“網絡規劃與設計”課程的案例式啟發教學

陳瑞　袁璟　童瑩

摘 要： 網絡規劃與設計是通信與信息類專業的實踐課程，課程內容非常豐富且實踐性很強。為了提高教學效果，采用了案例式啟發教學方法開展教學；以OSPF單區域配置和VLAN配置為例，闡述了案例式啟發教學方法，使學生更好地理解網絡規劃和設計的具體流程及掌握關鍵技術要點。問卷調查的結果顯示，該方法具有較好的教學效果，能有效地激發學生的學習興趣。

關鍵詞： 網絡規劃； 案例式教學； 啟發式； 教學效果

中圖分類號：G40-057 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）08-90-04

Case-inspired teaching for network planning and design course

Chen Rui， Yuan Jing， Tong Ying

（College of Communication Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211167， China）

Abstract： "Network Planning and Design" is a practical course of communication and information engineering specialty. The characteristics of the course are rich in content and strong in practice. In order to improve teaching effect， a case-based heuristic teaching method is adopted according to these characteristics， and the method is expounded by taking OSPF single regional and VLAN configuration as examples. This method can make students understand in depth the steps of network design. The feedbacks from students show that this method can achieve better teaching effect， and efficiently inspire students' interest in learning.

Key words： network planning； case-based teaching； heuristic method； teaching effect

0 引言

工科類專業課程具有理論性深、實踐型強的特點，其學習過程是枯燥和艱苦的；而培養一名合格的創新型、技能型或應用型人才又離不開這些課程的滋養。因此，工科類專業課程對授課教師提出了更高的要求。隨著實驗條件的改善，探索更多更好的理論與實踐結合的教學方法，抓住課程的應用特點，注重能力的培養，提高學生的學習興趣和學習積極性，是21世紀工科類專業課程教學的新特點。

案例式教學起源于20世紀20年代，是美國哈弗商學院倡導應用真實的案例，吸引學生參與課堂討論，激發和培養學生互動性，從而取得良好教學效果的一種獨特教學方法[1]。后來推廣到醫學教學中，案例式方法取得了很多很好的成績，其內容、方法、經驗已日趨完善。工科類專業課程與醫科類專業在動手能力上有著共同點，故將案例式教學方法引入到枯燥的課程教學中，能更好的調動學生學習的主觀能動性，提高其學習興趣，讓學生能夠真正成為具有專業知識的特色人才[2-3]。本文探討在“網絡規劃與設計”課程的教學中引入案例式教學法，將抽象的網絡理論與實際的網絡規劃相結合，更有效地激發學生的學習欲望，提高課程的教學效果。

1 課程的現狀

1.1 課程的定位與建設

“網絡規劃與設計”是通信工程學院的一門網絡專業課，也是“數據通信與網絡”課程群中的重點實踐課程。該課程目的是使學生進一步深化和理解計算機網絡體系結構，掌握網絡設計的基本原則，網絡設計的模型，用戶需求分析，網絡拓撲結構設計，網絡性能設計，網絡可靠性設計，網絡安全設計等[4-5]。

近年來，隨著網絡技術的飛速發展，以及業界對專業人才的實際動手能力的要求越來越高，通信與信息類專業在高年級開設實踐性強的“網絡規劃與設計”課程，也適應了就業市場的需求[6]。

我校通信工程學院的“網絡規劃與設計”課程是“數據通信與網絡”課程群建設中的主要實踐課程，它承繼“計算機通信與網絡”課程，又與“通信網絡編程”和“寬帶接入技術”等課程橫向聯系，穿插在整個課程群的教學內容中。課程特點是，內容豐富，實踐性很強。從課程特點可以看出，本課程的教學需要大量的設備基礎支持。各種異構的網絡，以及來自不同廠家的各種網絡設備，帶來了實驗室建設任務的復雜性。在實驗室建設經費不足的情況下，難以建立起一個較有規模的網絡教學實驗室。

1.2 教學內容的安排

“網絡規劃與設計”課程的授課內容主要有：網絡設計基礎、業務需求分析、網絡分析與設計過程、物理拓撲設計、邏輯拓撲設計、測試方法、運行與維護、網絡故障分析與處理等，將計算機網絡的基本理論和具體的設計過程結合起來，達到科學設計的目的。通過典型案例的設計與學習，培養學生規劃和設計網絡的實際運作能力。該課程共32課時，課堂授課時間有限，所以鼓勵學生以課外作業的方式完成課堂討論準備、課程設計等實踐作業，并將其作為平時成績考核指標。

