聞順杰 劉杰 李江華

摘要：《路由交換》課程為大專院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)主要課程，在所有網(wǎng)絡(luò)課程體系中處于承上啟下的地位。從教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程、教學(xué)反思等方面探索《路由交換》課程的信息化教學(xué)，主要以《路由交換》課程中的“交換機(jī)的端口隔離”部分為例進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：路由交換：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)分析;教學(xué)設(shè)計(jì);教學(xué)過程;教學(xué)反思

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）29-0160-03

1 教學(xué)分析

1.1 課程說明

《路由交換》課程為大專院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)主要課程[1]，前期課程為《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》《局域網(wǎng)組建與管理》，后期課程為《構(gòu)建中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)》《構(gòu)建高性能園區(qū)網(wǎng)絡(luò)》《網(wǎng)站建設(shè)綜合實(shí)訓(xùn)》等專業(yè)課程，因此，《路由交換》課程在所有網(wǎng)絡(luò)的課程體系中處于承上啟下的地位。教材選自清華大學(xué)在2018年7月出版的《路由交換技術(shù)詳解與實(shí)踐第2卷》[2]。依據(jù)高職院校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，銅陵職業(yè)技術(shù)學(xué)院的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》，對接企業(yè)崗位實(shí)際需求，重組教學(xué)內(nèi)容。將教學(xué)內(nèi)容分成入個(gè)部分：第一部分是交換機(jī)的基本配置與管理;第二部分是交換機(jī)的端口隔離;第三部分是管理網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路;第四部分是利用訪問控制列表管理網(wǎng)絡(luò)流量;第五部分是路由器的基本配置;第六部分是路由協(xié)議的配置;第七部分是網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用;第八部分是靜態(tài)NAT地址轉(zhuǎn)換。主要以第二部分“交換機(jī)的端口隔離”為例進(jìn)行分析，該部分共計(jì)10個(gè)學(xué)時(shí)。

1.2學(xué)情分析

《路由交換》課程的授課對象是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)一年級(jí)下學(xué)期的學(xué)生。這些學(xué)生均為普高學(xué)生且均為00后。學(xué)生喜歡玩計(jì)算機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品，對網(wǎng)絡(luò)知識(shí)有一定的興趣愛好，但是喜歡獨(dú)來獨(dú)往，缺乏團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

在理論基礎(chǔ)上，學(xué)生們已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)相關(guān)課程，具備一定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)。但學(xué)生們?nèi)狈φ鎸?shí)的項(xiàng)目實(shí)踐，校企合作參與度不高。

1.3教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)學(xué)情分析，將課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)置為知識(shí)目標(biāo)，能力目標(biāo)，素質(zhì)目標(biāo)[3]。在知識(shí)目標(biāo)方面，要求學(xué)生了解VLAN基本理論知識(shí)和VLAN技術(shù)的作用，熟悉VLAN的分類，掌握VLAN的相關(guān)配置，熟悉交換機(jī)端口的鏈路類型。在能力目標(biāo)方面，要求學(xué)生理解VLAN原理，掌握VLAN的基本配置以及VLAN的劃分。在素質(zhì)目標(biāo)方面，要求學(xué)生具有良好的職業(yè)道德，較強(qiáng)的口頭和書面表達(dá)能力，具有團(tuán)隊(duì)合作精神和敬業(yè)精神。

1.4教學(xué)重難點(diǎn)

根據(jù)所要完成的教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)重難點(diǎn)分割成以下兩個(gè)部分：VLAN的基本配置是教學(xué)重點(diǎn);VLAN的劃分是教學(xué)難點(diǎn)。

2 教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)策略

主要采用企業(yè)調(diào)研、工單驅(qū)動(dòng)、分組討論、參加競賽等方法，通過企業(yè)調(diào)研調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)踐的主動(dòng)性，利用工單驅(qū)動(dòng)，逐個(gè)突破，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，分組討論，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意思，參加競賽，以賽促教、以賽促學(xué)，結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容對接工作崗位，將網(wǎng)絡(luò)意識(shí)和工匠精神貫穿始終。

