一、開放式實驗教學內容的設計

1.教學內容設計原則

（1）按照計算機網絡實驗課程的教學目標和實際工程需求，將計算機網絡課程的開放實驗劃分為基礎型實驗、網絡配置實驗和綜合創新型實驗三種類型。其中基礎型實驗的主要目標是使學生理解課程的理論知識，熟悉計算機網絡實驗的相關儀器設備、實驗環境，對計算機網絡實驗有一定的感性認識和體驗，為后續網絡實驗作鋪墊；網絡配置實驗的主要目標是使學生加深對計算機網絡原理的理解，提高實際動手能力；綜合創新型實驗的主要目標是使學生能夠綜合運用學到的網絡知識、培養網絡工程的實踐能力。

（2）開放實驗的目的是提高學生的動手能力和綜合解決問題的能力，因此實驗內容應偏重于網絡配置實驗和綜合創新型實驗。以綜合創新型實驗為例，實驗項目一般只需給出實驗項目背景和需求，要求學生自行設計實驗網絡拓撲圖，選擇相關的網絡設備，按照設計的拓撲圖進行網絡連接、網絡配置并測試是否達到了該網絡應用的要求。對于這類綜合型實驗項目，學生需要從宏觀上考慮問題，自己去學習、借鑒和綜合運用多方面的網絡技術知識才能完成項目需求。最后學生完全可以按照自己對計算機網絡課程的理解，對自己感興趣的計算機網絡問題進行自主研究和探索。

（3）分專業合理安排相關實驗的內容。由于計算機網絡的廣泛應用，計算機網絡開放實驗是面向全校所有專業開放的實驗，因此應根據不同專業需求開放相應難度的實驗，要讓參加實驗的學生能夠完成實驗任務，理解相關知識。同時，讓努力好學且知識掌握較好的學生的能力得到快速提高。

（4）合理安排開放實驗課時和實驗順序。蘭州交通大學在建成該計算機網絡實驗平臺以前，受實驗條件限制不具備開設綜合創新型實驗的條件，同時受計算機網絡實驗課時數限制，計算機網絡實驗的內容一般都由各任課教師自行決定，主要是一些驗證性實驗，實驗內容隨意性大，不能形成實驗體系。因此，在設計開放實驗內容時應在課內實驗的基礎上合理安排實驗課時數，以達到提高學生學習興趣和動手能力的目的。此外，計算機網絡實驗具有很強的連貫性，在時間安排上也應保證科學合理。

2.開放實驗內容

根據以上實驗內容的設計原則，開放實驗的實驗內容應是對課內實驗的擴展。筆者針對全校所有專業的學生設計了不同層次的實驗項目，基礎型實驗包括：網線制作、IP地址規劃與配置、常用測試工具的使用等實驗項目；網絡配置實驗包括對常見網絡設備如二層交換機、三層交換機、路由器和防火墻等設備的配置，如虛擬局域網（vlan）配置、靜態路由配置、動態路由配置、訪問控制列表（ACL）配置等實驗項目；綜合創新型實驗是對前兩種實驗知識的綜合運用并且做了延伸擴展，開設的實驗項目有多部門企業內部局域網設計、基于防火墻的局域網安全設計、常見網絡協議工作原理分析等。

二、開放實驗教學方式

開放實驗非常注重培養學生理解、分析、運用多門課程解決實際問題的能力，因此需要在計算機網絡開放實驗的教學過程中拋棄傳統實驗教學的模式，探索出一條適合計算機網絡開放式實驗教學的新途徑及其配套的創新管理機制和考核機制，這樣才能充分發揮開放實驗培養學生綜合素質方面的重要作用。

1.開放實驗的選課方式

開放實驗不僅是實驗時間和地點開放，還應包括實驗內容的開放、教學方式的開放和參加實驗人員的開放。根據這一原則，開放實驗指導教師應首先向學校實驗室管理處提交教學實驗室開放及實驗項目申報表，經審查通過后將所有計算機網絡開放實驗項目公布到校園網上，學生根據自身興趣選擇合適的實驗項目。指導教師根據選課情況，合理分班安排開放實驗教學。

2.指導教師的教學方式

在教學方式上開放實驗指導教師采用了靈活多樣的實驗教學方法，合理設計實驗內容，注重啟發學生的思維，注重學生自己解決問題能力的培養。在實驗教學過程中，指導教師不僅僅是講授實驗操作的步驟和方法，讓學生去驗證理論，更重要的是要鼓勵學生自由討論，提出解決問題的方法，幫助學生提高發現問題、探究問題和解決問題的能力，讓學生養成自主學習的習慣。因此在實驗開展過程中，指導教師需全程跟蹤指導，鼓勵和啟發學生運用學到的理論知識和實踐經驗解決遇到的難題，并將大家普遍存在的問題做好記錄，每次實驗后，指導教師作整體總結點評，幫助學生積累經驗。安排具有一定實踐經驗的教師作為開放實驗指導教師，這些教師熟悉實驗內容和相關理論知識，掌握網絡設備的配置命令和組網方式。此外，開放實驗指導教師在承擔網絡開放實驗課之前都參加了網絡設備提供商的系統化專業培訓，這些培訓在很大程度上提高了教師的實驗教學水平，也使得開放實驗內容更加符合當前社會對人才的需要。

3.學生實驗方式

在開放實驗過程中充分賦予學生自主學習的權力，形成以學生為主體，以指導教師為輔助的教學方式，讓學生對學習主題產生興趣，能夠自覺地進行主動性學習。在實驗安排上，基礎型實驗和網絡配置實驗采用單人實驗方式，實驗室提供詳細的實驗指導書，給出該實驗相關的理論知識、實驗目標、實驗內容、難點與重點以及注意事項，其目的是讓學生加深對理論知識的掌握，加強動手能力的培養。在此基礎上，引導學生進行團隊型實驗，如綜合創新型實驗一般以小組為單位，3～4人為一組，共同使用一個實驗臺。由學生自主選擇一個責任心強、實踐能力好的學生做小組長，小組成員分工合作，人盡其責，共同完成實驗。在一些大型的創新型實驗中，甚至可以多個小組共同協作來完成。此類實驗，實驗指導書一般只給出實驗的項目背景和需求，由學生自主設計完成整個實驗。

4.開放實驗考核方式

開放實驗的主要目的是提高學生的綜合素質和創新能力。開放實驗的考核方式區別于課內實驗，需把它作為獨立的課外課程進行考核。每個實驗結束后，先由學生自己陳述所做的工作，重點陳述在實驗過程中遇到的問題及采用的解決方案，實驗指導教師根據學生的陳述在實驗臺上檢查實驗結果。課后學生根據實驗寫出內容完整、格式規范的實驗報告及實驗總結。根據實驗結果的檢查和實驗報告的情況，指導教師給出學生該開放實驗項目的實驗成績，并上報學校實驗室管理處備案。

三、結束語

結合蘭州交通大學人才培養方案，考慮了實驗教學的多方面因素，設計了計算機網絡開放實驗教學平臺。自面向全校所有學生開放以來，學生參與的熱情高漲，全校共有十幾個專業的學生參加了不同的開放實驗項目，取得了良好的教學效果，同時也極大地提高了實驗室設備的利用率和教師網絡課程的實驗教學水平。今后，我們將緊跟時代步伐，汲取優秀的教學經驗，不斷探索新的實驗教學方法、改革實驗教學內容，繼續完善該計算機網絡開放實驗教學體系。

本文作者：譚筠梅、李玉龍、杜永文、藍天 單位：蘭州交通大學國家級計算機實驗教學示范中心