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現代社會發展過程中,對于計算機網絡專業人才的培養力度不斷加大,究其原因,科學技術創新速度加快,若國內科技產業發展水平不高,則會直接影響我國在國際范圍內的地位與經濟實力,也同樣會制約國家發展與進步。為此,對于計算機網絡專業技術人才的需求量必然會增加。在這種情況下,國內高校對于計算機網絡專業人才教育與培養給予了高度的重視,要想培養出專業的計算機人才,大部分高等院校計算機網絡工程專業的建設都引入了物聯網技術,并且確定了該專業建設方向與目標。
1計算機網絡工程建設現狀
目前,國內已高度重視物聯網技術在計算機網絡工程建設中的應用,但是通過計算機網絡工程的建設狀況可以發現,計算機網絡工程在實際建設方面仍存在諸多不完善的地方。其中,絕大部分高等院校專業課程體系并不健全,而且教學規劃并不科學與合理,物聯網技術方面的師資嚴重不足,甚至在實驗室設備方面也有待完善。以上問題都對國內物聯網技術專業人才的教育以及培養產生了直接的影響[1]。除此之外,還有很多高校對于計算機網絡工程課程并不重視,形式化嚴重。根據上述研究與分析可以發現,這也是國內計算機人才缺失的根本原因。為此,要想實現高等院校對物聯網技術的充分利用,確保計算機網絡工程項目得以科學合理地建設,就必須要高度重視專業人才的培養,有效采用正確方法,不斷增強高等院校觀念與意識。因為高等院校是計算機專業人才集中的場所,因而必須要發揮自身的主導性作用,以保證學生能夠更主動地探索計算機網絡工程的建設途徑,實現該專業的全面可持續發展。
2基于物聯網技術的計算機網絡工程專業建設路徑
2.1物聯網發展方向的確定
物聯網技術與互聯網技術之間存在緊密的聯系,在物聯網技術當中包含互聯網技術,同樣也包含射頻標簽與傳感器網絡技術,有效地實現了物和物以及人和物之間的智能化溝通與對話,同時構建現代化網絡信息系統[2]。以物聯網技術為切入點展開分析,要想實現物聯網技術的全面發展,就一定要有計算機設計作為重要基礎,因為計算機學科是推動物聯網知識完善的前提。站在物聯網技術結構角度分析,物聯網技術可以細化成三個層次,即感知層、網絡層與應用層。實際研究結果表明,傳統計算機網絡工程專業的建設更關注對學生計算機軟件開發與應用的引導,通常都是將設計和搭建作為核心,營造計算機網絡的教學氛圍。在教育教學實踐中,物聯網技術在計算機網絡工程建設中并未得到充分運用,反而是傳統的計算機網絡工程專業更為突出[3]。所以,要想將物聯網技術的作用充分發揮出來,那么專業工作人員不僅僅需要掌握與物聯網技術相關的知識以及資料,同樣也應確定物聯網技術未來發展的具體方向,正確認識物聯網技術在計算機網絡工程中的重要作用,同時補充應用層以及感知層的知識內容。在此基礎上,專業人員還需要合理借鑒傳統計算機網絡工程具備的優良特點,有機融入物聯網技術,進而不斷調整并改善計算機網絡專業的課程內容,全面培養物聯網技術的專業人才。
2.2計算機網絡工程專業人才的全面培養
現階段,我國社會的局勢變化速度較快,而在發展的過程中高度重視各方面人才培養,特別是計算機專業人才培養,已逐漸成為國民關注的重點。但是,因為不同高等院校的側重點存在差異,因而在計算機網絡工程教學方面同樣存在不同之處[4]。在這種情況下,培養計算機網絡工程專業人才時,教育部門必須要構建更為健全的教育教學機制,同時配備充足軟件設施以及硬件設施。另外,因物聯網技術的實踐應用范圍較廣,所以高等院校在計算機網絡工程教學實施的過程中,必須要深入分析物聯網技術,同時構建獨具特色的教學模式,必須保證計算機網絡工程教學形式改革的合理性,并且因地制宜,才能夠更進一步創新教學的內容和方法,以保證調動起計算機專業學生學習的積極性,更積極地參與實踐教學。這樣一來,基于物聯網技術構建計算機網絡技術工程并培養專業人才才能夠取得更為理想的成績。
2.3網絡工程培養模式的建立與健全
要想進一步提高計算機網絡工程項目的建設效率,高等院校則需要在實踐過程中形成更加完整與健全的網絡工程培養模式。根據實踐研究結果可以發現,網絡工程的培養模式的具體組成有四個部分,即人才專業地位、創新能力的培養、人才培養模式的評價機制以及知識結構[5]。而在以上四個組成部分當中,創新能力與人才培養模式的評價機制占據重要的地位。究其原因,高等院校只有全面創新自身的思想觀念,才能夠與時展需求相適應,進而構建更具特色優勢的網絡模式,正確指導并教育計算機網絡專業學生,全面培養學生的創新思維能力與自主學習能力。也只有人才培養模式評價機制更加完善,才能夠及時發現高等院校培養模式存在的問題,及時采取措施予以彌補。科學合理的教學模式可以為學生提供高質量的教學內容,培養學生的綜合能力。以某高等院校為例,其內部設立了“食品營養與安全”以及“工業發酵微生物”等重點實驗室以及教育部,并且在食品科學以及生物工程等相關領域取得了理想的研究成果。基于該院校所具備的優勢學科,即食品與生物工程,計算機學院網絡工程專業就可以將食品安全和生物發酵控制物聯網作為應用領域,與食品學院以及生物學院中的專業教學資源相互結合,拓展網絡工程專業培養的方向。而在諸多學科交叉與融合的基礎上,將輕工行業物聯網的應用作為主要特色,構建計算機網絡工程專業培養機制。
3基于物聯網技術的計算機網絡工程專業建設優化策略
物聯網技術的運用并不僅局限在計算機網絡工程建設過程中,同樣可以將其融入到其他專業當中。為此,各高等院校應積極構建更具特色與優勢的網絡工程建設培養系統[6]。與培養的實際狀況以及資料數據相互結合,確定物聯網技術的具體培養目標,全面創新課程體系。除此之外,還應與時俱進,充分考慮科學技術發生的變化,適當調整計算機教學大綱,有效補充傳統教學方案內容,以保證為學生創造更加理想的學習條件,確保教育教學的特色,在畢業以后學生能夠彰顯自身實力,提高就業能力以及市場競爭實力。