2.2 教學(xué)資源

使用H3C交換機(jī)和路由器配套的H3C模擬器軟件[4]，利用豐富的慕課網(wǎng)資源，借助職教云平臺(tái)[5]，實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)習(xí)進(jìn)度，利用校企合作實(shí)驗(yàn)室，與企業(yè)無縫對接。從而將課前自主學(xué)、課中互助學(xué)、課后拓展學(xué)緊密結(jié)合。

3 教學(xué)過程

3.1 課前準(zhǔn)備階段

教師帶領(lǐng)學(xué)生前往校企合作單位進(jìn)行調(diào)研中小型企業(yè)可能存在的網(wǎng)絡(luò)問題，學(xué)生以小組為單位分別進(jìn)行調(diào)研，并填寫調(diào)研記錄表。小組組長在調(diào)研活動(dòng)結(jié)束后，在職教云上上傳調(diào)研記錄表，分享調(diào)研成果。教師查閱學(xué)生課前提交的調(diào)研報(bào)告，發(fā)現(xiàn)企業(yè)存在這樣的一個(gè)問題，問題描述如下：某小型企業(yè)主要有兩個(gè)部門分別是研發(fā)部和銷售部，存在這樣的一個(gè)現(xiàn)象，研發(fā)部的每個(gè)員工的計(jì)算機(jī)分散連接，員工之間需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，但是考慮數(shù)據(jù)的安全性，需要將研發(fā)部和技術(shù)部的計(jì)算機(jī)進(jìn)行相互隔離，如何幫助企業(yè)解決實(shí)際問題呢？教師要求學(xué)生進(jìn)行分組討論，利用網(wǎng)絡(luò)和學(xué)校圖書館等途徑搜集相關(guān)資料，思考解決方案，并將解決方案寫好后提交于職教云平臺(tái)，并做好課中展示準(zhǔn)備。

3.2 在課堂實(shí)施環(huán)節(jié)

3.2.1 確立企業(yè)問題的解決方案

環(huán)節(jié)一：小組解決方案展示

小組代表在平臺(tái)展示解決方案，并進(jìn)行發(fā)言，小組間互賞互評(píng)，教師根據(jù)小組匯報(bào)成果進(jìn)行記錄、點(diǎn)評(píng)、糾正錯(cuò)誤，再次引導(dǎo)。最后主要形成兩大解決方案：配置VLAN解決和購買硬件設(shè)備解決。

環(huán)節(jié)二：確定解決方案

教師將兩個(gè)解決方案提交給校企合作單位，企業(yè)反饋由于受疫情影響，經(jīng)濟(jì)效益不好，降低設(shè)備投資，綜合考慮，最終確定解決方案為配置VLAN來解決。這個(gè)方案的主要思路是將企業(yè)的兩個(gè)的部門研發(fā)部和銷售部在交換機(jī)上劃分為兩個(gè)VLAN。

環(huán)節(jié)三：下發(fā)任務(wù)工單

教師通過云平臺(tái)下發(fā)任務(wù)工單，學(xué)生可以通過手機(jī)端和pc端接收并查看任務(wù)工單。

3.2.2 VLAN配置

環(huán)節(jié)一：學(xué)習(xí)VLAN知識(shí)

教師通過職教云平臺(tái)發(fā)布的VLAN微課視頻，學(xué)生通過觀看VLAN微課視頻，自學(xué)VLAN的定義和作用。在微課視頻觀看結(jié)束后，教師要求學(xué)生以小組為單位，談?wù)剬LAN的認(rèn)識(shí)，然后根據(jù)學(xué)生們的回答，加以補(bǔ)充說明，進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生們對VLAN基礎(chǔ)知識(shí)的理解，從而為后面的學(xué)習(xí)做好理論鋪墊。

