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關鍵詞:網絡工程;實踐教學體系;課程實驗;課程設計;實訓
中圖分類號:TE82-4 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 21-0000-02
隨著科學技術的發展,社會的進步,企業對人才的要求也在不斷變化,因此,大學本科教育應從精英教育逐步轉向大眾教育,從“理論型”轉向“應用創新型”人才培養,根據對IT市場對網絡工程專業人才的需求調研以及對網絡工程專業實踐教學環節進行的反復論證,設計了網絡工程實踐課程與教學內容,制定了相應的實踐環節教學體系。
1 網絡工程專業實踐體系的建設思路
網絡工程專業在2012年教育部新專業目錄中已被確定為一級學科,根據國家科技發展戰略及我校對網絡工程專業人才培養的定位和要求,以及網絡工程專業對實踐要求相對較多,因此,將網絡工程專業人才培養目標定位于“應用創新型”。應用創新主要體現在教會學生如何將網絡工程的基本理論和原理應用到工程實踐中,人才培養的實踐環節側重于培養學生的實踐動手能力及工程能力。網絡工程專業學生除掌握必備的理論知識,更需具有較強的工程技能,在校期間較為完善的工程實踐訓練,使得網絡工程專業畢業生的就業可以是網絡工程的規劃設計、建設、管理和維護;網絡安全系統的設計等多領域、多行業。
目前,我國高等教育人才培養方案大多主要由普通教育(又稱通識教育)、專業基礎教育、專業教育(通常包括專業必修課、專業方向選修課及專業任選課)等組成。在人才培養方案制定的總體原則和框架指導下,制定了網絡工程專業的人才培養方案,其中實踐教學環節的比例達到了40%以上,為了達到實踐教學的效果,精心設計了實踐教學體系,制定了實踐教學四年不斷線的主體思路,結合網絡工程專業實踐性較強的特點及社會對網絡工程專業人才的要求,認真研究并改革課程內實驗教學的實驗內容、實驗方法及實驗手段,適當增加綜合性、設計性及創新性實驗的比例,加強學生實驗創新能力的培養和訓練;對專業基礎課、專業課的課程設計及畢業設計(或論文)的選題方式、選題范圍等充分與生產、科研及社會實際相結合,真正做到題目來源于實際,最后再應用到實際中;每個暑假設置為工作學期,從大一到大三的三個工作學期,對學生安排適當的社會實踐任務,大一的工作學期通常安排學生到IT企業或市場進行調研,完成調研報告,主要了解目前網絡工程相關的產品行情及IT行業對網絡工程專業人才的要求;大二的工作學期安排學生到IT相關企業進行認識實習,對專業有整體和初步的認識;大三的工作學期主要安排學生到IT企業完成與專業相關的工作,進入頂崗實習階段,使學生體會到:什么是工作、自己目前對社會能做什么貢獻等,使學生更加明確學習的目標和存在的不足,以便更好地完成大四的收尾學習。
網絡工程專業的實踐教學是本專業人才培養的重要組成部分,是理論教學的必要補充及延伸,也是學生將所學的專業理論知識與實踐相結合的重要手段和必不可少的重要過程,更是校企聯合實踐基地建設的一個重要環節。
2 網絡工程專業實踐體系的具體內容
從課程體系來看,網絡工程專業的實踐課程體系主要包括課程實踐技能培養、專業實踐技能培養和專業綜合能力培養三個部分,每個部分下面都含有若干實踐環節。網絡工程專業實踐課程體系總體框架如圖1所示。
2.1 基礎實踐技能培養:(1)專業基礎課程內實驗。專業基礎課程內實驗主要以輔助專業基礎理論課程教學為目的,使學生更深層次地理解所學課程的理論知識,并能有一定應用創新。實驗主要分為驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗及創新性實驗等,主要完成網絡工程專業基本的實踐技能培養。(2)專業基礎課的課程設計。專業基礎課的課程設計主要目的是幫助學生理解、掌握、應用課程中所學的知識,綜合運用所學知識解決一定的實際問題,課程設計選題以實際應用為主,提高學生應用創新能力。
2.2 專業實踐技能培養。主要針對網絡工程專業實踐性較強的特點,從體系上劃分為專業課程內實驗、課程設計、實習實訓、專業認證培訓、綜合訓練等五大模塊。網絡工程專業實踐教學體系五大模塊的具體內容如圖2所示。
(1)課程內實驗:涉及課程內包含實驗的課程主要有軟件設計基礎、C++程序設計、面向對象程序設計、數據結構、數字電子與數字邏輯、計算機硬件基礎、操作系統原理、計算機網絡、數據庫原理及應用、ORACLE數據庫、計算機網絡編程、廣域網及接入網技術、網絡安全、網絡管理、網絡協議、Linux系統管理與應用等。(2)課程設計:安排的課程設計主要有數據結構課程設計、面向對向程序設計課程設計、數據庫原理及應用課程設計、廣域網及接入網技術課程設計、計算機網絡編程課程設計、網絡協議課程設計、網絡安全課程設計、網絡工程課程設計。(3)實習:認識實習(科技方法訓練)、生產實習(網絡工程項目實踐)(包括校園網維護實習、網絡施工實習等)、畢業實習。(4)實訓:安排二個較為集中的實訓,大型網絡工程項目綜合實訓和工作學期(頂崗實習)。大型網絡工程項目綜合實訓安排在第7學期,主要完成校企合作教育,由學校與企業共同完成培養方案,針對不同的學生給出較為個性的培養方案,以期使學生畢業后能盡快適應工作崗位。工作學期(頂崗實習)主要安排在大三的暑期,一般為期3個月左右,也是與企業合作,安排學生到企業一線去工作,把在校所學的理論知識和實踐知識應用到企業,到企業解決實踐問題,同時找出自身的不足和欠缺,以利最后一年的學習提升。(5)專業認證培訓:主要與H3C、思科、紅帽等合作,目前已成立了H3C網絡學院、紅帽學院等,在校期間完成H3C的H3CNE、H3CSE認證教育,思科的CCNA、CCNP認證教育、紅帽的RHCSA、RHCE認證教育,鼓勵學生通過考試獲取1-2個專業資格認證證書,以拓寬就業面,提高就業層次。(6)畢業設計:畢業設計是大學生涯的最后環節,是檢驗學生對大學四年所學知識的綜合應用能力和水平,為今后走上工作崗位做好必要的準備。
3 網絡工程專業實踐體系的實施與保障
3.1 實驗室的建設。學院網絡工程專業實驗室目前主要有軟件實驗室(主要完成程序設計、數據庫實驗、計算機硬件實驗、網絡安全實驗模擬、網絡管理實驗等)、H3C實驗室(主要完成網絡搭建、網絡配置、網絡工程、綜合布線實驗等實驗)、網絡協議實驗室(主要完成TCP/IP協議族的相關實驗)等,信息安全實驗室(主要完成信息安全實驗)。(1)軟件實驗室。設有4個軟件實驗室(與軟件學院的軟件工程專業共同使用),每個實驗室由60臺計算機組成,每次實驗可容納60名學生,可以完成軟件程序設計類實驗、網絡安全模擬、網絡管理、Linux系統實驗等。實驗室配置了實驗管理平臺,學生通過訪問控制管理服務器可對教師提問、提交作業等,教師可對學生的實驗過程進行監控和管理。(2)H3C實驗室。H3C實驗室有10組實驗設備,每組由2-4臺路由器、4-5臺交換機和6臺計算機組成,每組6名學生,每次實驗可容納60名學生,可以完成中小型網絡設計、局域網技術、廣域網及接入技術、網絡工程、網絡規劃與設計、網絡工程項目實訓、畢業設計等教學任務。(3)網絡協議實驗室。網絡協議實驗室由1套主控設備和60個節點組成,每6個節點組成一組,共有10組,可同時容納60人完成實驗。網絡協議實驗室主要承擔TCP/IP協議族的網絡協議實驗和部分網絡管理實驗,該實驗室可完成40多個網絡協議實驗。同時,實驗室配置了網絡協議的綜合實驗管理平臺,學生通過實驗管理平臺可對本組網絡設備進行配置,無須手工插拔線纜即可靈活變換網絡拓撲結構,從而保證了網絡設備端口的使用壽命。
3.2 實踐基地的建設。實踐基地建設分校內和校外兩部分,校內實踐基地有學院實驗室,主要開展校園網絡的維護、管理和應用實習教學。目前已建立了17家校外實踐基地,學生在各校外實踐基地主要完成認識實習、生產實習、工作學期(每年暑假學生進入企業的工作學期)、網絡工程項目實訓等教學任務。
3.3 實訓基地的建設。軟件學院與東軟集團、大連華信、大連中軟、大連海輝、北京金源萬博、沈陽東鵬電子、北京亞思晟、北京亞嵌、ORACLE中國公司、無錫NIIT等公司簽訂了實訓基地協議,學生在這些校外合作的公司里可完成網絡規劃、設計與集成、網絡應用軟件的開發、網絡設備的管理、網絡的運行與維護等方面的實訓工作。從網絡工程專業2006級學生開始已完成了4屆學生的網絡工程綜合實習、實訓任務,并取得了良好的實習、實訓效果。
