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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇网络工程的基本知识,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。
【中图分类号】 G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)03(b)-0038-02
1 课程改革的背景和意义
1.1 背景
2010年12月25日,工业和信息化部在北京召开2011年全国工业和信息化工作会议。此次会议提出,“十二五”期间,在加快通信业创新转型方面,要求加快3G和光纤宽带网络发展,加快TD-LTE研发和产业化并开展区域性试验示范;加快推进三网融合,推动广电、电信业务双向进入,加快业务推广和网络建设改造,推动上下游产业发展;加强电信市场监管,强化互联互通和资费服务监管。在互联网管理方面,强调“安全”环节,要求加强码号、域名、IP地址、网站准入和接入服务管理,做好网络信息安全顶层设计,加强网络安全防护,加强IPv6、三网融合、云计算、物联网的信息安全问题研究等。
广西壮族自治区“十二五”发展规划中强调,全面提高信息化水平。建设覆盖城乡的信息基础设施,加快经济社会各领域信息化。实现电信网、广播电视网、互联网“三网融合”,构建宽带融合安全的下一代信息基础设施。启动物联网建设布局,建设数字化城市管理信息系统。
随着柳州市城市化进程的推进,网络覆盖面的增加、新城区的开发、旧城区的改造等等因素,网络工程的工作量会逐年稳步增加,因此对网络工程方面人才的需要量在未来几年也会随之稳步增加。
1.2 意义
1.2.1 打破当前网络专业教学中的学科体系,使教学真正适应中级技能型人才培养的需要。
1.2.2 以企业的实际需求为目标,以技术应用能力的培养为主线制定培养方案,建立起一套以网络工程工作任务为导向的教学体系。通过课题研究与实践,开发出以网络工程生命周期为核心的递进式项目教学的实施方案。
1.2.3 提升网络专业教师的教学能力及相关专业技能。
2 课程改革的目标和主要内容
2.1 预期目标
通过按照网络工程生命周期实施教学的递进式项目化网络工程课程改革,每个项目都有明确的教学目标,针对网络工程有选择性地构建教学内容,为网络工程方向教学服务,培养网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员,提高学生的职业素养和岗位能力,提升计算机网络技术专业网络工程专门化方向学生就业质量。
2.2 主要内容
(1)充分进行市场调查和人才需求调查,研究并明确作为网络工程实施、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应掌握的基本知识、基本技能以及应具备的职业素养、综合职业能力。在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)会同行业专家研究制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
(3)从本校计算机网络技术专业网络工程方向2010级开始进行递进式项目教学的实践,研究并总结适应递进式项目教学的典型教学方法和教学流程。
(4)整合教师资源,组建并培训一支能进行该递进式项目化教学的教师团队。
2.3 研究重点
(1)制定网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
3 课程改革的实施
3.1 第一阶段:调查阶段
到网络企业调研、分析网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应具备的基本知识、基本技能、基本素养、基本职业能力;到网络工程专门化方向毕业生就业单位调研、分析毕业生知识结构、综合素质的不足;撰写调查报告和递进式项目化教学的可行性报告。
3.2 第二阶段:制定草稿
结合前期调查信息及查阅有关资料,研究确定中职学校计算机网络技术专业网络工程方向学生应掌握的基本知识、基本技能、基本素养、职业道德、基本职业能力,在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
3.3 第三阶段:评审定稿
邀请行业专家、教育专家共同对教学方案、课程标准、实习实训指导书进行论证和修改,研究制定对学生的考核方式和评价标准、确定实施性教学方案及其标准、实训指导书。
3.4 第四阶段:实践教学
在本校计算机网络技术专业2010级开始进行的按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的实践,在实践中整合教师资源,打造进行递进式项目教学的教师团队,总结适合于递进式项目教学的典型教学方法和教学流程以及团队管理模式,制作并收集教学资源包。
3.5 第五阶段:实习推荐
进一步联系单位和推荐学生到相关公司进行项岗实习,并与用人单位建立紧密的联系,及时了解用人单位对学生的反馈信息和优化和完善该教学体系的信息。
3.6 第六阶段:项目总结
对项目进行总结,整理相关文档,进一步优化和完善递进式项目化教学体系。
4 预期成果及保障措施
4.1 按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的课程改革的项目总结报告。
作者简介:李阿丽(1979-),女,山东即墨人,鲁东大学信息与电气工程学院,讲师;寇光杰(1977-),男,山东临朐人,鲁东大学信息与电气工程学院,副教授。(山东 烟台 264025)
基金项目:本文系2011年鲁东大学应用型人才培养实验课程教改项目、2011年鲁东大学应用型人才培养教改项目(项目编号:Z1111)、2012年鲁东大学应用型人才培养校企共建课程教改项目的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0038-02
21世纪我国已进入高等教育大众化阶段,在国家全面建设小康社会、走新型工业化道路的大背景下,如何构建并实施新形式下的人才培养方案、提高教育质量、积极培养符合社会需求的创新型和应用型人才是高校正在深入研究的热点课题。鲁东大学把应用型人才培养改革作为2011年的重点工作之一,各个学院都在积极探讨应用型人才培养改革的思路。本文总结了网络工程专业应用型人才培养方案的改革思路,提出了一种以社会需求为导向的人才培养方案。
一、人才培养方案改革的工作思路和目标
人才培养方案是应用型创新创业人才培养的顶层设计,是开展教学工作的基本依据,是提高人才培养质量的重要保证。