3.1計算機網絡工程專業培養目標
基于物聯網技術,計算機網絡工程專業的建設應將現代信息處理技術作為重要對象,全面培養學生的科學素養,以保證學生可以在畢業以后將物聯網技術應用在輕工行業、科研單位以及信息產業中,成長為更具專業行業知識與技能的應用型人才。在此過程中,需有效培養學生的通信技術、傳感技術以及網絡技術等基本理論以及應用能力,以實現系統化地集成和技術的開發、應用、推廣,提高自身的物聯網工程實踐水平。對于學生的專業能力培養需要滿足以下要求:(1)掌握計算機科學和技術、網絡工程等方面的理論以及方法,并具備豐富的基礎理論知識;(2)全面掌握傳感器技術以及無線通信等相關物聯網感知層關鍵技術的知識以及技能;(3)具有各種類型網絡系統運維能力,并具備較高水平的分析、開發以及設計的能力,同時軟件編程的能力要突出;(4)可以從事輕工行業中物聯網領域的科學研究;(5)深入了解計算機網絡與物聯網行業的發展動態以及技術標準,熟悉與掌握資料查詢以及文獻檢索的基本方法,能夠通過互聯網的合理運用獲得所需信息內容,并具備信息獲取的能力[7]。
3.2計算機網絡工程專業的主干課程
對于計算機網絡工程專業而言,其物聯網方面的課程設置應將專業的培養目標作為重點方向,全面提升學生的動手能力,強化其創新思維。而學生則能夠在學習計算機網絡和物聯網基本理論與知識的過程中,掌握網絡分析以及設計方法,同樣具備靈活應用物聯網的技能。在物聯網當中,感知層的作用就是感知并采集現實世界當中的信息,所以,網絡工程專業的物聯網課程設置應將當前計算機物理層課程作為重要基礎,有效結合通信原理、射頻技術、傳感器技術以及無線通信等多方面的課程內容,使學生能夠更深入地理解與物聯網感知層相關的理論知識。而針對物聯網的網絡層,在傳統網絡工程專業中,已涵蓋大部分知識內容,只需將無線傳感網絡與自組網的理論課程融入其中,即可有效增強學生對于物聯網網絡層的理解與認知。對于物聯網的應用層,其重要的作用就是可以考慮各個行業發展的具體需求構建信息管理平臺,同時充分結合行業應用的具體特點,集成相關的內容服務。與應用層特點相互結合,各個院校能夠與自身的優勢學科相互結合,進而設置具有獨特行業特色的物聯網信息處理技術、物聯網應用程序設計以及無線自組網的應用等相關課程教學[8]。與物聯網安全技術相關的課程并不僅僅包含物聯網中的三個層次,同樣也包含嵌入式知識課程內容。綜合性考慮既有網絡工程專業課程設置,計算機網絡工程專業的物聯網課程所包含的內容主要有:網絡程序的設計、物聯網應用程序的設計、計算機組成原理、離散數學、物聯網安全技術、數據結構、數據庫原理、網絡系統的集成、計算機網絡、網絡管理、物聯網信息處理技術、射頻技術和無線通信等。
3.3計算機網絡工程專業的專業實驗
通過設置專業實驗,能夠全面培養學生計算機網絡技術以及物聯網技術的學習與開發能力,并構建綜合性平臺,以保證學生自身的動手能力與創新能力得到全面提升,使其更加熟悉與了解網絡工程以及物聯網原理與實踐應用。網絡工程專業實踐環節主要包含了五個部分,即畢業實習階段、計算機基礎練習階段、課程設計階段、生產實習階段與畢業設計階段。而對于專業實驗而言,則主要有面向對象課程的設計、無線傳感器網絡課程的設計、物聯網綜合應用課程的設計以及數據結構和C語言課程的設計等。
4結語
綜上所述,在物聯網時代背景下,物聯網技術將被廣泛應用在社會各個領域當中,而人才培養是推動該行業發展的根本要素,所以,要想滿足物聯網行業對于復合型人才的實際需求,有必要深入分析并探討物聯網技術基礎上的計算機網絡工程專業建設,同時應有效結合傳統的網絡工程專業和學校內部優勢學科,在有機整合跨學科專業資源的基礎上,積極成立更具行業特色的應用創新人才的培養模式。本文針對計算機網絡工程專業的物聯網人才培養目標、主干課程以及創新能力培養方式以及培養模式評價機制展開了深入探討,進一步推動了高等院校網絡工程專業的全面可持續發展,同樣也使得高等院校計算機網絡專業的發展方向更加明確與合理。
參考文獻
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1.1“計算機科學”發展方向
“計算機科學”發展方向主要可以分為兩部分:實驗計算機科學和理論計算機科學,其中包括了對算法的理論研究以及對計算的極限、計算系統的實現等等研究。“計算機科學”的主要學科分為計算理論,編程方法與編程語言,計算機元素與架構以及算法與數據結構著四門學科,除此之外還包括計算機網絡與通信,并行以及分布式計算,人機交互,機器翻譯,人工智能,計算機圖形學,以及數值和符號計算等等其他重要領域。“計算機科學”發展方向應該注重對學生計算機科學理論知識的培養,在夯實學生理論知識的基礎上,培養學生的自主研發能力,使學生在計算機相關領域內的問題時,能提出行之可效的實際解決辦法[1]。
1.2“計算機網絡工程”發展方向
“計算機網絡工程”發展方向主要是研究計算機網絡系統以及計算機的理論和設計等領域知識,其中還包括:以太網和無線局域網技術、數據結構、Internet和網絡互連技術、網絡協議、網絡信息安全技術、網絡需求與規劃、網絡設計與理論、網絡管理與維護等等。“計算機網絡工程”學科主要學習計算機網絡通信、網絡安全、網絡設計等方面知識,培養學生的網絡技術開發與設計能力,增強學生的創新能力和實踐能力,以適應社會對高素質、創新型人才的需要。
2.計算機專業課程設置的優化
