刘东

（广东外语外贸大学南国商学院信息科学技术系，广州 510545）

《计算机网络》课程实验教学探讨

刘东

（广东外语外贸大学南国商学院信息科学技术系，广州 510545）

针对《计算机网络》课程理论性较强，学生实践动手能力不足的教学实际，指出《计算机网络》课程中的实验教学的重要性。结合我校实际情况，设计五次的课程实验。通过课程实验加深学生对理论知识的理解，从而提高学生的学习兴趣。

计算机网络；实验教学；实践

0 引言

《计算机网络》是一门实践性很强的课程，课程不仅仅要学生掌握一定的计算机网络的理论知识，同时也对学生的实践动手能力提出了要求。现在《计算机网络》的教材大多数都是偏向理论教学，学生学习的重点是计算机网络的体系结构，设计到的课程实验较少，如果单纯地进行理论教学，学生很难对这些理论知识有深刻的理解，这样的教学效果很难保证。所以，开展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]。

1 《计算机网络》实验教学现状及存在的问题

目前不少学校开设的《计算机网络》课程主要偏向理论教学，人才培养方案里面有安排实践课时，但由于实验环境的限制，真正开设的实验课非常少。但是《计算机网络》课程本身来讲是一门实验性的课程，课程里面的所有理论知识都来源于实验和实践应用。由于涉及网络的相关设备价格都比较昂贵，实验室的规模比较小，设备的数量有限。对于《计算机网络》实验的教学会有一定的影响，不好深入开展一些实践性、综合性强的实验，一定程度上会影响教学的效果。

2 结合学校实际设置《计算机网络》实验学时

在广东外语外贸大学南国商学院，《计算机网络》是计算机科学与技术专业的专业基础课。该课程的教学计划里面设置的总课时是54课时，计划里面没有对实验课时的要求。考虑到实验课时的需要，我们把总的课时54分解成理论和实验，理论44课时，实验10课时。也就是设计了5次的实验课程。

3 《计算机网络》实验课程的设置

由于我校的计算机科学与技术专业设置的专业方向是Web与多媒体，那么在设置实验课程的时候，一要考虑到《计算机网络》课程本身理论性的验证性实验，二要考虑到本专业方向本身的特点。在整个实验教学过程中，使得学生通过我们设置的几次实验课，能够明白我们要做些什么实验，能够传授给学生是哪些知识，让学生理解实验教学最终目的，提高实验的效果，最终提高学生对本课程的理解能力以及实践动手能力。针对以上情况，我们设置了5次实验课程，具体实验内容安排如下。

（1）双绞线网线的制作。本实验是课程的第一个实验，针对课程内容第二章里讲述的传输介质内容：1995年将布线标准更新为EIA/TIA-568-A[2]。该实验让学生动手自己制作网线，并且可以带回宿舍使用或者作为留念，学生通过课本理论的学习后，自己再亲手制作网线，并且通过测试可以实际使用，会有一定的成就感，也从一定程度上提高了学生学习本课程的兴趣。

（2）常用的网络命令练习。这是本课程的第二个实验，常用的网络命令是对理论协议知识的很好的实践补充，现行的网络体系结构主要是介绍基于TCP/IP的，里面有大量的网络协议可以通过命令行的方式来验证。例如：ping的命令是用来测试网络连通性的，但是它是基于ICMP报文的，还有tracert命令是用来跟踪一个分组从源点到终点的路径，也是基于ICMP报文的，通过这两个命令的验证，可以让学生进一步了解ICMP网际控制报文协议。还有ipconfig命令，用来查看本地主机的相关参数，课本上讲到的IP地址、子网掩码、MAC地址这些概念、格式、如何表示，等等，通过ipconfig命令的方式就可以直观地查到。还有netstat、route、arp、nslookup等命令，都可以很直观地观察结果，来验证协议。

（3）使用Wireshark软件进行数据包分析。教材上讲述到的各种数据格式，如数据链路层的MAC帧、IP层的IP数据分组、传输层的TCP与UDP数据报的格式、应用层的DNS和HTTP协议等都有详细的描述，也是理论知识的重点和难点。在课堂上讲述完理论知识后，学生对各种协议所具体采用的格式虽然有了一定的理解，但很难深刻牢记。Wireshark是一个典型的数据包嗅探和分析的软件，可以从网络上收集原始的二进制数据，然后转换成可读形式。最后对数据进行真正的深入分析。而且该软件是基于图形界面的，通过抓包分析，可以从网络上的数据包分析得到相应的数据，如：源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、数据包的长度，等等。这样，学生对各个协议的报文格式会有更深的记忆和理解。

