互联网迅速发展，在消费领域取得了巨大的成功，已经进入到面向实体经济的下半场。与此同时，未来网络已成为国家前瞻谋划的未来产业，在车联网以及工业互联网等行业的发展中，起着很大的促进作用，并推动着 “未来网络时代”的早日到来。未来网络占据重要的战略地位。软件定义网络、数据中心网络、可编程网络、网络安全、网络人工智能、5G/6G、物联网/工业互联网等都是与未来网络相关的领域。传统网络架构存在着不足，为弥补这种不足，软件定义网络(SDN)已经成为未来网络发展的一个重要分支。为推动高校学生在未来网络技术创新与应用开发方面的能力培养，促进未来网络技术产业创新生态体系的建设，已有许多高校设有“软件定义网络”这门课程且日渐成熟^[1-3]。

“软件定义网络”是网络工程专业具有理论性和实践性很强的一门专业核心课程。通过“软件定义网络”课程的学习，学生可以了解SDN是什么，为什么需要SDN，网络可编程之路，SDN发展历史，SDN重塑网络^[4]。随着“软件定义网络”的发展，“软件定义网络”的标准也在不断地更新。在新时代背景下，对“软件定义网络”人才的需求有了新的定义，需要培养新时代“软件定义网络”专业人才。因此，需要针对过去传统的教学方式进行改革创新，以适应新时代“软件定义网络”专业人才的需求。构建“以学生为中心”的教学理念，采用线上线下混合式教学，激发学生的主观积极能动性，实现教学效率的提升，从而实现教学质量的提高，达到理想的教学效果^[5-7]。

1、“软件定义网络”课程介绍

软件定义网络（Software Defined Network，SDN）作为新一代网络架构，近年来得到了学术界和产业界的广泛关注，随着SDN技术的发展及其在产业界的落地，网络工程人才需求已发生重大变化，SDN技术人才出现明显短缺。本课程顺应网络工程新技术发展与新人才需求，以培养网络工程新工科人才为目标，同时，本课程还支持中国高校计算机大赛网络技术挑战赛，以赛促学。此外，为推动高校学生在未来网络技术创新与应用开放方面的能力培养，促进未来网络技术产业创新生态体系的建设，未来网络发展大会组委会主办了“未来之光——未来网络科技创新大赛”，这为学生们更好地学习软件定义网络知识，提供了机遇与动力。

 本课程主要内容包括：SDN网络体系结构、SDN南向编程接口、SDN控制平面、SDN数据平面、从零开始实践、SDN应用案例、SDN与网络虚拟化、SDN浪潮等内容；除理论授课外，本课程还设计了实验和课后练习等环节，实验内容包括学习使用开源工具（抓世分析工具Wireshark、性能测试工具iPerf和Netperf、交互式数据包处理工具Scapy、HTTP请求测试工具Postman）、使用开源交换机软件Open vSwitch、使用Mininet、使用OpenDaylight控制器、使用ONOS控制器、使用南向接口OpenFlow协议、使用OVSDB管理协议、使用RESTCONF协议。学习能力强的学生，可以自行安装环境VMware虚拟机、Ubuntu操作系统、mininet仿真软件、Open vSwitch交换机、ryu控制器、Floodlight控制器、OpenDaylight控制器、ONOS控制器，使用复杂网络构建实验。如GRE隧道实验、VxLAN隧道实验、数据中心场景组网实验。还可以使用SDN应用开发实验，如防DDoS攻击，灾备实验、负载均衡实验等。对于学生来说，ryu控制器安装部分比较难，容易出错。主要是部骤及环境搭配不当，很容易出现bug。特别是显示拓扑图部分，需要用小程序来实现。相对而言，Floodlight在显示拓扑图上，就容易且直观多了。

通过本课程的学习，能够将软件定义网络的基础知识、主流技术与方法，用于具体网络工程项目需求的分析；能够形成软件定义网络技术的思想方法，并用于分析或理解复杂网络问题，指导网络的规划与设计；能够利用控制器提供的开放接口，开发网络应用程序。

