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网络工程专业背景范文1
关键词:新工科;网络工程;教学改革;实践体系;新型网络技术
2017年,教育部高教司推出一系列“新工科”发展计划,如“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”等,了指导性文件。[1]在此基础上,高校纷纷提出结合自身特色的新工科建设规划与实施方案。新工科建设所涉及的新的理念与现代信息技术紧密融合,如产学合作,协同育人,学科交叉等。新工科背景下的教学实践体系应更加着重于培养学生掌握前沿知识和综合技能的能力。使网络工程专业毕业生具有解决实际网络工程问题、网络架构设计、网络安全防护、团队沟通交流和创新创业等综合能力。经过20多年的发展,网络工程专业的教学和实践体系不断完善。2016年,参照国际知名ACM/IEEE教程,网络工程专业教学指导工作组了《高等学校网络工程专业规范》。[2]该规范对网络工程专业的架构进行了设计,主要包含以下内容:1.网络工程专业涵盖了知识领域12个,知识单元112个,知识点478个;2.包含的核心课程有:计算机网络,网络应用开发、网络设计与集成、网络管理与网络安全;3.网络工程专业人才培养的专业能力包括:网络工程规划、设计与实施能力,网络应用系统设计与开发能力,网络管理、维护与评估能力,网络安全能力,网络协议分析与设计能力以及网络硬件设备研发能力。随着信息技术的不断进步,传统网络工程技术已经越来越难以适应瞬息万变的新技术需求。网络工程技术已经是融合通信技术、计算机系统、软硬件编程、社会伦理学、信息安全技术等在内的综合系统。通过多样的网络接入技术,如互联网、蜂窝网、传感网等,实现人机物在物理世界、信息网络与社会网络之间的融合。然而,大多数高校的网络工程专业人才培养目标尚定位在狭窄的工程型人才培养上,过于关注传统网络技术,如计算机网络,网络组建与维护技术、Web应用技术等。作为信息基础设施的网络系统,复杂度和新技术的快速融合加入,使得网络工程人才的需求内涵发生了巨大变化。从路由与交换、协议分析、局域网规划与设计、网络系统集成、网络安全等传统核心技术,延展到数据中心与云计算、虚拟化与云存储、IoT、软件定义网络、无线移动网络等新兴技术。新时期的新兴人才需求更加侧重于具有新型网络技术的人才,如网络金融人才、网络安全人才、网络大数据分析人才等。因此,网络工程人才培养中教学实践体系的转型与发展升级已经势在必行。
二网络工程专业目前面临的困境
当前,普通高校网络工程专业在教学和实践环节都面临多重困境。[3,4]
(一)专业课程教学在培养目标,课程设置和师资力量方面都有不足
1.与应用型人才目标定位上没有区分度,专业缺少人才培养特色和专业辨识度,教学实践体系停留在传统的培养模式框架下,与高职人才培养差异较小,未体现出专业特长和专业优势。2.专业课程体系大幅落后网络技术的发展。课程设置仍聚焦传统网络技术,对当前信息基础设施和网络系统解决方案的核心尚欠缺教学资源,如数据中心网络、云计算、虚拟化与云存储、物联网、软件定义网络等当前热门的新兴技术。3.课程特色不明显。即使很多高校的网络工程的专业方向已经从网络互联、网络管理与维护、网络编程等,转向了网络安全、物联网等比较热门的专业方向,但专业课内容调整上尚有不足,有些课程的名称变得更加先进,但授课内容可能还沿袭之前的课程内容。4.师资力量较为薄弱。很多教师对传统网络技术非常娴熟,教学资源丰富,可以深入浅出地呈现给学生,而对新出现的技术需要一个学习的过程,且新兴技术缺少教学资源,导致相关课程的设置变得困难重重。
(二)实践教学在实践环境、规模、内容、创新性等方面稍显不足
