对我校网络基础实验室建设的思考

对我校网络基础实验室建设的思考

曹晓军

【摘要】根据高校网络实验课程的特点，阐述我校建设网络基础实验室的必要性，然后提出实验室建设应该满足先进性、科学性、安全性、可管理性等要求，并为实验室的管理和使用提出相关建议。

【关键词】实验室建设　计算机网络　实验室管理　开放实验室

1．引言

作为传承与创新知识的摇篮，高等教育的地位在知识经济时代被提升到了前所未有的高度，实现高等教育大众化，让更多的人接受高等教育，一直是我国教育工作者乃至广大民众的梦。随着我国经济的迅速增长，高等教育也在高速发展，我国高等教育在连续十年稳步发展的基础上，向着实现高等教育大众化目标进发。但随着高校招生规模的扩大，大多数高校的生源质量也随之下降，为确保在高等教育大众化过程中人才培养的质量，在教育部出台的《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高〔2005〕1号)中指出，本科教学应“着眼于国家现代化建设和人的全面发展需要，大力加强实践教学，切实提高大学生的实践能力”;“积极推动研究性教学，提高大学生的创新能力”。可见，培养大学生的实践能力和创新能力势在必行。

2．我校建设计算机网络实验室的意义

随着计算机网络应用的普及，该领域对人才需求的主流正在逐步由网络研究人员转变为网络工程人员，即网络设计及实施、网络维护、网络管理等。社会也将具备基本的网络知识和操作能力作为衡量大学生综合素质的一个重要因素。在这种需求的推动下，全国各大院校纷纷将计算机网络课程列入相关专业课程体系中，并建立了网络基础实验室。目前，我校有计算机科学与技术、信息管理与信息系统、计算科学和会计电算化等专业涉及计算机网络课程，涉及在校学生达2000多名，由于没有良好的网络实验环境，网络课程一直存在理论与实践相脱节的现象，建立一个标准的网络基础实验室已是当务之急。

(1)实验教学与理论教学同等重要，实践教学可以补充理论教学

在科技教育高度发展的今天，学校应把实验室建设同理论教学建设、学科建设、专业建设有机而紧密地结合起来，做到同步建设与发展，从根本上改变传统理论教学先行的观念，以适应培养创新能力和实践能力人才的时代要求。实验室建设和发展对于学校的办学指导思想、办学定位、办学特色具有重要的影响并关系学校的长远发展。

计算机网络作为工程性、实践性很强的课程，单纯的课堂教学远远不能达到教学目的。要满足信息类、非信息类的学生不同层次不同类型的教学要求，需要依托优良的实验环境，通过完善的实验体系，使学生掌握和理解网络基本原理、网络协议等理论知识，学会网络的应用、管理、设计和开发，因此学校有必要建设专门的计算机网络实验室，跟踪先进网络和通信技术，开阔学生的思路和眼界，为创新型人才的培养提供良好的教学与科研条件。

(2)建设网络实验室可以提高学生就业竞争力

根据现代的人才观念，真正的人才不仅仅具有知识，更要具有能力。能力的培养需要课堂教育和实验实践相结合，这种趋势在IT领域的教育和就业中尤其明显。IT技术人才市场，越来越关注技术人员的实际经验和动手操作能力。学生也有迫切接触社会、提高工作技能的需求。但目前我校学生存在着“理论强、实践弱”的现象，建成网络实验室后，这种状况将大为改观。计算机网络实验室可以提供真实的网络环境，可以让学生亲自搭建网络、亲自动手调试、配置网络，从而让学生直观地、全方位地了解各种网络设备和应用环境，在加深对网络原理、协议、标准认识的基础上，真正提高学生的动手能力。

(3)建设网络实验室可以提高教师科研水平

高校教师既承担教学又承担科研任务，网络技术是当前很多教师从事的科研方向。要真正能够在网络技术方面出科研成果，首要的前提就是具备网络实验室这一物质基础。通过在专业的网络实验室中进行各种前沿的研究和实验，教师能够跟踪先进的网络和通信技术，系统的研究当前网络前沿技术动态和发展方向，开阔思路和眼界，提高科研水平。

