網絡工程教學改革研究

任德昊　李文藻　文成玉

摘要：文章介紹了“網絡工程”課程性質、課程特點，提出了一種在理論教學的同時加強學生的動手能力，自主創新思維的改革理論。其將實驗教學與工程實施相結合，形成一套高效的工程類理論課程的教學模式。

關鍵詞：網絡工程；自主創新；教學；改革

隨著計算機網絡技術不斷發展，而當中網絡工程技術也在計算機技術飛速發展中日新月異。近幾年來，網絡傳輸介質，中繼，通信軟件協議，操作系統等研究都取得了比較大的成果，社會發生了巨大的變化。商業、民用、軍用等各方面都與通信網絡變得密不可分。針對這種趨勢，國家更需要有全面的網絡建設知識以及專業研究的人才。所以，很多高校把網絡工程作為了高校的專業課程。

1“網絡工程”課程開設背景

“網絡工程”是通信專業、電子工程專業的一門重要技術基礎課，屬專業選修課。本課程理論嚴謹、系統性強，其任務在于樹立一項網絡工程項目基礎概念和教授設計，施工，維護、技術支持的方法，培養網絡技術人員的系統化概念和獨立，協作等工程能力。目前各個高校對于網絡工程課程的教學方式和內容大致相同，而網絡工程卻與其他的計算機專業課程有著不同的特點。網絡工程課程雖然開了數年，但是在其研究上仍然在摸索與起步的階段。筆者根據網絡工程課程的這幾個大特點，再結合本校的實際教學情況，通過各方面的探索，取得了一定的成果。

2“網絡工程”課程性質與特點

2.1課程性質

“網絡工程”課程具有以下幾種性質：（1）跨越眾多學科如通信軟件技術，通信硬件技術，項目管理等，所以并不只需要計算機相關專業的知識。（2）它有嚴謹的工程標準。這些標準包括地域標準、國家標準等。而且針對不同的情況，工程中將會使用不同的標準。（3）對于網絡工程來說，隨著人類在建筑學、材料學上的不斷認知，網絡工程將會產生新的技術，在未來數年內，將會發生比較大的變化。對于教學來說，讓學生具備創新性知識，是非常重要的。

2.2課程特點

其中該課程教學有如下的特點：（1）知識全面性。網絡工程課程需要許多課程作為支持，如“計算機網絡”“TCP/IP協議”“網絡安全”等，所以針對學生需要有一定的知識面。在學習之前應該具備相應的軟件編程、系統理論等專業性培訓。（2）知識更新快。網絡工程需要把許多新技術與新理念運用其中，而對于新技術的不斷涌現，網絡工程的教材與技術選取成了一大困難。（3）實用與靈活性強，實驗課程必不可少。網絡工程課程主要在工程項目的設計與實施。而其中的面對實驗條件的局限同實際網絡工程規模與多樣性形成一個難以解決的矛盾。如何建設專業實驗室，使適應教育發展新趨勢，是現代高校都面臨的一個重大問題。為了解決以上的難題，特對“網絡工程”課程的實驗也是必不可少的。

3“網絡工程”實驗的設置

許多高校對“網絡工程”課程沒有實驗課程設置，一方面是工程類課程實驗不好開設，另一方面由于課時的縮減。對于“網絡工程”課程來說，構建一個學生實踐的平臺需要構建復雜的硬件平臺。這些都需要較大資金與較多實驗空間。在不同設備間的移動，也浪費了寶貴的實驗時間。為了解決這些問題，設計者將新生的軟件進行模擬，靈活設置實驗引入到了“網絡工程”實驗平臺當中。

（1）虛擬機軟件（Virtual Machine Software，VMC）：隨著實驗室計算機的硬件配置逐步的提高，虛擬機軟件能夠在實驗室微機上廣泛采用。在裝設了虛擬機的計算機中進行操作系統的啟動和切換，成為較簡單的事情。而且可以實現在本機通過虛擬網卡可以進行單機上模擬雙機通信。