高等院校的教學目的是培養社會需要的高素質人才,以適應社會發展需要。所以在專業課程的設置上,要以市場需求為導向,不斷優化專業課程設置,以培養社會所需要的創新型人才。計算機專業就業科大致分為以下幾個方向。一、計算機應用。這類主要就業于初級程序員、信息與數據處理銷售等。針對這些就業方向,學習應開設相關的課程教學,增強學生的專業技能掌握程度,提高學生畢業后的就業率。二、網絡方面。這方面主要從事網絡管理、安全與維護方面工作。對此,學校應加強對學生的實踐能力的課程教學,減少計算機理論知識課程的設置[2]。
3.培養創新型計算機人才的策略
3.1以社會需要為導向,確定培養方向高校計算機專業的教學培養目標的確立是培養創新型計算機人才策略實施的實際依據,它以實際社會需求為客觀標準,來設置計算機課程的教學任務、知識體系以及課程側重點。創新型計算機人才的培養,需要以專業技能為核心、個人綜合素質以及個人能力為基本,并對其進行有機結合,以完成人才的培養目標。其中又因為專業技能與側重點不同,人才培養方向可跟為“研究型人才”、“工程型人才”、“應用型人才”等三類。第一類注重計算機理論知識的學習;第二類注重個人實踐能力的培養;第三類注重對計算機技術的應用與處理。
3.2營造和諧的學習氛圍“孟母三遷”的故事早已經告訴我們環境、氛圍對人的學習和成長有很大的影響。所以說在計算機課程的教學中,營造一個良好而又和諧的學習環境和氛圍對學生的學習有著十分重要的影響。在進行計算機理論知識與操作教學時,應該穿插一些實踐操作或者是對學生自主設計的程序的分析和講解,即給學生帶來一定的急迫感,促使學生對課堂教學注意力的集中,又可以引發學生學習興趣,加強課堂教學的趣味性,營造出一種輕松、濃厚的學習氛圍[3]。
4.結束語
軟件技術專業;培養目標:培養掌握數據庫的應用技術,具備計算機軟件編程、測試、系統支持等方面技能的高級技術應用性專門人才。核心課程:匯編語言、軟件工程與項目管理、計算機網絡與應用、數據庫原理與應用、數據結構、實用操作系統技術、多媒體制作技術、軟件測試技術、網頁制作技術、JAVA程序設計、C語言程序設計、匯編語言程序設計實訓、數據庫應用程序設計實訓、軟件測試技術實訓等,以及各校的主要特色課程和實踐環節。就業方向:軟件技術專業學生經過專業學習,具備較強的軟件分析、設計、開發和應用能力,畢業后可成為從事系統分析、軟件設計、軟件管理及教學科研工作的高級人才,可以滿足軍事、安全、稅務、證券、政府機關、電子商務、銀行、金融、中外企業等部門急需的計算機人才。
計算機硬件與外設專業;培養目標:培養掌握計算機系統結構及組成的基本原理,具備計算機硬件與外設的生產、測試、維護與維修能力的高級技術應用性專門人才。主要課程:計算機硬件與外設的生產、檢測和維護能力。核心課程:計算機組成原理、計算機應用技術、微機原理與接口、計算機網絡技術、匯編語言程序設計、微機控制技術、自動測試與檢測技術、單片機原理與應用、操作系統與應用、計算機維護與維修、微機原理與接口實訓、匯編語言程序設計實訓等,以及各校的主要特色合成和實踐環節。
網站規劃與開發技術專業;培養目標:培養掌握網站開發和網站運營推廣等知識與技能,具有網站規劃、網頁美工設計、網頁布局設計、程序開發、網絡營銷、網站推廣和網站維護等能力的高端技能型專門人才。就業方向:畢業后主要就職于IT企業(網絡、網站、軟件)和企事業單位(任何有網站的單位),在IT企業主要從事網站開發和網站運營推廣工作,在企事業單位主要從事網站維護工作。
動漫設計與制作專業;培養目標:培養具備計算機動畫設計、數字聲像合成技術能力,計算機二維、三維動畫制作及影視后期制作能力的高級技術應用性專門人才。核心課程:動畫技法、動態技法、影視技術概論、視覺傳達、平面設計、動畫設計、多媒體技術及應用、聲像合成、影視劇作、分鏡頭故事腳本、二維三維靜幀技法、平面設計實訓、多媒體技術及應用實訓、動畫設計實訓、聲像合成實訓等,以及各校的主要特色課程和實踐環節。就業方向:廣播電視部門、影視制作公司、動畫基地、廣告公司、音像出版機構、學校、網絡公司、游戲軟件公司新聞出版社、電子出版、網絡公司、數碼影視廣告、企事業單位設計策劃部門等。
數據通信與網絡系統專業;培養目標:培養在通信及信息領域有扎實的基礎理論和較強的實踐技能,在信息獲取、傳輸、處理、應用等領域從事產品開發,工程設計和管理的高級技術人才。主干課程:電路理論,計算機技術系列課程、信號與系統、數字信號處理、光纖維通信技術、數字移動通信、程控交換技術、信息論與編碼技術、EDA技術等。就業方向:在通信領域中從事研究、設計、制造、運營及在國民經濟各部門和國防工業中從事開發、應用通信技術與設備的高級工程技術。
網絡系統管理專業;培養目標:培養掌握網絡系統管理的基本知識與技能,能進行網絡系統的安全設置、管理與維護的高級技術應用性專門人才。核心課程:微機原理與接口、計算機網絡原理、網站建設與維護技術、計算機網絡工程、網絡安全技術、網絡數據庫、微機原理與接口實驗、計算機系統配置與維護實訓、計算機網絡工程實訓、網站建設與維護技術實驗與實訓等,以及各校的主要特色課程和實踐環節。就業方向:本專業學生畢業后可在國家機關、科研機構、學校、工廠等企事業單位從事計算機應用軟件及網絡技術的研究、設計、制造、運營、開發及系統維護和教學、科研等工作。
