LDIT教學(xué)模式在網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

◆張新艷

LDIT教學(xué)模式在網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

◆張新艷

（興義民族師范學(xué)院 貴州 562400）

針對網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)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(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣、學(xué)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(xùn)課程教學(xué)模式，該模式將理論學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)生的職業(yè)核心能力。LDIT代表學(xué)習(xí)（Learning）、規(guī)劃（Design）、實現(xiàn)（Implement）和驗證（Test），它以網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)為載體，將理論學(xué)習(xí)、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(xué)。LDIT教學(xué)課程設(shè)計中兼顧理論知識應(yīng)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(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)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(biāo)，讓學(xué)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(yīng)用型專業(yè)人才。

LDIT；網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)

1 網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)課程是高校網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機科學(xué)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(xué)習(xí)，使學(xué)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(xué)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(yīng)用。

目前大部分地方性院校的網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)課實驗教學(xué)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(xué)即用，學(xué)生在學(xué)習(xí)中難以將抽象的實驗原理應(yīng)用到實際網(wǎng)絡(luò)項目中，不能真正掌握所學(xué)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(xué)模式的限制，學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)技能，提升教學(xué)效果是值得思考的一個問題。

2 LDIT教學(xué)模式探索

網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)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(xué)生當(dāng)時也能夠記下來。然后學(xué)生在實驗練習(xí)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(xué)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(xué)畢業(yè)之后從事這一行，按照傳統(tǒng)模式進行教學(xué)起不到應(yīng)有的效果，培養(yǎng)的學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決實際網(wǎng)絡(luò)問題。

2.1 LDIT教學(xué)模式——L學(xué)習(xí)（Learning）

該環(huán)節(jié)教學(xué)模式下首先學(xué)生要自主學(xué)習(xí)理論知識。任何復(fù)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(xué)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(xùn)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(xué)生通過教材和查資料自主學(xué)習(xí)。在課堂上，教師根據(jù)學(xué)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(xué)生主動思考，深入學(xué)習(xí)的能力，另一方面讓學(xué)生有更多時間去動手操作，一定程度上督促學(xué)生課余去學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.2 LDIT教學(xué)模式——D規(guī)劃（Design）

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程的首要任務(wù)是要對網(wǎng)絡(luò)組件進行規(guī)劃，科學(xué)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(wù)。因此該環(huán)節(jié)要培養(yǎng)學(xué)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(xùn)項目，讓學(xué)生掌握該環(huán)節(jié)。

2.3 LDIT教學(xué)模式——I實現(xiàn)（Implement）

在前面兩個環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生進行實訓(xùn)項目的實現(xiàn)。例如，讓學(xué)生設(shè)計出一個基本的校園網(wǎng)給教師和學(xué)生提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在教學(xué)樓、圖書館、宿舍樓、辦公樓等位置為學(xué)生和老師提供上網(wǎng)服務(wù)，并且在校園網(wǎng)上為學(xué)生提供Web服務(wù)、FTP服務(wù)及郵件服務(wù)；還要考慮老師和學(xué)生可以進行學(xué)習(xí)活動交流，學(xué)習(xí)資料及作業(yè)的上傳下載等。此時，學(xué)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(wù)器的配置等。

2.4 LDIT教學(xué)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(xué)樓、辦公樓和圖書館之間能夠正常通信，能否隔離廣播風(fēng)暴，宿舍樓能否訪問校園網(wǎng)WWW服務(wù)器、FTP服務(wù)器和DNS服務(wù)器、SMTP服務(wù)器等；辦公樓的安全機制是否能夠?qū)崿F(xiàn)；學(xué)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(xué)模式應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)工程實訓(xùn)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(xué)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(xué)校的服務(wù)器，能夠進行網(wǎng)頁WWW服務(wù)和文件傳輸FTP服務(wù)，另外還連著宿舍樓和教師樓，學(xué)校規(guī)定學(xué)生只能進行FTP訪問，教師可以對兩種服務(wù)進行訪問。

L學(xué)習(xí)（Learning）——學(xué)生要學(xué)習(xí)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(xué)會VLAN、SVI的相關(guān)知識，配置命令；其次，要學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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?fù)涞臉?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(wù)器一臺，直連線3條。劃分三個VLAN，分別為服務(wù)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(rèn)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(rèn)網(wǎng)關(guān)：172.16.30.1。

圖1 搭建校園網(wǎng)拓?fù)?/p>

（3）I實現(xiàn)（Implement）——搭建好網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，實現(xiàn)不允許VLAN30去訪問VLAN10中的Web服務(wù)，

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(wù)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(yīng)端口加入相應(yīng)VLAN，并創(chuàng)建SVI虛擬端口，指定對應(yīng)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(wù)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(wù)，再通過http://172.16.10.10命令測試是否能進行WEB服務(wù)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(wù)訪問測試

4 LDIT教學(xué)模式優(yōu)點

綜上所述，在課程教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生自主通過LDIT模式進行課程的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)，教師主要扮演引導(dǎo)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xùn)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(xué)生學(xué)練的過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論、搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置和調(diào)試技能。在這個過程中，學(xué)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(xué)生解決問題的能力。

5 總結(jié)

當(dāng)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(yīng)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(xùn)課程，如何讓學(xué)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(yīng)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(xué)模式的研究，將學(xué)生角色和員工角色相結(jié)合，強化學(xué)生根據(jù)需求分析和實訓(xùn)背景，自主設(shè)計并搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，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(xué)活動內(nèi)容，提高了教學(xué)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(wù)。通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)項目實際案例，學(xué)生由學(xué)習(xí)過程轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鬟^程，讓學(xué)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(xué)生分層次、分步驟進行實踐操作，提高學(xué)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(dǎo)下，學(xué)生可以在課堂上自主學(xué)習(xí)企業(yè)真實網(wǎng)絡(luò)場景，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和畢業(yè)之后在工作環(huán)境中的自適應(yīng)能力。

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興義民族師范學(xué)院本科教學(xué)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(xùn)課程體系教學(xué)改革”（黔財教[2019]88號JG202050）