时间:2022-07-13 04:03:15
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇网络工程专业论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;
(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;
(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。
2培养体系的改革
现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。
3课程平台的改革
围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。
3.1基础平台
通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。
3.2特色平台
围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。
4教学模式的构建
教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。
2网络工程专业实验室的建设规划与设计方案
综合上节所述,问题的核心在于找寻和设计出一种既能兼顾满足各种教学环节需求、又能分阶段集成且一次性投入不高的可行方案。通过深入地分析比较和实践探索,笔者所在的课题组提出了如图2所示的一种可行的网络工程专业实验室建设方案。该方案通过逐步添购、分阶段调整到位配套的计算机与联网设备的方式,可使新建专业实验室提供不同的、可逐步扩展的实验条件。例如:在一次性投入的初期,可以提供8人一组一桌、一次支持2-3个行政班(共12个组/桌)的实验教学条件。若每班以32人计,则一次可支持3个行政班约96人同时上实验课,每8人一组,共12组,每组配备一台服务器、2台路由器、2台交换机、8台PC机;然后,根据资金情况和可能性,通过分期分批阶段性扩展,改善每实验组/桌的配套设备数。这样的每个实验组/桌,不仅可以保障学生人手一台PC机,同时还可以通过配置,使每实验组/桌的设备自成子网或以VLAN划分,独立构成一个典型的LAN网络应用环境,并能提供各种B/S、C/S架构的集成开发环境。实验组/桌上的服务器,可由学生根据项目需要自主安装和支配使用,条件不足时,可通过Vmware等虚拟技术构建多服务器OS系统,条件允许时,可通过添置多台物理硬件构建服务器集群环境。实验组/桌上的路由器/交换机设备,可供在相关课程中进行网络设备配置、IOS系统操作等课内实验项目、课程设计或毕业设计题目以及认证培训项目中使用。在数量上仍不足的,亦可通过在PC机上安装模拟器软件的方式,开展设备配置类实验和学生研究型课题;条件允许时,还可支持远程开放式实验,即通过远程登录方式连接至设备进行IOS系统的配置。DMZ区的服务器群还可为各门专业课程的教学提供基础性的公共资源存储与共享,或者作为实验室的网管或安全方面的基础设施,例如提供给网络管理、信息安全等课程作攻击用的靶机实例。每实验组即每张桌面上的设备连接拓扑可采用图3所示的逻辑设计,具体到实际的物理环境中,可视环境因素合理进行布局调整和摆放。
3网络工程专业实验室后期建设与管理刍议
3.1实验教学体系的建设实验教学在培养学生实际动手能力方面所具有的独特作用与优势,要求我们在实验内容设计、实验教学方法改革、实验教学体系完善等内涵建设上要下大力气、花真功夫。一方面,要认真研究如何对实验内容进行系统地优化组合,把培养目标真正融入到实验课程和实验项目中;另一方面,要积极探索对实验教学方法与教学手段的改革和实践,积极寻求能够真正突出学生在实践中进行自主性和创新性活动的主体地位的解决之道,尽量使学生能够较早地接触网络工程和技术实现过程中的实际问题,并较早地参与初步的科学研究和创新活动。在此基础上,研究建立多层次、一体化、开放式的实验教学新体系,将系统训练、技能培养和开放实验相结合,把单纯为课程实验教学服务的实验室转化为立体化的教学资源和能够为多元目标服务的实验条件,提高实验室建成后的功效。基于这一理念,笔者所在的教研室全体成员不仅针对新建的实验室进行了课内实验项目的再设计,而且整合了各门相关课程的配套课程设计和毕业设计课题等工作的需求,使新建实验室可统一支持下述8大类课题型的实践项目活动的开展:①网络工程项目规划/方案设计类题目②网络互联设备配置实现类题目③应用服务配置实现类题目④基于套接字编程的数据通信传输类题目⑤Web站点开发设计类题目⑥网络互联设备的协议仿真/算法实现类题目⑦网络管理及信息安全编程类题目⑧学生自拟的网络方向研究探索类题目3.2实验室管理规范的建设通常,一个专业实验室的建设需要分阶段实施,首先实现阶段性的目标。如在基础建设阶段,需要完成必备设备的购置、安装、调试,开出相应的实验项目,实现能够初步为专业方向的一系列课程提供实验教学服务;在第二步的规范性建设阶段,通过实验室的系列化规范管理制度的建设,为师生提供符合规范的开放式实践教学体系;在第三步的拓展性建设阶段,则要充分综合利用实验室的条件和资源,变单纯的实验教学条件为立体化的、能够为多元目标服务的多层次的一体化教学资源;而在第四步的稳定运行阶段,则需要新建实验室在健全完善的管理制度下,发挥最大的功效和作用,为师生提供一个优良的实验教学和研究环境。因此,基于阶段性建设、流程化管理的理念,实验室的管理规范、制度建设亦不容忽视。[5]例如:如何安排设计实验室的开放制度?有关实验室日常运行维护方面的管理规定,实验档案记录等等。
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:16727800(2012)008021202
作者简介:赵卿松(1972-),男,硕士,武汉工程大学计算机科学与工程学院副教授,研究方向为计算机网络、数据库技术。
1专业培养方案的体系结构
根据素质教育和专业教育并重的原则,课程体系的设置以“低年级实行通知教育和学科基础教育以提升学生素养,高年级实行有特色的专业教育以提升学生的实践动手能力、创新精神和创新能力”为准则,构建理论教学平台、实践教学平台和创新教育平台。
理论教学平台由三类课程组成:通识教育课程、学科基础课程和专业课程。通识教育课程由公共基础课和素质教育课两个模块组成;学科基础课程按照学科大类安排学科基础课程;专业课程则分为专业主干课和专业选修课两个模块。
实践教学平台由实训、实验和实习组成:①实训包括:军训、综合课程设计等;②实验教学以课程内实验为主,并开设一定比例的综合性、设计性实验等;③实习包括:认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等环节。
创新教育平台由课程创新教育、学术创新活动和实践创新活动组成。课程创新教育包括学科前沿课程和创新教育课等;学术创新活动包括学科竞赛、课外科技活动和创新性实验计划项目等;实践创新活动包括以取得职业资格证书或企业培训合格证为目的的各类专业技能培训活动等。
2专业培养目标及课程体系
结合本校的实际情况及社会对网络专业人才的需求,以培养“高级应用型网络人才”为目标,具备计算机科学与网络技术的基础理论知识、具备网络规划设计及计算机网络应用系统开发能力、具有网络维护与管理专长、能从事网络工程领域的科学研究、技术开发、管理维护等工作。
