LDIT教學模式在網絡工程實訓課程教學中的應用探索

◆張新艷

LDIT教學模式在網絡工程實訓課程教學中的應用探索

◆張新艷

（興義民族師范學院 貴州 562400）

針對網絡工程實訓課程實踐操作性強，而地方性院校網絡實驗室的專業設備陳舊不足、綜合性、設計性實驗開展效果不好、學生缺乏學習興趣、學生專業核心能力提升困難等問題，本文旨在探索出基于LDIT網絡工程實訓課程教學模式，該模式將理論學習與實踐操作相結合，虛擬仿真平臺與真實企業項目相結合，強化對學生網絡工程項目的設計與管理能力的培養，全面有效地培養學生的職業核心能力。LDIT代表學習（Learning）、規劃（Design）、實現（Implement）和驗證（Test），它以網絡工程實訓為載體，將理論學習、虛擬仿真平臺模擬實驗和企業真實工作場景有機整合進行教學。LDIT教學課程設計中兼顧理論知識應用和職業能力培養，以企業對網絡人才的需求為導向，以培養學生的網絡規劃設計能力、路由器和交換機的配置調試能力、分析解決問題及創新能力為目標，讓學生能夠構建和維護中小型企業網絡，成為掌握先進網絡技術的應用型專業人才。

LDIT；網絡工程實訓

1 網絡工程實訓課程教學現狀

網絡工程實訓課程是高校網絡工程、物聯網工程、計算機科學與技術等專業的必修課程，是一門實踐性較強的課程，通過本課程的學習，使學生驗證、鞏固對計算機網絡相關理論知識的理解，理解網絡的工作原理與操作方法，使學生通過動手實踐去解決和處理各種網絡問題，動手配置與管理各種網絡設備，體驗課堂理論知識在實際網絡工程項目中的應用。

目前大部分地方性院校的網絡工程實訓課實驗教學存在著理論課與實驗課缺少銜接的問題，由于時間和空間的限制，難以即學即用，學生在學習中難以將抽象的實驗原理應用到實際網絡項目中，不能真正掌握所學內容，難以在實際網絡環境實施。因此受到傳統課堂教學模式的限制，學生在校期間職業素養和職業能力是短板，如何提高學生學習興趣和專業技能，提升教學效果是值得思考的一個問題。

2 LDIT教學模式探索

網絡工程實訓課程基本都是教師先在課堂上進行理論原理的講解，然后在虛擬仿真軟件PT上面進行實驗演示，在講解實驗的過程中，老師會講解很多命令，部分學生當時也能夠記下來。然后學生在實驗練習的過程中，基本都是按照教材上和老師講的實驗步驟，輸入命令，進行驗證。一些同學雖然能夠完成基礎實驗，但是對于網絡工程是怎么回事，網絡規劃是什么流程還是沒有概念，如果網絡工程專業的同學畢業之后從事這一行，按照傳統模式進行教學起不到應有的效果，培養的學生遠遠不能解決實際網絡問題。

2.1 LDIT教學模式——L學習（Learning）

該環節教學模式下首先學生要自主學習理論知識。任何復雜實驗的基礎都是理論原理，現在的網絡工程理論教學活動中，主要講述網絡層次結構，TCP/IP參考模型，各層網絡協議、網絡設備交換機和路由器的工作原理，IP地址的分配與計算、ACL配置原理、NAT配置原理等是進行實訓時必須掌握的基礎知識，這部分內容可以每節課前讓學生通過教材和查資料自主學習。在課堂上，教師根據學生實際情況，講解重難點，把課時盡量多分配在實驗上，一方面培養學生主動思考，深入學習的能力，另一方面讓學生有更多時間去動手操作，一定程度上督促學生課余去學習，提高學生的學習積極性。

2.2 LDIT教學模式——D規劃（Design）

實現網絡工程的首要任務是要對網絡組件進行規劃，科學合理的規劃能夠用最經濟的成本建立最佳的網絡架構，達到較好的性能，提供優質穩定的網絡服務。因此該環節要培養學生規劃網絡的技能，要向學生講述網絡規劃設計的原則與方法，網絡規劃設計的相關理論知識，網絡規劃的步驟：需求分析、網絡總體設計、網絡設備選型、網絡層次化設計，網絡地址分配設計、接入層、核心層、匯聚層設備功能等。然后通過教材或教師設計的網絡規劃與設計實訓項目，讓學生掌握該環節。

2.3 LDIT教學模式——I實現（Implement）

在前面兩個環節學習的基礎上，學生進行實訓項目的實現。例如，讓學生設計出一個基本的校園網給教師和學生提供相應的網絡服務。在教學樓、圖書館、宿舍樓、辦公樓等位置為學生和老師提供上網服務，并且在校園網上為學生提供Web服務、FTP服務及郵件服務；還要考慮老師和學生可以進行學習活動交流，學習資料及作業的上傳下載等。此時，學生就要根據LD兩個環節搭建網絡，這個過程中要進行VLAN的劃分、網絡安全的配置、IP地址的配置、內網服務器的配置等。

2.4 LDIT教學模式——T驗證（Test）

在前面三個環節的基礎上，該步驟就是驗證網絡設計是否合理。驗證宿舍樓、教學樓、辦公樓和圖書館之間能夠正常通信，能否隔離廣播風暴，宿舍樓能否訪問校園網WWW服務器、FTP服務器和DNS服務器、SMTP服務器等；辦公樓的安全機制是否能夠實現；學校各公共區域能否訪問外網；路由器與防火墻之間的安全通信是否實現等。

