项目驱动教学模式下的网络工程实训室的研究与探索

【摘要】传统的网络工程类实训室建设不能很好地满足目前人才的培养目标，本文通过分析网络工程课程的特点和授课环境需求，探索项目驱动教学模式下的网络工程实训室建设的特点，提出建设符合项目教学特点的网络工程实训室思路。通过建设“还原于现场”的网络工程综合布线实训室，学生真正掌握现实应用中综合布线工程技术流程，将理论教学与实验、实训、实践相统一。通过网络工程理论学习与实践操作，学生提高对网络工程技术的兴趣，并在实践操作过程中具有成就感，提高实践经验和动手能力。

【关键词】项目驱动；工程项目管理；实训室

一、网络工程实训课程的简况

在中职教育的环节中，理论教学与实践之间相互依存，缺一不可。网络工程师考试是全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试（以下简称计算机软件考试）中最受考生欢迎和业界认同的考种之一。2017年经国务院批准，国家人力资源和社会保障部公布（人社部发！2017"68号），计算机软件考试纳入国家职业资格考试目录，由国家人力资源和社会保障部、工业和信息化部联合主办，是职业资格、专业技术资格（职称）和专业技术水平“三合一”的考试，是目前IT行业仅有的国家级考试。考试采用综合知识与实际操作相结合的模式。因此，网络工程实训室的改革势在必行。

二、中职院校计算机网络工程实训室的建设现状及制约因素

目前，传统的网络工程实训室的功能建设已经显得十分落后，新一代符合工学结合教学模式特点的网络工程实训室越来越显出先进性和科学性。

（一）离散式网络实验室

其特点为：没有实验室的基本框架，以基础网络知识培训、网络设备認知为主要目的，满足最初级课程的教学需求，但网络实验室设备单一、功能有限，设备台套数不够，学生实验效果不好，仅停留在对网络的认知阶段实验，实验管理处于离散的状态。

（二）集中式网络实验室

集中式网络实验室的解决方案是实验室建设史上的一大飞跃。除了为基础教学服务外，还可进行较复杂的技术验证过程和初始化实验环境，推出了实验室设备管理控制服务器，对网络设备和实验行为进行集中管理。对设备的操作也采用了图形的界面，使学生的实验更为直观和方便。

（三）综合型网络实验实训室

综合型网络实验实训室是集中式实验室的升级，不仅可以实现全部技术方向的网络实验，而且可以实现实验室的全面建设与管理。综合性实训项目在这个阶段已经被专业教师所认识和开发，但整个实训项目教学过程管理，项目的选择等环节缺乏系统性和科学性。

（四）专业细分网络实验实训室

该类型的网络实验室为各高校根据专业细分的需求提供了更为贴近科学发展、更为适应细分人才的培养的整套教学服务体系解决方案。该阶段的网络实验室有一个显著的特点就是在实验室框架建设。因此，教学模式、教学管理等功能方面继承了第三阶段的全部优点。

三、项目驱动教学模式下建设网络工程实训室的探索

项目驱动教学模式是指在教学过程中以一个项目的不断扩展和层层推进来带动课程的学习，它强调教学内容的系统的连贯性，注重通过实际的工作过程，对学生实践技能、综合能力加以培养。该教学模式用于网络工程实训课程，还体现出一系列项目工程的特性，即教学过程中将学生按项目团队进行分工，完整地模拟出工程项目的各个工作环节和技术实现，最终产生一个网络工程项目成果，并以此作为学生成绩的评估重点。

四、案例分析

网络系统结构设计的合理性决定了整个网络系统的优劣。下面分别通过小型规模和大型规模两个网络案例来说明网络系统层次结构的应用。

（一）小型网络的拓扑结构

小型网络就是指规模和地理范围较小的局域网，网络结构通常采用的是星状的拓扑结构和布线，这样做的好处在于结构明了、管理和维护方便、扩展性好，且便于安装和调试等工作。因为规模较小，所以网络结构设计时就没有必要进行分层。如图1所示。

