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第1篇

模擬電子技術課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要，為強化基礎，培養(yǎng)合格的應用性人才，我們必須給予模擬電子技術課程的教學應有的重視。

2教學過程中存在的問題

模擬電子技術課程所涉及的理論、設計及分析方法具有很強的工程應用性和實用性，在學生的整個知識體系中占有相當?shù)谋壤瑢τ谂囵B(yǎng)學生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力及后續(xù)課程的學習都十分重要。計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程在教學實踐中遇到的問題很多，主要有以下幾個方面：

2.1學時少，內(nèi)容多

為了突出專業(yè)課程的學習，很多學校的做法是壓縮電路分析課程的學時數(shù)，甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術課程知識多且比較分散，它集高等數(shù)學、電磁學、物質(zhì)結構理論和電路分析等知識于一體，該課程的學時數(shù)（含實驗）一般在80學時以下，在如此緊張的時間內(nèi)要完成該課程的教學工作，不僅老師感到困難，學生也有很吃力。

2.2學生認識不到位

很多學生錯誤地認為模擬電子技術課程應該是電子、機械類專業(yè)學生的專業(yè)課程，他們在專業(yè)學習中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向，而且，學習模擬電子技術課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈，因此，就造成了學生的學習積極性不高。剛剛從中學過度到大學的學生，很多還沒有找到適合本課程的學習方法，模擬電子技術主要以原理分析為主，而學生更多地相信精確的數(shù)值計算，他們往往認為只有經(jīng)過嚴格的數(shù)學推算得出的結果才是可信的，當實際結果與嚴格的理論演算結果有出入時，他們難免會感到困惑。學生的認識不到位和思維方式上的差異，導致了計算機類專業(yè)中該課程的教學效果一直不太理想。

2.3課程教學本身存在問題

計算機專業(yè)的模擬電子技術課程的教學內(nèi)容和方法完全套用電子、機械類專業(yè)的那一套，有些學校甚至完全由機電類專業(yè)的老師來教授該門課程。這些教學內(nèi)容和方法在一定程度上與計算機類專業(yè)存在脫鉤的現(xiàn)象，沒有突出本專業(yè)的特色。近些年來，很多高校的計算機類專業(yè)的同仁們對本課程進行了一定的改革探索，并總結了許多值得借鑒的經(jīng)驗，但是，對于不同的學校和不同的學生，這些教學改革舉措應該不盡相同，在具體的教學實踐中，切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學院的計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程的教學做了一些研究和探索工作，實踐表明這些工作有益于提高教學效果。

3教學改革的內(nèi)容和措施

為了使模擬電子技術課程的教學更切合計算機類專業(yè)的實際，我們做了一定的探索以提高教學效果和應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.1教學內(nèi)容的甄別與整合

模擬電子技術課程涉及的內(nèi)容多且知識面廣，為了提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，我們根據(jù)計算機類專業(yè)的特點，依據(jù)“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內(nèi)容。受學時數(shù)的限制，計算機類專業(yè)一般無法系統(tǒng)開設電路分析等先導課程，但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術課程教學的全過程，因此，我們把電路分析課程的主干內(nèi)容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術課程的內(nèi)容之前，我們花4至6個學時重點講解電路分析的基本原理及其應用，主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經(jīng)過對多部國家級模擬電子技術教材的比較，我們選定康華光教授主編的《電子技術基礎（模擬部分）》（第五版）作為我院計算機類專業(yè)的教材。該教材加強了基礎理論，如加強了半導體的物理基礎和電路的基本分析方法；同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術，如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路（包括中、大規(guī)模集成電路）的原理和應用，新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容。該教材歷經(jīng)多次改版以緊跟當代電子技術的發(fā)展步伐，但我們不是全部講解教材內(nèi)容，依據(jù)“必用、夠用”的原則甄選講解內(nèi)容，其他內(nèi)容留作學生課外閱讀，以開闊視野。經(jīng)過討論，我們將教材內(nèi)容整合成半導體器件、放大電路基礎、信號產(chǎn)生與處理三大部分，將直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)容作為任務驅動式教學內(nèi)容。

