網(wǎng)絡(luò)工程類人才取證型仿真教學(xué)模式論文
【摘要】根據(jù)CDIO最新工程教育教學(xué)方法理論[5]，使“取證型”教育理念實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)工程課程中交換與路由課程教學(xué)內(nèi)容改革方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。以工程應(yīng)用為需求，首先分析了課程教學(xué)改革的思路，“取證型”教育理念按照行動(dòng)體系對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要從教學(xué)內(nèi)容的序化和做項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行探討。實(shí)踐證明，相對(duì)于傳統(tǒng)聽(tīng)壓式教學(xué)模式，我們以“取證”為教學(xué)活動(dòng)主線，以一個(gè)工程應(yīng)用穿插于課程教學(xué)活動(dòng)的起止，在教學(xué)效果上取得了卓有成效的提升，同時(shí)大大的提高了學(xué)生工程實(shí)踐能力，滿足了向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)工程；取證；仿真教學(xué)；教育理念；網(wǎng)絡(luò)課程；交換與路由
1引言
隨著移動(dòng)電子商務(wù)廣泛應(yīng)用，社會(huì)各類電子信息數(shù)據(jù)的分布式處理、云計(jì)算服務(wù)、集群服務(wù)資源的共享等應(yīng)用需求推動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速進(jìn)展。各種信息高速公路建設(shè)的實(shí)施，特別是“互聯(lián)網(wǎng)＋”環(huán)境下的智能網(wǎng)絡(luò)廣泛普及與使用，急需大量掌握網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的專門人才。尤其需要掌握多型網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通即交換和路由配置的管理性專門應(yīng)用技術(shù)性人才。交換與路由是本校網(wǎng)絡(luò)工程和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心專業(yè)必修課程，是任何網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備配置和管理中的核心技術(shù)。據(jù)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，以實(shí)際工作能力為中心，“取證型”學(xué)轉(zhuǎn)用的教學(xué)理念，從而實(shí)現(xiàn)交換與路由課程的教學(xué)改革。
2課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)按照一定結(jié)構(gòu)，各個(gè)結(jié)構(gòu)以真實(shí)企業(yè)工作環(huán)境項(xiàng)目實(shí)施為元組來(lái)編織教學(xué)內(nèi)容、選擇教學(xué)方法，按照工作的進(jìn)度：設(shè)計(jì)、施工、測(cè)試和運(yùn)維開(kāi)展教學(xué)進(jìn)程，能夠使學(xué)生通過(guò)實(shí)際的工作來(lái)完成所獲取必備的理論知識(shí)；實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(xiàn)職業(yè)技能的升華和知識(shí)的掌握程度，讓學(xué)生具備對(duì)口企業(yè)的就業(yè)需要。教學(xué)活動(dòng)引“用轉(zhuǎn)學(xué)，學(xué)轉(zhuǎn)用”教學(xué)方法，以“取證”作為本教學(xué)方案的主要路線，把應(yīng)用案例背景、理論和應(yīng)用原理、專業(yè)技能、運(yùn)用實(shí)際經(jīng)驗(yàn)理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)“用”可以直白的說(shuō)明理論知識(shí)在哪個(gè)工作細(xì)節(jié)應(yīng)用，工程實(shí)踐就是將理論的內(nèi)容撮合在“用”的過(guò)程，一些列操作過(guò)程下來(lái)可幫助學(xué)生更輕松地進(jìn)入到工作崗位打下基礎(chǔ)。課程的安排上將原理、應(yīng)用、工程研討、學(xué)術(shù)交流等過(guò)程相互融合。課程上將教室、機(jī)房、實(shí)訓(xùn)中心、取證室相結(jié)合，實(shí)踐則用程序與物理模塊相結(jié)合取證環(huán)境，將模擬器GNS3、CiscoPT7.0應(yīng)用教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生掌握一些基礎(chǔ)的取證方法，之后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)操作。做到在學(xué)生掌握理論知識(shí)的情況下，學(xué)用結(jié)合，以用促學(xué)。對(duì)交換與路由課程的應(yīng)用性、實(shí)踐性和技能性強(qiáng)的課程特點(diǎn)，注重實(shí)踐能力考核，以能力為根本的開(kāi)放式、全程化和監(jiān)督制考核方式。根據(jù)項(xiàng)目完成情況統(tǒng)計(jì)成績(jī)，一學(xué)期實(shí)現(xiàn)12個(gè)項(xiàng)目，把12個(gè)項(xiàng)目成績(jī)和求AVG，評(píng)分按照學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程的一系列積極性、同一小組同學(xué)溝通交流互評(píng)，項(xiàng)目報(bào)告書寫、圍繞項(xiàng)目概要描述和評(píng)價(jià)等方面給分。
