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机械工程控制基础课程教学改革研究

  • 投稿西伯
  • 更新时间2015-09-07
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浙江工业职业技术学院设计与艺术分院 袁思达

绍兴文理学院元培学院 应 泓

[摘 要]传统的教学考核模式难以充分发挥考核功能,通过对(网络设备的安全配置和管理)课程考核设计,利用思科Packet Tracer软件提供的网络仿真设备,从设计、配置和测试计算机网络等方面进行课程内容考核,达到提高教学效果的目的。

[教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ]计算机网络课程;实践能力考核;Packet Tracer

中图分类号:G642.3 文献标识码:《 文章编号:1671-0568(2014)35-0058-02

基金项目:本文系浙江工业职业技术学院教改项目“基于过程的(网络设备的安全配置和管理)课程考核研究与实践” (编号:11100310720313119)的科研成果。 《网络设备的安全配置和管理》课程是高职高专院校网络技术类专业教学的重要组成部分,作为一门专业课,其特点是内容多,涉及的知识面广;理论多,经验多;原理少,实践教学多。正因为如此,本课程教学工作与其他专业课比较显得更为复杂、难度更高。国内不少高职院校都开设了这门课程,但是可供借鉴且具有可操作性的教学评价方法却很少,大都局限于原始的理论试卷考核。因此,探索《网络设备的安全配置和管理》课程基于工作过程的实践考核模式、开展基于过程的实践性考核方法显得尤为重要。

一、传统教学考核模式及弊端

目前高职院校培养出来的学生在实践中动手能力和创新能力不能满足社会的需求,在教学及考核中应着力培养学生的动手和创新能力。

传统模式下,课程期末考试的理论试卷是按照教学内容的知识点来设计试题,题目类型单一。期末考前一段时间,学生死记硬背知识点,不去深入探究理解。教师根据学生的试卷进行考核评分。这种考核并不能真实全面地反映学生的学习水平,对学生无法形成激励,不利于学生技能与素质的培养。

实践考核又或多或少存在以下问题:①基于真实设备的实践考核环境投资大。 《网络设备的安全配置和管理》课程主要讲授网络设备的相关内容。考核环境的搭建需要购置大量的网络设备,同时需要进行相应的布线、装修:②基于真实设备的实践考核过程不易控制。考核过程中,难以避免出现设备故障、设备接口接触不良、网络跳线破损等情况:③基于真实设备的实践考核结果不易评估,多种类别的网络设备之间协调工作,需要进行大量的测试;④对真实网络设备高密度地进行通电、断电、重启、初始化;反复插拔设备间跳线,都会加快网络设备的损耗,设备后期维护成本很高;⑤每一场次的实践考核结束后,网络设备初始化调试、设备间跳线的回收分类,需要耗费大量人力。如果学生人数多于设备套数,一次期末考试需要分多个场次完成。

二、Packet Tracer模拟仿真软件

Packet Tracer是一款由Cisco公司开发的计算机网络仿真软件,该软件为计算机网络学习者提供了一个模拟仿真实验环境,用户可以快速方便地设计、构建和测试网络。其主要特点如下:

1.模拟仿真多种网络设备。终端设备包括PC主机、服务器、lP电话等,中间设备包括路由器、二层交换机、三层交换机、集线器HUB、无线设备等,传输介质包括双绞线、光纤、广域网串行线缆等。网络设备的常用功能,都可以在模拟仿真的环境中实现。

2.模拟仿真多种服务器服务。服务器终端可以设置Ⅱ-rrrP、 DHCP、TFIP、 DNS、 SYSLOG、 AAA、NTP、 E-MAIL、FIy等。

3.提供两种网络设计场景:逻辑工作区和物理工作区。逻辑工作区为我们提供了可以设计规划详细的网络拓扑图的功能,物理工作区为我们提供了设计网络布线图的功能。这两个工作区中所有的网络设备皆以图标的形式显示,用户可以通过鼠标点击和拖动实现设备的添加、删除、设备之间的连接,进而完成网络设备的搭建。

