張 敏,李驥業(yè),楊明廣,張遠(yuǎn)紅

（成都工業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，四川 成都 611730）

0 引 言

路由與交換技術(shù)課程是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的核心課程,課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握在特定拓?fù)洵h(huán)境下的路由器與交換機(jī)的基本配置、設(shè)備調(diào)試和故障排除方法,最終達(dá)到作為網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)該具備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力。目前,國內(nèi)很多院校都在嘗試該課程的教學(xué)改革,主要的改進(jìn)方式有:增加課時量[1];采用問題驅(qū)動教學(xué)法[2];加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)課的管理[3];實(shí)行考核激勵機(jī)制[4]等。成都工業(yè)學(xué)院自從1913年建校以來,始終秉持“手腦并用、學(xué)做合一”的校訓(xùn),作為新升格的應(yīng)用型本科高校,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)在借鑒兄弟院校課程改革的基礎(chǔ)上,近幾年來從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課程考核以及課程融合幾個方面進(jìn)行探索。

1 理論教學(xué)內(nèi)容探索

1.1 行業(yè)企業(yè)選擇

路由與交換技術(shù)課程一般是基于某一廠商的設(shè)備進(jìn)行授課,而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商眾多,各生產(chǎn)廠商的命令又有較大差異。全球最具影響力的兩家主流廠商是美國的思科系統(tǒng)公司和中國的華為公司,兩者作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,其在行業(yè)中各有優(yōu)勢。成都工業(yè)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備大部分是思科系統(tǒng)公司的設(shè)備,成都工業(yè)學(xué)院又是思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院理事會成員單位,故選擇以思科系統(tǒng)公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)。

1.2 理論教學(xué)內(nèi)容分級

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,路由與交換技術(shù)也日新月異,傳統(tǒng)教材已無法體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需求。采用思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院CCNA路由與交換最新電子教材,并參考思科最新的200-125 CCNA單科考試要點(diǎn)[5],淘汰已經(jīng)過時的技術(shù)(如廣域網(wǎng)中的X.25技術(shù)、ISDN),加入當(dāng)前流行技術(shù)(如EtherChannel、HSRP/VRRP、Netf l ow、SNMPv3、Syslog、多層交換、VoIP、QoS、VPN等),另外擴(kuò)充IPv6部分內(nèi)容。借鑒兄弟院校經(jīng)驗(yàn)[6-7],成都工業(yè)學(xué)院將教學(xué)內(nèi)容分基礎(chǔ)、進(jìn)階、高級3個等級。課程內(nèi)容構(gòu)成見表1。

2 實(shí)踐教學(xué)手段改革

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容被分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性、探索性和綜合性3種類型?；A(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為最基本的配置實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中給出實(shí)驗(yàn)的配置命令和具體步驟,這類實(shí)驗(yàn)用來讓學(xué)生熟悉具體配置命令。探索性實(shí)驗(yàn)分為配置技能實(shí)驗(yàn)和故障排除實(shí)驗(yàn)兩類,配置技能實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中只給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和基本步驟,不給出具體配置命令,需要學(xué)生自己完成配置命令,用來訓(xùn)練學(xué)生對具體理論及配置命令的掌握;故障排除實(shí)驗(yàn)在指導(dǎo)書中給出故障現(xiàn)象,學(xué)生根據(jù)故障現(xiàn)象來分析查找故障原因,確定排除故障的方法,并最終排除故障,可以培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問題的能力。例如將靜態(tài)路由實(shí)驗(yàn)分為靜態(tài)路由驗(yàn)證、靜態(tài)路由配置、靜態(tài)路由故障排除3個小實(shí)驗(yàn),先讓學(xué)生在靜態(tài)路由驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中熟悉靜態(tài)路由配置命令,接下來在靜態(tài)路由配置實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生靈活運(yùn)用配置命令,最后在靜態(tài)路由故障排除實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生找出靜態(tài)路由的問題并排除故障。綜合性實(shí)驗(yàn)又被分成小綜合和大綜合:小綜合實(shí)驗(yàn)有交換機(jī)綜合、路由器綜合和路由交換綜合實(shí)驗(yàn),要求在平時的實(shí)驗(yàn)課上完成;大綜合實(shí)驗(yàn)是在課程結(jié)束后為期一周的集中實(shí)踐,學(xué)生分組完成一個可投入實(shí)際應(yīng)用的中小型局域網(wǎng)項(xiàng)目,學(xué)生要將課程所學(xué)的知識綜合應(yīng)用到該實(shí)際項(xiàng)目中,提高學(xué)生之間的協(xié)作能力和實(shí)際操作的技能。

