路由與交換技術(shù)課程教學初探

◇長江大學計算機科學學院 邱 林

針對《路由與交換技術(shù)》課程的特點，結(jié)合所在學校實際，闡述了在教學內(nèi)容、教學方法、考核方式、職業(yè)認證以及賽教融合等多方面的探索，提出了整個課程教學要緊密結(jié)合社會實際需求的指導(dǎo)方針，為后續(xù)教學改革提供一定的思路。

《路由與交換技術(shù)》是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)繼《計算機網(wǎng)絡(luò)》、《網(wǎng)絡(luò)工程》課程后的又一門專業(yè)核心課程。該課程的主要培養(yǎng)目標是使學生所學的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合，在深化網(wǎng)絡(luò)理論知識的基礎(chǔ)上，重點掌握交換機和路由器各種協(xié)議實現(xiàn)的原理、基本配置、設(shè)備調(diào)試以及故障排除方法，最終能具有網(wǎng)絡(luò)工程師相應(yīng)的能力。長江大學網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)從2006年開辦至今，結(jié)合相關(guān)兄弟院校[1]、合作企業(yè)以及行業(yè)發(fā)展等情況不斷對教學內(nèi)容、教學方式、考核方式、職業(yè)認證以及賽教融合等方面進行了探索。

1 教學內(nèi)容探索

1.1 理論教學內(nèi)容

路由與交換技術(shù)是與具體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合最為緊密的課程，因此其授課內(nèi)容不能脫離實際設(shè)備。實際使用的路由器和交換機功能上基本一致，雖然不同設(shè)備廠商的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)各自不同，配置命令也有差別，但都會對標準路由和交換協(xié)議進行實現(xiàn)和支持。因此，為了打下更廣泛的理論基礎(chǔ)，理論教學內(nèi)容主要對當前主流的標準路由和交換協(xié)議進行了講解。同時，考慮到在《計算機網(wǎng)絡(luò)》、《網(wǎng)絡(luò)工程》以及同期開設(shè)的《TCP/IP協(xié)議》等課程中涉及到的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識，最終確定了本門課程的主要教學內(nèi)容如表1所示。

表1 路由與交換技術(shù)課程主要教學內(nèi)容

除了表1中的主要內(nèi)容外，針對兩大主流設(shè)備廠商思科和華為的一些常用私有協(xié)議或技術(shù)也會補充講解，從而擴展學生的知識面以應(yīng)對不同廠商設(shè)備的使用。

1.2 實踐教學內(nèi)容

由于本課程最終目標是培養(yǎng)學生具有網(wǎng)絡(luò)工程師的能力，所以實踐教學環(huán)節(jié)就非常重要，因此我們將實踐教學與理論教學排在同等重要的地位，安排一樣的學時，在對應(yīng)理論知識講解完后及時進行實踐教學加深理論理解和提高對應(yīng)知識的應(yīng)用能力。在教學內(nèi)容層次上，劃分了驗證型、設(shè)計型、綜合型三類實驗，其中驗證型實驗針對單個協(xié)議和技術(shù)進行配置，對應(yīng)實驗指導(dǎo)書會提供完整的配置流程和配置命令，用來加深對所學的協(xié)議和技術(shù)的理解。設(shè)計型實驗在此基礎(chǔ)上會將多個協(xié)議和技術(shù)進行綜合，給出一些簡單的需求讓學生自己進行設(shè)計與配置，對應(yīng)實驗指導(dǎo)書只提供設(shè)計思路和流程，不提供完整的設(shè)計方案和配置命令。綜合型實驗則是解決實際項目問題，負責度較高，鍛煉學生知識的綜合應(yīng)用能力，對應(yīng)實驗指導(dǎo)書會提供具體需求以及方案模板，讓學生對應(yīng)思考完成整體方案并最終實施驗證，進一步強化網(wǎng)絡(luò)工程思維和能力。

在實踐教學中，需要與具體的設(shè)備打交道，在早幾年的教學中根據(jù)當時社會的需求選擇的是思科系的設(shè)備，近幾年則適應(yīng)當前應(yīng)用環(huán)境的變化建設(shè)了華為網(wǎng)絡(luò)實驗室，課上以華為設(shè)備為主進行實踐教學，課下讓學生通過eNSP、Cisco Packet Tracer以及GNS3等模擬器的學習使用強化相關(guān)路由和交換協(xié)議或技術(shù)在不同廠商設(shè)備的配置實現(xiàn)。從而讓學生體會基礎(chǔ)理論知識的不變和不同設(shè)備配置的流程，為以后工作時接觸到新設(shè)備時能快速適應(yīng)打下基礎(chǔ)。