在学校党委和学院领导的组织领导下,本次人才培养方案改革的思路和目标是:明确以应用为本的人才培养目标,紧密结合应用型人才培养和教师教育改革的需要,以完善专业方向设置和优化课程体系为重点,通过凝练专业特色和专业方向、调整专业选修课程设置、优化课程教学、强化实践环节等形式构建更加科学、合理的人才培养方案与课程体系,以进一步提高人才培养质量。
二、网络工程专业改革调研
网络工程专业是教育部于2002年新设立的目录外专业,在专业设置上没有任何现成的专业建设经验可供参考。2004年,鲁东大学在充分调研的基础上,结合实际,开展本专业的招生和培养工作。2011年,为了更好地满足应用型人才培养的需要,进一步做好鲁东大学网络工程专业培养方案的优化改革,针对用人单位、在校学生、毕业学生、专业教师以及省内外高校展开了广泛调研。调研采用面访、电话和网络问卷的形式展开,收到了良好的反馈。
调研结果表明,一方面大多数单位认为毕业生的本专业知识基本能满足工作需要。但是对于某些对计算机专业知识要求高的公司来说,学生的专业知识还有待加深、加强。另一方面,社交能力以及专业技能也很重要,而本专业毕业生在这方面还有一定的欠缺。此外,在创新能力和外语应用能力方面还是存在诸多不足。因此,要加强学生以上能力的培养,提高学生的外语水平。专业教师认为应加强校企合作,提高教师的实践能力。在校学生和毕业学生认为应有很强的专业知识、实践能力、身体素质和人文素质才能更好地胜任工作。
同时对南京邮电大学、南京理工大学、厦门理工大学、济南大学等高校进行了调研,调研结果表明,这些学校网络工程专业的培养目标各有不同,各个学校结合自己的强势学科和为地方经济服务的理念,各有自己的特色。调研中还查看了各大招聘网站,了解到近几年网络工程类人才比较紧缺。根据调研结果,明确了本科层次的人才培养定位以及改革的方向,拓宽了办学理念,同时也增强了改革的决心。
三、网络工程专业培养目标及规格
经过充分的调研,明确了鲁东大学网络工程专业的培养目标:[1]培养具有良好的人文素质和科学素养,系统地掌握计算机科学与技术的基本理论知识,掌握计算机网络工程的基本理论和技术,具有较强创新意识和实践能力的知识面较宽、综合素质较高的适应经济和社会发展需要的高级应用型人才。学生毕业后可在科研部门、教育单位、企事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机网络、通信及相关领域的研究、教学和技术开发、应用等工作。
本专业学生主要学习计算机网络的基本理论、基础知识及网络工程、网络安全的实用技术,接受网络工程设计、运行管理和性能分析的基本训练,具有独立从事网络系统设计与维护的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:掌握计算机科学与技术和计算机网络的基本理论、基本知识;掌握网络协议体系、网络互联技术、网络性能评估等相关知识;掌握网络通信系统的基本原理、基本知识;掌握信息与网络安全的基本理论知识;具有对网络通信系统进行分析、设计、开发、安装、调测和应用的基本能力;掌握计算机系统软、硬件开发的基本方法;具有综合运用所学专业知识,分析和解决实际问题的能力;具有较强的实际动手能力以及与别人协同合作、组织管理的能力和竞争能力;了解与计算机科学技术有关的法规;了解计算机科学与技术及相关领域的发展动态;掌握文献检索的基本方法,具有获取信息的能力;能够熟练地掌握一门外语。
四、网络工程专业课程体系设置
课程体系的设置与实施是保证人才培养目标得以实现的根本。鲁东大学2006年开始实行按学科大类招生,信息科学与工程学院的计算机科学与技术专业、软件工程专业、信息工程专业和网络工程专业按大类电气信息类统一招生,不分专业。一年半后学生按照专业兴趣选取自己的专业。课程体系设置与“按学科招生、分阶段培养”的人才培养模式结合,采用“平台+模块”的结构形式。按照知识结构和课程的层次关系分为通识教育和专业教育两个教育平台。通识教育平台下设必修课程和选修课程两个课程模块;专业教育平台下设专业必修课程、专业方向选修课程和专业任选课程三个课程模块。课程体系基本框架如图1所示。
1.通识教育平台课程设置
通识教育平台体现了素质教育的要求,为学生打下了坚实的学科基础,通识教育平台由必修课程和选修课程组成。
(1)必修课程。必修课程设置注重学生的德、智、体、美全面发展,体现了学科专业的交叉和渗透。具体包括公共基础课程和学科基础课程两个课组。公共基础课程主要培养学生的基本思想修养、身体素质和英语应用能力,且在思想修养课程中增加了实践学分。学科基础课程教学奠定了学生良好的数理基础、较强的逻辑思维能力和理论分析能力。[2]
新版人才培养方案中为了强化语言能力培养,在公共基础课程中增设了“普通话应用”必修环节,通过普通话水平测试,达到二级乙等以上的记为合格。为了培养学生的数学素质,提高其应用数学知识解决实际问题的能力,在学科基础课程中增设了“复变函数与积分变换”课程。
(2)选修课程。选修课程设置是为了进一步拓展学生的学科知识、提高学生的综合素质。具体包括学科选修、人文素质类选修和公共选修三个课组。学生选修课程主要有“数值分析”、“数据建模”等课程,可充分拓展学生的知识面。在学科选修学分中学生需获得2个创新学分。创新学分可以通过参加各种竞赛活动、参与课题等方式获得,通过这种方式可以培养学生的创新精神。学生需从人文素质类课程选修中获得6学分。该组课程主要培养学生的人文素质。课程详细设置如表1所示。[2]
2.专业教育平台课程设置
专业教育平台下设专业必修课程、专业方向选修课程和专业任选课程三个课程模块。专业必修课程为学生具备基本的计算机科学与技术和网络理论打下了坚实的基础。学生可以在专业方向选修课程中任选一个方向模块,完成该方向的所有课程。网络安全及应用方向旨在培养网络环境下安全方向的软件开发人员,学生主要学习网络安全相关的理论知识,加强网络安全软件的开发能力。网络工程技术方向旨在培养具有一定网络工程能力的工程技术人员,学生主要学习网线、构建局域网、利用路由器构建各种网络互联、路由器各种命令的熟练配置、交换机各种命令的各种配置、网络故障分析、异构型网络的互联、无线局域网技术和广域网技术等。对于专业任选课程,学生需选6学分,可从软件工程专业、信息工程专业、计算机科学与技术专业方向的课程中选取,或在本方向的任选课程中选取,学生可以根据自己的兴趣和爱好选取相应的课程。
在应用型人才培养方案中,需强化学生动手能力、实践能力和适应能力的培养。因此,结合专业方向,增强了实践环节。专业平台的必修课程和专业方向课程均设有实践课时,可以提高学生的理论知识水平以及实践能力。
五、结语
目前,鲁东大学网络工程专业教学团队已成为校级教学团队。教学团队全体成员紧紧围绕应用型人才培养方案开展教学,已申请多项省校级教改课题,实时地对课程教学方法、实践教学形式等方面进行了改革,并按照人才培养方案的目标培养适合经济社会需要的应用型人才。
