網絡應用型人才培養實踐教學環境的創新研究

趙晉琴 彭劍 肖杰 席光偉

（湖南第一師范學院信息科學與工程院，湖南長沙 410205）

網絡應用型人才培養實踐教學環境的創新研究

趙晉琴 彭劍 肖杰 席光偉

（湖南第一師范學院信息科學與工程院，湖南長沙 410205）

為培養網絡應用型人才，提升實踐動手和創新能力，文章通過分析和研究網絡工程實驗室的現狀和實踐教學環境存在問題，結合我院專業情況和師范生網絡實踐課程要求，提出了網絡工程實驗室整合方案和改擴建措施，并通過增添ADSL局端設備來實現PPPOE認證服務，配置IP實現撥號上網，適應偏遠地區上網設置，擴充實驗項目，提高實驗室的利用率。

網絡實踐創新能力IP配置ADSL網絡工程

1 引言

隨著計算機與通信技術的飛速發展，計算機網絡早已成為信息社會的核心技術，人們對信息的需求越來越多，特別是目前的物聯網、云計算、三網融合等IT發展熱點的大背景下，都離不開網絡技術的支撐，因此，對網絡應用型人才的需求也越來越多，各個高校均已開始轉變觀念，以培養應用型人才為基本目標開展教學和科研活動，培養網絡應用型人才已經成為高校課程體系中重要的一部分[1]。

網絡應用型人才主要是指具備扎實的網絡基礎理論和基本知識，同時應具有較強的網絡工程業務能力，畢業后能直接服務于生產、管理、服務等崗位的技術應用型高級專門人才。

要培養高素質動手能力強的網絡應用型人才，就必須有相適應的實踐教學環境和實踐操作平臺，為此必須對以前的實踐教學環境進行一定的改造和擴建，本文結合我院網絡工程實驗室的實際情況，提出了網絡實踐教學環境改擴和創新實踐的方案[2，7]。

2 網絡實踐教學環境存在的問題

網絡應用型人才的培養需要有網絡實踐環境的支撐，網絡實踐環境又恰恰是個薄弱環節，以我院為例主要存在的問題有：

（1）網絡實驗、實踐環境位置分散，不在同一樓棟，不利于實踐操作的管理和指導，儀器設備共享使用困難，經常搬動儀器設備，影響儀器的壽命。

（2）網絡實驗儀器設備不齊全，雖然有計算機和交換機可以組成計算機網絡，也可以通過一些軟件進行虛擬網絡設置和配置管理，來完成部分網絡實驗，但對培養網絡應用型人才來說是不夠的，無法提高他們的實際動手能力。因此對實驗設備數量要求可以不多，但設備種類要齊全，比如：集線器、交換機（二層、三層）、網橋、路由器、網關、網絡接口卡（NIC）、無線接入點（WAP）、調制解調器、防火墻、數據存儲、數據交換等。

（3）網絡實踐教學師資缺乏，隨著招生規模的擴大，網絡專業教師、實驗指導教師不足，計算機和網絡技術的不斷更新發展，對網絡實踐教學的要求越來越高，對實踐操作、配置、調試、故障處理等動手能力要求也越來越高，只能理論知識的教學，而無動手操作能力指導的教師，越來越不受學生的認可，因此網絡實踐教學的師資培養和擴充是很重要的。

（4）校外實習基地不完善，雖然根據專業要求建立了多個校外實習基地，可以進行一些常規的認知、生產等實習，但還不能滿足網絡工程應用人才培養的要求。

3 網絡實踐教學環境構建思路

網絡實踐教學環境構建整體思路是以校內實踐環境建設為主，以擴充校外實習基地建設為輔，加大校企合作力度，滿足網絡應用型人才培養的要求。

在校內實踐環境建設方面我們以節約成本為主，充分利用現有的實驗室、網絡設備，擴充和完善其功能，滿足各專業網絡應用型人才培養的要求，達到提高動手能力和解決實際問題能力的目的。

