“局域网技术与组网工程”课程教学改革研究

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摘要：针对“局域网技术与组网工程”课程的特点以及课程目前存在的问题，阐述课程改革的设想、方法以及具体实践，从课程安排和讲解、教材建设、实验室和实践教学建设、学科竞赛等方面加以论述，并对进一步的研究实践进行展望。

关键词：组网工程；课程特色；教学改革；学科竞赛

局域网作为行政机关、企事业单位等的信息平台，在人们的日常工作、学习、娱乐以及生活中发挥着很大的作用。随着网络新技术的发展和企事业新的应用需求，社会急需大量的局域网工程技术人才，尤其是具有比较丰富的设计经验和管理维护经验的高级网络工程师。“局域网技术与组网工程”是我院针对以上情况，为网络工程专业和计算机科学与技术专业网络方向的学生开设的主要专业课程之一。该课程比较全面地介绍了局域网的相关技术以及网络设计、网络故障排除等工程技术。笔者根据多年的教学实践，从课程改革、教学组织形式、教材建设、实验室建设、学科竞赛建设等方面进行阐述。

1课程特点

1) 课程涉及的网络知识比较广泛。

学习该课程的前提是学生具备计算机网络和TCP/IP的基础理论知识。局域网技术与组网工程是一门理论性和实践性都很强的课程。课程主要包括局域网的基本概念、硬件系统、软件系统、常用技术、综合布线系统、局域网安全与管理、局域网规划与设计、局域网常见故障排除等内容。

2) 课程对教师的网络工程能力和经验要求比较高。

由于该课程涉网络规划与设计、网络设备(交换机、路由器等)的配置和调试，服务器的安装配置、综合布线系统的实施和测试，要求教师具备相应的软硬件运用能力、网络工程能力、编写网络文档的能力。教师需要具备主要的知识、能力和素质如表1所示[1]。

3) 课程对实验室建设要求比较高，投入大。

课程的实验和实训教学需要建设网络实验室和网络布线实验室，设备资金的投入比较大。如思科或神州数码的交换机和路由器，福禄克(Fluke)的网络测试仪等。

2课程存在的问题

1) 教材相对缺乏。

目前的局域网类书籍比较繁杂，但合适的本科教材比较缺乏。网络工程师系列类的书籍一般都是多册，不适合做本科生的教材；网络系统集成类的书籍一般注重网络规划设计，但缺乏必要的设备配置内容；本科、高职类的书籍一般有缺乏以网络工程为核心的网络设计方法和过程、网络故障排除以及局域网案例过于简单等问题。

2) 实验室建设和实验内容开发不够。

由于网络实验室投入比较大，所以为了充分利用网络设备资源，提高实验教学效果，需要对网络实验进行分类，如验证型、设计型和综合型实验，并且需要开发足够的实验数量，包括自主性试验。这些都是课程实验教学需要，但实际实验教学过程中开出不足的。

3) 考核方式单一。

由于环境限制，传统的网络课程考核以笔试为主，考核方式单一。这种考核方式只是对一些知识点进行了考核，没有体现该课程的工程特色，并且对学生的实际能力考核不够。这种考核模式需要改革[2]。

4) 教师工程能力有待提高。

部分教师的网络工程能力比较弱，直接影响了讲课效果。课程组认为在提高教师工程能力的基础上，改进教学方法和内容。从传统的偏重理论教学向以理论教学为基础，强化工程教学方向转化。

3课程改革的设想和方法

下面从课程安排和讲解、教材建设、实验实践教学、专业竞赛等几个方面对课程改革的设想、方法以及实践进行阐述。

3.1课程安排和讲解表现为三个突出

3.1.1课程突出局域网技术、产品和解决方案

以校园网和企业网为起点，使学生对局域网的主流技术、主流产品以及完整的解决方案有所掌握。要求学生掌握若干知名厂商的产品线，并且进行对比，完成大作业或者报告，其简单对比如表2所示，为后面的网络规划设计打下良好基础。

3.1.2课程突出网络规划设计的核心地位

以网络工程的生命周期(如图1所示)引领局域网的需求分析、规划设计过程以及相关网络文档的编写。要求学生以网络实验室或者校园网建设为案例需求，完成需求分析、逻辑设计、物理设计、网络实施(模拟软件和虚拟机)、测试等过程；完成可行性报告、需求分析说明书、设计说明书等文档的工作；需要学生掌握Project项目管理软件、Visio绘图软件等工具。考核方式不再以试卷为主，而是以学生最终提交的完整文档作为主要考核依据，同时强调和鼓励团队合作完成项目。

3.1.3课程突出局域网安全和管理

对于局域网的安全和管理，教师从常见的网络安全和管理的相关技术、软硬件产品开始，讲解到完整的局域网安全解决方案。图2是用Visio绘制的教学当中使用的局域网安全和管理教学案例[3]。

3.2建材建设

教材建设是课程建设的核心之一，“局域网技术和组网工程”课程的教材建设从授课和实验的角度看，涉及教学教材和实验教材；从内容的角度看涉及路由器与交换机、网络综合布线、网络操作系统和服务器、网络规划与设计、网络安全和管理等技术。我院结合自身授课经验和教学条件，在清华大学出版社的“21世纪高等院校计算机网络工程专业规划教材”系列中出版了《局域网技术与组网工程》一书，加强了课程的建设力度。我校重点规划建设教材《网络工程实验和实训教材》正在建设当中，内容将涵盖课程的实验内容。

由于该课程内容繁多，所以教材建设不仅仅是这一门课程教材的建设，而应该形成网络工程课程的教材体系。以谢希仁教授为首的团队，在机械工业出版社出版的“网络工程技术丛书”；以施晓秋教授为首的团队，在高等教育出版社出版的“高等学校网络工程系列教材”(浙江省重点教材建设项目)以及刘晓辉高级工程师在电子工业出版社出版的“网管宝典系列”都对该课程有极高的价值和借鉴意义。

3.3实验和实践教学改革

针对网络实验室及网络实验存在的问题，我院组建了神州数码网络实验室，其拓扑结构如图3所示。

网络实验室能够为学生提供本地以及远程网络实验。学生不仅可以在实验室完成实验，也可以在寝室远程完成实验。

教师设计的实验内容更加丰富和实用，网络实验室能够开设路由器实验30个，交换机实验20个，综合实验10个。开设的部分网络实验如表3所示。这些实验一方面比较全面，另一方面根据难度和学生能力进行层次教学，同时鼓励教师和学生开发自主性实验。

3.4考核方式改革

该课程的考核从单一试卷考试发展为以校园网或企业规划设计的案例为主。要求在设计中体现网络设计的主要生命周期；更加注重对理论联系实际的能力考核，包括编写文档能力。传统的卷面考试作为辅助手段，考察学生对重点知识点的理解和掌握。

3.5教师工程能力提高的改革

课程教学质量的提高，很大程度上取决于教师自身工程能力的提高。为了调动教师的积极性，一方面加强教师的著名厂商的专业认证考试，如思科、华为的专业认证；另一方面给教师参加培训创造条件，为此我校出台了教师可以到公司进行为期3～6个月的带薪工程能力培养以及鼓励教师积极参加网络公司实际项目的优惠政策，极大提高了教师的积极性和专业素质[4]。