2 教學方法探索

2.1 問題驅(qū)動

路由器和交換機都是網(wǎng)絡(luò)傳輸中的基礎(chǔ)設(shè)備，所涉及到的協(xié)議和技術(shù)都是為了解決傳輸中的實際問題提出的。因此，采用問題驅(qū)動來引導(dǎo)和組織學習內(nèi)容就更加適合改門課程的學習。為了讓學生更好地理解這些協(xié)議和技術(shù)，在講解的時候?qū)?yīng)用中的實際問題拋出來讓學生思考對應(yīng)的解決辦法，然后引出現(xiàn)有的協(xié)議和技術(shù)對該問題的解決思路和方案，從而讓學生知其然知其所以然，達到更好的學習效果，且在碰到實際問題時可以很快選擇適合的協(xié)議和技術(shù)。

2.2 項目驅(qū)動

問題驅(qū)動能加深單個協(xié)議和技術(shù)的理解，但在解決較為復(fù)雜問題時則一般需要多個不同的協(xié)議和技術(shù)的協(xié)同工作。為了強化復(fù)雜問題的處理能力，借鑒實際項目問題，給出具體需求，讓學生用網(wǎng)絡(luò)工程的流程對項目進行設(shè)計并采用實驗室設(shè)備或者模擬器軟件來具體實施。當然，采用項目驅(qū)動教學的時候，會根據(jù)學生具體情況成立項目小組，一般項目小組3～6人左右，每個項目小組內(nèi)部進行分工協(xié)作。采用這種項目驅(qū)動的方法，可以讓學生深入接觸實際項目，積累項目經(jīng)驗，增強團隊合作意識，體會所學知識在實際中的作用，讓學生獲得更多的成就感，從而提高學習的內(nèi)驅(qū)力，達到更好的學習效果[2]。

3 考核方式探索

3.1 理論考核

理論部分的考核以過程考核加期末測試兩部分組成。過程考核能更加精準的反映學生在學習過程中的學習情況[3]，如果掌握的及時準確能讓授課教師有針對性的對教學內(nèi)容和教學進度進行控制。傳統(tǒng)的人工記錄費時費力，數(shù)據(jù)難以全面，現(xiàn)在主要通過引入雨課堂之類的教學輔助工具來進行過程管理，能記錄包括到課情況、課堂交互、課下作業(yè)以及平時測驗等多維度的過程數(shù)據(jù)，大大減輕了教師的工作量、提高了過程考核的準確性。期末測試則以筆試試卷的形式全面對所學理論知識進行檢測，題型包括選擇題、填空題、簡答題、分析題以及綜合設(shè)計題。

3.2 實踐考核

實踐部分的考核則完全以過程考核為主。通過設(shè)置的實驗對學生實驗的操作過程進行記錄，輔以實驗報告做出最終的評定。過程數(shù)據(jù)包括：考勤和實驗任務(wù)完成情況，實驗報告要求有完整的實驗記錄和課后思考問題的回答。

4 職業(yè)認證結(jié)合探索

路由與交換技術(shù)是一門與實際應(yīng)用結(jié)合非常緊密的課程，為了學以致用，使得學生畢業(yè)時能滿足企業(yè)的用人需求，我們積極與相關(guān)企業(yè)進行校企合作，共建相關(guān)網(wǎng)絡(luò)學院并鼓勵學生積極參加軟考網(wǎng)絡(luò)工程師、華為或華三網(wǎng)絡(luò)工程師的認證。通過這個認證，激發(fā)學生的學習興趣和學習動力，讓學生能有更加清晰的目標。近年來，參與課程學習的學生約有三分之二通過了相關(guān)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程師的認證，一半通過了相關(guān)企業(yè)高級網(wǎng)絡(luò)工程師的認證，取得了較好的學習效果。

5 賽教融合探索

為了更好的讓學生走出校門，提高就業(yè)的競爭力和專業(yè)的知名度，我們積極組織學習優(yōu)秀的學生參與跟專業(yè)結(jié)合緊密的競賽。其中，“華三杯”全國大學生數(shù)字技術(shù)大賽每年都取得了多個省內(nèi)一二三等獎，幾乎每年都有進入全國總決賽并取得好成績的學生。這些取得好成績獲獎的學生在后面的就業(yè)過程中有了更多的選擇機會，找到了自己滿意的工作。這為后面學習的學生提供了正向反饋，使得愿意參與競賽的學生越來越多，達到一個良性循環(huán)。

6 結(jié)束語

通過對《路由與交換技術(shù)》課程的教學進行有益的探索，讓我們離培養(yǎng)一個合格的滿足企業(yè)需求的應(yīng)用型本科人才越來越近。這得益于在教學內(nèi)容、教學方法、考核方式、職業(yè)認證以及賽教融合多方面的協(xié)同。在后續(xù)的教學過程中，我們還會根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)的需求等多方面繼續(xù)不斷的探索，提升教學質(zhì)量和教學效果。