职教本科背景下计算机网络技术课程建设初探
焦永杰
淄博职业技术大学 山东淄博 25500
一、课程定位与目标
1.课程定位
计算机网络技术课程是计算机网络技术、信息安全、物联网工程、云计算等专业的核心专业基础课和主干课,是培养学生网络系统规划、设计、部署、管理、运维、优化及安全防护等核心职业能力的基石。
2.课程目标(1)知识目标
深入理解计算机网络体系结构(重点 TCP/IP)、核心协议(IP,TCP,UDP,HTTP/S,DNS,DHCP,ARP 等)、网络设备(交换机、路由器、防火墙)工作原理、网络服务原理、网络管理与安全基础、以及 SDN/NFV、IPv6、云计算网络等前沿技术概述。
(2)能力目标
设计与实施能力:能根据需求设计中小型企业网络拓扑,选择合适的网络设备和技术,进行网络设备的配置(命令行 CLI 为主)、部署、连接与测试。
运维与排障能力:掌握常用网络监控、管理工具(如 SNMP,NetFlow,Wireshark 等),具备诊断和排除常见网络故障(连通性、性能、安全)的系统化思维和实践技能。
安全防护能力:理解常见网络安全威胁,掌握基础安全设备(防火墙、VPN)的配置与管理,具备基本的网络安全策略实施能力。
优化与升级能力:能分析网络性能瓶颈,提出并实施简单的优化方案;了解网络技术发展趋势,具备评估和引入新技术(如 IPv6 过渡、WLAN 升级)的初步能力。
文档与协作能力:能规范撰写网络设计、配置、测试、故障处理报告;具备良好的团队协作和沟通能力。
(3)素质目标
培养严谨细致的工程素养、强烈的网络安全意识、持续学习的习惯、良好的职业道德和责任心。二、课程内容与模块设计
1.核心理念
模块化、项目化、递进化,理论实践深度融合。
2.具体内容
模块 1:网络基础与协议分析
理论:OSI&TCP/IP 模型深入解析;核心协议(IP,ICMP,ARP,TCP,UDP)工作原理、报文格式、交互过程;以太网技术(CSMA/CD,VLAN 基础)。
实践:Wireshark 抓包与分析(重点分析 ARP、IP、TCP 三次握手/四次挥手、HTTP 等);网络模拟器(如 Packet Tracer, GNS3, EVE-NG)基础操作;双机直连配置与测试。
能力点:协议理解深度、抓包分析能力、模拟环境操作能力。
模块2:局域网技术与交换
理论:交换机工作原理(MAC 地址表学习、转发/过滤/泛洪);VLAN 原理、类型(基于端口、协议、MAC)、优势;Trunk 技术(802.1Q);STP/RSTP/MSTP 原理与作用;链路聚合(LACP)。
实践:交换机基本配置(CLI);多交换机环境下 VLAN 规划、配置与测试;Trunk 配置;STP观察与验证;链路聚合配置与测试;利用模拟器/实训台搭建典型园区网接入层/汇聚层。
能力点:VLAN 设计部署能力、交换网络故障排查能力、CLI 熟练度。
模块3:路由技术与广域网互联
理论:路由器工作原理(路由表、最长匹配原则);静态路由原理与配置;动态路由协议基础(距离矢量-RIP,链路状态-OSPF 基础概念);ACL 原理与应用;NAT/PAT 原理与类型;广域网技术概览(PPP,HDLC,MPLSVPN 概念)。
实践:路由器基本配置(CLI);多路由器环境下静态路由配置与测试;单区域 OSPF 配置与测试;标准/扩展 ACL 配置与应用;静态 NAT、动态 NAT、PAT 配置与验证;利用模拟器/实训台搭建包含路由功能的完整企业网。
能力点:IP 子网规划能力(融入实践)、路由配置与排障能力、ACL 配置能力、NAT 配置能力。模块4:网络服务与应用
理论:DHCP 原理与工作过程;DNS 原理、域名空间、解析过程、记录类型;Web 服务(HTTP/HTTPS)原理;FTP 原理;邮件系统(SMTP/POP3/IMAP)基础;网络管理基础(SNMP 原理、NetFlow/sFlow)。
