“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的案例式啟發(fā)教學(xué)

陳瑞　袁璟　童瑩

摘 要： 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)是通信與信息類專業(yè)的實(shí)踐課程，課程內(nèi)容非常豐富且實(shí)踐性很強(qiáng)。為了提高教學(xué)效果，采用了案例式啟發(fā)教學(xué)方法開展教學(xué)；以O(shè)SPF單區(qū)域配置和VLAN配置為例，闡述了案例式啟發(fā)教學(xué)方法，使學(xué)生更好地理解網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的具體流程及掌握關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。問卷調(diào)查的結(jié)果顯示，該方法具有較好的教學(xué)效果，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃； 案例式教學(xué)； 啟發(fā)式； 教學(xué)效果

中圖分類號：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）08-90-04

Case-inspired teaching for network planning and design course

Chen Rui， Yuan Jing， Tong Ying

（College of Communication Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167， China）

Abstract： "Network Planning and Design" is a practical course of communication and information engineering specialty. The characteristics of the course are rich in content and strong in practice. In order to improve teaching effect， a case-based heuristic teaching method is adopted according to these characteristics， and the method is expounded by taking OSPF single regional and VLAN configuration as examples. This method can make students understand in depth the steps of network design. The feedbacks from students show that this method can achieve better teaching effect， and efficiently inspire students' interest in learning.

Key words： network planning； case-based teaching； heuristic method； teaching effect

0 引言

工科類專業(yè)課程具有理論性深、實(shí)踐型強(qiáng)的特點(diǎn)，其學(xué)習(xí)過程是枯燥和艱苦的；而培養(yǎng)一名合格的創(chuàng)新型、技能型或應(yīng)用型人才又離不開這些課程的滋養(yǎng)。因此，工科類專業(yè)課程對授課教師提出了更高的要求。隨著實(shí)驗(yàn)條件的改善，探索更多更好的理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方法，抓住課程的應(yīng)用特點(diǎn)，注重能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，是21世紀(jì)工科類專業(yè)課程教學(xué)的新特點(diǎn)。

案例式教學(xué)起源于20世紀(jì)20年代，是美國哈弗商學(xué)院倡導(dǎo)應(yīng)用真實(shí)的案例，吸引學(xué)生參與課堂討論，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生互動性，從而取得良好教學(xué)效果的一種獨(dú)特教學(xué)方法[1]。后來推廣到醫(yī)學(xué)教學(xué)中，案例式方法取得了很多很好的成績，其內(nèi)容、方法、經(jīng)驗(yàn)已日趨完善。工科類專業(yè)課程與醫(yī)科類專業(yè)在動手能力上有著共同點(diǎn)，故將案例式教學(xué)方法引入到枯燥的課程教學(xué)中，能更好的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高其學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠真正成為具有專業(yè)知識的特色人才[2-3]。本文探討在“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)中引入案例式教學(xué)法，將抽象的網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃相結(jié)合，更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，提高課程的教學(xué)效果。

1 課程的現(xiàn)狀

1.1 課程的定位與建設(shè)

“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”是通信工程學(xué)院的一門網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課，也是“數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)”課程群中的重點(diǎn)實(shí)踐課程。該課程目的是使學(xué)生進(jìn)一步深化和理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基本原則，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的模型，用戶需求分析，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)等[4-5]。

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及業(yè)界對專業(yè)人才的實(shí)際動手能力的要求越來越高，通信與信息類專業(yè)在高年級開設(shè)實(shí)踐性強(qiáng)的“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程，也適應(yīng)了就業(yè)市場的需求[6]。

我校通信工程學(xué)院的“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程是“數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)”課程群建設(shè)中的主要實(shí)踐課程，它承繼“計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)”課程，又與“通信網(wǎng)絡(luò)編程”和“寬帶接入技術(shù)”等課程橫向聯(lián)系，穿插在整個課程群的教學(xué)內(nèi)容中。課程特點(diǎn)是，內(nèi)容豐富，實(shí)踐性很強(qiáng)。從課程特點(diǎn)可以看出，本課程的教學(xué)需要大量的設(shè)備基礎(chǔ)支持。各種異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，以及來自不同廠家的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，帶來了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)任務(wù)的復(fù)雜性。在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足的情況下，難以建立起一個較有規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的安排

“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的授課內(nèi)容主要有：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)需求分析、網(wǎng)絡(luò)分析與設(shè)計(jì)過程、物理拓?fù)湓O(shè)計(jì)、邏輯拓?fù)湓O(shè)計(jì)、測試方法、運(yùn)行與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)故障分析與處理等，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本理論和具體的設(shè)計(jì)過程結(jié)合起來，達(dá)到科學(xué)設(shè)計(jì)的目的。通過典型案例的設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)劃和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)作能力。該課程共32課時(shí)，課堂授課時(shí)間有限，所以鼓勵學(xué)生以課外作業(yè)的方式完成課堂討論準(zhǔn)備、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐作業(yè)，并將其作為平時(shí)成績考核指標(biāo)。

