，许多学校都设置了计算机网络实验课程。然而在这种实验教学模式下，由于采取的是专业性网络分析应用系统，其功能繁琐，教学效果不明显［4］。关于专业性网络分析应用系统，尽管其被广泛运用于计算机网络教学实验，然而该系统设计的目标并非是教学实验，而是用于互联网检测与分析，采集的数据相对复杂，需相对专业的分析方能被利用，提高了教学实验开展的困难程度［1－3］。而计算机网络教学实验的目标是借助实验让学生了解互联网通讯过程，比如开始和结束会话、通讯协议、会话窗口管理、流量监控等，都是计算机网络教学实验的主要内容。结合计算机网络教学实验的目的，在TCP/IP协议基础上，对应每层开发一组实验项目，关于实验时所需的数据信息，可借助专用性网络分析应用系统和教学实验系统来捕获。再以Web形式显示，向学生展示完整的互联网通讯过程。上述这种方式对捕获数据的实时性要求不高，便于简化计算机网络教学实验，加强教学效果。并且以Web形式展示的教学成果受环境影响较小，学生可自主学习。
1计算机网络模型和网络协议
通常来讲，计算机网络模型是实现互联网通讯的基本条件之一，其分层架构划分出互联网通讯过程中的各项功能，任何计算机网络教学都是在网络模型的分层架构基础上开展的［5］。计算机网络模型一般可分为开放性互联参照模型与TCP/IP模型两种。1.1OSI模型和网络协议关于OSI参照模型，主要是由数据物理层、数据层、网络层、传输层、会话层、显示层和应用层七层，并且定义了每层的功能，而网络模型中每层功能是通过网络协议实现的。在OSI参照模型公布时，随之也了有关的网络协议，但这些协议的整体发展并不理想。正是由于上述原因，OSI参照模型目前只能用于计算机网络教学实践之中，市场上应用较多的是TCP/IP模型［6］。2.2TCP/IP模型和网络协议尽管OSI参照模型对网络不同层的功能进行了定义，然而由于没有有效网络协议的支撑，导致其应用难以实现。目前，在计算机网络之中，采用的TCP/IP协议群又被称为TCP/IP网络模型。TCP/IP网络模型及相应的协议如图1所示。在TCP/IP模型中，每一层TCP/IP协议族都被赋予了固定的协议，从而来实现该层被指定的功能，使得TCP/IP成为互联网通讯的标准。
2基于TCP/IP模型的计算机网络教学典型实验设计
关于网络通信的发展，TCP/IP的应用较为广泛，因此对网络通信的认识即对TCP/IP网络模型各协议的认识［7－8］。网络协议抽象性的特征使其讲授比较困难，是计算机网络课程教学的难点问题。对此，本文就实际运用比如网页浏览器等，通过分析网页浏览器服务器连接、网页跳转、网页下载等内容，来了解两个系统间的通讯过程，从而对基于TCP/IP网络模型的计算机网络教学实验设计进行研究。网页浏览器是学生常用的应用程序，对其感性认知较强，可通过对该应用程序的通讯来让学生全面了解互联网通讯。
2.1HTTP应用协议和应用程序通信
一般而言，计算机通讯的实质是两个系统间的通讯。就应用程序而言，可按照是否具有通讯功能来划分应用程序。比如:Excel表格只能在本地工作，不具备互联网通讯功能;IE浏览器、微信、Skype等都具备互联网通讯功能，属于互联网通信应用程序［9］。不管是哪一种网络模型，HTTP应用协议都作用于用户程序之中，生成传递方的用户信息。按照网络通讯原理，网络架构中每层都是由对应协议来定义相关功能的。结合应用程序的不同功能，应用层会采用对应网络协议，来进行数据封装。由此可见，就应用程序而言，可从应用层协议功能及其创建来加强学生对HTTP应用协议的理解。
2.2TCP传输协议和传输监控实验
关于TCP/IP网络模型，TCP协议是用于创建、断开连接和流量监控，是针对连接的传输协议。在某个程序要进行互联网通讯时，会向TCP申请建立连接来传递数据，直至连接断开为止。在TCP接收程序连接申请时，将通过三次握手来创建连接。在连接创建之后，TCP协议将分段封装协议数据，获得用于传递的TCP段，再传递给下一层，也就是IP协议［10］。对TCP协议的理解，可从三次握手和协议分段封装两方面来理解，结合数据形式可深入理解窗口、接口等抽象定义。
2.3IP网络协议和网络寻址
在互联网通讯之中，TCP协议负责双向通讯，要确保两方都能理解传递数据，接收一方能解封装和监控流量，不管是三次握手亦或数据发送，都要确保路由的准确性，还要将TCP段封装为IP包，而IP包是通过IP协议实现的。TCP段通过调用IP协议来封装IP包，要含有源主机与目的主机的IP地址，其是网络寻址的重要条件。在IP包通过路由时，路由会按照IP包中的目的主机IP地址，将数据包通过不同网络传递到目的主机［11－12］。
2.4接入层协议和信息传递
在对数据进行IP包封装之后，可确保数据包能从源主机传递至目的主机，在局域网中，数据接收和发送是根据互联网连接的MAC地址来确定的。由此可见，在传输数据包之前要将其封装为数据帧格式，而帧封装通常是在网卡中运行的。按照互联网类型的不同，数据也会被封装为各类数据帧。关于将数据包封装为数据帧，也就是在数据包上添加源主机MAC地址和目标主机MAC地址，一般情况下，每个计算机系统中都存储了一个MAC地址表，含有本机MAC地址和有通讯联系的其他主机MAC地址［13］。对于需通讯的主机MAC地址不在系统MAC地址表中的情况，计算机会广播ARP来取得目标主机的MAC地址［14］。关于目标主机的MAC地址取得，有以下两种情况:第一，双方在同一网络之中，目标主机在接受源主机ARP广播之后，会反馈给其MAC地址;第二，双方在不同网络之中，目标主机会接收不到源主机的ARP广播，此时对应网关会反馈其MAC地址，实现链路层封装，源主机将数据传递给网关，再根据IP地址传递至目的网络。