(4)获得良好的社会和经济效益

通过对学生动手能力和创新能力的培养，较强的实践能力不仅能够为我校毕业生创造良好的就业条件，而且更能体现兰州商学院毕业生基础理论知识扎实、动手能力强的优势。同时，在满足日常教学需求的基础上，实验室可通过面向社会培训获得经济效益，为实验室的进一步建设、实验教学设备的维护和更新提供经费上的支持。

3．实验室的建设要求

网络基础实验室的建设主要是为教学、科研服务，其建设目标是:提升学生理论与实践结合能力，使学生能够掌握网络设计、组建、测试、管理和维护的基本方法，提高学生综合素质;为专业教师从事网络技术研究提供平台;能够进行网络培训。所以，系统平台的总体结构应该满足先进性、科学性、安全性、可管理性等要求。

(1)满足相关专业各个层次教学的需求，提高学生的实际动手能力。由于网络技术发展迅速，涉及的技术比较繁多，实验室应该能模拟尽可能多的实际环境，同时体现尽可能多的先进技术，以满足学生实践学习的需要。所以网络基础实验室应遵循综合、前瞻、可靠、高性能、可扩展、开放、安全、实用、易管理的原则，提供目前主流的交换设备、路由设备、安全设备、网管软件、认证系统、服务器等。

(2)为专业教师从事网络技术研究和开发提供平台。借助涵盖主流网络设备及技术的网络基础实验室，教师可以系统地掌握和研究当前网络领域前沿的技术动态和发展方向，在网络应用领域取得一定的科研成果。所以要求实验室建设中采用的技术应该全面而且先进，例如提供局域网组网、广域网组网、各种网络协议(包括PPP、HDLC、LAN/VLAN、ATM PVC、FR PVC、L2TP、多播)、网络接口、网络管理、网络应用、网络安全以及IPv6的应用等，同时提供网络交换和路由设计等方面的功能，实验室应该能够模拟实际网络中典型的组网模式，如星型结构、环型结构以及层次结构的网络。

(3)满足不同层次人才培养的需求。网络基础实验室的实验内容应充分考虑到学生的专业以及今后的发展方向，可为学生定制不同方向的实验内容，例如网管人员、网络技术支持人员、网络研发人员等，网络基础实验室能根据不同的岗位进行相应的培养。当学员因各种客观原因不能到达现场时，可以通过校园网与实验室构建VPN隧道，远程访问实验室。

4．计算机网络实验室管理的对策与建议

(1)对实验室设施的管理

网络实验之一是要学员不断动手调试，修改设备的配置，为了不影响其他学员，可以在网管平台上部署分组分权的管理策略使各小组可独立配置组内设备。通过网络管理平台，授课教师也可根据需要对全实验室的网络设备进行统一的配置文件管理，比如当新的一轮学员上课前将所有路由器配置恢复为课前预备状态，以减轻授课教师的工作负荷和提高工作效率。教师授课时通过网管平台或命令工具随时查看各小组当前的实验状态，方便指导学生进行实验。

(2)实验室的安全问题

由于网络基础实验室是一个以教学、科研实验为目的的相对独立的网络，所以应当在实验室和校园网之间部署防火墙隔绝两网之间的攻击，并抵御来自其中一方可能由病毒造成的对网络的冲击。对于实验室内部部分子网登录校园网时可能存在两网IP地址的重叠问题，可以通过防火墙的NAT功能解决。

(3)远程开放实验室

开放实验室不仅有利于不同学科间学生的交流，增强学生的综合能力，还有利于实现资源共享，提高设备的利用率。可以通过校园网与实验室构建VPN隧道，远程访问实验室，并针对不同课题选择不同的实验内容，对属于自己权限内的设备进行实验配置，通过在实验室内部署访问管理服务器对接入的用户进行鉴权和控制，为实验室的开放做准备。

(4)重视实验人员的建设与管理

一个实验室教学和科研水平的高低在很大程度上取决于实验队伍的状况，其中实验室带头人的学术水平对其有重要影响，因此学校应把实验师资队伍的建设纳入学校师资队伍建设的整体方案，重视对实验室人力资源的综合利用，采取科学设岗、合理编制、规范考核等办法来调动实验人员工作积极性，促进他们提高业务水平，同要鼓励实验室人员进修学习，定期对他们进行新理论、新技术的培训。