课程体系是专业培养方案的核心内容,是培养目标的具体体现,很大程度上决定了学生的知识结构。按照学校整体的人才培养特色,结合学院目前的学科发展状况,按照“宽口径、厚基础、重实践、有特色”的培养原则,在课程设置方面认真考虑了以下几点:
(1)由于网络工程是多学科交叉融合的新兴专业,因此,在计算机科学技术、数字通信技术、信息处理等方向上,设置了对应的专业核心基础课程,以提高学生的适应性。
(2)课程设置强调了公共基础和学科基础的重要性,对重要的基础课程给予了充足的学时。
(3)将方向的选修课程分为网络规划设计及管理、网络信息处理两部分,以适应社会对网络工程专门人才的需求。网络工程专业课程体系如表1。
表1网络工程专业课程体系
作为工科专业,公共基础课程的设置与其它工科专业类似,开设大学英语、数理、政治理论基础和计算机基础等课程。学科基础课程除了电类基础和计算机软硬件系统基础外,增加了网络工程导论、计算机网络和数字通信原理等课程,以补充学生在数字通信领域上的基础知识,为进一步学习网络工程的后继课程打下良好的基础。针对网络规划设计方向,在专业主干课和专业选修课中设置了现代通信技术、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程,以培养学生在网络组网和网络规划设计方面的能力;针对网络信息处理方向则设置了网络编程、网络协议、网络互联技术、Linux系统管理、Linux程序设计、Java程序设计等课程,以培养学生在网络应用程序设计与开发方面的能力。
3实践教学环节
3.1课程内实验
所有的学科基础课程、专业主干课程和专业选修课程都设置了一定比例的实验,课程内实验以加深、巩固对基本原理的理解和掌握。课程内实验以实验项目的形式来组织,每个实验项目占2学时或4学时,实验项目分为基础性实验项目、设计性实验项目或综合性实验项目,一般设计性或综合性实验项目的学时数占课程内实验学时的30%~40%。
基础性实验项目主要是对课程所涉及到的基本原理与过程、基本方法进行实验验证,以消除学生对课程基本原理理解上的抽象性和神秘感。综合性实验项目以基础性实验项目的掌握为基础,综合运用课程涉及到的知识,以增强学生对课程基本原理的掌握并融会贯通,适用于数字通信原理、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程学习过程中进行,为后继的综合课程设计打下基础。设计性实验项目也是以基础性实验项目的掌握为基础,提出实验任务与要求,由学生自主设计完成实验任务的方案、实验步骤和方法,适用于程序设计、计算机网络、网络编程、网络协议、数据库系统原理等课程学习过程中。通过设计类实验项目的锻炼,学生可以初步了解网络应用系统开发的思路,掌握网络程序设计的基本方法,培养学生的创新能力。
3.2综合课程设计
综合性的课程设计是一个重要的实践环节,其目的是进一步培养学生理论联系实际的能力和专业知识综合运用的能力。从第四学期开始至第七学期,开设了基础软件综合设计、基础硬件综合设计、网络工程综合设计、网络通信综合设计、网络应用综合设计等综合课程设计。每个综合课程设计集中安排在学期末,占2周时间,为了更好满足学生的兴趣,采用教师给出多个设计题目供学生选择这种双向选择的方式。同时要求课程设计指导教师的最多指导学生的人数不能超过30人,以保证教师对学生的指导效果。
为培养学生的论文书写能力,要求学生书写完整的综合设计报告,包括课题背景、设计简介及设计方案论述、详细设计、设计结果及分析、总结等内容;为保证综合设计的质量,安排了综合设计答辩环节,答辩中由学生先对设计的内容进行阐述和演示,然后答辩教师针对设计内容随机提问,以考察设计完成情况。综合设计成绩评判由平时表现、完成情况、报告质量和答辩情况等内容按照一定比例组成,能比较客观地评价学生完成综合设计质量。
3.3实习与毕业设计
为让学生接触社会,体验未来就业单位的工作环境和实际项目开发过程,从三年级上学期开始分别组织3次实习,即认识实习、生产实习和毕业实习。
认识实习安排在第五学期初,占2周时间,参观IT企业或事业单位的科研环境或办公网络环境,见识不同厂家或品牌的网络设备(如交换机、路由器、服务器等)及网络应用系统的应用情况或研发过程,以增强学生对专业的兴趣,为后续专业课程的学习增加感性认识。
生产实习和毕业实习安排在第七学期和第八学期初,各占3周时间,为了保证实习的效果,与IT企业或思科认证培训机构合作,建立了多个校外实习基地,让学生参与到组网工程、网络管理与维护和网络软硬件系统开发等项目中。特别是在与思科认证培训机构的合作过程中,充分利用他们的师资与设备资源,很好地克服了我校网络组网设备不足的缺陷,为学生提供了一个理论与实践相结合的平台。
毕业设计为网络工程专业学生在毕业前提供了一次综合性专业技术实践锻炼,毕业设计课题围绕网络规划设计与网络信息处理两个方向展开,毕业设计周期为14周左右,包括选题、开题、课题任务的完成、书写毕业设计论文和论文答辩等环节。我们将校企合作方式也引入到毕业设计环节中,对部分学生实行校内和校外指导教师共同指导的方式,真题真做,以达到在完成毕业设计任务的同时,解决企业某方面实际问题的目的。
4结语
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信等专业基础上经过发展逐步形成的专业,作为一个实用性强、服务面广的专业,在人才培养过程中不能简单地套用传统计算机专业的人才培养模式,需要根据专业特点不断地摸索、循序渐进和逐步完善。
参考文献:
湖南工业大学是一所具有五十多年办学历史的多学科综合性大学。作为计算机与通信学院主要专业之一的网络工程专业,其培养目标是:培养具备较强实践能力与创新素质,能在IT行业、科研部门、教育单位、企业和行政管理部门等单位从事计算机网络设计、规划、建设、管理、维护和网络软件开发、设计以及电子商务、电子政务等工作的应用型高级应用型技术人才。为了更好地实现这一目标,并积极贯彻落实学校制定的“高水平教学应用型本科院校”的办学定位,走“产学研结合”的新型办学之路,对网络工程本科专业应用型人才培养模式进行探讨显得至关重要,其目的是立足于区域经济及社会发展需求,谋求科学的可持续发展,并不断完善教学应用型本科人才培养体系。
一、网络工程专业实践教学改革总体思路及总体目标
网络工程专业实践教学改革的总体思路应以市场需求为导向,以培养学生实践创新能力为根本,坚持“知识、技能、素质”协调发展,更新实践教学理念,统筹规划理论教学和实践教学工作,加大实践教学投入,提高实践教学质量及水平,培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。网络工程专业实践教学改革的总体目标则是实践教学理念符合应用型人才培养要求,进一步优化人才培养方案,不断创新人才培养模式,适时整合实践教学资源,优化实践教学队伍,规范实践教学管理,努力构建产学研一体化、以培养学生能力为根本、为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系。
二、提高对实践教学重要性的认识,深化实践教学改革
实践教学是巩固理论知识以及加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。实践教学与理论教学不是主从关系而是辩证统一的关系,是两个相互独立、相互依存、相互促进的教学体系,是体现学校办学水平和应用型人才培养质量的重要标志。作为教学过程的重要环节,实践教学是培养和提高学生综合素质、工程实践能力以及实践创新意识及能力的重要手段,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证,有着理论教学不可替代的特殊作用。因此,必须转变重理论轻实践观念。