3结语
关键词:实训功能;网络管理;路由器;交换机;服务器管理
近年来,很多高等职业院校都开设了计算机网络技术专业,但由于专业定位偏离实际需求,学生在真正走上工作岗位,从事网络相关工作时,普遍感到对网络架构的需求分析、设备选型、网络设计、服务器架设、故障排除等方面的能力有所不足。从而建设一套符合现代企业需求、功能细分、任务驱动的计算机网络管理实训课题显得迫在眉睫。
计算机网络管理课程可以设计成一个完整的网络建设任务,该任务由一个个小任务组成,每个小任务实现一种功能,小任务逐渐由小变大、由易到难,循序渐进地阐述计算机网络管理员的工作任务。使学生紧紧围绕着一条线索展开学习,在强烈的问题驱动下,引导学生学习实践活动。下面我们就根据任务驱动的基本原则,在课程内容的设置方面进行如下的探索:
1 网络实验室的网络组网实验任务
(1) 设备选型、组建网络
任务引入:某公司组建企业网,实现内部网络互联互通、互联网接入以及提供各种网络服务。网络管理员需
要对网络设备选型和配置。
(2) 实现每个部门都是一个独立的广播域
任务引入:S4交换机连接了几个不同部门的计算机,这些计算机都处于同一广播域内,只要有一台计算机中毒(如:ARP攻击),就会导致整个企业网瘫痪,现在需要把每个部门划分成为一个独立的广播域,使各部门之间在数据链路层无法通信,从而阻隔广播域、增大网络带宽利用率、减少用户非法访问和病毒低层传播。
任务拓扑:S4交换机是二层交换机(如:CISCO 2950S),主要连接计算机,对S4交换机配置虚拟局域网(VLAN)划分实现广播域的阻隔。
(3) 实现VLAN间通信
任务引入:完成上一个任务后,网络管理员却发现部门之间无法通信了。为了能够使划分虚拟局域网(VLAN)的网络通信,需要三层网络设备(如:三层交换机、路由器)完成信息的路由选择。
任务拓扑:S2交换机是三层交换机(如:CISCO 3550S),拥有三层路由功能,作为汇聚层设备,用于汇聚访问层交换机(如:S4交换机),同时实现虚拟局域网(VLAN)间的通信。
(4) 每个交换端口只能连接指定的计算机
任务引入:VLAN的划分在很大程度上保证了公司的网络安全,但是还是无法保证员工私自将自用笔记本电脑接入公司网络,导致网络存在安全隐患。网络管理员可以配置交换机端口安全功能,使交换机的每一个端口只能接收一台计算机(一个MAC地址)的数据包。
(5) 冗余拓扑增大网络的可靠性
任务引入:为了防止重要部门的链路故障,网络管理员试想在交换机之间使用双链路解决单线路故障问题,但是当连接好第二根网线时,却发现交换机的指示灯同时闪烁起来,而且网速越来越慢。此时的网络拓扑结构被称为网络桥接环路,而解决桥接环路通常在交换机中运行生成树协议(Spanning-Tree Protocol)。
任务拓扑:为防止汇聚层交换机(S3)与访问层交换机(S5)之间的链路出现故障,通常在两台交换机间使用双链路连接,保证网络单点故障。
(6) 实现交换机间200MBPS的带宽
任务引入:对于企业中重要的部门,网络管理员不仅要保证网络的可靠性而且还要保证网络的稳定性。通过以太通道技术,不仅可以很好地增加网络带宽,同时也可以解决网络单线路故障。
(7) 实现企业网互联互通(方案一:静态路由)
任务引入:通过上面的任务,企业网中部分网络已经能够通信了,但是还没有做到整个企业网的互联互通。如:同在S2交换机下的计算机都可以相互通信,但与连接在S2交换机、S3交换机的计算机还是无法通信。
任务分析:三层交换机在默认情况下所有端口都是二层端口,只有启用三层端口,才能阻隔二层广播。并利用静态路由实现整个企业网互联互通。
任务拓扑:S1、S2、S3交换机是三层交换机(如:CISCO 3550S),拥有三层路由功能。R1为路由器。
(8) 实现企业网互联互通(方案二:RIP、OSPF、EIGRP)
任务引入:企业网已通过静态路由实现互联互通。但为了防止核心设备(如:S1、S2、S3三层交换机)间线路故障而导致网络瘫痪。在S2交换机与S3交换机之间增加了备份链路。此时,即使拆除S1交换机连接S2交换机的链路,网络也无法通过备份链路通信。
任务分析:运行静态路由的网络设备,不会随着网络拓扑的变化,而改变路由表,必须由网络管理员手工才能修改路由表。只有运行动态路由协议的路由器才能根据网络拓扑自动产生路由表。
任务拓扑:增加S2、S3交换连接链路,实现网络冗余,实现网络链路备份。
(9) 控制与财务处的通信
任务引入:网络管理员一方面要确保主营业厅所在的网络能与财务科通信;另一方面,又要阻止其他部门与财务科通信。
(10) 所有主机自动获取IP地址
任务引入:公司的网络建设工作已经接近尾声,需要将规划好的IP地址分配给所有的计算机,为了便于管理,可配置一台DHCP服务器为不同VLAN的计算机分配不同网络号的IP地址。
任务分析:在DHCP协议的通信过程中,由客户端发送的两个数据帧都是广播帧,而广播帧无法穿过自己所在的广播域的。CISCO IOS的帮助地址{IP helper-address}实现路由器(三层网络设备)转发广播报文,将子网内的广播报文以单播方式转发给指定计算机或指定网段。
(11) 企业网接入互联网
任务引入:近几年,随着计算机产业的高速发展,互联网中可被分配的IP地址也开始日益短缺,申请专线接入也只能得到几个公网IP地址。按照传统的互联网接入技术,有几个IP地址就只能有几个用户访问互联网。网络管理员可以通过路由器提供的网络地址转换(NAT)功能实现更多的计算机同时接入互联网。
任务拓扑:R1路由器,用于企业网宽带接入,启用NAT功能。
