LDIT教学模式在网络工程实训课程教学中的应用探索

◆张新艳

LDIT教学模式在网络工程实训课程教学中的应用探索

◆张新艳

（兴义民族师范学院 贵州 562400）

针对网络工程实训课程实践操作性强，而地方性院校网络实验室的专业设备陈旧不足、综合性、设计性实验开展效果不好、学生缺乏学习兴趣、学生专业核心能力提升困难等问题，本文旨在探索出基于LDIT网络工程实训课程教学模式，该模式将理论学习与实践操作相结合，虚拟仿真平台与真实企业项目相结合，强化对学生网络工程项目的设计与管理能力的培养，全面有效地培养学生的职业核心能力。LDIT代表学习（Learning）、规划（Design）、实现（Implement）和验证（Test），它以网络工程实训为载体，将理论学习、虚拟仿真平台模拟实验和企业真实工作场景有机整合进行教学。LDIT教学课程设计中兼顾理论知识应用和职业能力培养，以企业对网络人才的需求为导向，以培养学生的网络规划设计能力、路由器和交换机的配置调试能力、分析解决问题及创新能力为目标，让学生能够构建和维护中小型企业网络，成为掌握先进网络技术的应用型专业人才。

LDIT；网络工程实训

1 网络工程实训课程教学现状

网络工程实训课程是高校网络工程、物联网工程、计算机科学与技术等专业的必修课程，是一门实践性较强的课程，通过本课程的学习，使学生验证、巩固对计算机网络相关理论知识的理解，理解网络的工作原理与操作方法，使学生通过动手实践去解决和处理各种网络问题，动手配置与管理各种网络设备，体验课堂理论知识在实际网络工程项目中的应用。

目前大部分地方性院校的网络工程实训课实验教学存在着理论课与实验课缺少衔接的问题，由于时间和空间的限制，难以即学即用，学生在学习中难以将抽象的实验原理应用到实际网络项目中，不能真正掌握所学内容，难以在实际网络环境实施。因此受到传统课堂教学模式的限制，学生在校期间职业素养和职业能力是短板，如何提高学生学习兴趣和专业技能，提升教学效果是值得思考的一个问题。

2 LDIT教学模式探索

网络工程实训课程基本都是教师先在课堂上进行理论原理的讲解，然后在虚拟仿真软件PT上面进行实验演示，在讲解实验的过程中，老师会讲解很多命令，部分学生当时也能够记下来。然后学生在实验练习的过程中，基本都是按照教材上和老师讲的实验步骤，输入命令，进行验证。一些同学虽然能够完成基础实验，但是对于网络工程是怎么回事，网络规划是什么流程还是没有概念，如果网络工程专业的同学毕业之后从事这一行，按照传统模式进行教学起不到应有的效果，培养的学生远远不能解决实际网络问题。

2.1 LDIT教学模式——L学习（Learning）

该环节教学模式下首先学生要自主学习理论知识。任何复杂实验的基础都是理论原理，现在的网络工程理论教学活动中，主要讲述网络层次结构，TCP/IP参考模型，各层网络协议、网络设备交换机和路由器的工作原理，IP地址的分配与计算、ACL配置原理、NAT配置原理等是进行实训时必须掌握的基础知识，这部分内容可以每节课前让学生通过教材和查资料自主学习。在课堂上，教师根据学生实际情况，讲解重难点，把课时尽量多分配在实验上，一方面培养学生主动思考，深入学习的能力，另一方面让学生有更多时间去动手操作，一定程度上督促学生课余去学习，提高学生的学习积极性。

2.2 LDIT教学模式——D规划（Design）

实现网络工程的首要任务是要对网络组件进行规划，科学合理的规划能够用最经济的成本建立最佳的网络架构，达到较好的性能，提供优质稳定的网络服务。因此该环节要培养学生规划网络的技能，要向学生讲述网络规划设计的原则与方法，网络规划设计的相关理论知识，网络规划的步骤：需求分析、网络总体设计、网络设备选型、网络层次化设计，网络地址分配设计、接入层、核心层、汇聚层设备功能等。然后通过教材或教师设计的网络规划与设计实训项目，让学生掌握该环节。

2.3 LDIT教学模式——I实现（Implement）

在前面两个环节学习的基础上，学生进行实训项目的实现。例如，让学生设计出一个基本的校园网给教师和学生提供相应的网络服务。在教学楼、图书馆、宿舍楼、办公楼等位置为学生和老师提供上网服务，并且在校园网上为学生提供Web服务、FTP服务及邮件服务；还要考虑老师和学生可以进行学习活动交流，学习资料及作业的上传下载等。此时，学生就要根据LD两个环节搭建网络，这个过程中要进行VLAN的划分、网络安全的配置、IP地址的配置、内网服务器的配置等。

2.4 LDIT教学模式——T验证（Test）

在前面三个环节的基础上，该步骤就是验证网络设计是否合理。验证宿舍楼、教学楼、办公楼和图书馆之间能够正常通信，能否隔离广播风暴，宿舍楼能否访问校园网WWW服务器、FTP服务器和DNS服务器、SMTP服务器等；办公楼的安全机制是否能够实现；学校各公共区域能否访问外网；路由器与防火墙之间的安全通信是否实现等。