環(huán)節(jié)二：學(xué)習(xí)VLAN命令

由于配置VLAN需要用到的命令比較多，學(xué)生難以記憶。為了解決該問題，教師制作了類似于連連看的小游戲，將操作和命令分別設(shè)置成兩個(gè)組別，學(xué)生可以通過連線的方式，將操作和命令進(jìn)行連線，當(dāng)連線正確時(shí)，即選擇的操作就是其命令，提示“恭喜你，你真棒！”;當(dāng)連線錯(cuò)誤時(shí)，即選擇的操作不是其對應(yīng)的命令，提示“很遺憾，請?jiān)俳釉賲?！”。通過制作的小游戲，增加了課程學(xué)習(xí)的趣味性，從而幫助學(xué)生更好地記憶VLAN配置中需要涉及的命令。

環(huán)節(jié)三：配置VLAN

根據(jù)企業(yè)的實(shí)際問題，教師引導(dǎo)學(xué)生，將研發(fā)部員工的計(jì)算機(jī)分別用PCA和PCC模擬，銷售部員工的電腦統(tǒng)一用PCB模擬，SwitchA模擬企業(yè)的交換機(jī)。所有設(shè)備的物理連接可以描述如下：PCA連接到SwitchA交換機(jī)上的Ethernet 0/1端口上，PCC連接到SwitchA交換機(jī)上的Ethernet 0/3端口上，PCB連接到SwitchA交換機(jī)上的Ethernet 0/2端口上。由于研發(fā)部和銷售部在交換機(jī)上劃分為兩個(gè)VLAN，因此配置的具體要求為：創(chuàng)建VLAN2和VLAN3。將PCA與PCC劃分到VLAN 2，PCB劃分到VLAN 3。（在H3C交換機(jī)上VLANI既不能創(chuàng)建也不能被刪除），如圖1所示。

教師利用理實(shí)一體化教室中的教師機(jī)上的紅蜘蛛軟件對整個(gè)教室的學(xué)生機(jī)進(jìn)行廣播控制后，為了加強(qiáng)學(xué)生的舉一反三的能力，教師在H3C模擬器上只演示PCA的VLAN2的配置過程，要求學(xué)生通過觀看教師演示操作后，以類比的方法配置出PCB和PCC的VLAN。其中VLAN2主要操作步驟如下：

[SwitchA]sys

[SwitchA]vlan 2

[SwitchA-vlan2]port ethernet 0/1

[SwitchA-vlan2]quit退出

教師演示完成后，學(xué)生以小組為單位，展開練習(xí)。教師現(xiàn)場巡視，找出學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)。最后，學(xué)生在教師的幫助下總結(jié)出PCB和PCC的VLAN主要操作步驟：

[SwitchA]interface ethernet0/3

[SwitchA interface-eth0/3]port access vlan2

[SwitchA-vlan2]vlan 3

[SwitchA-vlan3]port ethernet 0/2

判斷是否配置成功的標(biāo)準(zhǔn)是同- VLAN下的計(jì)算機(jī)之間能夠進(jìn)行通信，不同VLAN下的計(jì)算機(jī)之間不能夠進(jìn)行通信，也就是說PCA與PCC之間能夠互相pmg通，但是PCA與PCB之間不能夠互相pmg通并且PCB與PCC之間也不能互相ping通。學(xué)生以小組為單位完成所有VLAN的配置后，教師要求每組學(xué)生選出一個(gè)代表到教師機(jī)進(jìn)行演示整個(gè)過程，整個(gè)演示過程進(jìn)行錄屏且進(jìn)行計(jì)時(shí)。教師將每組操作視頻，發(fā)布到云課堂上，學(xué)生通過云課堂進(jìn)行觀看，最終選出操作規(guī)范，配置成功且用時(shí)最少的小組為最佳小組。最佳小組將獲得平時(shí)分加分的獎(jiǎng)勵(lì)。教師通過這種方法來激勵(lì)學(xué)生，從而進(jìn)一步提高學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)合作精神，增加學(xué)生學(xué)習(xí)《路由交換》課程的興趣。

