◆張新艷

LDIT教學模式在網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程教學中的應用探索

◆張新艷

（興義民族師范學院 貴州 562400）

針對網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程實踐操作性強，而地方性院校網(wǎng)絡(luò)實驗室的專業(yè)設(shè)備陳舊不足、綜合性、設(shè)計性實驗開展效果不好、學生缺乏學習興趣、學生專業(yè)核心能力提升困難等問題，本文旨在探索出基于LDIT網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程教學模式，該模式將理論學習與實踐操作相結(jié)合，虛擬仿真平臺與真實企業(yè)項目相結(jié)合，強化對學生網(wǎng)絡(luò)工程項目的設(shè)計與管理能力的培養(yǎng)，全面有效地培養(yǎng)學生的職業(yè)核心能力。LDIT代表學習（Learning）、規(guī)劃（Design）、實現(xiàn)（Implement）和驗證（Test），它以網(wǎng)絡(luò)工程實訓為載體，將理論學習、虛擬仿真平臺模擬實驗和企業(yè)真實工作場景有機整合進行教學。LDIT教學課程設(shè)計中兼顧理論知識應用和職業(yè)能力培養(yǎng)，以企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)人才的需求為導向，以培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計能力、路由器和交換機的配置調(diào)試能力、分析解決問題及創(chuàng)新能力為目標，讓學生能夠構(gòu)建和維護中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，成為掌握先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用型專業(yè)人才。

LDIT；網(wǎng)絡(luò)工程實訓

1 網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程教學現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程是高校網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的必修課程，是一門實踐性較強的課程，通過本課程的學習，使學生驗證、鞏固對計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論知識的理解，理解網(wǎng)絡(luò)的工作原理與操作方法，使學生通過動手實踐去解決和處理各種網(wǎng)絡(luò)問題，動手配置與管理各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，體驗課堂理論知識在實際網(wǎng)絡(luò)工程項目中的應用。

目前大部分地方性院校的網(wǎng)絡(luò)工程實訓課實驗教學存在著理論課與實驗課缺少銜接的問題，由于時間和空間的限制，難以即學即用，學生在學習中難以將抽象的實驗原理應用到實際網(wǎng)絡(luò)項目中，不能真正掌握所學內(nèi)容，難以在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實施。因此受到傳統(tǒng)課堂教學模式的限制，學生在校期間職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力是短板，如何提高學生學習興趣和專業(yè)技能，提升教學效果是值得思考的一個問題。

2 LDIT教學模式探索

網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程基本都是教師先在課堂上進行理論原理的講解，然后在虛擬仿真軟件PT上面進行實驗演示，在講解實驗的過程中，老師會講解很多命令，部分學生當時也能夠記下來。然后學生在實驗練習的過程中，基本都是按照教材上和老師講的實驗步驟，輸入命令，進行驗證。一些同學雖然能夠完成基礎(chǔ)實驗，但是對于網(wǎng)絡(luò)工程是怎么回事，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是什么流程還是沒有概念，如果網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的同學畢業(yè)之后從事這一行，按照傳統(tǒng)模式進行教學起不到應有的效果，培養(yǎng)的學生遠遠不能解決實際網(wǎng)絡(luò)問題。

2.1 LDIT教學模式——L學習（Learning）

該環(huán)節(jié)教學模式下首先學生要自主學習理論知識。任何復雜實驗的基礎(chǔ)都是理論原理，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)工程理論教學活動中，主要講述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，TCP/IP參考模型，各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機和路由器的工作原理，IP地址的分配與計算、ACL配置原理、NAT配置原理等是進行實訓時必須掌握的基礎(chǔ)知識，這部分內(nèi)容可以每節(jié)課前讓學生通過教材和查資料自主學習。在課堂上，教師根據(jù)學生實際情況，講解重難點，把課時盡量多分配在實驗上，一方面培養(yǎng)學生主動思考，深入學習的能力，另一方面讓學生有更多時間去動手操作，一定程度上督促學生課余去學習，提高學生的學習積極性。