通过加强实践教学建设与管理,进一步提升实践教学人员的素质和能力,构建实践教学资源保障体系,建立并完善一套适应实践教学的运行机制。
三、实践教学改革方案及应用型人才培养模式
(一)加强课程体系建设,提高教学效果
首先通过基础课程、专业必修课程的学习,初步掌握本专业的基础理论、关键技术;然后根据专业方向或自己将来准备从事的工作岗位选修相应的课程;同时通过专业实践环节的综合训练,起到对所学知识和技能融会贯通的作用。具体来讲,重点培养学生以下几方面的能力:
(1) 网络硬件设备研发方面的能力培养。通过电路与电子学、现代通信系统、计算机组成原理、操作系统原理、嵌入式系统及应用、数据库原理、数字逻辑与数字系统等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的硬件方面的创新研究和设计制造的能力。
(2) 网络协议分析与设计方面的能力培养。通过计算机网络原理、网络协议分析、面向对象程序设计、数据结构、微机原理与接口技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的系统软件方面的创新研究和设计的能力。
(3) 网络应用系统设计与开发方面的能力培养。通过网络应用系统开发、TCP/IP协议开发网络新技术、数据结构、网络操作系统、数据库原理、网络协议分析、物联网技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络应用系统设计与开发方面的能力。
(4) 网络工程规划设计与实施方面的能力培养。通过网络规划与设计、网络工程与系统集成、无线通信与网络网络管理、无线传感网、移动互联网技术、物联网技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络工程规划、技术方案设计、组网工程实施等方面的能力。
(5) 网络系统管理维护与评估方面的能力培养。通过网络管理、网络安全、网络存储技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络系统故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力。
(二)加强实践教学体系建设,构建实践教学体系新思路
根据专业能力培养要求,在实践教学体系的构建上应注重学生能力培养的整体设计,改变现有的实验教学模式,把实验教学的主导思想定位在注重基础和加强应用以及培养学生分析与解决工程实际问题的能力以及提高学生就业竞争力上。加强课程设计、实习(含认识实习、生产实习和毕业实习)和毕业设计(论文)等环节的实施与管理,把学生实践能力、应用能力的培养落到实处。
(三)加强实验室建设和管理,提高实验教学质量
网络工程专业针对该专业实验室管理体制进行了改革,在较大范围内实现了资源共享,并以教师横、纵课题引导学生进入实验室。此举为学生提供自主学习环境,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性等方面发挥了重要作用,为培养学生的创新能力提供了极好条件。同时,学生参与的科研项目、课程设计、毕业设计(论文)、学科竞赛均以实验室为纽带,重点培养学生的实践动手能力和创新能力。
四、小结
随着网络技术和通信技术的不断发展,计算机网络应用正在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求迅速发展。用人单位对网络技术各方面的人才的要求也将不断提高。作为高等院校,必须适应时代需求,不断修正网络工程专业的培养目标,完善课程体系,及时调整课程教学计划,这样才能培养出掌握网络及相关技术的高素质人才,以满足不同行业对网络工程专业人才的技术需求。
参考文献:
[1]吴功宜.计算机网络[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]兰晓红.计算机专业实践教学模式改革探讨[J].重庆师范学院学报,2002.
作者简介:
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6727-03
1 概述
随着互联网的高速发展和应用普及,网络发挥着无可替代的作用,社会对网络工程人才的需求越来越大。网络工程专业是为了满足社会需求和迎合当前就业形势而设置的一个新专业,整体发展前景良好。从2002 年起至今,全国已有270多所高校开设了网络工程本科专业,而且还在不断增加。然而,受到西部地区地理位置和经济发展水平的影响,与中东部相比,网络工程专业的发展还有较大的差距。我们通过对西部多所普通地方本科院校网络工程专业人才培养方案的研究,结合用人单位对网络工程人才需求进行分析后发现,目前西部地方高校网络工程专业人才培养与社会需求之间存在较大差距。主要体现在:1)人才培养目标不明确,专业特色不明显,人才缺乏竞争力;2)学生网络开发和创新能力不足,难以满足社会对网络开发型人才的需求;3)学生虽具有一定的理论知识,但普遍工程实践能力欠缺,难以适应用人单位对实践能力的要求。在教育部2012年3月刚刚的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的文件中明确指出要“全面实施素质教育,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才培养水平的根本标准”[1] 。正是社会的需求决定了专业的发展方向。专业的发展只有与社会需求相适应,为社会发展服务,这样才能保证专业的可持续发展。因此,对于西部地区地方高校而言,如何办好网络工程专业,以便更好地适应社会形势发展就成了摆在我们面前的一道严峻课题。
本文根据西部地方高校实际,对网络工程专业人才培养模式进行探讨。以适应社会需求为目标,拟通过对网络工程人才培养知识体系、创新能力、工程实践能力三个方面进行探讨,形成可操作性强的网络工程人才培养新模式。
2 相关研究
近几年,对于如何构建科学的网络工程专业的课程体系也有人做了一些研究。张远等人在实践的基础上,从指导思想、确立培养目标、建立教学质量保障系统、编制教学计划、革新教学方法和评价教学质量等方面对网络工程专业的教学改革进行了详细介绍[2]。胡山泉等人提出“平台+方向”的建设方式的网络工程本科专业课程知识体系[3]。田生文等结合网络工程的专业发展方向和就业趋势出发,探讨了网络工程专业的培养目标及相应的课程体系设置[4]。为了适应应用型人才的培养需求,丰洪才等对网络工程应用型人才培养模式进行了探索,取得较好的效果[5]。为了更好的适应就业需求,张新有等人对网络工程的教学体系进行了深入分析,提出了就业导向的网络工程专业教学体系[6]。根据地方高校实际,马莉等人结合实际,探讨了地方院校网络工程专业的教改研究与实践[7]。为了更好的提升实践教学,何建新等人对地方高校网络工程专业实践教学改革进行了研究[8]。张蕾等提出一种分阶段分层次的实训教学体系[9]。钟鸣等结合桌越计划,提出了一种基于工程师工作室的网络工程实践教学模式[10]。此外,基于项目的网络工程教学改革方式也受到重视。金永涛等对网络工程专业实施项目教学的内容、效果及关键问题等进行了探讨[11]。吴许俊将国外的CDIO工程教育理念引入网络工程教学中,并对其进行了详细介绍[12]。蒋吉频等对目前网络工程专业建设的一些研究报道进行归纳、总结、分析和改进,并提出目前研究中存在的不足和下一步研究思路及展望[13]。徐明等结合国防科技大学网络工程专业的建设,对重点院校的网络工程专业建设进行了全面的研究[14]。最近,张棋飞等人提出了新的社会形势下网络工程专业的发展新思路,实现学科渗透、交叉和互补,促进专业融合[15]。