（1）半導體器件部分簡要介紹常用半導體二極管、三極管及場效應管的基本結構等基本知識，重點講解它們的應用及經(jīng)典電路的分析方法。

（2）放大電路基礎部分重點分析三極管單管共射放大電路，包括靜態(tài)工作點的設計及穩(wěn)定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性，然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。

（3）信號產(chǎn)生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路，信號產(chǎn)生與處理部分知識是今后學習接口技術、理解芯片外圍電路設計原理的基礎，所以，不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術課程的內(nèi)容中刪掉。

3.2教學方法的改革與創(chuàng)新

我院計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程一般安排在大二的第一個學期，由于課程內(nèi)容多、難度大，而且相當多學生的前導課程知識掌握不牢，所以，他們在心理上產(chǎn)生一定的畏懼感，鑒于我院學生的實際情況，我們對模擬電子技術課程的教學實踐做了一定的探索。

3.2.1理論教學靈活多變

課堂教學方法很多，常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習法、讀書指導法、任務驅動發(fā)、啟發(fā)式教學法等，要生動有趣講解好本課程的內(nèi)容，往往要靈活應用多種教學方法才能取得預期效果。本文重點介紹啟發(fā)式教學法和任務驅動法在模擬電子技術課程教學實踐中的應用。

（1）啟發(fā)式教學法。

課堂教學最忌諱的是老師一言堂，教師必須想辦法活躍課堂氣氛，啟發(fā)式教學法是調(diào)動學生學習積極性，激發(fā)學生學習激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學中根據(jù)教學內(nèi)容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題，啟迪學生去思考、分析問題，直到提出解決問題的方法或途徑。比如，在講解KCL時有學生對定律無法理解，教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發(fā)學生的思維，然后借用中學電學中關于電流、電荷的知識來引出電荷在導線上不能積聚，從而得出任意時刻流進節(jié)點的電流之和必然等于流出節(jié)點的電流之和的結論。為了進一步鞏固KCL相關知識，教師應該提出節(jié)點的相對概念，即電路中的節(jié)點既可以是一個電路分支的交叉點，也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節(jié)點的概念，學生自然就掌握了KCL的更廣泛的應用。比如在講到NPN和PNP型三極管時，發(fā)射極上的箭頭標識的方向不同于集電極和基極上的電流方向，如果將三極管看作是一個節(jié)點，那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關系：Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后，再講解三極管電流分配關系的微觀解釋就顯得較為輕松。

（2）任務驅動法。

任務驅動式教學方法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，它將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學，轉變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學。模擬電子技術課程的工程實踐性比較強，因此，當學生具備一定模擬電子技術基礎以后，教師就可以在課程的教學中使用任務驅動式教學法。比如，當學生學完二極管電路的分析方法以后，學生具備了二極管半波整流的知識，然后給他們布置新的任務：查閱資料，掌握常用全波整流電路的相關知識。很多學生通過網(wǎng)絡和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結構特點和工作效率，在此基礎上，我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現(xiàn)象：單獨用干電池供電時，錄音機工作正常；單獨用220伏交流電供電時，錄音機不工作。然后拆開錄音機，讓學生觀察電源部分電路的結構特點，最后給他們布置任務：畫出錄音機電源部分原理圖，分析各部分電路的功能。采用任務驅動式教學法可以將教材中直流穩(wěn)壓電源部分知識的教學徹底轉換為以學生為主體，這樣，有利于培養(yǎng)學生的綜合能力，提高他們解決實際問題的能力。

3.2.2理論與實驗教學交叉融合

計算機類專業(yè)的學生大多計算機操作能力較強，因此，在模擬電子技術課程的教學中，我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件，理論教學和實驗教學的界線越來越模糊。在理論教學中可以先用仿真軟件演示有關理論或電路的宏觀外在表現(xiàn)，使抽象知識具體化。學生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍，這樣可以提高實驗效率，降低實驗損耗。有了仿真軟件，課堂上無法及時完成的實驗，學生還可以在自己的電腦上完成。所以，利用仿真軟件可以實現(xiàn)理論教學與實驗教學的相互交融，當然，為了強化理論知識，突出學生工程實踐能力的培養(yǎng)，我們在實踐中堅持理論教學與實驗教學必須是同一位老師的做法，這樣，有利于老師掌握學生的學習動態(tài)，提高教學的針對性。