在校外實習基地建設方面我們與網絡工程集成公司、網絡產品生產廠家進行深度合作，簽訂長期合作協議，對實習效果好、學生滿意度高的公司、企業升級為校外實習基地，并掛牌。真正讓學生參與企業項目建設，接受工程技術人員的實地指導，提高實際操作能力。

4 網絡實踐教學環境改擴及實現方案

網絡實踐教學環境的改、擴、新建應該從實際出發，因地制宜，因校而異，不能盲目仿建，應節約成本，保證功能完善，滿足教學實踐需要。下面以我校網絡實踐教學環境改擴建為例，對網絡實踐環境改擴方案進行探討研究。

4.1 按實驗室布放位置進行整合

將分布在不同樓棟的實驗室集中到一棟樓，并將功能相近的實驗室整合放到一塊，以保證資源共享，一是把以教學型為主的銳捷網絡設備集中到一個實驗室，命名為網絡實驗室；二是把以工程應用為主的華為、思科網絡設備集中到一個實驗室，命名為網絡工程實驗室，并與網絡工程布線實驗室[3]毗鄰，以便于網絡工程項目實驗的開展，也便于學生的設計與創新實驗[8，9]。

4.2 按實驗室功能、實驗項目進行整合

網絡實驗室以基礎驗證實驗平臺為主，并兼顧網絡綜合設計，該網絡實驗室拓撲結構如圖1所示。重點培養學生對網絡基礎知識的學習和理解，基本動手能力的訓練，包括掌握網絡的基本原理、局域網的組成、IP地址的分類及組成、網絡的各種協議等。所開設的實驗有網絡認識實驗、交換機基本配置實驗、子網規劃與劃分、常用網絡命令的使用實驗、路由器配置實驗等。

圖1 網絡實驗室拓撲結構圖

網絡工程實驗室由2個實驗室組成，一個為網絡綜合布線工程實驗室，另一個為網絡工程實驗室，其拓撲結構與網絡實驗室類似，但只有3組實驗臺，交換機、路由器等設備都是華為，包括了網絡安全、語音網關、網絡視頻、無線網絡配置（包括WIFI設置、AP設置）、程控交換、ADSL寬帶MODEM等設備。

4.3 ADSL寬帶接入技術實驗擴充方案

根據我校師范生頂崗實習了解農村小學的實際情況，在農村小學中還有大部分的偏遠地方在使用ADSL寬帶撥號接入技術，為了讓我校師范生具有該網絡技術操作技能，特在網絡工程實驗室擴充了ADSL寬帶接入技術實驗，并在大學計算機基礎課的網絡實驗部分增加該實驗項目，培養他們的ADSL組網、上網配置、共享設置等操作技能，并重點對這個實驗室功能進行了改擴研究。

（1）設備情況及網絡布局示意圖

實驗室中配置有3組共24臺PC電腦，每組8臺。每組有4臺PC用戶以ADSL方式具備同時聯網功能。為實現這些功能需要購置1臺DSLAM設備（PPPOE認證服務器）、1臺寬帶接入設備MA5600并配置了1塊32路ADSL2+業務用戶板、1塊4路GE/FE電口扣板及SCUB主控等基礎單元板和機柜。

購置12臺ADSL MODEM華為SmartAX MT800，每組配備安裝4個，實現每組8臺PC共享4臺MODEM，并為每組PC配置RJ45配線端子排，將每組8臺電腦根據需求連接，ADSL寬帶接入網絡布局示意圖如2所示。

圖2 ADSL寬帶接入網絡布局

（2）路由器、防火墻、交換機、電腦IP配置如圖3所示。

圖3 網絡結構及IP配置

（3）ADSL認證配置

IP-PPPOE-CLIENT配置ADSL撥號信息，設置用戶名為：NAT，密碼：NAT123，服務器名稱為：ADSL，以太網Interface WAN1，并設置MTU和MRU為1492，網關設置為125.221.201.254，Interface配置如圖4所示。

圖4 Interface配置

（4）ADSL連接的PPPOE認證實現

設置完ADSL的PPPOE選項后，通過Terminal在IP-Routers中添加雙網關，分別為：外網網關和內網網關，在Terminal中添加指令如圖5所示，實現了ADSL連接的PPPOE認證，如果需要指定靜態的路由目的地址，只要在IP-Routers中設置添加靜態路由，同樣在路由列表中點“加號”，并在Destination中填寫目標地址，Gateway中填寫經過的網關，即可實現。