游戲軟件專業;培養目標:主要學習計算機游戲軟件設計與開發的專業知識和實用技能,培養能夠從事FLASH游戲、手機游戲、PC機游戲及多人在線網絡游戲的設計、開發、測試、維護及其產品推廣及其它領域的軟件開發等相關工作的高等職業專門人才。主干課程:計算機游戲基礎、數據結構、計算機網絡基礎、C++程序設計、SQLServer、游戲策劃與運營、Windows程序設計、游戲客戶端編程、JAVA程序設計、J2ME程序設計、游戲服務器端編程、游戲引擎腳本編程、手機游戲開發等。就業方向:主要面向游戲開發公司、游戲運營公司、通信運營公司、影視制作公司、動畫設計公司、游戲網站等行業和部門,可從事手機游戲、網絡游戲的策劃、設計、編程、測試、運營、管理、營銷等工作,并可在機關、企事業單位的信息管理部門,從事軟件開發、軟件測試、軟件項目管理、技術支持、銷售服務等技術工作。
數字媒體技術專業;培養目標:培養計算機圖形圖像、動畫影視、虛擬現實和網絡多媒體的研究和應用的高級人才,以滿足數字媒體信息的獲取、表達、處理、存儲、轉換、傳播等有關技術和表現的最新應用需求。主要課程:C語言程序設計、C++程序設計、數據結構、JAVA語言、數據庫原理及應用、數字圖像處理與分析、計算機圖形學、計算機動畫技術、計算機游戲設計、計算機色彩原理及應用、計算機網絡與通訊、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理與接口技術、計算機組成原理、電聲原理與音響技術、通信電子線路、網頁設計與制作、web開發技術、影視基礎、影視后期制作、多媒體技術處理、多媒體技術基礎、數字音視頻處理技術、數字版權管理、流媒體技術、數字媒體設計、Maya、3DMax、CoreldraW、Photoshop、Flash等。就業方向:數字媒體技術專業畢業生從事的主要是與數字媒體技術相關的影視、娛樂游戲、出版、圖書、新聞等文化媒體行業,以及國家機關、高等院校、電視臺及其他數字媒體軟件開發和產品設計制作企業。在廣播電視、廣告制作等信息傳媒領域從事多媒體信息的采集、編輯等方面的技術工作以及多媒體產品的開發與制作工作。在企事業單位、學校從事計算機網絡、教學多媒體信息系統的運行、管理與維護工作;音視頻設備的操作與維護工作。
關鍵詞:計算機網絡;實驗驅動;興趣引導
作者簡介:井超(1980-),男,天津人,中北大學電子與計算機科學技術學院,講師;高媛(1972-),女,山西太原人,中北大學電子與計算機科學技術學院,副教授。(山西?太原?030051)
基金項目:本文系中北大學2011年校級教改基金項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)29-0075-02
網絡是信息社會的命脈和發展知識經濟的重要基礎,網絡基礎設施已經成為國家重要基礎設施。網絡技術發展與應用已成為影響一個國家與地區政治、經濟、軍事、科學與文化發展的重要因素之一。有報道,目前網絡節點數量以指數級在增長,每天入網的用戶也呈指數級增長。因此,培養足夠的網絡專業技術人才,是各高校網絡工程專業及相關專業的重要工作。[1]
“計算機網絡”課程是大學本科網絡工程專業、計算機專業及相關專業開設的一門專業基礎課程。由于它是國家教學指導委員會指定的計算機相關專業核心課程之一,同時還是計算機專業研究生入學考試全國統考專業考試科目,所以其地位和重要性不言而喻。[2]從特點上來說,計算機網絡是多學科交叉的產物,它既是軟件和硬件的結合,也是計算機技術和通信技術的結合,所以涉及的專業知識面很廣,概念多,知識量大。同時,“計算機網絡”課程也是一門理論強、實踐多、與現實貼近的課程,知識更新快,信息量大。[3]如何在有限的學時內,既講清楚理論知識,又使學生具備一定的實踐能力;既讓學生對整個網絡知識體系清楚,又能解決實際的問題,確實是一個需要認真思考的問題。[4]
一、教學目標
開設一門課程之前,需要明確本門課程的教學目標是什么,要清楚這門課程的講授要達到什么目的。總體來講,學生學習的主要目的可以概況為以下三類。
1.以考試為目的
不可否認,對學生學習效果考核的一個最重要途徑是考試,也正因為如此,一部分學生是以考試為目的來學習某門課程的。為了針對考試,尤其是一些學生會參加全國研究生入學考試、計算機等級考試網絡部分、全國計算機技術與軟件專業技術資格考試中網絡工程師考試等等諸多考試,因此,教師必須把教學大綱和各類考試大綱結合起來,對于交叉內容應該著重強調,也可以在教學中借鑒各類考試中的一些經典例題。
“計算機網絡”的發展歷史雖然不長,但其經歷的技術變革已經有若干代,早期的一些技術雖然早已不再提及,作為知識的完整性和全面性,應該在課程中提及每種網絡技術中在發展過程中出現的主流技術及基本思想,這樣既可以使網絡知識具有完整性,同時也能覆蓋到各種考試的范圍。而對于當今的主流技術,各種考試中所占比重不一,側重點也不同,講授時應該以主要的應用形式及采用的方案為主進行介紹。
當然,最重要的是這些龐雜的知識點要根據教學任務要求,按照教學大綱的規定進行詳略編排。這在“計算機網絡”這門課程中顯得尤為重要,因為該課程所涉及的概念、思想、問題的數量恐怕是計算機相關課程中最多的,所以,安排好詳略非常重要。
以局域網技術教學為例,在介紹OSI參考模型中數據鏈路層時,必須提到局域網技術。伴隨IEEE802委員會的成立及其系列標準出臺,局域網技術也在不斷更新,并且也影響著其他網絡相關技術的發展。這其中,最重要的當屬以太網(IEEE802.3),但整個IEEE802的系列標準都應該提及,對于當中早期的一些技術,如:令牌總線網(IEEE802.4),令牌環網(IEEE802.5),分布隊列雙總線DBDQ(IEEE802.6),都應該適當提及。對于其中的一些新技術,如:無線局域網(IEEE802.11)、無線個域網(IEEE802.15)、無線城域網WiMAX(IEEE802.16)也要做適當的介紹。這樣才能讓學生在接觸各類考試的時候有所準備。[5]