1.资金受限,设备更新慢。由于建设网络实验室需要购置大量网络设备,如计算机网络实验室的交换机、路由器设备等,和系统软件,如计算机网络实教学系统、网络安全实验室的网络攻防系统等,价格昂贵且软件更新周期短。[5]2.网络相关实验的实验规模有限。网络工程专业需培养的的实际能力在于能够基本实现企业、政府、校园、数据中心等多种类型网络的搭建与配置。传统的实验室环境往往仅能搭建简单的网络拓扑,进行简单的局域网内协议分析等,存在实践与实际需求脱节的问题。3.实验内容连贯性较差。网络工程相关课程的实验内容大多较为分散,往往是对某知识点的单独实验,缺少网络拓扑架构整体设计相关的实验。4.实验设施较为陈旧,缺少针对新技术的创新环境。传统网络实验室已经实现模块化,在实验室建设时就会设计好实验内容和实验步骤,学生只是按部就班地按照实验指导书所设计好的实验内容和步骤进行重复性的实验,缺少创新性,综合性的实验环节,约束了学生的思考创新能力。
三新工科背景下“网络工程”专业创新探索
(一)理论课程教学体系结构优化思路
1.重新梳理课程知识体系,对课程体系进行新旧转换。根据网络工程新技术与能力培养新要求的相关性和连续性,将传统课程与新课程结合来重构课程体系,如计算机网络,网络架构设计,软件定义网络,云数据中心网络等课程按照先后顺序构建课程群,根据培养标准和能力分级列出核心知识点,并通过课程设计或实习项目来培养学生的职业技能素质。2.构建校企合作的课程体系,产学融合,协同育人。针对缺少新技术师资力量的问题,通过校企合作的方式,聘请企业导师对前沿应用技术进行培训,或者直接外聘教师开展教学工作。使师生掌握新技术的要点,了解相关企业的新需求。通过企业导师对实际工程项目的讲授,全面锻炼学生的工程实践和创新能力。3.加强理论教学师资力量的更新与培训。由于课程内容紧跟网络信息技术的发展,师资力量的理论积累也要不断完善。高校专业教师对快速发展的计算机和网络技术的技术积累不足,需要通过培训来学习最新的技术和理念,让教师接触更多的新技术、新思维,并应用到教学当中。4.引入先进的教学和培养方法。采用翻转课堂、基于问题和项目的探究式学习、体验式学习等各种主动式学习方法,培养学生主动积极学习的习惯。提供多样的学习资料给学生,有助于提升学生自主学习能力和时间管理能力。从而使单纯的课堂环节延伸到课前预习、课堂学习、在线复习、课后作业等多环节,促使学生的学习模式从被动教育转换到主动学习模式。
(二)实践体系结构优化思路
1.提升实践环节质量。实践内容的先进性对学生素质的培养至关重要,特别是核心专业课程的实践内容要随着时代的需求及时更新,来体现科技的进步和发展。2.加强实践环节师资力量的建设。为弥补高校教师的不足,应积极探索院校和企业联合培养人才的机制。让企业参与实践类课程的建设,构建与社会需求相适应的实践教学体系。另外,聘请企业中的工程师对新技术进行与项目相结合的培训,也会大幅提高学生的实践能力和前沿视野。3.开拓校企合作,共建多层次实践实习基地。学生培养工作不应局限于相关院系的老师,更应该开展多层次的合作,创造开放式的人才培养环境,如建设校企实习实训基地,外聘企业导师进行实践培训等。4.使用虚拟仿真平台提升实践技能。虚拟仿真教学可以应对部署网络实验室花费巨大的难题,[6]还能够给学生提供直观的大型数据中心的现场效果,实现大型网络设备可视场景和命令行交互式仿真的有效融合,将三维网络仿真与二维人机交互接口相结合,有效提升学生开展大型网络架构实验的学习效率,降低实验设备门槛,提高实验效果与学生体验,并且能显著扩大学生开展实践训练的范围。5.开展多样化的实践教学模式。引入“项目驱动”的实践教学方式,让学生以核心课程为基础,独立完成课程项目训练。鼓励有科研能力或科研课题的专业教师积极将本科生引入课题,在项目开展的过程中,因材施教,培养研究型和应用型的网络工程专业人才。
网络工程专业背景范文2