截至2008年,我国已经有143所高等学校开设了网络工程本科专业,其中大学类高校89所,“211”大学21所,学院类高校54所,高校所在地覆盖全国26个省和直辖市[1]。网络工程专业培养的是具有良好科学素养,系统地掌握网络工程技术的基本理论、方法与应用,有较强的获取新知识的能力、创新能力和实践能力,能从事网络工程及相关领域中的系统研究、设计、运行、维护和管理的高级工程技术人才。因此,该专业不仅要求学生掌握与网络工程相关的基础知识与理论,以及各种网络系统设计、建设与维护技术,如网络协议体系、网络互连技术、网络服务、信息安全、组网实践、网络测试与管理等相关知识,也要求学生掌握基本的网络应用软件与系统开发知识与技术,满足毕业生在今后的工作与学习过程中的多元需要。
为了让网络工程专业的学生掌握一定的网络应用软件与系统开发知识,很多高校都开设了网络程序设计或网络编程课程。然而,由于网络工程专业在大多数高校的开设时间不长,相关任课教师对网络程序设计课程的教学还缺乏足够的经验,因此对教学活动中的一些基本问题,如课程内容设置与学时分配、实践环节内容与安排等还缺乏统一的认识[2-3]。本文依据网络工程专业的培养目标,结合我们在教学过程中
的体会,对该课程教学活动中的基本问题进行了初步探讨,阐述了作者对这些问题的理解和认识。希望本文能引起更多同行对网络程序设计课程的关注,从而尽快提高该课程的建设水平。
1教学目标与特点
1.1教学目标
根据网络工程专业的培养目标,我们认为网络程序设计课程的教学目标是让学习者了解网络程序设计的基本概念和常用的网络编程接口,理解网络程序设计的基本原理,掌握基本的网络程序设计模型,同时具备进一步学习新的网络编程知识与技术的能力。网络工程专业的网络程序设计课程应重点教授基于网络编程接口的网络程序设计基础知识,为后续使用和开发网络应用系统打下基础。有别于信息管理类专业面向Web的网络程序设计,本课程的中心内容是基于操作系统套接口的客户/服务器程序开发技术。
1.2课程特点
程序设计课程对计算机类专业的学生来说并不陌生,但其多针对具体的程序设计语言,以学习某种程序设计语言的基本语法和用法为主。网络编程接口在本质上与编程语言无关,因此网络程序设计与以前
作者简介:纪其进(1974-),男,讲师,工学博士,研究方向为计算机网络与多媒体通信;朱艳琴 (1964-),女,教授,工学博士,副院长,研究方向为计算机网络与信息安全。
的程序设计课程并不相同。网络应用程序具有以下两方面的主要特点:
1) 程序结构较为复杂。网络程序至少涉及客户端与服务器两方面,且需要双方协同配合,因此程序的结构和逻辑都比较复杂。
2) 网络程序设计对操作系统知识和网络知识的依赖性很强。比如,多线程技术是避免程序在交互过程中发生阻塞的基本手段,因此开发者至少需理解操作系统的进程与线程的概念及多线程程序设计技术。再如消息驱动是Windows系统的基本机制,Windows网络应用程序开发也需要理解消息驱动机制。利用网络接口编程需要理解底层网络协议,特别是与网络接口直接相关的运输层协议知识。
2内容设置与学时分配
运输层以下的网络协议功能在操作系统内核中实现,或利用系统应用编程接口(API),通过专业的函数库实现[4]。尽管IEEE已经制定了网络编程的接口标准,各操作系统通常也支持标准接口,但一般会结合系统自身特点,对标准接口进行修改或扩展。因此,实际网络编程接口实现与操作系统密切相关。当前,Windows系统占据了工作站(含台式机)与小型服务器市场的主要份额,Unix系统(含Linux)则在服务器特别是大型服务器市场中仍然占据主导地位。考虑到学生毕业后的实际工作情况,接触Windows系统的机会应该更多。因此,教学内容选择的指导思想是以Windows平台网络编程接口为主,同时兼顾标准网络编程接口。
网络程序设计是网络工程专业的一门骨干专业课程,教学内容较丰富,实践性要求高。根据网络程序设计课程的教学目标和特点,我们为该课程安排了以下课堂教学内容:
第1章 网络程序设计基础知识。本章介绍网络编程相关的基本概念和知识,内容包括网络程序设计概念、进程与线程的基本概念、TCP/IP协议及其在操作系统中的实现、基于客户/服务器模式的网络应用程序模型等。
第2章 基于Berkley套接口的网络程序设计。Berkley套接口是事实上网络编程接口标准,它出自于Unix系统,Windows系统也尽可能地与之兼容。本章重点阐述Berkley套接口的基本用法,包括套接口编程的基本概念、面向连接的套接口编程、无连接的套接口编程及原始套接口编程等。
第3章 Windows程序设计基础。在Windows平台上进行网络程序设计离不开Windows系统编程知识。本章介绍Windows编程的基础知识,包括Windows操作系统的基本原理、Windows API的实现机制与调用方法及Windows消息机制。
第4章 Winsock网络编程接口规范。Winsock是Windows系统中的套接口实现,经历了Winsock1.1到Winsock2.2版本的发展。本章在第3章的基础上全面介绍Winsock网络接口规范及其使用,包括Winsock1.1及Winsock2.2的扩展能力。
第5章 基于MFC 套接口类的程序设计。MFC利用面向对象技术,对基本的Windows API进行了封装。Winsock编程接口的主要功能被封装成为CAsyncSocket和CSocket两个类。本章将通过实例说明这两个类的用法。
第6章 Windows多线程网络编程技术。多线程可以避免网络应用程序被某个调用阻塞。本章介绍多线程技术的必要性、Windows系统的多线程机制、MFC对多线程的支持及多线程机制在网络编程中的应用等。
第7章 Winsock编程接口I/O模型。支持异步网络程序开发是Windows系统的特色,为此Winsock引入了5种I/O模型实现非阻塞的套接口工作模式。本章分别介绍5种异步I/O模型的原理与使用。
第8章 Winsock编程接口选项与I/O控制命令。套接口选项和I/O控制命令是在套接口建立以后对其各种属性进行操作。本章介绍Winsock编程接口的基本选项及主要I/O控制命令的用法。
第9章 网络程序设计实例。网络编程技术具有很强的实践性,学习与分析实例可以更好地理解基本知识与技术。本章通过讲解分析实例中的各种网络编程技术巩固前面所学的知识,为以后的综合应用打下基础。
本课程重在教授网络编程的基础知识与技能,内容选择主要是为了满足教学需要,而非求全求深。因此,部分网络编程相关知识没有在课程中出现,如Winsock对网络服务质量的支持、IPv6版本套接口等。
本课程的重点内容在第3~6章。其中第3章是整个网络编程的基础部分,而第4章和第5章则包括了Windows平台下网络程序设计的基本知识,第6章的多线程技术是无阻塞同步网络编程的基本技术。第7、8两章内容与操作系统关系较密切且较抽象,是课程的难点。我校为该课程安排64 学时,其中理论讲授48学时,实验教学16 学时。根据重点难点内容分析结果,我们按表1分配课堂教学学时。