3.4 專業認證教育。根據目前企業對學生要求畢業即能上崗的需求,國內IT類的資格認證較大幅度地增加了對實踐能力的考核,而用人企業對具有專業認證證書的學生也給予優先錄用,因此,在專業教育的同時,也引導學生有針對性地參加一些專業認證方面的培訓,既可提高學生實踐能力,同時又通過認證考試獲取資格認證證書,為將來就業提供更多、更好的機會。軟件學院網絡工程專業已開展了H3CNE、H3CSE、CCNA、RHCSA、RHCE、網絡設計師(國家軟考)等相關認證教育,并已有100多名學生取得了專業認證資格,拓寬了學生的就業面,提高了他們的初次就業層次。
3.5 師資隊伍的建設。“青出于藍而勝于藍”,學生的能力來源于教師,將來勝于教師。但如果我們的教師工程實踐能力弱,又如何能培養出學生的較強的實踐能力。因此,師資隊伍的建設是第一步。(1)加強師資培訓。每年的寒暑假,我們都會派出2-4名青年教師到其他高?;騃T企業參加實踐教學研討、會議、課程培訓等活動,目的是提高教師的實踐能力。鼓勵教師積極參加各種認證考試,目前部分教師已獲得了H3CNE、H3CSE、RHCSA、RHCE等專業認證證書,對實踐教學的開展起到了示范作用。(2)鼓勵教師將科研融入教學。教師將自身的科研項目納入到教學中,既可以增加學生學習知識的熱情和積極性,也可以使學生能緊跟專業學科的前沿和社會的發展。目前,軟件學院網絡工程系已組建了網絡架構、網絡協議安全、無線網絡、信息安全等科研小組,學生也成立了網絡技術協會,積極組織學生參與到教師的科研工作中,以科研促進教學。
3.6 實驗室的開放。因為學生對課堂所授知識的理解能力各不相同,有些學生在實驗課上可能無法完成全部實驗,而且教學安排的實驗學時也很有限,因此為了更好地完成網絡工程專業實踐教學且兼顧所有學生的學習,同時給學生提供一個寬松、良好的實驗環境,除必要的正常教學外,學院各個實驗室全部對學生開放,學生可利用課余時間繼續完成課內、外的實驗,鼓勵嘗試創新性實驗。
4 網絡工程專業實踐教學體系的特點
4.1 逐級強化的實踐教學模式。網絡工程專業以注重基礎理論、強調綜合實踐能力為辦學理念,實踐教學模式采用“理論、實驗、課程設計、實習、實訓、畢業設計”等逐級強化方式。
4.2 提高校內外資源利用率。盡量在學院內的實驗室和實驗設備上完成課程內實驗、中小企業網絡的模擬建設(含著網絡的規劃、設計、實施、維護、管理和應用軟件的開發等)。到東軟集團、同方股份等校外知名的IT企業聯合建立的實習實訓基地完成專業基礎理論知識與工程實踐的緊密結合。
4.3 提高課外時間和資源利用率。網絡工程專業實踐性較強,如果沒有充足的實踐保障,很難取得較好的成效。學生的應用創新能力、實踐能力的培養僅靠教學計劃學時內的實驗、課程設計等環節無法滿足要求,因此,學院盡一切可能為學生提供良好的條件,教師通過給學生布置具有一定難度的作業和任務,積極引導、強化學生將課外時間更多地花到實驗室中,在實驗中尋找學習的樂趣,在實驗中收獲學習的成果。
4.4 充分體現實踐教學體系的層次和模塊。網絡工程專業的實踐教學體系劃分基礎課、專業基礎課、專業課、專業選修課等多個層次和模塊。而且每門課程的實驗都包括驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗等,對于實踐要求較強的課程采用實驗與課程設計聯合的方式完成。為了鍛煉學生綜合運用知識的能力,給出了“網絡工程綜合課程設計”,該課程設計涉及到計算機網絡、局域網技術、廣域網及接入網技術、網絡管理、網絡安全、網絡工程、計算機網絡編程等多門課程所講授的知識,可以用它來檢驗學生的綜合能力和水平。這樣可以使我們的畢業生在今后能夠根據不同類型用戶的需要,可從事網絡工程的規劃、設計、開發;開發基于網絡的計算機軟件;從事信息網絡安全工程的設計和維護等。
5 結語
針對網絡工程專業實踐性較強的特點,根據企業、行業對人才需求的要求,構建了網絡工程專業由課程內實驗、課程設計、實習、實訓、畢業設計等環節的實踐教學體系,并建設了相關的實驗室和實習、實訓基地,在4屆網絡工程專業學生實踐中取得了較好的實踐效果。在今后的網絡工程專業教學實踐與改革中,將主要從以下幾個方面加強實踐教學體系的建設:(1)組建新的實驗室,如信息安全、無線網絡技術、網絡工程綜合實訓等實驗室;(2)選取部分具有前后相關性的、實踐性較強的課程進行一體化實踐教學,如計算機網絡、網絡協議、網絡工程等課程可以進行聯合實踐教學,重新整合實驗部分,授課在實驗室完成,邊講邊練、講練結合,最后到企業實施檢驗教學效果;(3)進一步加強、拓寬校企合作教育實踐基地的建設,提高校企合作教育層次,探討校企合作教育的深度和廣度,為培養“卓越工程師”做準備。
參考文獻:
[1]郭廣軍等.面向應用型人才培養的網絡工程專業課程體系探索與實踐.計算機教育.2009(19)
[2]徐明等.網絡工程專業課程體系研究與實踐.計算機教育.2009(19)
[3]張新有.就業導向的網絡工程專業教學體系.高等工程教育研究.2010(4)
[4]袁志祥,秦鋒,鄭嘯,程澤凱,趙娟.網絡工程專業人才培養與教學模式改革研究.計算機教育.2010(5)
[作者簡介]
專業基礎課程的設置體現了學科之間的交叉與融合,使學生能夠具備扎實的數理基礎、計算機基礎、較強的邏輯思維能力。專業必修課程涉及到網絡工程專業必修的一些核心課程,能夠培養學生良好的專業意識,為分方向教學打下堅實的基礎。專業限選課程按照專業方向分別進行設置。一般來說,網絡工程專業有以下五個人才培養目標:(1)網絡硬件設備的設計與開發;(2)網絡協議的設計與實現;(3)網絡應用系統的設計與開發;(4)網絡工程設計、規劃與實施;(5)網絡系統的管理、維護與評估。其中(1)、(2)培養科學研究型人才,(3)、(4)培養工程型人才,(5)培養則應用型人才?!?】作為新升本科院校,其中的部分方向,我們不具備相應的實驗條件、師資力量,并且根據我省經濟社會的發展狀況,省內對網絡工程人才的需求,最終我們開設了“網絡應用與開發”與“網絡設計與管理”兩個方向,學生可任選其中一個方向,完成該方向所要求的所有課程,獲得網絡設計、部署與管理能力或網絡應用系統的設計與開發能力,最終成為“工程應用型”的人才。專業任選課程是專業課程的補充和延伸,通過專業任選課程的學習,可以拓寬學生的知識面同時培養學生自主學習的意識。
長久以來,計算機及類似專業教學均存在“重理論輕實踐”的通病,這對我們培養工程應用型人才是極為不利的,如何更好地將理論與實踐相結合,培養學生的動手能力、創新意識,實現從理論到實踐,從知識到能力,從抽象到具體的飛躍是我們必須解決的問題。根據專業培養目標、社會需求及本校實際條件,圍繞理論課程,構建了一套以課程實驗為基礎、課程設計做提高、畢業設計做綜合,創新實踐為補充的多層次實踐教學體系。課程實驗大部分專業課程設置了課程實驗。在培養“工程應用型”人才目標的指導下,為了增強學生的實際操作能力,將盡量設置獨立的實驗課程;加大課內實驗學時;改革實驗內容,減少驗證型實驗,增加設計型、綜合型實驗。通過以上方法,使學生進一步鞏固課堂所學理論知識,提高實際動手能力。課程設計課程設計包括:程序設計課程設計、數據結構課程設計、以及網絡應用與開發方向上的Web綜合開發課程設計和網絡設計與管理方向上的網絡系統集成課程設計。課程設計是學生學習完一門課程或若干門課程后,對所學知識的全面總結和綜合應用,這也是學生第一次較為全面的、規范的進行設計訓練。在課程設計的過程中,以案例法驅動教學,用實際例子引導學生分析問題、解決問題,提高自我學習的意識和能力。通過課程設計,使學生能夠得到充分的工程訓練,鞏固相關課程的理論知識,掌握解決實際問題的方法和手段、初步具有查閱文獻以及撰寫設計報告的能力。
為了能夠讓學生適應學校和工作單位的差異,將掌握的知識盡快應用在工作崗位上,我們采用了以下幾種方法:1)減少模擬畢業設計,要求教師將科研項目分解,作為學生畢業設計選題,使學生能夠在實際工程背景下進行畢業設計;2)充分利用校內資源,與學校內部網絡中心和圖書館加強聯系與合作,每年安排部分學生到兩部門進行畢業實習及畢業設計,既能幫助兩部門處理一些力所能及的工作,又能讓學生在完成畢業設計的過程中得到鍛煉。3)與本地一定規模的網絡技術公司或企事業單位進行合作,建立校外實習基地,輸出學生進行實習實訓,由公司技術人員與學校老師聯合指導學生的畢業設計,讓學生解決實際問題,提高就業能力。4)鼓勵已簽約學生去單位進行畢業設計,結合單位背景,自行選擇畢業設計題目,這樣的模式,有利于學生盡快適應企業文化,培養專業意識。創新實踐創新能力的培養需要豐富多彩的創新實踐活動,我們通過設置創新學分的形式要求學生參與創新實踐活動,只有獲得一定的創新學分才能順利畢業。具體創新實踐活動包括:參加各級各類的科技競賽;參加各種網絡認證考試;參加教師的科研團隊;參與學術講座;參加院級科研興趣小組;自主創業等等。通過創新學分促使學生參加活動,通過參加活動讓學生找到自己的專業方向,培養自己的專業興趣,從而更加主動參加創新實踐活動,形成良性循環,從而促進學生綜合素質和創新能力的提高。