我校通信工程學(xué)院于2014年與牧信公司合作開展相關(guān)課程的教學(xué)活動，從網(wǎng)絡(luò)工程課程特點(diǎn)和教學(xué)的根本目標(biāo)出發(fā)，在網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)方法與手段方面進(jìn)行了大膽的嘗試和實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

2 教學(xué)過程中存在的問題

在多年的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”理論教學(xué)和“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”實(shí)踐課程教學(xué)過程中，依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際探索發(fā)現(xiàn)，“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)過程中存在著以下不足。

一是課程的教學(xué)內(nèi)容偏重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點(diǎn)的描述，缺乏知識點(diǎn)之間的串聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要點(diǎn)可以很好的描繪教學(xué)主線，但學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時(shí)，難以總結(jié)出各知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。這些體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)了各個單獨(dú)的知識點(diǎn)后，筆頭考試的問題不大，但面臨綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)的題目時(shí)就會表現(xiàn)出無從下手，還達(dá)不到我們期望的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

二是對于教師而言，在講解網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法的時(shí)候只講授知識點(diǎn)本身，很少把知識點(diǎn)置于一個實(shí)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中去討論，因此教學(xué)方法不夠直觀也是目前存在的問題。

3 案例式教學(xué)方法

3.1 總體安排

“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)中，選取適當(dāng)?shù)陌咐梢宰寣W(xué)生參與到案例分析中，引發(fā)學(xué)生對案例的思考，并應(yīng)用已學(xué)的理論知識對案例進(jìn)行優(yōu)化和完善。因此，案例的選取應(yīng)該突出教學(xué)重點(diǎn)，以典型為目標(biāo)。

我院的“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程實(shí)踐平臺是華為VRP，自編教材，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容劃分了六大模塊：

⑴ 華為VRP平臺基礎(chǔ)

包括：VRP配置基礎(chǔ)、Console口登陸、Telnet、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析、通過FTP方式升級等。

⑵ 以太網(wǎng)技術(shù)

包括：以太網(wǎng)端口自協(xié)商、端口聚合、端口鏡像、VLAN基礎(chǔ)、單臂路由、三層交換、STP協(xié)議配置等。

⑶ 路由協(xié)議技術(shù)

包括：靜態(tài)和缺省路由、RIPv2、OSPF路由協(xié)議配置等。

⑷ 組播

主要是IGMP協(xié)議配置。

⑸ HA技術(shù)

⑹ 網(wǎng)絡(luò)安全

基于“突出重點(diǎn)，選擇典型案例”的目標(biāo)，下面以兩個典型案例為例說明案例的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

3.2 授課案例

本節(jié)以“OSPF單區(qū)域配置”和“VLAN配置”兩個典型案例為例，介紹教學(xué)過程中的設(shè)計(jì)安排和教學(xué)實(shí)施。

3.2.1 OSPF路由協(xié)議配置

該案例的主要目的是掌握OSPF單區(qū)域的基本配置，并觀察冗余路由的作用。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1中，路由器HQ-R，B1-R和B2-R通過吉比特和串行鏈路連接，所有路由器之間開啟OSPF，所有路由器及其接口都屬于OSPF AREA0，各網(wǎng)段通過OSPF學(xué)習(xí)到的路由互通。

配置后，可通過[HQ-R]display ospf peer查看鄰居關(guān)系。B1-R、B2-R與HQ-R類似。由此可見，HQ-R骨干區(qū)域內(nèi)的所有路由器建立了鄰居，鄰居狀態(tài)機(jī)為FULL。

4 結(jié)束語

自2014年我院信息工程教研室與牧信公司合作，致力于“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的案例式教學(xué)法，同時(shí)推進(jìn)校企合作。目前，牧信公司已成為與我校共建的實(shí)習(xí)基地，解決了三年級學(xué)生的暑期實(shí)習(xí)。通過幾個學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、應(yīng)用能力，分析問題，解決問題的能力大大提高，對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)有了更高層次的認(rèn)識，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績也相應(yīng)提高。

問卷調(diào)查的結(jié)果表明，采用案例啟發(fā)式教學(xué)法效果明顯。已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生表示所學(xué)知識在工作中已有所應(yīng)用，面對大型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)工作也能夠得心應(yīng)手。下一步可以繼續(xù)的工作是：①增加案例的類型和數(shù)量；②在目前的校企合作基礎(chǔ)上，給學(xué)生創(chuàng)造更多更好的實(shí)踐機(jī)會。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 鄭金洲.案例教學(xué)：教師專業(yè)發(fā)展的新途徑[J].教育理論與實(shí)

踐，2002.7：36-41

[2] 曲德祥，張洪軍.基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].山東師范

大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009.24（4）：144-147

[3] 錢翔，夏慶賓，劉瑩等.案例式教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].考試周刊，

2012.16：176-176

[4] 陳卓，馮鋼.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)課程的案例教學(xué)法[J].計(jì)算機(jī)時(shí)

代，2012.6：51-53

[5] 徐功文，柳楠，張志軍，秦松.“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程的案例式

教學(xué)法[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011.11：174-176

[6] 徐江紅，楊紅雪.基于工作過程的“網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃與實(shí)施”課

程建設(shè)探索[J].教育與職業(yè)，2013.27：135-137