《交换机路由器管理与维护》-课程解说

《交换机/路由器管理与维护》课程解说石硕广东轻工职业技术学院从六个部分介绍《交换机路由器管理与维护》课程课程设置课程内容教学方法与手段教师队伍实践条件教学效果第一部分、课程设置本门课程为什么要开设？在实现人才培养目标中起什么作用？首先得明确：※计算机网络专业的人才培养目标：培养系统集成企业的售前、售中和售后工程师以及企事业单位网络管理维护人员。※工作岗位能力分析通过对系统集成企业的售前、售中和售后工程师以及企事业单位网络管理维护人员岗位能力的分析，分解，设计出一系列课程（课程群）来进行相应能力的培养。岗位能力及其对应课程见表1。表1岗位能力与课程岗位能力开设课程规划设计网络系统集成项目的能力《企业网构建与管理综合实训》网络服务器设备选型；管理和维护网络服务器的能力，Windows网络系统管理Linux网络系统管理网络设备选型，管理和维护网络设备的能力，交换机/路由器《交换机/路由器管理与维护》防火墙、入侵检测系统《防火墙与入侵检测系统》（络安全管理方向选修课）另外涉及到网络安全管理的能力和网站开发与维护的能力，则设计另外的专业方向，供学生根据自己的爱好和特长选定后，由相应的课程群来培养。专业课程群设计如图1所示。该课程群有三条链路，对应三个方向，网络工程与管理，网络安全管理和Web网站开发。我们现在执行的是以网络工程与管理方向的课程群为主，其余方向兼顾或选修的专业教学计。整个课程体系如图2所示。※课程定位通过能力需求分析，得出本课程定位：《交换机/路由器管理与维护》是计算机网络专业的专业核心课程。目标是培养学生具有根据企业组网需求正确完成网络互联设备的选型和配置管理的能力。其先修课程是《计算机网络基础》、《WindowsServer网络操作系统）和《Linux网络操作系统），是根据企业网络工程师职业岗位能力要求而设置的理论和实训相结合的课程。※课程目标课程目标是培养学生根据企业需求业务需求规划和实施交换机/路由器管理与维护的能力。规划能力是指依据企业组网需求，确定网络规模，设计网络拓扑和选型交换机、路由器等网络设备的能力；实施能力使指学生具备有效地配置和管理整个企业网的交换机、路由器设备的能力。1)能力目标达到网络工程师岗位能力要求,具体如下：（1）能够熟练完成网络设备的选型；（2）能够熟练规划网络拓扑；（3）能够熟练配置交换机、路由器。2)知识目标（1）掌握以太网交换机、路由器的性能参数和根据需要选型的方法；（2）掌握交换机、路由器所提供服务和Linux/Unix系统服务、Windows系统服务（例如DHCP服务）的选择配合解决的方法；（3）掌握交换机、路由器配置命令。3)素质目标（1）通过对网络设备的选型和配置，养成学生的成本效益意识；（2）结合网络互联互通的实现过程介绍网络互联设备的发展，扩展学生的知识面，培养联系和发展的唯物辩证法观点；（3）通过揭示配置代码的严密和完备性，养成学生严谨的学习和工作作风；（4）结合组网工程的实施需要多方面多人员的合作的事实，增强学生的团队精神、合作意识。第二部分、课程内容※课程内容选取课程内容是为实现课程目标而选取，内容的组织安排按照由简单到复杂，由具体到抽象的认知规律，从局域网到广域网，由交换到路由来安排。通过本课程的学习，学生可以参加CANA认证考试；参加软考网络工程师资格认证考试；适应系统集成企业的售前、售中和售后工程师职业岗位以及企事业单位网络管理与维护岗位工作。