综上所述,网络工程专业是国内高校普遍开设的新兴专业。如何创建网络工程专业,国内外并没有统一模式和现成规范,为此,国内众多教学专家展开这方面的研究工作,并发表大量教学论文,其研究主要集中在网络工程专业的培养目标、课程体系、实验体系等方面。《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)的文件中明确提出要“促进科研与教学互动,及时把科研成果转化为教学内容”,“强化实践育人环节”,但从现有的研究成果来看,针对西部地方高校实际,具有可操作性的相关研究还不多见。
3 人才培养模式探讨
3.1 目标
网络技术的一个突出特点是发展迅速,这就要求高等学校一方面要准确的定位专业培养目标,并根据培养方向传授给学生网络工程应用型各岗位必备的知识和技能;另一方面要培养学生自主探索并解决实际问题的能力。本方案从西部地方高校实际出发,以满足社会需求为根本目标,从知识体系构建、创新能力培养、实践能力培养三个方面对网络工程专业人才培养模式进行深入研究,探索出一条符合西部地方高校实际的,以提高学生理论知识为基础,以提高学生工程实践能力和创新能力为核心的网络工程人才培养模式。改变西部高校网络工程人才难以适应社会需要的被动局面。
3.2方案介绍
1) 在需求驱动的人才培养知识体系方面,对社会需求深入细致的调研,在网络工程人才需求方面,如下四个方向:网络应用开发,网络工程与设计、网络安全与管理和网络性能测试,对于西部高校而言是比较合适的。网络应用开发方向主要包括网站开发、手机程序设计、网络通信编程等方面。主要侧重学生的编程能力训练。网络工程与设计方向主要包括网络设备的选用、规划和设置和布线和调试等方面,主要侧重学生的网络设计与动手能力。网络安全与管理主要包括网络安全配置、设备管理、故障诊断与维护等方面,主要侧重于学生的网络安全知识和网络管理能力。网络性能测试人才需求量大,但国内培养这方面的人才极少。该方向主要侧重于学生对网络性能测试的过程及方法的理解与掌握。对于以上四个方向,需要考虑各专业方向理论体系与实践体系的构建。在实施过程中可采用一种“平台+方向”的模式。即在公共课程的基础上,通过选修不同的专业课程来体现方向差别。
2) 在需求驱动的创新能力培养方面,采用竞赛加认证的课程教学模式、本科生参与科研计划和教师工程实践能力提升计划。目前主要的竞赛有全国软件专业人才设计大赛,计算机应用能力大赛,数学建模竞赛。这些竞赛题目很多都是来源于实际,具有很强的指导性。在程序设计、数据结构、算法设计与分析、Web编程等课程中,可以采用与竞赛相关的教材与例子,激发学生的学习热情,鼓励学生参加此类竞赛。对于网络工程专业高水平的网络工程师培训和认证也日益深入人心。比如有思科、华三、锐捷的各级各种认证, 也有国内的国家网络技术水平考试和华为网络工程师认证。这些考试都非常强调理论与实践的结合, 强调动手能力, 重视独立分析问题、解决问题能力的培养。因此,在网络工程专业课程教学过程中,拟选用相关的教材和实例进行讲解,并鼓励学生参加此类认证考试。此外,为培养学生的创新能力和创新思维,实施本科生参与科研计划,提升学生的程序设计与创新能力。师资水平直接关系到学生创新能力。拟通过选送教师参加网络技术培训,承担学校和企业网络工程项目,以提升教师工程实践能力。
3) 在需求驱动的工程实践能力培养方面,采用一种全方位实践平台建设方案。可从如下几个方面入手来开展有关工作。充分利用校内外资源,加强实践平台建设。网络的应用十分普遍,而高校内部的网络中心和图书馆就是一个很好的综合实践平台。每年这些部门都有一些相关的网络建设项目,加强与这些部门的合作与联系,让学生有机会参与这些项目中,为学生的综合实训创造条件。对于校外资源,随着网络的普及,当地出现了有一定规模的从事网络技术的公司(企业),积极主动与这些公司(企业)联系,建立校外实习基地,为学生提供更多的实践机会。充分整合校内资源,建立面向课程群的网络工程专业实验室,提高设备的利用率,节约建设成本。利用学校网络设备采购与网络实验室建设,加强与网络设备供应商的联系,积极与他们合作进行人才培养,以便为学生创造更多的实践与就业机会。
整体方案可用图1来描述。
4 小结
总而言之,虽然近几年在网络工程专业建设方面进行了大量的研究,并取得一定的成绩,极大的促进了网络工程专业的人才培养。但现有的研究主要集中在经济和教育相对发达的地区及一些重点高校,其大部分条件和要求对于西部地方高校来说是无法做到的。因此,其成功模式并不适用于西部地方高校。本文结合西部地方高校的实际情况,对网络工程人才培养模式进行了探讨,提出了一种需求驱动的西部地方高校网络工程专业人才培养模式,并对其具体实施方案进行了探讨。为西部地方高校网络工程专业人才培养提供了一套经济、可行的方案,具有较重要的参考价值。
参考文献:
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针对不同阶段的实验教学确定不同的任务定位。院定必修课着眼于提高学生的科学素质与人文素养,以培养学生的基本实验技能、科学的思维能力和创新意识为主要教学目标。系定必修课和专业方向课及实践教学着眼于对学生进行工程技术人员的基本训练,以培养工程实践能力和创造能力为主要教学目标。
针对传统的专业实验课与工程严重脱节的状况,实行专业实验课的工程化,即系定必修课程及实验课要面向工程,要紧紧围绕工程和联系工程进行。
针对传统的专业实验基本都是验证性实验的状况,增设综合性、设计性和创新性实验,以培养学生的创新能力和综合实践能力。
针对传统的专业实验课从属于理论课的状况,实行独立设置的实训课程和单独考核。在进入毕业实习前,进行一次网络工程综合实训,这一独立设置的实训课程名为网络集成技术,它涉及网络技术的所有方面,并可通过专业实验室实施。
针对高等职业院校只局限于校内教学活动的情况,实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式,加强校内外实习实践基地建设。
二、计算机网络专业面向工程的实践教学体系
建立面向工程的实践教学体系是一个复杂的系统工程。该体系包含三个部分:课程体系及内容、网络实践体系(实验、实训和实习)、网络工程应用。在该体系中,要始终以网络工程应用为最终目标,建立课程体系、整合课程内容,设置层次网络实践体系;课程体系及内容服从、服务于网络实践;网络实践容服从、服务于网络工程应用。
1.建立面向工程的课程体系
从应用型人才培养的全局来看,当前课程改革的主要任务是重新审定、合理调整总的课程设置。在计算机网络专业中,减少专业必修课,按照计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向增加选修课。明确每门课程在培养计划中的地位与作用,增加综合素质养成需要的宏观性课程,充实新兴的高科技应用成果。
课程改革不仅要以就业岗位群对人才知识结构的要求为依据,建立模块化的课程体系,而且要改革课程内容设置,打破课程的界限,根据高职计算机网络教学的实际,进行课程内容的整合与拆分,提高课程教学的效果和质量。
调整网络专业系定必修课和实验课的教学方式,将实验、实训、实习等实践性课程与理论教学有机统一起来,面向工程应用实施教学计划,重点突出知识的应用性和实践性。
2.建立面向工程的网络实践体系