2.以網絡技術應用為目的
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。
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Construction on Network Engineering Practical Training
LI Ali, ZOU Hailin
(School of Computer Science and Technology, Ludong University, Yantai 264025, China)
關鍵詞:計算機網絡技術;思科;高職人才培養
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)18-4432-02
The Talent Cultivation Plan Research of Higher Vocational Computer Network Based on Cisco’s Platform
DIAO Ai-jun , XIE Fei
(NanJing Institute of Mechatronic Technology,NanJing JiangShu 211135 China)
Abstract: According to 2011Annual Report on College Graduates Employment, Early warning and Key Industry Talent Supply in Jiangsu Province published by MCOS, the supply and demand for the graduates who major in the computer network technology are balanced. However, the computer network technology has been regarded as the early-warning major because a lot of jobs don’t fit the graduate’s major and the students are not satisfied with the current employment. With the information age’s coming, the system integration has be come sunrise industry. The manufactures that are being certificated by the Ministry of Industry and Information Technology are over 200. There are 24% positions which demand this major in network industry. As a advanced vocational college which aims to cultivate the high-quality skilled talents, it is required to strengthen the professional construction and to take a bold reform to the curriculum system of the computer network technology, so as to meet the demand for the network talents. The author takes the network professional of Nanjing Institute of Mechatronic Technology for example to briefly account the talent cultivation plan of higher vocational computer network, which based on Cisco’s platform.
Key words: computer network professional; Cisco; higher vocational talents cultivation
近年來,隨著我國網絡應用的迅猛發展,企業對網絡人才的需求在不斷增加。依靠高職院校培養出一批網絡專業應用型人才早就是迫在眉睫的事情,如何正確定位專業方向,找準學生就業崗位,真正培養應用型人才,是專業人才培養方案制訂的根本依據。
我們通過企業走訪、畢業生座談會等形式,科學規劃專業設置。我院網絡專業畢業生就業主要是面向長三角及江蘇省系統集成商及各行業需求網絡管理的崗位,主要就業崗位為網絡管理員、網絡工程師及網絡工程技術人員,次要就業崗位為網絡相關產品營銷、推廣與服務員等。網絡系統集成作為朝陽產業,我們著重對南京市場的30家網絡系統集成商進行了調研,其中90%的用人單位在設備調試崗位招聘時都提出廠商認證的要求,80%的企業親睞于思科認證。思科公司作為網絡行業的領軍廠商,有80%的互聯網信息流量由思科公司的產品進行傳遞,其技術標準已成為網絡行業標準的主要制定依據。
基于此,南京機電職業技術學院在制定網絡專業人才培養方案時,提出基于思科技術平臺進行專業建設。
關鍵詞:計算機網絡;實驗教學;教學方法