本课程由高校教师与企业工程师共同开设，注重理论与实践相结合，知识讲授与案例分析相结合，入门学习与高阶开发相结合，为你带来全新学习体验。

2、“软件定义网络”课程教学模式

随着科技的不断发展，云计算的概念正在逐渐普及，人们的生活和工作中越来越多地应用云计算技术。而虚拟化技术是云计算不可或缺的基础。与此同时，为了落实创新型应用人才培养模式，提高学生的自主学习能力, 软件定义网络专业教师应全面了解并实施软件定义网络实验教学系统及教学方法。学院需要建立软件定义网络实验课程教学平台，该教学平台应当具有扩展性较强、使用成本较低，并且具有一体化的特点。学校应为学生设置更多的开源项目，适应学生未来的发展需要，从而更加全面地提升“软件定义网络”这门课程实验教学的质量，并且为学生未来的发展打下良好的基础。传统的教学模式是以教师为中心，其弊端是学生在被动地听，被动地完成实验，缺少主观能动性。而采用“以学生为中心”，通过引导学生自行安装环境，主动完成实验，采用小组教学模式、微课堂教学模式、短视频教学模式、翻转课堂教学模式等，能让学生更加深入地了解、学习这门课程，达到更好的教学效果。

3、“软件定义网络”课程教学存在的问题

3.1课程教学课时太少，但需要讲授的内容很多

针对《软件定义网络》课程教学内容丰富、知识点相对比较零散，而且各个SDN控制器之间几乎没有太大的联系，都可以作为一门独立的课程进行教学的特点。在教学内容上要进行改革，要有所取舍。不同类型高校的教学内容也不尽相同。在有限的教学时间内，无法讲授所有内容，必须精简教学内容。

3.2理论教学与实操脱节严重

“软件定义网络”是一门应用性较强的网络工程类专业课程。目前，在新时代网络工程专业人才培养的大环境下，许多高校都非常注重把“软件定义网络”这门课程的理论与实操相结合，但仍有少部分高校不考虑将实际操作作为教学内容，这导致了学生理论有余，动手实践能力不足，使得学生对实验无从下手。这样，会导致学生的实践能力基本功不扎实，无法掌握软件定义网络的基本使用和分析方法，从而使得学生动手能力差。

3.3学生的主观认识不高，学习积极性不强

多数学生认为自己今后的工作与“软件定义网络”的关系不大，最终成绩只要能通过考试即可; 还有些学生由于听说本门课程内容复杂繁多而且难度大，导致从一开始就失去了学习本课程的勇气，来听课的目的也是为了完成学习任务。

3.4将课程与学科竞赛、毕业设计相融合，但效果欠佳

“将课程与学科竞赛、毕业设计相融合”是指将课程的教学内容与课后竞赛、大学生创新项目，以及毕业设计内容相融合。尽管很多高校都组织学生参加了“中国高校计算机大赛”中的“网络技术挑战赛”，以及未来网络发展大会（南京）组织的“未来之光-未来网络科技创新大赛”，或者将成果写入了大学生创新创业项目中，或毕业论文中，但是参加的学生是少部分，大部分学生的积极性并不高，因此成效甚微。

4、“软件定义网络”课程教学改革策略

“软件定义网络”在教学中要不断对教学内容、教学方法以及教学手段等进行优化，经过近几年的教学经验，我们总结出如下几个方法。

4.1教学大纲的修订

“软件定义网络”包含了SDN重塑网络，SDN南向协议，SDN控制平面，SDN数据平面，从零开始实践，SDN应用案例，SDN与网络虚拟化，SDN浪潮等内容，内容繁多且枯燥。需要选择合适的教材，选择好的教材事半功倍。需要精简教学内容，将重点和难点作为教学任务，简单的知识点可以删减。如果讲授过多的内容，加快教学进度，将导致学生难以理解课堂教学内容，吸收不了所学知识，久而久之使学生失去学习兴趣，从而达不到理想的教学效果。因此，需要完善“软件定义网络”课程的教学大纲内容。

