網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)探索

張紹鹍

（天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 天津 300400）

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)是信息安全技術(shù)專業(yè)的一門核心課程。該課程旨在讓學(xué)生了解常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理、工作方式、技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)等，熟悉調(diào)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作環(huán)境，掌握各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)試方法。本文主要介紹該課程建設(shè)的做法和體會(huì)，從課程的設(shè)置意義、教學(xué)方式與方法的制定、教學(xué)內(nèi)容的編排與優(yōu)化、教學(xué)環(huán)境的建設(shè)等方面進(jìn)行闡述。

課程設(shè)置的意義

在學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)基本知識(shí)，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還沒有任何學(xué)習(xí)經(jīng)歷。我們在信息安全技術(shù)專業(yè)的課程體系中加入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)課程，希望通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置方法，以及利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方法。

在教學(xué)模式上，傳統(tǒng)模式是教師以系統(tǒng)講授課程的全部知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，部分動(dòng)手練習(xí)也是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生在完成實(shí)際技術(shù)工作任務(wù)時(shí)常感到無從下手，難以將學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通。因此，在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和心理規(guī)律，貫徹“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以實(shí)際訓(xùn)練為主線”的原則，模擬真實(shí)的工作情境，讓學(xué)生通過實(shí)踐操作掌握課程內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力，還培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際工作需要獲取知識(shí)、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的方法能力，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

教學(xué)方式與方法的制定

通過對(duì)多家信息安全技術(shù)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是多個(gè)工作崗位所必需的一項(xiàng)基本技能，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與調(diào)試相關(guān)課程是十分必要的。在吸取Cisco CCNA培訓(xùn)等課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及在企業(yè)調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與調(diào)試技能的教學(xué)，實(shí)訓(xùn)是最好的方式，有利于學(xué)生學(xué)到更多的實(shí)際操作技能。

（一）教學(xué)方法

在教學(xué)方法上采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是指由教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)主題設(shè)計(jì)并提出項(xiàng)目任務(wù)，針對(duì)所提出的項(xiàng)目任務(wù)，采取演示或講解等方式，給出完成該項(xiàng)目任務(wù)的思路和方法，然后引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊做，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。本課程根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的種類及網(wǎng)絡(luò)功能分為四個(gè)項(xiàng)目，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的特點(diǎn)又細(xì)化為多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)需要完成每個(gè)項(xiàng)目下的任務(wù)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程時(shí)以工作小組方式重新組合，組長負(fù)責(zé)小組的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配及組員的管理。在每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，學(xué)生需要填寫相應(yīng)的工作單，將完成任務(wù)時(shí)的工作步驟、心得記錄下來。組長對(duì)組員完成任務(wù)的工作態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、應(yīng)用的知識(shí)等進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師對(duì)每個(gè)學(xué)生完成任務(wù)的情況進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。

（二）考核評(píng)價(jià)

該課程的考核評(píng)價(jià)體系突出嚴(yán)格、全面兩方面。嚴(yán)格是指有明確的考核機(jī)制，全面是指必須完成基本實(shí)訓(xùn)要求及內(nèi)容?？己松婕皟?nèi)容有：每個(gè)項(xiàng)目下的學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況，占60%，主要考查學(xué)生對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況、熟練程度及組員團(tuán)隊(duì)配合等；平時(shí)出勤，占10%；階段性考核，占30%，即在完成每個(gè)項(xiàng)目后，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次綜合性考核。

教學(xué)內(nèi)容的編排與優(yōu)化

該課程講授和實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)密切相關(guān)。為對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，我們對(duì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)管理員等崗位所需知識(shí)與技能進(jìn)行了詳細(xì)剖析，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與調(diào)試是信息安全技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生必不可少的一項(xiàng)基本技能，并且總結(jié)出在相關(guān)崗位上，哪些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試是比較重要的，哪些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)試是相關(guān)工作人員必須掌握的。因此，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇上，注意選擇一些在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)用比較多的設(shè)備，重點(diǎn)放在交換機(jī)、路由器和三層交換機(jī)上。對(duì)教學(xué)內(nèi)容的制定分為“智能型交換機(jī)的配置與調(diào)試”、“智能型路由器的配置與調(diào)試”、“網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)”以及“綜合實(shí)踐訓(xùn)練”四個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目再細(xì)化為多個(gè)任務(wù)，如圖1所示。在教學(xué)中，先針對(duì)每種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行基本功能的實(shí)踐訓(xùn)練，然后再利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能，最終將各種設(shè)備綜合起來進(jìn)行綜合應(yīng)用。

圖1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容圖

（一）智能型交換機(jī)的配置與調(diào)試

交換機(jī)是局域網(wǎng)組建中非常重要的設(shè)備，是建立校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)備。因此，學(xué)習(xí)交換機(jī)的應(yīng)用是一個(gè)重要且基礎(chǔ)的教學(xué)環(huán)節(jié)。在這一項(xiàng)目中，我們針對(duì)交換機(jī)的常見與重要的應(yīng)用進(jìn)行訓(xùn)練。該部分的任務(wù)包括智能型交換機(jī)的基本配置、VLAN技術(shù)的應(yīng)用、生成樹協(xié)議的應(yīng)用、交換機(jī)端口的安全設(shè)置等。