本教材结构的设计包括了:项目的设计、任务的设计、案例的引用、相关组网技术的介绍、讨论,以及项目实训的设计等几个部分。项目设计是关键项目作为教学内容和教学过程的驱动,是本教材设计的关键。首先,项目的设计必须切合网络工程实际,且应循序渐进,大小适中,具有教学过程中的可操作性,可让读者以项目组成员中的某种角色参与到项目中去,形成一种自觉的学习动力。为此,本教材从网络工程的角度出发,将本、专科计算机网络技术专业毕业生将来可能参与和接触到的网络工程项目,按由浅入深、从小到大,循序渐进的原则设计为6个驱动项目,这些项目包括:项目1.网络工程方法与管理项目2.现代通用组网技术要领项目3.组建小型简单网络项目4.组建中型网吧网项目5.组建中小型企业网项目6.组建大型校园网其次,项目的设计还必须包括对学生学习、教师教学的过程设计。因此,在进入每个项目之前,均以“项目说明”的方式对该项目的学与教的过程进行设计,即针对开展该项目所要完成的任务目标、学习方式和需要实施的教学过程,以及教学效果的评价方式等环节提出具体的要求。“项目说明”的内容主要包括:项目背景、项目目标、项目实施、项目评价等四个部分。以第1章“项目1、网络工程方法与管理”中的项目说明为例,其具体内容如下:设立本项目的目的,是为了更好的学习领会有关网络工程的基本方法和管理要领,以便为下一步学习各种组网技术培养兴趣,打下基础。为此,通过仿效网络工程项目的实际运作过程,创建相应的现场情景,让读者分工扮演一定的角色和承担相应任务,以此激发读者的参与意识和挑战心理,并借鉴每个任务所对应的背景案例中的做法,参与本项目的运作和实践,从中学习并领会承接一个实际的网络工程项目所必备的基本运作方法与管理要领。本项目的目标,是要求参与者完成以下3个任务:任务1:网络工程的阶段划分与管理。任务2:网络工程的招标与应标。任务3:计算机网络的设计理念及方法。作为一个教学过程,本项目建议在两周内完成,具体的实施办法,按以下4个步骤进行:步骤一:分组,即将参与者按每4~5人一个小组进行分组,每小组确定一个负责人(类似项目负责人)组织安排本小组的具体活动。步骤二:课堂教学,即安排3~6学时左右的课堂教学,围绕本章各节中给出的背景案例,介绍涉及网络工程的阶段划分与管理、网络工程的招标与应标、现代网络的设计理念及方法等相关的教学内容。步骤三:现场教学,即安排3学时左右的实训进行现场教学,组织观摩当地一个正在建设中的或已经通过验收的网络工程项目,重点考察该项目涉及网络工程的阶段划分与管理方法、网络工程的招标与应标过程、现代网络的设计理念及方法等与3个任务相关的内容。步骤四:成果交流,用课余时间围绕所观摩的网络工程项目,以小组为单位,由小组负责人组织本组人员整理、编写并提交本组完成上述3个任务的项目总结报告。建议通过课外展示、课程网站、在线网上讨论等形式开展项目报告交流活动。任课教师通过记录参与者在整个项目过程中的表现、各小组的项目总结报告的质量,以及项目报告交流活动的效果等,对每一个参与者作出相应的成绩评价。
任务设计是重点任务是参与者在每个项目中必须完成的教学目标,是本教材设计的重点。任务的设计应包含该项目所涉及的主要技术环节和职业技能,做到“系统性、针对性、实用性、实践性”强,让学生有参与挑战激情和完成任务的兴趣,并通过努力学习、团队协作、操作实践可以达到预期的目标。为此,结合各个项目的教学目标,将网络工程的运作、管理方法及现代通用的组网技术,如网络工程项目的招投标、实施与管理,以及网络规划与设计理念、需求分析、网络设计、网络软硬件选型、网络布线、网络配置、网络测试与维护管理等等,按照“NCNE二级、三级”认证所对应的职业技能,从小到大,由浅入深,分解成为每个项目中的具体任务。案例引用要贴切如何让一个初学中的读者从不会到学会并掌握完成各项任务的方法和技能?