西部地方高校不能照搬發達地區高校網絡工程專業建設的已有模式,應結合當地社會需求,建設具有本地特色的網絡工程專業。該文根據實際情況,對網絡工程專業課程體系建設模式進行了探討,今后將不斷發現問題,總結、調整、優化,做更進一步的探索。
作者:蘇文莉 葉晟 單位:遵義師范學院
課程體系是專業培養方案的核心內容,是培養目標的具體體現,很大程度上決定了學生的知識結構。按照學校整體的人才培養特色,結合學院目前的學科發展狀況,按照“寬口徑、厚基礎、重實踐、有特色”的培養原則,在課程設置方面認真考慮了以下幾點:(1)由于網絡工程是多學科交叉融合的新興專業,因此,在計算機科學技術、數字通信技術、信息處理等方向上,設置了對應的專業核心基礎課程,以提高學生的適應性。(2)課程設置強調了公共基礎和學科基礎的重要性,對重要的基礎課程給予了充足的學時。(3)將方向的選修課程分為網絡規劃設計及管理、網絡信息處理兩部分,以適應社會對網絡工程專門人才的需求。網絡工程專業課程體系如表1。作為工科專業,公共基礎課程的設置與其它工科專業類似,開設大學英語、數理、政治理論基礎和計算機基礎等課程。學科基礎課程除了電類基礎和計算機軟硬件系統基礎外,增加了網絡工程導論、計算機網絡和數字通信原理等課程,以補充學生在數字通信領域上的基礎知識,為進一步學習網絡工程的后繼課程打下良好的基礎。針對網絡規劃設計方向,在專業主干課和專業選修課中設置了現代通信技術、網絡操作系統、網絡規劃設計、現代網絡技術、網絡系統集成、網絡設備等課程,以培養學生在網絡組網和網絡規劃設計方面的能力;針對網絡信息處理方向則設置了網絡編程、網絡協議、網絡互聯技術、Linux系統管理、Linux程序設計、Java程序設計等課程,以培養學生在網絡應用程序設計與開發方面的能力。
課程內實驗所有的學科基礎課程、專業主干課程和專業選修課程都設置了一定比例的實驗,課程內實驗以加深、鞏固對基本原理的理解和掌握。課程內實驗以實驗項目的形式來組織,每個實驗項目占2學時或4學時,實驗項目分為基礎性實驗項目、設計性實驗項目或綜合性實驗項目,一般設計性或綜合性實驗項目的學時數占課程內實驗學時的30%~40%。基礎性實驗項目主要是對課程所涉及到的基本原理與過程、基本方法進行實驗驗證,以消除學生對課程基本原理理解上的抽象性和神秘感。綜合性實驗項目以基礎性實驗項目的掌握為基礎,綜合運用課程涉及到的知識,以增強學生對課程基本原理的掌握并融會貫通,適用于數字通信原理、網絡操作系統、網絡規劃設計、現代網絡技術、網絡系統集成、網絡設備等課程學習過程中進行,為后繼的綜合課程設計打下基礎。設計性實驗項目也是以基礎性實驗項目的掌握為基礎,提出實驗任務與要求,由學生自主設計完成實驗任務的方案、實驗步驟和方法,適用于程序設計、計算機網絡、網絡編程、網絡協議、數據庫系統原理等課程學習過程中。通過設計類實驗項目的鍛煉,學生可以初步了解網絡應用系統開發的思路,掌握網絡程序設計的基本方法,培養學生的創新能力。
綜合課程設計綜合性的課程設計是一個重要的實踐環節,其目的是進一步培養學生理論聯系實際的能力和專業知識綜合運用的能力。從第四學期開始至第七學期,開設了基礎軟件綜合設計、基礎硬件綜合設計、網絡工程綜合設計、網絡通信綜合設計、網絡應用綜合設計等綜合課程設計。每個綜合課程設計集中安排在學期末,占2周時間,為了更好滿足學生的興趣,采用教師給出多個設計題目供學生選擇這種雙向選擇的方式。同時要求課程設計指導教師的最多指導學生的人數不能超過30人,以保證教師對學生的指導效果。為培養學生的論文書寫能力,要求學生書寫完整的綜合設計報告,包括課題背景、設計簡介及設計方案論述、詳細設計、設計結果及分析、總結等內容;為保證綜合設計的質量,安排了綜合設計答辯環節,答辯中由學生先對設計的內容進行闡述和演示,然后答辯教師針對設計內容隨機提問,以考察設計完成情況。綜合設計成績評判由平時表現、完成情況、報告質量和答辯情況等內容按照一定比例組成,能比較客觀地評價學生完成綜合設計質量。
摘 要:文章探討網絡工程專業實踐教學環節的建設。以魯東大學的網絡工程專業為例,介紹初見成效的實踐教學內容體系、實踐教學的手段與形式、實踐教學過程的實驗室建設、師資隊伍建設等應解決的問題,最后對下一步工作作出規劃。
關鍵詞:網絡工程;實踐教學環節;創新能力
作者簡介:李阿麗,女,講師,研究方向為計算機網絡;鄒海林,男,教授,研究方向為圖像處理與模式識別。
當前的高等教育必須把加強學生能力培養放到首位,努力提高學生的就業競爭力。網絡工程專業培養的是社會上急需的網絡人才,更應著重培養學生對網絡技術的理解能力、設計能力、操作能力、應用能力和創新能力。只有這樣,才能適應社會需求,為我國的信息產業培養出合格的人才[1]。實踐教學環節對于培養學生的實踐和創新能力起著關鍵的作用。為了全面提高學生的實踐和創新能力,提高學生的就業能力,我院近幾年來在實踐教學環節上進行了深入研究改革,采取了一系列措施,取得了一定的成果。
1 網絡工程專業培養目標
魯東大學信息科學與工程學院從2004年起開設了網絡工程本科專業。我院將網絡工程本科專業的培養目標定義為“具有較為扎實的專業基礎知識,系統地掌握計算機網絡的基本理論和網絡工程的實用技術,具有較強創新意識和實踐能力的知識面較寬、綜合素質較高的適應區域經濟社會發展需要的高級應用型人才。畢業后可在科研、教育、企事業、技術和行政管理等部門從事計算機網絡工程方面的應用研究、技術開發和經營管理等工作”。我們培養的網絡工程專業的學生一方面要求具有計算機科學與技術學科的基本知識;另一方面具有網絡工程的實用技術,使我們的畢業生將來可以從事軟件開發、網絡系統的規劃設計、建設、管理和維護,為將來進一步深造打下堅實的基礎。我們以此培養目標為指導思想,充分重視實踐教學環節。在實踐教學中,既重視學生的計算機科學與技術學科的基本知識的傳授,又重視網絡工程的實用技術的專門深入講解。
2 網絡工程專業實踐教學內容體系
目前我院網絡工程專業實踐教學內容體系包括兩大部分。
1) 學科實踐技能。學科基礎實驗及綜合設計――幫助學生完成基本的學科實踐技能,所涉及到的課程有計算機科學導論、高級語言程序設計、電路與電子學、數據結構等。
2) 專業實踐技能。包括專業平臺實驗及課程設計――幫助學生完成專業實踐技能。所涉及到的課程有計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、數據庫原理、高級計算機網絡、面向對象程序設計、畢業設計、專業實習等。
從課程形式上來看,可劃分為以下幾個系列。
1) 對大多數課程增加實驗課,目前已經開設實驗課的課程有計算機科學導論、高級語言程序設計、電路與電子學、數據結構、計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、高級計算機網絡、TCP/IP協議分析、網絡安全、網絡操作系統、網絡數據庫、計算機組網、網絡編程。
2) 實驗內容注重學生創新能力的培養。以往一些課程設計的實驗內容主要是驗證性實驗,實驗的設計比較簡單,與實際工程有一定的差異,學生缺乏主動思考的空間,不利于學生分析和解決問題能力的培養,更奢談創新能力的培養。針對這一現象,我們增加了許多綜合性和設計性實驗,開出率達到90%以上,在一定程度上提高了學生獨立思考的能力。
3) 對部分課程增加課程設計。如計算機網絡和高級計算機網絡,課程設計的題目多樣化,有網絡工程配置方面的,有的側重于底層編程,有的側重應用編程,有的側重系統開發。
4) 增加培訓環節。培訓內容較課堂內容有較大的延伸,學生可以根據自己的興趣選擇參加培訓。
5) 加強實習環節。對于網絡工程專業的學生實踐能力的培養,僅僅靠計劃內的實驗、課程設計是不夠的,學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力和實踐能力的訓練。針對該專業,我們充分重視實習環節,通過學風建設和專業建設狠抓學生課堂外的實踐環節學習,采取一系列措施,保證實習環節的質量。
在課程與學時數上,以學科基礎建立學科基礎平臺課,以專業核心課和專業方向設立專業課,并輔以選修課作為專業課程的補充。在課程性質上,屬于核心或主流技術領域的教學內容,采用必修課;屬于新興技術領域的內容,采用選修課。
3 網絡工程專業實踐教學的手段與形式
實踐教學對學生能力的培養有重要作用,是整個教學工作的重要組成部分,是對理論教學的驗證、豐富和擴展。為此,經過網絡工程教研室長期的探討,我們采取了一系列保障措施,如改革實驗課授課方式,舉辦網絡工程師講座,開放實驗室,成立科技創新小組等,保證了實踐教學的順利進行。
