面向工程實踐的網絡管理課程教學探索

　　摘要：針對網絡管理課程工程性強、關聯知識廣、技術更新快的特點，提出采用問題牽引方式安排教學內容。將如何運營、管理、維護復雜網絡系統所面臨的若干關鍵問題作為主線，在分析網絡管理標準的基礎上，講解當前主流的網絡管理工具和系統平臺，讓學生探索在不同網絡環境中最佳的網絡管理工程實踐方案。
　　關鍵詞：網絡管理；工程實踐；構建式教學；網絡管理系統
　　基金項目：教育部、科技部創新方法工作專項項目(2009IM010400-2-02)。
　　作者簡介：張國敏，男，講師，研究方向為計算機網絡、網絡管理、網絡測量。
　　
　　網絡管理是指與網絡系統的運營、管理、維護和供應有關的活動、方法、規程以及工具[1]。由于網絡已經成為信息化和現代化的基礎設施，并且其規模和復雜度迅猛增長，而網絡管理為網絡可靠有效地運行提供強有力的保障和技術基礎[2]，其重要性和復雜性日漸提高。作為網絡工程專業的重要專業課程，網絡管理是本科高年級的一門必修專業課，先修課程包括計算機網絡原理、網絡工程設計、操作系統等，如圖1所示。網絡管理具有社會需求迫切、知識覆蓋面廣、涉及內容新、國內外沒有成熟教材和課程體系等特點，教學探索性較強。
　　
　　圖1網絡管理課程在網絡工程專業中其他課程的關系
　　針對網絡管理技術發展迅速所帶來的知識點散亂、相關知識多的問題，我們應根據當前網絡管理的實際需求安排課程內容；以知識驗證、工具應用、創新設計為原則設計教學和實踐內容。遵循重基礎、學
　　
　　以致用和理論聯系實際的指導思想，教學中貫徹把復雜的網絡管理理論與當前主流的網絡管理實際情況相結合的理念，培養學生分析問題、解決問題的能力，提高學生網絡管理技能，培養基本能力，提高基本素質。優化考核方式，建立以衡量綜合素質為依據的評分標準，采用理論考試、指定實驗、自主實驗等綜合測試評估的方法評定課程成績；教學方法由傳統的“注入式知識傳授”轉變為“研究式素質教育”；授課方式由“連續型細節式授課”轉變為“問題牽引的啟發式專題授課”。建立“以學員為主體、以教員為主導”的基于探索和研究的教學模式，激發每個學員的特長和潛能，鼓勵并引導他們的求知欲、想象力、創新欲和探索精神。
　　1問題牽引的教學內容
　　在教學內容安排上，我們首先要明確網絡管理所要解決的問題，以此為主線牽引具體解決方法和知識的展開；針對每一個知識點和技術環節，也以技術問題為牽引，引導學生思考解決方法，然后給出現有的技術解決方案。按這一思路對教學內容進行優化梳理，大幅度減少理論內容，加強問題分析和實踐環節，補充工程案例。教學實踐環節按照先易后難、先簡單后復雜、先一般后綜合的原則進行設計，將教學重點放在對具體案例的分析、設計和實現上。根據問題解決思路和內容的邏輯性，將教學內容中的重要的知識點和技能訓練模塊化，打破原有標準規程為主的授課內容，根據學生的實際情況，精心設計每一個模塊的問題引入、問題分析、解決思想、具體方案和對比分析，將概念多、抽象化、難以理解的理論知識用通俗的語言簡單明了地講述出來，以激發學生的興趣，我們不僅回顧以往的知識，也拓寬學生的知識面。通過引導學生一步步的分析和解決一個個小問題，最終，使學生理解網絡管理的思想和一整套解決方案。典型案例如表1所示，根據實驗目標的不同，我們將其分為應用性實驗、開發性實驗和設計性實驗。
　　
　　表1網絡管理典型實驗案例
　　“問題牽引”的一個重點(也是難點)就是怎樣設計好問題，讓學生能夠迅速理解問題的來源和本質，使后面的討論和分析不會失去方向，設計解決方案具有針對性。因此，老師要對問題有深刻的理解，具有較好把握課堂的能力。在教學過程中，為了讓學生理解和分析復雜網絡管理，我們首先讓學生結合自己已有知識和經驗，討論如何管理一個學生隊、如何管理圖書館中的圖書以及如何管理一個國家，進而引申到如何去實現網絡的管理。最后，老師再采用理論術語描述解決思路和具體技術，最終達到復雜問題的形象化分析討論的目的。這種結合實際案例導入問題的方式，更能激發學生討論的積極性，也便于學生類比問題解決方法，使學生加深對理論知識的理解，也對實際問題和解決問題的思路有更深入的認識。
　　2構建式教學模式
　　建構主義學習理論強調學習者以自己的方式通過別人的幫助，構建對事物的理解[3]。這種方法基于學生個人的知識體系和思考方式，因此學習印象極為深刻，而且對于個人的專業知識體系結構也有很好的梳理作用。構建一個網絡管理系統，能夠讓學生了解和掌握一套抽象科學問題、分解系統功能、突破重難點技術、系統集成和測試的思想，對發現問題、解決問題的能力培養有很好的作用。構建式教學特別適用于像網絡管理這種前沿課程的學習，而且能夠培養科學研究精神。在具體實施過程中，我們可以結合情境教學法、探索發現法、問題式學習、小組研究與合作學習等方式，強化教學的實施效果。