3 LDIT教学模式应用于网络工程实训课程实验——“PT进行简单校园网的搭建”

（1）背景描述：假设你是学校信息工程处管理员，现在需要构建网络，在三层交换机上连着学校的服务器，能够进行网页WWW服务和文件传输FTP服务，另外还连着宿舍楼和教师楼，学校规定学生只能进行FTP访问，教师可以对两种服务进行访问。

L学习（Learning）——学生要学习ACL、三层交换机VLAN、SVI端口的相关知识。如根据背景描述，首先要在三层交换机下划分三个VLAN，所以要学会VLAN、SVI的相关知识，配置命令；其次，要学习ACL访问控制列表的知识，访问列表可以对流经路由器或交换机的数据包根据一定的规则进行过滤；最后要学习扩展访问列表的配置规则。

（2）D规划（Design）——根据需求分析进行网络拓扑的构建，例如要设计实验设备包含3560交换机一台，PC机两台，服务器一台，直连线3条。划分三个VLAN，分别为服务器VLAN10、教师楼VLAN20、宿舍楼VLAN30。规划各个区域的IP地址，如图1所示：VLAN10：172.16.10.10/24 默认网关：172.16.10.1；VLAN20：172.16.20.20/24网关172.16.20.1；VLAN30：172.16.30.30/24默认网关：172.16.30.1。

图1 搭建校园网拓扑

（3）I实现（Implement）——搭建好网络拓扑之后，实现不允许VLAN30去访问VLAN10中的Web服务，

教师楼可以访问。实验步骤1 ：在三层交换机上创建VLAN10、VLAN20、VLAN30，其中VLAN10为服务器，VLAN20为教师楼局域网，VLAN30为宿舍楼局域网。如图2所示。

图2 创建VLAN并命名

实验步骤2：将相应端口加入相应VLAN，并创建SVI虚拟端口，指定对应IP地址。如图3、4所示

图3 划分端口到VLAN

图4 创建SVI虚拟端口

实验步骤3：配置扩展访问控制列表，实现需求分析。

图5 配置扩展ACL

（4）T验证（Test）——该环节验证实验结果，在服务器server上创建一个用户名ciso，密码password，然后分别在宿舍楼和教师楼通过ftp 172.16.10.10命令，测试是否能进行ftp访问服务，再通过http://172.16.10.10命令测试是否能进行WEB服务的访问。结果如图6、图7所示。

图6 在宿舍楼进行FTP访问测试

图7 在教师楼进行Web服务访问测试

4 LDIT教学模式优点

综上所述，在课程教学过程中，培养学生自主通过LDIT模式进行课程的学习和实训，教师主要扮演引导者和答疑者角色。由于课程实践性非常强，加上网络技术的知识点比较零散，学生如果要具备网络设备配置的技能，必须先通过L模式在学习和理解网络相关理论知识的基础上；通过D模式结合实验项目需求分析将自己转变为企业员工角色规划设计合理的网络架构；进而通过I模式，进行实践操作，可以在虚拟仿真软件上，有硬件条件的学生可以在网络实验室环境中进行相关配置，实现实验项目的最终需求，最后通过T模式，验证测试配置的正确性。

教师首先要把课程设计为一个个实训项目，把原来的基础验证实验设计为开放的、综合性、设计性实验，教师教和学生学练的过程转化为学生自主学习理论、搭建网络拓扑，掌握网络设备配置和调试技能。在这个过程中，学生必然会遇到配置失败，未实现需求等问题，这时可以通过查阅资料和请教老师，能够加深对疑难问题的理解，提高学生解决问题的能力。

5 总结

当今时代，信息化建设是推动经济发展的重要基石，未来社会需要大量的网络技术专业人才，高校更需要培养应用型人才。目前在普通高校网络技术相关专业中，均开设了网络工程实训课程，如何让学生掌握先进实用的网络产品和技术，能够在毕业之后更好适应网络工程相关岗位，是我们要在课程改革中不断探索的一个问题。

本文LDIT教学模式的研究，将学生角色和员工角色相结合，强化学生根据需求分析和实训背景，自主设计并搭建网络拓扑，综合管理和配置网络设备的能力。通过角色转变，丰富了教学活动内容，提高了教学过程的趣味性，融入了网络技术专业职业岗位的工作任务。通过企业网络项目实际案例，学生由学习过程转变为工作过程，让学生在理解掌握理论知识和原理的基础上，增加综合设计类型实验的比重，结合虚拟仿真软件，让学生分层次、分步骤进行实践操作，提高学生的操作技能和故障排除能力以及分析问题能力。在教师有针对性地引导下，学生可以在课堂上自主学习企业真实网络场景，培养自主学习能力和毕业之后在工作环境中的自适应能力。

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兴义民族师范学院本科教学内容和课程体系改革项目“基于虚拟仿真项目驱动的计算机网络工程实训课程体系教学改革”（黔财教[2019]88号JG202050）