1) 實驗課授課方式。
為了避免了以往學生數太多,老師指導不過來的現象發生,實驗授課采用小班授課制,老師對學生逐個指導,及時解決學生的問題。實驗授課過程中,由教師先進行講解,并進行演示。學生分組進行實驗,每個實驗臺指定組長,負責協調整個小組的實驗和指導。先前選派能力較強的學生擔任,并進行一定的指導,能夠承擔小組內同學部分問題的指導。
2) 舉辦網絡工程師講座。
我們舉辦了網絡工程師認證考試專題講座,給學生介紹華為認證和思科認證的考試內容、考試形式、就業前景,并在教學過程中把常用的一些模擬軟件環境也介紹給同學,并利用課余時間組織同學們自學,相互講解,共同學習,開放實驗室,給興趣小組相應的課題,讓他們相互協作完成。
3) 開放實驗室。
為了全面利用專業實驗室的條件,給學生提供提高實踐動手能力的機會,網絡工程專業實驗室向計算機學院的學生全天免費開放。實驗室配備專門的實驗指導老師,及時對學生實驗中出現的問題進行指導。學生在此可以完成實驗課上沒有完成的實驗任務,另外,實驗室還有課外的實驗任務,可以有選擇地自己去進行實驗,隨時向老師請教。教學相長,開放式實驗室不僅為學生們提供更多的實踐機會,讓學生更好的掌握和鞏固專業知識,提高其動手能力和創新實踐能力,同時也可充分發揮廣大教師的能動作用,和學生一同探究課題,解決實驗中的問題,增強教師的教學效能感。
4) 成立科技創新小組。
為了加強學生的實踐能力,活躍學習氣氛,我們采取自愿報名的方式,吸收學生到科技小組中來,并積極申報科技創新項目,幾年來,多名學生成功申報了校創新基金項目,從而獲取了資助資金。這些項目有系統開發方面的,也有網絡工程總體設計、配置等,在老師的指導下,學生成功地完成了項目,掌握了項目開發的一些方法,提高了綜合應用知識的能力,增加了實踐動手能力,為將來的就業和深造打下了堅實的基礎。
5) 課程設計和畢業實習全程指導。
課程設計期間,實驗室免費開放,老師全天指導,及時解決學生的問題。通過三年的專業學習,安排學生半年的實習周期,到企業中進一步增加自己的實踐動力能力。畢業實習由學院專門聯系對口的公司企業,為學生定制增強動手能力的項目,由專業教師全程帶隊指導,最后由公司企業出具實習成績合格或優秀的證明,實習成績記入學生的檔案。通過采取這一系列的措施,學生思想上足夠重視,行動積極,對學過的專業知識有了更充分的理解和掌握。
4 搞好網絡工程專業實踐教學應解決的幾個問題
4.1 實驗室建設
學科基礎課程可以同其他專業共同使用原有的實驗室,完成軟件應用和軟件設計類實驗。此外,還要建立適合教學科研需要的現代化的網絡工程專業實驗室。專業實驗室是保障專業實驗的重要條件。專業實驗室與傳統機房的區別在于專業實驗室面向專業課程,而傳統機房面向計算機基礎教學。專業網絡實驗室為傳授從網絡原理到網絡實際構建和應用的各類實驗而準備的實驗室。在專業實驗室中可以讓學生能清晰地接觸到網絡布局中的各個環節,學習各種網絡模塊構建的知識[2]。
1) 網絡工程實驗室。實驗室有8組H3C網絡設備,每組有路由器4臺、交換機4臺(2臺二層,二臺三層),控制臺一個和PC機6臺,總共可同時容納48名同學做實驗。實驗室承擔著網絡工程專業和其他計算機專業的計算機網絡、數據通信網基礎、局域網組網與設計和網絡安全等主要的課程的實驗教學,并承擔著網絡工程師培訓、畢業設計、創新基金等。
2) IPv6協議分析實驗室。網絡協議仿真教學系統結合高校教育的實際情況,將網絡方面的理論知識通過軟件來實現,讓學生在實踐的過程中更深入地掌握網絡方面的基礎理論知識本實驗室主要完成IPv6的協議分析,該實驗室支持吉大中軟網絡協議仿真教學系統(IPv6 版)。本系統能夠使學生清楚理解和掌握網絡的內部結構和協議,通過編輯各種協議的數據包深入學習計算機網絡的內部原理,同時也可以很好地輔助網絡編程的調試。網絡協議仿真教學系統作為一門獨立的課程體系,以實驗為主,強調學生的主動性和設計能力,能夠拓寬學生的思路,達到真正的教學互動。
4.2 師資隊伍建設
我院重視對師資隊伍的培養,全面提高教師的授課能力,并采取了以下措施。
1) 配備科研能力強的教授擔任網絡工程專業教研室主任,全面負責網絡工程專業的培養方案的制訂,實踐教學改革,不遺漏任何一個值得注意的環節。
2) 采取課程組負責制,每門課程由專門的主講教師,負責課程的建設、實驗課程的指導。由主講教師負責編寫實驗指導書,親自指導學生實驗。
3) 對老師定期進行專業培訓,一方面派出專業老師到公司企業學習最新的知識,加強網絡工程方面的能力,再是請外面的專家到學院進行授課,全面提高教師的編程實踐能力。目前,我院有兩名老師拿到了華為公司NE和SE的證書。
4) 科研融入教學。在教研室主任的帶動下,定期開展科研活動,讓老師提高了自己的科研能力,將科研融入教學,讓學生能緊跟社會的發展。目前,網絡工程教研室在復雜網絡和網絡安全等研究方向取得了一定的成果,使各位老師提高了自己的科研能力,取得了良好的教學效果[3]。
5) 開展教研活動。網絡工程教研室定期開展教研活動,針對以下方面進行探討:實驗內容的更新、實驗室建設、培訓內容和安排、學生創新項目的申請、課程建設與教材建設等,力求找出目前存在的問題,提出新的改革措施和建議。
6) 注重對青年教師的培養。在學校和學院的幫助下,我們近兩年每年派出1~2名教師攻讀博士學位。
4.3 教學中的幾個問題
1) 注重課堂演示。實驗教學過程中為了便于學生理解,要注重實物操作和示范演示,教學過程中邊講邊練,講練結合,提高教學效果。
2) 實驗內容的開設要做到以下兩點:一是每個實驗是獨立的,在規定的每次實驗的時間內能基本做完;二是每個實驗之間又是連續的,每個實驗又對應于網絡工程實施的相應步驟,從而使所有的實驗又構成了一個系統的整體,便于學生對整體內容的把握[4]。
3) 嚴格實習考核,確保實習質量。實習考核采取實習報告、現場操作、理論考試、設計和答辯等多種形式全面檢查,由學校和企業聯合考核,不僅要考核學生的素質、能力和水平,而且要考核學生的工作業績。
5 取得的效果
實踐結果表明,該實施方案有利于促進該專業的實踐教學環節的實施,能夠達到提高教學質量,為社會培養高質量的網絡工程技術及網絡應用人才的目的。學生普遍反應通過一系列的實踐環節,增強了自己的動手能力。一部分同學在考取研究生后,以較強的動手能力,受到導師的青睞。
1) 實驗課內容充實,實物演示,激發了學生的學習興趣,實驗成績大大提高。
2) 從2004級以來,不少同學考取了CCNA和CCNP的思科認證證書,以及華為HCNE和HCSE的認證證書,部分同學考取了CCIE的認證證書,增加了就業機會。
3) 學生的實習成績優秀率高,受到實習單位的一致好評。
4) 實驗室開放,課程設計由老師全程指導,使得學生的課程設計和畢業設計水平高,答辯成績良好以上的比例增大。
5) 專業實驗室的建設提供了良好的實驗條件,既滿足了學生的實驗需求,又讓學生了解了最先進的網絡技術。
6 結語
總體來說,目前我們在網絡工程專業的實踐教學中已經取得了一定的成就,針對工科專業的特點,我們采取了一系列提高學生能力的措施,經過幾年的努力,學生的就業情況明顯好轉。將來我們要進一步提高我們的實踐教學能力,并已做出以下規劃。
1) 積極申辦思科或華為網絡學院,目前以學院的實驗條件申辦是完全可以的。網絡學院與高等院校在課程建設、師資培訓、職業認證等方面開展深入合作。參加網絡技術學院項目的學生能夠了解網絡行業中最新的知識、產品和技術,并學習如何利用其開發出富有創新性的應用,這將幫助推動眾多高等院校和職業學院的職業化教育,使學生在走出校門后可以更好地迎接職場中的機遇和挑戰。一方面可以讓老師獲得免費培訓的機會;另一方面學生參加相關的認證考試可以獲得優惠。
2) 加強校企合作,為學生爭取更多的到企業實習的機會。目前我們的實習基地主要是以鍛煉學生網絡應用編程能力為主,還應該爭取更多的網絡工程方面的實習基地。這些基地有我們校內沒有的資源優勢,可以讓學生參與網絡工程系統的規劃、設計和開發,從事相應的網絡維護、網絡管理和網絡應用,參與一些網絡施工,增強網絡工程方面的能力。
3) 進一步加強實驗室的建設。學校重視工科專業的發展和建設,即將為學院啟用新的教學實驗大樓,將來我們有更好的教學硬件設施。為了進行了進一步的實驗室規劃,打算構建網絡安全實驗室,IPv6綜合實驗室,網絡存儲實驗室,從而建立設備完善,功能全面的實驗室。
參考文獻:
[1] 郭海儒,劉沛騫,袁玲玲. 網絡工程專業人才培養模式的研究與實踐[J]. 中國西部科技,2006(19):42-43.
