路由與交換技術課程教學初探

◇長江大學計算機科學學院 邱 林

針對《路由與交換技術》課程的特點，結合所在學校實際，闡述了在教學內容、教學方法、考核方式、職業認證以及賽教融合等多方面的探索，提出了整個課程教學要緊密結合社會實際需求的指導方針，為后續教學改革提供一定的思路。

《路由與交換技術》是網絡工程專業繼《計算機網絡》、《網絡工程》課程后的又一門專業核心課程。該課程的主要培養目標是使學生所學的網絡相關理論知識與實際應用緊密結合，在深化網絡理論知識的基礎上，重點掌握交換機和路由器各種協議實現的原理、基本配置、設備調試以及故障排除方法，最終能具有網絡工程師相應的能力。長江大學網絡工程專業從2006年開辦至今，結合相關兄弟院校[1]、合作企業以及行業發展等情況不斷對教學內容、教學方式、考核方式、職業認證以及賽教融合等方面進行了探索。

1 教學內容探索

1.1 理論教學內容

路由與交換技術是與具體網絡設備結合最為緊密的課程，因此其授課內容不能脫離實際設備。實際使用的路由器和交換機功能上基本一致，雖然不同設備廠商的網絡操作系統各自不同，配置命令也有差別，但都會對標準路由和交換協議進行實現和支持。因此，為了打下更廣泛的理論基礎，理論教學內容主要對當前主流的標準路由和交換協議進行了講解。同時，考慮到在《計算機網絡》、《網絡工程》以及同期開設的《TCP/IP協議》等課程中涉及到的相關網絡知識，最終確定了本門課程的主要教學內容如表1所示。

表1 路由與交換技術課程主要教學內容

除了表1中的主要內容外，針對兩大主流設備廠商思科和華為的一些常用私有協議或技術也會補充講解，從而擴展學生的知識面以應對不同廠商設備的使用。

1.2 實踐教學內容

由于本課程最終目標是培養學生具有網絡工程師的能力，所以實踐教學環節就非常重要，因此我們將實踐教學與理論教學排在同等重要的地位，安排一樣的學時，在對應理論知識講解完后及時進行實踐教學加深理論理解和提高對應知識的應用能力。在教學內容層次上，劃分了驗證型、設計型、綜合型三類實驗，其中驗證型實驗針對單個協議和技術進行配置，對應實驗指導書會提供完整的配置流程和配置命令，用來加深對所學的協議和技術的理解。設計型實驗在此基礎上會將多個協議和技術進行綜合，給出一些簡單的需求讓學生自己進行設計與配置，對應實驗指導書只提供設計思路和流程，不提供完整的設計方案和配置命令。綜合型實驗則是解決實際項目問題，負責度較高，鍛煉學生知識的綜合應用能力，對應實驗指導書會提供具體需求以及方案模板，讓學生對應思考完成整體方案并最終實施驗證，進一步強化網絡工程思維和能力。

在實踐教學中，需要與具體的設備打交道，在早幾年的教學中根據當時社會的需求選擇的是思科系的設備，近幾年則適應當前應用環境的變化建設了華為網絡實驗室，課上以華為設備為主進行實踐教學，課下讓學生通過eNSP、Cisco Packet Tracer以及GNS3等模擬器的學習使用強化相關路由和交換協議或技術在不同廠商設備的配置實現。從而讓學生體會基礎理論知識的不變和不同設備配置的流程，為以后工作時接觸到新設備時能快速適應打下基礎。

2 教學方法探索

2.1 問題驅動

路由器和交換機都是網絡傳輸中的基礎設備，所涉及到的協議和技術都是為了解決傳輸中的實際問題提出的。因此，采用問題驅動來引導和組織學習內容就更加適合改門課程的學習。為了讓學生更好地理解這些協議和技術，在講解的時候將應用中的實際問題拋出來讓學生思考對應的解決辦法，然后引出現有的協議和技術對該問題的解決思路和方案，從而讓學生知其然知其所以然，達到更好的學習效果，且在碰到實際問題時可以很快選擇適合的協議和技術。

2.2 項目驅動

問題驅動能加深單個協議和技術的理解，但在解決較為復雜問題時則一般需要多個不同的協議和技術的協同工作。為了強化復雜問題的處理能力，借鑒實際項目問題，給出具體需求，讓學生用網絡工程的流程對項目進行設計并采用實驗室設備或者模擬器軟件來具體實施。當然，采用項目驅動教學的時候，會根據學生具體情況成立項目小組，一般項目小組3～6人左右，每個項目小組內部進行分工協作。采用這種項目驅動的方法，可以讓學生深入接觸實際項目，積累項目經驗，增強團隊合作意識，體會所學知識在實際中的作用，讓學生獲得更多的成就感，從而提高學習的內驅力，達到更好的學習效果[2]。

3 考核方式探索

3.1 理論考核

理論部分的考核以過程考核加期末測試兩部分組成。過程考核能更加精準的反映學生在學習過程中的學習情況[3]，如果掌握的及時準確能讓授課教師有針對性的對教學內容和教學進度進行控制。傳統的人工記錄費時費力，數據難以全面，現在主要通過引入雨課堂之類的教學輔助工具來進行過程管理，能記錄包括到課情況、課堂交互、課下作業以及平時測驗等多維度的過程數據，大大減輕了教師的工作量、提高了過程考核的準確性。期末測試則以筆試試卷的形式全面對所學理論知識進行檢測，題型包括選擇題、填空題、簡答題、分析題以及綜合設計題。

3.2 實踐考核

實踐部分的考核則完全以過程考核為主。通過設置的實驗對學生實驗的操作過程進行記錄，輔以實驗報告做出最終的評定。過程數據包括：考勤和實驗任務完成情況，實驗報告要求有完整的實驗記錄和課后思考問題的回答。

4 職業認證結合探索

路由與交換技術是一門與實際應用結合非常緊密的課程，為了學以致用，使得學生畢業時能滿足企業的用人需求，我們積極與相關企業進行校企合作，共建相關網絡學院并鼓勵學生積極參加軟考網絡工程師、華為或華三網絡工程師的認證。通過這個認證，激發學生的學習興趣和學習動力，讓學生能有更加清晰的目標。近年來，參與課程學習的學生約有三分之二通過了相關企業網絡工程師的認證，一半通過了相關企業高級網絡工程師的認證，取得了較好的學習效果。

5 賽教融合探索

為了更好的讓學生走出校門，提高就業的競爭力和專業的知名度，我們積極組織學習優秀的學生參與跟專業結合緊密的競賽。其中，“華三杯”全國大學生數字技術大賽每年都取得了多個省內一二三等獎，幾乎每年都有進入全國總決賽并取得好成績的學生。這些取得好成績獲獎的學生在后面的就業過程中有了更多的選擇機會，找到了自己滿意的工作。這為后面學習的學生提供了正向反饋，使得愿意參與競賽的學生越來越多，達到一個良性循環。

6 結束語

通過對《路由與交換技術》課程的教學進行有益的探索，讓我們離培養一個合格的滿足企業需求的應用型本科人才越來越近。這得益于在教學內容、教學方法、考核方式、職業認證以及賽教融合多方面的協同。在后續的教學過程中，我們還會根據技術的發展，企業的需求等多方面繼續不斷的探索，提升教學質量和教學效果。