3课程实践环节
3.1实践环节的必要性
传统的网络课程教学方法多以讲授计算机网络基础理论为主、少量的验证性实验为辅。网络程序设计本身是一门实践性非常强的课程,对引导学生掌握最新的网络编程技术,培养学生的动手能力、协作精神和创新能力都具有重要作用。在学生学习过程中,如不注重理论和实践紧密结合,则不仅所学基本知识难以得到深入理解和巩固,更不能将其灵活运用于解决新的问题。因此,教师在系统讲述网络编程基础知识的同时,要充分调动学生的主动性,认真完成网络编程实验的教学。
3.2教学组织与学时分配
实验是基本的实践教学手段。通过实验教学,学生可以更快地实现从概念理解到实际编程能力的转变。每次实验前,教师首先讲解实验的设计目标、要求和所需的编程技术,要求学生做好充分的准备工作,进行初步的需求分析和程序设计。在实验过程中,教师通过解答学生提出的需求分析、设计与实现问题,为学生提供帮助。实验结束后,学生需按一定的格式规范按时提交实验报告;教师通过实验报告检查和评价学生的实验质量。如有条件,可组织学生对实验结果进行简短的讨论,让学生总结和分析自己的实验体会。
我们根据网络程序设计课程的教学大纲和实验大纲制定了实验计划。实验包括验证型、设计型和综合型实验三种。验证型实验主要让学生理解所学的网络编程知识,通过重复课堂示例掌握某一项网络编程技术。设计型实验需要学生利用某一项网络编程技术,根据具体问题要求设计并实现一个网络应用程序。综合性实验需设计并实现一个相对复杂的网络应用程序,其中需用到多种网络编程知识和技术。全部实验内容包括Berkley套接口编程实验,Winsock套接口编程实验,利用原始套接口进行PING 程序的设计及实现,基于MFC套接口类的网络编程,电子邮件程序的设计与实现(SMTP客户端、POP3 客户端程序)或FTP客户端实现及聊天室软件的设计及实现。实验报告与其他课程基本类似,有相应的实验题目、实验目的与要求、实验步骤和实验结果等内容。实验结果要包括实验过程中的问题分析、解决方式及心得。表2总结了实验的内容与学时分配计划。
有条件的学校还可以集中1周左右的时间进行课程设计。课程设计以课程教学内容为基础,实现一个具有一定规模和实用价值的网络应用系统。课程设计对所学的理论知识及实验中所学的各种方法与技巧进行综合性应用,对培养学生综合分析能力、编程动手能力具有重要作用。课程设计报告包括系统需求分析、功能设计及各模块详细设计等,类似于计算机类毕业设计论文格式。
4结语
网络工程专业是近年来为满足社会信息化需求而出现的相对较新的专业。该专业目前还没有一个明确的规范,开设该专业的各个院校对某些课程的教学尚缺乏统一的认识。本文以该专业的培养目标为依
据,结合个人教学过程中的体会,探讨了网络工程专业网络程序设计课程的基本问题。文中讨论了该课程的教学目标与特点,给出了具体的课程内容设置和实践环节安排建议,希望对完善网络工程专业以及网络程序设计课程建设具有一定的借鉴意义。
参考文献[ 规范格式]:
[1] 刘悦,张远,贾忠田. 高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J]. 计算机教育,2008(4):120-121.
[2] 王一飞,吴素芹. 网络编程技术课程教学研究与探索[J]. 科技信息,2008(34):20.
[3] 冯健昭,肖德琴. 网络编程教学改革探索[J]. 现代计算机,2009(8):69-70.
[4] 叶树华. 网络编程实用教程[M]. 2版. 北京:人民邮电出版社,2010.
Discussion on Network Program Design for Students Majoring in Network Engineering
JI Qi-jin, ZHU Yan-qin
2网络工程专业实践教学体系建设
2.1校内网络实验环境构建方案
网络工程专业校内实验环境的搭建可采用以下三种模式:1)最大化利用现有资源对于开发设计及软件应用类实验,如数据库原理、程序设计、软件工程等,可在现有机房开展。2)建设专用硬件实验室计算机接口、组成原理等专业性较强课程,可建设专用实验室。3)建设网络工程实训综合实验室搭建一个真实的网络环境,实验室应配备路由器、交换机、防火墙、网络管理系统等设备,可以大大提升学生对网络专业课程所涉及网络设备的感性认知,并可让学生根据实验要求去规划、搭建一个真实的网络环境。通过该综合实训平台的建设,可以极大提高学生的对网络的规划、设计、运维管理等各方面的综合能力。
2.2校外实训基地建设方案
网络飞速发展,校内网络实验室的设备更新速度远远跟不上网络新技术的发展,校外实训基地建设主要是为了培养学生的网络工程实践能力,通过与大型通讯行业合作,建设校外实训基地,弥补校内网络实验室在真实网络环境构建方面的不足。
3网络工程专业实验教学实施方法
3.1建立层次化的网络实验教学体系
网络工程专业实验教学改革的重点是建立科学的、层次化的实验教学体系,从培养学生的工程实践能力、应用能力、创新能力入手进行网络实验教学改革。首先开设基本技能实验课程,主要面向计算机网络基础开展教学,包括网络接入、基本网络故障定位与排除;其次开设常见网络协议仿真实验,主要面向计算机网络原理课程开展教学;第三层开设网络规划、构建及管理实验环节。经过以上三个层次的实验教学,使学生能从网络知识、相关应用、故障定位排查、监控管理等方面初步具备网络工程师所需技能。
3.2拓展网络实验教学内容
针对网络工程专业覆盖面大、涉及内容多的特点,通过实验环节,可提高学生对网络规划、设计、管理与监控等方面能力。实践教学体系改革应从学校的实际情况出发,从以下四个方面组织实施:验证、规划设计、创新、延伸四个层面组织实施实验教学。验证型实验侧重网络基本知识、基本技能的掌握;设计型实验关注对学生的操作技能、分析及综合设计应用能力的培养;研究型实验目的是引导学生对网络技术前沿知识的探索,培养学生综合素质、开拓创新精神与科研能力;拓展型实验注重引导学生对当前网络规模应用的了解及生产实践。主要实验内容如下:验证型实验1)网络构建和配置。如双绞线RJ45接头的制作,光缆尾纤的跳接,交换机等网络设备的安装;路由器及交换机的调试、配置;VLAN(虚拟局域网)的划分和路由表的创建。通过该环节使学生对网络拓扑及网络设备有一个直观的认识,并能对路由器、交换机等网络设备进行基本配置,掌握调试步骤。2)网络应用实验。在不同操作系统平台上安装和配置WEB、域名系统(DNS)、动态主机设置协议(DHCP)等网络服务。3)对等局域网实验。结合实际网络环境,从网络协议的安装选择,局域网的设置,服务器及访问策略的配置,使学生完成局域网的构建。