网络设备配置实训课程建设探索

张绍鹍

（天津冶金职业技术学院 天津 300400）

网络设备配置实训是信息安全技术专业的一门核心课程。该课程旨在让学生了解常用网络设备的工作原理、工作方式、技术指标及参数等，熟悉调试网络设备的工作环境，掌握各网络设备的调试方法。本文主要介绍该课程建设的做法和体会，从课程的设置意义、教学方式与方法的制定、教学内容的编排与优化、教学环境的建设等方面进行阐述。

课程设置的意义

在学习本课程之前，学生学习了计算机网络相关基本知识，但对网络设备还没有任何学习经历。我们在信息安全技术专业的课程体系中加入网络设备配置实训课程，希望通过本课程的教学，使学生能够系统地掌握网络设备的配置方法，以及利用网络设备调试各种网络服务的方法。

在教学模式上，传统模式是教师以系统讲授课程的全部知识点为目标，部分动手练习也是验证性实验。这样培养出来的学生在完成实际技术工作任务时常感到无从下手，难以将学过的知识点融会贯通。因此，在教学中应根据学生的认知特点和心理规律，贯彻“以教师为主导、以学生为主体、以实际训练为主线”的原则，模拟真实的工作情境，让学生通过实践操作掌握课程内容，同时培养学生的团队协作等社会能力，还培养学生根据实际工作需要获取知识、应用所学知识的方法能力，从而达到教学目标。

教学方式与方法的制定

通过对多家信息安全技术相关企业进行调研，发现基础网络的建设是多个工作岗位所必需的一项基本技能，开设网络设备的配置与调试相关课程是十分必要的。在吸取Cisco CCNA培训等课程教学经验以及在企业调研结果的基础上，我们认为网络设备配置与调试技能的教学，实训是最好的方式，有利于学生学到更多的实际操作技能。

（一）教学方法

在教学方法上采用项目驱动教学法。项目驱动教学法是指由教师根据当前教学主题设计并提出项目任务，针对所提出的项目任务，采取演示或讲解等方式，给出完成该项目任务的思路和方法，然后引导学生边学边做，完成相应的学习任务。本课程根据网络设备的种类及网络功能分为四个项目，根据每个项目的特点又细化为多个学习任务。学生在学习时需要完成每个项目下的任务。

学生在学习本课程时以工作小组方式重新组合，组长负责小组的网络设备分配及组员的管理。在每个学习任务完成后，学生需要填写相应的工作单，将完成任务时的工作步骤、心得记录下来。组长对组员完成任务的工作态度、团队协作、应用的知识等进行评价，教师对每个学生完成任务的情况进行整体评价。

（二）考核评价

该课程的考核评价体系突出严格、全面两方面。严格是指有明确的考核机制，全面是指必须完成基本实训要求及内容。考核涉及内容有：每个项目下的学习任务完成情况，占60%，主要考查学生对每个学习任务的完成情况、熟练程度及组员团队配合等；平时出勤，占10%；阶段性考核，占30%，即在完成每个项目后，要对学生进行一次综合性考核。

教学内容的编排与优化

该课程讲授和实训的内容与基础网络建设密切相关。为对教学内容进行科学规划与设计，我们对相关企业进行了调研，并对网络工程师、网络管理员等岗位所需知识与技能进行了详细剖析，认为网络设备的配置与调试是信息安全技术专业毕业生必不可少的一项基本技能，并且总结出在相关岗位上，哪些网络设备调试是比较重要的，哪些网络服务调试是相关工作人员必须掌握的。因此，在网络设备的选择上，注意选择一些在基础网络建设中应用比较多的设备，重点放在交换机、路由器和三层交换机上。对教学内容的制定分为“智能型交换机的配置与调试”、“智能型路由器的配置与调试”、“网络功能的实现”以及“综合实践训练”四个项目，每个项目再细化为多个任务，如图1所示。在教学中，先针对每种网络设备进行基本功能的实践训练，然后再利用网络设备实现相应的网络功能，最终将各种设备综合起来进行综合应用。

图1 网络设备配置实训课程教学内容图

（一）智能型交换机的配置与调试

交换机是局域网组建中非常重要的设备，是建立校园网、企业网的基础设备。因此，学习交换机的应用是一个重要且基础的教学环节。在这一项目中，我们针对交换机的常见与重要的应用进行训练。该部分的任务包括智能型交换机的基本配置、VLAN技术的应用、生成树协议的应用、交换机端口的安全设置等。