面向工程的实践教学体系包括实验、实训和实习三个部分。实验基于网络基础理论知识,进行基本技能的培养。实训主要锻炼学生对网络工程的整体规划、设计和创新能力。实习要求学生走出校园进入企业锻炼,在实际网络工程项目实践中进行锻炼,总结经验、教训,提高综合设计创新能力。其中,实验是工程实训的基础,实训又是实习的基础,这三者之间关系是逐层深入的,从而形成了系统而有层次的实践教学体系。
(1)实验项目的设计。按照实验教学方式,实验教学分为以下几种形式:验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验。过去在教学过程中,多以验证性实验项目为主,各任课教师需要进一步优化设计课程实验方案,适当精简验证性实验,增加综合性实验和设计性实验比重。实验教学做到精讲多练。
(2)实训项目的设计。在本专业“计算机网络”、“网络工程”、“网络管理与安全”和“网络软件开发”等多门课程学习的基础上,增加了“计算机网络工程综合实训”这门课程,通过2个专业实践周完成。目的是将所学的网络基础知识结合实际网络工程项目要求进行系统性的训练。实训业务参照各行业信息化规范、企业用人标准和岗位要求,从职业道德和职业技能两方面强化学生的能力培养,其培养目标涵盖:项目经理、网络架构设计师、网络施工员、网络维护员、网络管理员和信息安全师等。计算机网络综合实训的内容包括:工作组级局域网设计与应用;校园网的规划与设计;校园网站建设维护;电子商务平台建设维护;企业构建IP电话系统。
(3)网络工程实习。实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式。建立校企培养模式,使学生即学即用,了解网络技术及施工特点和规范,激发学生的学习兴趣,达到了传统教学方式所不及的效果。同时,聘请一批网络工程和网络开发第一线的工程技术人员,定期到校进行课程教学和开设讲座,让学生了解到网络技术新发展、新工艺,通过讲课和讲座,提高学生对专业实践能力的重视程度。
3.面向工程的网络实验、实训平台的设计
面向工程的网络实验、实训平台应提供真实的网络环境,可以让学生亲自动手完成实验实训项目,加深对网络原理、协议、标准的认识,从而提高学生的网络技能和实战能力。因此,网络实验实训平台的建设尤为重要。根据实验台功能的不同,分为基础实验台、安全试验台、无线试验台和VoIP实验台。每种试验台由实验需要的硬件组成,包括路由器、核心交换机、三层交换机、二层交换机、防火墙、工作站、服务器、无线AP、VoIP语音模块等。该环境有很强的适应性,根据不同的实验实训要求,可以配置不同的基础平台,如软件开发平台可以直接提供路由和DNS环境,网络安全实验台则可提供完全的Internet技术环境。该平台可以实现计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向的所有实验实训项目。实现了理论的实验化、实验的工程化、工程的系统化、系统的集成化。
网络工程专业构建了“三平台、六模块”课程体系。搭建了“通识教育、专业教育和生涯教育”三个平台,形成了“公共基础课、素质教育课、生涯教育课、专业基础课、专业核心必修课、专业方向选修课”六个板块。其中,通识教育平台包括公共基础课和素质教育课两个板块,占总学分36.9%;专业教育平台包括专业基础课、专业核心必修课和专业方向选修课三个板块,占总学分58%;生涯教育平台贯穿于四年全过程,主要包括入学专业教育、职业生涯规划等必修课程和创业意识、校企合作班等选修课程,占总学分5.1%。课程在设置上妥善处理了公共课程与专业课程、专业基础课程与专业核心课程、第一课堂与第二课堂的关系。并通过引进、改造、借鉴等途径,加强与行业企业的合作,构建符合专业、经济社会和学生个性发展需要的、多样化的“平台+模块+课程群”的课程结构。
2.创新教学环节安排
为提高学生对网络的认识,避免在今后学习中产生盲目性,学院对新入校的新生在第一学期即安排了为期一周的网络工程实训。利用学院锐捷网络基础实验室、西元网络综合布线实验室、H3C网络工程实验室和云虚拟网络安全实验室等实验实训平台,让学生带着好奇去了解网络,带着问题去进一步学习网络。通过综合布线工程的现场讲解,通过网络互联通信的现场操作,通过网络安全攻防的现场演示,让学生对网络有了一个更为全面、更为直观且全新的认识,激发他们对网络的兴趣,也为他们今后更加明确地进行网络工程学习指明了方向。
二、以实践教学为重点,完善实践教学体系
实践教学是应用型本科高校教学优势、学科优势和科研优势的集中整合,是培养学生创新意识的重要环节,也是培养高素质应用型人才的重要途径。要加快应用型人才培养步伐,必须加强实践教学,构建科学的实践教学体系。要以社会发展对人才需求为背景、以基本能力训练为基础、以综合素质培养为核心、以创新精神教育为主线,培养学生的实践动手能力、科学研究能力,锻造学生的创新思维、培养学生创新能力,提高学生的综合素质。
1.构建科学合理的实践教学体系
网络工程专业构建了“一主线、四层次、五平台、八模块”的实践教学体系。做到四年实践教学不断线这“一主线”;加强公共实践、基础实践、专业实践和创新实践“四层次”的实践训练;搭建起实验实训平台、实习实训平台、科技创新平台、创业就业平台和社会实践平台“五平台”;保证素质训练模块、实验教学模块、实习教学模块、实训教学模块、课程设计模块、毕业论文(设计)模块、应用与创新模块、社会实践模块“八模块”真正落到实处。
2.形成模块化实践教学环节
重视实践教学环节,重新制(修)订了网络工程专业人才培养方案实践教学体系设置上,网络工程专业实践课程分为公共实践、基础实践、专业实践和创新实践等四个层次。除公共实践外,共设置了21个课内实验、6个课程设计、3个实训教学,外加认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文(设计)等集中实践教学环节。其中,实践教学共58学分,占总学分的28.4%(不含公共实践学分)。实践教学内容安排上,有针对性地开发实验项目,合理设计综合性、设计性实验项目内容,积极开展实验课程(设计)、实习实训、课外科技训练、毕业论文(设计)等。为锻炼学生的实际动手能力,提高了团队协作意识,在专业实验教学中广泛采用“岛式实验台”,将学生们分成若干小组,明确每个学生在任务中的具体分工,使得每位学生都能明确实验的复杂过程。另外,针对学生网络基础的不同情况,在实践教学中对不同学生开出不同的“菜单”,因势利导地进行分层教学、差异教学和订单式实验选择,针对不同水平、不同要求的学生采取不同的实践教学体系,如“网站配置与管理(低级要求)”、“网络互联设备配置(中级要求)”、“网络仿真与网络编程(高级要求)”。同时,通过设置科技实践环节、鼓励学生积极参与教师科研课题等途径,促使学生积极参与科研活动。
三、以内涵建设为保障,提升教学质量与效果
加大传统课堂教学模式与教学内容改革,促进教学改革与创新,提升教学质量。
1.改革传统课堂教学模式
针对性地对课堂教学模式进行改革,对课程的重点、难点进行分析、讲解,对相关知识平台进行扩展。在课堂教学中摒弃“一言堂”的教学方法,采取主要内容、重点内容以“老师讲授为主、学生提问为辅”,其他内容以“学生课后自学为主、老师答疑为辅”的方法开展教学;课堂教学过程中改变讲细讲透的灌输式教学方法,采用精讲、选讲,通过对课程的网络化改造,在满足既定的教学要求下尽量减少课内学时,增加学生课外自主学习和实践。另外,通过增加“案例教学”,提高学生分析问题和解决问题的能力。
2.尝试双语教学
