普通高校网络工程专业实验室的设计与建设刍议

第２　３卷第６期　２　０　１　３年第６期　兵团教育学院学撤　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　Ｂ　ＧＴＵＡＮ　Ｅ　ＵＣＡＴＩＯＮ　ＩＮＳＴＩＩＩ．Ｕ３ｒＥ　ｖｏｉ．２３　Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２０１３　

普通高校网络工程专业实验室的设计与建设刍议　

曹传东，李　伟，刘长征，马洪亮，隋贤俊　

（石河子大学信息科学与技术学院，新疆石河子８３２０ｏ３）　

摘要：本文主要针对那些定位于培养工程应用型网络专业人才的普通高校，分析了其对于计算机网络、网络　工程与网络技术应用方面的专业实验室的建设需求，并基于此提出了此类实验室的一种设计方案，同时进一步探　讨了此类实验室在建设后期与管理方面应当把握的主要问题。本文提出的建设方案和思路，具有一次性投入不　高、可扩展性强、易于实施、灵活适应性好、可支持远程开放式实验等优点，因此不失为一种可行的选择。　关键词：高校；实验室建设；实验教学；实验室管理　中图分类号：Ｇ４８２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—１５４８（２０１３）０６—００４３—０４　Ｈｏｗ　ｔｏ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　Ａ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎ　

Ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　

ＣＡＯ　Ｃｈｕａｎ—ｄｏｎｇ，ＬＩ　Ｗｅｉ，ＬＩＵ　Ｃｈａｎｇ—ｚｈｅｎｇ，ＭＡ　Ｈｏｎｇ・ｌｉａｎｇ，ＳＵＩ　Ｘｉａｎ－ｊｕｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　８３２００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄ　ａｔ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ　ｗｈｉｃｈ　ｐｕｒｓｕｅ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｃａｒｅｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｉｒｓｔｌｙ　ａｎａｌ￣ｒｚｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｓｕｃｈ　ａ　ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，ｔｈｅｎ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ｓｕｃｈ　ａ　ｌａｂ　ｂｙ　ａ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｓｏｌｕ．　ｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｋｅｙ　ｉｓｓｕｅｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｆｉｎａｌｌｙ．Ｃａｎｓｉｄｅｆｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｍａｎｙ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｏｗｅｒ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｂｅｔｔｅｒ　ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅａｓｅ　ｔｏ　ｏｐｅｒａｔｅ，ｓｕｐｐｏａｉｎｇ　ｒｅｍｏｔｅ　ｔｅｌｎｅｔ　ｆｏｒ　ｏｐｅｎｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｅｔｃ．，ｉｔ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ａ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｃｈｏｉｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｔｅａｅｈｉｎｇ；ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　

引　言　对于定位于工程应用型网络专业人才培养目标　

的普通高校而言，课程内的若干实验项目，以及集中　

的为期一周或两周的课程设计，乃至专业方向上的　

毕业设计和毕业论文工作，都是与课程教学改革配　套的重要的实践教学环节。如何能够落实并开展好　

各门专业课程所配套的学时有限的实验项目，同时　

切实提高与课程相配套的课程设计环节和毕业设计　环节的教学效果和质量，是亟需关注和迫切需要解　

决的问题。虽然每个普通高校制订的本科人才培养　方案都不尽相同，但限于实验室在硬件条件上的不　足，以及培养方案在学制、学时、学分、学期安排等因　

素上的制约，使得实践教学体系的建设和课程教学　

改革的步伐颇受影响。因而，如何能够在有限的现　实条件下，大力强化对学生实践动手能力和适应社　会需求的职业技能的培养，仍是摆在ｑ前普通高校　

面前的一个现实而紧迫的难题。国家“质量工程”　