实践:在服务器(Windows/Linux)上部署与配置 DHCP、DNS、Web (Apache/Nginx)、FTP 服务;客户端测试验证;SNMP Agent 配置与网管软件(如 Zabbix, LibreNMS)初步使用;流量分析工具使用。
能力点:常见网络服务部署与配置能力、服务故障排查能力、基础网络监控能力。
模块5:网络安全基础
理论:网络安全威胁概述(扫描、嗅探、DoS/DDoS、中间人攻击等);防火墙工作原理(包过滤、状态检测)、部署模式;VPN 技术原理(IPSec, SSL VPN)与应用场景;无线安全(WPA2/WPA3,802.1X)。
实践:企业级防火墙(如华为 USG、Cisco ASA/Firepower,或开源如 pfSense)基本配置(安全区域、策略路由、NAT 策略);配置站点到站点IPSec VPN;配置远程访问 SSL VPN;配置WLAN基础安全(WPA2-PSK)。
能力点:基础网络安全设备配置与管理能力、VPN 配置能力、安全意识。
模块6:网络运维与优化
理论:网络监控指标与方法(带宽、延迟、丢包率、设备状态);日志分析基础;网络性能瓶颈分析(带宽、设备、协议);QoS 基础概念(流量分类、标记、队列、拥塞管理);网络文档规范。
实践:使用 Zabbix/Prometheus+Grafana 等搭建基础监控平台;Syslog 服务器配置与日志分析;利用 Wireshark/iPerf 等工具分析网络性能;简单 QoS 策略配置(如限速);撰写网络配置文档、拓扑图、故障处理报告。
能力点:网络监控平台使用能力、日志分析能力、基础性能分析能力、文档编写能力。
模块7:前沿技术与拓展
理论:SDN(软件定义网络)架构与概念(控制器、南/北向接口);NFV(网络功能虚拟化)概念;云计算网络基础(虚拟化网络、Overlay);IPv6 协议基础与过渡技术;物联网网络特性。
实践:Mininet 基础实验体验 SDN 概念;在虚拟化平台(如 VMware ESXi,KVM)部署虚拟网络设备;IPv6 地址配置与基础连通性测试。
能力点:了解前沿趋势、具备初步探索能力。三、教学方法与实施
1.项目驱动教学
设计贯穿整个课程或多个模块的综合性项目(如:构建一个具备多部门隔离、互联网访问、远程接入、基础安全防护的中小型企业网络)。将知识点融入项目各个阶段(需求分析、拓扑设计、设备选型、配置实施、测试验证、文档编写、故障模拟与排除)。学生分组协作完成,培养工程实践和团
队协作能力。
2.理实一体化
打破理论课和实验课的界限,在专业网络实训室或云实训平台上课,边讲边练,即学即用;充分利用网络模拟器/仿真器(如Packet Tracer, GNS3, EVE-NG)进行前期学习和复杂场景模拟,虚实结合;在物理实训设备(主流厂商路由器、交换机、防火墙、服务器、无线 AP/AC)上进行真实环境配置、排错和性能测试。大量引入企业真实案例,分析问题、解决方案和最佳实践,进行案例教学。
3.任务导向/工作过程导向
将学习内容分解为具体的工作任务(如:配置VLAN 实现部门隔离、配置OSPF 实现网络互通、配置防火墙策略允许特定访问)。按照“ 任务描述->知识准备->方案设计->实施配置->测试验证->总结反思” 的流程组织教学。
4.线上线下混合式教学 (SPOC/翻转课堂)
利用在线课程平台(如 Moodle,超星,智慧职教等)提供理论微课视频、动画演示、协议文档、电子教材、课前预习测验、在线讨论区。课堂时间主要用于深度讨论、难点解析、项目指导、实操训练、故障排查演练、项目汇报。提高课堂效率。
5.企业专家进课堂/现场教学
定期邀请企业网络工程师、架构师进行专题讲座、分享实际项目经验、参与项目评审。组织学生参观数据中心、网络运维中心,了解真实工作环境。
四、教学资源建设
1.教材与讲义
优先选用体现职教本科特色、项目化、理实一体化的优质教材。可结合本校特色和合作企业需求,开发校本活页式、工作手册式教材或讲义。教材内容需紧跟技术发展(如增加 IPv6、SDN/NFV、云网络、安全态势感知等章节或案例),并融入行业认证标准(如华为 HCIP,思科 CCNP 部分内容)的核心技能点。
