当前,中国高校信息化建设正处在飞跃的新时期,基于校园网的应用正受到前所未有的重视,中国传统高校工作模式也正进入到一个实质性的数字化变革时代。加快教育信息化建设的步伐,适应时代的需求,抢占未来教育发展的制高点,已经成为中国教育界和众多致力于服务教育信息化的IT企业之间的共识。
与此同时,针对社会对网络技术人才需求激增的现状,我国高校也纷纷开设了计算机网络课程,旨在培养专业网络人才以满足社会发展需求。因此,通过建设网络实验室提高学生的实际动手能力,为社会培养网络人才,成为我国高校急需解决的问题。
一个目标:紧扣教学实践需求
伴随着校园信息化建设的大步前进,我国高校纷纷建立了计算机教学中心,用于计算机/网络技术专业教学、职业培训或科研。但是,许多学校的计算机中心还停留在“PC机房”的水平:实验专用设备的种类、数量有限,设备趋于陈旧,跟不上业界先进技术发展的脚步;或是投资兴建了大规模的机房却缺乏高效率的教学管理;此外,专家级师资力量和专业教材的匮乏也制约了计算机/网络技术专业教学水平提高。
针对这种现状,锐捷网络经过详细研究高校网络实验室建设和教学的需求,创造性地推出了集丰富的网络实验内容、先进的实验教学管理、完善的职业认证培训体系于一体的全新高校网络实验室解决方案。
锐捷网络实验室解决方案紧紧围绕着高校网络实验教学的具体需要,针对实验教学的开展提供了从硬件、软件、教材、师资培训到教学成果认证的一系列支撑,最大限度实现了网络教学的专门化、集中化与规模化。建成后的网络实验室不再只是一个简单的网络设备的堆砌,它不但包括由先进的网络设备组成的实验平台,还包括锐捷网络为实验室配套提供的实验指导手册教材和师资培训,全面满足了网络实验室的建设和教学需求,为我国高校实现“施教于人,学有所用,创新教育,培养人才”提供了便捷有效的模式,真正解决了高校网络教学和科研应用的燃眉之急。
创新的实验教学系统
锐捷网络首创的实验台理念和架构,是当前业界最先进的实验模式。实验室中所有网络设备不再是简单的堆砌在一起,组成一个网络,而是组成独立的一个个实验台单元。每个实验台都是一个完整的教学模块,由一定的网络设备组成,能够完成一定的实验内容,达到一定的教学目标。
而传统网络实验往往采用直接插拔线的实验方法,这种方式有几大弊端,首先学生的实验时间大量浪费在插拔线上,而不是用在试验内容上,学习效果差;其次,大批学生同时插拔线,场面混乱,老师的许多精力浪费在维持课堂秩序上,无法集中精力辅导学生做实验,教学效果差。
相对于传统的实验教学,在锐捷网络设计的实验室里,学生对试验台中的网络设备进行配置,只需通过网络登陆到实验台的访问控制器上,敲入相应设备的名称就可以进入该台设备进行实验,而不需要插拔线。这种做法的优势是:学生把主要精力都放在配置设备的试验内容上,学习效果好;老师也不用维持课堂秩序了,可以辅导需要辅导的同学做实验,教学效果好,特别需要指出的是,老师无需移动,就可通过网络登录到学生做完实验的设备上,随时检查学生的实验过程是否正确。对于这项创新带来的改观,长春大学计算机教学中心韩家伟老师介绍道:“我们这个实验室的每堂课上只需要一位老师就可以管理多个小组同时进行实验,不但大大节约了师资,也进一步提高了教学实验的效率。”
目前,该方案提供包括基础实验台、安全实验台、VOIP实验台、无线实验台、万兆IPV6实验台等在内的可实现不同实验内容的实验台,老师可以根据本校的实际教学需要,选择其中的一个或多个种类的实验台。
不仅如此,采用该方案建成的网络实验室率先实现了在实验室里进行综合性、设计性的网络实验操作。很好的响应了教育部在教学评估中的号召——少做验证性实验,多做综合性实验和设计性实验。综合性实验,是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验;在锐捷的实验室里,可以做丰富的综合性实验。设计性实验,是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
在以往的实验课上,一节实验课教授一个实验,比如这节讲VLAN划分,下节讲动态路由。可能每节课学生都学的很好,但是到了学期结束的时候,他们整体运用所学知识解决问题的能力如何,老师却无法准确的把握。有没有一个办法可以解决这个问题呢?有!那就是综合性实验。