隨著計算機技術、網絡及軟件的發展,計算機發展已經進入了一個全新的時代。現在的計算機與以往不同的是功能趨向于多樣化、資源趨向于網絡化、體型趨向于變小,容量趨向于變大,更加全面化、智能化。計算機應用進入“網絡計算機時代”。同時,計算機網絡在教育業也越發重要。當今計算機網絡教學存在著一定的缺陷,網絡實驗的實驗設備低端,由于涉及網絡的相關設備價格都比較昂貴,相對來說學校會降低設備的檔次,實驗室的規模比較小,設備的數量有限。對于網絡實驗的教學會有一定的影響,不好深入開展一些深實踐、綜合性強的實驗,并且會影響實驗的效果,不能完好地輔助教學。與之同時,計算機技術更新換代比較快,相應設備更新也比較快,這也是計算機網絡教學的一大弊端。
一、軟件學院計算機網絡實驗教學的重要性及其培養目標
對于我們軟件學院來說,計算機網絡專業是一個核心專業,對于學生以后的就業也是一個很好的選擇。就網絡專業在社會上的就業情況,我們可以明確計算機網絡專業培養的目標。經過調查,并根據當今社會的一些就業情況,可以得知,當前各行各業都需要計算機網絡人才,例如公務員雖然招錄的人數有限,但是計算機方面的職位一般是網絡維護方面以及網絡系統管理方面的居多,因為隨著互聯網的普及,無論是企業、機關、政府,還是事業單位等都離不開網絡,網絡維護成為關鍵。我國對網絡人才有著巨大需求,同時,現有的媒體網站、商業網站和專業性質的網站對網絡專業人才的需求也在不斷擴大。現代社會處于全球信息化時代,企業上網需求量猛增。企業網絡工程的建設、網絡設備的配置、網絡安全維護等方面都增加了對網絡方面的相關人才的需求。軟件學院就網絡工程專業的實驗教學形成一個良好的適用于學生培養的網絡實驗教學體系。要把握這一點,實驗教學的教師們就要關注當今時代形勢,技術前沿的發展,總結出一套應對社會就業的方法,而不是所謂的應試教育。在整個實驗教學過程中,要明白我們要做些什么,能夠傳授給學生哪些重要的信息,明確實驗教學最終目的,提高實驗的效果。
1.理論課后需要及時給予學生上機的時間,保證學生能夠熟練掌握所學知識,并且很好地達到實驗的要求和目的。通過實驗輔助理論教學,加深對理論知識的更進一步的理解。
2.增強學生的動手能力。通過學生親自動手實驗,培養學生對計算機及信息網絡的興趣以及操作能力。
3.可以利用一些公司企業等實際的案例給學生講解,讓學生初步了解企業在網絡方面都做些什么工作。并且可以聯系企業,或者和企業聯合辦學,讓學生進企業,親身經歷,親眼所見企業的規劃和實踐。
4.開拓學生視野。鼓勵學生創新,激勵新思想、新技術,發散思維,提高效率。
二、計算機網絡實驗教學方法的改善
計算機網絡是一門比較重實踐性的課程。在一定的教學模式指導下,對于特定學生的特定教學目標需要采取特定的教學方法、教學組織形式以及相應的教學媒體資源。
1.計算機網絡技術專業定位。該專業可以通過校企合作,按照“建網”、“管網”、“用網”的過程,培養掌握計算機網絡基本理論和基本技術以及具有計算機網絡軟件、硬件組網與調試、網絡系統安裝與維護、網頁制作、WEB開發等知識[1]。在教學過程中要注重學生的專業方向和學習能力,結合時代技術和就業的需要,與理論教學密切結合。實驗類型要多樣化,創新化、綜合化,培養學生動手實驗的興趣。
2.網絡實驗內容模塊化、層次化。網絡實驗內容是網絡技術教學的一個重點,實驗內容體系是傳授知識和培養能力的基礎。僅靠驗證性實驗對于學生的培養是有限的[2]。因此,我們在網絡實驗教學中加入了其他類型的實驗,例如層次性、綜合性、設計性、創新性、個性化的實驗,改變原始的教學方法,讓學生從枯燥的專業知識中走出來,走向更具魅力的技術性學習。這樣對不同層次的學生、不同層次的實驗更具有針對性,更能調動學生的積極性和興趣。
3.網絡實驗課的總體教學要體現當今社會所流行的核心技術和未來的發展趨勢。網絡課程在實際培養學生能力方面可以劃分為面向能力培養、面向技術發展、面向工程實戰[3]。計算機網絡技術的知識體系總體包括計算機網絡的基礎理論和體系結構、計算機網絡的實用技術以及計算機網絡的應用技術[4]。計算機網絡的基礎理論和體系結構,包括計算機網絡體系結構的形成、原理及其發展,基于分層結構的計算機網絡體系結構,各層的設計要點、基礎理論和關鍵技術以及主流網絡協議與設計、計算機網絡的未來發展等。計算機網絡實用技術:主要包括計算機網絡和計算機網絡構建、使用和管理的各種實用技術。計算機網絡的應用技術:主要包括計算機網絡和計算機網絡技術到各個應用領域和學科的應用及其發展。
4.利用各種工具軟件輔助實驗教學。由于資金、網絡設備等原因,學生能真正接觸到的設備都是小型的,再加上理論知識的抽象、不易理解,導致學生對網絡的應用理解不透。實驗教學的教師可以借助一些網絡軟件進行實驗教學,例如Ins或Sniffer等可用于捕捉數據包、分析數據包,讓學生更加直觀地看到MAC幀、IP包、TCP報文段等各種協議數據單元的結構、內容;BosonNetSim軟件用來模擬由各種路由器、交換機搭建起來的實驗環境,學生可以自行配置路由器、交換機設備等,并且可以幫助學生熟悉一些路由配置的命令等。這樣更有利于學生的理解。當然還有其他的一些比較好的軟件,供我們的老師和學生不斷地探索和發展,共同學習。
隨著互聯網的普及,各個行業、領域都離不開網絡。這是一個網絡的時代,一個急需網絡人才的社會,軟件學院要注重培養大學生網絡性人才。通過網絡實驗教學的不斷改善以及一些操作性模擬軟件的普及,讓學生更加深入地了解和應用網絡,提高學生的動手能力,以期對學生在就業筆試、面試通過率上有一定的提高。據統計,去年網絡工程專業學生的就業情況就比前年有較大的提升。隨著時間的推移,以后的形勢以及技術在不斷地變化,我們需要隨機應變,不斷地學習、研究、探索、創新,不斷完善網絡實驗教學體系,更好地為社會培養出高水平的網絡技術人才。