[2] 王春茹,謝云,何小敏,等. 網絡工程專業實驗室的建設與管理[J]. 廣東工業大學學報:社會科學版,2008(8):243-244.
[3] 苗鳳君,鄭秋生,潘磊. 網絡工程專業實踐環節建設的研究與實踐[J]. 計算機教育, 2008(13):83-94.
[4] 盧中寧,邵,史小松. 網絡工程專業實踐教學的改革[J]. 科技信息,2008(19):186-187.
Construction on Network Engineering Practical Training
LI Ali, ZOU Hailin
(School of Computer Science and Technology, Ludong University, Yantai 264025, China)
關鍵字:CDIO模式;教學改革;網絡工程課程群
1 國內外網絡工程專業課程群現狀
1.1國外現狀
國外普遍采用“寬口大類”專業設置方式,專業劃分較粗,無網絡工程專業。這反映其本科培養目標是面向較寬的應用領域,有些學校甚至在碩士研究生階段才明顯地體現出專業的差異或偏向。重視基礎理論,包括數學基礎的培訓,重視基本能力的培訓(課程設計和實踐部分的分量較重;考試所占比例較輕 )。
國外計算機網絡相關的課程的開設情況:本科網絡課程數量少,授課內容多數屬于綜合性專業基礎課。碩士生網絡課程較多,某些學校本科與碩士生課程可共選,本科網絡課程屬于綜合性和基礎性課程,碩士生的網絡課程較強調計算機網絡的不同技術側面。
1.2國內現狀
國內大學在專業設置問題上同時存在“寬口大類”與“窄口小類”劃分兩種模式,而我國現狀是“寬口大類”的“計算機科學與技術”和“窄口小類”的“網絡工程專業”并存的局面,不同專業設置思路,對計算機網絡技術相關的課程設置必然會不同,差異很大。
國內有網絡工程專業的學校,網絡工程設置基本分為兩大類,一類是設在計算機科學相關學院,另一類是設在通信類相關學院。表1列出國內一些有網絡工程專業的學校的情況。
表1 國內開設網絡工程專業情況
1.3國內外網絡工程專業課程群情況小結
計算機網絡技術是源于計算機科學技術和通信技術并涉及多學科而發展起來新興學科分支,已經很難用計算機科學與技術或通信技術覆蓋其技術內涵,從某種意義上講,已經羽翼豐滿,具有相對的獨立性?,F設置的“網絡工程專業”容易誤導為“建網專業”,遠不能適應培養“計算機網絡技術本身和廣泛的網絡應用”專業人才的需要,宜把它看作一個獨立的分支學科或作為“寬口大類”的“計算機網絡專業”來探討和建設。在計算機專業和計算機網絡課程的設置上,國外、港臺大學較重視實踐教學環節,配合課程教學都設置較多的課程設計和實驗環節,有利于培養學生分析問題、解決問題的能力,對學生進行素質教育,值得借鑒。
2 網絡工程專業課程群建設方案
2.1網絡工程專業定位
經過多年的畢業生就業情況跟蹤和調研,以及對網絡工程專業培養人才的分析,按照2:7:1的比例進行人才培養,即20%的畢業生應該繼續深造,攻讀研究生;70%的畢業生應該從事與本專業相關的工作;10%的畢業生畢業后從事他(她)喜歡的工作。同時按照網絡設備研發,到利用網絡設備構建網路,再到在網絡上開發相關系統的過程,我們培養相關網絡工程師,如圖1所示。
圖1網絡工程專業培養人才定位
針對前面的分析,網絡工程培養的目標和定向為:
(1)培養進一步深造的學生,目前網絡工程專業的畢業生考研率為10%左右,今后三年考研率要達到20%。(2)針對IT企業,首先針對網絡設備研發制造廠商,如:華為、中信、邁普等企業,每年為這些企業輸送到這些企業參與研發的在畢業生總數的5%,同時為這些企業輸送15%的畢業生到這些企業參與設備測試,成為這些企業的測試工程師。(3)為華為、邁普、銳捷等網絡設備廠商提供20%的畢業生,參與這些企業的售前售后服務,成為這些企業的研發測試、銷售部門的組網與配置工程師和維護工程師。(4)為各個行業的相關部門培養網絡管理技術人員。根據這幾年畢業生統計分析,網絡工程專業大約有5%左右的畢業生,畢業后到銀行、稅務、公檢法等部門,擔任這些部門的網絡管理技術人員。(5)每年大約30%的畢業生,到一些IT高新企業和一些事業單位,成為這些企業和部門的網絡應用平臺的開發人員。
2.2課程群方案設計
2.2.1設計理念
根據工科人才培養注重綜合素質,教育模式正朝著綜合化和個性化的趨勢科學發展,按照CDIO工程教育理念,圍繞著學生“成長、成材和成功”的目標,注重培養學生在扎實理論基礎上的較為過硬的實踐能力和解決問題的思路及方法;注重提高人文素養與科學素養為內涵的學生的綜合素質;注重培養學生的技術知識和推理能力,擁有職業能力和正確態度,具備工程技術能力、自主學習能力、“三創(即創意、創新和創業)”能力、組織及協同工作能力、系統調控能力和綜合競爭能力為目標,構建適合學生終身發展(學習)的創新人才培養方案。
2.2.2模式設計
我們學校的網絡工程專業主要定位在計算機科學大類下的計算機網絡應用技術。將網絡工程專業分為網絡設計與服務和網絡應用開發兩個方向。同時,在網絡設計與服務又按照“網絡設備開發”、“網絡測試”和“網絡系統集成”三條主線培養人才,在網絡應用開發方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”兩條主線培養人才。學生可根據自己的興趣愛好來選擇專業方向和技術主線。其中網絡測試方向是國內第一個將網絡測試引入本科教學課堂,是第一個和國際知名企業合作開發的專業。
2.2.3優化網絡工程專業培養模式
我校的網絡工程專業從2008年開始就在準備實施CDIO工程教育模式,2009年正式開始實施。該專業學生的培養立足我國信息產業和計算機科學技術發展的需要,結合創新工程教育的社會需求,通過專業建設與行業應用的緊密結合,在“課堂內 + 課堂外一體化創新環境”中,在真實的“構思設計實現運作(CDIO)”過程的工程背景下,構建分方向培養網絡工程應用型人才的CDIO創新工程教育模式。培養的學生具有扎實的理論基礎、創新能力、工程技術能力和綜合競爭能力,尤其是項目組織、設計、開發和實施能力,以及較強的溝通能力和協調能力。
2.3網絡工程課程群建設
2.3.1建設思路
網絡工程專業長期以來高度重視教學內容和課程體系的改革。根據學校對本科人才培養的定位,積極摸索高等學校擴招后人才培養的模式。進行課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革。分模塊設置課程,引入新的課程設置理念,明確每個模塊的作用,突出不同的方向特色。合理解決課程內容的銜接,將新知識、新技術引入課程教學之中。特別在學生實踐能力的培養方面,探索出一套切實可行的辦法,將科技大賽、學生創新項目等和學生第二課堂結合起來,將工程理念傳授給學生。
2.3.2建設目標
按照“夯實基礎、加強動手”的原則,進一步進行課程體系改革。課程體系的改革更有針對性,更適應信息產業、地方經濟建設和網絡行業的需要;課程內容的改革有利于提高學生對新技術的應用能力和創新能力培養。保持已有的優勢和特色,進一步提高教學質量,爭取獲得更多的教學成果。
課程建設。重點建設“計算機網絡”、“網絡設備配置與管理”、“《網絡服務配置與管理》” “網絡系統集成”、 “網絡測試技術”和“Web應用開發技術”等課程。
教材建設。出版系列規劃教材,已出版的有《網絡服務配置與管理》、《網絡設備配置與管理技術》、《網絡系統集成》、《網絡測試技術》。
2.3.3具體措施
(1)優化課程體系。按照“以網絡應用為核心,向網絡設計與服務和網絡應用開發的相應知識點逐步擴張”的一體化課程體系設計原則進行實施。圖2為網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖。本專業課程體系按照CDIO理念,通過項目將知識、素質和能力結合起來。將CDIO項目按規模和范圍劃分為三級:一級為包含本專業主要核心課程理論和能力要求的項目;二級為包含一個課程群理論和能力要求的項目;三級為單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目。如圖4所示。
圖2 網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖
(2)建立“基礎綜合研究創新”的多層次實驗教學體系。
網絡工程專業非常重視實踐環節的建設,建立完成了“基礎綜合研究創新”的多層次實驗教學體系。建立了以計算機網絡、網絡設計及系統集成、網絡服務配置與管理、網絡安全技術、網絡存儲技術、網絡協議與分析和網絡測試技術為主線的完整網絡設計實驗教學內容;建立了以網絡應用技術、網絡設備配置與管理、網絡系統設計、網絡測試為主線的完整網絡系統應用設計與開發的實驗教學內容;并基于這兩方面內容建立了多角度、多層次、全方位地體現網絡設計與應用的實驗教學體系結構。根據不同培養階段的需求,不同的培養目標采用分層次地對學生進行因材施教并制定了與之對應的實踐方案,確保實驗室能夠在最大程度上發揮作用。
3 結束語
經過兩年的改革調整,已經初具成效?,F在我校的網絡工程專業是四川省省級特色專業,網絡測試作為一個方向,創新性的引入教學體系。這兩年網絡設備生產廠商對網絡測試人員需求與日俱增,而國內還沒有幾所高校開設相關方向的課程,我校網絡工程專業與美國SIGMA公司聯合在大四學生中培養相關的工程師,受到了企業的好評。目前網絡測試人才就業已經遠遠超過傳統的網絡集成。美國勞工部統計局2006年報告對美國網絡系統與數據通信分析員人員(設計,測試與評估企業信息系統)2004—2014年需求預測結論:相關人才需要量將增加54.6%,在IT行業中人才需求增加比例占第2位。
參考文獻:
[1]顧配華,沈民奮等.從CDIO到EIP—CDIO[J].高等工程教育研究,2008.