3.3多角化課程考核方式

課程考核是課程教學改革的重要方面，好的考核機制有利于提高學生的學習積極性、激發(fā)他們的學習興趣。實踐中，我們以專業(yè)知識和技能考核為主，兼顧學生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況（占總分10%）、課堂表現(xiàn)（占總分20%）、平時作業(yè)（占總分20%）、期末測評（含理論筆試和技能測試，占總分50%）。按時出勤可以培養(yǎng)學生的集體主義觀念和遵守紀律的習慣，也是課程教學得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分，缺席一次扣2分，缺席三次者給予警告，缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識，適當加重對平時作業(yè)的考核是否必要的。筆者的做法是整個學期共布置、批改作業(yè)五次，每次4分，根據(jù)作業(yè)的質(zhì)量分D、C、B、A四個檔次，每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外，為防止相互抄襲，限制作業(yè)必須按時完成，不得補交，一旦發(fā)現(xiàn)存在抄襲作業(yè)的情況，抄襲與被抄襲者雙方本次作業(yè)都做零分處理。為活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習主動性，課堂表現(xiàn)考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者，正確的一次記2分，錯誤的不扣分；被點名回答問題，正確的計1分，錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學生對知識掌握情況的集中體現(xiàn)，占課程考核40%的比重，專業(yè)技能測試是考查學生實際動手能力的主要手段，占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革，取得了令人滿意的效果。學期課程的平均出勤率達到98%以上，學生的學習興趣和主動性明顯提高，課堂教學秩序良好，氣氛活躍，學習效果明顯提高。

第2篇

模擬電子技術課程對于理解計算機硬件和通信原理方面的知識顯得十分重要，為強化基礎，培養(yǎng)合格的應用性人才，我們必須給予模擬電子技術課程的教學應有的重視。

2教學過程中存在的問題

模擬電子技術課程所涉及的理論、設計及分析方法具有很強的工程應用性和實用性，在學生的整個知識體系中占有相當?shù)谋壤瑢τ谂囵B(yǎng)學生的邏輯思維能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力及后續(xù)課程的學習都十分重要。計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程在教學實踐中遇到的問題很多，主要有以下幾個方面：

2.1學時少，內(nèi)容多

為了突出專業(yè)課程的學習，很多學校的做法是壓縮電路分析課程的學時數(shù)，甚至取消了電路分析課程。而模擬電子技術課程知識多且比較分散，它集高等數(shù)學、電磁學、物質(zhì)結構理論和電路分析等知識于一體，該課程的學時數(shù)（含實驗）一般在80學時以下，在如此緊張的時間內(nèi)要完成該課程的教學工作，不僅老師感到困難，學生也有很吃力。

2.2學生認識不到位

很多學生錯誤地認為模擬電子技術課程應該是電子、機械類專業(yè)學生的專業(yè)課程，他們在專業(yè)學習中一般都有重視軟件而輕視硬件的傾向，而且，學習模擬電子技術課程的成就感往往不及其他課程來得快和強烈，因此，就造成了學生的學習積極性不高。剛剛從中學過度到大學的學生，很多還沒有找到適合本課程的學習方法，模擬電子技術主要以原理分析為主，而學生更多地相信精確的數(shù)值計算，他們往往認為只有經(jīng)過嚴格的數(shù)學推算得出的結果才是可信的，當實際結果與嚴格的理論演算結果有出入時，他們難免會感到困惑。學生的認識不到位和思維方式上的差異，導致了計算機類專業(yè)中該課程的教學效果一直不太理想。

2.3課程教學本身存在問題

計算機專業(yè)的模擬電子技術課程的教學內(nèi)容和方法完全套用電子、機械類專業(yè)的那一套，有些學校甚至完全由機電類專業(yè)的老師來教授該門課程。這些教學內(nèi)容和方法在一定程度上與計算機類專業(yè)存在脫鉤的現(xiàn)象，沒有突出本專業(yè)的特色。近些年來，很多高校的計算機類專業(yè)的同仁們對本課程進行了一定的改革探索，并總結了許多值得借鑒的經(jīng)驗，但是，對于不同的學校和不同的學生，這些教學改革舉措應該不盡相同，在具體的教學實踐中，切忌“拿來主義”和生搬硬套。我們也對賀州學院的計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程的教學做了一些研究和探索工作，實踐表明這些工作有益于提高教學效果。