表1 路由與交換技術(shù)課程內(nèi)容構(gòu)成

2.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境虛實(shí)接合

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的核心是路由與交換技術(shù),伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段也需要不斷更新,但由于資金等原因,要在實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新上完全跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是不現(xiàn)實(shí)的。采用虛實(shí)結(jié)合可以更好地滿足技術(shù)發(fā)展和多種類型實(shí)驗(yàn)的需求,“虛”即通過仿真軟件模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò),“實(shí)”即用真實(shí)設(shè)備搭建網(wǎng)絡(luò)。

在“虛”的方面,實(shí)驗(yàn)室為每臺電腦都裝上Cisco Packet Tracer、GNS3等模擬軟件,學(xué)生可以利用這些模擬軟件仿真網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián),完成一些較復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)驗(yàn)。同時,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò),盡量貼近工程應(yīng)用,結(jié)合實(shí)際的工程案例,掌握工程應(yīng)用技能,逐步培養(yǎng)工程思維。

在“實(shí)”的方面,通過不斷更新,學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)配備了能同時進(jìn)行6組CCNA路由交換實(shí)驗(yàn)的路由器和交換機(jī),還配有AP、無線控制器、無線路由器等無線設(shè)備,防火墻、IDS、VPN、網(wǎng)絡(luò)攻防平臺等網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)設(shè)備。學(xué)生可以直接利用這些實(shí)際設(shè)備進(jìn)行操作,進(jìn)行路由與交換實(shí)驗(yàn)和中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)搭建,解決真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的故障問題,通過在真實(shí)設(shè)備上的訓(xùn)練,學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力得到增強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣得以提高。

采用仿真軟件和真實(shí)設(shè)備的虛實(shí)結(jié)合,構(gòu)建多種形式的實(shí)驗(yàn)平臺。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中鼓勵學(xué)生自主搭建硬件平臺和軟件環(huán)境,進(jìn)行個性化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還利于學(xué)生從動手實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,從而理解路由與交換技術(shù)的基本理論,提高應(yīng)用能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程分組協(xié)作

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中,不僅要培養(yǎng)學(xué)生知識技能,還要培養(yǎng)他們的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作能力。課程中采用分組協(xié)作模式,根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行分組,每組5～6人。采用分組學(xué)習(xí)的方式可以充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的作用,小組內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題,可以先在小組內(nèi)部尋求解答,小組內(nèi)不能解決的問題再由組長代表全組問老師。老師只需面對幾個組長,而不是全體學(xué)生,減輕了老師指導(dǎo)的工作量。學(xué)生也由被動變主動,把教師指導(dǎo)、小組討論、個人自學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來,促使小組之間合作、競爭,挖掘?qū)W習(xí)潛能,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

3 考核方式重視過程

針對路由與交換技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),探索以過程性考核為主,重在實(shí)踐操作,兼顧理論的考核方式。將課程的考核分為平時成績、考勤、期末實(shí)驗(yàn)考試和期末筆試4部分。其中考勤10%,平時成績50%,期末實(shí)驗(yàn)和筆試各20%。平時成績由思科網(wǎng)院E-learning系統(tǒng)中章節(jié)考試成績和實(shí)驗(yàn)成績構(gòu)成,平時成績占比的增加使學(xué)生更加重視課程全過程學(xué)習(xí),而不是在期末時搞突擊;期末實(shí)驗(yàn)考試與筆試結(jié)合,可以兼顧對理論知識以及實(shí)際操作的考核。課程考核同時兼顧創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,增加學(xué)生的實(shí)踐鍛煉機(jī)會[8],對創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和CCNA證書實(shí)行考核激勵加分。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為后續(xù)科研創(chuàng)新工作打下良好的基礎(chǔ),CCNA證書代表學(xué)生擁有了進(jìn)入行業(yè)的敲門磚,因此作為加分項(xiàng)目。