3解決措施
3.1抓取“證”中使用的內(nèi)容與學(xué)習(xí)形態(tài)
在內(nèi)容選取上，集先進(jìn)性、科學(xué)性和實(shí)用型為一體，覆蓋當(dāng)前領(lǐng)域最新和最實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在內(nèi)容表現(xiàn)形式上，把握“理論夠用、操作為主”的原則依照行動(dòng)體系對(duì)交換與路由在小型網(wǎng)絡(luò)和中型網(wǎng)絡(luò)規(guī)模所涉及的專業(yè)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行課程，用最簡(jiǎn)單和精煉的描述講解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，然后通過(guò)對(duì)詳盡的取證現(xiàn)象分析來(lái)分層次、將知識(shí)融和到項(xiàng)目任務(wù)過(guò)程中，分步驟的講解，并且對(duì)取證配置和調(diào)試結(jié)構(gòu)，根據(jù)教師的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)加以匯總和注釋，融入項(xiàng)目中，使知識(shí)的內(nèi)容沒(méi)有變化。知識(shí)排序的方式發(fā)生變化，更加突出工程性、實(shí)用性和操作性。以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)配能力、分析和決絕問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力為目標(biāo)，注重實(shí)用能力，講求學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用技能和經(jīng)驗(yàn)的掌握，發(fā)展學(xué)生的`眼界、操作、歸納分析和知識(shí)遷移的能力。把知識(shí)融入項(xiàng)目，給學(xué)生工程意識(shí)，工程實(shí)踐感和理性認(rèn)識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生成為工程技術(shù)人才，在技能訓(xùn)練的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)，使學(xué)生深入對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，從而提高學(xué)習(xí)效果。項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃從簡(jiǎn)到繁、從低到高、從一般到特殊、逐漸演變步步深化，使整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。
3.2“用轉(zhuǎn)學(xué)”實(shí)施過(guò)程
教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)課程設(shè)計(jì)提出“工程任務(wù)”[1]，提出這個(gè)項(xiàng)目實(shí)施中需要面臨的問(wèn)題，明確這次項(xiàng)目要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)生收到學(xué)習(xí)任務(wù)后，劃分小分組進(jìn)行資料查閱、討論，邊查詢邊操作，匯成報(bào)告，學(xué)生匯報(bào)和演示報(bào)告內(nèi)容，老師來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生完成項(xiàng)目過(guò)程能力的考核，在項(xiàng)目的實(shí)施中老師要起引導(dǎo)、監(jiān)督、管理、指導(dǎo)和評(píng)價(jià)的角色。應(yīng)用項(xiàng)目從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，把大型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用項(xiàng)目拆分成多份小的課題，然后對(duì)應(yīng)不同的課題設(shè)計(jì)其專業(yè)的知識(shí)點(diǎn)。這樣把不同的課題安排在不同的取證環(huán)境下進(jìn)行：
（1）起始性取證：熱身訓(xùn)練，基礎(chǔ)性知識(shí)取證認(rèn)知操作。
（2）分片取證：當(dāng)學(xué)生有了基礎(chǔ)實(shí)踐知識(shí)，可以完成基本操作取證任務(wù)，總結(jié)和分析這類取證的同時(shí)掌握分支取證的重要性，對(duì)于項(xiàng)目規(guī)劃與整合奠定良好基礎(chǔ)。
（3）增量性取證：該取證只有學(xué)生完成以上兩項(xiàng)試驗(yàn)后才可進(jìn)行，在具備完成獨(dú)立性的分片試驗(yàn)后，老師可以適當(dāng)調(diào)整分片取證的難度或者增加分片取證進(jìn)行，達(dá)到學(xué)生可以完成綜合項(xiàng)目的能力。
（4）優(yōu)化性取證：本取證已經(jīng)完成的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目運(yùn)用的分析和優(yōu)化，已達(dá)到完成最佳性能狀態(tài)。
在“取證”教育倡導(dǎo)的前提下，該實(shí)施主要圍繞“運(yùn)用”這個(gè)主線來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，運(yùn)用如下方式：
（1）提出目標(biāo)項(xiàng)目：進(jìn)而引入工程，提出要解決的工程問(wèn)題；
（2）分析問(wèn)題：確立所用知識(shí)點(diǎn)、完成工程思路、途徑等；
（3）學(xué)用結(jié)合：實(shí)現(xiàn)“學(xué)轉(zhuǎn)用，用轉(zhuǎn)學(xué)”核心思想；