[2]李飛.結合CDIO工程教育理念構建培養網絡工程人才教育平臺[J].教育理論與實踐,2009(10).
【關鍵詞】物聯網 計算機網絡工程專業 學科建設
物聯網技術在現代信息技術領域有著獨特的優勢,引領著互聯網在新時代的要求下不斷進步,高校在建設計算機網絡工程專業的時候需要構建符合技術特點的結構體系,在培養人才的道路上既要利用高校的優勢學科,又要明確該學科的發展方向。
1網絡工程專業設置物聯網方向
物聯網技術的自身原理和計算機技術有著很大的共通性,這種網絡信息系統有著很強的技術基礎,并且在融入高校的相關專業時需要充分分析傳感器網絡技術,這樣學生在學習的過程中才能充分了解該技術的技術構成。通過分析高校計算機網絡工程專業的現有狀況發現該專業課程主要集中在物聯網的網絡層和應用層,并且該專業有很多的基礎知識是適用于物聯網技術的,因此在二者的結合過程中還需要增加感知層方面的知識,這樣才能使計算機網絡工程專業從整體上具有運用物聯網技術的可能性。在高校中設置物聯網方向并不是要徹底改變該專業的人才培養目標,教師在開展教學的時候可以適當調整具體的內容,這樣使二者有效地結合。在高校的網絡工程專業中增設物聯網方向要充分考慮當地的市場需求,有些高校只是盲目地效仿其他高校的做法,沒有結合自身的師資力量和教材的特色,因此在實踐過程中很難制定符合標準的專業培養方案。
2利用高校的學科優勢培養網絡工程人才
不同區域的市場對于網絡人才有著不同的要求,學校在開設物聯網技術方向的相關課程時需要建立符合技術特點的課程體系,而課程結構的合理性要根據學校的硬件設備和優勢專業來判定。和其他的專業方向一樣,網絡工程專業也要在自身的發展過程中不斷創新,教師在教學過程中不僅要加強專業知識的講解,而且還要創造一定機會讓學生進行實踐操作,進行專業的實踐訓練需要學校提供現代化的實驗室,通過實踐基地的建設可以提高復合型人才的綜合素質。在開展評價工作時要根據行業的具體要求進行,很多計算機行業對于人才的個性化特點有很大的要求,因此學校不僅要通過教學優化學生的知識結構,更要使學生在解決專業問題的時候運用創新的思維方式,這樣的方式培養出來的畢業生在工作崗位上才能完成行業的操作。高校在運用物聯網技術時需要專門教材的配合,建設有自己特色的教材不僅要求發揮專業教師的作用,而且還可以通過和企業開展合作來加強教材的針對性,專業的教材需要將理論知識和實際運用有效結合,這樣才能使培養出來的人才符合崗位的要求。
3完善網絡工程專業培養目標和課程內容
3.1專業培養目標
高技能人才不僅要有科學的素養,而且還能從事多領域的技術研發工作,這種應用型的人才在很多行業都有很大的需求,比如說在信息產業和輕工行業。高校物聯網技術方向的培養目標包括很多方面技術的掌握,不僅包括通信技術和傳感技術,還要有技術推廣的能力,這種技術的推廣主要表現在學生實踐能力的提升。衡量該專業能力的標準有很多方面,其中掌握計算機技術和網絡工程的理論是最基礎的環節,而物聯網感知層的相關知識的獲得是制定和實現教學目標的關鍵關節,除此之外,學生還要學會檢索文件,了解一些基本的軟件編程程序,綜合這些方面可以有效地評價目標的實現程度。
3.2課程設置
物聯網方向的課程需要根據現實社會的信息來設置,除了已有的網絡層和應用層知識的傳授,感知層的相關知識也要納入到計算機網絡技術的課堂中去,網絡技術的知識不僅包括原理的分析,還需要了解一些基本程序的設計。對于物聯網三個層次的知識的掌握,該專業在課程結構上要突出行業的特點,并且適當增加一些網絡課程,比如說無線自組網應用課程,這些課程的加入可以學生的技術處理能力。
3.3專業實驗
物聯網技術是一門操作性很強的技術,成熟技術能力的掌握需要學校根據自身的特點來設置專業的實驗,這樣可以讓學生有機會鞏固自己的理論知識。在進行專業實驗時要按照標準的步驟進行,首先要完成畢業實習,在設計課程之前要進行計算機基礎練習,企業的生產實習要在學生的論文之前完成。物聯網的實驗有很多種課程設計,高??梢愿鶕陨淼膶W科優勢選擇適合自己的課程,比如說網絡系統集成課程設計是一種運用很廣泛的專業實驗。
4結語
綜上所述,高校人才培養因物聯網應用領域的高速擴張而迎來了新的機遇和挑戰。本文通過分析網絡工程專業設置物聯網方向,結合高校優勢學科培養網絡工程專業人才的新思路及利用高校的學科優勢培養網絡工程人才,分析總結出完善網絡工程專業培養目標和課程內容。并且社會的發展在各個領域都對物聯網的技術有很大的需求,而高校作為專業人才的培養場所要認真分析自己的學科優勢,從而為復合型應用人才的培養制定有特色的方案。以上的淺顯之見希望能給相關的業內人士提供一點參考借鑒。
參考文獻:
[1]張梁斌,高昆,梁世斌.以網絡職業認證為指引促進計算機網絡工程課程建設[J].浙江萬里學院學報,2011(05).
[2]陳璟.基于工程型人才培養的傳感網技術專業計算機網絡課程的多元化教學與探討[J].中國輕工教育,2012(01).
[3]朱凱杰,陶俊豐.關于在計算機網絡工程實訓教學中開展項目教學法的探討[J].遼寧教育行政學院學報,2009(06).
[4]杜祥嶺,劉加寧.構建高校物聯網專業與實訓中心探析[J].遼寧工業大學學報(社會科學版),2011(04).