设计型实验1)Server的安全管理,通过模拟常见网络攻击方式,让学生掌握常见网络攻击与防范。2)路由协议、虚拟局域网的划分、访问控制列表(ACL)及网络地址转换(NAT)实验。通过学生对路由配置、设计ACL等操作,提高网络规划能力和应用水平,培养综合网络管理计能力。3)网络安全与管理。网络管理及分析软件的实际操作使用,掌握基本网络故障定位及排除方法及步骤。通过常用的网络安全工具,掌握目前黑客常用的攻击方法和手段,使学生对信息系统及网络安全有一个比较系统、全面的了解,达到对网络安全的基本概念、防护原理及使用有一定程度的理解和掌握。创新型实验1)分多种场景,如学生宿舍、办公大楼、实验室机房等,要求学生根据实际情况设计网络解决方案,提高学生网络规划能力。2)IPV6实验。结合本校已开通IPV6网络的实际网络环境,在此环境中进行网络协议的安装,局域网的构建,IPV4与IPV6的互访等操作。此部分实验建立在与通信、IT企业联合建立综合网络实验室或校外实习基地的基础上,通过参观、学习,接触业内当前新技术的应用1)了解通信行业的组织结构、操作规程、验证标准,将所学理论知识与实际相结合,加深对所学网络理论知识的理解,提高实际网络运用水平。2)了解相关通信企业的应用发展方向及其在行业中所处的技术水平3)通过组织学生实习实践,实际参与企业生产活动或企业改造项目实施。
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)14-3256-02
随着计算机科学技术、网络以及通信技术的飞速发展,优秀的网络工程专业人才有极大的市场需求量,各高校的网络工程专业也应运而生,该专业主要培养掌握计算机网络相关知识、能够对网络进行规划、管理和维护的专业网络工程师。根据教育部《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》(以下简称《规范》),我们认为网络工程专业的培养目标应为:网络工程专业毕业生能对网络进行设计与规划、能对网络相关软件进行开发、网络安全保障、网络运维与相关管理工作。基于该专业实践性强的特点,必须高度重视网络实践教学体系结构的改革,这样才能实现网络工程专业的培养目标。
本文对建设网络工程专业进行了初步的探讨,针对目前我校网络工程专业存在问题,从课程体系设置、实训环节设计等方面,提出了“网络工程应用为主,理论与工程设计为辅”的专业培养目标,以及“理论教学与实践能力培养并重”的课程设置方案,以期实现我校培养具有网络实践和网络创新的网络工程专业人才的目标。
1 网络工程专业实践环节建设思路
我校地处中原经济区,为适应郑汴一体化的快速发展形势,培养其发展所需的网络工程专业技术人才,根据《规范》要求,我们将网络工程专业的学生的培养目标定位在“应用工程型”,以网络应用为主旨,垒实学科基础,着重实践能力,提升创新能力,其特色就是要侧重网络实践能力和网络工程化。
与此同时,网络工程专业是计算机技术及通信技术相结合的专业,网络工程专业的学生不仅要牢固掌握计算机技术的相关知识,更要熟练掌握网络工程的应用技能,使其能胜任网络工程师的相关工作。
我们可以将网络工程专业的基本培养目标归纳为掌握计算机网络相关基础知识,具有网络应用系统开发、网络工程规划与实施、网络运维管理等能力,能从事网络管理员、网络程序员、系统集成工程师等工作。
2 网络工程专业实践教学体系的具体内容
网络工程专业人才培养遵循由浅入深、由点到面、逐步深入的规律, 通过多层次的实践训练,实现应用能力的逐步提高。高等院校毕业生实践能力的培养主要通过相关课程的实践教学体系去完成,
网络工程专业实践培养环节方案, 大致分为课程内实验及网络实训两方面。
课程内实验包括:C++ 、JAVA、数据库原理、数据结构、软件工程、操作系统、TCP/ IP 协议、嵌入式系统编程、通信原理、计算机组成原理、计算机接口及综合布线。
网络实训是网络工程专业非常重要的实验课程, 如网络工程实训、网络应用系统设计实训、构建中小企业网络、交换与路由技术实训、网络多媒体通信技术等。
3 网络工程专业实践教学体系建设
3.1校内网络实验环境构建方案
网络工程专业校内实验环境的搭建可采用以下三种模式:
1) 最大化利用现有资源
对于开发设计及软件应用类实验,如数据库原理、程序设计、软件工程等, 可在现有机房开展。
2) 建设专用硬件实验室
计算机接口、组成原理等专业性较强课程,可建设专用实验室。
3) 建设网络工程实训综合实验室
搭建一个真实的网络环境,实验室应配备路由器、交换机、防火墙、网络管理系统等设备,可以大大提升学生对网络专业课程所涉及网络设备的感性认知,并可让学生根据实验要求去规划、搭建一个真实的网络环境。通过该综合实训平台的建设,可以极大提高学生的对网络的规划、设计、运维管理等各方面的综合能力。
3.2 校外实训基地建设方案
网络飞速发展,校内网络实验室的设备更新速度远远跟不上网络新技术的发展,校外实训基地建设主要是为了培养学生的网络工程实践能力,通过与大型通讯行业合作,建设校外实训基地,弥补校内网络实验室在真实网络环境构建方面的不足。
4 网络工程专业实验教学实施方法
4.1 建立层次化的网络实验教学体系
网络工程专业实验教学改革的重点是建立科学的、层次化的实验教学体系,从培养学生的工程实践能力、应用能力、创新能力入手进行网络实验教学改革。
首先开设基本技能实验课程,主要面向计算机网络基础开展教学,包括网络接入、基本网络故障定位与排除;其次开设常见网络协议仿真实验,主要面向计算机网络原理课程开展教学;第三层开设网络规划、构建及管理实验环节。经过以上三个层次的实验教学,使学生能从网络知识、相关应用、故障定位排查、监控管理等方面初步具备网络工程师所需技能。
4.2 拓展网络实验教学内容
针对网络工程专业覆盖面大、涉及内容多的特点,通过实验环节, 可提高学生对网络规划、设计、管理与监控等方面能力。
实践教学体系改革应从学校的实际情况出发,从以下四个方面组织实施:验证、规划设计、创新、延伸四个层面组织实施实验教学。验证型实验侧重网络基本知识、基本技能的掌握;设计型实验关注对学生的操作技能、分析及综合设计应用能力的培养;研究型实验目的是引导学生对网络技术前沿知识的探索,培养学生综合素质、开拓创新精神与科研能力;拓展型实验注重引导学生对当前网络规模应用的了解及生产实践。主要实验内容如下:
4.2.1 验证型实验
1)网络构建和配置。如双绞线RJ45接头的制作,光缆尾纤的跳接,交换机等网络设备的安装;路由器及交换机的调试、配置;VLAN(虚拟局域网)的划分和路由表的创建。通过该环节使学生对网络拓扑及网络设备有一个直观的认识,并能对路由器、交换机等网络设备进行基本配置,掌握调试步骤。
2)网络应用实验。在不同操作系统平台上安装和配置WEB、域名系统(DNS)、动态主机设置协议(DHCP)等网络服务。
