引 言

網(wǎng)絡工程專業(yè)是我國高校在二十一世紀開設的新專業(yè)路由與交換技術(shù)是核心課程之一。我校從 2007年開設網(wǎng)絡工程專業(yè)，該課程的教學課時從之前的 32學時理論課時，16學時的實驗課時調(diào)整到現(xiàn)在的 40 學時理論課時，24 學時的實驗課時，同時教學內(nèi)容、教學模式也在不斷調(diào)整和優(yōu)化

1 課程內(nèi)容的組織和優(yōu)化

1.1 課程內(nèi)容的改革

課程教材是吳建勝主編并由清華大學出版社出版的《路由交換技術(shù)》。在改革過程中，該書內(nèi)容緊緊圍繞構(gòu)建園區(qū)網(wǎng)這條主線，在介紹技術(shù)原理的同時，兼顧技術(shù)的具體應用，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合 [1]。針對該教材內(nèi)容我們進行二增一減增加了路由重分布與路徑控制和網(wǎng)關(guān)冗余技術(shù)，刪掉了 IGRP EIGRP 配置和 VoIP 配置。在路由協(xié)議部分只講 RIP 和OSPF 顯然不夠。否則在工程實際中碰到運用不同路由協(xié)議網(wǎng)絡合并成更大規(guī)模的網(wǎng)絡時就會無所適從。為此課堂內(nèi)容增加了路由重分布與路徑控制內(nèi)容。同時，為了增加網(wǎng)絡的可靠性，在交換機的相關(guān)內(nèi)容中包含了鏈路聚合等內(nèi)容，在網(wǎng)絡拓撲中通常已包含了網(wǎng)絡路由的冗余，但教材中缺少網(wǎng)關(guān)冗余的內(nèi)容，而網(wǎng)關(guān)是設備一個重要的網(wǎng)絡參數(shù)，為此增加了網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議

EIGRP 是 Cisco 的一種私有路由協(xié)議，只有在 Cisco 路由器之間可使用該路由協(xié)議。目前隨著中國網(wǎng)絡設備廠商的技術(shù)進步，Cisco 在中國乃至全球的市場占有率越來越低。中低端路由交換設備市場在中國大陸幾乎為中國幾大廠商所占有華為的設備在高端路由交換設備市場的占有率也越來越高，考慮到二本院校的專業(yè)人才培養(yǎng)目標，我們刪除了 EIGRP 和IGRP 相應的內(nèi)容，把它作為《專業(yè)綜合實驗》課程的一個實驗項目讓學生實踐。

1.2 課程內(nèi)容的重組

為了培養(yǎng)學生運用路由與交換技術(shù)及工程項目能力，從項目角度對課程內(nèi)容進行重組。課程內(nèi)容整合成四大塊，即網(wǎng)絡設備操作基礎 ；網(wǎng)絡連通性管理 ；網(wǎng)絡可靠性管理 ；網(wǎng)絡安全性管理。從工程設計角度對內(nèi)容進行整合，有效提高了學生運用知識的能力。具體的內(nèi)容重組如圖 1 所示。

2 課堂教學模式的改革

2.1 班級授課和小組討論相結(jié)合

采取班級授課方式講解基本原理及操作，小組討論中小組成員不固定，通常以鄰近幾個座位的學生為一組方便交流討論（一組學生通常不超過 8人），對于表現(xiàn)優(yōu)秀的組別進行課堂記錄，成為學生平時成績的一部分

2.2 講授過程中原理、操作與演示相結(jié)合

路由與交換技術(shù)是計算機網(wǎng)絡課程的后續(xù)課程。通過課程的講授加深學生對計算機網(wǎng)絡原理的理解與應用。如在講授內(nèi)部源地址靜態(tài)轉(zhuǎn)換NAT 中，可通過簡單的課件動畫講解一對一地址轉(zhuǎn)換的過程，讓學生明白其中的原理。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包出去時將包的源地址改成外部地址，當響應包回來時將目的地址改為源內(nèi)部地址。在講解配置時，首先要指明一對一兩個地址，然后標明這兩個地址在何處進行轉(zhuǎn)換，即在什么地方A 變成 B，在什么地方B 變成 A，并告訴學生要指定內(nèi)部接口和外部接口。這樣學生容易記住內(nèi)部源地址靜態(tài)轉(zhuǎn)換NAT 配置的三個步驟 ：配置靜態(tài) NAT 映射 router（con?g #ip nat inside source static local-ip global-ip ；配置 NAT 內(nèi)部接口 router（con?g-if）#ip nat inside ；配置 NAT 外部接口 router con?g-if）#ip nat outside。最后結(jié)合案例利用模擬器向?qū)W生演示NAT 路由器中的相關(guān)配置