3教學改革的內(nèi)容和措施

為了使模擬電子技術課程的教學更切合計算機類專業(yè)的實際，我們做了一定的探索以提高教學效果和應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.1教學內(nèi)容的甄別與整合

模擬電子技術課程涉及的內(nèi)容多且知識面廣，為了提高學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，我們根據(jù)計算機類專業(yè)的特點，依據(jù)“必用、夠用”的原則甄別和整合課程內(nèi)容。受學時數(shù)的限制，計算機類專業(yè)一般無法系統(tǒng)開設電路分析等先導課程，但電路分析的基本原理和方法貫穿于模擬電子技術課程教學的全過程，因此，我們把電路分析課程的主干內(nèi)容整合到模擬電子課程之中。在正式講解模擬電子技術課程的內(nèi)容之前，我們花4至6個學時重點講解電路分析的基本原理及其應用，主要有KCL、KVL、疊加原理、戴維寧定理、諾頓定理及密勒定理。經(jīng)過對多部國家級模擬電子技術教材的比較，我們選定康華光教授主編的《電子技術基礎（模擬部分）》（第五版）作為我院計算機類專業(yè)的教材。該教材加強了基礎理論，如加強了半導體的物理基礎和電路的基本分析方法；同時也注意吸取國內(nèi)外的先進技術，如加強了線性集成電路和數(shù)字集成電路（包括中、大規(guī)模集成電路）的原理和應用，新增了電子電路的計算機輔助分析等內(nèi)容。該教材歷經(jīng)多次改版以緊跟當代電子技術的發(fā)展步伐，但我們不是全部講解教材內(nèi)容，依據(jù)“必用、夠用”的原則甄選講解內(nèi)容，其他內(nèi)容留作學生課外閱讀，以開闊視野。經(jīng)過討論，我們將教材內(nèi)容整合成半導體器件、放大電路基礎、信號產(chǎn)生與處理三大部分，將直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)容作為任務驅動式教學內(nèi)容。

（1）半導體器件部分簡要介紹常用半導體二極管、三極管及場效應管的基本結構等基本知識，重點講解它們的應用及經(jīng)典電路的分析方法。

（2）放大電路基礎部分重點分析三極管單管共射放大電路，包括靜態(tài)工作點的設計及穩(wěn)定措施、輸入輸出特性、電壓增益計算、輸入輸出電阻等特性，然后介紹集成運算放大器的“虛短”和“虛斷”等基本概念及集成運算放大電路的基本分析方法等知識。

（3）信號產(chǎn)生與處理部分重點介紹有源濾波電路和正弦波振蕩電路，信號產(chǎn)生與處理部分知識是今后學習接口技術、理解芯片電路設計原理的基礎，所以，不能簡單地將這部分知識從模擬電子技術課程的內(nèi)容中刪掉。

3.2教學方法的改革與創(chuàng)新

我院計算機類專業(yè)的模擬電子技術課程一般安排在大二的第一個學期，由于課程內(nèi)容多、難度大，而且相當多學生的前導課程知識掌握不牢，所以，他們在心理上產(chǎn)生一定的畏懼感，鑒于我院學生的實際情況，我們對模擬電子技術課程的教學實踐做了一定的探索。

3.2.1理論教學靈活多變

課堂教學方法很多，常見的有講授法、討論法、直觀演示法、練習法、讀書指導法、任務驅動發(fā)、啟發(fā)式教學法等，要生動有趣講解好本課程的內(nèi)容，往往要靈活應用多種教學方法才能取得預期效果。本文重點介紹啟發(fā)式教學法和任務驅動法在模擬電子技術課程教學實踐中的應用。