※具体课程内容具体课程内容请看表2表2课程学习内容学习单元名称训练项目知识要求技能要求网络互联概述项目1明确课程目标、内容概要和预备知识要求；认识网络互联设备理解企业网络Intrnet及其网络互联的概念，广域网的概念，明白网络设备功用会跨区域企业网络框架设计，认识交换机与路由器网络设备物理连接项目2配接交换机/路由器能识别交换机/路由器设备之间的各连接组建并会正确连接；能识别串口或BRI口及其连接组件会根据企业网框架连接布局交换机、路由器CiscoIOS与交换机、路由器的配置环境搭建项目3网络设备配置环境搭建与IOS命令行使用初步掌握CsicoIOS的基本命令和网络设备配置环境搭建的方法认识CiscoIOS；会搭建配置环境交换机、路由器的基本配置项目4交换机/路由器的基本配置掌握用CLI配置交换机和路由器的方法生成树协议的配置项目5环路的消除——配置生成树协议掌握生成树协议的原理和配置命令的使用VLAN的配置项目6交换机安全——VLAN配置掌握VLAN的功用、种类及其配置方法端口聚合配置项目7高效使用交换机——端口聚合配置掌握端口聚合的原理、功用静态路由、默认路由配置项目7配置网络通路——静态路由与默认路由配置掌握路由、路由表概念路由协议配置项目8动态路由——路由协议配置掌握动态路由和路由协议的概念；掌握常用的路由协议的特点会动态路由协议RIP、EIGRP配置；会OSPF及OSPF端口安全认证配置的配置；VLAN之间的路由配置项目9VLAN之间的路由配置掌握VLAN的概念及其功用会三层交换机VLAN之间路由的配置；会使用单臂路由器连接VLAN广域网协议配置项目10广域网协议配置掌握广域网协议的概念，理解广域网协议的作用会PPP、HDLC和帧中继协议的配置；会chap认证配置NAT配置项目11NAT配置掌握NAT的种类及其配置方法会NAT配置；会信令和媒体流穿越NAT实现P2P通信的配置ACL配置1项目12路由器用做防火墙的配置掌握ACL的功用、种类及其配置方法会标准ACL配置；会扩展ACL配置；ACL配置2会基于时间的ACL配置；会自反ACL配置宽带路由器、无线路由器的配置项目13宽带和无线路由器的配置掌握宽带路由器、无线路由器的功用、功用及其配置方法会宽带路由器配置；会无线路由器配置综合实训项目14综合实训融汇贯通各个学习单元知识，整合各个项目的配置，完成一个典型企业网络配置项目会综合项目配置，能够小组合作排除故障。养成团队意识，增强合作精神。第三部分、教学方法与手段※面向工作岗位，基于工作过程进行教学针对本专业毕业生的主要就业岗位——系统集成企业的售前、售中和售后工程师以及企事业单位网络管理与维护技术员，我们总结了该岗位的典型工作任务，并与中星网络技术公司资深工程师共同探讨，按照岗位的工作过程组织教学，使教、学、做有机地统一起来。※设计项目导向、任务驱动的教学模式针对高职生的特点，课程教学紧紧围绕企业网组建的一个真实项目，将真实项目分解为若干子项目，每个子项目分解为一个或多个支撑任务。教学单元则按实施子项目，完成支撑任务来设计。学生需要完成的是相对独立的小任务，这样就能跟得上、完得成，容易产生成就感，从而激发学习兴趣，积极主动地学习。※具体教学方法与手段本课程用基于工作过程的项目引导任务驱动教学，具体表现形式如案例分析法、分组讨论法、角色扮演法和试错演示法等。1)试错演示法网络设备配置准确性要求决定了在学习本门课程时，学生在多个阶段和环节均可能发生理解和操作的错误。教学团队根据对历届考试、实训和实际工作出出现配置错误的统计分析和归纳，在实训教学中故意出错，演示错误操作的界面响应情况和设备工作情况，让学生发现错误，分析错误原因，提升和巩固学习效果；提高避错、识错，正确管理和维护交换机/路由器的能力。2)案例分析法把实际组网案例按照教学要求重新整合，按照工作过程和特点将项目分解为多个任务，教师讲授和学生操作均是完成任务的活动。在这个活动中，教师集中传授知识和技能并做适当的演示操作，学生集中实践，运用所学知识技能完成任务。3)分组讨论法为了降低学习难度，帮助学生克服系统搭建过程中的焦虑感，对于难度较大的任务，采用分组讨论法开展协作学习，学生强弱搭配，两人一小组，四人一大组。由教师提出任务，由学生分组讨论，一人操作，一人在旁边看，并定期进行角色互换，由学生分组汇报，最后教师总结和提出解决方案。以此提高学生的学习积极性和参与意识，降低学习的难度，培养学生的合作精神和团队意识。