章麗玲, 雷建軍

(湖北第二師范學院 計算機學院，武漢430205)

基于項目實戰(zhàn)一體化的“網絡互聯技術”課程教學改革研究

章麗玲, 雷建軍

(湖北第二師范學院 計算機學院，武漢430205)

本文圍繞一個具體的中小型企業(yè)網的構建的項目實戰(zhàn)展開教學研究，從設備的管理、路由技術、交換技術、廣域網技術和安全策略五大模塊分步展開實戰(zhàn)任務，同時借助于智慧教育平臺，利用微視頻等技術手段，將“教、學、做”一體化的思想有效地貫通于課程的教學中。通過一體化的課程教學改革，學生的自學能力和實踐能力得到了極大的提高。

項目實戰(zhàn)；網絡互聯技術；一體化

1 概述

《網絡互聯技術》是計算機網絡技術專業(yè)的必修課，是一門理論與實踐相結合的課程，主要圍繞企業(yè)網或園區(qū)網的設計和構建展開，包括網絡設備管理、路由技術、交換技術、廣域網技術、網絡安全策略、網絡故障排除等內容，本課程的任務是使學生具備專業(yè)中初級網絡工程人員所必需的基本知識和基本技能，初步具有利用各種網絡設備組建和管理園區(qū)網絡的能力，具備解決網絡故障的能力，為畢業(yè)后勝任網絡技術工作奠定基礎。

采用何種方法或手段來開展《網絡互聯技術》課程的教學，使學生能夠最有效地吸收知識，并能靈活地運用到今后的工作中，是擺在教師面前的首要解決的問題。 “教、學、做合一”是陶行知先生提出的三大主張之一，陶先生認為，“教、學、做”是分不開的共生體，其中“做”是重點，做是教和學的具體體現。如何做到“教、學、做合一”呢？本文圍繞一個具體的中小型企業(yè)網的構建的項目實戰(zhàn)展開教學，從設備的管理、路由技術、交換技術、廣域網技術和安全策略五大模塊分步展開實戰(zhàn)任務，教師首先把實戰(zhàn)任務的每個知識點、每個任務的簡單操作步驟通過錄制微視頻的方式上傳到智慧教育平臺上，學生隨時隨地可以觀看微視頻，上課時，教師進行項目講述，和學生一起設計項目解決方案，最終和學生一起完成項目，課后，學生進行學習反思，通過反復觀看微視頻，最終獨立完成項目，并把完成項目的結果和貼圖上傳到智慧教育云平臺供老師審閱，老師通過平臺給出具體的評分。在該教學的每一個過程中，都需要讓學生多實踐，不僅是動手做，還要動腦做；教師和學生都要做，師生共同在做上學，在做上教，在做上討論，并以此轉變學生學習地位、角色、態(tài)度，充分發(fā)揮學生的主體作用，調動學生的積極性和主動性，使他們主動參與到學習當中來，成為學習的主體、教學的中心。采用微視頻的方式，使學生在獨立完成項目的時候，遇到問題時，隨時可以登錄到智慧教育云平臺進行學習，找出解決方案，或是通過平臺及時和老師交流，最終真正獨立完成整個項目實戰(zhàn)。微視頻、智慧教育平臺、項目實戰(zhàn)大大地激發(fā)了學生學習的熱情，學生由“被動接受模仿型學習”向“主動實踐手腦并用型”轉變，同時也有利于教師教學能力的提高。

2 基于項目實戰(zhàn)的教學改革

在部署項目實戰(zhàn)時，需要了解目前市場上網絡工程技術人員的崗位要求，經過市場調研，其需求為: 能夠進行思科/華為/H3C 等主流網絡設備的安裝、配置、管理和優(yōu)化；能對設備及服務器進行運行狀態(tài)監(jiān)控和維護升級；能按要求撰寫技術文檔；熟悉網絡技術，深入理解網絡協議，包括 TCP/IP、以太網、路由和交換、防火墻、VPN 等；工作態(tài)度認真負責，責任心強，具有良好的溝通和學習能力，注重團隊合作。根據這些需求，設計的中小型企業(yè)網項目實戰(zhàn)應用滿足下面的需求：

(1)掌握當今主流交換設備和路由設備的配置管理和優(yōu)化。

(2)熟練配置企業(yè)內部VLAN，并保證各個VLAN之間相互通信。

(3)掌握三層交換路由的配置，以及匯聚層交換之間部署L2 Etherchannel技術。

(4)熟練部署動態(tài)路由、靜態(tài)路由和默認路由。

(5)掌握部署端口安全策略方法。

(6)熟練掌握內網安全策略的設計。

(7)掌握各種廣域網接入技術，總公司和分公司之間采用PPP Multilink技術。

2.1 項目描述

基于上面的需求分析，設計中小企業(yè)網絡的項目實戰(zhàn)拓撲圖如圖1，整個拓撲分為DMZ區(qū)、企業(yè)核心網絡和分公司小型網絡三部分，路由器R1鏈接到ISP的路由器R3，實現Internet的連接，路由器R1和R2通過PPP Multilink(多鏈路捆綁)技術相連，實現總公司和分公司的互聯。在核心網絡，進行VLAN的劃分，并在匯聚層，實現三層交換技術等。整個項目實戰(zhàn)均圍繞“教、學、做”一體化的教學思路，在部署項目實戰(zhàn)的時候，首先要進行項目任務分解，通過任務分解，把本課所學的知識點融入簡單的任務中，學生只有完成簡單的任務，才會一步步學會整個項目實戰(zhàn)。 項目分解是整個項目實戰(zhàn)的核心，下面就本課程設計到的五大模塊進行具體的項目分解。