的提出，也正是为了解决高等教育质量不能很好地　满足社会和学生个体需求这一对矛盾，为了“办让　

人民满意的教育”这一目的而采取的有力措施。因　

此，硬件条件不足的问题，不应当一拖再拖下去，实　

验／实习／实训方面的条件建设，亦不能长期成为提　高教学质量的制约瓶颈。作为课程建设的先行基础　

性条件建设，专业实验室的建设理应成为“质量工　程”的一个不容忽视的组成部分。有鉴于此，本文　

针对普通高校如何建设和管理好网络工程专业实验　

室的问题，结合笔者的一些实践经验和建设体会，探　

讨其解决之道。　

收稿日期：２０１３一Ｉ１一ｌ５　基金项目：石河子大学校级立项一类课程建设项目《＜计算机网络＞一类课程建设项目》（０１０１２０６）　作者介绍：曹传东（１９６８一），女，硕士，石河子大学信息科学与技术学院系统分析师、高级工程师，主要从事网络与通　信工程、信息安§　研究。　

～

４３—　１　对网络工程专业实验室的需求分析　

１．１来自培养方案和课程体系的需求　众所周知，目前国内各普通高校的计算机专业　

本科人才培养方案，基本是以国际主流的ＡＣＭ和　ＩＥＥＥ系列课程教学计划即著名的计算学科教学计　

划２００４（Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｃｕｒｒｉｃｕｌａ　２００４，简称ＣＣ２００４）为　主制订的，ＣＣ２００４列出该专业学生建构其领域核心　

知识体系结构框架所必需的核心知识单元模块，并　

基于此开设相应的专业课程。计算机网络或日面向　网络的计算便是其中之一的重要核心知识单　

元。…Ｌ２　多年来的教学实践和反馈表明，仅仅开设　

《计算机网络》一门课程，对于主要以培养工程应用　型本科毕业生、以满足学生就业和在该行业领域内　

生存与职业发展需求为主的普通高校，以及具有自　

主设置目录外二级学科网络工程专业、定位于为社　会培养网络工程师的高校而言，还远远不足，对课程　

体系的研究与改革、整合与建设势在必行。　

参考笔者《普通高校工程型应用型网络人才培　养专业方向课程改革与实践初探》一文，Ｌ３　将计算　

机网络这一公认的较难学懂、理论与实践性较强的　

偏硬路线图（网管）　网管维护｛［至圈　课程作为基础入门性的必修课程，通过网络工程与　技术、网络管理、信息安全、网络程序设计、Ｗｅｂ开　

发技术等一系列后续拓展的特色课程群，构建出一　

个完整的网络专业课程体系和具有特色及优势的专　业方向课程群。　例如：可以形成以网络工程与技　

术、网络管理、信息安全等课程为主的、适当偏硬的　系统集成／组网工程类网络人才的培养路线，其未来　的职业定位以网络工程师、网ｔｇ／系统管理员为主ｌ　

或者也可以形成以网络程序设计、ＷＥＢ开发技术等　

课程为主构成的、适当偏软的网络应用系统研发／站　

点设计类网络人才的培养路线，其未来的职业定位　以软件工程师、网站站长等为主。基于课程整合和　

课程体系／课程群建设的理念，改革人才培养方案和　

教学内容与教学方法，并开展配套实验教学条件的　建设。如图１所示，在建设网络工程专业实验室时，　需要统筹规划，兼顾多门专业课程的实践教学需求，　

并配合课程群的建设需要，避免出现很多高校把专　

业实验室建成了计算机机房、仅有联网ＰＣ机数量　

优势的普遍现象。　

偏软路线图（开发）　

网络应用开发设计　

图１　网络工程专业人才知识体系、职业发展路线与课程体系（课程群）关系示意图　１．２来自课题研究型教学环节和课外延伸教育的　能使学生在网络工程的方案规划设计、网络系统管　