圖5 Terminal中添加指令

4.4 改擴后實驗情況

網絡工程實驗室改擴后，實驗項目更加規范，操作實驗效果更好，除了常規的驗證性實驗、操作性實驗、應用性實驗和創新設計性實驗外，還增加了ADSL撥號上網、無線路由設置、防火墻、網絡共享、網絡設計和網絡組建等實驗項目14個，承擔了31個專業班級，5門課程實驗，實驗人時數達9566人時。不僅為理工科類非師范學生提供了網絡實驗條件，而且為師范生進行網絡操作提供了保證，同時還為學生的課外實驗、課程設計提供了良好的實驗環境，使動手操作真正落到了實處，并成功地申報了大學生創新性實踐項目。

5 結束語

通過對網絡工程實驗室的改擴，實驗室功能大大加強，實驗項目數也增加了，并成功地收集實踐教學經驗和成功的工程實訓案例，進一步指導學生工程應用技能的培養，實驗教學內容、學生課外的創新性實驗項目也增加了，網絡設計、網絡調試、網絡維護等實踐能力提高了。通過對實驗室環境的改擴，不僅能保證實踐教學的順利開展，而且能系統地完成網絡應用型人才的培養。這進一步說明沒有完善的網絡實踐教學環境的網絡實踐教學只能是紙上談兵，直接導致學生理論知識有余而動手能力不足。不僅網絡、通信、計算機、教育技術等非師范專業學生受益了，而且師范類專業學生也很有收獲，同時也大大提高了實驗室的利用率，學生的實際動手能力得到很好的鍛煉和提高，實現了提高學生實驗技能、動手能力和創新思維的培養目標[4]。

[1]廖金元.工程型與應用型軟件人才的探討與實踐[J].實驗室研究與探索,2008,27(12):132-133.

[2]楊建良.普通高校計算機網絡實驗室的規劃與設計[J].實驗室研究與探索,2009,28(4):71-74.

[3]曾小彬.試論經濟管理類本科人才培養的實踐教學體系[J].實驗室研究與探索,2007,26(1):2-3.

[4]時連君,萬殿茂等.實驗室開放與創新型人才培養的探索[J].實驗室研究與探索,2009,28(5):168-170.

[5]李磊,彭凱.網絡工程實踐教學體系的構建[J].電腦知識與技術,2011,7(8):1839-1840.

[6]趙晉琴.《網絡綜合布線技術與工程》課程實踐教學探討.計算機與網絡,2010,8(16):71-74.

[7]趙晉琴.基于工程項目的計算機網絡綜合布線實訓室的設計與建設[J].計算機教育,2009,(12)：62-67.

[8]聶麗,趙江東,祝家貴.高等學校實踐教學體系的構建與探索[J].實驗室研究與探索,2007,26(4):126-128．

[9]暢衛功,張愛華.計算機網絡實驗教學的研究與探討[J].實驗室科學,2009(4):108-110.

Research on Innovation of Practice Teaching Environment in network Application Talents Training

ZHAO Jin-qin，PENG Jian，XIAO Jie，XI Guang-wei
（School of Information Science and Engineering,Hunan First Normal University,Changsha Hunan 410205,China）

The purpose of research is to train network application talents and enhance the practice and innovation ability of normal university students.By analyzing the current situation of network engineering laboratory and the problems of practice teaching environment,and considering the requirements of network practice course for normal university students,the network engineering laboratory integration schemes and rebuilding measures are presented.In the schemes and measures,the PPPOE authentication service is realized by adding ADSL equipment at office end,the dial-up is realized by IP configuration.The schemes and measures adapt to the Internet in remote areas,expand experimental project,and improve the utilization ratio of laboratory.

network practice;innovation ability;IP configuration;ADSL;network engineering

G642

A

1008-1739（2015）09-42-4

定稿日期：2015-04-12

湖南省教育廳高教處資助研究項目(2011（462）)