（4）使用Serv-U，搭建FTP服务器。FTP协议是第六章应用层的知识，教材上主要是对FTP协议的概念与工作原理进行了介绍，并未对FTP的使用进行介绍。为了加深学生对FTP的理解以及更好地应用FTP，利用Serv-U搭建FTP服务器是很好的一次实验。Serv-U是当前主流的FTP服务器软件。通过使用Serv-U，学生能够将任何一台PC设置成一个FTP服务器，这样，使用者就能够使用FTP协议，通过在同一网络上的任何一台PC与FTP服务器连接，进行文件或目录的复制、移动、创建和删除等。通过学生自己动手搭建FTP服务器，能让他们真正理解规定计算机之间进行文件传输的标准和规则，正如FTP这样的专门协议，才使得人们能够通过不同类型的计算机，使用不同类型的操作系统，对不同类型的文件进行相互传递。

（5）使用Apache搭建Web服务器。这个实验的设计也是针对第六章应用层的，教材上主要是对WWW万维网进行介绍，以及HTTP超文本传输协议的原理及过程进行了描述，教材还对HTML语言进行了介绍，编写了一个简单的网页。由于本系学生的专业方向是Web多媒体设计，所以考虑到专业及后续课程的需要，我们设计了这个搭建Web服务器的实验。学生们对于如何上网以及HTTP协议经过理论学习，已经有了一定的理解，但对于Web服务器的搭建都比较陌生，而且对于学生的专业方向，这个实验有一定的针对性。Apache HTTP Server是世界使用排名第一的Web服务器软件。它可以运行在几乎所有广泛使用的计算机平台上。学生通过搭建Web服务器，以及将自己所制作的静态的HTML网页在浏览器中运行，甚至可以让学生制作一个简单的动态网页在服务器上运行。这对于学生来说有很强的实用性，对于后续课程的学习也奠定了一定的基础。

4 实验课程设计的关键

设计实验课程，首先任课教师要将实验的步骤、文档以及实验报告的格式准备好。针对每个实验只有2学时，课堂上既要讲实验的目的和内容给学生介绍清楚，又要留有充足的时间给学生实践操作，这就需要任课教师做好充分的准备，而且实验文档每个步骤及关键点要清楚地列举出来。例如，第一个实验制作网线，教师现场演示网线制作过程，看似简单，但学生在操作过程中容易出现一些问题：压线钳剥去网线的外皮的长度、排线的顺序、双绞线插入RJ-45水晶头的方向等，稍不注意，某个环节出了问题，最后的网线可能都不能正常连通。还有FTP服务器的搭建、对于域的解释、用户和群组的说明、用户目录的位置、权限的设置，等等，都直接影响到最终服务器的使用。

对于学生而言，在每次实验之后，要有详细的实验报告作为实验的记录文档，由于实验课时有限，因而实验课之前的预习准备工作也十分重要，不然很难在短的时间里面对各个实验内容进行充分的调试和模拟，难以获得良好的实验效果。

5 结语

计算机网络实验是《计算机网络》教学中的重要环节。由于本课程具有很强的实用性，我们尝试设计了5个典型的实验案例，此环节中进行实验内容对理论课教学起到至关重要的作用，学生们从理论到实践，进一步加深了对于《计算机网络》理论知识的学习。合理的实验教学可以帮助学生理解深奥的网络理论知识,掌握网络体系结构中的基本概念和协议工作原理,尤其是后面的两个实验案例，搭建FTP服务器和Web服务器，对于Web多媒体专业方向的学生来说，有很强的实用性，同时也可以拓宽学生的知识面,提高学生的实际应用能力[3]。

[1] 陈鸣.计算机网络：原理与实践[M].北京:高等教育出版社,2013

[2] 谢希仁.计算机网络[M].6版.北京:电子工业出版社,2014

[3] 王玉璟.《计算机网络》实验课程教学探讨[J].科技资讯,2014(18):165

Research on the Experimental Teaching of Computer Network

LIU Dong
（Department of Information Science and Technology,South China Business College,Guangdong University of Foreign Studies, Guangzhou 510545）

According to the strong theoretical of Computer Network curriculum and students lack practical ability,points out the importance of experimental teaching of Computer Network curriculum.Combined with the actual situation of our school,designs five experiments.Through the course of the experiment to enhance the students'understanding of theoretical knowledge,and improve students'interest in learning.

Computer Network;Experimental Teaching;Practice

1007-1423（2015）03-0034-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.03.009

刘东(1982-)，男，湖北石首人，硕士，讲师，研究方向为计算机网络

2014-12-04

2014-12-26

广东省高等教育教学改革项目（No.BKYB2011101）