下面以一个复杂的综合性实验为例,告诉学生某一个大型企业的情况,共有多少人?哪些部门?地理分布如何?管理水平如何?等等。让学生根据这些背景,运用所学的知识,去设计这个大型企业的拓扑。设计完还要学生就用实验室里的设备,按照自己设计的拓扑来把这个企业的拓扑搭建起来。搭建完还要学生把搭建的企业网调通。调通后还需要他们运用综合掌握的技能去优化这个网络,比如要配ACL、QOS等。只有这样才算完成这个综合性实验。可以确信,如果学生能从头到尾完成这样一个大型的综合实验,他们的实战技能一定是不错的,这对他们将来的就业及在工作岗位上的成长都是极有帮助的。同样的道理,在全新的网络实验室平台上老师还可以指导学生开展各种设计性的实验。
完善的实验教材
锐捷网络实验室的创新还体现在领先的实验教材——锐捷网络《实验手册》在教学当中的广泛使用。这套《实验手册》分上、下两册,上册是适用于专科、本科教学的基础网络实验,下册是适用于研究生培养的高级网络实验。这样划分,目的是能够让实验教学内容更加贴近不同教学层次的具体需要。
作为目前业界领先的网络技术教学实验的专门教材,《实验手册》涵盖了众多实用的操作技术和网络方案组建知识,包括STP、RSTP、MSTP、VRRP、ACL、NAT、NAPT、STATIC ROUTE、RIP、OSPF、VPN、IGMP Snooping、PSTN、ISDN、无线、VOIP、防火墙等安全实验。与传统教材不同的是,实验手册完全从实践出发,对每个实验的教学目的、背景描述、实验的设备、实验设备间相连的网络拓扑、实验操作步骤、实验结果及验证等内容都做了详尽描述。
特别值得一提的是教材的“背景描述”部分。以往学生作实验,只是强调如何做,但是往往并不知道为什么要做这个实验,这就使得实验内容与实际应用脱节,可能导致学生在将来的实际工作中无法正确判断实验内容所适应的应用场合。所以通过详细的“背景描述”,向学生阐明了实验内容能够满足或者解决的实际应用需求,很好的把理论和实际环境联系起来,让学生做到了知其然,也知其所以然。
先进的科研平台
针对高等学府技术研究的需求,锐捷网络实验室提供了进行各种前沿实验的必要条件。采用先进的网络设备,包括业界领先的高密度万兆交换机、路由器、千兆防火墙等,可以实现各种复杂的科研实验。可以模拟校园网、银行、保险等具有多个分支机构的大型企业网、政府等复杂网络环境。可以针对IPV6、VPN、VOIP、WLAN等技术专题开展多种实验。在此基础上,研究人员可以跟踪先进网络和通信技术,开阔思路和眼界,大大提高科研水平。
以长春大学为例,长春大学在2005年初与锐捷网络合作建成了规模大、设施先进的网络实验室,并于4月份正式启动。对于开展时间不长却成效卓著的网络实验室教学应用,长春大学计算计学院龙冬云院长介绍了以网络工程系副主任韩家伟老师牵头,带领一批网络技术专业本科及研究生建立网络实验小组的情况。短短几个月来,这个小组就承揽了省内多家制造业、金融业大型企业网络组建工程的设计实施,并协助部分企业完成了针对万兆网、IPv6等前端网络技术的升级改造,被合作企业的领导和技术工程师赞许为“掌握一流技术的年轻专家”,为整个长春大学赢得了声誉。
需要强调的是,在实施这些项目的过程中,韩主任等导师只是对项目的结构特点、技术难点提出一些指导建议及辅导,其余所有项目方案设计、建设实施和调试维护工作,大部分都是由小组成员韩富有、张兴业等人协作完成。通过网络小组与企业合作的方式,长春大学还将小组成员送到国内知名IT企业进行毕业前实习。通过参与实际网络建设项目,小组成员普遍在网络工程项目实施、方案设计等方面得到了提高,验证了网络实验教学与社会实践相结合实现教学创新的全面成功。
百所高校成功应用
锐捷高校网络实验室整体解决方案推出以来,受到了全国高校的热烈欢迎,并实现了广泛的应用。今年上半年,仅在湖北省一个地区就成功服务了江汉大学、武汉工业大学、湖北国土资源职业学院、武汉体育学院、中南财经政法大学、中南民族大学6个网络实验室的建设。截至目前,锐捷网络实验室已成功应用于东北大学、西北农林科技大学、长春大学、辽宁工学院、兰州交通大学、延安大学创新学院、中国矿业大学、常州技术师范学院、安徽大学、苏州学院、浙江工商大学、浙江海洋大学、重庆文理学院、福州大学、广州大学、辽宁交通专科高等学校、番禺职业技术学院、上海思博职业技术学院、苏州旅游财经职业技术学院、南京信息职业技术学院等近百所高校。
锐捷网络实验室解决方案在全国近百所高校的成功应用,不但为我国网络技术专业教学如何提高学生动手能力提供了可行、创新的发展思路,同时也是切实提高高校教学实践水平的又一全新标志。我们相信,与实践紧密结合的网络实验教学,在经历了起步和广泛应用之后,必将迎来高速发展的全新时期。
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