(12) 使网络设备支持远程管理
任务引入:为了保证网络不间断运行,网络管理员需要随时随地都能处理企业网中可能出现的网络问题。网络管理员可以在网络设备中启用远程管理功能(TELNET服务)。
(13) 串行链路连接远程部门
任务引入:根据公司网络规划,需要将距离公司500米的路由器接入企业网,方便使用企业网中的各项应用。路由器间的连接使用串行链路。
2 网络实验室的网络服务实训任务
(1) WEB(OA办公系统)、FTP、E-MAIL服务
任务引入:为实现企业无纸化办公,需建立信息平台(如:WEB服务器、FTP服务器、E-MAIL服务器)。WEB服务器在WINDOWS平台是IIS,在LINUX平台是apache。
(2) DNS服务器
任务引入:为提高企业网接入速度、降低互联网接入压力、减轻NAT路由器负担,企业网内可以设置一台DNS服务器,用于企业网计算机域名解析。
(3) PPPOE服务器
任务引入:为解决企业无线接入的安全问题、访问权限问题、也为降低网络ARP欺骗故障,可以在以太网中运行点到点协议(PPPOE),并启用CHAP认证或PAP认证。
3 网络实验室的网络维护实训
(1) 常用命令
任务引入:无论是PING命令还是netstat命令都是网络故障排除时的重要工具。这些网络命令可以帮助我们了解网络的工作状态。
(2) 协议分析软件(sniffer)
任务引入:在现实的网络运行中,常常在网络中出现一些不可预料的网络故障,网络管理员可以借助协议分析软件分析网络故障。
总结:计算机网络实验室的建设不仅要有相应的网络设备,还要有完善的网络实验教材。这样才能使学生在网络实验中学到完整的计算机网络管理知识。
参考文献
由于实验课时设置不多，无法满足开设创新型实验与综合设计性实验教学，所以，有的时候学生只是参与一些比较基本而简单的实验，无法真正提升自己的计算机网络水平与能力。再次，计算机网络实验教师教学水平一般，缺乏一定的网络实践经验，由于计算机网络实验教学的特殊性，对教师的要求也比较高。计算机网络实验教师不仅需要具备基本的实验设计能力，还需要对搭建实验平台与配置网络设备十分熟悉，但是不少教师缺乏管理大型网络与网络配置的经验，导致在具体的教学过程中遇到很多问题，难以解决，从而影响学生参与网络实验的信心。
2计算机网络实验教学的有效途径
2.1计算机网络实验教学需独立设课
提升计算机网络实验教学的效率，首先需要开设独立的计算机网络实验课程，其目的在于实验教学不再完全依附于理论课程，其独立设课，不需要与理论课程同步进行。计算机网络实验教学的目的在于帮助提高学生的实验素质，培养其实验与创新能力，教学任务往往通过一些设计性、研究性与验证性的实验活动，帮学生掌握网络分析、管理、应用和设计能力，从而提升学生的综合网络能力与素质。计算机网络实验教学是对理论教学的补充与深化，独立设课，能够让学生认识到实验课程的重要性，树立正确的学习理念，明确学习态度，从而加强对理论与实践的结合。通过理论知识指导实践，能够引导学生在实验中遇到的问题运用理论知识来解决，体现计算机网络实验课程和理论课程的互相融合，相辅相成。
2.2建立层次化的网络实验教学体系
针对目前国内计算机网络实验教学的状况，需要建立一个层次化的计算机网络实验教学体系，注意培养学生的网络创新能力、编程设计能力、网络应用能力和工程实践能力等，可以分三个层次构建教学体系：第一层次实验主要以计算机网络基础课程为主，开设基本的网络技能实验课程，包括网络素材的搜集与使用、网络的基本故障定位与判断和网络的基本接入实验等，主要培养学生的网络应用能力。第二层次实验主要是计算机网络原理课程，开设网络协议仿真实验，加强学生对计算机网络原理知识的认识与理解，主要培养学生对网络原理的理解与应用能力。第三层次实验是面向网络管理与工程课程为主，开设网络管理与网络工程的实验项目，以此来培养学生的工程实践能力、创新能力、网络管理能力和编程能力。
2.3完善计算机网络实验教学的内容
计算机网络课程比较复杂，理论性较强，包括计算机软件、硬件与通信等。通过实验教学具体操作，可以培养学生的网络分析、管理、应用、设计和分析等能力，能够加深对计算机网络理论知识的认识和理解。在计算机网络实验教学过程中，各个实验之间的关系联系紧密，后续实验往往需要以之前的实验为基础，实验综合性较强、知识跨度较大，因此对实验教学的要求较高。计算机网络实验内容的设计与完善在整个教学活动中，地位十分重要，是提升教学水平与质量的突破口。因此，计算机网络教师需要制定和完善实验教学内容，根据教学大纲要求和实验条件，在实验教学中贯穿理论知识，保证实验内容的可操作性与先进性，还可以设置层次性实验项目，从而开展灵活性、科学性和层次性的计算机网络实践教学活动。
2.4创新计算机网络实验教学的项目
在计算机网络教学中，运用创新型的实验教学项目，目的在于与强化学生网络方案的设计能力、网络工程实践能力、网络理论的系统应用能力与团体项目的创造能力等。目前主要包括以下两个网络实验项目：第一，要求学生根据具体情况，设计出一些网络解决方案，包括实验室机房组网、办公室组网、网吧组网和宿舍组网等，可以提升学生对计算机网络知识的综合运用能力，包括理论和实践等。第二，IPV6实验，学校根据自身网络实验室机房的田径，让学生亲身参与IPV6实验，包括其协议的安装、局域网的互联、IPV6和IPV4的相互连接及转换、登录访问、服务器的设置与IPV6服务的应用等。通过这些创新型的网络实验教学项目，主要培养学生的动手实践能力，从而提升计算机网络技术应用的综合能力。
2.5计算机网络实验教学的组织管理