4.2优化课程教学内容

优化《软件定义网络》课程中的教学内容，进行整理，形成一个完整的知识体系，并将理论知识应用于实践中。《软件定义网络》翻译教材种类较多，应当按照网络工程专业的特点，选择适当的教材，电子工业出版社出版的《重构网络 SDN架构与实现》系统性很强，适合大多数网络工程专业的学生使用，可以作为理论教材使用。人民邮电出版社出版的图书《软件定义网络实验教程》（作者是：黄韬、魏亮、刘江、杨帆），通俗易懂，可以作为实验教材使用，也可以供同学们课后自学。

4.3采用较为先进的教学方法和模式

在实际教学过程中，老师不能一味地备课，而不去了解学生学习本门课程薄弱的地方，这也会导致学生听课效果不理想，达不到较好的教学效果。所以备课也需要“备学生”。老师可以根据学生的能力和对本门课程学习的状态来进行有调整地授课，老师教学的目的是让学生听懂弄明白，而不是为了上课而上课。应“以学生为中心”，因材施教。本门课程理论知识不易理解，内容繁多且复杂，可采取理论与实例相结合，已学知识与新知识联系的方法。教师在授课时，可采用点人提问的方式，了解学生的课堂知识的掌握情况，以及课后的反馈，及时对授课内容及其进度进行调整。针对通俗易懂的章节，可采用视频微课堂的教学方式，以此来调动学生的学习积极性，以“学生为中心”。学生作为主体，教师作为主导。教师在传授给学生知识以及技能时，需要激发以及引导学生的积极主动性。同时做到“授之以鱼”与“授之以渔”。在课堂教学中，可以采用小组活动、协作、设计、个别等多种方式相结合，也可以选用互联网、多媒体等多种教具进行教学设计与规划。能否表现学生的主体作用，能否体现学生的主观能力性，学生能否管理自己投入到课堂中的情绪和积极性，是判断“以学生为中心”教学模式的主要依据。在教学过程中，如果学生能负责控制和管理学习活动，积极投入到课堂建设和活动规划中，则是以学生为中心的教学模式，值得我们去倡导和积极学习。

4.4考核方式多样化

针对《软件定义网络》这门课程的考核，应以课程教学目标为基本依据。《软件定义网络》作为一门前沿课程，应将典型的应用场景和实验案例加入到实践内容中，作为常见问题和解决方法，来进行考核。

4.5进一步加强“课程与参赛”融合

构建了以实际“软件定义网络”项目为基础的线上线下混合教学模式，实现了项目与学习交替、项目与学习结合的教学模式。该模式充分发挥了教师、企业、社会的优势，为学生搭建了“实践—创新—实践”三位一体的教学平台，提高教师的教学能力。课前，任务驱动、自学平台资源课程，以课程中的实际项目为依托，将理论教学与实践操作结合起来，使学生掌握基础知识、基本技能；课中，融合实际项目内容，提高学生的学习兴趣。课后，通过竞赛中的模拟考试，加强理论学习及实操考核任务；利用在线平台构建的资源库进行网络资源管理以及在线试题库的建立，提高了学习积极性；建立教师、学生、企业共同参与的考评机制；在课中融入创新设计的环节，以增强课堂教学效果。

在理论教学过程中，教师将理论知识传授给学生。在实验中，建立仿真平台，为学生提供了更多动手操作机会，促进技能训练，培养出高素质的软件定义网络技术人才。实现理论教学与实践训练的结合，完成课程知识与技能的融合，同时建设课程教学资源，开发在线开放平台课程《软件定义网络》，并将其上传到学习通平台。此外，建立课程题库，方便教师利用在线开放平台练习，进而为线下授课提供资源支持，提高教学效果。

5、 结束语

通过对“软件定义网络”课程的教学改革创新，修订教学大纲，优化教学内容，学生容易理解和吸收软件定义网络的基础知识和基本工具的使用方法。采用先进的教学方式和模式，使得枯燥的课堂变得生动起来。采用线上线下混合式教学模式可很好地调动学生的学习积极性，使学生参与到课前课中课后完整的教学中，实现了“以学生为中心，以老师为指导”的教学目的，从而使教学效果最大化。

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