項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的研究與探索

【摘要】傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程類實(shí)訓(xùn)室建設(shè)不能很好地滿足目前人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本文通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)工程課程的特點(diǎn)和授課環(huán)境需求，探索項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的特點(diǎn)，提出建設(shè)符合項(xiàng)目教學(xué)特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室思路。通過(guò)建設(shè)“還原于現(xiàn)場(chǎng)”的網(wǎng)絡(luò)工程綜合布線實(shí)訓(xùn)室，學(xué)生真正掌握現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中綜合布線工程技術(shù)流程，將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐相統(tǒng)一。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)工程理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作，學(xué)生提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)的興趣，并在實(shí)踐操作過(guò)程中具有成就感，提高實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)手能力。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；工程項(xiàng)目管理；實(shí)訓(xùn)室

一、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)課程的簡(jiǎn)況

在中職教育的環(huán)節(jié)中，理論教學(xué)與實(shí)踐之間相互依存，缺一不可。網(wǎng)絡(luò)工程師考試是全國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試（以下簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)軟件考試）中最受考生歡迎和業(yè)界認(rèn)同的考種之一。2017年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，國(guó)家人力資源和社會(huì)保障部公布（人社部發(fā)！2017"68號(hào)），計(jì)算機(jī)軟件考試納入國(guó)家職業(yè)資格考試目錄，由國(guó)家人力資源和社會(huì)保障部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合主辦，是職業(yè)資格、專業(yè)技術(shù)資格（職稱）和專業(yè)技術(shù)水平“三合一”的考試，是目前IT行業(yè)僅有的國(guó)家級(jí)考試?？荚嚥捎镁C合知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合的模式。因此，網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的改革勢(shì)在必行。

二、中職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)現(xiàn)狀及制約因素

目前，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的功能建設(shè)已經(jīng)顯得十分落后，新一代符合工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室越來(lái)越顯出先進(jìn)性和科學(xué)性。

（一）離散式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

其特點(diǎn)為：沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室的基本框架，以基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)培訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備認(rèn)知為主要目的，滿足最初級(jí)課程的教學(xué)需求，但網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備單一、功能有限，設(shè)備臺(tái)套數(shù)不夠，學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果不好，僅停留在對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知階段實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)管理處于離散的狀態(tài)。

（二）集中式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

集中式網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的解決方案是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)史上的一大飛躍。除了為基礎(chǔ)教學(xué)服務(wù)外，還可進(jìn)行較復(fù)雜的技術(shù)驗(yàn)證過(guò)程和初始化實(shí)驗(yàn)環(huán)境，推出了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理控制服務(wù)器，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)行為進(jìn)行集中管理。對(duì)設(shè)備的操作也采用了圖形的界面，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)更為直觀和方便。

（三）綜合型網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室

綜合型網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室是集中式實(shí)驗(yàn)室的升級(jí)，不僅可以實(shí)現(xiàn)全部技術(shù)方向的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全面建設(shè)與管理。綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目在這個(gè)階段已經(jīng)被專業(yè)教師所認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)，但整個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程管理，項(xiàng)目的選擇等環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性。

（四）專業(yè)細(xì)分網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室

該類型的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為各高校根據(jù)專業(yè)細(xì)分的需求提供了更為貼近科學(xué)發(fā)展、更為適應(yīng)細(xì)分人才的培養(yǎng)的整套教學(xué)服務(wù)體系解決方案。該階段的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是在實(shí)驗(yàn)室框架建設(shè)。因此，教學(xué)模式、教學(xué)管理等功能方面繼承了第三階段的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。

三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下建設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的探索

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是指在教學(xué)過(guò)程中以一個(gè)項(xiàng)目的不斷擴(kuò)展和層層推進(jìn)來(lái)帶動(dòng)課程的學(xué)習(xí)，它強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)的連貫性，注重通過(guò)實(shí)際的工作過(guò)程，對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能、綜合能力加以培養(yǎng)。該教學(xué)模式用于網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)課程，還體現(xiàn)出一系列項(xiàng)目工程的特性，即教學(xué)過(guò)程中將學(xué)生按項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分工，完整地模擬出工程項(xiàng)目的各個(gè)工作環(huán)節(jié)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)，最終產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目成果，并以此作為學(xué)生成績(jī)的評(píng)估重點(diǎn)。

四、案例分析

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)劣。下面分別通過(guò)小型規(guī)模和大型規(guī)模兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)案例來(lái)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。

（一）小型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

小型網(wǎng)絡(luò)就是指規(guī)模和地理范圍較小的局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常采用的是星狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布線，這樣做的好處在于結(jié)構(gòu)明了、管理和維護(hù)方便、擴(kuò)展性好，且便于安裝和調(diào)試等工作。因?yàn)橐?guī)模較小，所以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就沒(méi)有必要進(jìn)行分層。如圖1所示。