4.提供简单的网络设备配置方法。在网络设备的配置窗口中通常提供3个选项页:Physical、Config、CLI。Phys-ical选项页用于更换设备的可选模块,Config选项页用于以图形窗口方式对设备进行简单配置,CLI选项页提供了与控制台Console相同的命令行方式对设备进行配置。对比真实设备的配置过程,简化了网络设备需要通过控制台线缆连接电脑的步骤。

5.提供多样的数据包动态观测模式。Packet Tracer提供两种网络观察模式:实时模式和模拟模式。两模式均提供以下观测手段:观察设备的端口指示灯状态,通过Ping、Netstat、Arp等命令来观测网络。两种模式的不同点:在实时模式下,所有网络设备连续地运转,可以实时观测网络的运行状况。在模拟模式下,系统能够一步一步地以动画方式演示数据包在网络中的流动和处理过程。

三、基于Packet Tracer实践考核设计过程及案例

《网络设备的安全配置和管理》课程开设的5个模块教学内容,分别是网络实施方案的初步设计、交换机的安装与调试、路由器的安装与调试、VPN设备的安装调试、网络综合调试。

如何根据这些教学内容合理利用思科Packet Tracer仿真软件来设计实践考试实例,是教学考核方式改革的难点。模拟实践考核设计需满足以下条件:考核内容覆盖教学内容,必须能体现学生学以致用、举一反三的能力,考核过程体现工作过程。

下面介绍一个实践考核案例,该案例考察知识点基本覆盖课程教学内容:①企业网络规划、子网划分与IP地址分配;②交换机网络规划管理;③路由器规划管理;④广域网VPN互联管理;⑤企业多区域网络DHCP管理;⑥路由协议的规划管理;⑦服务器的规划管理;⑧综合调试等。学生使用Packei Tracer软件按照“考核说明文档”的要求,完成网络规划、配置、测试等操作,最后将所做工作保存成PKT (Packet,rracer Network File)文件。教师根据学生提交的PKT文件,按完成情况评估成绩。

1.网络规划。企业总部与分支之间通过广域网连接。具体的需求说明包括:①企业总部分为多个部门,选择两个有代表性的部门“财务部”、 “市场部”的网络进行规划;②分支机构作为企业总部的外围,设立“销售部”,与总部直接通过Intemet网络进行VPN互访:③分支机构内部主机通过总部路由器设备开启DHCP服务,获取相应IP地址;④分支机构的销售部主机可以访问Intemet服务器;⑤总部市场部主机可以访问Intemet服务器及VPN访问分支机构。限制财务部主机访问Intemet,但允许其通过VPN访问分支机构;⑥Intemel网络配置相应路由协议,实现广域网互联互通;⑦广域网中的服务器配置相应服务。

2.构建网络拓扑。根据给定的网络拓扑图选定网络设备,考察学生的分析能力。Packet Tracer仿真软件,提供多种网络设备,同一类设备提供了不同型号的产品。这些产品在功能上也存在差异,设备选型是考察学生对功能要求的理解程度,以及对产品的认证程度。

路由器并未提供广域网链路接口,学生选择路由器后.需手动选择广域网接口模块,添加到路由器中,完成广域网链路的连接。

交换机、主机、服务器的网络连接较为简单,重点考察学生对于设备间使用直连线、交叉线线缆类型的理解。

3.网络设备的配置。在整个实践考核过程中,设备配置的完成度,决定了最终网络的功能。

(1)交换机产品的配置:

合理规划设计实践考核试题,全面地对学生理论知识点和操作技能做真实、有效地考核,这是每个任课教师最想完成的事。本文通过一个基于Packet Tracer实践考核案例设计展示了利用模拟仿真软件实现实践操作考核的过程,这种全新的考核方式解决了真实考核环境建设难、管理难、维护难的问题,减少实践考核过程中意外情况的发生,解决教师对考试结果评定难的问题。

(编辑:易继斌)