需求　理与运行维护、网络程序设计与开发、网络设备配置　

毋庸置疑，普通高校网络工程专业的人才培养，　与安全保障等方面的动手实践技能得到综合训练和　应以大力培养学生的动手实践能力和适应社会需求　提高。　

的职业技能为首要目标，同时支撑专业方向上的课　由于近年来社会和ＩＴ行业对网络工程、网站建　

程群（课程体系）的建设。因此，实验室的建设在满　设、网络运行管理和安全维护等方面的人才需求持　

足课程内的实验教学需求的同时，还要考虑到课程　续升温，驱动学生看好网络工程与技术领域的就业　

设计环节，以及校内实习实训基地、毕业设计／毕业　前景，使得学生选择该方向作为就业首选或选择该　论文环节的条件改善和综合实践教学体系建设的需　专业方向作为自己的毕业设计或论文题目的数量逐　

要。只有充分运用好这些配套的实践教学环节，才　年上升。但是，由于不少院校现有硬件条件不足，缺　

一

４４—　每实验组即每张桌面上的设备连接拓扑可采　

用图３所示的逻辑设计，具体到实际的物理环境中，　可视环境因素合理进行布局调整和摆放。　

图３每实验组／桌。面设备连接拓扑示意图　３　网络工程专业实验室后期建设与管理刍议　３．１实验教学体系的建设　

实验教学在培养学生实际动手能力方面所具有　的独特作用与优势，要求我们在实验内容设计、实验　教学方法改革、实验教学体系完善等内涵建设上要　

下大力气、花真功夫。一方面，要认真研究如何对实　

验内容进行系统地优化组合，把培养目标真正融人　

到实验课程和实验项目中；另一方面，要积极探索对　实验教学方法与教学手段的改革和实践，积极寻求　能够真正突出学生在实践中进行自主性和创新性活　

动的主体地位的解决之道，尽量使学生能够较早地　

接触网络工程和技术实现过程中的实际问题，并较　早地参与初步的科学研究和创新活动。在此基础　

上，研究建立多层次、一体化、开放式的实验教学新　体系，将系统训练、技能培养和开放实验相结合，把　

单纯为课程实验教学服务的实验室转化为立体化的　

教学资源和能够为多元目标服务的实验条件，提高　实验室建成后的功效。　

基于这一理念，笔者所在的教研室全体成员不　仅针对新建的实验室进行了课内实验项目的再设　

计，而且整合了各门相关课程的配套课程设计和毕　

业设计课题等工作的需求，使新建实验室可统一支　持下述８大类课题型的实践项目活动的开展：　①网络工程项目规划／方案设计类题目　

②网络互联设备配置实现类题目　

③应用服务配置实现类题目　

④基于套接字编程的数据通信传输类题目　＠Ｗｅｂ站点开发设计类题目　

⑥网络互联设备的协议仿真／算法实现类题目　

⑦网络管理及信息安全编程类题目　⑧学生自拟的网络方向研究探索类题目　

３．２实验室管理规范的建设　

．．．——４６．．．．——　通常，一个专业实验室的建设需要分阶段实施，　

首先实现阶段性的目标。如在基础建设阶段，需要　

完成必备设备的购置、安装、调试，开出相应的实验　

项目，实现能够初步为专业方向的一系列课程提供　实验教学服务；在第二步的规范性建设阶段，通过实　

验室的系列化规范管理制度的建设，为师生提供符　

合规范的开放式实践教学体系；在第三步的拓展性　建设阶段，则要充分综合利用实验室的条件和资源，　

变单纯的实验教学条件为立体化的、能够为多元目　

标服务的多层次的一体化教学资源；而在第四步的　稳定运行阶段，则需要新建实验室在健全完善的管　

理制度下，发挥最大的功效和作用，为师生提供一个　

优良的实验教学和研究环境。　因此，基于阶段性建设、流程化管理的理念，实　

验室的管理规范、制度建设亦不容忽视。　例如：如　

何安排设计实验室的开放制度？有关实验室日常运　

行维护方面的管理规定，实验档案记录等等。　４结语　针对如何设计和持续建设好网络工程专业实验　

室的问题，本文分析了以工程应用型网络专业人才