计算机网络实验室的合理建设与创新

计算机网络实验室的合理建设与创新

姚　娟　赵尔敦　曾庆江　赵娟娟

（华中师范大学计算机科学系，湖北武汉430074）

摘　要：计算机网络实验室是计算机实验教学的重要平台，合理建设和配置网络实验平台对教师教学以及师生开展各项科研活动发挥着重要的作用。合理设计和使用计算机网络实验平台，按照网络实验教学的教学目标，培养具有一定专业知识的高素质创新人才，已成为实验室建设及实验教学的方向。随着教育信息化的飞速发展，有限的网络实验资源逐渐阻碍了信息化教育的需要，利用先进的云计算技术将有限的实验室资源得到最大化运用，从而使网络实验平台在高校实验教学中占领先机，实验平台的改革与创新势在必行。

关键词：计算机网络　配置　创新人才　实验教学　云计算

计算机网络实验室面向全校研究生、本科生开设计算机网络技术的各类实验，计算机网络实验是计算机学院本科生、研究生必修的实验课程（非计算机专业为选修），并作为独立的实验课程开设。实验室同时也具备开放性实验室的功能，供全校学生进行各种层次的网络教学实验，开设的实验课程教学深得学生喜爱。计算机网络实验对于提高学生在网络实践方面的动手能力、开拓学生思维和提高学生创新能力等方面都具有重要意义。

本实验室为计算机网络课程的学习提供一个良好的实验平台。通过在实验室实际动手操作，学生能对计算机网络技术有一个全面和系统的了解；牢固掌握计算机网络的基本知识和基本理论，在此基础上进一步了解和掌握计算机网络的实际应用技术和未来的发展趋势；掌握常用的计算机网络安装、调试、使用、管理与维护的方法和技能，具备一般计算机网络应用的实际操作能力。本实验室在承担实验教学任务的同时，还为研究生提供一个科研开发的平台。

1　网络实验教学的教学目标

计算机网络实验按照实验教学与科学研究紧密结合的原则，兼顾专业和非专业需求，涵盖网络组建、网络管理、网络协议分析设计、网络安全和网络应用、网络设计、研究和开发等方面，逐步建立了系统的、层次合理的实验体系，以满足不同层次课程、不同学生群体的要求。在实验的过程中，不仅通过诸如组网、网络维护和管理等实验来培养学生的工程实践能力，还通过网络设计和开发、网络安全与应用方面的实验来培养学生的创新能力、科研能力，从而达到培养高素质创新人才的目标。

2　计算机网络实验室的设备配置与使用

计算机网络实验室作为专业实验室，设备的配置一定要符合计算机网络实验的相关要求。一方面，计算机网络实验要开设网络工程方面的实验，诸如组网、路由器配置及交换机的配置实验，多个交换机、路由器、集线器以及水晶头、网线、网线钳是必备的，计算机通过相关网络设备来通讯，实现网络的互联，供学生上机实验的配有有线或无线网卡的计算机是必不可少的。另一方面，学生要进行服务器配置以及专业的网络软件的配置与使用，所以计算机上安装多个操作系统，比如Winxp、Winows2003server、Linux操作系统等等。在相关的操作系统上还可以安装Blocks C＋＋IDE、Java JDK、NS2（network simulator 2）、Wireshark等专业网络软件，以满足学生上机的要求。除此之外，网络实验室还需配置有大型精密仪器设备、网络协议分析仪、大型高性能交换机、大型高性能路由器以及大型高处理能力的服务器等，充分满足了教学和科研的需求。利用这些大型的精密仪器，实验室才能较好完成教学方面的人才培养任务。

3　计算机网络实验室的实验教学模式

计算机网络实验课程采用开放式教学模式，充分调动学生的积极性。开放式实验教学采取理论教学和学生自学相结合，教学内容结合计算机网络的实际应用，并加入网络工程的概念，调动了学生的积极性和主动性，提高了学生分析问题和解决问题的能力。

开放式实验教学是一种新型实验教学模式，这种模式下的实验教学重点从传授知识向培养学生能力和提高学生综合素质转移。

开放式实验教学过程中学生不是在被动地接受知识，而是积极主动地获取知识，学生有一个充分展现自我、发挥自我的空间，学生被放在实验主体位置，这样能更加自主学习和积极参与。

计算网络实验室除了满足专业的计算机网络的实验教学要求外，还应面向全校学生开设各种实用的网络技术相关的实验项目。满足了更广大的不同层次的不同专业的学生的要求。

通过在计算机网络实验室的实际动手操作和开展实际的科研开发活动，学生对计算机网络的理论水平和实际动手能力都有较大的提高。学生不再局限于书本知识，而是有了创新能力、工作能力和思考能力，为未来走向工作岗位打下了坚实的基础。

4　计算机网络实验室的建设与创新

目前，随着高校规模的不断扩大，对实验室的资源要求也越来越高。利用信息技术加速实验室信息化建设，提升网络实验室资源利用率成为网络实验室建设与发展的新方向。

信息技术的快速发展，以及教育现代化建设的需求，教育信息化成为高校教育迫切需求。网络实验室作为网络实验平台，不但要承担网络实验的教学任务，而且还可以作为实验室资源发布和共享的平台，从而实现实验室信息化建设需求。

未来，网络实验室可以利用云技术设计开发实验室资源平台，将云计算技术用于实验室资源平台建设的模式与构架，网络实验室通过此模式建设的实验室资源平台，实现实验室图片、视频、资讯等资源的在线发布和浏览，以及利用优质的服务器资源从事近地以及远程计算和开发，从而实现实验室资源的良性利用。利用云技术将网络实验室的各台高性能服务器以及整个实验室示范中心的各台服务器通过网络组成具有超级计算能力的“云”。通过浏览器和操作平台，教师、学生以及科研工作者将需要计算的任务提交给“云”，它会及时准确地将数据反馈回来。教师、学生以及科研工作者离开实验室以后，仍然可以在异地连接服务器，继续学习和开展科研工作，这就是未来网络实验室建设的美好前景。

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