（1）啟發(fā)式教學法。

課堂教學最忌諱的是老師一言堂，教師必須想辦法活躍課堂氣氛，啟發(fā)式教學法是調(diào)動學生學習積極性，激發(fā)學生學習激情最有效的手段之一。這就要求教師在教學中根據(jù)教學內(nèi)容的鋪展由表及里循序漸進地不斷引出問題，啟迪學生去思考、分析問題，直到提出解決問題的方法或途徑。比如，在講解KCL時有學生對定律無法理解，教師就可以用水管中水流的特性做類比以啟發(fā)學生的思維，然后借用中學電學中關于電流、電荷的知識來引出電荷在導線上不能積聚，從而得出任意時刻流進節(jié)點的電流之和必然等于流出節(jié)點的電流之和的結論。為了進一步鞏固KCL相關知識，教師應該提出節(jié)點的相對概念，即電路中的節(jié)點既可以是一個電路分支的交叉點，也可以是任何一部分電路。這樣擴大了節(jié)點的概念，學生自然就掌握了KCL的更廣泛的應用。比如在講到NPN和PNP型三極管時，發(fā)射極上的箭頭標識的方向不同于集電極和基極上的電流方向，如果將三極管看作是一個節(jié)點，那么從宏觀上就很容易得出放大電路中三極管三個極上的電流分配關系：Ie=Ib+Ic。有了宏觀認識以后，再講解三極管電流分配關系的微觀解釋就顯得較為輕松。

（2）任務驅動法。

任務驅動式教學方法是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學方法，它將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學，轉變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務為主的多維互動式的教學。模擬電子技術課程的工程實踐性比較強，因此，當學生具備一定模擬電子技術基礎以后，教師就可以在課程的教學中使用任務驅動式教學法。比如，當學生學完二極管電路的分析方法以后，學生具備了二極管半波整流的知識，然后給他們布置新的任務：查閱資料，掌握常用全波整流電路的相關知識。很多學生通過網(wǎng)絡和圖書館的資料掌握了橋式整流電路的結構特點和工作效率，在此基礎上，我給他們演示一臺卡式錄音機的故障現(xiàn)象：單獨用干電池供電時，錄音機工作正常；單獨用220伏交流電供電時，錄音機不工作。然后拆開錄音機，讓學生觀察電源部分電路的結構特點，最后給他們布置任務：畫出錄音機電源部分原理圖，分析各部分電路的功能。采用任務驅動式教學法可以將教材中直流穩(wěn)壓電源部分知識的教學徹底轉換為以學生為主體，這樣，有利于培養(yǎng)學生的綜合能力，提高他們解決實際問題的能力。

3.2.2理論與實驗教學交叉融合

計算機類專業(yè)的學生大多計算機操作能力較強，因此，在模擬電子技術課程的教學中，我們引入了SPICE仿真軟件。有了此類仿真軟件，理論教學和實驗教學的界線越來越模糊。在理論教學中可以先用仿真軟件演示有關理論或電路的宏觀外在表現(xiàn)，使抽象知識具體化。學生在用物理器件做實驗前也可以先用仿真軟件做一遍，這樣可以提高實驗效率，降低實驗損耗。有了仿真軟件，課堂上無法及時完成的實驗，學生還可以在自己的電腦上完成。所以，利用仿真軟件可以實現(xiàn)理論教學與實驗教學的相互交融，當然，為了強化理論知識，突出學生工程實踐能力的培養(yǎng)，我們在實踐中堅持理論教學與實驗教學必須是同一位老師的做法，這樣，有利于老師掌握學生的學習動態(tài)，提高教學的針對性。

3.3多角化課程考核方式

課程考核是課程教學改革的重要方面，好的考核機制有利于提高學生的學習積極性、激發(fā)他們的學習興趣。實踐中，我們以專業(yè)知識和技能考核為主，兼顧學生德育和出勤率考查。課程考核項目包括出勤情況（占總分10%）、課堂表現(xiàn)（占總分20%）、平時作業(yè)（占總分20%）、期末測評（含理論筆試和技能測試，占總分50%）。按時出勤可以培養(yǎng)學生的集體主義觀念和遵守紀律的習慣，也是課程教學得以正常進行的必要條件。筆者的做法是全勤記10分，缺席一次扣2分，缺席三次者給予警告，缺席五次取消該門課程考核資格。為鞏固理論知識，適當加重對平時作業(yè)的考核是否必要的。筆者的做法是整個學期共布置、批改作業(yè)五次，每次4分，根據(jù)作業(yè)的質(zhì)量分D、C、B、A四個檔次，每個檔次分別給為1分、2分、3分和4分。另外，為防止相互抄襲，限制作業(yè)必須按時完成，不得補交，一旦發(fā)現(xiàn)存在抄襲作業(yè)的情況，抄襲與被抄襲者雙方本次作業(yè)都做零分處理。為活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習主動性，課堂表現(xiàn)考核顯得十分重要。筆者的做法是主動回答問題者，正確的一次記2分，錯誤的不扣分；被點名回答問題，正確的計1分，錯誤的不扣分。期末測評包括試卷筆試和技能測試。筆試是學生對知識掌握情況的集中體現(xiàn)，占課程考核40%的比重，專業(yè)技能測試是考查學生實際動手能力的主要手段，占課程考核10%的比重。通過多角化課程考核方式改革，取得了令人滿意的效果。學期課程的平均出勤率達到98%以上，學生的學習興趣和主動性明顯提高，課堂教學秩序良好，氣氛活躍，學習效果明顯提高。