在计算机网络实验教学过程中，需要强调教师的主导作用，树立学生为教学主体地位，加强教师在教学中的引导、管理与组织作用。在每一个计算机网络实验项目开始之前，教师都应该详细的讲解该实验项目的理论知识点、实验内容、实验目的、实验中的与难点等，然后引导学生进行实验。在实验过程中，教师要多加巡视，发现问题首先让学生自主处理，如果较为困难可以给学生给予一定的气氛和指导。学生在实验完成后，需要结语实验过程，分析实验结果，而计算机网络教师要根据学生的实验报告进行结语反思，从而使学生在网络实验项目中积累经验，掌握更多的实验技巧，提升计算机网络实验能力，同时还能够加深对计算机网络理论知识的学习与理解。
3结语
1 概述
计算机网络是伴随着信息科学技术的发展而走入到人们的视野，从而被人们关注并熟知。众所周知，计算机网络是高校的一门理论性和实践性都较强的学科，其知识繁多、复杂。因此，为了避免学生们产生厌倦的情绪，同时也提高他们的实践操作能力，就要搭建一个实用、易学习、资源共享的网络实验平台。所以，加强网络技术实验室的建设就对计算机教学有重要意义。网络技术实验室不仅能承担起正常的教学工作，也能成为任课教师的科研工作基地。
2 高校计算机网络技术实验室的建设目标
高校计算机网络技术实验室的建设有一定的前瞻性，主要是用来开展有关计算机网络方面的实验，实验室的总体设计应该是在有限的资金情况下以满足各方面网络技术实验的需求为依据，建立教学、科研、培训、服务于一体的综合性实验室。同时，计算机网络技术实验室还承担着教学任务目标，就是要让学生对当前大中型企业的网络主流技术有一个正确的认识，并对该技术有所掌握，了解网络互联中的主要设备，也能熟练的使用网络设备。
2.1实验环境多样化
所有参与网络技术学习的学生要一边学习理论知识，一边对网络设备的结构、功能等有所了解和掌握，一边能动手进行必要的网络设计、网络组建、网络安全、网络管理及网络应用的实验，这样学生才能对计算机网络技术的实验技能有更好的掌握，也能强化学生理解所学的知识，在一定程度上也培养了学生的实践能力、动手能力及团队合作精神。
2.2支撑多方面实验室业务
主要是提供培训教学教材体系与技术交流服务；面向科研课题研究的中间件系统；中间件平台包含IMC、NBX中间件、IPS疫苗定制等二次开发接口等系列规范的接口；为行业技术应用与科研成果的转化需求提供行业网络应用咨询服务。
2.3满足专业教师学习网络，从事网络技术研究的需要
高校建立网络技术实验室，要确保将当前的主流网络技术和设备涵盖进去，并具有扩展性。目前，要求网络系统能对网络技术环境进行模拟示范，构建一个完备的网络工程；实验设备和内容就可以灵活的进行扩展，为专业教师提供一个完善的实验平台，以便开展对网络前沿技术动态和发展的研究，从而提高学校的网络科研水平及教学水平。
2.4符合实习基地建设的根本需求
高校网络技术实验室的建设是面向社会的，其目的是为培养更多IT人才。但是今天的IT市场更看重技术人员的实践经验和操作能力。所以，高校所建立的网络技术实验室必须要能够模拟宽带数据城域网及大型园区网的组网方式及业务思路，构建出的局域网和广域网应该是多种类型的，不可单一化。此外，也可以让学生自己搭建网络，锻炼他们的实际动手能力，亲自调试网络配置，通过实验室内的实验和操作来提高网络技能。同时，网络实验室的建设过程中，还要考虑融合多种技术，操作多个平台，提供仿真的网络设备配置环境，只有这样学生才能掌握更多设备，对更多个系统有全面的了解。
3 高校计算机网络技术实验室建设的重要性
1994年，我国正式接入互联网，从此互联网在中国就得到了飞跃式发展，被广泛应用到多个领域，已经成为人们生活中不可缺少的一部分，甚至是推动社会运行的一个有效手段。其中，计算机技术发展最为迅速的就是网络技术，主要体现在以下几个方面：一是我国互联网的基础设施；二是互联网在各行各业的广泛应用；三是互联网的用户人数等。从当前我国高校教学改革发展状况看，网络技术教育及人才培养已经成为了一项战略性任务。网络课程被纷纷列入为各高校课程体系当中的重点课程，网络技术教育也逐步普及。建设网络技术实验室为培养信息化人才搭建了一个良好的平台，也是网络教育中的一个关键环节，检验高校计算机网络教学成功与否。
4 高校计算机网络技术实验室建设的主要内容及注意事项
4.1对实验室进行合理布局
对计算机网络实验室来说，要使其空间得到充分的利用，就要合理的布局，科学规划。在建设过程中，也有几方面需求是必须满足的：第一，应确保实验室功能满足在计算机网络技术的专业教学中的需求，从而提高学生的实际动手能力；第二，满足培养不同层次人才的需求；第三，满足专业教师从事网络技术研究以及开发系统时的需求。
计算机网络技术实验室的环境组成结构主要有交换机、路由器、防火墙以及计算机等，实验大多是由基本的计算机网络设备的配置到一些大型网络的设计等。所以，要满足上述实验的需要，就应该对计算机网络技术实验室合理布局，保持实验室内的各项设备齐全。
4.2高效的管理网络实验室
在大量研究中，我们发现可以将实验室的管理分为两部分：实验设备的管理和实验教学的管理。管理模式可以是专人专管，也就是实验室的负责人对实验室的使用以及实验器材的消耗进行科学登记、维护，并对实验课的授课时间进行合理调整。这就要求实验室的专职管理人员从多处着手，做好实验室管理工作，使计算机网络技术实验室正常运行。
4.3实验室对于自身的安全防范
与其他科学实验室不同，计算机网络技术实验室一旦切断与外界网络的连接就无法工作。所以，不仅要在物理上对计算机网络技术实验室进行安全防护，还要防止网络病毒、网络不良信息等一系列抽象的危害。为此，我们一般可以采用有效手段来避免危害的发生：一是利用高校中安全的网络运行环境对电脑的软件进行智能化的备份、监督；二是阻止学生阅读一些不良的网络信息；三是通过保护卡保护计算机网络。
