基于思科网院CCNA课程体系的教师实践能力培养

张光华，王俊社，程 欣，练沛强

（1.河北科技大学 信息科学与工程学院，河北 石家庄 050018；2.思科系统（中国）网络技术有限公司 公共事务部，北京100022）

0 引 言

期望工科教师能够把自己教授的理论知识与生产实践相结合，在校内的教学环节培养学生符合企业需求的专业技术、系统研发等工程能力，首先要求教师本人具备这样的工程经历。大多数教师在各自的专业领域内具有扎实的理论基础和较好的研究能力，但是往往缺少商业环境和工业场景的经验。在这样的背景下，特别是技术创新快速发展的今天，教师需要不断学习新的知识和技术，特别是提高工程实践能力，才可能培养好学生并为他们树立工程师的榜样[1]。

作为通信工程与计算机科学与技术两个专业的交叉学科，网络工程专业的内涵包括网络科学理论、网络工程技术两个方面。TCP/IP是互联网技术的核心，网络工程专业教育体系应以TCP/IP为基础，并围绕其构造完整的知识体系。《高等学校网络工程专业规范》（以下简称为“规范”）[2]以工程思想作为教学的宗旨，从网络工程专业的人才培养定位出发，提出了专业的能力构成以及对应的知识体系，为网络工程专业的建设指明方向和目标，在关于“师资力量”的阐述中明确提出“工程背景”的要求——“教师在进行工程或者应用型课程的教学时，应该具备一定与所教内容相关的工程背景，实际参与过工程性项目，甚至在相关企业有过工作经历”。但是，大部分教师不具备工程实践经验和企业工作经历，这就使得在应用型人才的培养过程中，他们的校内实践教学、实际工程能力略显薄弱，因此，要适应高等教育发展新常态，强化特色错位发展，必须重视提升教师的实践能力[3]。

为了推动适合企业需求的复合型网络技术人才的培养，思科网络技术学院（以下简称思科网院）[4]为专业教学提供了丰富的课程资源。其中，CCNA（思科认证网络工程师）路由和交换课程体系[5]符合“规范”提出的能力与知识要求，贯穿组网工程方向人才培养的始终[6]，在培养学生的网络工程能力方面，能够起到重要的推动作用，尤其是在课程实施的全过程中，从师资培训到校内实践教学、从校外项目实战到国际认证等各个环节，教师的实践能力也得到有效的提升。

1 CCNA课程体系

思科网院CCNA课程为教学工作提供了丰富的资源如Web课件、纸质教材、模拟软件（Packet Tracer）、实验资源（实验手册与工程文件）、学习平台（Netacad）等，覆盖了从专业基础到必修选修、校内实践等多个环节。课程侧重于实际应用，同时让学习者获得必要的技能和经验，从而能够设计、安装、运营和维护中小型企业以及企业和服务提供商环境中的网络[7]。具体的课程内容分为如下4个部分。

（1）网络简介，也是后续CCNA路由和交换课程的基础，主要内容包括网络操作系统、网络协议和通信、网络分层的体系结构及各层主要机制、IP编址以及小型网络的各种组件及协同工作。通过本部分的学习，能够进行基本的网络设备配置与调试、IP编制方案的制订。

（2）路由和交换基础，主要内容包括各种特性的原理与配置实现，如交换机原理、安全、VLAN，路由概念、静态路由、动态路由，访问控制列表及地址转换等重要应用。通过本部分的学习，能够在IPv4或者IPv6网络环境下，完成网络设备的配置与排错，解决交换或者路由相关的常见问题。

（3）扩展网络，主要内容包括LAN冗余与聚合、无线LAN、OSPF与EIGRP的高级特性及故障排除，并引入设计高性能网络所需要的层次设计模型等策略。通过本部分的学习，掌握在实际的网络场景中解决STP、EIGRP等高级复杂特性的基本技能，并初步了解网络设计的基本理念。

（4）连接网络,主要内容包括分层的网络设计模型、在复杂网络中所需要的WAN技术和网络服务以及进行网络故障排除的文档、方法、工具、症状。通过本部分的学习，在构建网络时能够正确选择网络设备及所采用的WAN技术，熟悉并解决与数据链路协议相关的常见问题，初步掌握复杂网络环境下如VPN等安全措施的实现。

2 教师实践能力培养

2.1 师资培训

思科网院目前提供ITE（IT基础课程）、CCNA、CCNA Security和CCNP等方面的课程。其中以CCNA开课频率最高，是目前诸多课程中的首选课程。为了保证思科网院CCNA课程在各高校的专业教学中得到切实实施，同时把最新的网络技术及时传播给专业教师，CCNA课程体系被分成两个部分，即网络简介与路由，交换基础、连接网络与扩展网络，每一部分由通过严格考核的思科网院ITC讲师对各高校的专业教师现场授课，共10天。这些讲师都有着扎实的理论基础和丰富的实践经验，通过思科网院项目提供的理论内容、实验手册、模拟软件，引导参加培训的专业教师从实际问题出发，利用从课程中学到的理论知识与实践技能尝试分析、解决网络中的各种实际问题，这也是目前日趋复杂的网络环境对网络工程师的基本要求。除此之外，为了使网院的老师们能够及时了解最新的网络技术和思科网院的各项活动，思科网院有专门的技术团队每月通过在线交流活动给予支持，对热门内容、教学难点不定期组织专题进行讲解和讨论。同时，由思科网院理事会牵头成立的QQ群、微信群，也成为全国各个院校的老师互相交流、互相帮助的平台。

