论析计算机网络应用课程中的DHCP实验教学设计

论析计算机网络应用课程中的DHCP实验教学设计

　　论文关键词：计算机网络应用课程；实验教学设计；DHCP
　　论文摘要：为了使非计算机专业的学生能在计算机网络应用课程中熟练掌握DHCP服务的配置技术．提出在DHCP实验教学q-强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式，并在验证性和设计性两类实验中分别采用传递式教学法和任务驱动教学法进行教学。实践表明，使用该教学设计能获得较好的教学效果。

　　0引言
    动态主机配置协议(Dynamic Host Configure Protocol , DHCP)是计算机网络应用的一种，它能够解决网络中IP地址分配的问题，对网络管理具有重要的意义。特别是如今拥有多台电脑的家庭或单位在共享接人Internet时，大多使用DHCP服务进行IP地址的自动分配，以尽量减少手工设置IP地址带来的问题。因此，有必要熟练掌握该技术的运用。针对非计算机专业学生不需要掌握太多理论知识的特点，我们在教授了必备的DHCP基本概念后，主要让学生通过做实验来掌握该技术。实验教学中将DHCP实验分为验证性和设计性两类，并且不同类型的实验采用不同的教学方法。实践表明，使用这样的教学设计能够收到较好的教学效果。
　　1 DHCP实验教学内容
    由于DHCP服务采用客户机/服务器模式来实现IP地址、子网掩码、默认网关等信息的动态分配，所以只有掌握了客户机和服务器两部分的配置技术才能构建一个可用的DHCP服务网络。另外，若要考虑网络结构、容错以及平衡DHCP服务器负担等因素，则还要掌握复杂网络中的DHCP配置技术。因此，DHCP实验教学主要有以下几个内容:
　　1.1   DHCP客户机的设置
    该实验内容主要是让学生学会如何将一台计算机配置成DHCP客户机，使其能够自动的获取IP地址、子网掩码和默认网关。应特别指出让学生注意的是，DHCP客户机的配置方式是固定不变的，适合在任何提供了DHCP服务的网络中使用。
　　1.2单DHCP服务器设置
    单DHCP服务器，是指一个网络中只有一台DHCP服务器在工作，这是最简单的DHCP服务方式。该实验内容主要是让学生学会怎样在一台计算机上安装DHCP软件，并设定可以分配的IP地址、保留IP地址、租约等信息，使其成为DHCP服务器。
　　1.3多DHCP服务器设置
    多DHCP服务器，是指一个网络中有多台DHCP服务器在工作，不仅实现IP地址的自动分配，还实现了容错、平衡负担等功能。在该服务方式中，服务器的大部分配置跟单DHCP服务器方式中的相同，其关键的地方是如何让多个服务器协调工作。该实验内容主要是让学生学会如何配置多台服务器的作用域和排除地址，使它们能够互不干扰的执行各自的分配任务。
　　1.4多宿主DHCP服务器设置
    多宿主DHCP服务器，是指在安装了多个网络适配器、并连接多个网络的计算机上实现DHCP服务。该实验内容主要是让学生学会如何设置一台DHCP服务器的超级作用域，使其能够为多个相连网络中的DHCP客户机服务。
　　1.5跨网段的DHCP中继设呈
    对于有多个子网的复杂网络，往往采用在一个子网中配置一台或两台DHCP服务器为整个网络提供服务的方式来节省经费。使用这样的服务方式时，如果DHCP服务器和DHCP客户机不在同一个子网，则需要DHCP中继来充当代理，完成IP地址的分配。该实验内容主要是让学生学会如何将路由器或子网中的一台计算机设置为DHCP中继。
　　2  D日CP实验教学设计
    DHCP实验教学的目的是使学生在掌握DHCP必备理论知识的基础上，通过做实验来提高自身的动手能力，最终能够独立配置DHCP服务，解决该服务使用过程中出现的各种问题。为了达到实验教学目的，并杜绝出现以往实验教学中的不良现象，例如学生做实验时不积极思考、对实验内容一知半解、实验报告潦草等，我们设计了新的教学方案。该方案把DHCP实验教学内容分为验证性和设计性两类，强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式，并采用不同的教学方法来完成实验教学。
　　2.1验证性实验的教学设计
    验证性实验包括DHCP客户机的设置、单DHCP服务器设置、多DHCP服务器设置3个教学内容，主要采取文献[3]提出的传递式教学法进行教学。传递式教学法强调了学生的主导作用，不但要求学生进行主动学习，还让其参与“教”的活动，通过“学”和“教”的结合来达到教学目的。
    根据传递式教学法的原理以及实验内容的性质，我们让学生分批进行实验，并在实验过程中要求学生独立完成配置操作。设有60人的物理教育专业班级，每次实验时按学号分为3批，并严格按照如下表1的安排进行实验。