圖1 項目實戰(zhàn)拓撲圖

2.2 項目任務分解

2.2.1 設備管理教學任務表及實戰(zhàn)項目要求

設備管理主要要求學生了解路由器和交換設備的基礎調試，了解常用的命令操作模式，掌握如何配置接口的IP地址，并對設備進行密碼的設置與恢復、操作系統的備份與恢復等等。設備管理劃分7個子任務，對應表1。

表1 設備管理任務分解

學生進行這一章的任務操作時，只涉及到非常簡單的拓撲結構，比如分公司小型網絡，或R1和R2互聯等。等學生每個任務都完成后，針對項目實戰(zhàn)，要求學生進行下面內容的設置。

(1)依據拓撲圖，為全網設備定義主機名并配置IP 地址。

(2)全網設備在Console和VTY線路下關閉線路超時并開啟輸出同步。

(3)為實現安全登錄，要求在全網設備創(chuàng)建本地用戶名，密碼，并將其調用到Console和VTY線路下，要求設置特權密碼，并要求加密存儲。

(4)保存配置文件。

2.2.2 路由技術教學任務表及實戰(zhàn)項目要求

路由技術是整個課程的重要章節(jié)，也是每年思科/華為/H3C認證考試的主要內容，其任務表如表2所述。

表2 路由技術任務分配

項目實戰(zhàn)具體要求：

(1)在全網所有三層設備SW1、SW2、R1、R2上部署動態(tài)路由協議OSPF，并通告到骨干區(qū)域中。

(2)內網三層設備R1/SW1/SW2部署默認路由指向邊緣路由器R3。

(3)在邊緣路由器R3上部署默認路由，用戶訪問互聯網。

2.2.3 交換技術教學任務表及實戰(zhàn)項目要求

交換技術包括VLAN、Trunk、STP、DHCP、Etherchannel、三層交換等技術，通過該模塊的學習，要求學生掌握項目實戰(zhàn)中核心網絡的搭建。其任務分解如表3。

表3 交換技術任務分解

項目實戰(zhàn)具體要求：

(1)TRUNK技術，具體如下：

A、 總部所有的交換機之間強制啟用TRUNK，并采用802.1Q進行封裝。

B、 總部所有交換機全局native vlan定義為vlan 10。

C、 總部所有交換機要求TRUNK上只允許VLAN1、10、20、30、40通過。

(2)STP技術，具體如下：

A、 部署PVST，要求SW1為VLAN10/30的Root，VLAN20/40的Secondary；SW2為VLAN20/40的Root，VLAN10/30的Secondary，實現負載均衡。

B、 開啟Portfast，加速用戶接入。

C、 開啟Uplinkfast，加速直連鏈路收斂。

D、 開啟Backbonefast，加速骨干鏈路收斂。

(3)三層交換技術和獨臂路由，具體如下：

A、 SW1作為VLAN10/30的主網關、VLAN20/40的備網關；SW2作為VLAN20/40的主網關，VLAN10/30的備網關。

B、 在SW1，SW2、R2上同時部署DHCP服務，方便不同VLAN的主機接入網絡。

C、 在三層交換機上開啟三層路由功能，并要求VLAN間主機能夠相互通信。

D、 分公司網絡要求部署獨臂路由，實現VLAN間通信。

(4)Etherchannel技術，為實現鏈路冗余并提供網絡帶寬，要求在匯聚層交換機之間部署L2 Etherchannel技術。

2.2.4 廣域網技術教學任務表及實戰(zhàn)項目要求

本模塊研究不同局域網分支站點的互聯，主要有HDLC、PPP、Frame-Relay等技術，要求學生掌握廣域網遠程連接的原理和實現。雖然Frame-Relay技術在項目實戰(zhàn)中不涉及，但任務分解必須有，而且必須要求學生認真完成。其任務分解如表4。

表4 廣域網技術任務分解

項目實戰(zhàn)的具體要求

(1)R1和R2路由器上配置PPP協議，并進行CHAP認證配置，同時進行PPP Multilink配置。

(2)R1和R3路由器配置PPP協議。

2.2.5 安全策略教學任務表及實戰(zhàn)項目要求

安全策略模塊主要涉及交換機端口安全策略、訪問控制列表ACL和NAT地址轉換技術，要求學生針對項目實戰(zhàn)對中小型企業(yè)網絡安全策略進行設計。其任務分配如表5。