3)对等局域网实验。结合实际网络环境,从网络协议的安装选择,局域网的设置,服务器及访问策略的配置,使学生完成局域网的构建。
4.2.2 设计型实验
1)Server的安全管理,通过模拟常见网络攻击方式,让学生掌握常见网络攻击与防范。
2)路由协议、虚拟局域网的划分、访问控制列表(ACL)及网络地址转换(NAT)实验。通过学生对路由配置、设计ACL等操作,提高网络规划能力和应用水平,培养综合网络管理计能力。
3)网络安全与管理。网络管理及分析软件的实际操作使用,掌握基本网络故障定位及排除方法及步骤。通过常用的网络安全工具,掌握目前黑客常用的攻击方法和手段,使学生对信息系统及网络安全有一个比较系统、全面的了解,达到对网络安全的基本概念、防护原理及使用有一定程度的理解和掌握。
4.2.3创新型实验
1)分多种场景,如学生宿舍、办公大楼、实验室机房等,要求学生根据实际情况设计网络解决方案,提高学生网络规划能力。
2)IPV6实验。结合本校已开通IPV6网络的实际网络环境,在此环境中进行网络协议的安装,局域网的构建,IPV4与IPV6的互访等操作。
4.2.4 拓展型实验
此部分实验建立在与通信、IT企业联合建立综合网络实验室或校外实习基地的基础上,通过参观、学习,接触业内当前新技术的应用
1)了解通信行业的组织结构、操作规程、验证标准,将所学理论知识与实际相结合, 加深对所学网络理论知识的理解,提高实际网络运用水平。
2)了解相关通信企业的应用发展方向及其在行业中所处的技术水平
3)通过组织学生实习实践,实际参与企业生产活动或企业改造项目实施。
5 结束语
总之,实践教学是网络工程专业教学的一个重要组成部分,它既是理论课堂教学的必要补充和延伸,同时也是引导学生将理论知识与实践相结合的重要手段和过程。通过网络实践教学体系的探索与改革,可以增强学生实践能力,提高网络工程专业学生的社会竞争力。实践结果表明,通过系统的实践教学方案的实施,有利于促进网络工程实践教学体系的改革,以期达到提升教学水平的目的,培养高标准网络工程人才。
近年来,为适应国家经济结构战略性调整的要求,实现中国网络工程技术人才的跨越式发展,我国部分高校从2001 年开始设立网络工程本科专业。由于网络工程专业是一个综合了计算机科学与技术、通信工程等多个学科的专业知识的边缘学科,又是一个新兴专业,使得各高校的人才培养模式存在一定的分歧。如何根据本专业的特点、汲取相关院校的经验、人才市场新的需求制定出适合当前需要的培养特色的人才培养方案,是我们需要研究的重要课题。
一、网络工程专业人才培养模式的思路
为充分调动学生学习的主动性与创造性,加强学生的创新精神和实践能力,以适应信息化社会对高素质的拔尖创新人才的需要。我们根据“以人为本、因材施教”的育人理念,以培养学生创新精神和实践能力为出发点,统筹本科总体培养方案。按照“理论教学与实践教学相结合、课内教学与课外培养相结合、共性培养与个性发展相结合”的原则,将培养创新人才的理念始终贯穿理论教学、实践教学和第二课堂教学中,构建“三位一体”的创新人才培养模式。在课内与课外全程全方位支持学生个性发展,使网络工程专业创新人才得以充分发挥其潜力和才能,为高素质人才的脱颖而出创造良好的成长条件。
二、理论与实践相结合
网络工程专业理论教学体系的优化主要包括:优化网络工程本科专业的培养方案,确保理论教学系统化;课程设置及教材的选用、选编力求优化;课程教学内容的优化。其总体要求是确保基本内容(基本知识、基本理论、基本原理等),兼顾发展性内容(学科发展前沿、动态以及与其他学科的联系等),强调计算机科学与Internet网络相结合,更好地服务于信息现代化,同时通过引入网络技术应用于信息现代化建设的典型案例,构建网络工程教学特色课程。
在优化调整理论教学体系,创建理论教学新模式的同时,加强实践教学建设,创建科学的实践教学环境,真正做到理论与实践的完美结合。网络工程专业培养的是应用型专业人才,课程设置、教学过程强调应用性,理论教学和技术训练的侧重点突出“学以致用”。考虑到网络工程专业毕业生在工作岗位上承担“网络与信息技术”的具体任务,在实际工程技术方面应具有较强的优势,因此,我们对学生的应用性技能尤其是动手操作能力要提出了较高的要求,整个培养过程突出了实践性,要特别注重本科学生专业技能的训练。
三、确立专业定位与培养目标,紧扣高素质应用型人才培养的主旨
将网络工程专业的人才培养目标定位为:培养德、智、体全面发展,具有系统的网络工程专业所需的计算机科学基础理论和专业理论知识,具有较强专业实践能力和较高的综合素质,具有较强创新能力,适应 21 世纪经济建设和信息产业发展需要的高级应用型人才。网络工程专业人才培养模式始终坚持以党的教育方针为指导,坚持基础牢固、支柱坚实、专业灵活的原则,坚持知识传授、能力培养、素质教育的协调统一,坚持理论联系实际、强化实践教学,最终能够培养适应 21 世纪经济建设和信息产业发展需要的高级应用型人才。
四、加大实践课程体系建设
网络工程专业实践教学力争形成较完善的实践教学课程体系,构建一系列由实验、课程设计、实习、实训等环节具体体现的实践教学体系,在教学方法上采取由入门到发展,突出综合性、专业性、设计性、创造性和研究性的教学思路,使学生真正得到动手实践的机会,提高专业实验和毕业设计的能力及创新能力。基于网络的软件开发和信息网络安全,同时考虑到了网络工程能力训练的前段、中段和后段问题。
五、课堂与就业相结合
“学有所用”是网络工程专业学生培养的终极目标,也是专业得以继续发展壮大的源在动力。应把学生的在校学习体系与学生将来的市场需求相结合,进一步体现网络工程的重要专业特色。随着我国经济和科学技术的快速发展以及开设网络工程专业的院校逐步增多,未来毕业生的就业形势会更加严峻,竞争会更加激烈。毕业生的质量是网络工程专业竞争成败的关键,是关系到我校网络工程专业能否长久生存与发展的重要因素之一。目前,各类企、事业单位对毕业生的要求不断提高,其中最重要的一点是学生动手能力要强,要善于使用新的技术,能很快为企业创造效益。
六、结语
应用型本科计算机网络专业的任务是培养适应社会经济发展和网络人才市场需求的应用型人才。网络实验是网络工程专业教学中的重要一环,而实验课程体系的建设则是网络实验教学的基础。实验课程体系架构是否完善,是否决定能否提高实验教学质量的关键。为此,在网络工程专业课程体系建设时,应充分考虑其工程特点,多方位考察社会对网络工程专业人才的需求要素,并以此为依据。
考虑实验课程体系建设的规划和设计。在实训基地建设方面,应特别注意与校内实验室在工程实践环境上的互补,选择好合作企业,为学生提供综合的工程实践环境。
参考文献:
[1]刘悦,张远,贾忠田.高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J].教育与教学研究,2008(24).
