網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實踐教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)新研究

趙晉琴 彭劍 肖杰 席光偉

（湖南第一師范學(xué)院信息科學(xué)與工程院，湖南長沙 410205）

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才培養(yǎng)實踐教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)新研究

趙晉琴 彭劍 肖杰 席光偉

（湖南第一師范學(xué)院信息科學(xué)與工程院，湖南長沙 410205）

為培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才，提升實踐動手和創(chuàng)新能力，文章通過分析和研究網(wǎng)絡(luò)工程實驗室的現(xiàn)狀和實踐教學(xué)環(huán)境存在問題，結(jié)合我院專業(yè)情況和師范生網(wǎng)絡(luò)實踐課程要求，提出了網(wǎng)絡(luò)工程實驗室整合方案和改擴(kuò)建措施，并通過增添ADSL局端設(shè)備來實現(xiàn)PPPOE認(rèn)證服務(wù)，配置IP實現(xiàn)撥號上網(wǎng)，適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)上網(wǎng)設(shè)置，擴(kuò)充實驗項目，提高實驗室的利用率。

網(wǎng)絡(luò)實踐創(chuàng)新能力IP配置ADSL網(wǎng)絡(luò)工程

1 引言

隨著計算機(jī)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)早已成為信息社會的核心技術(shù)，人們對信息的需求越來越多，特別是目前的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、三網(wǎng)融合等IT發(fā)展熱點(diǎn)的大背景下，都離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐，因此，對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才的需求也越來越多，各個高校均已開始轉(zhuǎn)變觀念，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為基本目標(biāo)開展教學(xué)和科研活動，培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才已經(jīng)成為高校課程體系中重要的一部分[1]。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才主要是指具備扎實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和基本知識，同時應(yīng)具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)工程業(yè)務(wù)能力，畢業(yè)后能直接服務(wù)于生產(chǎn)、管理、服務(wù)等崗位的技術(shù)應(yīng)用型高級專門人才。

要培養(yǎng)高素質(zhì)動手能力強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才，就必須有相適應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)境和實踐操作平臺，為此必須對以前的實踐教學(xué)環(huán)境進(jìn)行一定的改造和擴(kuò)建，本文結(jié)合我院網(wǎng)絡(luò)工程實驗室的實際情況，提出了網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境改擴(kuò)和創(chuàng)新實踐的方案[2，7]。

2 網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境存在的問題

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需要有網(wǎng)絡(luò)實踐環(huán)境的支撐，網(wǎng)絡(luò)實踐環(huán)境又恰恰是個薄弱環(huán)節(jié)，以我院為例主要存在的問題有：

（1）網(wǎng)絡(luò)實驗、實踐環(huán)境位置分散，不在同一樓棟，不利于實踐操作的管理和指導(dǎo)，儀器設(shè)備共享使用困難，經(jīng)常搬動儀器設(shè)備，影響儀器的壽命。

（2）網(wǎng)絡(luò)實驗儀器設(shè)備不齊全，雖然有計算機(jī)和交換機(jī)可以組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也可以通過一些軟件進(jìn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和配置管理，來完成部分網(wǎng)絡(luò)實驗，但對培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才來說是不夠的，無法提高他們的實際動手能力。因此對實驗設(shè)備數(shù)量要求可以不多，但設(shè)備種類要齊全，比如：集線器、交換機(jī)（二層、三層）、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）、無線接入點(diǎn)（WAP）、調(diào)制解調(diào)器、防火墻、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)交換等。

（3）網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)師資缺乏，隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)專業(yè)教師、實驗指導(dǎo)教師不足，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)的要求越來越高，對實踐操作、配置、調(diào)試、故障處理等動手能力要求也越來越高，只能理論知識的教學(xué)，而無動手操作能力指導(dǎo)的教師，越來越不受學(xué)生的認(rèn)可，因此網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)的師資培養(yǎng)和擴(kuò)充是很重要的。

（4）校外實習(xí)基地不完善，雖然根據(jù)專業(yè)要求建立了多個校外實習(xí)基地，可以進(jìn)行一些常規(guī)的認(rèn)知、生產(chǎn)等實習(xí)，但還不能滿足網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用人才培養(yǎng)的要求。

3 網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境構(gòu)建思路

網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境構(gòu)建整體思路是以校內(nèi)實踐環(huán)境建設(shè)為主，以擴(kuò)充校外實習(xí)基地建設(shè)為輔，加大校企合作力度，滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

在校內(nèi)實踐環(huán)境建設(shè)方面我們以節(jié)約成本為主，充分利用現(xiàn)有的實驗室、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，擴(kuò)充和完善其功能，滿足各專業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，達(dá)到提高動手能力和解決實際問題能力的目的。

在校外實習(xí)基地建設(shè)方面我們與網(wǎng)絡(luò)工程集成公司、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家進(jìn)行深度合作，簽訂長期合作協(xié)議，對實習(xí)效果好、學(xué)生滿意度高的公司、企業(yè)升級為校外實習(xí)基地，并掛牌。真正讓學(xué)生參與企業(yè)項目建設(shè)，接受工程技術(shù)人員的實地指導(dǎo)，提高實際操作能力。