本教材在内容的设计上,摒弃了大多数教科书中惯用的那种将知识、理论和技术按部就班的进行陈述的常规做法,在进入每一个具体的任务章节之前,通过引入一些实际的网络工程案例作为该章节教材内容和教学过程的“背景案例”。然后,在背景案例的引导下,围绕完成各个任务所需的知识、技术及技能,按照“理论为辅,实践为主”的原则进行系统的介绍、讨论和实践。所引用的背景案例都是当前网络工程中的典型案例,例如:在第2章的任务2中,所引用的背景案例就是我校正在进行万兆以太网升级改造的网络工程项目。这种“以背景案例为参考”的案例教学法,也是本教材内容即教学过程设计的要点。为此,对于每个任务都引用一个当今网络工程实践中相应的背景案例,每个引用的背景案例都具有相应的参考价值,让读者从中得到启迪,为学习完成任务所需的知识、技术和技能建立自信心。因此,每个任务所选择的背景案例力求贴切,简明扼要,对教学过程有所引导。但背景案例的引用不是简单的为读者提供一个可以照搬、照抄的“样板”。例如,在“项目2、现代通用组网技术要领”的任务1、任务2中,所引用的背景案例是我校正在进行万兆以太网升级改造的。在背景案例的引导下,围绕完成各个任务所需的知识、技术及技能的介绍。实训设计要呼应项目实训是本教材对教学过程进行设计的重要环节,带有强制性,目的是通过理论与实践相结合的教学模式,以模仿项目实施的过程和方式,让读者以项目组成员的角色参与到实际的网络工程项目现场,或者是模拟的实验环境中去亲身经历完成任务的实践过程,在实践中学会和掌握专业技能。避免出现重理论、轻实践、走过场等淡化实践教学环节的现象发生。围绕各章的项目推进,我们设计了丰富的项目实训,内容包括:现场观摩在建的网络工程项目;实地考察在用的校园网项目;动手制作双绞线及组建小网络;考察网吧及进行网络设备选型配置;观摩企业网及进行模拟网络设计、设备选型和交换机、路由器的基本配置;考察本校校园网及进行远程访问站点、交换机、路由器的深入配置等等。在每个项目的学习结束之前,以项目实训的方式,对参与者提出在学习和完成该项目的任务时必须经历的实践过程、做法及成绩评价等具体的要求,以此作为对开展该项目的教学要求和教学效果的一种呼应,让参与者在实践中逐渐学会网络工程中常用的组网技术。教材内容的开发本教材的内容开发,力求做到:技术新颖、案例详实、图文并茂,理论知识通俗易懂,实践环节丰富多彩。也就是说,在技术上,将当前流行的、新颖的网络技术及网络产品介绍给读者。在背景案例方面,尽可能引用当前网络工程中典型的、有参考价值的实际案例。在介绍网络方案、网络设备、网络布线、网络配置等内容时,通过流行的制图、截图工具尽可能提供精美的图片,以图文并茂的方式取代枯燥的文字叙述。在介绍理论知识时,尽可能做到深入浅出、通俗易懂,不玩深奥、不故弄悬殊。在实践环节的设计上,不拘一格,包括现场观摩、实地考察、动手制作、模拟设计、实物配置、模拟配置等多种形式,丰富多彩。通过上述做法,力争将本教材开发成适合高校应用型本科、高职、高专院校的网络工程、组网技术等方面课程的实用型专业课教材,并可作为相关技术人员的培训教材和参考书。教材的层次结构按照教科书以章、节、小节为序的层次结构,本教材共分为6章,每章对应一个项目,各项目下有若干个必须完成的任务,每个任务为一节,每节中引用一个相关的背景案例。各项目及其相应的任务、在章节的下面,是围绕完成各个任务所需的知识、技术及技能的系统介绍、讨论和实践环节等所对应的若干小节。这些内容是完成各任务所需要的知识和能力的支撑,是教学内容的重点也是本教材主要的篇幅所在。三级目录及篇幅分配《网络工程组网技术实用教程》的一级目录为各章的项目以及对项目的教学设计说明,二级目录为该项目要求完成的任务目标以及作为教学参考的背景案例,三级目录为各任务下的相关知识、技术、技能的介绍、讨论和实践环节。本教材的三级目录的设计及篇幅的分配的具体情况。图中,由于篇幅所限,仅对第1章的二、三级目录进行了展开,其余各章的二、三级目录作了省略。