2.3 課堂講授與課堂練習相結(jié)合

路由與交換技術(shù)課程是一門實踐性很強的課程，我們堅持理論與實踐的無縫對接。具體的做法是要求學生上課時筆記本電腦，電腦上要求學生安裝Packet tracer，GNS3 網(wǎng)絡模擬器以及 Wireshark 等抓包分析工具。結(jié)合課堂內(nèi)容布置相應的課堂實驗練習。學生通過練習逐漸掌握路由器和交換機的有關(guān)配置命令，及時化解心中疑問，增強學生的成就感

2.4 翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合

翻轉(zhuǎn)課堂，即教師創(chuàng)建視頻，學生在課外觀看視頻講解回到課堂上師生面對面交流和完成作業(yè)的一種教學形態(tài)。針對路由與交換技術(shù)》這門課程，我們錄制部分小視頻，這些小視頻主要是一些網(wǎng)絡仿真及分析工具的使用介紹以及VPN和STP等學生難以掌握的部分內(nèi)容，一般我們讓學生先課外自主學習這些視頻，帶著問題來聽課，而且針對難點通常會結(jié)合小組討論來加深對知識和操作的理解與掌握

2.5 課堂教學與課外競賽相結(jié)合

課外我們組織了兩個興趣小組 ：網(wǎng)絡規(guī)劃與設計興趣小組、網(wǎng)絡安全興趣小組，同時在學校組織網(wǎng)絡規(guī)劃與設計技能競賽和網(wǎng)絡攻防比賽，以賽促學。另外，鼓勵學生參加計算機軟件水平考試中的網(wǎng)絡工程師考試，對于取得網(wǎng)絡工程師資格證書的同學計算選修學分，同時給予免考湖南省計算機等級考試等方面的激勵措施，近年來學生首次參加網(wǎng)絡工程師資格考試通過率達 70% 以上，而每年全國的平均通過率只有20% ～30%，超出全國平均通過率將近五十個百分點

2.6 基于項目案例的課堂教學

借鑒 CDIO 工程教育的理念，采用工程實踐驅(qū)動的思想，引入實際工程項目案例到《路由交換技術(shù)》課程教學中 [2]。在課堂用例中，我們從學校網(wǎng)絡的實際拓撲出發(fā)，將完整的網(wǎng)絡拓撲首先依校區(qū)分成幾個小的網(wǎng)絡拓撲，再將每個小的拓撲按接入層、分布層、核心層分成更小的拓撲，最后按網(wǎng)絡連通性網(wǎng)絡可靠性、網(wǎng)絡安全性依次進行內(nèi)容分解。這樣課程內(nèi)容條理清淅，同時可按照這樣的思路來設計課程的課堂用例以及基于工程項目的實驗項目鏈 [3]。當課程結(jié)束時，把這些內(nèi)容串起來就是一個完整的校園網(wǎng)的規(guī)劃設計和配置?；谶@樣的設計思路，教師上課目的明確有針對性，有利于學生掌握《路由與交換技術(shù)》課程的整體框架，有利于學生為后續(xù)學習網(wǎng)絡規(guī)劃與系統(tǒng)集成課程打下堅實的基礎

2.7 實驗教學中的過程控制

實驗教學通常是一個難以管理控制的教學過程，特別是需要通過電腦來完成實驗的過程。為防止學生在學習過程中聊天、打游戲等，我們在實驗教學中進行了一些有益的探索。在實驗中對電腦與外部網(wǎng)絡的通信進行控制管理，采用訪問控制列表方式防止學生在規(guī)定時間內(nèi)聊天及玩游戲，學生只能進行普通的學習資料檢索；為防止學生無所事事，我們通過檢查學生在實驗中采用的網(wǎng)絡設備配置文件、測試學生配置網(wǎng)絡連通性及查詢關(guān)鍵設備狀態(tài)數(shù)據(jù)等來檢查學生完成實驗的情況

3 結(jié) 語

以上是我們對《路由與交換技術(shù)》課程教學經(jīng)驗的一些總結(jié)，盡管教學過程中面對的是普通二本院校的學生，但我們相信對其他層次的大學生的課程教學也有一定的參考價值路由與交換技術(shù)》課程改革是一個持續(xù)的過程。《路由與交換技術(shù)》本身以及社會對網(wǎng)絡工程人才需求的不斷發(fā)展變化為該課程的改革提供持續(xù)動力，積極更新教學內(nèi)容、探索新的教學模式才能培養(yǎng)出來符合現(xiàn)代創(chuàng)新型工程人才要求的學生