剖析项目驱动法在《网络工程》中的应用

2019-02-14 06:02胡晓玲
中国科技纵横 2019年23期
关键词:团队协作网络工程实验教学

胡晓玲

摘 要:分析网络工程教学的现状及存在的问题,在网络工程教学中引入项目驱动方式。通过确定项目任务、设计项目方案、实施项目方案、评价项目4个过程,以1个网络实验项目为例,探讨了该方法在网络工程教学中的具体应用。

关键词:项目驱动法;项目方案;实验教学;团队协作

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)23-0244-02

随着5G时代的来临,人们对于网络的需求和运用越发频繁,各种智能终端设备相继出现,网络承载的移动数据量将呈现爆炸式增长。那么,对于我们底层的网络架构就需要有严格的技术要求,也需要更多的专业人才去丰富和完善它。网络工程作为一门实践性非常高的课程,对学生的基础技能有较高的要求。如何在教学过程中让学生尽快且直观的掌握网络知识,并能提出创新性的思维搭建方式,培养复合型人才,已成为新时期高等教育改革的一个重要课题。

经过多年网络工程和其相关课程的教授,我也掌握了一些教学方法,反复总结,尝试各种教学模式(包括理论教学和实验教学两部分)。经过多次实践,结果证明将项目引入到课堂教学中,采用嵌入式的教学模式,是比较成功的。

1 传统的教学模式

受其它教学模式和传统的单一教学影响,《网络工程》作为一门实践性和专业性极强的课程,沿用以往以教师理论教授为主,学生实践为辅,已经完全不能适应当今网络教学的需求。对于学时数较少的网络实践课程,学生还未完全吸收和理解,课程已经接近尾声。对于实践要求比较高的学科,仅仅依靠传统教学方式,无妨将实际与理论充分结合,学生的实际操作技能得不到提升。

针对以上问题,改变现有教学方法,采用先进的、适合的教学方法势在必行。为了更好地使学生理解网络工作原理,提高学生的网络工程意识,采用项目驱动法的教学模式,让学生参与项目的设计、研究、讨论,从而对理论知识有深入了解,对技能操作有深刻体会。

2 项目驱动法的实施原理

著名的心里学家皮亚杰提出的建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定的情景下,借助他人(包括教师和学生)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。项目驱动法“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,将原来传统的教学模式进行了转变,不再是“教师讲,学生听”的单向输出,而是创造了学生主动参与、协作完成、探索创新的新型教学模式。

项目驱动法糅合了当前探究教学法、任务驱动法与案例教学法三大的特点,让学生充分融入到项目实践学习中、完成知识的重建。通过项目教学法使我们完成如下内容:(1)以学生为中心,使他们的积极性、主动性得以发挥;(2)培养学生搜集、积累资料的能力;(3)合理的因材施教,多方面的评价方式,使学生接受不同角度的肯定,针对不同程度的学生采用项目划分制,达到灵活多变的教学方式;(4)采用自主学习方式,学生的个性化得到充分的发展;(5)将工程试验逐步分类引入实践教学环节,提高学生的认知能力和动手能力。

3 项目驱动法在网络工程教学中的具体应用

根据项目教学法的教学思路和教学设计原则,结合网络工程课程的知识结构,现以校园网路由的设计和配置为例,该案例中将抽象枯燥的理论知识融入到“虚拟项目”中。换言之,将学生所学知识引入到具体的项目案例中。充分体现“理论联系实际”的基本学习方针,让学生通过具体的一个工程项目了解其所需完成的模块,让学生进入“虚拟项目”,既能有直观上的認知,又能对以后的工程分析有一定的指导作用。

现以一个企业园区网来说明如何将项目驱动法应用在网络工程教学中的实施过程。

例:企业园区网基本配置(如图1)。

项目目的:根据园区网内部的VLAN应用情况,理解VLAN概念、优点、分类;在掌握Ttrunk概念和封装方法的基础上进行配置和调试,能进行以太网通道、VTP及vlan的配置。

项目要求:公司G总部包含四个部门,园区网络包含两台核心交换机和十台接入交换机,项目组前期已经完成设计和部署,现在需要做基本配置。李同学正在该公司实习,为了提高实际工作的准确性和工作效率,项目经理安排在实验室环境下完成测试,为设备运行奠定坚实的基础。小李用两台交换机模拟核心层交换机,两台交换机模拟接入层交换机,小李需要完成的任务如下:

