网络工程路由交换技术实验室体系设计研究

摘 要：本文基于多年的教学研究及工作经验，分析了网络工程专业路由交换实验平台建设的必要性，并着重阐述了网络工程路由交换技术实验室体系建设的可行性方案和软，硬件资源构成。实践证明路由交换技术专业实验室的建设对网络工程学科专业的课程设计，学科竞赛赛前培训，学生应用能力培养都具有一定的指导意义。

关键词：网络工程;路由交换;实验室建设

1.网络工程路由交换实验室建设的必要性

路由交换技术作为网络工程学科最基础最核心的技术手段，全面介绍网络数据交换过程的基本技术，其内容包括接口与管理配置、IP特性配置、广域网配置、网络信息安全配置、动态路由协议配置、交换机、虚拟局域网、生成树协议、VLAN干道协议等。在路由交换技术的理论教学中，高校均以项目任务为载体，便于学生形成路由交换技术的整体概念，提高教学效果。正是由于路由交换技术课程是以项目任务为载体的新工科学科，更是需要以实验为主体的实践环节来配合，实践环节的顺利实施对学生动手能力的提高以及工程项目解决方案的实施掌握起着决定性的作用。高校建立路由交换技术实验室是着手培养符合时代要求的网络工程人才的重要基础[1]。

2.网络工程路由交换技术实验室建设任务

设立路由交换方向教学实验平台，探索开放型管理机制，在促进大学校内各单位相关“科研、教学、产业”的融合与发展的同时，充分提高计算资源的利用率。

（1）建立健全设备和资源的开放共享机制，形成开放式的共享平台，以供学校教学、科研工作共享。

（2）建立网络工程科研与教学机制，探索新工科科研、教学管理模式的创新。

（3）建立融合主流ICT企业产品和工程应用案例的教学实验平台。

路由交换教学实验平台建设，落实以学生为中心的理念，加强学生对网络基础理论和基本原理理解，增强师生互动，改革教学方法和考核方式，形成以学生为中心的工程教育模式。深化人才培养模式改革，着力培养学生实践动手能力和科技创新能力。由此可见，我院路由交换教学实验平台建设在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用。该平台的建设对学生参加华为ICT竞赛等专业竞赛提供了有力的技术实践环境支撑[2]。

3.网络工程路由交换技术实验室体系建设方案

3.1实验室教学内容设计

实验项目分交换技术实验和路由技术实验两大块，交换设计性实验包括：1）交换网络，2）VLAN技术，3）生成树协议。路由设计性实验包括：1）静态路由，2）动态路由，3）单区域OSPF，4）多区域OSPF。综合型实验包括VALN间路由。

实验教学中积极开展网络工程技术应用教学与科研合作，倡导工程型、应用型人才培养理念，培养具有创新精神和工程实践能力的行业人才。

3.2实验室硬件条件建设

实验室以工程化网络环境为基础，配置高性能机架式计算管理及存储设备、集群机架式万兆交换设备、网络交换设备、终端教学机、网络布线等。能够融合国内外主流网络设备厂商的产品和仿真平台，开展涉及存储技术，路由交换技术等相关网络主流技术的实验实训课程。

其中实验室配置路由器具体性能指标如下：3个GE WAN（1GE Combo）口，2个USB口，4个SIC，2个 WSIC，1个DSP插槽，配150W交流电源。三层交换机具体性能指标如下：28个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的千兆Combo SFP，4个万兆SFP+，单子卡槽位，PoE+，配1个500W交流电源。二层交换机具体性能指标如下：24个10/100Base-TX以太网端口，4个千兆SFP，2个复用的10/100/1000Base-T以太网端口Combo，PoE+，配500W电源。

3.3实验技术研究

实验采用实践教学与工程项目相结合的方式，实验技术融合国内外主流网络设备厂商的产品和仿真平台，在设备上布置最先进的仪器设备，能够国产化的仪器设备充分进行国产替代。

3.4实验队伍建设

不断提升实验技术队伍业务水平，鼓励队伍成员去深造学习及出国访问交流，组织队伍参加华为ICT学院等相关技能培训，队伍骨干经常去兄弟院校参观学习交流，学习别人实验教学优秀的经验，努力为实验教学正常开展提高条件保障。

3.5开放服务功能

网络交换路由实验室还可以承担其他学院和其他专业的计算机网络、网络工程设计与系统集成、大数据技术基础、等多项开放实验项目，提供各项开放实验项目的硬件环境、软件环境、共享相关网络工程基础课程内容和工程项目案例资源。

4.结语

总而言之，网络工程专业路由交换教学实验平台建设更好地构建网络工程学生完整的网络知识结构体系，使学生更进一步正确理解路由交换数据的知识概念和基本原理，快速消化掌握教学内容及重难点知识。通过在路由交换教学实验平台的实践过程中，学生可将理论与实践相结合，憨实基础，大大提高学习效率。学生也能通过不断实验，开拓思维，努力创新，并通过实验验证自己创新的可行性，为教学提供强有力的支持。同时，教师也可以根据路由交换教学实验平台向学生介绍学科基础和前沿，积极探索多种教学手段、提高课程兴趣度和学生的接收程度。

参考文献

[1]马传峰.实验室教学改革的探索与思考[J].实验室研究与探索，2012，31（9）.

[2]罗晓青.综合性实验教学改革探索[J].實验科学与技术，2008，6（8）.

作者简介：

许平（1978-），男，江汉大学，副教授，研究方向：计算机网络，软件工程。

基金项目：湖北省建设科技计划项目（鄂建文〔2014〕54号）