教育部在教高[2001]4号文件中明确提出:“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学,高新技术领域的信息技术、生物技术等专业要先行一步”。2007年,教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中又进一步指出,要鼓励高校开展双语教学工作。为培养具有国际化视野、适应信息化社会要求的网络综合技能人才,提高学生阅读国外教材、文献的能力。安徽新华学院以省级精品课程———计算机网络原理为依托,采用清华大学出版社出版的《ComputerNetworkFourthEdition》教材,对计算机网络原理课程大胆尝试双语教学。在教学方法上通过“简单渗透层次整合层次双语思维层次”梯度模式,让学生逐步学会用母语和英语来表达计算机网络知识,思考、解答问题,即从教学手段、教学形式上采用逐步过渡的方法让学生接受双语教学。
3.完善课程考核与评价方式
课程考核与评价一改传统方式,更加注重学生应用能力与学习过程相结合,考核采用结构化评分方法,极大地提高了考核的客观公正性。理论课程考核不以“一张试卷定终身”,课程总成绩由期末闭卷考试成绩、课堂表现与作业成绩三部分组成。改变传统的以学生实验报告为主要依据的考核方法,通过知识的综合运用来评价学生自主设计实验项目的能力、实验过程中疑难问题的排除能力以及实验故障的分析与解决能力,以此来探索多元化的实验考核方法,培养学生的工程实践能力。
4.突出双证教育
为进一步突出“双证”教育,提高网络专业技术证书的考证率与通过率,为社会培养更多有用的网络工程师人才,提高学生毕业时的就业竞争力。2012年,安徽新华学院与杭州华三通信有限公司(H3C公司)合作成立了安徽新华学院信息工程学院H3C网络学院。网络学院以“专业务实,学以致用”为理念,积极推广以网络技术为主要内容的教育计划,并通过课程植入、考核置换等方式积极进行相关课程改革。目前学院已有160多名同学拿到了H3CSE证书(网络工程师证书)。
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2015)23-0139-02
引言
计算机网络技术专业是针对信息社会日益增大的网络应用人才需求而设立的,因而在各种类型的专业技术院校中都受到较高的重视。依据专业的教学培训计划及循序渐进的培养原则,一般在高年级的课程中会设置网络工程课程。网络工程课程在高职院校网络技术专业的课程中占有举足轻重的地位,它是专业学生迈向职业之路的桥梁。因此,教师在讲解该课程时需要做好课件设计,从而有效提高课堂教学效率,为学生今后的工作与学习打好坚实的基础。
明确课件的教学内容
网络工程课程的教学目标是要求学生能够应用网络调试和服务器配置技术,规划设计出一个完整的网络,达到职业网络工程师的任职资格。课程的性质主要以实践为主,知识脉络以网络工程的完整实施过程为依据,包括网络基本概念、IP地址和综合布线规划实施、网络设备选项和调试、服务器系统运行维护等知识。课件设计中知识性是第一准则。因而,在设计课件时教师要把这些内容全部包含在课程教学内容中。在教学中,教师通常使用案例的方法将这些知识点串联起来。而笔者建议,最好的方法是采用全局与局部相结合的方式来组织相关的教学内容。课件的全局任务是网络工程设计实施的理念。因而,教师在开篇就应从工程概述的角度向学生传达IT类工程的实施过程,并解析各个环节的具体内容和方法。在设计这部分课件时,要包含多个知识点的提示,先为学生提供一个工程实施理念的提纲,并运用图文、动画来丰富课件,对知识内容进行解析,使学生对每个环节的知识都留下一些印象。同时,这部分内容还包含很多设计的理念,属于高层次的内容,相对整个课件内容来说比较枯燥,因而,教师必须采取灌输性质的课件展现。课件的局部任务是重点内容的反馈和解析。在教学中,要想把工程设计中的知识点都展现出来,就需要教师采用一个完整的小型案例来综合展现。在网络专业实验室中最好的应用对象就是充分利用标准的42U机柜,它能够安装标准的机架路由器、交换机、机架服务器,对布线系统的使用,在机柜中也能够很好地反馈出来。另外在课件展现上,教师可以很容易找到标准机柜的标准安装和布线系统,这些都能给学生一个直观的印象。在这部分课件内容的安排上,教师需要提供标准的参考,如设备的配置脚本、设备调试的结果,另外在教学方式上需要灵活地安排。课件中教学内容的核心是工程案例的实施。这也是全局和局部相结合的最有力的实证。工程案例的实施在课件设计的各个环节中对教师来说是最难的,很多教师都没有参与过具体的网络工程,所以很难提出并实施完整的工程案例。而随着各类计算机网络应用技能竞赛的开展,教师则可以通过技能竞赛官方网站获得样题,并将其作为课件综合案例在网络工程课程中实施。
分析课件的教学对象
课件不仅要能够被学生接受,而且还要让学生能将其转化成自己的认知,这就要求教师在做课件时要充分了解学生,根据学生的特点合理设计课件。针对综合能力强、能够轻松学习网络工程课程的学生,在课件设计方面,教师不仅要巩固自身技术知识,还要继续提升其能力,让他们能够充分发挥主观能动性,优质地完成相关任务。而针对网络技术掌握不是很熟练、兴趣不是很足的学生,教师在课件设计方面就需要设置符合他们自身水平的任务,使其能够自主完成任务,从而激发他们进一步学习的兴趣。虽然针对不同特征的学生做合理的教学课件是很难的工作,但是高职网络技术专业教育的目标是让学生掌握从事各类网络工程师的技能,并且能够在未来有更好的发展。因而,教师可通过知名招聘网站了解同层次的网络工程师的任职需求,从而有针对性地设计课件,树立不同的教学目标,提升学生的专业自信心。
采用灵活的教学方式
现在很多教学课件都只作为知识传授的工具,忽略了学生的学习过程,教师为了完成教学任务,通过课件罗列大量知识点,学习过程中让学生只能被动地接受,教学活动变得单一乏味;另外,还有一部分教师制作的课件纯粹是教材内容的复制,根本没有利用价值。那么,如何解决这些问题?这就需要教师合理地设计并利用课件展开师生、生生交流的环节。例如,IP地址规划在企业网络中是一项很重要的工作,对公有地址和私有地址的提出有严格的定义。教师可以在课件中设置提问性质的注释,先引导学生自主了解私有网络地址出现的背景和应用范畴,然后进行讨论,让他们探索私有地址是如何访问外网的,最后教师进行总结,这样不仅能够提高学生的学习兴趣,而且能够高效地完成教学任务。教师在组织教学时,也可以通过课件提出任务,并引导学生自行分组、自主学习。学生要完成任务,就需要依据课件设计中的任务要求来自主组建任务小组。而如何使全部学生参与到主动学习中,教师就要对任务的各个环节进行解析、说明,如对一个案例中不同任务的比例,以及考核的要求等都能够刺激学生团队尽力完成各项任务,另外教学课件在非课堂时间也能够通过提示引导学生团队继续深入学习。
结语
网络工程课程作为高职网络技术专业的一门专业课程,实践性非常强。因此,教师在课程讲授的过程必须要有一个设计巧妙的课件辅助。另外,对于专业学生来说,利用课件能达到不论在课堂还是在课外都有一个良师益友的目的。尽管教学课件在教学效率上给教师的教学工作带来很大便利,但是教学活动是教学与学生的双向交流活动,两者不能偏废,否则教学课件给教学工作带来的不利也是显而易见的,因此,教师要结合学生的特点做好课件设计。
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1、引言