　　在面向工程實踐的網絡管理課程教學探索中，我們采用構建式教學模式展開實施。理論教學以國內外網絡管理專著、網絡管理工具和網絡管理國際會議論文為素材，注意學習基礎理論和業界公認的網絡管理模型。在理解網絡管理的基本概念的基礎上，了解網絡管理的體系結構及相關標準。掌握SNMP網絡管理的模型，掌握ASN.1[4]語法，具有初步的閱讀和分析RFC標準文檔的能力；掌握SNMP網絡管理的信息模型和通信模型[5]，了解當前典型的網管工具及網管平臺的原理及使用方法。而且通過專題的形式講解當前網管新技術的發展狀況，讓學生了解網絡管理發展動態，并激發他們探索新知識的欲望。
　　實踐教學以國內外著名網絡管理系統和工具為藍本，學會常用網管工具及典型網管系統的使用方法，并學會如何使用它們分析和解決網絡管理中最常見的問題，從而具備分析、解決網絡管理中出現的常見問題的能力。并且通過典型案例的設計開發，熟悉網絡管理工具在解決實際問題中的使用方法，掌握一般網絡管理系統的設計開發流程。從而在知識體系上構建起網絡管理的一般方法和具體解決方案。
　　網絡管理課程針對本科高年級崗位任職能力進行訓練，結合網絡管理的發展趨勢，學習先進的網絡管理系統和工具的使用方法，學生通過學習網絡管理系統和方法，掌握分析和解決網絡管理問題的能力。在教學實施中注重學以致用，防止“高分低能”現象，優化考核評價模式。本課程考核采用實踐為主，兼顧理論的方式進行，即主要以平時實驗成績(對各個實驗進行加權處理)和最后的設計性實驗為依據。
　　3靈活多變的教學方法
　　“疑”是思維的火花，思維總是從發現問題開始，以解決問題告終。設懸是探求知識的開始，也是創造性思維的起點。學生的好奇心強，求知欲則高。因此無論在授課中還是實驗過程中，我們都需要認真注意學生的質疑，甚至是引導學生提出問題或疑惑，無論提的問題正確與否，都要首先肯定他們敢于發問的精神，讓每個學生都養成不懂就問的好習慣，先給予鼓勵，再進行指導。老師在激發學習興趣的基礎上，挖掘和培養他們敢于懷疑、敢于提問、敢于鉆研、敢于嘗試、勇于探索知識奧妙的能力，并激發學生課內外持續探索、創新的興趣，從而擴展課堂教學。其次，課堂上注重互動提問和相互質疑。在授課過程中，教師需要通過提問掌握學生學習動態，調動大家的學習積極性，為鼓勵大家積極思考踴躍發言，我們還采取了加分獎勵制度——“主動回答加倍分、提問回答只加分、不回答問題沒有平時成績”，這樣做進一步活躍了課堂氣氛。
　　
　　針對復雜的網絡管理問題，我們需要靈活設置討論課，以增加學生的學習自主性和綜合素質。討論是研究的重要手段，是激發學生思維與創造力的重要環境。現代重大研究成果是沒有不經過討論而由一個人獨立完成的，學生一定要學會在討論中學習。討論課可以是簡單的內容，讓學生通過前期準備來自主匯報，然后大家進行討論，老師也可以進行一點拓展，引導學生進一步的推理。對于那些比較復雜的內容，老師引出問題，并對問題進行分析和講解，然后基于已學知識或者類比來引導學生通過討論來完成。討論課的關鍵是緊緊抓住問題的解決思路和關鍵技術展開討論，不能漫無邊際的脫離主題，關鍵做法是迅速理解發言學生的思路，并及時進行總結重述。總結重述既是整理思路讓其他學生聽清的過程，也是在發言學生基礎上進行糾正和進一步引導的過程。討論課可以幫助學生開拓思路，轉換老師與學生的角色，“變教學為導學”、“變學會為會學”，引導調動學生主動參與學習的全過程。從而實現以學生為主體，老師為主導的教學模式，使學生樂學會學，這也是教育教學過程中培養創新精神的重要因素。
　　此外，面向工程實踐的網絡管理課程教學探索突出“學以致用”這個重點，狠抓提高動手能力這個環節。對于小實驗重點是讓學生熟悉和理解網絡管理工具的使用。對于大實驗則采用工程規范的方法組織項目實施，注重項目的自主設計。以網絡性能和故障管理實驗為例，首先老師參加每一小組的需求分析和總體設計的討論，然后讓每組撰寫一份總體設計報告，明確實驗目標、項目方案、任務計劃和人員分工等。然后老師針對總體設計報告中的問題和不足提出一些建議和意見，使他們了解達成目標的途徑和重難點問題并確保分工合理，達成共識后進行下一步開發。在實施中發揮組長、副組長、以及編程能力強的學生的示范和幫扶作用，培養每一個學生的動手能力、協作精神和綜合素質。通過小組討論、自主分工和結對子的辦法讓學生學會如何溝通和協作共同解決問題，提高學生應用知識、動手實踐、相互協作的能力。在保證實驗內容的前提下，適當補充學科前沿知識與復雜協議的設計實現，鍛煉學生自主探索、自主解決問題的能力。
　　4結語
　　網絡管理作為當前的熱點研究領域，技術發展和更新很快，我們試圖通過面向工程實踐的方法，使教學與技術發展和產業解決方案進行更好的關聯。通過工程實踐使學生掌握網管工具的使用和管理系統的開發方法，并熟悉網管問題的一般解決方案，同時通過一個個網管問題的解決，培養查找問題、分析問題、解決問題的科學素養和工程實踐能力，為將來的研究工作和崗位任職打下一定的基礎。
　　參考文獻：
　　[1] James F. Kur