實用組網技術實驗教學研究論文
實用組網技術實驗教學研究論文
1引言
應用型本科院校培養的學生不僅應掌握本科專業的基礎理論知識，更應具備很強的實踐能力。實驗教學就是培養學生實際操作能力，獨立解決問題能力的重要環節。《實用組網技術》課程是一門專業限選課程，實驗專案涉及區域網平臺構建、各類網路的IP地址分配、VLAN劃分、路由協議配置、廣域網部署等。傳統的《實用組網技術》實驗課程專案都是相對獨立的實驗，注重考查各知識點。但缺乏統一網路架構的大局觀，缺少綜合實驗案例的引導。如利用三層交換機實現VLAN間的路由實驗、OSPF路由協議的配置實驗，都相互獨立，無法牽線融合。這樣就違背了課程本身綜合性，實踐性的教育理念。所以本課程的實驗教學改革就是要讓學生在整個學習過程中如何把獨立的知識點系統地融入應用到綜合實驗中，而不是對著課本照敲配置命令，培養學生網路組建和解決網路問題的能力。
2《實用組網技術》實驗教學管理設計方案
2.1建立完善的網路硬體環境
建設應用型計算機網路實驗環境，實驗環境是實驗教學的基礎保障，為此建設完善的基於網路硬體裝置的創新網路實驗室實驗環境。原來網路實驗室的網路實驗裝置採用管理控制伺服器(簡稱RCMS，透過八爪線分別連線8臺基礎網路裝置的Console口，對網路裝置和實驗行為進行集中管理，可以使用一鍵清除功能恢復初始設定)，這種實驗環境學生無需直接插拔物理介面，使用RCMS軟體環境對網路裝置進行配置,雖然提高了實驗教學的秩序，也方便了教師進行實驗管理。但最大的缺點就是學生不能直接接觸網路裝置，這種實驗裝置硬體資源“軟體化”的方式在一定程度上節省了資金投入，但對學生的應用能力的培養存在很大弊端。所以在實驗環境的改革中，我們還原了裝置的原始屬性。讓學生直接接觸每臺裝置，熟悉每個介面。實驗環境設計了六角實驗桌，每組4-6個座位，共6組。可以為每個實驗進行分組，每組裝置是獨立的。每組的基礎裝置為：2臺路由交換一體機、2臺二層交換機、1臺防火牆、1個無線AP、1臺無線AC。
2.2實驗專案設計舉例
實驗專案：VLAN網路設計與除錯實驗型別：設計性實驗。實驗目的：理解虛擬區域網的理論，能夠根據需求設計VLAN並且除錯成功。專案背景：本校資訊工程學院在網路建設中，由於學院各辦公室、實驗室、會議室等分佈在綜合大樓的同樓層，本大樓還有別的學院的實驗室和辦公室。因此需要組建VLAN，保證不同部門之間的網路互不干擾；另一方面,希望能實現處於不同樓層的實驗PC機能夠互相通訊。技術原理:
（1）VLAN是一個物理網路上劃分出的邏輯網，VLAN劃分不受網路埠的實際物理位置限制，第二層單播、廣播和多播幀,都在一個VLAN內轉發、擴散，能有效隔離廣播風暴。VLAN的規劃。
（2）同一交換機基於埠的VLAN，每個埠的模式為Access介面模式，一個埠僅能屬於一個VLAN。跨交換機基於埠的VLAN，交換機的級聯口設定為Trunk模式。
（3）不同VLAN之間通訊需要3層路由裝置。具體要求：調查綜合實驗大樓的VLAN設計和應用情況，查詢資料，以小組為單位完成上述規劃設計，並畫出網路拓撲圖，詳細實施方案。方案中必須包括以下內容：
(1)VLAN、ID、網段、閘道器、交換機及所包含的埠；
(2)測試主機的IP地址、子網掩碼、閘道器、交換機名及埠等資訊。設計步驟：先透過思科的cisopackettrancer進行方案的模擬測試，然後再到網路實驗室進行實驗。實驗思考：資訊學院中辦公室與實驗室不同的VLAN之間能通訊嗎?本問題為下一個校園網不同VLAN之間路由實驗專案做理論預備，使學生加深對路由相關概念的理解。
2.3實驗考查專案組制