3.3 課后拓展

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。為了進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)，課后學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師的帶領(lǐng)下前往企業(yè)機(jī)房，在企業(yè)授權(quán)的前提下，在企業(yè)的交換機(jī)上部署VLAN。在課中，學(xué)生們主要是利用H3C模擬器來模擬真實(shí)交換機(jī)和計(jì)算機(jī)來進(jìn)行VLAN配置。而真實(shí)環(huán)境和模擬環(huán)境存在著一些差異，因此，在部署前，企業(yè)導(dǎo)師為學(xué)生們講解企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)架構(gòu)和部署VLAN需要注意的相關(guān)事項(xiàng)，防止學(xué)生誤操作導(dǎo)致企業(yè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，給企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

教師要求學(xué)生撰寫VLAN配置的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)心得等。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，在職教云平臺(tái)提交，便于教師在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)通過職教云后臺(tái)查看學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況，并且對實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行批閱。

4 教學(xué)反思

《路由交換》課程采用豐富多樣的信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，效果更加明顯。

（1）知識(shí)來源多樣化

傳統(tǒng)課堂上，學(xué)生的知識(shí)主要來源于課本和教師的傳授。教師講解多少，學(xué)生學(xué)習(xí)多少。采用信息化教學(xué)后，知識(shí)來源變得豐富化。學(xué)生可以通過多媒體課件，微課小視頻，慕課，教師制作的小游戲等資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，開闊了視野。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)化

相比于傳統(tǒng)課堂，無法及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，一般通過作業(yè)或者測試，這樣非常麻煩。借助于職教平臺(tái)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)化，能夠清楚掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如發(fā)布的視頻和PPT是否觀看，觀看了多少時(shí)間，作業(yè)是否提交，課堂參與討論的積極性等情況，均能第一時(shí)間掌握。

（3）以學(xué)生為中心，提高學(xué)生主動(dòng)性

與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)相比，教師不再充當(dāng)“演員”的角色，而是充當(dāng)“導(dǎo)演”的角色。教師的主要功能不再是單純地向?qū)W生灌輸知識(shí)，而是引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自己摸索，進(jìn)一步提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力。以學(xué)生為中心，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

（4）以真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，提升職業(yè)素養(yǎng)

通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以真實(shí)的行業(yè)項(xiàng)目任務(wù)人手，借助于H3C模擬器平臺(tái)，將其轉(zhuǎn)化為理實(shí)一體化課程任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、勇于探索的自學(xué)能力，學(xué)生在任務(wù)實(shí)施過程中找到學(xué)習(xí)方法，能夠在完成某任務(wù)后觸類旁通。以真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐，讓學(xué)生明白所學(xué)知識(shí)用處，增加了學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣。校企合作單位發(fā)來反饋，學(xué)生為其配置的VLAN有效解決了企業(yè)存在的實(shí)際問題，并且滿足了降本增效的企業(yè)要求，企業(yè)認(rèn)同感也越來越強(qiáng)。

（5）參加競賽，以賽促教、以賽促學(xué)、學(xué)賽結(jié)合

學(xué)生在全國和安徽省職業(yè)技能大賽中都獲得了較好成績。這些都是采用信息化教學(xué)后，教學(xué)效果好的明顯體現(xiàn)。

（6）課程考核方式多元化

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，課程考核主要以期末筆試成績?yōu)橹??！堵酚山粨Q》課程在采取信息化教學(xué)后，課程考核更專注于過程性評(píng)估。課前職教云上提交企業(yè)實(shí)際問題解決方案、課中小組匯報(bào)、學(xué)生互動(dòng)表現(xiàn)，小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，課后拓展企業(yè)導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)情況綜合評(píng)價(jià)，完成了線上和線下融合、過程性評(píng)價(jià)的多元化評(píng)價(jià)機(jī)制，有效地提高了學(xué)生的參與度，增強(qiáng)了課堂教學(xué)效果。

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【通聯(lián)編輯：梁書】

作者簡介：聞順杰（1988-），男，安徽池州人，碩士，助教，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全;通訊作者：劉杰（1983-），男，安徽銅陵人，碩士，副教授，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)安全研究;李江華（1977-），男，安徽安慶人，碩士，講師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全。