教材的特色与价值
网络工程专业背景范文3
关键词:职业认证;应用能力;工程角色;工程验收;网络工程实验
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0277-03
一、引言
网络工程的应用与普及越来越广泛,技术也是层出不穷,变化很快,如何结合网络工程理论与实践,让学生能创造性地学好网络工程、应用网络工程技术,而不是仅仅学习空洞的理论,成为摆在广大高校网络工程教师面前的一个难题[1]。
传统的网络工程实验的主要问题[2]有:(1)实验与理论不匹配。网络实验需要特定的设备才能开展,但由于网络设备投入不足等原因,经常造成学习的理论由于缺乏条件而无法开出。(2)实验缺少职业能力支撑。开设的实验存在内容与职业能力脱节的现象,学生仅仅为了实验而实验,无法转换为实际的工程能力。(3)实验管理不科学。存在学生一起实验,但仅有某些同学动手的情况,实验效果和学生积极性都不好。而企业更看重专业扎实、具有一定工程技术实践背景的应用型网络人才[3]。所以,在校期间获,得计算机软件专业资格水平考试和网络行业职业资格证书的毕业生,受到了企业用人单位的青睐[4]。这些含金量较高的“就业敲门砖”为当下激烈竞争的学生就业市场开启了一条便捷通道。因此,非常有必要改革网络工程实验来提升教学质量,锻炼学生的网络工程职业能力。
二、网络工程实验条件
我校的信息科学与工程学院拥有计算机科学与技术、信息管理与系统和网络工程3个专业,每个专业都开设了网络工程实验(实验学时为16),每届实验人数达到200~300人。网络方面的实验室有与湖南蓝狐网络科技公司共建网络工程实验室1个,还拥有原有的网络安全实验室和网络工程实验室各1个,共3个实验室。通过与湖南蓝狐网络科技公司的通力合作,网络工程实验室充分发挥在职业能力培养方面的特色,已拥有环形网络工程实验台8个(每个配6台计算机),还拥有10余台Cisco交换机和6台Cisco路由器。组织网络教研室教师,编写了面向职业认证的实验指导书。
三、网络工程实验方案
网络工程实验方案采用虚拟+真实结合的方式,利用现有实验资源同时借助模拟软件Packet Tracer和Sniffer,结合网络工程教材对应设计应用性强的10个网络工程实验项目,并以工程方式进行指导和评价。
1.实验项目。实验项目体现了职业能力的培养。实验项目来源于现实生活场景,项目所用技术取自课堂教学,项目实施可以依据学生创新能力和对技术的理解进行扩充,项目之间技术可以融合、扩张,以适应复杂的应用需要,项目拓展可以设计不同的类似场景,让学生比较、分析、设计、实施、总结,以提高学生对工程的应用能力。实验项目共计10项,适合安排16个左右学时的网络工程实验。其中包括配置路由器支持Telnet,VLAN,VLAN/802.1Q-VLAN间通信,配置动态路由RIP,利用NAT实现外网访问内网服务器,协议抓包及分析等。
下面给出以其中两个实验项目为例,描述实验项目的内容、职业应用和对应的理论知识等方面的具体内容。VLAN和采用802.1Q实现VLAN间通信是单位或企业需要隔离多个部分,保证信息安全和避免广播风暴,提升网络性能的重要技术。在实际运用中,要分析部门职能,灵活动态地规划VLAN和管理VLAN,能体现学生的动手、动脑及职业技术能力。所以设置了“VLAN/802.1Q-VLAN间通信”这一实验项目。它的实验内容是:①同一VLAN里的计算机系统能跨交换机进行相互通信。②不同VLAN里的计算机系统也能进行相互通信。实验的职业应用是:①单位多个部门的信息选择性隔离。②单位使用第3层交换跨虚拟局域网通信。对应的理论知识是:①第3层交换机设备选择和连接;②交换机的tag VLAN模式;③网关的配置和虚拟接口技术。