随着计算机网络技术的迅速发展和应用领域的不断扩大,计算机网络已渗入人们工作和生活的方方面面。据中国互联网络信息中心报告显示,截至 2012 年 6 月底,中国网民规模已达到5.38亿[1]。在网民数量激增的同时,越来越多的企事业单位开始建立基于自身业务的网络系统,并开发基于网络的应用和业务。目前,国内高校的网络工程专业大体分为两大类:一类是以原有的计算机本科专业为基础,课程体系[2]沿用计算机本科体系,无法体现网络工程专业特色。例如:以编程类课程来说,计算机专业[3]强调的是语言编程,而网络工程专业强调的是网络管理编程及其底层协议通信。因此,这样的课程设置泛而不专,不能体现一专多能的作用。另一类是以通信工程为主体,强调计算机网络与原有电信网络相结合,主要体现在各个邮电学院的培养计划中。这两类都不符合目前网络工程专业的发展需求,没有给出清晰的专业定位,造成教学质量和效率下降。
目前各行各业需要什么样的网络技术人才呢?而国内的高等院校网络工程专业培养的人才能否完全满足这些需求呢?为此,我们一方面调查并分析了多个典型行业对网络工程专业人才的技术与技能要求,另一方面跟踪分析了包括清华、北大、上海交大、美国 MIT、加州大学伯克利分校、西点军校、CC2005、加拿大 Dalhousie 大学、澳大利亚昆士兰大学和国立大学、瑞士联邦理工学院等多所国内外知名院校当前网络工程或相关专业的培养方案,并以此为依据,确定网络工程专业涉及到的知识领域及对应的知识点,然后制定覆盖各知识点的课程体系和教学计划。
2、网络工程专业的培养目标
高等教育的目的是培养高等技术人才,网络工程专业主要是为了培养网络工程师,目前网络工程专业的培养方向主要有网络工程管理与规划设计、网络维护与管理以及网络应用程序开发等方向[4-8]。根据普通工科高校办学层次和培养对象,我们立足于“宽口径,厚基础,高素质,强能力,突出创新意识”的教学理念,确立该专业的培养目标为:培养系统掌握计算机技术、通信技术及网络技术的基本理论、基本知识,掌握计算机网络系统分析和设计的基本方法,具备计算机应用、网络编程与应用开发、网络规划设计部署、网络管理等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。
3、制订专业培养方案的方法
在制定专业培养方案时,可以采用“需求驱动”的方法。首先,对人才市场进行需求分析,确定本专业的培养目标;然后,根据培养目标和人才需求分析,得到了本专业人才应具备的专业理论知识和专业技能,大致确定本专业的专业课程;根据这些专业课程又需要哪些专业基础课程的支持,从而大致确定本专业的专业基础课程;通过分析这些专业基础课程应该得到哪些基础课程的支持,大致确定本专业的基础课程;最后,根据培养目标和培养方案的制订原则,仔细、合理地调整各模块内容和学分分配。
4、网络工程专业课程体系设计
4.1课程体系设计的原则
课程体系的设计必须分析网络工程的专业特性,且与当前社会的需求紧密结合。基于网络的社会需求众多,网络技术日益复杂,因此,最好根据需求,将这些特性分类,设计网络工程专业方向,然后为不同专业方向设计不同的课程体系。网络技术是计算机科学与通信技术结合的产物,我们从两个学科的本质出发,从硬件和软件两个方面划分社会需求,分为网络设备的研发与制造产业、网络系统软件的完善与拓展、基于网络的应用软件与工程设计 3 个方面。第 1 方面属于硬件领域,第 2 和第 3 方面属于软件领域的系统软件与应用软件。在网络设备的研发与制造产业,目前最具有代表性的公司有 CISCO、华为、H3C、中兴等;在网络系统软件的完善与拓展方面,有代表性的领域有下一代互联网的协议研究、无线通信协议的研究、网络安全相关协议的研究等;基于网络的应用软件与工程设计有 Web程序设计、防火墙和 IDS 软件的研发、网络规划与设计等。
4.2调整课程结构,优化课程体系
对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在工科学生培养的框架内,重新组织课程,增强课程教学的一致性和连贯性,减少不必要的重复。在课程结构调整方面,以课群为基础组织和建设课程内容,这样既便于同类相关课程之间的知识衔接,又便于在课群内组织任课教师开展课程建设等教学研究活动。同时,专业课群也体现了培养目标所确定的学生应具备的主要技能,便于在课群的基础上通过修订课程内容,调整学生的知识结构,完善培养目标的具体内涵。
4.3课程体系强化方向性
网络工程专业作为一门新型的交叉学科,虽然与计算机、通信工程专业相近,但具有其鲜明的专业特色。网络工程专业的教学计划,虽然总在调整,但总体而言,没有实质性的突破。很多高校网络专业教师为了提高学生的综合能力,尝试以任务驱动及实例教学为主,通过学习和模仿,制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序(或应用软件)。这种尝试,在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果,但改革力度是不够的。建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是网络工程专业建设的基础,教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标,通过现代教育技术手段浓缩课时,科学合理地整合课程,构建合理的知识结构。对培养应用型本科来说石家庄铁道学院网络课程体系结构以四大专业主干课程为基础,三大专业方向为主导的课程体系。基础主干课程涵盖了电子科学技术、计算机科学技术、网络技术与通信技术和信息安全技术四大专业体系,保证了本科教学的宽基础平台。
4.4加强专业技能的培养
网络工程专业是一门工程性很强的专业,必须加强实践环节,IEEE-CS和ACM任务组在CC2001报告中也特别强调了将专业实践并人课程中的必要性。1999年,全国开始扩大本科生招生规模,IT类本科学生数量急增,这在一定程度上缓解了IT市场的人才紧缺状况。然而,从近两年的毕业分配情况看,许多学生找不到合适的工作单位,而许多IT类企业找不到合适的毕业生。其原因主要有两个:一是IT技术及其应用发展迅速,知识更新速度加快;二是学生专业技能掌握得不够。根据人才市场需求调查的结果,目前大学本科毕业的学生能够马上胜任本专业某个领域工作的人为数不多,在专业技能方面有些还不如高职毕业生,需要单位进行岗前培训,而高职毕业生,专业理论知识又不够,因此必须对本科毕业生进行正确定位,对本科培养方案作适当调整,以满足社会需求。
4.5专业课程的设置
教学计划以计算机网络规划、网络管理及应用开发能力培养为特色,加强包括计算机网络总体规划设计、网络管理、网站开发设计及维护等教学环节,涉及网络协议与路由技术、网络与信息安全、网络系统应用软件的设计开发等内容。专业课程主要分为以下三个课群:1)网络设计与规划课群;2)网络管理课群;3)网络应用技术课群。学校还应加强前沿与特色选修课程的开设。随着网络的普及,网络安全问题成为当前面临的紧迫问题。我校在网络工程专业课程体系设置中,强化网络安全特色方向,通过该专业特色方向的学习,使学生具有网络安全应用的配置和开发能力。
4.6加强实验室建设
对于实验室建设,我们遵循两个步骤:确定实验内容和实验方式、确定实验环境和实验设备。根据课程体系确定网络工程专业学生必须掌握的实验内容包括:网络组建/规划、网络设备配置/设置、网络操作系统使用/配置、网络管理、网络协议分析。对于实验方式,应采用分组进行,这样既便于实验课管理,也具有较好的课堂气氛,并且学生可以独自动手在真实设备上操作、配置,教师可以控制和检查学生配置、实验结果是否正确。但由于设备的各种接口易损坏,所以需要限制教师和学生此类操作。
5、结语