表5 安全策略任務分解

項目實戰(zhàn)的具體要求：

(1)端口安全(Port-Security)技術配置

A、 為實現用戶接入安全，要求在所有用戶接入接口啟用端口安全技術

B、 開啟地址學習，并定義最大MAC數為1

C、 定義用戶違反規(guī)則為shutdown模式，并要求在30S后自動回復

(2)ACL安全策略

A、 要求只允許管理員地址192.168.10.1/24遠程訪問邊緣路由器R1和R3

B、 為實現內網主機訪問互聯網，要求部署PAT技術。并且要求VLAN60無法訪問互聯網，VLAN50只能在周末時段訪問互聯網，其他VLAN正常訪問。

C、 為實現互聯網主機訪問本地服務器，要求部署靜態(tài)NAT技術，將本地HTTP和Telnet服務提供出去

D、 為實現內網互訪安全，要求其他VLAN無法訪問VLAN60，其他VLAN可以相互訪問。

為防止設備故障導致配置丟失，要求備份全網設備配置文件，將所有配置文件保存到服務器集群中的FTPServer中。

2.3 實施過程

整個教學內容以構建中小型企業(yè)網為載體，針對各個知識點進行任務分解。課前，老師錄制任務微視頻，上傳到智慧教育平臺上，供學生預習，課中，老師講解重要的知識點，并針對項目進行描述，和學生一起設計項目需求，設計解決方案，整個過程需要老師以提問的方式引導，學生認真思考，最后，老師和學生一起完成設計好的項目方案，老師進行項目總結，學生進行自我反思。課后，學生獨立完成項目，如果有不會的，可以反復觀看微視頻，或通過智慧平臺同老師交流，項目完成后，需要將項目結果、實驗報告，實驗中關鍵驗證結果貼圖上傳到智慧教育平臺供老師審閱，老師查看學生提交的文檔進行項目評分。整個教學過程體現了“教、學、做”一體化的教學模式。實施過程如圖2。

圖2 項目實施過程

在整個教學過程設計上，充分體現教師為主導、學生為主體的教學思想；在傳授技能的同時，以項目實戰(zhàn)的形式給出具體任務，培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力；通過智慧教育平臺，老師可以很清楚地知道，學生的預習情況、完成任務的情況，從而能夠及時地修改自己的教學思路，不斷地提高自己的教學水平。而學生不再局限于課堂那有限時間，只要自己不懂的，可以隨時觀看微視頻，隨時把自己不懂的問題和老師交流。

3 改革效果

圍繞中小型企業(yè)網為載體的項目實戰(zhàn)法，在《網絡互聯技術》課程“教、學、做”一體化教學模式改革后，教學效果改善明顯，學生學習興趣大大提高了，有效解決了傳統課堂教學與實踐教學脫節(jié)的問題，采用微視頻的方式，教師的教學時間和空間都有了很大的拓展，學生不再局限于課堂和實訓室，可以在任何時間和地點進行學習，教師也不再為教學時間不夠、教學條件不足而擔憂；通過智慧教育平臺，極大地方便了學生間、師生間的交流，方便了老師對課程考核的評分，在一定程度上實現了因材施教，極大的提高了教學效率和質量，得到了學生的一致好評。從智慧教育云平臺的微視頻觀看效果看，學生的參與度為100%，項目任務完成合格率為100%，不論是基礎好還是基礎一般的學生，均有獲得成功后的喜悅感。經過項目實戰(zhàn)，大大增強了學生就業(yè)的信心，學生的自我學習能力和動手實踐能力均大大提高。

[1]孫艷玲. 基于項目的網絡互聯技術與實施課程教學[J]. 當代教育理論與實踐, 2014,(3).

[2]米傳民，馬靜等. 淺析“互聯網+”競賽驅動的實踐教學體系構建與模式創(chuàng)新[J]. 實踐與實驗教學探索,2016,(4).

[3]譚愛平，陳敏，等. 高職“網絡互聯設備”課程教學改革探索與實踐[J]. 教學與課程建設, 2009,(2).

[4]陳功平，王紅. “一體化”教學中《計算機網絡技術》課程改革中的應用[J]. 廣東第二師范學院學報,2010,(5).

[5]王文彥.計算機網絡實踐教程[M].北京：人民郵電出版社,2014.10.

The Teaching Reform of Network Interconnection Technology Based on the Integration of “Teaching, Learning and Doing” in Project Actual Combat

ZHANG Li-ling， LEI jian-jun

(School of Computer Science and Engineering, Hubei University of Education, Wuhan 430205, China)

This paper focuses on a specific network of small and medium enterprises of the construction project actual combat teaching including equipment management, routing technology, switching engineering, WAN Technologies and security policy. Furthermore, at the same time, with the help of intelligent education platform and micro-video technology, the integrated thought of “teaching, learning and doing” is implemented effectively through the course of teaching. Through the integration of curriculum teaching reform, students’ self-study ability and practical ability has been greatly improved.

project actual combat; network interconnection technology; integration

2017-01-05

章麗玲(1975-),女，湖北咸寧人，講師，碩士，研究方向為網絡安全和網絡應用。 雷建軍(1969-)，男，湖北武漢人，教授，研究方向為網絡應用。

G42

A

1674-344X(2017)2-0091-05