4)角色扮演法教学采用到虚拟顶岗操作的方式进行，由企业工程师和校内专职教师为指导教师，采用“师傅带徒弟”的指导方法。本课程所采用的项目均来自于Cisco公司认证培训的成熟项目，上学即上班，实训基地的教学采用完全企业化的管理方式，通过“六大转换”让学员逐渐适应企业员工的角色：教师转换为项目经理，教材转换为实际项目，上课转换为做项目，考试转换为项目评测，教学管理转换为岗位管理，教学监督转换为质量控制。这种角色的转换与扮演会为学生适应企业工作环境、毕业后求职、就业打下基础。第4部分、教师队伍本课程教学团队成员全为双师型或双师素质型教师；职业资格分别具有CCIE、MCT、软考网络工程师、高级程序员和国家职业鉴定网络考评员等一项或数项；职称有教授2名，副教授和高工、高级实验师各1名，讲师2名；学历学位:有博士1名、硕士3名、学士3名；在教学科研和指导学生参加技能比赛等方面均取得了好的成绩。本教师队伍取得的部分成果(1)《高仿真多功能网络工程与管理及智能楼宇综合实训室建设》，教育部国家级示范高职院校建设项目，2008~2010，结题并获得实用新型专利；(2)《基于虚拟化企业网络平台的实训课程开发》，广州中星网络技术有限公司，2010~2011，结题；(3)《构建以职业能力为标准的网络专业综合实训系统研究与实践》，广东轻工职业技术学院，2010~2012年，结题；(4)《在网络模拟软件环境下的交换机/路由器实验配置研究》，广东轻工职业技术学院，2006～2008，结题；(5)《软件专业课程群之计算机网络技术课程建设》，教育部国家级示范高职院校建设项目，2008～2010，结题；(6)《交换机/路由器管理与维护》精品课程建设，广东轻工职业技术学院，2008~2010，结题；(7)《企业网构建与管理》精品课程建设，广东轻工职业技术学院，2006~2008，结题；(8)《Java平台项目开发基本技能》精品课程建设，广东省教育厅，2009～2011，结题；(9)计算机网络专业课程教学中把技能培养贯穿始终的方法和手段初探，广东轻工职业技术学院学报.2007（3）；(10)网络设备与技术课程实训教学的改革与探索,广东轻工职业技术学院学报，2011(2)。本教师队伍取得的部分成果(1)虚拟化企业网络测试与实训平台,企业研发项目，2009～2011年，主持，结题。产品由广州中星网络技术公司用于网路系统集成售前和售中的网络方案及其实施的测试和评估，节省了开支，提高了效率；用于CCNA和CCNP培训学员的学习和实验1千多人次，增强了培训效果；(2)新一代话音无堵塞多媒体可视电话系统，广东省科技计划项目，2007～2009年，参与研发，结题。产品已由广州泛网视讯科技有限公司运营，用户已达数千户；(3)面向流程工业的网络化智能传感关键技术，广东省科技计划项目，2007～2009年，参与研发；(4)物联网数字家庭关键技术研究，东莞市科技计划项目，2010~今，参与研发；(5)机电一体的全天候防盗报警锁，企业委托研发项目，2006～2008，主持，结题。产品由虎门铧联电子五金厂年产10万把。本教师队伍取得的部分成果本教学团队成员主编了本门课程以及一系列课程群教材，其中十一五国家级规划教材五部，本课程首选教材《交换机/路由器及其配置（第3版）》2011年被教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会评为IT类优秀教材；专业基础课教材《计算机网络技术（第2版）》2010年被教育部高等学校高职高专计算机类专业教学指导委员会评为IT类优秀教材。部分教材清单如下：1)《交换机/路由器及其配置(第3版)》.石硕主编，电子工业出版社，2011-11;2)《计算机组网技术(第2版)》.石硕主编，机械工业出版社2008-9；3)《计算机网络实验技术（第2版）》（十一五国家级规划）.石硕主编，电子工业出版社，2007-9.4）《网络操作系统