[2]丰洪才,李雅琴.网络工程应用型人才培养模式探索[J].计算机教育,2010(23).
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。
参考文献:
[1] 张东. 大话存储: 网络存储系统原理精解与最佳实践[M]. 北京: 清华大学出版社, 2008.
[2]潘旭华,鲁声清,尉斌.电子商务专业人才培养模式与课程体系设置探析[C]//电子商务理论、应用和教学研究论文集[D].重庆:重庆大学出版社,2007.
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[4] 吴怡,蔡坚勇,洪亲. 论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J]. 电气电子教学学报,2007,29(3):87-89.
[5] 焦炳连,浦江. 网络工程专业实验室的建设[J]. 实验室研究与探索,2006,25(3):315-318.
建设方案
福建农林大学网络工程专业人才培养的目标是使毕业学生掌握本专业的基本知识、基本理论和基本实践技能,能够从事本专业的网络系统设计与分析、网络工程设计与实施、网络系统的管理与维护等工作。根据这一培养目标,网络工程专业实验室的设计应该满足如下两个要求。(1)网络工程专业实验室的建设在实用的前提下,应当在设备使用的长久性方面进行考虑,在技术上、构建能力上要保持五年左右的先进性[2]。(2)能够让学生充分地掌握所学知识内容,结合实际应用操作,做到理论与实际相结合。同时给学生一定的自由度,调动学生的学习积极性,不仅完成简单的验证性实验,而且完成设计性和综合性等高质量的实验。
根据网络工程专业实验室的规划需求,所设计的实验室拓扑图如图1所示。实验设备全部采用锐捷公司产品。整个实验室分为4个区域,即教师区、学生区、实验教学管理区、出口区。学生区分为10组,每组6台计算机通过S2628G-E接入交换机连接到核心交换机S5750上,可以满足60名学生同时实验。实验台(RACK)也分为10组,每组有一个访问控制服务器(RCMS),2台IPv6三层交换机RG-S3760E-24,2台IPv6二层交换机RG-S2328G,4台模块化路由器RSR20-18。4个区由一台核心交换机S5750连接至校园网,再通过黑盾防火墙(NG-FW4000-Q)连接到外网。实验教学管理区是一套基于B/S架构的实验室综合管理平台(RG-LIMP)。第1期实验室建设所配置的实验台均为标准实验台,主要针对交换机、路由器进行实验台搭建;同时具备多个功能扩展模块,通过相应的配置,可以在每个标准实验台功能上进行很好的扩展,平滑地扩展到具有无线、安全、存储等功能的实验台,完成第2、3期的网络工程专业实验室的建设,如无线实验台(标准实验台+无线网络)、安全实验台(标准实验台+网络安全)、存储实验台(标准实验台+网络存储)、IPV6实验台(标准实验台+IPV6)、网管实验台(标准实验台+网管认证)、综合实验台(标准实验台+综合组网部分)等。
能够完成的实验内容应满足网络工程专业实践教学计划的要求,根据交换机、路由器、局域网组网工程等课程的要求,可以完成的主要实验项目有:(1)各种网络接口的认识实验。完成对常用的网络设备、相应的接口和连接线缆了解,以及如何通过线缆连接设备等[3]。(2)交换机基本配置实验。完成交换机基本配置、交换机堆叠、利用TFTP管理交换机配置、升级交换机操作系统、交换机集群管理、交换机端口镜像、交换机QOS、交换机端口聚合等[4]。(3)路由器基本配置实验。完成路由器的基本配置、利用TFTP管理路由器配置、升级路由器操作系统等。(4)路由协议实验。完成静态路由协议、RIPVersion1\\2路由协议、OSPF路由协议、路由备份技术、路由过滤配置、路由重分布、策略路由、VRRP等。(5)局域网技术实验。完成虚拟局域网VLAN、生成树配置、生成树的高级技术、VLAN配置、组播技术等[5]。(6)VPN实验。完成通过Windows实现VPN功能、通过路由器实现VPN。(7)NAT实验。完成网络地址转换、网络地址转换的应用等。
(1)可以通过实验台上的访问控制服务器对实验台内的网络设备进行管理、实验,避免学生配置设备的时候不断地插拔网线,而影响网络设备的使用寿命[6]。同时在调试过程中,教师可以登录到各个实验台相应的设备,观察学生完成实验的情况,并协助学生解决实验故障。(2)以Web方式简单地登录到RCMS,同时RC-MS提供“一键清”的功能,可以方便地把设备还原为缺省状态,极大程度地降低教师和实验室工作人员的维护工作量。(3)实验综合管理系统(RG-LIMP)是一套基于B/S架构的实验室综合管理平台,教师可以通过这个平台对所有的实验室资源进行协调安排和管理,不但可以实现对实验室设备的维护、对实验过程的监控、对实验故障的解决和对实验报告的管理,而且还可以自动捕获设备配置文件。同时学生可以通过登录这个平台进行预定实验、预览实验、完成实验、提交实验报告及查看实验成绩等。(4)由于实验室已连入校园网,学生可在课后时间通过校园网络远程连入实验室,通过LIMP平台及RCMS实现远程实验,不但可以完成正常实验课未完成的实验项目,也可完成自行设计的实验项目[7]。
下一步建设的建议
关键词:网络工程专业;人才培养方案;知识、能力和素质
中图分类号:G642 文献标识码:B
近年来,为适应国家经济结构战略性调整的要求,实现中国网络工程技术人才的跨越式发展,我国部分高校从2001年开始设立网络工程本科专业。由于网络工程专业是一个综合了计算机科学与技术、通信工程等多个学科的专业知识的边缘学科,又是一个新兴专业,使得各高校的人才培养模式存在一定的分歧。如何根据我校相关专业的特点、相关兄弟院校的经验、人才市场新的需求制定出适合我校培养特色的人才培养方案,是我们需要研究的重要课题。
1 国内高校网络工程专业课程体系剖析
国内申请网络工程专业的院校在早期以普通本科院校居多,近两三年来才逐步向一些重点院校倾斜,分析一下我国各高校的网络工程专业的培养体系,不难发现目前各院校的网络工程专业的课程体系设置的特点:
① 侧重于两个不同的专业方向。一类,侧重于通信类课程的网络工程课程体系,如成都电子科技大学等;而另一类,则把课程的重点置于计算机类课程的网络工程课程体系,如重庆大学、中山大学等。
② 体现各自的科研特色。由于各重点高校致力于将科研应用于教学中,所以各重点高校又根据自身的科研实力开设部分个性化的课程。