以上环节的开展，使得教师在亲自授课前，能够系统、全面地了解并掌握CCNA内容，并通过真实的实验环节提升自身的实践能力，尤其是对于之前网络基础比较薄弱的教师会有较大的促进作用。

2.2 校内实践教学

思科网院CCNA第1—4学期的课程较好地覆盖了我校网络工程专业网络设计与集成方向——计算机网络原理、组网工程、网络规划与设计等3门核心课程的大部分内容。通过对CCNA课程以及3门专业课程的分析和比对，完成网络工程专业课程与思科网络技术学院CCNA课程的对接。

CCNA第1学期内容与《计算机网络(第5版)》基本对应，阐述基本网络原理和机制时，在Web课件中引入了丰富的flash动画演示，并使用Packet Tracer单机版模拟软件完成实验过程，丰富了教学手段和课堂内涵。但是，考虑到考研指定教材的因素，计算机网络原理还是以《计算机网络(第5版)》为根本，但是针对一部分重点难点内容，改变以往纯理论教学的模式，在课堂教学环节直接通过动画、实验演示，基于理论知识点的应用场景以案例方式实施教学过程，提高了学生的学习兴趣和课堂效果。同时，为后续的网络协议分析实验课程，打下良好的基础。

组网工程的主要内容为交换机和路由器的配置，理论课程以讲述为主，配以Packet Tracer案例作为演示，实验环境为42节点的锐捷设备。课堂教学采用CCNA第2、3学期内容，先组织学生在实际的物理设备上进行操作，之后使用Packet Tracer工具及配套的实验手册、实验文件练习详细配置过程。网络规划与设计作为选修课程，则选取CCNA第4学期课程的部分内容，再结合其他一些工程案例资料，开展此课程的理论与实验教学工作。

CCNA第1—4学期的内容主要培养学生具备安装、配置、运行中型路由和交换网络，并进行故障排除的能力，教学特色鲜明，配套资料丰富，理论讲解详细，每章都配有实验、课堂练习和Packet Tracer实例练习，尤其是Packet Tracer课程项目类资源与校内综合性较强的课程设计环节具有较好的一致性，再辅以物理设备的实际操作，对组网工程、网络规划与设计的课程设计教学起到了积极的支撑作用。

以上环节的开展，使得教师能够在教学过程中，充分利用Packet Tracer支持的实验资源与现有硬件设备结合，极大地提高校内实践教学的效率和效果。

2.3 校外项目实战

除了课堂教学的理论与实践培训外，思科网院还为高校教师提供了实践指导师课程，即项目实战混合教基础班。培训分为项目基础知识在线培训及线下集中实训两个部分。其中项目基础知识在线培训基于思科WebEx系统上进行，线下集中实训在“思科实践与创新中心”举行。培训的网络实战内容以某银行分行网络建设为项目导向，构建紧密围绕启动、计划、执行、结束为关键环节的项目实施周期的案例实践教学。实现在项目中学习、实践、反思的过程，促进学以致用，将理论知识转化为实践技能，提高专业教师的综合实战能力。

以上环节的开展，把专业教师置身于一个真实的企业项目环境中，全程的指导老师均来自于一线工程师，这样的锻炼机会恰恰是高校教师在提升实践能力过程中，在校内校外所缺少而又是必需的。

2.4 其他环节

思科公司每年组织“思科网院杯”大学生网络技术大赛CCNA赛项的比赛，检验、激励大学生学习网络技术的热情，这也要求专业老师在完成基本教学任务的同时，必须能够站在更高的专业技术高度，对参加比赛的学生给予指导。

部分学生通过前期的学习，明确把网络技术作为自己以后就业的方向，或者参加CCNA的认证考试，这样就要求专业教师在课堂讲解技术知识的同时，能够对CCNA的认证体系、要求及内容有所了解，才能够给予学生专业的建议。部分老师利用业余时间，考取了CCNA甚至是CCNP、CCIE的认证，这是对自身技术水平、实践能力的极大促进。当这部分教师预想进入相关领域进行工程实践时，这些认证对于企业有着较好的认可度。

通过竞赛、认证、实践等校外活动，教师会获得一些与对口企业接触的机会。通过与企业的交流，专业教师能够更加深入地了解企业用人的技术需求，主动跟踪行业发展动态，从而不断发现并弥补自身在实践能力方面的差距，并发过来用于教学。这些工作的开展，对于提供学生的就业竞争力、创造就业与实习机会，具有重要意义。

3 结 语

网络工程专业教师的实践能力在思科网院项目的课程实施中得以提升，教师素质的养成必然保证专业课程与实践教学得以高质量完成，推动高素质应用型人才的培养。由此可见，教师实践能力的获得不能仅停留在课堂与校内，唯有不断追踪本学科技术发展的前沿，紧密结合企业的发展需求，在与企业资源与实践机会的对接中才能不断促进教师自身的发展，从而适应当前教育对于教师工程背景的要求。

[1]丁桂芝. CDIO12个标准本土化应用专题之九本土化应用标准9: 提高教师的工程实践能力[J]. 计算机教育, 2013(1): 101-108.

[2]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校网络工程专业规范[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016.

[3]吴洁. 浅析新建应用型本科院校青年教师实践能力提升研究[J].高教学刊, 2016(10): 195-198.

[4]中国思科网络技术学院理事会.项目背景[EB/OL]. [2016-04-04]. http://www.catc.edu.cn/sikewangyuan/project_background.

[5]Cisco Networking Academy. Course summary[EB/OL]. [2016-09-16]. https://www.netacad.com/courses/ccna.

[6]徐明, 曹介南. 高等学校网络工程专业培养方案[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011.

[7]思科系统公司. 思科网络技术学院教程[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2014.