（2）路由模擬配置軟件：路由設備繁多，而目前主要以思科和華為兩大品牌路由器為主。現在出現了相當多的針對這兩個廠商路由器的模擬配置軟件，如：BOSON NETSIM，RouteSim等，在沒有路由設備的情況下，仍然能夠在微機上模擬配置。

（3）實際網絡分析：網絡在大部分公司和機構中有廣泛應用，這些就是相當好的工程范例。讓學生分析實驗室乃至整個學校的網絡工程，使學生能有一個從理論到實際的過渡，加強了學生的分析能力及動手能力。比如說讓學生參與網線制作，使學生明白什么是T568A以及T568B的標準。對實驗室或者學校的布線，理解各個工作區子系統以及通用布線系統等。這樣，充分利用了現有的資源，而使網絡工程的實踐成為可能。

（4）配線架，機柜：在管理子系統中，配線架充當了重要的角色。實驗室配備了超五類非屏蔽24口配線架10個。主要包括集線器、交換機和路由器等設備。對于終端設備的移動可以比較方便地插拔及管理。18U機柜8個，開放式機柜便于學生觀察并分析整個網絡的結構。

“網絡工程”的實驗是連續的，由淺入深的一個過程，在實驗設置的內容中應該包括理論性實驗，驗證性實驗、設計性以及綜合性實驗。在充分的發揮實驗平臺的優勢下，設置相應的“網絡工程”實驗，如表1所示。

4教學方法

針對“網絡工程”課程的性質和特點，在教學方式上主要采取隱性教學，個性化教學，啟發式教學的教育模式。

（1）隱性教學：目前隱性教學是許多教師容易忽略的方面。使用隱性教學方式，對老師有著比較高的要求，需要教師對課程有著教育目標的認知。對相同的教案，課件，不同的執教者會產生不同的教學效果。要想學生的視野開闊，教師的視野就應該更開闊。“隱性教案”隱含了教師的情感，情緒。在教學過程中，對每一個案例講授不但使學生明白工程知識，也讓學生能夠感受到科學的分析方法。在一些枯燥的規范介紹過程中，盡量做到不僅風趣，并且準確。隱性教育方法在對老師的專業知識、語言表達、教育機制建設都是一個較大的挑戰。

（2）個性化教學：傳統的教學模式基本建立于行為主義學習理論模型，學習的主觀能動性沒有得到重視。而目前較為推崇的是基于結構主義學習理論模型，這種模型強調教與學雙方主動構建與相互協作，創造一個互動個性化學習模式。這樣的模型在現代教育中取得了不小的成就。但是根據網絡工程課程的知識廣泛性，靈活性等課程特點，人們采取了主要以機構主義學習模型為主，不拋棄行為主義學習理論模型，在與學生互動的同時，盡量多地給學生提供較新的資料，課件。對不同班級，根據本校班級的專業，學習情況使用個性化設計，在同一教學目標，同一教學內容下的不同教學方式。

（3）啟發式教學：在提高學生的熱情后，啟發式教學成了教學中的重要手段。從整體上說，啟發式教學和注入式教學有很大區別。注入式教學重視的是結論，和知識點的大量灌輸，對網絡工程這門課程來說并不適合。因為在工程性質的課程中，層次化思維方式不等于一成不變的教授，面對多樣化的工程環境與技術，重點在于合理的思維。而啟發式教育在教學中恰恰不重視問題的結論，而是在于分析問題的方法和思路。在本課程中，多種綜合性設計性的實驗，綜合理論性的作業，很好地符合了啟發式教育的思路。

5結語

本文從課程的性質和特點以及發展趨勢為出發點，全面總結了網絡工程課程的實驗的設置，教學方法的采取。在本校的實踐教學中，取得了一定的成績。充分重視實踐的同時重視理論。讓理論指導實踐，實踐反饋于理論。培養了學生的工程素質以及適應新產品、新技術的能力。這些方法的總結，將給工程類課程教學發展予以新的啟迪。