（4）撰寫工程施工報(bào)告：經(jīng)過(guò)翻閱、實(shí)際工作、修正，最后形成該成果報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括涉及、操作詳細(xì)流程及步驟、最佳運(yùn)行效果，運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)哪些問(wèn)題，解決方案，總結(jié)思想，由教師指導(dǎo)完成；
（5）點(diǎn)評(píng)：學(xué)生互相討論技術(shù)成果，老師給予指導(dǎo)和具體評(píng)論。項(xiàng)目以“基于多線接入的大型網(wǎng)絡(luò)NAT轉(zhuǎn)換[2]”為工程例，說(shuō)明項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程：
（1）提出應(yīng)用，以大型校園網(wǎng)絡(luò)[2]為切入點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)中心核心機(jī)房的主干路由器上有聯(lián)通和電信兩個(gè)主干光纖接入，要實(shí)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)的IP地址與公網(wǎng)的雙或者多IP均實(shí)現(xiàn)NAT其解決辦法之一就是通過(guò)NATPOOL實(shí)現(xiàn)。
（2）驗(yàn)證性任務(wù)，實(shí)現(xiàn)ipnatpool的多IP動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換以及nat與訪問(wèn)控制列表的重新定義。
（3）創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新任務(wù)：在增加一條教育網(wǎng)專線接入，如何修改原NAT公網(wǎng)地址池。
（4）變化性任務(wù)：區(qū)分overload與非overload在NAT地址池中的作用。
（5）學(xué)生在老師引導(dǎo)下自己總結(jié)以上各類任務(wù)，WR配置文件，上述配置的動(dòng)作查看SHRUN文件觀察保存run的狀態(tài)。
（6）撰寫項(xiàng)目報(bào)告，小組互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)與總結(jié)、對(duì)學(xué)生過(guò)程能力評(píng)定。
4實(shí)踐效果
“取證”教育理念對(duì)課程建設(shè)進(jìn)行了重構(gòu)[1]，并依據(jù)工程應(yīng)用對(duì)“知識(shí)”實(shí)施重新排列、組合，由此產(chǎn)生了全新知識(shí)—應(yīng)用過(guò)程知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)方面，教師從知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)導(dǎo)師（組織者、咨詢者、指導(dǎo)者和評(píng)估者），實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程向?qū)W生熱愛(ài)學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化。因此，互聯(lián)互通（即交換路由）教學(xué)改革使校、企、生三方獲益。總結(jié)三點(diǎn)如下：（1）“取證”實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)實(shí)用實(shí)踐行，達(dá)到學(xué)以致用，培養(yǎng)技能培養(yǎng)的目的。（2）利用真實(shí)“搞項(xiàng)目”改革教學(xué)方式，提升本專業(yè)社會(huì)知名度，為一流學(xué)科建設(shè)夯基礎(chǔ)。教師不僅僅是為了自己搞學(xué)術(shù)科研而且通過(guò)其方法可以帶領(lǐng)學(xué)生提高業(yè)務(wù)，獲得教教科研成果的同時(shí)使學(xué)生真正的掌握了專業(yè)技術(shù)能力。企業(yè)對(duì)課程的整編，修改，更新能夠?qū)崿F(xiàn)更專業(yè)的課程設(shè)置，實(shí)現(xiàn)需求與供應(yīng)的一致對(duì)接。（3）課程教學(xué)改革直接受益者學(xué)生，能夠盡快的進(jìn)入工程工作狀態(tài)，提前獲得寶貴經(jīng)驗(yàn)積累。獲得專業(yè)核心技術(shù)能力同時(shí)又間接培養(yǎng)了工作中所用到的交際溝通能力，企業(yè)對(duì)人際關(guān)系與業(yè)務(wù)雙兼?zhèn)涞娜瞬攀菬o(wú)法抵抗的。
5結(jié)語(yǔ)
交換與路由網(wǎng)絡(luò)課程通過(guò)“工程取證帶入”進(jìn)行改革教學(xué)，重點(diǎn)體現(xiàn)在教學(xué)思維、教學(xué)手段等方面的創(chuàng)新突破，實(shí)際證明效果突出，讓學(xué)生深刻理解專業(yè)理論知識(shí)、掌握技能的目的，提高了學(xué)生工程應(yīng)用技術(shù)能力的同時(shí)，對(duì)學(xué)生未來(lái)職業(yè)生涯指引一定的方向。基金項(xiàng)目：吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃一般課題“民辦高校網(wǎng)絡(luò)工程類人才‘取證型’仿真教學(xué)模式的創(chuàng)新研究”（GH180970）。
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[5]王亮.大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)集成路由重分布與路徑控制技術(shù)[J]信息通信，2018（11）.
作者：王亮 劉磊 張華 張素莉 單位：吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院
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