摘要:針對“局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程”課程的特點以及課程目前存在的問題,闡述課程改革的設(shè)想、方法以及具體實踐,從課程安排和講解、教材建設(shè)、實驗室和實踐教學(xué)建設(shè)、學(xué)科競賽等方面加以論述,并對進一步的研究實踐進行展望。
關(guān)鍵詞:組網(wǎng)工程;課程特色;教學(xué)改革;學(xué)科競賽
局域網(wǎng)作為行政機關(guān)、企事業(yè)單位等的信息平臺,在人們的日常工作、學(xué)習(xí)、娛樂以及生活中發(fā)揮著很大的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的發(fā)展和企事業(yè)新的應(yīng)用需求,社會急需大量的局域網(wǎng)工程技術(shù)人才,尤其是具有比較豐富的設(shè)計經(jīng)驗和管理維護經(jīng)驗的高級網(wǎng)絡(luò)工程師?!熬钟蚓W(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程”是我院針對以上情況,為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向的學(xué)生開設(shè)的主要專業(yè)課程之一。該課程比較全面地介紹了局域網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)故障排除等工程技術(shù)。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實踐,從課程改革、教學(xué)組織形式、教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、學(xué)科競賽建設(shè)等方面進行闡述。
1課程特點
1) 課程涉及的網(wǎng)絡(luò)知識比較廣泛。
學(xué)習(xí)該課程的前提是學(xué)生具備計算機網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP的基礎(chǔ)理論知識。局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程是一門理論性和實踐性都很強的課程。課程主要包括局域網(wǎng)的基本概念、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、常用技術(shù)、綜合布線系統(tǒng)、局域網(wǎng)安全與管理、局域網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計、局域網(wǎng)常見故障排除等內(nèi)容。
2) 課程對教師的網(wǎng)絡(luò)工程能力和經(jīng)驗要求比較高。
由于該課程涉網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機、路由器等)的配置和調(diào)試,服務(wù)器的安裝配置、綜合布線系統(tǒng)的實施和測試,要求教師具備相應(yīng)的軟硬件運用能力、網(wǎng)絡(luò)工程能力、編寫網(wǎng)絡(luò)文檔的能力。教師需要具備主要的知識、能力和素質(zhì)如表1所示[1]。
3) 課程對實驗室建設(shè)要求比較高,投入大。
課程的實驗和實訓(xùn)教學(xué)需要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室和網(wǎng)絡(luò)布線實驗室,設(shè)備資金的投入比較大。如思科或神州數(shù)碼的交換機和路由器,福祿克(Fluke)的網(wǎng)絡(luò)測試儀等。
2課程存在的問題
1) 教材相對缺乏。
目前的局域網(wǎng)類書籍比較繁雜,但合適的本科教材比較缺乏。網(wǎng)絡(luò)工程師系列類的書籍一般都是多冊,不適合做本科生的教材;網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成類的書籍一般注重網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計,但缺乏必要的設(shè)備配置內(nèi)容;本科、高職類的書籍一般有缺乏以網(wǎng)絡(luò)工程為核心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法和過程、網(wǎng)絡(luò)故障排除以及局域網(wǎng)案例過于簡單等問題。
2) 實驗室建akMQgrAUICxMREBceImmkA==設(shè)和實驗內(nèi)容開發(fā)不夠。
由于網(wǎng)絡(luò)實驗室投入比較大,所以為了充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源,提高實驗教學(xué)效果,需要對網(wǎng)絡(luò)實驗進行分類,如驗證型、設(shè)計型和綜合型實驗,并且需要開發(fā)足夠的實驗數(shù)量,包括自主性試驗。這些都是課程實驗教學(xué)需要,但實際實驗教學(xué)過程中開出不足的。
3) 考核方式單一。
由于環(huán)境限制,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程考核以筆試為主,考核方式單一。這種考核方式只是對一些知識點進行了考核,沒有體現(xiàn)該課程的工程特色,并且對學(xué)生的實際能力考核不夠。這種考核模式需要改革[2]。
4) 教師工程能力有待提高。
部分教師的網(wǎng)絡(luò)工程能力比較弱,直接影響了講課效果。課程組認為在提高教師工程能力的基礎(chǔ)上,改進教學(xué)方法和內(nèi)容。從傳統(tǒng)的偏重理論教學(xué)向以理論教學(xué)為基礎(chǔ),強化工程教學(xué)方向轉(zhuǎn)化。
3課程改革的設(shè)想和方法
下面從課程安排和講解、教材建設(shè)、實驗實踐教學(xué)、專業(yè)競賽等幾個方面對課程改革的設(shè)想、方法以及實踐進行闡述。
