論析計算機網絡應用課程中的DHCP實驗教學設計

論析計算機網絡應用課程中的DHCP實驗教學設計

　　論文關鍵詞：計算機網絡應用課程；實驗教學設計；DHCP
　　論文摘要：為了使非計算機專業的學生能在計算機網絡應用課程中熟練掌握DHCP服務的配置技術．提出在DHCP實驗教學q-強調以“學”為主、以“教”為輔的教學模式，并在驗證性和設計性兩類實驗中分別采用傳遞式教學法和任務驅動教學法進行教學。實踐表明，使用該教學設計能獲得較好的教學效果。

　　0引言
    動態主機配置協議(Dynamic Host Configure Protocol , DHCP)是計算機網絡應用的一種，它能夠解決網絡中IP地址分配的問題，對網絡管理具有重要的意義。特別是如今擁有多臺電腦的家庭或單位在共享接人Internet時，大多使用DHCP服務進行IP地址的自動分配，以盡量減少手工設置IP地址帶來的問題。因此，有必要熟練掌握該技術的運用。針對非計算機專業學生不需要掌握太多理論知識的特點，我們在教授了必備的DHCP基本概念后，主要讓學生通過做實驗來掌握該技術。實驗教學中將DHCP實驗分為驗證性和設計性兩類，并且不同類型的實驗采用不同的教學方法。實踐表明，使用這樣的教學設計能夠收到較好的教學效果。
　　1 DHCP實驗教學內容
    由于DHCP服務采用客戶機/服務器模式來實現IP地址、子網掩碼、默認網關等信息的動態分配，所以只有掌握了客戶機和服務器兩部分的配置技術才能構建一個可用的DHCP服務網絡。另外，若要考慮網絡結構、容錯以及平衡DHCP服務器負擔等因素，則還要掌握復雜網絡中的DHCP配置技術。因此，DHCP實驗教學主要有以下幾個內容:
　　1.1   DHCP客戶機的設置
    該實驗內容主要是讓學生學會如何將一臺計算機配置成DHCP客戶機，使其能夠自動的獲取IP地址、子網掩碼和默認網關。應特別指出讓學生注意的是，DHCP客戶機的配置方式是固定不變的，適合在任何提供了DHCP服務的網絡中使用。
　　1.2單DHCP服務器設置
    單DHCP服務器，是指一個網絡中只有一臺DHCP服務器在工作，這是最簡單的DHCP服務方式。該實驗內容主要是讓學生學會怎樣在一臺計算機上安裝DHCP軟件，并設定可以分配的IP地址、保留IP地址、租約等信息，使其成為DHCP服務器。
　　1.3多DHCP服務器設置
    多DHCP服務器，是指一個網絡中有多臺DHCP服務器在工作，不僅實現IP地址的自動分配，還實現了容錯、平衡負擔等功能。在該服務方式中，服務器的大部分配置跟單DHCP服務器方式中的相同，其關鍵的地方是如何讓多個服務器協調工作。該實驗內容主要是讓學生學會如何配置多臺服務器的作用域和排除地址，使它們能夠互不干擾的執行各自的分配任務。
　　1.4多宿主DHCP服務器設置
    多宿主DHCP服務器，是指在安裝了多個網絡適配器、并連接多個網絡的計算機上實現DHCP服務。該實驗內容主要是讓學生學會如何設置一臺DHCP服務器的超級作用域，使其能夠為多個相連網絡中的DHCP客戶機服務。
　　1.5跨網段的DHCP中繼設呈
    對于有多個子網的復雜網絡，往往采用在一個子網中配置一臺或兩臺DHCP服務器為整個網絡提供服務的方式來節省經費。使用這樣的服務方式時，如果DHCP服務器和DHCP客戶機不在同一個子網，則需要DHCP中繼來充當代理，完成IP地址的分配。該實驗內容主要是讓學生學會如何將路由器或子網中的一臺計算機設置為DHCP中繼。
　　2  D日CP實驗教學設計
    DHCP實驗教學的目的是使學生在掌握DHCP必備理論知識的基礎上，通過做實驗來提高自身的動手能力，最終能夠獨立配置DHCP服務，解決該服務使用過程中出現的各種問題。為了達到實驗教學目的，并杜絕出現以往實驗教學中的不良現象，例如學生做實驗時不積極思考、對實驗內容一知半解、實驗報告潦草等，我們設計了新的教學方案。該方案把DHCP實驗教學內容分為驗證性和設計性兩類，強調以“學”為主、以“教”為輔的教學模式，并采用不同的教學方法來完成實驗教學。
　　2.1驗證性實驗的教學設計
    驗證性實驗包括DHCP客戶機的設置、單DHCP服務器設置、多DHCP服務器設置3個教學內容，主要采取文獻[3]提出的傳遞式教學法進行教學。傳遞式教學法強調了學生的主導作用，不但要求學生進行主動學習，還讓其參與“教”的活動，通過“學”和“教”的結合來達到教學目的。
    根據傳遞式教學法的原理以及實驗內容的性質，我們讓學生分批進行實驗，并在實驗過程中要求學生獨立完成配置操作。設有60人的物理教育專業班級，每次實驗時按學號分為3批，并嚴格按照如下表1的安排進行實驗。