根據實驗專案的難度和規模建立4-6人的專案組，組員在實驗開始前，做好實驗規劃和實驗分工。實驗開始前做好理論指導和分析，把理論在實驗中例項化，學生在完全熟悉了理論和操作命令後再實踐。實驗小組制度還有利於培養學生的協調和團隊合作能力。《實用組網技術》實驗透過獨立的分組設計,組與組之間相對獨立,避免了組與組之間的干擾。在綜合性實驗中也可以透過交換機把各個分組聯網，靈活搭配。實驗教學要讓學生感受到課堂實驗所涉及的知識點是組網工程中必不可少的一部分,是在實際生產生活中能用得上的，能夠解決公司企業實際網路問題的。其次實驗教學中要設定培養學生獨立思考、分析能力、解決問題能力和創新能力的實驗專案。
2.4實驗指導改革
傳統的實驗指導書對每個實驗專案進行了詳細的說明，甚至對每個步驟都給出具體命令，這樣勢必造成學生照抄照搬，缺乏自己的思考。例如在OSPF的路由配置實驗中，傳統的實驗指導書給出下面的步驟：S3750(config)#routerospfS3750(config-router)#network172.16.5.00.0.0.255area0S3750(config-router)#network172.16.1.00.0.0.255area0……RouterA(config)#routerospfRouterA(config-router)#network172.16.1.00.0.0.255area0RouterA(config-router)#network172.16.2.00.0.0.255area0……這樣的實驗就是統一答案,學生只需照搬。學生只是個搬運工，而不是個網路管理人員和設計者。實踐教學的目標是培養學生的分析和解決問題的綜合能力,過於具體的實驗指導只能培養學生的惰性，無法激發他們的創造性。在改革指導書的過程中，做了如下工作，只給出大致框架模型和網路拓撲，具體的物理介面的配置和IP地址的設定分配由學生自行完成。每個實驗110專案給出一定的問題。
例如：在OSPF實驗中提出，在大規模的網路環境中，OSPF支援區域的劃分。劃分區域時必須存在什麼區？在申明直連網段時，要注意哪些事項？要讓學生在做每個實驗時，不僅要動手操作，還要多加思考。強調實驗專案多樣性、考核開發性，實驗不僅僅是模仿，更重要的`是自己設計和創造。實驗教學的每個實驗專案要設計的即獨立又有聯絡，不能孤立。設計綜合性實驗內容，培養學生綜合實踐能力，在綜合實驗中，以專案組為單位自行確定拓撲，自行規劃選擇網路裝置，整個實驗過程要體現學生的團隊合作意識和創新意識。既要讓學生能夠完成實驗，又要讓學生體會到一定的難度，這樣才會有成就感。實驗考核以一個綜合案例來考查學生，平時做的每個實驗專案按一定比例融合到這個綜合案例當中。案例考核的內容設定一定的開放性，即有要求，也不唯一。每個小組根據對考核題目的理解，做出自己的選型和網路規劃，這樣更能體現組網工程的複雜性和多樣性，更能考查學生對知識點的理解和貫通。
例如可以考查一個廣域網的組建，這樣需要進行規劃拓撲、裝置選型等工作。具體實驗時既要在三層交換機上劃分VLAN，又要做路由器的物理連線，還需要配置路由協議，可以自己選擇不同的路由協議，比如RIP、OSPF或者靜態路由，還有協議的封裝、驗證等。具體實驗內容都由各個小組自己設計,考核成績依據學生設計的總體難度，以及對各個知識點的運用的合理性做出綜合評判。實驗考核的目標就是使學生從實驗中獲得更多的實踐技能，激發其鑽研的潛能。
3結束語
《實用組網技術》是一門實踐性，綜合性都很強的應用型課程，也是培養網路方向學生應用實踐能力的一門重要課程。課堂實驗教學的目標就是培養學生的操作能力和創新實踐能力，改革後的實驗教學不僅激發了學生的興趣和潛能，還培養了學生分析問題解決問題的能力。網路技術日新月異,在實驗教學中要緊跟技術前沿，把握國際國內最新技術動態，實驗專案內容要不斷創新，實驗裝置要不斷更新，使學生能把握網路技術的脈搏，跟上網路技術的發展步伐，培養出符合社會需求的應用型本科人才。