关键词：开放式实验教学；计算机网络课程；实验教学方法；实验项目；实验项目类型
计算机网络是计算机网络专业的基础课程，它是一门综合叉学科，综合应用计算机技术和现代通信技术两个学科的概念和方法，形成了自己独立的教学体系。计算机网络课程对实验环境要求极高、对学生的实践动手能力要求也很强。目前计算机网络课程的教学模式存在许多问题，无法适应课程的要求，主要表现如下。
1) 实验教学方法落后。
目前计算机网络课程实验教学主要以教师为中心而忽视了学生的认知主体作用，学生只能在教师的指导下做验证性实验，在整个教学过程中缺乏互动，难以激发学生的学习热情，不利于人才的创新思维培养。
2) 缺乏先进实验教学环境。
目前计算机网络课程的实验环境基本上有两种：一种是将数十台计算机通过网络连接设备连接的小型局域网；另一种是只提供简单的网络设备和计算机，这些都无法满足实验教学需求。
3) 学生自主实验时间不足。
在传统教学模式下，实验时间通常是以班级为单位统一安排，可开设的实验数目也受场地和时间限制。计算机网络是一门实践性很强的课程，学生没有充足的实验操作时间就造成理论知识与实践脱节，不能学以致用。
上述问题严重制约了计算机网络专业学生的专
业知识培养和技能水平提高，造成大部分毕业生的实践动手能力弱，无法满足企业和社会对专业人才的需求。因此，研究和探索一种适合我国国情的计算机网络课程实验教学模式日益重要。
1相关教学研究现状
随着计算机网络应用的日益发展，国内外积极探索计算机网络课程教学，特别是针对计算机网络实验教学方面积累了很多宝贵的教学经验。Nigel Linge 和 David Parsons介绍了一种通过解决网络客户实际问题的过程进行学习的计算机网络教学方法(Problem-Based Learning)，经过英国索尔福德大学的教学实践证明其优于传统的讲授型教学方法[1]。
DesignCaicedo, C.E. Cerroni, W.设计了一种新型计算机网络实验平台，该平台通过管理设备可调控管理各种网络设备和微机，构造出真实计算机网络的实验教学环境，具有分布式操作和团队式协作等优点[2]。
蔡群英、黄镇建设计的基于NS-2的无线网络仿真实验为计算机网络课程的实验教学提出一种新的思路，有助于学生实践能力和创新能力的培养[3]。黄俊、韩玲莉等人探索了基于协议数据包分析的计算机网络课程教学方法，通过跟踪和分析网络协议数据包以加深学生对计算机网络的原理和应用的理解，激发学生的学习兴趣[4]。
2开放式计算机网络实验教学模式
开放式实验教学的思路起源于国际上先进实验室的全天候开放模式，这种模式后来逐渐被国内一些重点大学借鉴和使用。开放式实验教学是实验教学改革的一个重要方向和创新，在院校实验资源共享、提高学生自主学习能力、创新能力培养等方面都能起到积极作用[5]。
开放式实验教学模式允许学生自主选择实验项目和实验时间，在自己没有完全掌握或者感兴趣的方面可以进行一些较深入的探索和实践，进而在此基础上进行研究和创新。开放式实验教学模式就是要实现从教师为中心向学生为中心的教学观念的转化，从单纯的知识传授向培养学生实践创新能力的方向转化，从根本上提高实验教学质量[6]。
开放式计算机网络实验教学模式主要从下列几个方面进行改革。
2.1开放式实验教学环境
计算机网络课程是一门实践性要求很强的课程，单纯依靠课堂教学时间远远无法满足课程的要求，通过开放式实验教学可以很好地解决这个问题。实验室在满足日常课堂教学的情况下，可将实验室环境开放给学生使用，学生采用团队合作或者独立操作的形式深入探索在课堂教学未完全掌握的或者自己感兴趣的实验项目，当然实验教师也可以结合自己的科研项目给学生制订一些实验内容，这样不仅增加了学生实践动手的机会，也可以培养学生自主学习能力和开放创新精神。总之，充分的实验室开放时间是保证实验教学质量的前提。
在实验室硬件条件允许的情况下，采用远程在线CISCO实验室的运作方式也是一种很好的方法。我院于2007年与福建锐捷网络公司共建了开放式网络实验室。该实验室通过RG-LIMP服务器实现学生远程登录实验室的功能，学生通过远程预约实验的方式，在任何地点通过Internet网络远程登录到实验室操作相关的实验项目，并且可以对比系统给出的参考答案进行自主学习。经过近几年远程计算机网络实验室的运行，我们发现学生的参与热情较高，实验效果不错。但是目前由于受到资金和设备的限制只能实现部分网络拓扑结构比较简单的实验项目，如果网络拓扑结构复杂的话，在本地实验室内的连线也相应的比较复杂，不利于大规模实现。远程计算机网络实验的技术和实现还有待于继续探索研究。
2.2开放式教与学观念
开放式计算机网络实验教学不仅需要更新实验室的硬件环境，更为重要的是改变传统的计算机网络实验教学理念。
开放式实验教学模式最基本的教学理念就是“开放”，是相对于“封闭式”实验教学形式而言，这里的开放是指实验时间开放、实验项目开放、实验设备开放。开放式实验教学赋予学生更多的学习主动权，在不受时间、空间和设备及实验项目的限制下，自主设计和研究网络实验，自主探究相关的科学问题。
“授之以鱼不如授之以渔”，在实验教学过程中，除了讲授实验操作的步骤和方法，让学生去验证理论，更重要的是指导学生如何主动地去寻找问题，思考问题以及探究问题。
开放式实验教学模式主要体现在两个方面：
1) 赋予学生自主性学习的权力。在开放式实验教学过程中，必须是以学生为主体，指导教师为辅助，充分调动学生独立自主学习的思维，以培养学生对学习主题的兴趣，能够自觉地进行主动性学习和探索研究性学习。