4 網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境改擴(kuò)及實現(xiàn)方案

網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境的改、擴(kuò)、新建應(yīng)該從實際出發(fā)，因地制宜，因校而異，不能盲目仿建，應(yīng)節(jié)約成本，保證功能完善，滿足教學(xué)實踐需要。下面以我校網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境改擴(kuò)建為例，對網(wǎng)絡(luò)實踐環(huán)境改擴(kuò)方案進(jìn)行探討研究。

4.1 按實驗室布放位置進(jìn)行整合

將分布在不同樓棟的實驗室集中到一棟樓，并將功能相近的實驗室整合放到一塊，以保證資源共享，一是把以教學(xué)型為主的銳捷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中到一個實驗室，命名為網(wǎng)絡(luò)實驗室；二是把以工程應(yīng)用為主的華為、思科網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中到一個實驗室，命名為網(wǎng)絡(luò)工程實驗室，并與網(wǎng)絡(luò)工程布線實驗室[3]毗鄰，以便于網(wǎng)絡(luò)工程項目實驗的開展，也便于學(xué)生的設(shè)計與創(chuàng)新實驗[8，9]。

4.2 按實驗室功能、實驗項目進(jìn)行整合

網(wǎng)絡(luò)實驗室以基礎(chǔ)驗證實驗平臺為主，并兼顧網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計，該網(wǎng)絡(luò)實驗室拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解，基本動手能力的訓(xùn)練，包括掌握網(wǎng)絡(luò)的基本原理、局域網(wǎng)的組成、IP地址的分類及組成、網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議等。所開設(shè)的實驗有網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識實驗、交換機(jī)基本配置實驗、子網(wǎng)規(guī)劃與劃分、常用網(wǎng)絡(luò)命令的使用實驗、路由器配置實驗等。

圖1 網(wǎng)絡(luò)實驗室拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

網(wǎng)絡(luò)工程實驗室由2個實驗室組成，一個為網(wǎng)絡(luò)綜合布線工程實驗室，另一個為網(wǎng)絡(luò)工程實驗室，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)實驗室類似，但只有3組實驗臺，交換機(jī)、路由器等設(shè)備都是華為，包括了網(wǎng)絡(luò)安全、語音網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)視頻、無線網(wǎng)絡(luò)配置（包括WIFI設(shè)置、AP設(shè)置）、程控交換、ADSL寬帶MODEM等設(shè)備。

4.3 ADSL寬帶接入技術(shù)實驗擴(kuò)充方案

根據(jù)我校師范生頂崗實習(xí)了解農(nóng)村小學(xué)的實際情況，在農(nóng)村小學(xué)中還有大部分的偏遠(yuǎn)地方在使用ADSL寬帶撥號接入技術(shù)，為了讓我校師范生具有該網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作技能，特在網(wǎng)絡(luò)工程實驗室擴(kuò)充了ADSL寬帶接入技術(shù)實驗，并在大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課的網(wǎng)絡(luò)實驗部分增加該實驗項目，培養(yǎng)他們的ADSL組網(wǎng)、上網(wǎng)配置、共享設(shè)置等操作技能，并重點(diǎn)對這個實驗室功能進(jìn)行了改擴(kuò)研究。

（1）設(shè)備情況及網(wǎng)絡(luò)布局示意圖

實驗室中配置有3組共24臺PC電腦，每組8臺。每組有4臺PC用戶以ADSL方式具備同時聯(lián)網(wǎng)功能。為實現(xiàn)這些功能需要購置1臺DSLAM設(shè)備（PPPOE認(rèn)證服務(wù)器）、1臺寬帶接入設(shè)備MA5600并配置了1塊32路ADSL2+業(yè)務(wù)用戶板、1塊4路GE/FE電口扣板及SCUB主控等基礎(chǔ)單元板和機(jī)柜。

購置12臺ADSL MODEM華為SmartAX MT800，每組配備安裝4個，實現(xiàn)每組8臺PC共享4臺MODEM，并為每組PC配置RJ45配線端子排，將每組8臺電腦根據(jù)需求連接，ADSL寬帶接入網(wǎng)絡(luò)布局示意圖如2所示。

圖2 ADSL寬帶接入網(wǎng)絡(luò)布局

（2）路由器、防火墻、交換機(jī)、電腦IP配置如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及IP配置

（3）ADSL認(rèn)證配置

IP-PPPOE-CLIENT配置ADSL撥號信息，設(shè)置用戶名為：NAT，密碼：NAT123，服務(wù)器名稱為：ADSL，以太網(wǎng)Interface WAN1，并設(shè)置MTU和MRU為1492，網(wǎng)關(guān)設(shè)置為125.221.201.254，Interface配置如圖4所示。

圖4 Interface配置

（4）ADSL連接的PPPOE認(rèn)證實現(xiàn)