4 與職業(yè)認(rèn)證課程深度融合

結(jié)合應(yīng)用型本科的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求,在課程體系中引入了思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院最新的CCNA R&S課程。對于2013級首屆網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的本科生,沒有進(jìn)行課程置換,只是在第3學(xué)期學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程時為學(xué)生開了CCNA R&S第1學(xué)期課程,第4學(xué)期學(xué)習(xí)路由與交換技術(shù)課程時開設(shè)CCNA R&S第2-4學(xué)期課程,使學(xué)生能夠進(jìn)行線上、線下同步學(xué)習(xí),構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”的學(xué)習(xí)生態(tài)。2014級和2015級進(jìn)行了課程置換,學(xué)生在學(xué)完“路由與交換技術(shù)”課程的同時,也完成了思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院CCNA R&S 第1-4學(xué)期課程的學(xué)習(xí),4個學(xué)期期末成績合格的學(xué)生可以獲得思科網(wǎng)院畢業(yè)證,成績優(yōu)秀的學(xué)生還可以獲得CCNA R&S考試折扣號,能以優(yōu)惠的價格考取思科CCNA證書,提高了學(xué)生的就業(yè)優(yōu)勢。通過與思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院CCNA R&S課程的融合以及教學(xué)方法的改進(jìn),學(xué)生對專業(yè)的興趣大大增加。2016年2014級網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生42人(總數(shù)70人)參加“思科網(wǎng)院杯”CCENT校內(nèi)選拔賽,5人進(jìn)入全國決賽,2人獲全國二等獎,1人獲三等獎;2017年2015級73人(總78人)參加“思科網(wǎng)院杯”CCENT校內(nèi)選拔賽,5人進(jìn)入全國決賽,1人獲全國一等獎,2人獲全國二等獎;2014級63人(總86人)參加“中國高校計(jì)算機(jī)大賽-網(wǎng)絡(luò)技術(shù)挑戰(zhàn)賽”,5組(15人)進(jìn)入?yún)^(qū)域賽,獲1個區(qū)域一等獎,2個區(qū)域二等獎。在近兩年的各類專業(yè)競賽中,學(xué)生的參與度大大提高,競賽成績也穩(wěn)步上升。

5 結(jié) 語

成都工業(yè)學(xué)院在路由與交換技術(shù)課程的教學(xué)上進(jìn)行一些有益的探索,試圖找到“手腦并用、學(xué)做合一”的“成工”特色應(yīng)用型本科的教學(xué)方式方法。通過合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、合理使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、合理實(shí)施考核方式,課程教學(xué)效果基本達(dá)到預(yù)期。在該課程的后續(xù)教學(xué)過程中,還需進(jìn)一步根據(jù)企事業(yè)單位對網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)際工作崗位的要求,不斷地探索和實(shí)踐“手腦并用、學(xué)做合一”的“成工”特色,才能培養(yǎng)出真正適應(yīng)社會的網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才。

[1]孫良旭, 吳建勝. 工程實(shí)踐驅(qū)動的“路由與交換技術(shù)”課程教學(xué)環(huán)境構(gòu)建研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2014(9): 212-215.

[2]何利娟. 理實(shí)一體化教學(xué)模式在網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程中的應(yīng)用:以“路由與交換技術(shù)”課程為例[J]. 石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2012(2): 69-71.

[3]劉志丹, 馬士玲.“核心路由與交換技術(shù)”教學(xué)探索與實(shí)踐[J]. 電腦知識與技術(shù), 2012(10): 2306-2308.

[4]劉靜, 賴英旭, 徐瑋, 等. 路由與交換技術(shù)課程教學(xué)的創(chuàng)新探索與實(shí)踐[J]. 中國教育技術(shù)裝備, 2015(2): 88-91.

[5]思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間. 200-125 CCNA單科考試要點(diǎn)[EB/OL]. [2018-03-20]. http://www.clnchina.com.cn/.

[6]尹航, 張玉軍, 孫良旭. 路由與交換技術(shù)課程建設(shè)思路 [J]. 中國冶金教育, 2013年(增刊1): 69-71.

[7]梁艷, 曾碧卿, 唐華. 路由與交換技術(shù)課程教學(xué)改革研究[J]. 中國教育技術(shù)裝備, 2011(12): 33-35.

[8]婁小平, 鄒志杰, 李凌飛. 網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式研究[J]. 計(jì)算機(jī)教育, 2017(7): 19-21.