關鍵詞:網絡工程;教學體系
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)08-1839-02
1 實踐教學體系構建的基本理念
1.1 夯實理論基礎,增強實訓培養
實踐教學是要培養學生的知識、能力與素質結構,并能將這些靈活地融入到技術的實踐應用中去。以往的實踐教學課程都是依附在理論教學課程之下的,隨著社會對應用型人才要求的提高,學校的實踐課程設計也逐步在朝獨立方向發展,但是實踐能力的培養離不開理論知識的支持,因此,對于諸如計算機網絡原理、數據通信系統原理等計算機網絡基礎知識與網絡管理基礎知識,也應夯實鞏固,繼而根據網絡工程專業的培養目標,構建出包括課程設計、課程實驗、實習實訓等實踐教學的高質量教學體系,使學生在掌握現代通信基本原理的同時,能夠靈活運用網絡工程的使用技術。
1.2 注重課程間的聯系性與實踐性
網絡工程專業教學體系的構建,一則在于教學內容的選擇,二則在于對教學內容的組建。網絡工程專業的課程與課程之間存在著相互的聯系,在對教學課程進行排課時,只有清楚地把握住了課程直接的緊密聯系,才能在課程計劃的實施中,合理安排學期的課程,使不同的任課教學可以在教學中緊密配合,將課程內容銜接起來,做到知識的融會貫通,從而減少重復,提高課堂教學效率。另外,在課程的設計中,要做到合理分配基礎課、專業必修課、專業選修課及其他選修課的學時,設立培養方案時,要更多地考慮學生將來的發展如考研或者就業,綜合提高學生的適應、自學及創新能力。
2 實踐教學體系教學內容及課程的選擇與設計
2.1 實踐教學體系的構建框架
網絡工程專業旨在培養在網絡信息安全、網絡管理與維護、網絡系統開發與集成方面的高層次的網絡工程應用型人才,學生要通過學習掌握住包括網絡協議、網絡編程與管理、網絡規劃、網絡性能評估、組網工程規劃、網絡安全以及網絡的運行與維護等方面的實用型知識。為了適應社會對網絡工程人才需求的發展,在確定網絡工程實踐教學內容上,要進行適當取舍,第一,改革教程內容,將其中比較陳舊的知識,如FDDI網絡、令牌總線網、幀中繼等技術進行壓縮與調整。第二,在教學內容中增加實用知識的教學比例,比如網絡組建、安裝、測試,網絡攻防等在實際中應用較多的知識等。首先,在教學內容的選擇中,我們可由大及小,逐層劃分,比如根據網絡工程教學的功能,我們可以將教學內容分成網絡工程、網絡測試與網絡應用開發三大塊。其次,在所分的三大塊的基礎之上,再根據實際能力的技術構成進行分枝,比如“網絡工程”下可分為無線網絡、交流與路由、IP組網、IP服務、IP多媒體網絡、網絡安全等科目,具體對于科目的設計則要考慮學校的教學目標及對人才需求的區域或者行業特征來進行。其中具體科目的設置中,既要反映網絡的核心技術與主流技術,也要將現實興起的熱點技術納入其中,網絡工程在技術上可以劃分為局域網、城域網和廣域網三個部分,具體包納了TCP技術、IP技術、移動網技術、無線網技術、交換技術、通信技術等等。再次,則是對具體科目教學內容的設計、教學方法及課程學時的選擇與安排了,課程的具體規劃如圖1所示。
2.2 教學內容及教學方法的選擇
具體科目教學內容的選擇有賴于教材內容的編寫,受教學培養目標及實踐人才需求的影響。對于網絡工程專業的學生來說,他們在學校里要學到的知識主要包括網絡原理、網絡協議分析、數據通信系統原理、網站開發建設等方面的理論知識及應用知識的能力;網絡管理及網絡信息安全等專業理論知識的設計與開發能力;有關網絡設備、網絡數據庫的集成開發、Web應用等方面的設計、調試、維護及管理能力;有關技術的開發設計、整理歸納及分析實驗能力與創新能力。學生的實踐能力水平按梯度分層可分為基本技能的培養、綜合技能的培養以及創新能力的培養。其中,基本技能是指學生對于某種技術或者某幾種技術點的掌握及實踐應用能力;綜合技術應用能力顧名思義是指對多種技術的綜合應用及整合應用能力;而創新技能則是指學生對現有技術響應的敏捷度,能夠在原有技術的基礎上推陳出新,培養學生的創新能力,也是應用型人才可持續發展的重要標志之一,也是人才培養成功的最終標致。明確了教學培養目標,教材的編寫就必須緊密結合各科目的體色,有針對性地進行編寫,對于傳統教材體系結構和內容須進行大膽的改革與探索,在教材內容中,要多引用實例來介紹網絡應用知識,理論與實際相結合。由于課程與課程之間是緊密聯系,各個科目不是孤立存在的,因此,在教學方法上,除了各科教師教學水平的提高外,更重要的是要做到師資隊伍的團隊化,組建團隊教學,將各科教學內容緊密聯系起來開展,以此提高教學效率與效果。在實驗教學的軟環境上,應跳出書本理論知識,加強應用型、綜合型及創新型的實驗項目,使學生可將所學的理論知識融會貫通,綜合靈活運用,獨立發現并解決問題。
3 加強實驗與實訓平臺的建設
3.1 實踐教學實驗教學平臺的構建
俗話說,實踐出真知,實驗及實訓平臺對于培養學生的應用能力及創新能力有很大的幫助。網絡工程的實驗教學主要在校實驗室進行,實驗室環境主要包括硬件環境與軟件環境。在硬件設施上,實驗室必須提供網絡管理、網絡組建、網絡設計與開發及網絡安全與應用等層次的硬件環境,另外,對于高水平的網絡和通信實驗,還需要有一些融合當前網絡與通信技術發展的高端設備,平臺可進行數據的開發、音頻視頻的應用等實驗,可完成從邊緣的接入層、匯聚層到核心交換層的全套網絡實驗過程。
由于網絡專業實踐教學課程較多,要組建一個適合多個課程的網絡實驗平臺是一項非常復雜的工作,在其構建中必須遵循系統、實用、開發、發展四項原則,實驗平臺要最大地采用當前最流行、應用最廣的先進技術,同時也要保證該技術是成熟、實用的。計算機上可安裝交換機模擬軟件、路由模擬軟件、網絡協議分析軟件、操作系統模擬軟件等軟件,盡可能地保證一個真實的網絡環境,使學生在可操作的前提下學習,利用多種軟件進行各種網絡架構的設計與測試。
3.2 實踐教學實訓平臺的構建
網絡工程專業的實訓主要包括如下四大塊:網絡組建、網絡應用編程、網絡綜合布線與測試、網絡攻防,其中前兩者是根據學生的具體設計方案,提供相應的設備以供學生獨立完成方案的構建、調試及運行,后兩者則需要再固定的網絡環境中進行,否則將會威脅到使用的網絡。網絡綜合布線與測試實訓環境需要學校專門構建一個實訓環境,包括演示教學、基本技能訓練、工程項目訓練三個方面。網絡攻防實訓環境一般采用的是安全沙盒模擬平臺,該平臺將用虛擬的技術和簡單的設備來對復雜的系統、網絡環境進行模擬,進行網絡的安全攻擊及防御實訓。
結論:網絡工程實踐教學主要是為了增強學生對網絡技術專業知識水平的掌握度,提高他們對網絡的感知能力、實踐能力及創新能力。在教學體系的構建中,要明確教學理念及教學目標,劃分教學內容與科目,構建實驗及實訓訓練平臺,將實踐教學從理論教學中分離出來,形成獨立的教學系統。同時,為了保證培養出應用型人才,可加強校企合作,建立校外實習基地,培養學生的實際應變能力及對知識的運用與創新能力,這也有利于提高學生將來的就業競爭力。
參考文獻:
1.1科學定位,確定培養目標
隨著我國經濟與信息化建設的發展,社會對網絡技術人才的數量與質量也在不斷的發生變化,網絡工程專業的人才培養目標也要不斷地豐富和發展。2012版的普通高等學校本科專業目錄和專業介紹中將網絡工程專業培養目標確定為“本專培養德、智、體等方面全面發展,掌握數學和其他相關的自然科學基礎知識以及計算機和通信基礎理論,掌握計算機網絡系統的規劃設計、維護管理、安全保障和應用開發相關的理論、知識、技能和方法,具有一定的工程管理能力和良好綜合素質,能承擔計算機網絡系統設計、開發、部署、運行、維護等工作的高級專門技術人才”。新建本科院校以產業的需求為導向,以培養工程應用型人才為目標,構建基于工程教育的人才培養模式,培養社會急需的有責任感的實踐能力強的與企業需求相匹配的高級工程型人才。學校要與企業深度合作,結合地方特色與學校的師資、科研、實驗等條件,細化人才培養專業方向,建立分層的多目標的人才培養多元目標模式,能充分發揮學生的專長與興趣,提高學生的工程能力,提高人才產出質量。
1.2網絡工程專業人才能力構成
隨著我國信息化建設從橫向規模發展轉向縱向深度應用發展,社會對網絡工程專業人才能力的需求正在發生變化。徐明等人依據社會對專業人才的能力需求、不同類型的人才培養目標、學科發展等方面將網絡工程專業人才專業能力歸納為“網絡設備、網絡協議、網絡應用系統的設計與開發,網絡工程規劃、設計,網絡系統管理與維護以及網絡安全保障”等能力。新建應用型本科院校依據人才培養目標,重點培養工程應用型人才,網絡工程專業人才著重培養工程應用與創新能力。專業能力主要包括:工程基礎能力(認知能力、軟硬件基礎設計能力),網絡管理與維護、網絡工程規劃設計與實施、網絡應用系統設計與開發、網絡信息管理與處理等專業核心能力,專業專長能力與創新、創業的能力。
1.3課程體系模塊化模型