2) 引导学生进行协作性学习。计算机网络课程由于自身的特点通常需要分组实验，所以必须引导学生依靠自身的专业知识、技术方法或实验经验以自由组合方式形成课题研究小组团队，在开放式实验环境下通过协作合作的方式进行实验[7]。当然在条件允许的情况下，指导教师也可以参与到团队中去做指导工作。
在传统计算机网络实验教学过程中，学生通常按照指导教师的安排或者实验指导书的说明步骤进行计算机网络实验，同时因为受到实验设备和实验条件的限制，常采用分组实验的形式。参与这种分组实验的同学并不能完全领会实验项目的要求，只是“生搬硬套”按照步骤进行实验，甚至有的同学根本没有充分参与进来，可想而知，这样的实验质量必定难以保证。
开放式实验教学模式则不同，它赋予学生自主实验的权力，给予学生充分的实验时间和完善的实验设备，采用以“学生为主，教师为辅”的教学模式。教师提供的实验指导书仅起到一个参考性的作用，关键是学生将自己所学的知识和兴趣结合起来，融入到实验项目中，充分展示出自己的动手能力和思考问题的能力，充分发挥出自主能动性。对于综合性、设计性和创新性的实验项目，没有固定现成的答案，很多问题有待学生去思考，通过实验的方法得到结果，从实验项目的方案设计、测试和完成都由学生逐步完成。这样的实验教学效果比传统方式要好得多。因此，开放式实验教学需要引导学生，把问题留给学生，让学生学会探究式学习，学会思考问题，自主完成实验项目，有利于提高综合能力。
2.3开放式实验教学方法
开放式实验教学方法改革主要包括实验项目的设计、实验教学大纲的修订以及实验指导书的编写等方面。按照实验教学方式，实验项目主要分为几种形式：操作性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验。在我们修订教学大纲的过程中需要增加设计性和研究性实验所占的比重，尽可能多地设计一些研究创新性的实验以供学生在开放式实验室内自己完成。
实验教学是一个渐进的过程，在初始阶段只能采用操作性和验证式实验，相应的实验指导书也需要编写的比较详细，需要给出明确的实验步骤，网络拓扑图以及配置命令等。通过这些前期操作性和验证性的实验可以使学生熟悉计算机网络实验相关的仪器设备、实验环境以及对实验一定的感性认识和体验。接着学生可以逐步进行设计性和综合性实验，即实验指
导书只给出具体网络应用的实验要求，提供必要的提示，要求学生自行设计实验网络拓扑图，选择相关的网络设备，按照设计的拓扑图进行网络连接、网络配置以测试是否到达该网络应用的要求。学生对于这类实验项目可能在实验课堂上无法完全掌握，就需要在课后继续进行探究。最后学生积累到一定的程度，就可以进行一些研究创新性的实验，完全按照自己对计算机网络课程的理解，对自己感兴趣的计算机网络问题进行自主研究和探索。这类实验就是“开放式”实验教学模式最提倡的实验项目，实验指导书完全不需要给出任何提示和步骤，只需要给学生指出相关的最新技术和理论，以供学生自己去学习、借鉴和思考。开放式计算机网络实验教学模式的进度如图1所示。
图1开放式计算机网络实验教学模式进度图
3结语
通过几年的建设和改革，我校的开放式计算机网络实验教学已取得了一定成绩，该教学方法突破了传统教学模式的瓶颈，激发了学生主动学习的兴趣，提高了学生进行创新研究性学习的能力。计算机网络技术的发展和学生计算机网络知识的增加，将对该课程提出更高的要求。为此，我们需要吸收其他课程改革和建设的成功经验，不断补充和完善教学内容，改进教学方法，引入新的教学手段，提高本课程的教学质量，以培养学生的实践能力和综合素质。
参考文献：
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[3] 蔡群英,黄镇建. 基于NS2的无线网络隐藏节点问题仿真实验[J]．实验室研究与探索,2009,28(11):74-76．
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Research and Practice of Open Experimental Teaching of Computer Network Courses
ZHU Chun, FANG Yuefeng, LIU Hanzhong, DENG Xiuchun
(College of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Abstract: This paper proposes an open experiment teaching model of computer network, the experimental teaching methods from “closed” to “open”, the experimental project from “verification, operational experiments” to “design, research and innovative experiments”, the teaching concept from teacher-centered to student-centered. This experimental teaching method introduces a new method to the experimental teaching courses about Computer Network，it is helpful to cultivate students’ ability of practice and creativity.
