網(wǎng)絡(luò)工程的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)論文
1仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案
傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)課教學(xué)一般采用“以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以自主設(shè)計(jì)為主導(dǎo)、以答辯為驗(yàn)證手段”的項(xiàng)目管理思想,結(jié)合目前已有的實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生動(dòng)手能力發(fā)布一定數(shù)量的項(xiàng)目選題,由學(xué)生根據(jù)選題要求完成“需求分析”“邏輯設(shè)計(jì)”和“測試與驗(yàn)證”等實(shí)訓(xùn)任務(wù),最后提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告[5-6]。新的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案增加了“仿真設(shè)計(jì)分析”和“優(yōu)化與調(diào)整”兩個(gè)關(guān)鍵步驟,如圖1所示,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中對仿真結(jié)果進(jìn)行分析和比較,對邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)和提高,直到實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案,重視了工程思維能力訓(xùn)練。圖1基于項(xiàng)目仿真的實(shí)訓(xùn)教學(xué)流程1)任務(wù)發(fā)布。實(shí)訓(xùn)課程開始前,教師將選題資料發(fā)布給學(xué)生。選題資料包括項(xiàng)目需求描述、初次仿真包、設(shè)計(jì)思考題和項(xiàng)目報(bào)告書模板等[7]。每3位學(xué)生分為一組,每組選題都不一樣,學(xué)生需要在1周實(shí)訓(xùn)時(shí)間內(nèi)完成需求分析、邏輯設(shè)計(jì)、仿真設(shè)計(jì)分析、測試與驗(yàn)證等項(xiàng)目。仿真實(shí)驗(yàn)完成配置和測試任務(wù)后,組內(nèi)開展仿真結(jié)果分析,完成思考題。最后,每位學(xué)生提交一份符合基本標(biāo)書規(guī)范的實(shí)訓(xùn)報(bào)告,特別優(yōu)秀的學(xué)生還被要求答辯,將學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)介紹給其他學(xué)生,答辯順利可以獲得小禮品。2)需求分析。需求分析工作留給學(xué)生自行完成,時(shí)間為一天,上午搜集資料,下午整理資料,填寫需求采集表。3)邏輯設(shè)計(jì)。在邏輯設(shè)計(jì)階段,學(xué)生要使用Visio2003繪制出詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,使用PacketTracer等仿真軟件畫出實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖,或在教師提供的初次設(shè)計(jì)圖上加以修改。4)仿真設(shè)計(jì)分析。有些仿真實(shí)訓(xùn)任務(wù)難度較小,要求所有學(xué)生必須完成;有些難度較大,屬于選做型,通常挑選少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生完成,并給予一定平時(shí)成績獎(jiǎng)勵(lì)。選做題目一旦順利完成,必須參與答辯。(1)初次仿真包設(shè)計(jì):為了降低學(xué)生完成仿真任務(wù)的難度,同時(shí)也讓學(xué)生對項(xiàng)目的邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果有一個(gè)初步認(rèn)識(shí),我們?yōu)閷W(xué)生提供了能夠直接測試和運(yùn)行的初次仿真包。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前先觀察初次仿真包的運(yùn)行情況,對一些指標(biāo)作出合理分析。(2)二次仿真設(shè)計(jì):二次仿真設(shè)計(jì)是指學(xué)生在教師提供的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和初次仿真包的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求進(jìn)行獨(dú)立思考,完成最終的仿真設(shè)計(jì)任務(wù)。這一步任務(wù)的成功與否取決于學(xué)生的主動(dòng)性和實(shí)驗(yàn)思考題的引導(dǎo)。例如,“多層交換設(shè)計(jì)”項(xiàng)目中,VLAN路由的問題復(fù)雜性有3個(gè)層次:單交換機(jī)不同VLAN如何路由、多交換機(jī)同一VLAN如何路由、多交換機(jī)不同VLAN如何路由,通過思考題逐步引導(dǎo)學(xué)生完成這3個(gè)層次的仿真設(shè)計(jì)。再例如“WLAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)計(jì)”中,CiscoAP和LinksysWRT300N配置方法大同小異,但AP通常用作集中器和橋接器用,而WRT300N則是一個(gè)寬帶路由器,通過思考題也可以引導(dǎo)學(xué)生深入理解這兩類無線設(shè)備的用途差別。5)測試與驗(yàn)證。測試與驗(yàn)證針對不同仿真任務(wù)有所不同,有些任務(wù)需要進(jìn)行連通性測試,有些任務(wù)需要對路由協(xié)議性能進(jìn)行測試,有些任務(wù)則需要對時(shí)延、吞吐量、丟包率等進(jìn)行QoS測試。6)優(yōu)化與調(diào)整。學(xué)生完成仿真任務(wù)測試后,如果發(fā)現(xiàn)問題或有新的想法,可以在指導(dǎo)教師的幫助下進(jìn)行新的'設(shè)計(jì)。優(yōu)化與調(diào)整是通過精心設(shè)計(jì)的思考題來激發(fā)的,是鍛煉學(xué)生思維能力的關(guān)鍵步驟。
2實(shí)訓(xùn)效果分析
筆者嘗試仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法5年有余,近年來通過總結(jié)和整理,將主要教學(xué)內(nèi)容編寫成教材并出版,得到國內(nèi)同仁廣泛支持。實(shí)際教學(xué)效果也比較大,往屆學(xué)生中有2人在畢業(yè)3年內(nèi)通過CCIE認(rèn)證,有5人通過CCNP認(rèn)證。2012年取得H3C網(wǎng)絡(luò)大賽湖北省賽區(qū)本科組第5名(三等獎(jiǎng)),Cisco網(wǎng)絡(luò)大省級(jí)一等獎(jiǎng)2人。以2013年教學(xué)情況為例,我們對42人的�？瓢嗉�(jí)統(tǒng)計(jì)了前6個(gè)任務(wù)的完成情況,對一個(gè)27人的本科班級(jí)統(tǒng)計(jì)了后6個(gè)任務(wù)的完成情況,實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果分析如表1所示。其中一般難度任務(wù)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成情況較好,基本上所有學(xué)生都能順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù);而較難級(jí)別任務(wù)選題學(xué)生數(shù)不多,且完成率低于選題學(xué)生的50%;最后一個(gè)“無線網(wǎng)絡(luò)仿真與分析”項(xiàng)目始終無人選擇。
3結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵是通過不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)幫助學(xué)生掌握系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法。本文結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)思想,通過在傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方案的基礎(chǔ)上增加“仿真設(shè)計(jì)分析”和“優(yōu)化與調(diào)整”兩個(gè)環(huán)節(jié),構(gòu)建了切實(shí)可行的教學(xué)方案,培養(yǎng)了學(xué)生的工程化思維能力,在學(xué)生高層次就業(yè)和專業(yè)競賽中取得較好成績。未來的工作還將進(jìn)一步研究仿真項(xiàng)目的規(guī)�；碗y易搭配的合理性問題,使實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的編排更合理。
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