(1)在四台交换机上配置VTP,为整个网络VLAN信息的同步做准备,其中S3和S4的VTP模式为Server,S1和S2的VTP模式为Client,VTP版本为2。为了增加网络安全性,需要配置VTP密码。(2)为四个部门在交换机S3上创建VLAN,其他交换机通过VTP同步VLAN信息。(3)将交换机端口划分到相应的VLAN。交换机S3和S4的1-5端口划分到市场部VLAN,6-10端口划分到人事部VLAN,11-15端口划分到研发部VLAN,16-20端口划分到工程部VLAN。(4)将交换机之间的链路配置为Trunk,封装为DOT1Q,本征VLAN为99,关闭DTP协商,同时各个Trunk链路只允许四个部门的数据流量通过。(5)为了增加网络性能,将交换机之间的双链路配置为EtherChannel,协议采用LACP。(6)配置各个部门计算机的网络属性,包括IP地址、掩码和网关。(7)对以上配置逐项测试成功,最后确保同一部门的计算机可以互相通信。(8)保存配置文件,完成实验报告。

4 项目实施过程

确定实验项目任务后,首先指导学生根据工程项目采用探究式教学,将复杂的任务进行分化,对应不同的小组,实现任务具体化,模块化。学生以小组形式完成组间和组内协作。学生在具体的实验环境下进行项目的讨论和研究,找出解决问题的方法。教师的主要工作提供相关技术资料和指明解决项目难题的方向。通过这样的项目构思、设计,注重小组合作学习和自主学习能力,培养了专业技术应用能力、团队协作交流能力、系统工程分析能力和自我提升能力,以及系统调控能力。

项目组标准是“组内不同、组间相同”,每个小组又组长负责,管理3-4名组员。在项目实施过程中,如果发现和探究的信息可以全组共享,甚至全班共享。项目组成员根据分配的具体任务,互相配合完成项目的配置、测试等过程,在实施过程中如遇问题,积极讨论并分析为题,记录实验情况。整个操作过程需要注意分散重点、难点,采用螺旋上升的渐进方法,考虑“虚拟项目”本身的大小、知识的含量、前后的联系、实验环境等多方面的因素。

例如,在上述的实验中,可以根据项目任务划分为四个小组,第一小组配置和验证VTP的设置;第二小组配置和验证VLAN和TRUNK链路;第三小组配置交换机的EtherChannel,协议采用LACP,并配置各個终端计算机的网络属性;第四小组对以上配置逐项测试,最后确保同一部门的计算机可以互相通信。此设计最终实现的只是同一VLAN中主机的通信,检验同学们对于交换部分的认识,学生对于项目能够针对性的完成,出现错误时,考验组与组之间的协作能力,大大提升了对网络学习的认知和理解。以交换机S1和S3的VTP配置为例。

如图2,S1交换机的VTP状态,可以看出当前S1的VTP版本信息为“2”,VTP域名为“cisco”在整个域内做vtp客户。

如图3,S3的VLAN摘要信息,描述了S3新建3个VLAN,并将相应接口放置到对应的VLAN中。

如图4,S3的VTP状态,可以看出当前S3的VTP版本信息为“2”,VTP域名为“cisco”在整个域内做vtp服务器。

由于涉及的项目配置内容较繁琐,这里只引入了两台交换机的VTP和VLAN信息,旨在讨论项目划分问题,具体配置命令和测试并不是文章核心,所以简化了配置验证信息。

5 项目教学效果

通过项目驱动法引入《网络工程》课程中,充分体现了其主要特色“一条主线、两个加强、三个结合、四个突破、五种能力”。打破了传统教学“教师讲、学生听”被动的模式。体现了在做中学,在学中做的教学理念,提高了上课有效性,学生上课积极性明显增加,知识吸收程度明显改善。初步形成理论教学显性化、技能教学行为化、实训内容模块化。通过实验使学生初步达到本课程技术层面的培养目标,即“四个会”——网络设备会选用、网络设备会安装与调试、常见网络故障会维护、中小企业网会设计。从而在本科层次培养出具备终身学习能力的高素质通信网络应用和开发人才。让我们的学生深入理解网络工程相关理论、扎实掌握网络工程的技能,并且最终能让我们的每个学生带着自己的作品成果走上工作岗位。

参考文献

[1] 肖涛,程东,何怀文.计算机网络实验研究与探索[J].实验科学与技术,2010,8(3):39-40.

[2] 杜颖.虚拟项目教学法在网络工程专业教学中的应用[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2008,10(04):117-119.

[3] 陈中举,王祖荣.《网络工程》实验教学的改革与思考[J].长江大学学报(社会科学版),2013,05:197-198.

[4] 梁广民.网络互连技术[M].北京:高等教育出版社,2018.

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