路由与交换技术课程教学初探

◇长江大学计算机科学学院 邱 林

针对《路由与交换技术》课程的特点，结合所在学校实际，阐述了在教学内容、教学方法、考核方式、职业认证以及赛教融合等多方面的探索，提出了整个课程教学要紧密结合社会实际需求的指导方针，为后续教学改革提供一定的思路。

《路由与交换技术》是网络工程专业继《计算机网络》、《网络工程》课程后的又一门专业核心课程。该课程的主要培养目标是使学生所学的网络相关理论知识与实际应用紧密结合，在深化网络理论知识的基础上，重点掌握交换机和路由器各种协议实现的原理、基本配置、设备调试以及故障排除方法，最终能具有网络工程师相应的能力。长江大学网络工程专业从2006年开办至今，结合相关兄弟院校[1]、合作企业以及行业发展等情况不断对教学内容、教学方式、考核方式、职业认证以及赛教融合等方面进行了探索。

1 教学内容探索

1.1 理论教学内容

路由与交换技术是与具体网络设备结合最为紧密的课程，因此其授课内容不能脱离实际设备。实际使用的路由器和交换机功能上基本一致，虽然不同设备厂商的网络操作系统各自不同，配置命令也有差别，但都会对标准路由和交换协议进行实现和支持。因此，为了打下更广泛的理论基础，理论教学内容主要对当前主流的标准路由和交换协议进行了讲解。同时，考虑到在《计算机网络》、《网络工程》以及同期开设的《TCP/IP协议》等课程中涉及到的相关网络知识，最终确定了本门课程的主要教学内容如表1所示。

表1 路由与交换技术课程主要教学内容

除了表1中的主要内容外，针对两大主流设备厂商思科和华为的一些常用私有协议或技术也会补充讲解，从而扩展学生的知识面以应对不同厂商设备的使用。

1.2 实践教学内容

由于本课程最终目标是培养学生具有网络工程师的能力，所以实践教学环节就非常重要，因此我们将实践教学与理论教学排在同等重要的地位，安排一样的学时，在对应理论知识讲解完后及时进行实践教学加深理论理解和提高对应知识的应用能力。在教学内容层次上，划分了验证型、设计型、综合型三类实验，其中验证型实验针对单个协议和技术进行配置，对应实验指导书会提供完整的配置流程和配置命令，用来加深对所学的协议和技术的理解。设计型实验在此基础上会将多个协议和技术进行综合，给出一些简单的需求让学生自己进行设计与配置，对应实验指导书只提供设计思路和流程，不提供完整的设计方案和配置命令。综合型实验则是解决实际项目问题，负责度较高，锻炼学生知识的综合应用能力，对应实验指导书会提供具体需求以及方案模板，让学生对应思考完成整体方案并最终实施验证，进一步强化网络工程思维和能力。

在实践教学中，需要与具体的设备打交道，在早几年的教学中根据当时社会的需求选择的是思科系的设备，近几年则适应当前应用环境的变化建设了华为网络实验室，课上以华为设备为主进行实践教学，课下让学生通过eNSP、Cisco Packet Tracer以及GNS3等模拟器的学习使用强化相关路由和交换协议或技术在不同厂商设备的配置实现。从而让学生体会基础理论知识的不变和不同设备配置的流程，为以后工作时接触到新设备时能快速适应打下基础。

2 教学方法探索

2.1 问题驱动

路由器和交换机都是网络传输中的基础设备，所涉及到的协议和技术都是为了解决传输中的实际问题提出的。因此，采用问题驱动来引导和组织学习内容就更加适合改门课程的学习。为了让学生更好地理解这些协议和技术，在讲解的时候将应用中的实际问题抛出来让学生思考对应的解决办法，然后引出现有的协议和技术对该问题的解决思路和方案，从而让学生知其然知其所以然，达到更好的学习效果，且在碰到实际问题时可以很快选择适合的协议和技术。

2.2 项目驱动

问题驱动能加深单个协议和技术的理解，但在解决较为复杂问题时则一般需要多个不同的协议和技术的协同工作。为了强化复杂问题的处理能力，借鉴实际项目问题，给出具体需求，让学生用网络工程的流程对项目进行设计并采用实验室设备或者模拟器软件来具体实施。当然，采用项目驱动教学的时候，会根据学生具体情况成立项目小组，一般项目小组3～6人左右，每个项目小组内部进行分工协作。采用这种项目驱动的方法，可以让学生深入接触实际项目，积累项目经验，增强团队合作意识，体会所学知识在实际中的作用，让学生获得更多的成就感，从而提高学习的内驱力，达到更好的学习效果[2]。

3 考核方式探索

3.1 理论考核

理论部分的考核以过程考核加期末测试两部分组成。过程考核能更加精准的反映学生在学习过程中的学习情况[3]，如果掌握的及时准确能让授课教师有针对性的对教学内容和教学进度进行控制。传统的人工记录费时费力，数据难以全面，现在主要通过引入雨课堂之类的教学辅助工具来进行过程管理，能记录包括到课情况、课堂交互、课下作业以及平时测验等多维度的过程数据，大大减轻了教师的工作量、提高了过程考核的准确性。期末测试则以笔试试卷的形式全面对所学理论知识进行检测，题型包括选择题、填空题、简答题、分析题以及综合设计题。

3.2 实践考核

实践部分的考核则完全以过程考核为主。通过设置的实验对学生实验的操作过程进行记录，辅以实验报告做出最终的评定。过程数据包括：考勤和实验任务完成情况，实验报告要求有完整的实验记录和课后思考问题的回答。

4 职业认证结合探索

路由与交换技术是一门与实际应用结合非常紧密的课程，为了学以致用，使得学生毕业时能满足企业的用人需求，我们积极与相关企业进行校企合作，共建相关网络学院并鼓励学生积极参加软考网络工程师、华为或华三网络工程师的认证。通过这个认证，激发学生的学习兴趣和学习动力，让学生能有更加清晰的目标。近年来，参与课程学习的学生约有三分之二通过了相关企业网络工程师的认证，一半通过了相关企业高级网络工程师的认证，取得了较好的学习效果。

5 赛教融合探索

为了更好的让学生走出校门，提高就业的竞争力和专业的知名度，我们积极组织学习优秀的学生参与跟专业结合紧密的竞赛。其中，“华三杯”全国大学生数字技术大赛每年都取得了多个省内一二三等奖，几乎每年都有进入全国总决赛并取得好成绩的学生。这些取得好成绩获奖的学生在后面的就业过程中有了更多的选择机会，找到了自己满意的工作。这为后面学习的学生提供了正向反馈，使得愿意参与竞赛的学生越来越多，达到一个良性循环。

6 结束语

通过对《路由与交换技术》课程的教学进行有益的探索，让我们离培养一个合格的满足企业需求的应用型本科人才越来越近。这得益于在教学内容、教学方法、考核方式、职业认证以及赛教融合多方面的协同。在后续的教学过程中，我们还会根据技术的发展，企业的需求等多方面继续不断的探索，提升教学质量和教学效果。