4結語

第3篇

為提高實驗教學的質(zhì)量，針對以上存在的問題，筆者從實驗教學的內(nèi)容和形式兩方面對計算機網(wǎng)絡實驗教學進行研究和探索。結合計算機網(wǎng)絡課程自身的特點，利用電子信息類專業(yè)有限的實驗條件，在傳統(tǒng)的驗證型實驗的基礎上增加了操作型實驗、設計型實驗和研究型實驗。在實驗內(nèi)容的安排上力求循序漸進，先通過對基礎原理的驗證型實驗和操作型實驗來加深對網(wǎng)絡原理和技術的理解，提高學生的實際應用能力，進而逐步涉及難度較大的設計型和研究型實驗。

1.1驗證型實驗優(yōu)化和整合傳統(tǒng)的驗證型實驗，將驗證型實驗分為初級驗證型實驗和高級驗證型實驗。主要用于幫助學生理解網(wǎng)絡基本概念如協(xié)議、數(shù)據(jù)幀和算法等，觀察和評價網(wǎng)絡性能指標。初級驗證型實驗主要利用網(wǎng)絡協(xié)議分析工具截獲網(wǎng)絡中傳送的數(shù)據(jù)包，驗證網(wǎng)絡上數(shù)據(jù)包的基本結構，通過觀察分析數(shù)據(jù)包的傳送認識和理解協(xié)議的運行機制。高級驗證型實驗依托網(wǎng)絡仿真軟件進行，首先由教師給出實驗的仿真核心源代碼，學生根據(jù)教師的講解及關鍵部分的提示對網(wǎng)絡仿真腳本做相應的修改后運行，利用網(wǎng)絡仿真軟件中的可視化工具觀察網(wǎng)絡協(xié)議運行過程的動畫演示。在高級驗證型實驗中學生還可以通過修改某一參數(shù)觀察網(wǎng)絡各性能指標的變化，分析比較仿真結果，領會協(xié)議和算法的含義。以Wireshark軟件抓取網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)包為例實現(xiàn)初級驗證型實驗。該實驗的硬件配置要求比較低，配備網(wǎng)卡的PC機和局域網(wǎng)環(huán)境即可，操作系統(tǒng)Windows2000或者XP都可以。通過Wireshark軟件抓取網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)包，可以得到封包的詳細信息[3]，如物理層的數(shù)據(jù)幀概況Frame、數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)幀頭部信息EthernetII、互聯(lián)網(wǎng)層IP包頭部信息InternetProtocolVersion4、傳輸層TCP的數(shù)據(jù)段頭部信息TransmissionControlProtocol和應用層的信息HTTP協(xié)議HypertextTransferProtocol等。學生可以通過每層捕獲的數(shù)據(jù)包清楚地驗證數(shù)據(jù)包頭部信息的嵌套，數(shù)據(jù)幀或包的格式，進而理解網(wǎng)絡協(xié)議分層的意義。為了提高學生獨立分析能力，而不是被動驗證所學知識，可以用Wireshark捕獲到的實驗數(shù)據(jù)分析TCP/IP連接的三次握手情況，識別Wireshark截獲到了三次握手的三個數(shù)據(jù)包。高級驗證型實驗中的網(wǎng)絡仿真軟件目前使用較多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是開放源碼的網(wǎng)絡仿真平臺，不需要額外付費，可以運行在Linux或Windows操作系統(tǒng)上，能夠在計算機網(wǎng)絡各個層次上模擬網(wǎng)絡運行，并支持目前計算機網(wǎng)絡教材中出現(xiàn)的大多數(shù)有線和無線網(wǎng)絡協(xié)議，所以可選擇NS2作為高級驗證型實驗的主要軟件工具。以NS2為網(wǎng)絡仿真軟件的高級驗證型實驗的硬件配置要求比較低，配備網(wǎng)卡的PC機。如果現(xiàn)有實驗室的PC機已有Windows系統(tǒng)，又想在Linux下運行NS2仿真，可在PC機的現(xiàn)有操作系統(tǒng)上安裝虛擬機，虛擬機上再安裝Linux操作系統(tǒng)運行NS2即可。在運用NS2做高級驗證型實驗時，重點是驗證網(wǎng)絡協(xié)議或算法的動態(tài)運行和變化過程。由教師給出TCL腳本實現(xiàn)對模擬仿真場景的產(chǎn)生和控制，并對關鍵控制部分進行詳細講解。學生依據(jù)圖1所示實驗流程完成實驗。在這個實驗階段，學生一般不具備獨立編寫網(wǎng)絡控制腳本的能力，對NS2網(wǎng)絡仿真軟件使用不熟練，所以學生主要是觀察和驗證已有網(wǎng)絡協(xié)議的運行過程，修改關鍵網(wǎng)絡仿真參數(shù)，通過觀看動畫演示和分析NS2的跟蹤記錄文件，得到網(wǎng)絡性能如何變化，深層次領會網(wǎng)絡協(xié)議和算法。