2.实训环境
(1)高标准网络实训室:配备主流厂商(如华为、华三、锐捷、思科)的路由器、交换机、防火墙、无线控制器/AP、服务器、工作站等设备,构建可灵活组网的物理实训平台。
(2)高性能云实训平台:部署支持大规模网络仿真(如 EVE-NG,CML)和虚拟化设备(vRouter,vFirewall)的云实训平台,满足复杂场景、前沿技术实验需求,支持随时随地访问。
(3)配套软件:正版网络操作系统镜像、网络仿真软件、协议分析软件(Wireshark)、网络管理软件(Zabbix,Cacti,SolarWinds 等)、虚拟化平台(VMware,KVM)。
3.在线资源库
(1)微课/慕课:开发核心知识点、关键配置步骤、典型故障排查的微课视频;
(2)案例库:收集整理企业真实网络项目案例、故障案例。
(3)题库与测评系统:建设覆盖理论知识和实践技能(配置题、排错题)的题库,并利用在线平台实现自动评测。
(4)标准规范库:网络设备配置规范、网络拓扑图绘制规范、网络文档模板、行业标准等(5)拓展学习资源:链接主流厂商官方文档、技术白皮书、在线社区、优秀技术博客。
4.产教融合资源:
(1)与知名网络设备厂商(华为、H3C、锐捷、思科)、系统集成商、大型企业 IT 部门建立深度合作关系。
(2)共建产业学院、工程师学院。
(3)引入真实项目作为教学案例或学生毕业设计课题。
(4)建立企业导师库。
五、考核评价体系
建立避免单一理论考试,强调过程性评价和能力评价的多元化考评体系。
1.过程性评价( 50‰ )
(1)课堂表现与参与度:提问、讨论、在线互动。
(2)实验/实训报告:规范性、完整性、分析深度(尤其是故障排查报告)。
(3)模块项目/任务完成情况:完成度、配置正确性、功能实现、文档质量(4)在线学习记录:预习、测验、作业完成情况。
2.终结性评价 (40-50% )
(1)综合性项目答辩/实操考核(核心考核方式):学生现场演示项目成果、讲解设计思路、回答提问、进行指定配置或故障排除操作,评价其综合能力。
(2)理论笔试(可选):侧重核心概念、协议原理、工作流程的理解,减少死记硬背。
(3)技能认证(可选):鼓励学生考取行业认可度高的中级认证(如华为 HCIP-Routing&Switching),可将认证成绩按比例计入课程成绩或作为附加分。
3.评价主体多元化:教师评价、学生自评、小组互评、企业导师评价。
六、师资队伍建设
1.“ 双师型” 教师为核心
(1)教师需同时具备扎实的理论功底和丰富的工程实践经验。
(2)鼓励教师考取高级别行业认证(如华为 HCIE, 思科 CCIE)。2.企业实践常态化
(1)建立教师定期到合作企业顶岗实践或参与实际项目的制度。
(2)支持教师参与企业的技术培训、研讨会。
3.引进企业专家
聘请企业资深工程师、技术经理作为兼职教师或产业导师,承担实践教学、项目指导、讲座任务。4.教研能力提升
鼓励教师开展面向职教本科的教学改革研究、课程资源开发(如活页教材、在线课程)、应用技术研究(解决企业实际问题),支持教师参加高水平学术会议和专业培训。
七、总结
面向职教本科的计算机网络技术课程建设,核心在于精准定位应用型本科人才能力要求,构建以复杂工程实践能力和解决现场问题能力为核心,理论支撑实践、实践深化理论,产教深度融合、资源动态更新的课程体系。通过项目化教学、理实一体化、虚实结合实训环境、多元化考核评价以及高水平“ 双师型” 师资队伍的建设,切实培养出能胜任网络规划、设计、实施、运维、优化、安全管理等岗位的高素质技术技能人才,满足产业转型升级对高层次网络技术人才的需求。这是一个需要持续投入、动态调整、多方协同的系统工程。
参考文献
[1]袁捷;钱乃婧.职教本科背景下基于虚拟仿真实验平台的计算机网络课程教学重构[J].中国信息职业教育.2025,1
[2]张海绒.计算机网络技术职教本科课程教学改革研究[J].中国教育技术装备.2023,13