3 LDIT教學模式應用于網絡工程實訓課程實驗——“PT進行簡單校園網的搭建”

（1）背景描述：假設你是學校信息工程處管理員，現在需要構建網絡，在三層交換機上連著學校的服務器，能夠進行網頁WWW服務和文件傳輸FTP服務，另外還連著宿舍樓和教師樓，學校規定學生只能進行FTP訪問，教師可以對兩種服務進行訪問。

L學習（Learning）——學生要學習ACL、三層交換機VLAN、SVI端口的相關知識。如根據背景描述，首先要在三層交換機下劃分三個VLAN，所以要學會VLAN、SVI的相關知識，配置命令；其次，要學習ACL訪問控制列表的知識，訪問列表可以對流經路由器或交換機的數據包根據一定的規則進行過濾；最后要學習擴展訪問列表的配置規則。

（2）D規劃（Design）——根據需求分析進行網絡拓撲的構建，例如要設計實驗設備包含3560交換機一臺，PC機兩臺，服務器一臺，直連線3條。劃分三個VLAN，分別為服務器VLAN10、教師樓VLAN20、宿舍樓VLAN30。規劃各個區域的IP地址，如圖1所示：VLAN10：172.16.10.10/24 默認網關：172.16.10.1；VLAN20：172.16.20.20/24網關172.16.20.1；VLAN30：172.16.30.30/24默認網關：172.16.30.1。

圖1 搭建校園網拓撲

（3）I實現（Implement）——搭建好網絡拓撲之后，實現不允許VLAN30去訪問VLAN10中的Web服務，

教師樓可以訪問。實驗步驟1 ：在三層交換機上創建VLAN10、VLAN20、VLAN30，其中VLAN10為服務器，VLAN20為教師樓局域網，VLAN30為宿舍樓局域網。如圖2所示。

圖2 創建VLAN并命名

實驗步驟2：將相應端口加入相應VLAN，并創建SVI虛擬端口，指定對應IP地址。如圖3、4所示

圖3 劃分端口到VLAN

圖4 創建SVI虛擬端口

實驗步驟3：配置擴展訪問控制列表，實現需求分析。

圖5 配置擴展ACL

（4）T驗證（Test）——該環節驗證實驗結果，在服務器server上創建一個用戶名ciso，密碼password，然后分別在宿舍樓和教師樓通過ftp 172.16.10.10命令，測試是否能進行ftp訪問服務，再通過http://172.16.10.10命令測試是否能進行WEB服務的訪問。結果如圖6、圖7所示。

圖6 在宿舍樓進行FTP訪問測試

圖7 在教師樓進行Web服務訪問測試

4 LDIT教學模式優點

綜上所述，在課程教學過程中，培養學生自主通過LDIT模式進行課程的學習和實訓，教師主要扮演引導者和答疑者角色。由于課程實踐性非常強，加上網絡技術的知識點比較零散，學生如果要具備網絡設備配置的技能，必須先通過L模式在學習和理解網絡相關理論知識的基礎上；通過D模式結合實驗項目需求分析將自己轉變為企業員工角色規劃設計合理的網絡架構；進而通過I模式，進行實踐操作，可以在虛擬仿真軟件上，有硬件條件的學生可以在網絡實驗室環境中進行相關配置，實現實驗項目的最終需求，最后通過T模式，驗證測試配置的正確性。

教師首先要把課程設計為一個個實訓項目，把原來的基礎驗證實驗設計為開放的、綜合性、設計性實驗，教師教和學生學練的過程轉化為學生自主學習理論、搭建網絡拓撲，掌握網絡設備配置和調試技能。在這個過程中，學生必然會遇到配置失敗，未實現需求等問題，這時可以通過查閱資料和請教老師，能夠加深對疑難問題的理解，提高學生解決問題的能力。

5 總結

當今時代，信息化建設是推動經濟發展的重要基石，未來社會需要大量的網絡技術專業人才，高校更需要培養應用型人才。目前在普通高校網絡技術相關專業中，均開設了網絡工程實訓課程，如何讓學生掌握先進實用的網絡產品和技術，能夠在畢業之后更好適應網絡工程相關崗位，是我們要在課程改革中不斷探索的一個問題。

本文LDIT教學模式的研究，將學生角色和員工角色相結合，強化學生根據需求分析和實訓背景，自主設計并搭建網絡拓撲，綜合管理和配置網絡設備的能力。通過角色轉變，豐富了教學活動內容，提高了教學過程的趣味性，融入了網絡技術專業職業崗位的工作任務。通過企業網絡項目實際案例，學生由學習過程轉變為工作過程，讓學生在理解掌握理論知識和原理的基礎上，增加綜合設計類型實驗的比重，結合虛擬仿真軟件，讓學生分層次、分步驟進行實踐操作，提高學生的操作技能和故障排除能力以及分析問題能力。在教師有針對性地引導下，學生可以在課堂上自主學習企業真實網絡場景，培養自主學習能力和畢業之后在工作環境中的自適應能力。

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興義民族師范學院本科教學內容和課程體系改革項目“基于虛擬仿真項目驅動的計算機網絡工程實訓課程體系教學改革”（黔財教[2019]88號JG202050）