在這部分內(nèi)容中，VLAN技術(shù)的應(yīng)用是重要訓(xùn)練內(nèi)容。要讓學(xué)生理解VLAN技術(shù)的基本原理并掌握VLAN技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。重點(diǎn)講解VLAN的建立與管理方法，并在此基礎(chǔ)上借助實(shí)際案例講解VLAN技術(shù)的應(yīng)用。除了講解單交換機(jī)上的VLAN劃分外，還要講解跨交換機(jī)間的VLAN技術(shù)應(yīng)用。

此外，該部分還要對(duì)交換機(jī)端口的冗余及安全等實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行講解和訓(xùn)練。

（二）智能型路由器的配置與調(diào)試

路由器是在網(wǎng)絡(luò)間傳送數(shù)據(jù)的關(guān)鍵設(shè)備，也是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中不可缺少的設(shè)備。很多網(wǎng)絡(luò)功能是通過路由器來實(shí)現(xiàn)的，因此路由器的應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中非常重要。目前，在很多基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用到了三層交換機(jī)，它是在交換機(jī)的基礎(chǔ)上增加了路由器的相關(guān)功能，使得其功能應(yīng)用比一般路由器要好很多。因此，在本項(xiàng)目中也要介紹三層交換機(jī)的配置與調(diào)試方法。

在本項(xiàng)目中包含的任務(wù)有智能型路由器的基本配置、靜態(tài)路由的配置、三層交換機(jī)的基本配置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP的應(yīng)用、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議OSPF的配置與應(yīng)用、單臂路由的應(yīng)用以及路由器的安全傳輸?shù)取?/p>

在本項(xiàng)目中除了路由器和三層交換機(jī)的基本配置外，路由配置是重中之重。在路由器中，路由協(xié)議分為兩種：靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路由的配置是目前基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)技能。通過靜態(tài)路由的配置訓(xùn)練，還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)路由表概念的理解，增強(qiáng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃能力。動(dòng)態(tài)路由是在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)情況下應(yīng)用的路由協(xié)議。而RIP協(xié)議和OSPF是兩種常見且比較典型的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，在訓(xùn)練學(xué)生配置兩種協(xié)議的同時(shí)，還要讓學(xué)生理解這兩種協(xié)議的工作原理。

單臂路由是解決VLAN間信息傳輸?shù)闹匾绞?，它在一個(gè)路由器的物理接口上劃分多個(gè)邏輯子接口，為二層交換機(jī)上的每個(gè)VLAN分配一個(gè)子接口作為該VLAN的網(wǎng)關(guān)，以便這些VLAN能夠在網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)。通過單臂路由的應(yīng)用訓(xùn)練，學(xué)生可以真正理解網(wǎng)關(guān)的作用以及將VLAN加入到網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)的方法。

（三）網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)

通過前面兩個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本配置方法。在此基礎(chǔ)上，要讓學(xué)生對(duì)一些常見的網(wǎng)絡(luò)功能的配置進(jìn)行訓(xùn)練，包括DHCP的應(yīng)用、訪問控制列表（ACL）的配置、NAT技術(shù)的應(yīng)用以及VPN技術(shù)的應(yīng)用四個(gè)任務(wù)。

這些網(wǎng)絡(luò)功能在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中是比較常見的，因此學(xué)生需要進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，以掌握這些網(wǎng)絡(luò)功能的配置方法，并在此基礎(chǔ)上理解這些網(wǎng)絡(luò)功能的原理。

（四）綜合實(shí)踐訓(xùn)練

在前面三個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，我們準(zhǔn)備了一些綜合實(shí)踐訓(xùn)練任務(wù)。這些任務(wù)都是在學(xué)生前面所學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上組合而成的，并且訓(xùn)練內(nèi)容與實(shí)際基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)緊密聯(lián)系。

教學(xué)環(huán)境的建設(shè)

作為一門實(shí)訓(xùn)課程，該課程教學(xué)環(huán)境的建設(shè)也是教學(xué)改革的重要部分。所需的教學(xué)儀器就是交換機(jī)、路由器和三層交換機(jī)。學(xué)生以小組的方式來完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。每個(gè)小組中配備路由器2臺(tái)、二層交換機(jī)2臺(tái)以及三層交換機(jī)1臺(tái)，每個(gè)小組配備計(jì)算機(jī)4臺(tái)，如圖2所示。這樣，每個(gè)小組的設(shè)備就可以供4～8人進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練中學(xué)生可根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)拓?fù)鋱D來搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進(jìn)而對(duì)每臺(tái)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置，最終實(shí)現(xiàn)任務(wù)所要求的功能。這樣，既可以訓(xùn)練學(xué)生配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的技能，也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

在每臺(tái)計(jì)算機(jī)中，我們安裝了相應(yīng)的模擬軟件，來方便學(xué)生學(xué)習(xí)。模擬軟件的出現(xiàn)，不僅為該課程教學(xué)提供了一種有效的輔助工具，也為相關(guān)課程的教學(xué)提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。軟件可以充分挖掘現(xiàn)有設(shè)備的潛力，提高現(xiàn)有系統(tǒng)的利用率，既緩解設(shè)備和場地不足的問題，又提高可操作性，降低設(shè)備的管理難度，而且在不添加硬件設(shè)備的條件下，可以增加學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐技能。

圖2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)環(huán)境圖

在實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生可以在真實(shí)的環(huán)境中邊學(xué)邊做，較為系統(tǒng)地掌握實(shí)踐操作技能。通過觀察近幾屆學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)完本課程后，能夠較為熟練地配置與調(diào)試各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備一定的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)搭建能力，為學(xué)習(xí)后面的課程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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