1.2操作性實驗為提高學生的動手能力，突出電子信息類專業(yè)注重學生實踐能力的培養(yǎng)，可在傳統(tǒng)網(wǎng)絡實驗的基礎上增加操作性實驗，適當購置一些計算機網(wǎng)絡實驗的硬件設備，如雙絞線夾線鉗、雙絞線測試工具、小型路由器、網(wǎng)絡檢測設備等，針對性地開設一些必要的計算機網(wǎng)絡硬件實驗，如網(wǎng)絡線纜的制作與測試、網(wǎng)卡等一些常用設備的安裝、設置及使用，路由器的設置、小型局域網(wǎng)的配置等。操作性實驗不僅能增強學生實際操作能力，還能激發(fā)學生的學習興趣，真正達到學以致用的目的。操作性實驗包括3個步驟：①布線實驗。主要是掌握雙絞線的制作與連接，使學生明白雙絞線與直通線的不同點，能夠使用測試儀測試網(wǎng)線，制作出合格的雙絞線[5]。②組網(wǎng)和建網(wǎng)實驗。主要是掌握如何利用小型路由器、PC機和在步驟①做好的網(wǎng)線連接形成一個小型局域網(wǎng)。通過這一步實驗，使學生能夠掌握路由器的基本配置、路由器的級聯(lián)方法、理解沖突域的概念等。③測試和管理網(wǎng)絡。主要是掌握常用網(wǎng)絡測試命令的應用，如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。對學生在步驟②中組成的一個網(wǎng)絡運用基本的網(wǎng)絡測試命令進行網(wǎng)絡測試和管理。在傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡實驗中，常用網(wǎng)絡測試命令通常都放在驗證型實驗中，學生實驗的目的性不強，通常是把每一個測試命令敲一遍看看結果就結束實驗，大約20分鐘不到就可以完成，實驗的效果不佳。將基本網(wǎng)絡測試命令的運用放在操作型實驗中，可讓學生有針對性地對自己布線和組網(wǎng)成功的網(wǎng)絡進行測試，檢查網(wǎng)絡是否連接成功，如何通過命令修改網(wǎng)絡配置等。這樣學生做實驗的興趣比較濃厚，也達到學以致用的目的。在操作性實驗結束之后建議學生在家里組建自己的有線或無線小型局域網(wǎng)通過ADSL上Internet，也可以鼓勵學生實驗在筆記本上配置無線AP（接入訪問點），手機接入WiFi的方法，進一步鞏固實驗內(nèi)容。