随着计算机网络的普及，企业对计算机类相关专业大学生网络管理能力的要求也越来越高。计算机网络实验课程的开设，有利于学生更好地理解计算机理论知识，并培养动手实践和解决网络实际问题的能力。
1 计算机网络实验教学存在的问题
计算机网络实验是一门要求学生利用计算机专业知识，理论与实践相结合来完成网络实验的一门计算机实践课。课程内容涵盖了从基础的计算机网络基础知识到较为复杂的交换机与路由器的配置等。该课程受到了越来越多的学生的喜欢和重视，但仍然存在着一些问题需要我们去解决。
通过听课、问卷调查和访谈等方式了解到，计算机专业的学生相比较非计算机专业的学生，对网络实验课的兴趣更浓，知识掌握的更快。而非计算机专业的学生由于计算机网络基础薄弱，对于稍有难度的实验便很难掌握，课堂效果十分不理想。
目前，绝大多数高校的网络实验课都是在机房上的，而没有专门的网络实验室。由于机房仅能提供上网用的台式机，无法提供路由器和交换机等网络设备，教师只能通过Packet Tracer等模拟仿真软件来授课[ 1 ]。由于学生缺乏实际的网络设备来实践，所以学生对知识的掌握并不十分透彻，处理问题的实际能力很低，大大降低了网络实验课的实践性。
大多数学生在学习了一段时间后，逐渐失去了学习的动力。造成这种现象主要有以下几点原因：
1)在模拟器上学习网络配置使学生感到枯燥。
2)由于缺乏资金支持，无法创造真实的网络实验环境，教学规模无法开展。
3)没有建立起学习与就业之间的联系通道，对学生的吸引力不足。
4)网络实验课内容设计不合理、课时少、考核制度不完善等问题。
2 计算机网络实验改革的措施
要解决上述问题，必须从以下几个方面进行改革：
2.1 学校应加大对网络实验的重视和投入力度
在“十三五”时期的开篇之年，我国将大力实施网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划，促进互联网和经济社会融合发展。
因此，我国高校应该审时度势，加大网络建设方面的投入力度，争取各类纵向的建设项目，不光要建成一个设备齐全、开放的网络实验室，今后还要发展成为一个集网络实验、网络安全、软件开发于一体的网络技术实训基地。
2.2 建立校企合作制度，引进先进的技术
要想将网络实验的教学规模发展壮大，形成网络技术实训基地，只有学校的支持是远远不够的，由于学校教师缺乏网络建设的实战经验，教学水平普遍不高。通过和网络公司合作，进行横向的与企业联合，不仅可以拓宽经费来源的渠道，而且可以吸取公司先进的管理经验和前沿的技术，从而提升教师的教学水平。公司可以派技术人员给教师作培训，教师可以利用假期到公司去实习。例如思科公司、华为公司与国内多所高校合作建立的思科网院、华为网院就是很典型的校企合作的范例。思科公司通过对教师进行专业的技术培训，使之在短期内迅速达到了授课的水准。
2.3 网络实验教学与网络实验室开放相结合
有限的课时是无法满足学生的学习要求的。一个复杂的网络实验往往需要学生经过课下配置—调试的反复练习才能掌握，例如GRE隧道配置、DMVPN配置等复杂程度的实验[ 2 ]。开放的网络实验室可以给学生提供充足的时间来做大量的网络实验，有利于学生迅速提高网络管理的水平和技能。
2.4 形成完整的实验教学体系
计算机网络实验课作为一门独立的实验课，必须和其他计算机专业课一样具备完整的教学大纲、统一的教材、严格的考核机制。在课程目标设计上，应该以企业的实际需求为引导，以培养学生网络设备的配置能力和调试能力以及分析和解决实际问题能力为目标。在教材选取上要选择实用性突出、适合实验室使用的实验教材。教师在讲解过程中通过对网络实验的配置和调试结果分层次、分步骤地讲解，本着“理论够用、操作为主”的原则，使学生能够对所学的网络知识能够直观易懂。
2.5 根据学生基础的不同，将课程分为基础班、提高班、高级班三种
由于学生来自于不同的专业，各自的网络基础也不同，为保证课程的教学质量，可以将网络实验课分为基础班、提高班和高级班三个层次[ 3 ]。基础班主要讲解计算机网络的基础知识以及基础型的网络实验为主。例如计算机网络的定义、LAN基础、局域网的构建等。这一部分的内容主要针对计算机网络感兴趣的非计算机专业的学生，通过基础课的学习，可以使非计算机专业的学生对计算机网络有个基本的了解，为下一阶段的学习打下坚实的基础。提高班主要讲解IPv4寻址和子网划分、以太网交换机和路由器的基本配置等。通过这一部分的学习主要使学生初步掌握网络设备的基础配置，对不同计算机基础的学生给予充分的时间去消化理解，为更高阶段的学习做好必要的技术储备。高级班主要讲解无线接入技术、交换机和路由器的各种复杂配置以及网络安全技术等。这一部分的学习内容主要为具备一定计算机网络基础、愿意继续深入网络技术的学生开设的。
3 结论
在信息技术的时代背景下，计算机网络技术的应用已经越来越广泛，党和国家领导人高度重视计算机网络的发展。高校网络实验教师应该与时俱进，不断学习和吸收先进的网络技术，不断改善教学方法，提高网络实验的教学水平，为我国培养出更多的网络人才。
关键词:实验内容;教学模式;实验平台;计算机网络实验
0引言
计算机网络是一门实践性很强的课程，对于应用型本科院校计算机专业的学生来说，不仅仅要理解计算机网络理论知识，同时也对实践动手能力熟练程度提出了更高的要求［1－2］．当前计算机网络的教材大多数都是偏向理论基础教学，学生学习的重点是计算机网络的体系结构和网络协议，涉及到的课程实验落实较差，只单纯地进行理论教学，学生很难理解理论知识，这样的教学效果很难保证［3－4］．所以强化实验教学是加深理解和验证计算机网络理论知识的重要环节．
1计算机网络实验教学存在的若干问题