在这部分内容中，VLAN技术的应用是重要训练内容。要让学生理解VLAN技术的基本原理并掌握VLAN技术在实际中的应用。重点讲解VLAN的建立与管理方法，并在此基础上借助实际案例讲解VLAN技术的应用。除了讲解单交换机上的VLAN划分外，还要讲解跨交换机间的VLAN技术应用。

此外，该部分还要对交换机端口的冗余及安全等实践内容进行讲解和训练。

（二）智能型路由器的配置与调试

路由器是在网络间传送数据的关键设备，也是在网络建设中不可缺少的设备。很多网络功能是通过路由器来实现的，因此路由器的应用在网络建设中非常重要。目前，在很多基础网络中应用到了三层交换机，它是在交换机的基础上增加了路由器的相关功能，使得其功能应用比一般路由器要好很多。因此，在本项目中也要介绍三层交换机的配置与调试方法。

在本项目中包含的任务有智能型路由器的基本配置、静态路由的配置、三层交换机的基本配置、动态路由协议RIP的应用、动态路由协议OSPF的配置与应用、单臂路由的应用以及路由器的安全传输等。

在本项目中除了路由器和三层交换机的基本配置外，路由配置是重中之重。在路由器中，路由协议分为两种：静态路由和动态路由。静态路由的配置是目前基础网络建设中的一项基础技能。通过静态路由的配置训练，还可以加强学生对路由表概念的理解，增强学生网络路由规划能力。动态路由是在复杂网络情况下应用的路由协议。而RIP协议和OSPF是两种常见且比较典型的动态路由协议，在训练学生配置两种协议的同时，还要让学生理解这两种协议的工作原理。

单臂路由是解决VLAN间信息传输的重要方式，它在一个路由器的物理接口上划分多个逻辑子接口，为二层交换机上的每个VLAN分配一个子接口作为该VLAN的网关，以便这些VLAN能够在网络中互联。通过单臂路由的应用训练，学生可以真正理解网关的作用以及将VLAN加入到网络中互联的方法。

（三）网络功能的实现

通过前面两个项目的学习，学生已经掌握了各网络设备的基本配置方法。在此基础上，要让学生对一些常见的网络功能的配置进行训练，包括DHCP的应用、访问控制列表（ACL）的配置、NAT技术的应用以及VPN技术的应用四个任务。

这些网络功能在基础网络建设中是比较常见的，因此学生需要进行针对性训练，以掌握这些网络功能的配置方法，并在此基础上理解这些网络功能的原理。

（四）综合实践训练

在前面三个项目的基础上，我们准备了一些综合实践训练任务。这些任务都是在学生前面所学内容基础上组合而成的，并且训练内容与实际基础网络建设紧密联系。

教学环境的建设

作为一门实训课程，该课程教学环境的建设也是教学改革的重要部分。所需的教学仪器就是交换机、路由器和三层交换机。学生以小组的方式来完成实训项目。每个小组中配备路由器2台、二层交换机2台以及三层交换机1台，每个小组配备计算机4台，如图2所示。这样，每个小组的设备就可以供4～8人进行训练。训练中学生可根据项目内容对网络设备进行规划，根据拓扑图来搭建网络环境，进而对每台设备进行相应的配置，最终实现任务所要求的功能。这样，既可以训练学生配置网络设备的技能，也能培养学生的团队协作能力。

在每台计算机中，我们安装了相应的模拟软件，来方便学生学习。模拟软件的出现，不仅为该课程教学提供了一种有效的辅助工具，也为相关课程的教学提供了一个很好的平台。软件可以充分挖掘现有设备的潜力，提高现有系统的利用率，既缓解设备和场地不足的问题，又提高可操作性，降低设备的管理难度，而且在不添加硬件设备的条件下，可以增加学生的实践动手机会，加强学生的实践技能。

图2 网络设备配置实训课程教学环境图

在实训中，学生可以在真实的环境中边学边做，较为系统地掌握实践操作技能。通过观察近几届学生学习该课程的情况，发现学生在学习完本课程后，能够较为熟练地配置与调试各种网络设备，具备一定的基础网络搭建能力，为学习后面的课程打下了坚实的基础。

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