2.2 LDIT教學模式——D規(guī)劃（Design）

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程的首要任務是要對網(wǎng)絡(luò)組件進行規(guī)劃，科學合理的規(guī)劃能夠用最經(jīng)濟的成本建立最佳的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，達到較好的性能，提供優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務。因此該環(huán)節(jié)要培養(yǎng)學生規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的技能，要向?qū)W生講述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的原則與方法，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)理論知識，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的步驟：需求分析、網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型、網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)地址分配設(shè)計、接入層、核心層、匯聚層設(shè)備功能等。然后通過教材或教師設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計實訓項目，讓學生掌握該環(huán)節(jié)。

2.3 LDIT教學模式——I實現(xiàn)（Implement）

在前面兩個環(huán)節(jié)學習的基礎(chǔ)上，學生進行實訓項目的實現(xiàn)。例如，讓學生設(shè)計出一個基本的校園網(wǎng)給教師和學生提供相應的網(wǎng)絡(luò)服務。在教學樓、圖書館、宿舍樓、辦公樓等位置為學生和老師提供上網(wǎng)服務，并且在校園網(wǎng)上為學生提供Web服務、FTP服務及郵件服務；還要考慮老師和學生可以進行學習活動交流，學習資料及作業(yè)的上傳下載等。此時，學生就要根據(jù)LD兩個環(huán)節(jié)搭建網(wǎng)絡(luò)，這個過程中要進行VLAN的劃分、網(wǎng)絡(luò)安全的配置、IP地址的配置、內(nèi)網(wǎng)服務器的配置等。

2.4 LDIT教學模式——T驗證（Test）

在前面三個環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，該步驟就是驗證網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是否合理。驗證宿舍樓、教學樓、辦公樓和圖書館之間能夠正常通信，能否隔離廣播風暴，宿舍樓能否訪問校園網(wǎng)WWW服務器、FTP服務器和DNS服務器、SMTP服務器等；辦公樓的安全機制是否能夠?qū)崿F(xiàn)；學校各公共區(qū)域能否訪問外網(wǎng)；路由器與防火墻之間的安全通信是否實現(xiàn)等。

3 LDIT教學模式應用于網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程實驗——“PT進行簡單校園網(wǎng)的搭建”

（1）背景描述：假設(shè)你是學校信息工程處管理員，現(xiàn)在需要構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，在三層交換機上連著學校的服務器，能夠進行網(wǎng)頁WWW服務和文件傳輸FTP服務，另外還連著宿舍樓和教師樓，學校規(guī)定學生只能進行FTP訪問，教師可以對兩種服務進行訪問。

L學習（Learning）——學生要學習ACL、三層交換機VLAN、SVI端口的相關(guān)知識。如根據(jù)背景描述，首先要在三層交換機下劃分三個VLAN，所以要學會VLAN、SVI的相關(guān)知識，配置命令；其次，要學習ACL訪問控制列表的知識，訪問列表可以對流經(jīng)路由器或交換機的數(shù)據(jù)包根據(jù)一定的規(guī)則進行過濾；最后要學習擴展訪問列表的配置規(guī)則。

（2）D規(guī)劃（Design）——根據(jù)需求分析進行網(wǎng)絡(luò)拓撲的構(gòu)建，例如要設(shè)計實驗設(shè)備包含3560交換機一臺，PC機兩臺，服務器一臺，直連線3條。劃分三個VLAN，分別為服務器VLAN10、教師樓VLAN20、宿舍樓VLAN30。規(guī)劃各個區(qū)域的IP地址，如圖1所示：VLAN10：172.16.10.10/24 默認網(wǎng)關(guān)：172.16.10.1；VLAN20：172.16.20.20/24網(wǎng)關(guān)172.16.20.1；VLAN30：172.16.30.30/24默認網(wǎng)關(guān)：172.16.30.1。

圖1 搭建校園網(wǎng)拓撲

（3）I實現(xiàn)（Implement）——搭建好網(wǎng)絡(luò)拓撲之后，實現(xiàn)不允許VLAN30去訪問VLAN10中的Web服務，

教師樓可以訪問。實驗步驟1 ：在三層交換機上創(chuàng)建VLAN10、VLAN20、VLAN30，其中VLAN10為服務器，VLAN20為教師樓局域網(wǎng)，VLAN30為宿舍樓局域網(wǎng)。如圖2所示。

