探讨计算机网络实验室的规划和建设意义

探讨计算机网络实验室的规划和建设意义

我国大力开展中外合作办学，主要是引进国外著名高校的优质教育资源，通过吸收国外先进的教育教学管理经验和方法，加速我国教育体制改革，在全球范围内提升我国人才培养质量。中外合作办学专业在努力达到外方高校培养要求的前提下，最大限度地通过引进国外优质教学资源进行中方课程的教学改革，同时，在中外办学过程中特别要坚持走中国特色的自主创新道路，从全球视野的角度谋划和推动创新，提高集成创新和引进消化吸收再创新能力[1]。计算机网络类课程是实践性较强的信息类学科主干课程，为便于学生的学习并培养他们的动手能力和创新能力，就要求有较好的实验室硬件条件。因此，计算机网络实验室的规划和建设水平，很大程度地影响了学生学习网络技术课程的兴趣，合理地规划和建设计算机网络硬件设备，兼顾网络技术的发展趋势，将对中外合作办学专业学生的培养具有重要的现实意义。

1 注重硬件设备的先进性，鼓励实践创新

高校在建设和规划网络实验室时，要求实验室要配备先进的网络设备，能够开展新技术的教学和实践活动，以及实践创新和科研能力，这样对网络实验室的设备、网络方案的技术先进性要求就非常高。同时还应跟踪当前计算机网络技术的最新发展，能够开设创新性的网络技术实验。硬件设备的先进性同时还体现在硬件能支持国际上通用标准的网络协议（如TCP/IP）、国际标准的大型动态路由协议（如BGP，OSPF）等开放协议，有利于保证与其它网络之间的连通，以及将来网络的扩展。

如在计算机专业开设的开放实训创新项目“局域网流量控制与监控”中，通过对三层交换机的性能配置，利用数据流访问规则、端口镜像、捆绑关系与流量控制策略，搭建基于三层交换机的局域网流量控制系统。通过监测软件抓取的数据包和流量分析，对相关端口的流量进行控制，实现对基于三层交换机局域网数据流量的有效策略控制。在强调硬件环境可实现的前提下，注重创新意识和创新实践的训练，将该开放实训项目进一步整理和修改，参加了十一届山东省挑战杯比赛，获得三等奖。同时以参加挑战杯比赛内容为主，通过对具体性能的进一步优化和完善，将硬件环境的创新实现过程整理成学术论文，发表在第二届网络与数字化社会国际学术会议上。

2 注重规划的实用性，强调工程应用背景

在实验室网络布线的规划和建设时，要考虑到教师管理的方便和实验实践的实用，可采用双网卡的布线方法，其好处既方便教师对实验室硬件设备的管理，又方便学生在实训中的硬件配置。具体双网卡布线结构如图1所示。

图1中的接入平台为校园网接入管理平台，可用3层核心交换机管理1个作为接入的二层交换机。其中PC机要实现上校园网的功能，可通过网卡1配置相应的TCP/IP协议，实现与校园网的互连，如图1所示，PC1主机网卡1的IP 地址可设置为172.16.10.23，就可实现上网功能。图1中的1号实验机柜为实验平台，在对路由器和交换机进行配置时，通过PC机网卡2配置相应的TCP/IP 协议，通过相对应的配线架号端口，可实现PC机与1号实验机柜的路由器和交换机互连。如图1所示，PC1主机网卡2的IP地址可设置为12.16.10.23，通过配线架3号端口实现与1号实验机柜的路由器和交换机互连，而PC2主机网卡2可通过配线架6号端口实现与1号实验机柜的路由器和交换机互连。其中主机网卡2与配线架端口之间的对应关系依据实验室网络布线时硬件连线决定。

实验室硬件设备的网络布线通过这种规划和建设，教师对接入平台的管理较为方便，学生不能轻易改变接入平台设备的配置；学生也方便且可随意对1号实验机柜的硬件设备进行配置和操作，达到实训锻炼的同时，也进一步提高了工程实训的能力。

3 注重实践过程，提高分析问题和解决问题的能力

在对路由器和交换机进行配置过程中，学生对一些配置命令往往不太熟悉，极容易输入错误的命令和符号，硬件设备对这种情况都会给出相应的错误提示，且一般以英文的形式给出。学生在进行实验和实训过程中，一看到英文提示内容，往往也不看具体内容，更不进行相应的分析，就向辅导的老师进行提问，有的学生更为随意，对系统提示的错误不管不顾，仍继续进行错误的设置，最终导致系统运行结果的错误或不能按要求进行相应的操作。

如对子网掩码的设置，以图1中的PC1主机IP地址172.16.10.23为例，其子网掩码可设置为255.255.0.0，也可设置为255.255.255.0，硬件设备系统会根据配置情况产生不同的结果。这样就要求学生掌握和熟悉子网划分的内容，其它相关的网络配置都要和这个设置的子网掩码进行对应，否则系统就会报错。

在实践实训过程中，指导教师应要求中外合作办学专业学生充分发挥专业优势，不急于解答学生配置过程出现的错误，不急于帮助学生指出错误存在的地方，而要求学生利用英语能力较强的特点，鼓励学生自己分析原因，认真分析系统给

出的英文错误提出信息，仔细查找配置过程的不正确设置。只要学生注意了配置过程的细节问题，就会对路由器和交换机等硬件设备的配置应对自如，大大提高学生的分析问题和解决问题能力。

4 与课程的考核相配合，提高工程应用能力

实验室的建设和规划除了要适应实验实训的要求，同时也要适应课程考核的要求，为合适的课程考核提供硬件环境。如对计算机专业《组网技术》课程考核时，一般采取常规闭卷的考核方式，通过在试卷上回答路由器和交换机等硬件的配置及网络设计和规划的相关内容，来达到对该课程的考核目的。但这门课程的实践性较强，硬件设备的配置和操作知识点较多，需要记忆的概念和配置命令也比较抽象烦杂，因此，可根据课程的内容和教学方法，根据学生掌握的学习情况，可对学生的考核方法进行改革，采取上机实践考试的方法，重点考核学生对工程应用能力的掌握情况，而对概念和原理性的内容不需要死记硬背。

如在考核访问控制列表ACL内容时，针对标准访问控制列表和扩展访问控制列表的知识点，可根据考核的重点，对上机考核的硬件设备拓扑要求如图2所示，在相应路由器上配置标准ACL，使172.168.4.0/24网络中的主机C无法访问FTP服务器地址。配置结果应满足的要求是相应主机间通信，而相应主机间不通信。

5 结论

总之，针对中外合作办学专业网络类课程的实验实践教学改革，要合理规划和建设网络实验室，在适应全球视野的教育模式创新同时，更要注重硬件设备的先进性，实验室规划的实用性，进一步与课程的考核方式改革相结合，通过实验室硬件设备的创新建设，进一步深化工程应用能力培养的实验实践教学模式创新。

参考文献

[1] 顾翔，王杰华，曹利.地方高校计算机相关专业网络类课程群设置探讨[J].计算机教育，2010（20）：65-68.

[2] 张火林，李国庆.中外合作办学计算机信息系统专业课程教学改革与实践[J].河南教育，2011（12）：41-42.