我校通信工程學院于2014年與牧信公司合作開展相關課程的教學活動，從網絡工程課程特點和教學的根本目標出發，在網絡工程教學方法與手段方面進行了大膽的嘗試和實踐，取得了較好的教學效果。

2 教學過程中存在的問題

在多年的“計算機網絡”理論教學和“網絡規劃與設計”實踐課程教學過程中，依據教學經驗和實際探索發現，“網絡規劃與設計”課程的教學過程中存在著以下不足。

一是課程的教學內容偏重網絡技術要點的描述，缺乏知識點之間的串聯。網絡技術要點可以很好的描繪教學主線，但學生學習新知識時，難以總結出各知識點的內在聯系。這些體現在學生學習了各個單獨的知識點后，筆頭考試的問題不大，但面臨綜合實踐設計的題目時就會表現出無從下手，還達不到我們期望的人才培養目標。

二是對于教師而言，在講解網絡設計方法的時候只講授知識點本身，很少把知識點置于一個實際網絡設計過程當中去討論，因此教學方法不夠直觀也是目前存在的問題。

3 案例式教學方法

3.1 總體安排

“網絡規劃與設計”課程的教學中，選取適當的案例，可以讓學生參與到案例分析中，引發學生對案例的思考，并應用已學的理論知識對案例進行優化和完善。因此，案例的選取應該突出教學重點，以典型為目標。

我院的“網絡規劃與設計”課程實踐平臺是華為VRP，自編教材，根據教學內容劃分了六大模塊：

⑴ 華為VRP平臺基礎

包括：VRP配置基礎、Console口登陸、Telnet、數據結構分析、通過FTP方式升級等。

⑵ 以太網技術

包括：以太網端口自協商、端口聚合、端口鏡像、VLAN基礎、單臂路由、三層交換、STP協議配置等。

⑶ 路由協議技術

包括：靜態和缺省路由、RIPv2、OSPF路由協議配置等。

⑷ 組播

主要是IGMP協議配置。

⑸ HA技術

⑹ 網絡安全

基于“突出重點，選擇典型案例”的目標，下面以兩個典型案例為例說明案例的設計與實施。

3.2 授課案例

本節以“OSPF單區域配置”和“VLAN配置”兩個典型案例為例，介紹教學過程中的設計安排和教學實施。

3.2.1 OSPF路由協議配置

該案例的主要目的是掌握OSPF單區域的基本配置，并觀察冗余路由的作用。拓撲結構如圖1所示。

圖1中，路由器HQ-R，B1-R和B2-R通過吉比特和串行鏈路連接，所有路由器之間開啟OSPF，所有路由器及其接口都屬于OSPF AREA0，各網段通過OSPF學習到的路由互通。

配置后，可通過[HQ-R]display ospf peer查看鄰居關系。B1-R、B2-R與HQ-R類似。由此可見，HQ-R骨干區域內的所有路由器建立了鄰居，鄰居狀態機為FULL。

4 結束語

自2014年我院信息工程教研室與牧信公司合作，致力于“網絡規劃與設計”課程的案例式教學法，同時推進校企合作。目前，牧信公司已成為與我校共建的實習基地，解決了三年級學生的暑期實習。通過幾個學期的實踐，學生的設計能力、應用能力，分析問題，解決問題的能力大大提高，對網絡規劃與設計有了更高層次的認識，學生的學習成績也相應提高。

問卷調查的結果表明，采用案例啟發式教學法效果明顯。已經畢業的學生表示所學知識在工作中已有所應用，面對大型的計算機網絡設計工作也能夠得心應手。下一步可以繼續的工作是：①增加案例的類型和數量；②在目前的校企合作基礎上，給學生創造更多更好的實踐機會。

參考文獻（References）：

[1] 鄭金洲.案例教學：教師專業發展的新途徑[J].教育理論與實

踐，2002.7：36-41

[2] 曲德祥，張洪軍.基于網絡的教學模式創新研究[J].山東師范

大學學報（自然科學版），2009.24（4）：144-147

[3] 錢翔，夏慶賓，劉瑩等.案例式教學的實踐與探索[J].考試周刊，

2012.16：176-176

[4] 陳卓，馮鋼.網絡規劃與設計課程的案例教學法[J].計算機時

代，2012.6：51-53

[5] 徐功文，柳楠，張志軍，秦松.“網絡規劃與設計”課程的案例式

教學法[J].長春理工大學學報，2011.11：174-176

[6] 徐江紅，楊紅雪.基于工作過程的“網絡工程規劃與實施”課

程建設探索[J].教育與職業，2013.27：135-137