圖2 創(chuàng)建VLAN并命名

實驗步驟2：將相應端口加入相應VLAN，并創(chuàng)建SVI虛擬端口，指定對應IP地址。如圖3、4所示

圖3 劃分端口到VLAN

圖4 創(chuàng)建SVI虛擬端口

實驗步驟3：配置擴展訪問控制列表，實現(xiàn)需求分析。

圖5 配置擴展ACL

（4）T驗證（Test）——該環(huán)節(jié)驗證實驗結(jié)果，在服務器server上創(chuàng)建一個用戶名ciso，密碼password，然后分別在宿舍樓和教師樓通過ftp 172.16.10.10命令，測試是否能進行ftp訪問服務，再通過http://172.16.10.10命令測試是否能進行WEB服務的訪問。結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖6 在宿舍樓進行FTP訪問測試

圖7 在教師樓進行Web服務訪問測試

4 LDIT教學模式優(yōu)點

綜上所述，在課程教學過程中，培養(yǎng)學生自主通過LDIT模式進行課程的學習和實訓，教師主要扮演引導者和答疑者角色。由于課程實踐性非常強，加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的知識點比較零散，學生如果要具備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的技能，必須先通過L模式在學習和理解網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上；通過D模式結(jié)合實驗項目需求分析將自己轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)員工角色規(guī)劃設(shè)計合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；進而通過I模式，進行實踐操作，可以在虛擬仿真軟件上，有硬件條件的學生可以在網(wǎng)絡(luò)實驗室環(huán)境中進行相關(guān)配置，實現(xiàn)實驗項目的最終需求，最后通過T模式，驗證測試配置的正確性。

教師首先要把課程設(shè)計為一個個實訓項目，把原來的基礎(chǔ)驗證實驗設(shè)計為開放的、綜合性、設(shè)計性實驗，教師教和學生學練的過程轉(zhuǎn)化為學生自主學習理論、搭建網(wǎng)絡(luò)拓撲，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置和調(diào)試技能。在這個過程中，學生必然會遇到配置失敗，未實現(xiàn)需求等問題，這時可以通過查閱資料和請教老師，能夠加深對疑難問題的理解，提高學生解決問題的能力。

5 總結(jié)

當今時代，信息化建設(shè)是推動經(jīng)濟發(fā)展的重要基石，未來社會需要大量的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)人才，高校更需要培養(yǎng)應用型人才。目前在普通高校網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)專業(yè)中，均開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程，如何讓學生掌握先進實用的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和技術(shù)，能夠在畢業(yè)之后更好適應網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)崗位，是我們要在課程改革中不斷探索的一個問題。

本文LDIT教學模式的研究，將學生角色和員工角色相結(jié)合，強化學生根據(jù)需求分析和實訓背景，自主設(shè)計并搭建網(wǎng)絡(luò)拓撲，綜合管理和配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力。通過角色轉(zhuǎn)變，豐富了教學活動內(nèi)容，提高了教學過程的趣味性，融入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位的工作任務。通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)項目實際案例，學生由學習過程轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鬟^程，讓學生在理解掌握理論知識和原理的基礎(chǔ)上，增加綜合設(shè)計類型實驗的比重，結(jié)合虛擬仿真軟件，讓學生分層次、分步驟進行實踐操作，提高學生的操作技能和故障排除能力以及分析問題能力。在教師有針對性地引導下，學生可以在課堂上自主學習企業(yè)真實網(wǎng)絡(luò)場景，培養(yǎng)自主學習能力和畢業(yè)之后在工作環(huán)境中的自適應能力。

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興義民族師范學院本科教學內(nèi)容和課程體系改革項目“基于虛擬仿真項目驅(qū)動的計算機網(wǎng)絡(luò)工程實訓課程體系教學改革”（黔財教[2019]88號JG202050）