网络地址转换(NAT)作为解决网络地址紧缺的技术之一,在实际中得到了广泛使用。所以,“利用动态NAPT实现局域网访问互联网”这一实验项目体现了一项重要职业能力。实验内容是:①路由器基本配置及缺省路由配置;②配置动态NAPT映射;③验证测试与维护。它的实验的职业应用是:①公司只向ISP申请了一个公网IP地址,希望全公司的主机能够访问外网。②端口号区分的复用内部全局地址转换。对应的理论知识是:①端口号;②转换地址池与公网IP;③网络地址转换;④NAPT。
为了展示实验项目面向职业的执行过程,以实验“配置动态路由RIP”为例进行说明。实验项目来源于学校网络与电信网络经RIP路由进行网络通信,要求学生进行调研,进行需求分析,得到如图1所示的网络拓扑图。局域网部分设计了计算机系和外语系,经实验楼路由器访问外网,外网分别连接了电信局和备份路由器,再模拟了远端用户E,电信局路由器下有两个服务器。学生可以按照不同单位或公司的实际情况,创造性地设计网络拓扑。实验项目所用技术取自课堂教学中的RIP协议、路由信息表和路由算法等内容。实验项目实施要求学生统筹规划,合理设置,包括如下实施过程:网段与路由器接口IP地址规划与配置,RIP协议基本配置与测试,故障分析与处理,路由协议信息的查看与诊断,测试与运行,数据记录和总结。实验项目拓展结合已学技术,设计不同的类似场景(如益阳政务网、中小学网络等),以提高学生对工程的职业能力和适应能力。
2.指导方式。指导方式体现工程特色。每个实验小组按工程项目的角色分工。角色有:项目经理,经理助理,网络工程师,售前工程师,售后工程师。项目经理负责整体项目的规划设计、工作进度控制与管理、协调与管理团队。经理助理协助项目经理,并负责网络项目的资料、文档处理,设备采购。网络工程师负责网络组建与配置、网络调试、网络测试。售前工程师负责与甲方沟通,完成需求分析,协助项目经理构建系统整体方案。售后工程师负责技术培训、咨询服务、设备维护等。每次实验的角色分工轮换,做到每个学生能体验到不同的岗位及其职责,培养学生的协作能力。
3.实验评价。实验评价按工程验收标准执行。实验验收按照实验小组的角色分工进行技术方面和设计方面的材料验收与答辩两个方面。材料验收需要展示实验的功能,给出对应的文档和报告。答辩在材料验收基础上提出存在的问题或不足,要求学生进行解答或者整改。材料验收检查学生整理材料,完成技术工作的质量,答辩验收对学生的实验项目进行提升或改善,同时培养其表达能力和检查其对技术的理解和运用能力。
四、网络工程实验改革的效果
通过两年的改革与建设,网络工程实验改革取得了明显的成效。在实验的覆盖率和职业认证性实验比例方面,相比以前的网络工程实验整体质量大大提高。前者指所开的实验覆盖了网络工程课程理论知识的比例;后者表示所开的实验中有应用背景,能转换为职业能力所占的比例;两者相比改革前均有很大的提升,分别从67%提升到90%和37%提升到83%。我院的网络工程专业于2013年以“优秀”等级通过了本科专业评估,表明网络工程的教学质量显著提高。学生考取网络工程师和从事网络相关工作的人数大大增长,表明学生网络职业能力也得到了显著提高。
五、结束语
由于实验经费投入和应用缺乏,造成了网络工程的实验与理论与市场需求和职业能力的脱节。为了解决上述问题,对网络工程实验进行面向职业认证的改革。改革采用虚拟+真实结合的方式,利用现有实验资源同时借助模拟软件Packet Tracer和Sniffer,结合网络工程教材对应设计应用性强的10个网络工程实验项目,并以工程方式进行指导和评价。在与湖南蓝狐网络科技公司共建的网络工程实验室上实施改革方案,职业认证性实验比例和实验覆盖率相比改革前均有很大的提升,网络工程的教学质量和学生应用能力得到了显著提高。故面向职业认证的网络工程实验教学改革的成功经验值得向其他院校进行推广和应用。