1．1实验过程内容单一
计算机网络实验主要是讲授理论知识和简单验证，内容容易实现，实验课程课时较少，导致学生不重视实验［5－6］．违背了计算机网络课程实践性很强的教学宗旨．此外，有些学校设置的实验内容多年未变，实验内容陈旧单调因而没有办法提高学生的学习兴趣，无法将所学理论知识转化为网络的实际操作技能，满足不了社会对计算机网络人才的需求．实验教学受课时的限制，只能开展一部分基础验证型实验，不能涵盖课程包含的重要原理，导致学生实践能力不健全，无法开展综合型、设计型的实验项目，培养学生创新型思维受到限制．
1．2教学模式落后
计算机网络课程主要是计算机技术和通信技术结合．理论性较强、知识面较宽，具有应用广泛、实用性强等特点．作为计算机专业的核心课程，是一门公认的较难授课的课程，特别是随着网络协议不断升级、新技术不断涌现，计算机网络理论教学和实验教学的难度进一步的加大．各高校都在积极探索网络实验教学和理论教学改进方法，尽管取得了一定效果，但从近年的效果来看仍未取得更多的标杆性新成果和新方法．不过是侧重点不同，终究是摆脱不了“理论与实践相结合、教学与科研相结合、工学结合”老套的“旧三结合”教学方法，这种教学模式不适合新时代的需要，没有提高学生的创新能力．
1．3实验平台建设落后
随着计算机网络技术在各行各业的推广应用，计算机网络的相关课程在各个工科高校基本都开设，虽然近几年教育经费投入有所提高，但各种问题在高校的网络实验教学中总是出现，效果不佳［8］．网络实验室建设方向总体投入较多，各高校网络实验室装备相对比较简陋，主要实验还是基于局域网组建、综合布线、连通性测试等方面，不过是计算机网络初级水平，难以到达更深的层次(比如网络的协议、架构、系统、安全测试等)教学与研究．要落实深层次实验，高质量的设备和系统必不可少，然而资金存在缺口．
2计算机网络实验内容的改革
我们构建多层次的实验内容，包括基础验证型，综合型和设计型三种类型的实验项目让学生掌握该门课程的理论基础知识可以通过基础验证型实验完成，了解计算机网络的基础技能．学生对理论知识的综合运用可以通过综合型实验完成，加强学生的综合运用能力．设计型实验由授课老师按照教学大纲设定综合性强、接近实际应用的实验教学内容，在实验过程中进行分组实验，老师在实验前基于理论指导，在实验中给予相应的辅助，让学生自己真正的设计网络拓扑结构，设置网络地址协议，建立网络框架结构，实现网络安全协议，具体的实验要求通过实验室的软硬件环境构建完成，让学生充分理解网络框架结构加强学生的学习能动性，培养学生理论联系实际能力．
3创新计算机网络实验教学模式
应用型本科院校基本都采用谢希仁编著的教材《计算机网络》，该教材第一版到第六版采用“自底向上”的模式，即基于OSI参考模型，由底层(物理层)向高层(应用层)逐层讲解．该教学模式的特征在于强调通信原理，注重计算机网络底下三层的具体实现技术，注重让学生了解计算机网络发展过程．因此，在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置，从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求．第一次实验内容建议以增强学生的兴趣为主，例如网线制作与网络连接实验，鼓励学生尝试自己动手制作网线进行电脑间的连接．实验虽然简单，但却非常容易激发学生的兴趣，同时也引导学生了解计算机网络发展过程．第二次实验基于原理课程讲解数据链路层的知识，重点在于理解数据链路层的MAC帧的概念．建议实验内容以计算机网络的中间设备(比如网桥、中继器)以及MAC帧的概念为主，例如通过双绞线把多台电脑与交换机相连．使学生了解到数据帧进行总线广播，使星型上所有的终端都可以接收到数据帧;也可以通过网络中间设备进行转发，使互连的多台电脑可以接收到数据帧．当讲解的原理课程进入到网络层知识时，即可显示协议分析的重要性．第三次实验可以使用协议分析器分析数据包捕获、IP报头分析为主，将复杂与抽象的网络协议直观地展现在学生面前，强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性，让学生加深对计算机网络理论知识的理解．第四次实验设置建议用协议分析器捕获HTTP协议，分析其中的TCP三次握手的连接过程，以及四次握手的释放过程，帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处．第五次实验内容重点分析应用层的协议，例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合，去实现某个经常使用的应用软件或命令，比如实现Ping、Tracert等命令．让学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程，尤其是实现Ping请求与应答报文，进一步加深理解网络通信的具体实现流程．通过以上描述的每一层的实验内容设置，可以较好地指导学生从底层开始，让学生逐步了解网络的体系结构与协议特性，体会网络的基本知识与工作原理，使实验课程和原理课程的教学模式达到良好效果．
4搭建高效的网络实验平台
高效的实验平台是提高实验质量和学生动手能力的前提．统一的管理控制平台应该包括以下硬件，以太网交换机、路由器、防火墙等设备，按照要求进行多种网络实验，在实验过程中，根据实验要求设置网络架构，使学生根据实验大纲配置不同的网络实验．实验平台构建拓扑图如图2所示．每个学校可以根据本校情况，开展分组实验，每个实验平台由若干名学生组成，每个实验平台都可以使用一组设备，学生在同一时间分别完成相同实验内容．
5结论