依據網絡工程專業的發展潮流、產業的發展需求、學校與地方的特點以及學生工程能力的培養,構建模塊化的課程體系。網絡工程專業的工程教育是為了培養具有熟練技術基礎,善于構思、設計、構思和運行網絡產品或系統的能力,能夠適應網絡行業發展的網絡工程師。在課程體系建設中要堅持以產業需求為導向、應用為目標、能力為核心,形成以培養網絡工程能力為核心的課程體系,充分體現“做中學”的教育模式。以能力培養為核心的網絡工程課程模塊。每一個模塊由若干課程群(子模塊)組成完成特定能力的培養,形成“主干課程->課程群->課程模塊->課程體系”的結構。每一個子模塊由若干相關的課程組成,完成特定的主題,以培養學生特定的能力。課程群中各種課程打破課程之間的界限,統一設計課程目標,將內容整合,便于學生對知識的綜合應用。前兩年學生在校學習基礎課程學習,重點培養學生的綜合能力(價值判斷能力、身心調適能力、交流溝通能力等)、數理基礎、專業認知與專業基礎能力等;第三年企業與學校共同完成教學過程,有針對性指導學生完成項目、專業方向相關內容的學習;最后一年,學生進入企業進行實習、項目開發、畢業設計等。通過“產、學、研”深度聯動,校企合作共同制訂人才培養目標、課程體系,企業全程參與專業人才的培養,使“教、學、需”一致。以項目為驅動,通過“做中學”,將“知識、能力、探索興趣、解決問題能力和社會責任感”的培養融入到教學過程中,培養社會急需的有責任感的實踐能力強的與企業需求相匹配的高級工程型人才。
1.4基于CDIO的工程能力培養
CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)是由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所前沿工程大學自2000年起經過四年的探索研究而創立的工程教育模式。CDIO代表構思、設計、實現和運行,它以任務驅動,構建以項目為主導的知識、能力和創新培養一體化的教學體系。CDIO通過“做中學”,激發學生的學習興趣,強調工程實踐訓練,強化能力的培養,著重培養學生工程基礎知識、個人能力、團隊合作能力和工程應用能力。通過“做中學”實現學生能力的培養基于CDIO的“做中學”人才培養模式,通過分層的項目訓練,幫助學生進行知識學習與能力的培養,同時幫助學生提高自主學習、團隊合作以及創新應用的能力。主要體現在:1)通過專業認知與“做”激發學生的學習興趣;2)分層遞進的能力培養,避免了重復技能的訓練;3)通過綜合課程設計與項目實踐,提升了綜合運用知識的能力,培養學生工程意識,并且培養學生合作協商的能力;4)通過素質拓展訓練,提升學生創新、創業與終生學習的能力。通過CDIO的“做中學”最終實現學生專業能力的培養。
1.5實踐教學體系建設依托
校內外實踐基地、產學研合作企業,整合校內實驗資源,構建“兩大平臺、四個模塊”的分層實踐教學體系。兩大平臺即校內教學實訓平臺與校外工程實訓平臺,四個模塊即工程基礎能力實訓、專業核心能力實訓、專業專長能力實訓、創新創業能力實訓,構成逐層遞進的實踐教學。
2結論
關鍵詞:移動開發;網絡工程;教學研究;課程改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0147-02
一、課程背景
近年來,隨著智能手機和平板電腦的普及,Android操作系統已成為智能手機和平板電腦的市場主導力量[1],各種Android程序已深入到大眾生活之中,使得移動應用編程成為程序開發的一個非常重要的方向。由于Android在國內發展時間不長,人才稀缺問題較為嚴重。為了滿足市場對人才的需求,我國許多院校的計算機相關專業都將Android應用開發作為一門重要的專業課程[2]。
移動應用開發作為網絡工程專業畢業生應具備的網絡軟件開發能力之一[3],我校該專業在2011年開設《移動應用程序開發》課程,除了培養學生移動應用開發基本技能外,還結合了網絡專業的特點,著重培養學生的移動網絡開發能力,通過開發PC-Android、Web-Android程序,將網絡應用程序開發、Web開發和移動開發有機結合起來,在深化學生網絡開發技能的同時,使學生能熟練掌握移動網絡應用程序的開發流程和技巧,為在“互聯網+”的技術浪潮中奮勇搏擊奠定了堅實的基礎。
二、課程設置
(一)課程定位
網絡工程專業學生應具備的網絡應用軟件開發能力一般有網絡應用程序開發、網站開發、移動應用程序程序開發三個方面[3],見表1所示。
圍繞上述能力的培養,我們的《移動應用程序開發》課程不同于其他計算機專業僅定位移動平臺應用開發本身,而是使其成為與其他2門專業課程交叉融合的綜合型課程,注重培養學生移動平臺網絡開發以及不同平臺間通信開發的能力,使得課程更能貼近市場需求,提高學生畢業時的競爭力。本課程在大二下學期和大三上學期學生學完Web開發和網絡程序開發后,于大三下學期開設比較合適。該課程也可以看作是對整個網絡應用軟件開發能力的整合和提升。
(二)課程的目標
通過本課程的學習,使學生具備Android平臺開發的基本知識,在此基礎上掌握Android上網絡應用開發的相關知識,如使用WiFi或藍牙實現移動終端之間的通信,使用TCP/UDP實現PC服務器與Android客戶端間的通信,以及使用HTTP實現Web服務器與Android客戶端間的通信等,達到能夠獨立開發小型移動網絡終端應用軟件的能力。
(三)課程內容設計
結合Android平臺網絡開發人員所需的技術技能,按照循序漸進原則將課程的學習內容分為Android平臺基本開發技術和Android平臺應用通信開發技術兩個部分,如下頁圖1所示,由上至下,由左至右依次遞進。
三、教學方法和手段
(一)實施范例教學和項目引導教學相結合
課程采用范例教學和項目引導與驅動教學相結合的教學方式。所謂范例教學,即是對各章的重要編程方法,通過簡單易懂的小范例進行演示,有利于學生快速掌握編程要領。而項目引導與驅動教學則是從一個工程項目,如“移動點餐系統”入手,以項目為線索,結合課程內容,從移動點餐系統的開發環境搭建、界面設計、數據存儲、后臺服務逐步過渡到局域網和互聯網點餐等各項功能的實現,起到深化編程方法,提高學生綜合應用能力,獲得更好的工程實踐體驗的作用。
這種將范例和項目結合,由淺入深的方法,既改變了以往課程中單純知識講解及簡單例子模擬的教學方法,防止學生“只見樹木,不見森林”,又解決了直接使用實際項目模擬因涉及各模塊和功能間的整合往往代碼復雜,使基礎較差的學生難于理解,易形成畏難情緒的問題。同時,授課教師可以根據所教對象的層次和接受能力合理選擇內容和案例,達到因材施教的目的。
(二)重視實踐教學
以往的教學往往重理論、輕實踐[4],該課程則大力加強了學生的實踐教學環節。首先,使實踐學時和理論學時的比例達到2∶1;其次,使實踐環節從課內實驗、課程設計延伸到綜合課程設計、生產實習、畢業設計,在各個層次培養學生的移動平臺網絡開發能力,形成一個從單一到綜合的有梯度、有層次的實踐教學過程。以移動平臺上的網絡筆記本程序為例,課內實驗編寫一個基于TCP或者HTTP協議的網絡筆記本,實現單用戶文字的上傳下載;課程設計則擴展到多移動客戶端的網絡筆記本系統,并增加文件傳輸功能;綜合課程設計再增加標簽、筆記查找、用戶多客戶端平臺同步等功能;畢業設計則在前面功能上實現一個仿“有道云筆記”的網絡筆記軟件,既夯實了實踐基礎,又激發了學生的興趣,進而逐步提高其實踐能力。
(三)推行課內外實踐相結合
在重視課內實踐的同時,通過加強校企合作、建立創新實驗室、開展多種APP大賽等形式提升學生移動平臺軟件開發能力。在校企合作方面同中軟國際、達內科技等著名軟件培訓企業建立長期良好的合作關系,近年來他們通過對APP開發感興趣的學生進行實習培訓,從實際出發,以企業完成的成功案例為線索,指導學生體會移動應用軟件開發過程;在創新實驗室建設方面,讓動手能力強且對APP開發懷有熱情的學生大二即進入創新實驗室移動開發組,提前接受APP培訓和參與項目工作,或在教師指導下參與校內外多種APP大賽。通過創新實驗室的鍛煉,這些同學的實踐能力普遍強于其他同學,在后面的課程學習中起到了帶動作用。
四、考核方法和手段
《移動應用程序開發》作為一門實踐性很強的課程,我們摒棄傳統考核通常以學生卷面成績為主的方法,采用過程考核、結果考核與實踐考核相結合的方法。其中,過程考核和結果考核按4∶6的比例用于主課程,實踐考核則用于該課程的課程設計。過程考核主要考核學生的出勤和每次實踐課任務完成情況,結果考核采用試卷、上機等多種方式,主要考核學生對教材主要知識點和教學案例的掌握情況。實踐考核則要求學生單獨或以小組為單位完成一個小型的移動網絡應用項目,通過項目演示、答辯和設計報告全面考核學生的學習效果。
五、結束語
網絡工程專業雖然肩負著培養學生網絡軟件開發能力的使命,但又不能像軟件工程等其他計算機專業那樣設置較多的軟件專業課程,因此如何在有限的軟件課程中最大限度地提高學生開發能力的確是一個值得探討的問題。本文探討了我校網絡工程專業的《移動應用程序開發》課程結合專業培養特點,以移動網絡開發為主線將有限的軟件專業課程融合提升的內容體系,以及更重視實踐能力培養的多樣化教學和考核方法。經過這幾年的實踐證明,上面方法收到了很好的效果,提高了學生的學習興趣和實際動手能力,但也對教師提出了更高的要求。在未來的教學改革中我們將進一步完善課程體系,以更多樣化的形式探索提高學生網絡開發能力的方法,以期達到更好的培養效果。
參考文獻:
[1]張建兵,范江波.面向Android移動開發的編程思維能力訓練與培養研究[J].計算機教育,2015,(14):1-4.
[2]劉成明,李瑋瑋.Android手機開發課程的案例教學法[J].計算機教育,2014,(14):37-40.