参考文献:
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网络工程专业背景范文4
网络工程专业是伴随着互联网技术与工程的蓬勃发展而迅速成长壮大起来,2001年被正式列为教育部《普通高等学校本科专业目录》的目录外专业(080913W),2011年首次被列入目录内的专业(080903),与计算机(080901)等专业同属工学计算机类。专业的建设时间虽然不长,但是发展迅猛,其专业知识体系及内涵也逐渐成熟和完善。自2008年起,全国高校网络工程专业研讨会每年召开一次,对课程体系、知识结构、实验教学、教材建设、发展趋势等方面进行研究和探讨。2011年,清华大学出版社出版《高等学校网络工程专业培养方案》,2012年,教育部计算机教学指导委员会《高等学校网络工程专业规范(试行)》(目前网络工程专业由计算机教指委兼管)。至今,全国开办网络工程专业的高校已多达400所,对人才的培养必将迎来一个新的发展阶段。由于网络工程专业起源于计算机专业且大多数教师也毕业于计算机专业,因此网络工程专业的基础理论课与计算机专业重叠较多,主要偏重于网络系统的开发、管理与应用,工程性、系统性与实践性较强,许多重点高校尤其是985研究型重点高校仍然将网络技术或工程作为计算机专业的一个方向在加强建设,而将更深的网络理论及技术的学习和研究放到硕、博阶段。因此,计算机早已是我国第一批试点认证专业,但网络工程现在还不是教育部公布的可认证专业。也正因为如此,笔者认为网络工程专业更适合也更需要用工程教育认证的理念及标准加以规范和建设,尤其是与网络工程密切相关的网络空间安全已提升到国家安全战略的高度。可以确信,在加入《华盛顿协议》后带来的机遇与挑战以及教育部高等教育职业化改革的推动下,全面推广我国工程教育认证工作必是大势所趋。今年国防科技大学计算机专业申请并已接受教育部工程教育认证专家的审核,通过参加该过程中对工程教育认证标准的相关培训活动,笔者就如何以工程教育认证的标准加强网络工程专业的建设谈几点体会。
2依托认证标准的专业建设
工程教育专业认证是由专业性认证机构针对高等教育机构开设的工程专业实施的专门性认证,是认证机构颁发给高校专业的一种标志,证明其现在和在可预见的将来能够达到办学宗旨和认证机构规定的办学标准[3]。工程教育专业认证的核心是认证标准,我国《工程教育专业认证标准(试行)》包括通用标准和专业补充标准。通用标准规定各工程教育专业应该达到的基本认证要求,共包含七大指标(19小项),分别是学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、支撑条件、持续改进。补充标准是针对各专业不同特点提出的更加明确具体的认证要求。笔者认为该工程教育专业认证标准应从3方面强化专业建设:一是指标的量化、相互支撑及确信达成,这是关键;二是工程性、实践性,这是根本;三是闭环反馈、持续改进,这是活的灵魂。
2.1指标、相互关系及达成
工程教育认证不是质量水平评估,而是合格性认证,通用标准的七大指标都是围绕这个目的求证,它们之间的相互关系如图1所示。其中,学生是中心,高等教育专业开展的一切活动都是为了培养满足社会需求的“合格”学生。培养目标和毕业要求是衡量合格与否的标杆和准则。课程体系、师资队伍以及支持条件是实现目标、达成要求的手段和保障,而且必须有可量化的数据予以佐证。持续改进是提高质量、不断完善、持续发展的必需措施。通用标准对培养目标的一个基本要求是应公开、符合学校定位、适应社会经济发展并建立必要的制度定期评价达成度。据此,各专业在制订培养目标时,向上应面向社会和市场,向下应考虑自身实力以确保达成。