3.1課程安排和講解表現(xiàn)為三個突出
3.1.1課程突出局域網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案
以校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)為起點,使學(xué)生對局域網(wǎng)的主流技術(shù)、主流產(chǎn)品以及完整的解決方案有所掌握。要求學(xué)生掌握若干知名廠商的產(chǎn)品線,并且進行對比,完成大作業(yè)或者報告,其簡單對比如表2所示,為后面的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。
3.1.2課程突出網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的核心地位
以網(wǎng)絡(luò)工程的生命周期(如圖1所示)引領(lǐng)局域網(wǎng)的需求分析、規(guī)劃設(shè)計過程以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)文檔的編寫。要求學(xué)生以網(wǎng)絡(luò)實驗室或者校園網(wǎng)建設(shè)為案例需求,完成需求分析、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)實施(模擬軟件和虛擬機)、測試等過程;完成可行性報告、需求分析說明書、設(shè)計說明書等文檔的工作;需要學(xué)生掌握Project項目管理軟件、Visio繪圖軟件等工具??己朔绞讲辉僖栽嚲頌橹鳎且詫W(xué)生最終提交的完整文檔作為主要考核依據(jù),同時強調(diào)和鼓勵團隊合作完成項目。
3.1.3課程突出局域網(wǎng)安全和管理
對于局域網(wǎng)的安全和管理,教師從常見的網(wǎng)絡(luò)安全和管理的相關(guān)技術(shù)、軟硬件產(chǎn)品開始,講解到完整的局域網(wǎng)安全解決方案。圖2是用Visio繪制的教學(xué)當中使用的局域網(wǎng)安全和管理教學(xué)案例[3]。
3.2建材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的核心之一,“局域網(wǎng)技術(shù)和組網(wǎng)工程”課程的教材建設(shè)從授課和實驗的角度看,涉及教學(xué)教材和實驗教材;從內(nèi)容的角度看涉及路由器與交換機、網(wǎng)絡(luò)綜合布線、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全和管理等技術(shù)。我院結(jié)合自身授課經(jīng)驗和教學(xué)條件,在清華大學(xué)出版社的“21世紀高等院校計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)劃教材”系列中出版了《局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程》一書,加強了課程的建設(shè)力度。我校重點規(guī)劃建設(shè)教材《網(wǎng)絡(luò)工程實驗和實訓(xùn)教材》正在建設(shè)當中,內(nèi)容將涵蓋課程的實驗內(nèi)容。
由于該課程內(nèi)容繁多,所以教材建設(shè)不僅僅是這一門課程教材的建設(shè),而應(yīng)該形成網(wǎng)絡(luò)工程課程的教材體系。以謝希仁教授為首的團隊,在機械工業(yè)出版社出版的“網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)叢書”;以施曉秋教授為首的團隊,在高等教育出版社出版的“高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程系列教材”(浙江省重點教材建設(shè)項目)以及劉曉輝高級工程師在電子工業(yè)出版社出版的“網(wǎng)管寶典系列”都對該課程有極高的價值和借鑒意義。
3.3實驗和實踐教學(xué)改革
針對網(wǎng)絡(luò)實驗室及網(wǎng)絡(luò)實驗存在的問題,我院組建了神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)實驗室,其拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。
網(wǎng)絡(luò)實驗室能夠為學(xué)生提供本地以及遠程網(wǎng)絡(luò)實驗。學(xué)生不僅可以在實驗室完成實驗,也可以在寢室遠程完成實驗。
教師設(shè)計的實驗內(nèi)容更加豐富和實用,網(wǎng)絡(luò)實驗室能夠開設(shè)路由器實驗30個,交換機實驗20個,綜合實驗10個。開設(shè)的部分網(wǎng)絡(luò)實驗如表3所示。這些實驗一方面比較全面,另一方面根據(jù)難度和學(xué)生能力進行層次教學(xué),同時鼓勵教師和學(xué)生開發(fā)自主性實驗。
3.4考核方式改革
該課程的考核從單一試卷考試發(fā)展為以校園網(wǎng)或企業(yè)規(guī)劃設(shè)計的案例為主。要求在設(shè)計中體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的主要生命周期;更加注重對理論聯(lián)系實際的能力考核,包括編寫文檔能力。傳統(tǒng)的卷面考試作為輔助手段,考察學(xué)生對重點知識點的理解和掌握。
3.5教師工程能力提高的改革
課程教學(xué)質(zhì)量的提高,很大程度上取決于教師自身工程能力的提高。為了調(diào)動教師的積極性,一方面加強教師的著名廠商的專業(yè)認證考試,如思科、華為的專業(yè)認證;另一方面給教師參加培訓(xùn)創(chuàng)造條件,為此我校出臺了教師可以到公司進行為期3~6個月的帶薪工程能力培養(yǎng)以及鼓勵教師積極參加網(wǎng)絡(luò)公司實際項目的優(yōu)惠政策,極大提高了教師的積極性和專業(yè)素質(zhì)[4]。