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關鍵詞:應用型院校;網絡實驗室建設;網絡技術
1概述
計算機技術和網絡技術的快速發展,促使網絡在社會各個領域得到廣泛應用,人們的日常生活也越來越離不開網絡。對于如此龐大的網絡應用系統,大部分人對網絡的認識僅僅是掌握必要的操作,這些無法對這一領域的整體水平進行提升,所以必須為該領域充實更多有實踐經驗的專業人才,為此,應用型本科院校在該定位上有很大的優勢。應用型本科院校的辦學目標是培養應用型人才,實指具有實際應用能力的人才。對于網絡工程專業應用型人才培養,網絡課程的教學尺度很不好把握,所以理論和實驗教學應該很好的結合,才能更好的實現對該領域人才培養的目標。教學方面來說應用型本科院校必須具備師資隊伍和課程資源,實際應用能力培養則需要有完備的網絡設備和工具。現分析應用型院校網絡實驗室建設的意義,并以此為基礎討論網絡實驗室建設的目標。
2網絡實驗室的建設意義
2.1應用型本科院校的辦學目標是為培養應用型人才服務社會,但是在操作中卻很難改變重理論,輕實驗的教學模式,所以實驗教學在教學中占得比例被減少。其根由有幾個方面:①應用型本科院校有關的領導和部門不重視實驗教學,將理論教學永遠放在前面。②實驗教學的進行缺乏必要的環境保障[1]。通過對網絡實驗室的建設完成,可以解決上述兩點部分問題。在建好的網絡實驗室環境中,學生可以直接接觸現今的一些網絡設備,不在局限于書本的設備圖片。學生可以根據理論知識,自己動手搭建出小型的局域網,體會當今社會的一些網絡技術。通過對這些實驗的總結,能更好的為學生就業提供更大的范圍,網絡工程專業畢業生可以進入不同的企業為他們提供各種網絡技術支持,提高了本專業的畢業生就業率,同時也不同程度的提高學校知名度,吸引更加優秀的學生,促進學校的發展。2.2高校大部分教師沒有做過公司實踐或者項目實施這些工作,他們基本上是掌握更多更好的理論知識,作為應用型院校網絡工程專業,僅僅掌握理論知識是不夠的,所以網絡實驗室的建設也為在校教師提供了實踐的機會,它能更好的把理論知識轉化為動手能力,提高教師的教學水平和教學效果。一個好的計算機網絡實驗室,還能吸引一些高尖端的網絡人才,形成優秀的教學團隊,提升網絡工程專業在學校的地位。2.3網絡技術的發展是非常快速的,網絡實驗室的建設能讓學校師生更好更快的掌握該領域的主流技術,提高教師的專業素養以及學生在網絡項目中的實際應用能力。另外,在網絡實驗室建設過程中,可以和建設實施方進行技術交流,了解網絡設備廠商的前沿技術,促進教師實驗教學水平的提高。
3網絡實驗室建設目標
應用型網絡實驗室建設應該跟隨現今網絡發展的趨勢,一個網絡實驗室的建設成本非常大,建設所用的技術和設備都應該有前瞻性,能適應計算機網絡技術發展。能滿足應用型網絡工程專業學生的教學、培訓,能提供教師科研服務,也能服務于社會。網絡實驗室建設目標如下:3.1能提供多種實驗環境。能讓網絡工程專業學生在實驗過程中學習理論知識的同時,還可以了解網絡設備的結構,掌握其功能以及使用方法,并自己動手完成網絡工程專業必須掌握的網絡設計,通過設計好的方案完成網絡的組建,并對組建好的網絡進行管理,同事掌握網絡中安全問題,并將網絡小范圍的應用實驗[2]。通過驗證、演示、自主設計、綜合、創新等一系列實驗,掌握交換機、路由器和防火墻等網絡必須設備的配置和調試方法,并能解決網絡中出現的故障快速找到解決方法,并熟悉綜合布線和規范,掌握各種設備和線路的安裝,為以后就業方向擴大范圍。3.2網絡實驗室建設應該以小組為單位,比如說每六臺機器組成一個小組,并配有必要的網絡設備,每個小組學生將用來完成一個小型局域網的建設,用來培養學生的團隊協作能力。3.3能為網絡工程專業教師提供學習網絡和對網絡技術研究以及應用系統開發的條件。網絡實驗室應該具備有目前主流的網絡設備和具備先進的技術,并且具有很好的擴展性[3]。能為教師和科研人員提供各種網絡中級或者高級實驗,比如能模擬先進的網絡技術環境,并以此來搭建網絡工程。3.4合理建設計算機、網絡設備以及服務器的位置,能體現網絡實驗室的整體性和分部性,對計算機、網絡設備以及服務器做好合理的管理方式,解決學生和教師因為實驗對各設備內部配置不同的篡改而造成的配置沖突。提供實驗者更好的實驗環境,也保證實驗室能夠長期的運行。
4結論
應用型本科院校人才的培養不能用傳統的教學模式,該模式下的人才滿足不了社會對人才的需求。應用型本科院校網絡工程專業網絡實驗室的建設體現出了對人才培養的創新模式,能讓培養出的人才得到社會的認可,同時能提升本科院校的辦學條件,對高素質網絡技術人才培養以及提高教學與科研質量有重要的意義。
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國內外的經驗表明,CDIO的理念和方法先進可行,適合工科教育[3-4]教學過程各個環節的改革。自2000年至今,“CDIO”模式已取得顯著成效,得到產業界高度評價。作為一個以培養應用型人才為目標的本科院校,白云學院進行網絡工程專業的CDIO改革是可行的,并且,我們有以下條件的支持。1)政策支持。CDIO教學在國外已取得巨大成功,CDIO教學在國內高校也已取得初步成效,作為一個應用型本科院校,白云學院也于今年開始對全院的課程教學進行改革,成立了以董事會主要領導牽頭的工作組,協調全院所有部門支持該項改革,并在2010年7月組織專家對全院員工進行CDIO理念培訓學習,以支持全院CDIO改革。2)市場就業需求支持。圍繞網絡工程生命周期,目前及未來5~10年,網絡工程專業培養的人才主要分為科研型、工程型和應用型三個層次,且應具有以下5方面的技能。