   根据安排，对于每个新的实验内容教师只需指导参加第一批实验的学生，第二、第三批的学生做实验时分别由前一批已经完成实验的学生负责指导。为了保证验证性实验的顺利进行，并达到实验教学目的，还需要做好以下几方面的工作:

   (1)要求实验指导老师实验前要确保实验设备齐全，并亲自做一遍所开设的实验，以能够解决学生实验过程中出现的问题;
    (2)要求学生在实验前进行实验预习。并要求教师在每次实验前通过提问实验基本原理的方式对学生进行随机抽测，发现没预习的学生不准许其参加实验;
    (3)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度。另外，要求做实验的学生要认真、独立思考并注意总结，进行指导的学生要负责、耐心帮助同学解决问题;
    (4)进行第一批实验时，指导教师要认真讲解实验内容、完成实验指导工作。进行第二、第三批实验时，指导教师虽然没有主要的指导责任，但其不能离开实验室，以便解决指导的学生无法回答的问题。并且还要求老师不时的进行巡视，认真观察学生进行实验，以及时发现实验中存在的不足;
    (5)要求学生实验结束后按要求完成并上交实验报告。另外，要求教师课后立即批改实验报告，如发现问题应在进行下一批实验时指出，让在场的前一批已完成实验的同学得到及时纠正，以免他们再犯同样的错误造成对另一批同学的误导。
　　2.2设计性实验的教学设计
    设计性实验包括多宿主DHCP服务器设置和跨网段的DHCP中继设置两个教学内容。这两个内容虽然是较为复杂的DHCP服务配置技术，但跟验证性实验的教学内容有着密切的联系，将它们作为设计性实验的目的是让学生在掌握了DHCP的基础配置技术后，能够综合运用所学的知识和实验技能独立解决新的问题。对于设计性实验可采取了任务驱动教学法进行教学，并使学生以分组的形式参与实验。另外，为了保证设计性实验的顺利进行，达到实验教学的目的，还需要做好以下几方面的工作:
    (1)教师给学生分配实验任务，并要求其在限定的时间内完成;
    (2)要求教师在实验指导书中只写明实验目的、要求和所用的设备清单，提供完成实验所需的相关资料。而学生则自行设计实验方案，确定实验方法和步骤;
    (3)要求相关实验室实行开放式管理，让学生能够根据自身情况灵活的安排时间进行实验;
    (4)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度，要认真、独立思考并注意总结，可以互相讨论、帮助，但严禁抄袭其它小组的实验方案、方法和步骤;
    (5)要求学生实验结束后按要求完成、上交实验报告。另外，要求教师认真批改实验报告，并对其做详细的评讲，还要给出最优的实验方案、方法、步骤供学生学习。
　　3 DHCP实验教学效果
    在2006到2007学年的第二学期，我们对物理教育和数学教育专业两个班的学生进行了试验，结果都表明使用该教学设计能收到较好的教学效果。一方面，因为在做验证性实验前存在被抽测的可能性，所以学生都非常认真的进行实验预习，真正做到在对实验原理、内容有了一定的理解之后才做实验。并且，学生除了完成实验之外还有指导同学的任务，就迫使学生必须要弄懂实验的每一个环节，进而提高了实验教学的质量。另外，在“学”与“教”的过程中，学生之间的交流也不断增多，让学生感受到了团队协作的作用。在验证性实验教学中采取的方法以及由此得到的教学效果逐渐形成了良性循环，造就了浓厚的学习氛围，这些效果也为设计性实验教学创造了良好的条件;另一方面，设计性实验采用的任务驱动教学法让学生得到了进一步的锻炼。在通过查阅资料、讨论、测试等方法完成教师安排的任务的过程中，不仅提高了他们综合运用知识、分析和解决问题的能力，而且激发了他们对实验的兴趣，更重要的是培养了他们的自信心。
　　4结语
    学期结束后，对计算机网络应用课程的实验教学进行了总结分析，发现学生对DHCP配置技术的掌握比其他实验内容的要好，这表明DHCP实验的教学设计更有利于学生的学习。因此，准备将该教学设计扩展到计算机网络应用课程的其他实验教学中使用。但同时也发现设计性实验教学还存在问题，特别是实验室开放使用后的管理还达不到要求，不能很好地满足学生的使用需求。我们下一步的工作是要解决当前发现的问题，尽量完善实验教学方法，并积极进行推广，以期收到更好的教学效果。

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