1.3設計型實驗電子信息類學生一般要具備一定的網(wǎng)絡應用軟件開發(fā)能力，因此設計性實驗是電子信息類學生計算機網(wǎng)絡實驗不可缺少的一部分。設計性實驗的主要目的是讓學生能夠編寫簡單的網(wǎng)絡通信程序，掌握網(wǎng)絡基本編程技巧。計算機網(wǎng)絡課程通常在電子信息類專業(yè)的大三和大四開設，此時學生一般都已熟練掌握一門程序設計語言，如C語言和Java語言，學生具備順利掌握網(wǎng)絡編程技巧的基礎。設計性實驗的主要內(nèi)容是用Socket套接字進行網(wǎng)絡程序設計，讓學生能運用Winsock提供的API函數(shù)接口進行面向連接或無連接的網(wǎng)絡程序設計，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。通過該實驗學生可掌握Socket編程的基本方法，進一步深入理解UDP及TCP協(xié)議的工作原理，初步掌握TCP和UDP方式的網(wǎng)絡編程模式。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡設計性實驗通常是側重網(wǎng)絡應用層通信的設計，即實現(xiàn)網(wǎng)絡聊天程序，F(xiàn)TP客戶端/服務器端程序開發(fā)等[6]。電子信息類專業(yè)要求學生掌握一定的網(wǎng)絡底層通信技術，因此其計算機網(wǎng)絡設計性實驗需要側重網(wǎng)絡底層的通信實驗。針對電子信息類的專業(yè)特點，設計型實驗主要包括3個部分：①基于Socket的異步串行通信設計。電子信息類的課程設計中會大量用到串口通信測試，可以讓學生設計基于Socket的異步串行通信，通過這部分實驗不僅讓學生了解串口通信的原理，而且有利于學生掌握基本的Socket編程方法。②基于原始套接字的通信設計。電子信息類專業(yè)在進行硬件設計特別是嵌入式開發(fā)時，通常要對網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)鏈路層和IP層進行開發(fā)，而原始套接字可以用來處理數(shù)據(jù)鏈路層及IP層數(shù)據(jù)。這部分實驗可以讓學生自己設計Ping程序，完成數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議設計和修改等。③基于流式/數(shù)據(jù)報套接字的客戶/服務器通信設計。這部分實驗是傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡設計性實驗的主要內(nèi)容，目的是讓學生掌握基于TCP和UDP方式的網(wǎng)絡通信設計，如設計FTP客戶服務器程序。

1.4研究型實驗研究型實驗主要對學有余力的學生利用課余時間進行的自主研究實驗，采取2~4人為一組的形式，旨在提高學生運用所學知識解決實際問題的能力，以及培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。在高級驗證型實驗中學生已對網(wǎng)絡仿真軟件有了一定的了解和熟悉，通過高級驗證型實驗學生能了解網(wǎng)絡協(xié)議的動態(tài)工作工程，分析網(wǎng)絡性能。研究型實驗可以在高級網(wǎng)絡驗證實驗的基礎上進一步讓學生深入了解如何修改和設計自己的網(wǎng)絡協(xié)議，并觀察、測量和比較其性能的變化。以NS2網(wǎng)絡仿真軟件為例，圖2給出了NS2的網(wǎng)絡仿真模型，由上至下可以針對網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層（包括介質(zhì)訪問控制層）和物理層分別展開研究。（1）在網(wǎng)絡層上，重點研究動態(tài)路由。在有線網(wǎng)絡環(huán)境中，研究動態(tài)路由的路由信息更新過程。以距離矢量算法的動態(tài)路由為基礎，研究當鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，靜態(tài)路由和動態(tài)路由之間的差異。在無線網(wǎng)絡環(huán)境中，在分析無線Adhoc網(wǎng)絡路由協(xié)議（如DSDV、AODV以及DSR）性能的基礎上，進一步修改和設計無線網(wǎng)絡路由協(xié)議。（2）在數(shù)據(jù)鏈路層上，重點研究鏈路層協(xié)議。在研究以太網(wǎng)基本協(xié)議（如滑動窗口協(xié)議、停止等待協(xié)議、CSMA/CD協(xié)議等）的基礎上嘗試修改鏈路層協(xié)議以改善網(wǎng)絡在某方面的性能（如吞吐量、延時、數(shù)據(jù)包投遞率等）。（3）物理層上，重點研究無線傳播模型和能量模型對無線網(wǎng)絡性能的影響，從而為不同網(wǎng)絡環(huán)境設計不同的無線網(wǎng)絡的上層協(xié)議。

2結語