对于像一幢办公大楼的网络系统的设计采用三层交换主连和二层交换干/子连的方式即可，其网络连接可以参照结构化布线的思想，将各工作区子系统通过水平系统连接到管理间子系统，各层楼的管理间子系统再通过垂直子系统连接到设备间子系统。完成基本连接后，要根据性能、安全和管理等方面的要求，选择相应合适的网络设备。如有必要，需安排确定无线接入区域。整个网络应以统一的出口与外网或公网连接，一般是因特网。

这类网络设备和布线的指导思想有如下五点。

（1）水平子系统的布线可采用5类或超5类的UTP，保证100Mbps到桌面。

（2）水平系统的网络设备使用二层交换机，可降低系统的成本。

（3）垂直子系统的传输介质可采用MMF（多模光纤）或6类的UTP，使各楼层的交换机与核心交换机之间有千兆级带宽。

（4）核心交换机应采用三层交换机以确保系统性能。

（5）整个网路系统通过核心交换机连接路由器，再连接至外部公网，做到有效隔离，方便统一管理，保证安全。

（二）大型网络的拓扑结构

规模和地理范围较大的大型网络系统就要采用层次化的网络结构，其层次化特性是最为重要的考虑要素。即具体体现在实际接入点的设计、汇聚点的布置安排以及核心层的形式结构。要切实依据实际建设的网络系统的规模和地理环境情况来进行，所以应严格按照接入层、汇聚层和核心层的方式进行组织和管理，从而达到结构清晰、施工调测方便、管理维护规范化，确保网络安全之目的。如图2所示。

图2是在综合分析、考察后的某个大型网络系统最终设计的结构连接示意图。这类网络系统的网络结构设计的指导思想包括下列几个要点。

（1）核心层的网络设备之间要架设万兆级带宽的连接链路，核心层与汇聚层之间可以采用千兆级连接，汇聚层与接入层之间用千兆级链路，而接入层与接入点设备之间可铺设百兆级链路。

（2）接入层设备与接入点设備间的传输介质可用5类或5类以上的双绞线，或多模光纤（MMF）。

（3）整个网络由统一出口与外网连通，内防火墙外的区域属于非军事区（DMZ），外网只能访问该区的对外服务器群，不允许访问内部网络。

（4）内、外防火墙的架设是为了加强网络的安全性。

（5）核心层与汇聚层之间均采用点对点的连接方式。

（6）核心层交换机之间需要冗余链路，并采用链路聚合技术以增加带宽，实现负载均衡，提高系统的可靠性。

（7）内服务群有核心交换机或第三层交换机连入核心层。为了提高可靠性，该服务器应有两条不同线路连接至核心层设备。同样，内防火墙也应有两条不同链路连接到核心层来提高系统的安全性。

（8）汇聚层的三层交换机一般要负责广播域、多播域以及虚拟局域网（VLAN）的定义和管理，以及内部网络的安全。

（9）通常由于受到成本和地理范围的限制，汇聚层的三层交换机并不能够都采用冗余链路的方式和核心层相连。

五、未来网络类实训室的发展趋势

高职院校新一代网络工程类实训室的建成，必将带动整个网络通信专业方向各专业实验室的建设。例如，后期随着网络专业的深度细化，需要建设网络安全实训室，以项目驱动教学模式为教学方法，可以依照一系列的网络攻防实战实例为教学综合项目，贯穿全部实训知识点，将学生按角色进行分工，最终模拟出现实网络技术领域中的黑客事件及安全防护案例，充分调动学生的创造力，产生更高水平的实训成果。那么，该实训室的建设也可以参照网络工程实训室的建设思路。另外，如何整合实训室资源平台、如何实现跨平台教学与管理也是未来实训室建设中我们需要继续探索的方向。最后，实训过程的考核也会随着实训室的建设发展成更标准化、人性化、系统化和自动化，最终实现考评维度的量化和考评工作的科学性。

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作者简介：沈一平（1987.01—），女，汉族，浙江嘉兴人，硕士，工程师，研究方向：教育研究。