設(shè)置完ADSL的PPPOE選項后，通過Terminal在IP-Routers中添加雙網(wǎng)關(guān)，分別為：外網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，在Terminal中添加指令如圖5所示，實現(xiàn)了ADSL連接的PPPOE認(rèn)證，如果需要指定靜態(tài)的路由目的地址，只要在IP-Routers中設(shè)置添加靜態(tài)路由，同樣在路由列表中點(diǎn)“加號”，并在Destination中填寫目標(biāo)地址，Gateway中填寫經(jīng)過的網(wǎng)關(guān)，即可實現(xiàn)。

圖5 Terminal中添加指令

4.4 改擴(kuò)后實驗情況

網(wǎng)絡(luò)工程實驗室改擴(kuò)后，實驗項目更加規(guī)范，操作實驗效果更好，除了常規(guī)的驗證性實驗、操作性實驗、應(yīng)用性實驗和創(chuàng)新設(shè)計性實驗外，還增加了ADSL撥號上網(wǎng)、無線路由設(shè)置、防火墻、網(wǎng)絡(luò)共享、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)組建等實驗項目14個，承擔(dān)了31個專業(yè)班級，5門課程實驗，實驗人時數(shù)達(dá)9566人時。不僅為理工科類非師范學(xué)生提供了網(wǎng)絡(luò)實驗條件，而且為師范生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作提供了保證，同時還為學(xué)生的課外實驗、課程設(shè)計提供了良好的實驗環(huán)境，使動手操作真正落到了實處，并成功地申報了大學(xué)生創(chuàng)新性實踐項目。

5 結(jié)束語

通過對網(wǎng)絡(luò)工程實驗室的改擴(kuò)，實驗室功能大大加強(qiáng)，實驗項目數(shù)也增加了，并成功地收集實踐教學(xué)經(jīng)驗和成功的工程實訓(xùn)案例，進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生工程應(yīng)用技能的培養(yǎng)，實驗教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生課外的創(chuàng)新性實驗項目也增加了，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等實踐能力提高了。通過對實驗室環(huán)境的改擴(kuò)，不僅能保證實踐教學(xué)的順利開展，而且能系統(tǒng)地完成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。這進(jìn)一步說明沒有完善的網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)只能是紙上談兵，直接導(dǎo)致學(xué)生理論知識有余而動手能力不足。不僅網(wǎng)絡(luò)、通信、計算機(jī)、教育技術(shù)等非師范專業(yè)學(xué)生受益了，而且?guī)煼额悓I(yè)學(xué)生也很有收獲，同時也大大提高了實驗室的利用率，學(xué)生的實際動手能力得到很好的鍛煉和提高，實現(xiàn)了提高學(xué)生實驗技能、動手能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)目標(biāo)[4]。

[1]廖金元.工程型與應(yīng)用型軟件人才的探討與實踐[J].實驗室研究與探索,2008,27(12):132-133.

[2]楊建良.普通高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗室的規(guī)劃與設(shè)計[J].實驗室研究與探索,2009,28(4):71-74.

[3]曾小彬.試論經(jīng)濟(jì)管理類本科人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)體系[J].實驗室研究與探索,2007,26(1):2-3.

[4]時連君,萬殿茂等.實驗室開放與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索[J].實驗室研究與探索,2009,28(5):168-170.

[5]李磊,彭凱.網(wǎng)絡(luò)工程實踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].電腦知識與技術(shù),2011,7(8):1839-1840.

[6]趙晉琴.《網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)與工程》課程實踐教學(xué)探討.計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò),2010,8(16):71-74.

[7]趙晉琴.基于工程項目的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)室的設(shè)計與建設(shè)[J].計算機(jī)教育,2009,(12)：62-67.

[8]聶麗,趙江東,祝家貴.高等學(xué)校實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與探索[J].實驗室研究與探索,2007,26(4):126-128．

[9]暢衛(wèi)功,張愛華.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的研究與探討[J].實驗室科學(xué),2009(4):108-110.

Research on Innovation of Practice Teaching Environment in network Application Talents Training

ZHAO Jin-qin，PENG Jian，XIAO Jie，XI Guang-wei
（School of Information Science and Engineering,Hunan First Normal University,Changsha Hunan 410205,China）

The purpose of research is to train network application talents and enhance the practice and innovation ability of normal university students.By analyzing the current situation of network engineering laboratory and the problems of practice teaching environment,and considering the requirements of network practice course for normal university students,the network engineering laboratory integration schemes and rebuilding measures are presented.In the schemes and measures,the PPPOE authentication service is realized by adding ADSL equipment at office end,the dial-up is realized by IP configuration.The schemes and measures adapt to the Internet in remote areas,expand experimental project,and improve the utilization ratio of laboratory.

network practice;innovation ability;IP configuration;ADSL;network engineering

G642

A

1008-1739（2015）09-42-4

定稿日期：2015-04-12

湖南省教育廳高教處資助研究項目(2011（462）)