③ 实现部分的定制培养。部分高校利用自身地处沿海、网络相关企业较多的地理优势,将很大一部分的学生送到企业,对学生进行定制课程和项目实践的培养,使学生毕业后直接进入到企业工作,对就业提供保障。
各高校在制定网络工程专业的人才培养方案的时候,可谓八仙过海、各显神通,应该说这些高校在进行网络工程专业人才培养上是各具特色、非常成功的。
2 我校网络工程专业人才培养方案
2.1 指导思想
我校以前并没有办通信类专业的经验,所以在这个方面我们不具有优势,但我们办计算机科学与技术本科有多
年的经验,因此我们将网络工程专业的课程体系侧重在偏计算机类模式上,指导思想如下:
(1) 以计算机科学与技术专业的核心课程为基础。由于网络工程专业是由计算机科学与技术专业演化出来的新专业,计算机科学与技术专业仍然应该是网络工程专业的基础,将来学生就业可以在计算机科学与技术和网络工程两个专业上进行发展,同时又兼顾到学生将来的考研需要。
(2) 突出网络的工程特点。从我校学生的定位来说,我们将网络工程专业的培养目标定位在“工程型”人才,按网络工程前段、中段和后段三个阶段设置课程,每个阶段都有相应的支撑课程。根据市场调研及时调整部分课程,通过网络工程生命周期的专业学习,学生具有网络的规划、设计、构建、维护和管理等能力。
(3) 强化特色方向。
基于网络的软件开发特色方向。通过该特色方向的专业学习,学生具有网络软件的分析和设计能力。主要课程有:TCP/IP原理与应用、网站程序设计、J2EE企业级应用开发等。
强化信息安全特色方向。通过该特色方向的专业学习,学生具有网络安全的应用和开发能力。主要课程有:密码学与应用、网络安全技术、网络安全程序设计等。
2.2 理论课程体系
在课程的设置上,按照上述指导思想制订理论课程体系,如表1所示。
2.3 实践课程体系
网络工程专业实践教学力争形成较完善的实践教学课程体系,构建一系列由实验、课程设计、实习、实训等环节具体体现的实践教学体系,在教学方法上采取由入门到发展,突出综合性、专业性、设计性、创造性和研究性的教学思路,使学生真正得到动手实践的机会,提高专业实验和毕业设计的能力及创新能力,如表2所示。
我院网络工程专业人才培养方案的特色
(1) 培养目标定位准确
网络工程专业的培养目标为:系统掌握计算机科学技术、网络技术的基本理论、基本知识和基本技能,以网络项目的分析、设计、实施及管理为主要业务范围,具有网络工程实践、网络项目开发、团队协作等方面的基本专业素质,能在网络、通信、软件公司以及企事业行业从事网络工程、网络软件和网络安全等方面的开发、维护和应用工作的工程型人才。
(2) 知识、能力、素质关系明确
培养目标紧扣前述指导思想,参照《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》中对相关专业学生应具备的知识、能力、素质的描述,根据专业的特点和市场的需求对该专业进行定位,对本专业从知识、能力、素质三个层面提出培养规格,具体的知识、能力、素质的关系图如图1所示。
图1 知识、能力、素质关系图
(3) 实践环节较好体现该专业的工程特点
本培养方案实践环节针对网络工程专业的特点,体系上分为:网络技术、网络操作系统、网络应用、网络管理、网络安全几块,完成我们所要培养的两个方向的人才:基于网络的软件开发和信息网络安全,同时考虑到了网络工程能力训练的前段、中段和后段问题。在实施中,依托校内、外实训基地,从网络维护、施工角度对学生进行工程能力、职业化素质、综合能力和就业竞争力培养。同时,为保证学生进一步与社会接轨,采取信息安全CIW培训基地、Cisco网络学院与专业结合的方式,使学生了解“准职业人”的定位,使学生在思想观念、专业理论、专业技能方面真正受到职业化的、全方位的培养、锻炼。
4 人才培养方案中需要解决的问题
我们的培养方案由于兼顾到计算机科学与技术和网络工程两个专业的知识点,所以在实施中存在一些问题,比如学时紧张、课程内容有所重叠等,针对这些问题,我们采取了一些行之有效的解决措施:
(1) 压缩或合并部分课程,同时将一些计算机科学与技术中相对重要的课程放入选修课。按照教高〔2005〕1号文件精神,高等学校要构建新的课程结构,加大选修课程开设比例,积极推进弹性学习制度建设,要切实改变课堂讲授所占学时过多的状况。但我们要完成两个专业的重点课程,难免学时会存在紧张的局面,因此我们将部分课程进行合并并压缩,比如汇编语言和微型计算机技术合并为现代微机技术,电路和模拟技术合并为一门课等。同时,由于必修课学时比较紧张,我们将一些课程放入选修课,通过将计算机学院的各专业的选修课全部打通来完成有精力的学生对计算机科学与技术部分重要课程的学习。
(2) 在教学大纲中详细规定各门课程的教学侧重点。由于网络工程相关专业课设置较多,部分内容难免重叠,我们通过教研活动环节严格制定了系列课程的教学大纲,规定各门课程的教学侧重点,尽量避免重叠,就算有少部分内容有重叠也是各有侧重。
(3) 准备将网络相关课程的实验单列成一门课。为保证网络工程专业各阶段的实验能够在所有课程中开设,解决原实验体系中课程实验划分不清、自身优势发挥不明显的问题,同时为更好地实施分层次实验教学,进行创新型人才的培养,我们对专业所有网络相关课程的实验进行资源整合,单独开设实验课程,借鉴Cisco和CIW的思路和经验,利用专有的师资力量进行网络工程专业实验的设计,对今后网络工程实验环节的建设将有很大的帮助。
参考文献
1.多次协助中心主管完成公司网络瘫痪的拯救工作。
2.负责总仓库和各工区仓库网络改造工程。
3、负责公司地测中心等部门新办公楼的网络布线施工工程。
4、协助中心主管完成xx、xx、xx等子公司的网络信息化建设。
5、参与中心的文档编写及各种规章制度的制定。编写了《公司关键数据备份存储方案(草案)》《公司计算机设备、耗材报废处理方案(草案)》《公司内部网站信息管理办法(草案)》《网络故障分析报告》等文档。六.存在的不足及努力方向在公司工作两年来,虽然自己在理论和实际操作上都得到了很大的提高,公司信息化也得到了快速稳定的发展,但是也存在不足。比如在中心机房设备的利用率及网络平台的业务能力上挖掘不够,网络平台上的业务创新不够;在员工朋友中对企业关键数据的风险意识宣传力度不够,没能使员工在数据保护方面形成较强的风险意识等等。努力方向:
(1)根据公司网络信息化的具体实际,努力提高网络设备及服务器的利用率,发挥公司网络平台的作用,把网络信息化由技术平台全面向业务平台转变,坚持创新技术,创新业务;
(2)完成由“帮员工维护”向“教员工维护”的工作方式的转变,努力提高员工朋友的计算机应用水平,力求让公司员工人人会电脑,人人精通电脑;