對(duì)于像一幢辦公大樓的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用三層交換主連和二層交換干/子連的方式即可，其網(wǎng)絡(luò)連接可以參照結(jié)構(gòu)化布線的思想，將各工作區(qū)子系統(tǒng)通過(guò)水平系統(tǒng)連接到管理間子系統(tǒng)，各層樓的管理間子系統(tǒng)再通過(guò)垂直子系統(tǒng)連接到設(shè)備間子系統(tǒng)。完成基本連接后，要根據(jù)性能、安全和管理等方面的要求，選擇相應(yīng)合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。如有必要，需安排確定無(wú)線接入?yún)^(qū)域。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以統(tǒng)一的出口與外網(wǎng)或公網(wǎng)連接，一般是因特網(wǎng)。

這類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和布線的指導(dǎo)思想有如下五點(diǎn)。

（1）水平子系統(tǒng)的布線可采用5類或超5類的UTP，保證100Mbps到桌面。

（2）水平系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用二層交換機(jī)，可降低系統(tǒng)的成本。

（3）垂直子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)可采用MMF（多模光纖）或6類的UTP，使各樓層的交換機(jī)與核心交換機(jī)之間有千兆級(jí)帶寬。

（4）核心交換機(jī)應(yīng)采用三層交換機(jī)以確保系統(tǒng)性能。

（5）整個(gè)網(wǎng)路系統(tǒng)通過(guò)核心交換機(jī)連接路由器，再連接至外部公網(wǎng)，做到有效隔離，方便統(tǒng)一管理，保證安全。

（二）大型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

規(guī)模和地理范圍較大的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就要采用層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其層次化特性是最為重要的考慮要素。即具體體現(xiàn)在實(shí)際接入點(diǎn)的設(shè)計(jì)、匯聚點(diǎn)的布置安排以及核心層的形式結(jié)構(gòu)。要切實(shí)依據(jù)實(shí)際建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)模和地理環(huán)境情況來(lái)進(jìn)行，所以應(yīng)嚴(yán)格按照接入層、匯聚層和核心層的方式進(jìn)行組織和管理，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)清晰、施工調(diào)測(cè)方便、管理維護(hù)規(guī)范化，確保網(wǎng)絡(luò)安全之目的。如圖2所示。

圖2是在綜合分析、考察后的某個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)連接示意圖。這類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想包括下列幾個(gè)要點(diǎn)。

（1）核心層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間要架設(shè)萬(wàn)兆級(jí)帶寬的連接鏈路，核心層與匯聚層之間可以采用千兆級(jí)連接，匯聚層與接入層之間用千兆級(jí)鏈路，而接入層與接入點(diǎn)設(shè)備之間可鋪設(shè)百兆級(jí)鏈路。

（2）接入層設(shè)備與接入點(diǎn)設(shè)備間的傳輸介質(zhì)可用5類或5類以上的雙絞線，或多模光纖（MMF）。

（3）整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由統(tǒng)一出口與外網(wǎng)連通，內(nèi)防火墻外的區(qū)域?qū)儆诜擒娛聟^(qū)（DMZ），外網(wǎng)只能訪問(wèn)該區(qū)的對(duì)外服務(wù)器群，不允許訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

（4）內(nèi)、外防火墻的架設(shè)是為了加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

（5）核心層與匯聚層之間均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式。

（6）核心層交換機(jī)之間需要冗余鏈路，并采用鏈路聚合技術(shù)以增加帶寬，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，提高系統(tǒng)的可靠性。

（7）內(nèi)服務(wù)群有核心交換機(jī)或第三層交換機(jī)連入核心層。為了提高可靠性，該服務(wù)器應(yīng)有兩條不同線路連接至核心層設(shè)備。同樣，內(nèi)防火墻也應(yīng)有兩條不同鏈路連接到核心層來(lái)提高系統(tǒng)的安全性。

（8）匯聚層的三層交換機(jī)一般要負(fù)責(zé)廣播域、多播域以及虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的定義和管理，以及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。

（9）通常由于受到成本和地理范圍的限制，匯聚層的三層交換機(jī)并不能夠都采用冗余鏈路的方式和核心層相連。

五、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)類實(shí)訓(xùn)室的發(fā)展趨勢(shì)

高職院校新一代網(wǎng)絡(luò)工程類實(shí)訓(xùn)室的建成，必將帶動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信專業(yè)方向各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。例如，后期隨著網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的深度細(xì)化，需要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)訓(xùn)室，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式為教學(xué)方法，可以依照一系列的網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)戰(zhàn)實(shí)例為教學(xué)綜合項(xiàng)目，貫穿全部實(shí)訓(xùn)知識(shí)點(diǎn)，將學(xué)生按角色進(jìn)行分工，最終模擬出現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中的黑客事件及安全防護(hù)案例，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造力，產(chǎn)生更高水平的實(shí)訓(xùn)成果。那么，該實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)也可以參照網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)思路。另外，如何整合實(shí)訓(xùn)室資源平臺(tái)、如何實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)教學(xué)與管理也是未來(lái)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中我們需要繼續(xù)探索的方向。最后，實(shí)訓(xùn)過(guò)程的考核也會(huì)隨著實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)發(fā)展成更標(biāo)準(zhǔn)化、人性化、系統(tǒng)化和自動(dòng)化，最終實(shí)現(xiàn)考評(píng)維度的量化和考評(píng)工作的科學(xué)性。

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作者簡(jiǎn)介：沈一平（1987.01—），女，漢族，浙江嘉興人，碩士，工程師，研究方向：教育研究。