   根據安排，對于每個新的實驗內容教師只需指導參加第一批實驗的學生，第二、第三批的學生做實驗時分別由前一批已經完成實驗的學生負責指導。為了保證驗證性實驗的順利進行，并達到實驗教學目的，還需要做好以下幾方面的工作:

   (1)要求實驗指導老師實驗前要確保實驗設備齊全，并親自做一遍所開設的實驗，以能夠解決學生實驗過程中出現的問題;
    (2)要求學生在實驗前進行實驗預習。并要求教師在每次實驗前通過提問實驗基本原理的方式對學生進行隨機抽測，發現沒預習的學生不準許其參加實驗;
    (3)要求學生做實驗時要遵守實驗室規章制度。另外，要求做實驗的學生要認真、獨立思考并注意總結，進行指導的學生要負責、耐心幫助同學解決問題;
    (4)進行第一批實驗時，指導教師要認真講解實驗內容、完成實驗指導工作。進行第二、第三批實驗時，指導教師雖然沒有主要的指導責任，但其不能離開實驗室，以便解決指導的學生無法回答的問題。并且還要求老師不時的進行巡視，認真觀察學生進行實驗，以及時發現實驗中存在的不足;
    (5)要求學生實驗結束后按要求完成并上交實驗報告。另外，要求教師課后立即批改實驗報告，如發現問題應在進行下一批實驗時指出，讓在場的前一批已完成實驗的同學得到及時糾正，以免他們再犯同樣的錯誤造成對另一批同學的誤導。
　　2.2設計性實驗的教學設計
    設計性實驗包括多宿主DHCP服務器設置和跨網段的DHCP中繼設置兩個教學內容。這兩個內容雖然是較為復雜的DHCP服務配置技術，但跟驗證性實驗的教學內容有著密切的聯系，將它們作為設計性實驗的目的是讓學生在掌握了DHCP的基礎配置技術后，能夠綜合運用所學的知識和實驗技能獨立解決新的問題。對于設計性實驗可采取了任務驅動教學法進行教學，并使學生以分組的形式參與實驗。另外，為了保證設計性實驗的順利進行，達到實驗教學的目的，還需要做好以下幾方面的工作:
    (1)教師給學生分配實驗任務，并要求其在限定的時間內完成;
    (2)要求教師在實驗指導書中只寫明實驗目的、要求和所用的設備清單，提供完成實驗所需的相關資料。而學生則自行設計實驗方案，確定實驗方法和步驟;
    (3)要求相關實驗室實行開放式管理，讓學生能夠根據自身情況靈活的安排時間進行實驗;
    (4)要求學生做實驗時要遵守實驗室規章制度，要認真、獨立思考并注意總結，可以互相討論、幫助，但嚴禁抄襲其它小組的實驗方案、方法和步驟;
    (5)要求學生實驗結束后按要求完成、上交實驗報告。另外，要求教師認真批改實驗報告，并對其做詳細的評講，還要給出最優的實驗方案、方法、步驟供學生學習。
　　3 DHCP實驗教學效果
    在2006到2007學年的第二學期，我們對物理教育和數學教育專業兩個班的學生進行了試驗，結果都表明使用該教學設計能收到較好的教學效果。一方面，因為在做驗證性實驗前存在被抽測的可能性，所以學生都非常認真的進行實驗預習，真正做到在對實驗原理、內容有了一定的理解之后才做實驗。并且，學生除了完成實驗之外還有指導同學的任務，就迫使學生必須要弄懂實驗的每一個環節，進而提高了實驗教學的質量。另外，在“學”與“教”的過程中，學生之間的交流也不斷增多，讓學生感受到了團隊協作的作用。在驗證性實驗教學中采取的方法以及由此得到的教學效果逐漸形成了良性循環，造就了濃厚的學習氛圍，這些效果也為設計性實驗教學創造了良好的條件;另一方面，設計性實驗采用的任務驅動教學法讓學生得到了進一步的鍛煉。在通過查閱資料、討論、測試等方法完成教師安排的任務的過程中，不僅提高了他們綜合運用知識、分析和解決問題的能力，而且激發了他們對實驗的興趣，更重要的是培養了他們的自信心。
　　4結語
    學期結束后，對計算機網絡應用課程的實驗教學進行了總結分析，發現學生對DHCP配置技術的掌握比其他實驗內容的要好，這表明DHCP實驗的教學設計更有利于學生的學習。因此，準備將該教學設計擴展到計算機網絡應用課程的其他實驗教學中使用。但同時也發現設計性實驗教學還存在問題，特別是實驗室開放使用后的管理還達不到要求，不能很好地滿足學生的使用需求。我們下一步的工作是要解決當前發現的問題，盡量完善實驗教學方法，并積極進行推廣，以期收到更好的教學效果。

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