作为本科院校,在网络工程专业培养模式制定过程中,我们以为企、事业单位培养从事网络工程技术、网络管理及网络应用与开发工作的工程技术人才为目标,以专业培养目标为基础,以社会需求为导向,体现专业特色,加强实践教学环节,注重专业技能、动手能力、应用能力和创新能力的培养。
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【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0231-02
随着计算机网络的普及和知识经济的飞速发展,以及国家十二五纲要提出的信息化建设,提高社会信息化的认知水平等关于网路信息化方面的相关要求,为了适应社会的需求和信息产业化的发展要求,十年来,我国已经有180余所高校成立了网络工程专业,但是随着毕业生的步入社会,网络工程专业的毕业生就业情况并不十分理想。根据多年走访用人单位,很多用人单位反馈网络工程专业的毕业生,理论基础不扎实,实际动手解决问题的能力也不能满足要求,因此,严重制约了网络工程专业毕业生的就业走向。本科院校如何加强网络工程专业“应用型人才培养”的实践教学体系改革与研究这一点,成为处于转型期的各个高校亟需解决的问题。本文针对这一热点问题,深入分析了当前网络工程专业人才培养方面所存在的主要问题,并通过走访相关院校和专业,结合用人单位的反馈意见,提出了网络工程专业课程设置改革目标,并给出了一套理论结合实际的改革方案。
一、我国的网络工程专业的人才培养模式存在的主要问题
1.教学内容脱离社会实际需求
本科毕业生在就业时会发现课堂所学的理论知识不能直接运用于生产实际当中,不能很好的解决实际工作当中的问题。这主要是由两方面原因造成的:其一是网络工程专业的专业课设计过于陈旧,没有根据实际社会需要与时俱进。这就要求课程设置方面要注重专业的理论知识要和生产实际相结合,符合学生就业时所面临的社会需求。其二是课程体系结构不能满足当今社会人才的需求,我国已经进入到了十二五发展规划,而很多课程设置还是相对滞后,缺乏对创新型网络技术人才培养相适应的课程设置。
2.教学方法、手段与社会需求不相适应
近年来,高校的师资队伍不断发展壮大,教师的学历水平越来越高,科研能力不断提升,但是投入到实际应用当中的时间却越来越少,很多老师在讲课的时候只注重理论知识的传授,而对实验课程的设置不够重视,逐渐与社会实际应用脱节,因此在实践教学环节中的教学方法相对滞后,导致教学体系中理论与实践脱节,内容枯燥,不易被学生理解,不能引起学生的学习兴趣。
3.考核方式与社会需求脱节
网络工程专业成立十多年来,经过不断积累,已经形成一套评价和考核机制,但是经过走访相关院校和对本校相关专业的考核方式的研究,总结出目前多数网络工程专业的主干课程的考核方式还是以理论知识为主,学生存在生搬硬套,死记硬背的情况,这大大影响了学生对于相关知识的理解和应用。针对目前全球信息化,产业化的大环境,高校培养的人才应与社会需求相符,应该具有一定的理论知识和相应的实践动手能力,因此,当前的考核方式难免会导致企业需求与学校就培养目标的不一致性。
二、 网络工程专业课程定位体系改革的目标
1.网络工程专业体系的课程定位体系改革原则
网络工程专业体系的课程定位体系必须与实践相结合,致力于培养具有较高文化素养、较高社会责任感,并且掌握相应的网络工程应用和相关专业的理论知识,较强的工程实践能力,能够独立从事计算机网络系统的建设,符合社会实际需求的高素质应用型人才。
2.网络工程专业实践教学体系改革方案设定
网络工程专业要培养符合社会实际需求的人才,就必须走入实际应用环境,充分利用校企合作平台,搭建符合本专业特色的实践教学平台,作为改革的最主要因素,本平台应该包含了本专业实践教学体系架构中的三个层次,如图1所示。即:在基础层次、提高层以及科研创新层方面,坚持校内外实习,实验,实践相结合的课程设置体系,为本专业培养的毕业生提供坚实的理论教学体系和社会实践平台,以便将来可以更好的满足社会需求,满足用工单位的需求。
图1网络工程专业实践教学体系架构
三、网络工程专业实践教学体系改革的具体措施
1.为了培养应用型人才,学生在校期间必须要多多投入到实际应用当中,因此,在专业课程设置的时候必须考虑到实验教学的必要性,必须加强实验环节,为学生提供更优化的实践教学平台,使学生在掌握坚实理论基础的同时,掌握更多的实验操作能力,因此在实验室建设方面就要有更大投入,根据历年经验,我系建设了四个网络工程专业方面的实验室,在网络工程应用,综合布线应用以及信息安全和仿真实验四个方面增加学生的实验能力。在教学思路上,不断的拓宽视野,经常走访在网络工程专业具有丰富经验的兄弟院校,学习先进的教育理念,一起商讨课程改革方向,交流经验,并协调资源构建数量丰富的专业教学案例库,设置符合实际要求的实习实训项目,并根据学生的专长,分组进行实验教学,开展实验项目。并且经常深入企事业用人单位,尝试将实际应用项目融合到教学实践中,组织学生参加项目小组,解决实际的应用问题,使学生在完成实验的过程中了解更多的理论应用并掌握更多的解决实际问题的能力,从而提高学生对网络工程建立和应用的实际流程有更深入的了解,具有更高的社会适应性。
2.通过把企业项目组负责人具有丰富工程实践经验的企业资深工程师引入课堂教学环节,增加课堂教学的实际应用效果,从而对提高学生的工程实践能力提供了很大的帮助。并且在学生的毕业设计环节中安排了相应的企业实践活动,使学生在不同的层面深入到企业活动当中,实际参加项目开发过程。让学生在“做”项目的过程中,有针对性的“学”专业知识和技能。让学生在在“做”的过程中主动地发现问题并共同分析问题,最终有效地解决问题。让他们在做项目的过程中亲身认识并切实体会到团队合作的价值和意义,从而培养和锻炼他们的团队精神,提升每一名学生的信心和能力,培养他们主动探索的创新精神。
3.加强产学研的合作,培养双师型教师梯队建设。经过走访兄弟院校和企业院所,创立了一套行之有效的措施。主要包括:(1)聘请用人单位和校内教师共同制定网络工程专业培养规划;(2)聘请企业技术骨干共同进行本专业的相关理论课程和实践课程的建设,合作开发符合实际应用需求的应用案例库;(3)在用人单位搭建实验实训平台;(4)双方共同组成科研团队,搭建研究平台,就企业迫切需要解决的技术瓶颈进行重点技术攻关,既促进了专业教师科研水平的提高,也增强了企业的竞争力。
4.制定符合用人单位实际需求的考核制度。在和用人单位以及企事业单位详细沟通后,制定一套具有实际意义的考核方案,使学生不是单纯的掌握理论知识,而是能够掌握更多的实际动手解决问题的能力,把企业的考核制度引入教学评价体系当中,把学生置身于实际的工作环境中,即能考核学生的应变能力,也能考核学生的实践能力,可以说由企业和学校共同为学生给出学习评价,是解决当前学生理论和实践相脱节最好的方法,既能提高学生的动手能力,也能提高网络工程专业理论与实践的耦合关系。
四、结论
能力培养是高等工程应用型专业学生培养的首要任务,强化能力培养需要有完善的理论教学体系和实践教学体系, 并且尽可能做到与用人单位需求的无缝衔接。本文提出的网络工程专业教学改革目标就是致力于加强学生的实践能力,并能够巩固学生对于理论知识的掌握。该教学体系在我院2012级网络工程专业学生培养过程中进行了试点, 已经初步看到了成效,在与用人单位的多次沟通和反馈过程中得到了不错反馈,当然该教学改革体系在具体运行过程中还是会有一定的问题展现出来,还需要不断的进行完善和修正。
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