1)網絡設備的設計與制造技術;2)網絡協議的設計與實現技術;3)網絡應用系統的設計與開發技術;4)網絡系統的規劃設計與施工技術;5)網絡系統的管理與維護技術。其中1)、2)屬于科學研究型人才,3)、4)屬于工程型人才,5)屬于應用型人才。其中,后兩種人才需求人數最多,由此可見,掌握網絡工程技術的工程型、應用型畢業生將會有更好的就業前景。3)師資支持。在廣東白云學院計算機系,從事網絡工程課程教學的教師有8名,其中2名教授、2名系統分析師,他們從事網絡工程教學多年,有豐富的教學經驗,另外,多位教師都有在企業工作經歷,具有大中型網絡工程項目的開發、設計和實施能力。經過CDIO學習培訓,教師都具有了進行CDIO教學改革的能力。4)實驗設備支持。白云學院計算機系有普通機房10多個、網絡機房2個、在建網絡機房1個,銳捷交換機和路由器幾十套。對于網絡工程專業課程相關的網絡拓撲結構的設計、路由的設計、網絡服務的部署、網絡可靠性與安全性方案的設計與實施、綜合布線方案、網絡施工方案以及網絡測試與驗收方案設計、網絡性能評價與優化、網絡安全防范等網絡工程項目實驗,我們均具有很好的支持環境。
網絡工程教學改革的實踐
2005年,廣東白云學院開始設置網絡工程專業,作為應用型本科院校,應用型網絡工程人才培養目標如何定位,專業知識體系如何建立一直是困擾我們的兩個問題。對此,我們借助CDIO教育理念,在工程學科培養目標能力結構(如圖1所示)框架思想的指導下,結合白云學院具體實際和我國的學科背景,確立了網絡工程本科教育的培養理念和目標[5-6]。應用型網絡工程專業人才首先要具有計算機網絡基礎知識,而其核心培養目標是具有編程與網絡應用的開發、設計、規劃、部署、實施、管理以及銷售工作的能力,在業界,他們擔當“網絡架構師”、“網絡工程師”、“網絡開發工程師”、“網絡測試工程師”、“網絡銷售工程師”等角色。根據市場需求,網絡工程人才不僅要具備社會責任感、具有良好道德,還要有運用外語的能力,同時,還要掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有獲取信息的能力,同時,他們還要具有計算機網絡的基本理論及網絡工程的應用技術,了解網絡協議體系、網絡互聯技術、組網工程、網絡性能評估、網絡管理等相關知識,具有較強的分析問題、處理問題的能力,了解與計算機網絡有關的法規,了解信息科學與技術的發展動態,能從事計算機網絡規劃設計、研究、開發、網絡運行管理和性能分析、網絡工程設計及維護等工作。根據CDIO能力結構(如圖1所示),我們構建理論、實踐教學和素質培養的結構模塊。在網絡工程人才培養中,理論教學為基礎,實踐教學為過程,素質提升為要素,組成人才培養的立體坐標。在立體人才培養坐標系中,工程項目是粘合劑,它將理論、實踐、素質粘合在一起。工程項目可以驗證課堂理論的正確性,又可以在課堂理論的基礎上實踐創新,而在這一活動過程中,學生的協作精神、素質水平也得到提升。
在人才培養立體坐標(圖2)中,各部分內容以時間和空間相聯系。根據理論、實踐和素質的具體內容及相互關系,我們可以看到社會需求和CDIO規劃創建的人才培養進程。在學習的進程中,知識、能力和素質的發展猶如樹木成長的過程,這種人才培養進化鏈可以用圖4的樹形圖表示[9-10]。入學階段,學生接受“安全、心理和專業教育”,目的是使其具有成為網絡工程人才的“支撐素質”,即興趣、刻苦、耐心、自信、專注組織、安全意識和自我約束。在學生具備“支撐素質”以后,我們對其進行基礎課程教學,培養其“C”能力。通過“基本項目”訓練,我們進一步使學生具備成才的“基本素質”,即交流、表達、管理、協作、人文知識、自學、技術知識與推理。在大二、大三階段,我們通過專業課程形成網絡工程的二級項目,并對學生進行培養,以培養其“C/D”能力,使其具備成為網絡工程人才的“重要素質”,即團隊精神、分工、互助,定位、責任心,專業能力與素質。在大三、大四階段,我們通過專業課程、項目課程形成網絡工程的一級項目并對學生進行培養,使其具備“C/D/I”能力和網絡工程人才“核心素質”,即自學、團隊合作、創新、交流溝通工程推理和問題求解、解決問題、實驗和知識創新、系統化思維、隔熱能力與素質。在大四后半段,通過畢業設計,“網絡規劃與設計師、網絡架構師、系統分析師”的認證激勵,培養學生的“C/D/I/O”能力,使其具備成才的“人才素質”,即行為、儀表,法律、法規,職業道德、企業與業務的關聯、構思和工程系統、設計、制作、運行。
課程體系建設是高校教學改革的核心和關鍵,課程是實施專業人才培養的主要載體。我們必須按照學生的認知規律、能力培養規律和素質形成規律,明確課程與知識、能力、態度培養、素質之間的關系。考慮到人才市場需求的變化,我們將網絡工程人才培養分為網絡架構方向和網絡開發方向,將專業課程分為專業必修課、專業方向課和專業選修課,其中,必修課主要是反映網絡工程專業核心能力的課程,方向課和選修課是為了適應就業崗位變化設置的課程,學生可根據自己的職業生涯發展規劃和人才市場需求情況選修課程。兩個基本方向課程以專業課程為主,其教學應在強調知識傳授的同時,注重學生應用能力的培養與個性發展。通過基本方向課程學習使學生在網絡工程的某一職業領域具有較強的專業基礎知識和解決工程問題的實踐能力。我們借助CDIO理念,形成富有“應用型本科”教育特色的計算機專業教育知識體系[11]。#p#分頁標題#e#