以网络工程专业为例,由于社会对网络人才的需求是多层次、多方面的,各高校首先应客观认识和评价自身的办学历史、行业背景、学校层次、资源条件、毕业生深造及就业等要素,合理进行专业定位,然后再确定培养目标。部队院校通常应培养学生具有在军事领域从事网络系统开发、维护、安全保障、组织管理等的初步能力。研究型重点大学应强调科技素质和创新精神的养成,不但培养学生具有在网络工程领域胜任实际工作的能力,还要培养其具有较强的科学研究和创新能力。培养目标通过达到毕业要求实现,毕业要求是培养目标的具体体现。通用标准给出人文素养、职业道德、自然科学基础理论及应用、工程设计和实验、创新精神、文献检索、组织管理、国际合作交流与竞争等方面的素质、知识或能力基本要求,各高校可根据自身实力和特色制订更高目标,但必须提供相关机制及证据以保证达成,尤其是在课程体系、师资队伍以及支持条件这3方面都需有所贡献并有据可查。例如,国防科技大学网络工程专业为达到创新意识和能力的培养要求,除了在课程体系建设中采取研讨式小班授课、增加设计和创新型实验比例、从部队实战需求中提炼毕业设计课题等措施以外,还在一定机制上鼓励学生参加校或院举办的“银河之光”文化节、“新星杯”大学计算机基础竞赛、程序设计竞赛、信息安全竞赛、校Android手机软件设计大赛等活动。在师资队伍建设中,除了定期邀请国内外名师来校授课、作学术报告外,还积极选派教师出国留学访问或培训;新进教师则都具有国外留学经历和博士学历。在支持条件建设中,我们具有军队重点实验室及“十二五”国家级实验教学示范中心,并自行开发NetMagic网络实验平台和Net-Demo网络辅助教学系统,可进行路由器、交换机及相关协议的设计、开发、测试、功能验证和演示。图书馆除了存有大量的纸质书刊和论文外,还建成包括80多个大型综合数据库和140多个专题数据库的数字图书馆,实现SCI、EI、ISTP三大系统及其他各类外文文献数据库的国际同步检索等。这些措施和平台都为创新意识和能力要求的达成提供了有力支持和保证。
2.2工程性和实践性
培养学生具有相当的工程实践能力是工程教育认证的根本,也是出发点,是毕业学生能否具有国际水准的关键。通用标准的7项指标中都重点突出对工程实践性的要求,主要包括:
①必须具有“工程”职业道德,能正确认识“工程”对于客观世界和社会的影响;
②具有从事“工程”工作所需的数学等基础理论、工程基础和专业理论知识;
③应设置完善的实践教学体系,“工程”实践与毕业设计学分至少应占总学分的20%;
④具有系统的“工程”时间学习经历,应与用人单位合作开展实习实训及建立实习基地;
⑤教师应有“工程”背景和经验,并应聘请用人单位专家作为兼职教师。可见,要达到对学生的工程实践性培养要求,一是高校应具有培养学生良好工程素质、知识以及能力的课程体系、实验环境及教师队伍;二是高校应与企业相结合,设立实习基地并根据企业需求设置课程体系及实践环节。国防科技大学计算机学院是产学研一体化教学科研单位。为了加强网络工程专业的工程实践教学,我们从多方面开展教学实践改革。
(1)积极推进卓越工程师教育培养计划项目的实施。
(2)设置多种实验教学环节,包括课内实验环节、见习环节、综合性课程项目设计环节、创新设计环节以及毕业设计环节等。其中,见习环节由任课教师带领学生现场参观校园网和办公专网,并请网络中心技术人员讲解网络规划与部署情况;综合性课程项目设计环节针对典型的应用需求完成网络的规划、设计、组网与测试;毕业设计环节根据网络工程系和网络与信息安全研究所导师所从事的网络相关科研项目,指导学生开展毕业设计和科研训练;创新实验与设计环节依托学院在计算机网络领域的优势科研项目,积极将科研项目转化为教学实验项目,引导学生深入学习高水平的技能,自主开发网络应用系统。
(3)我们与部队有关基地、技术局、自动化站等密切合作,共建本科专业实习基地,使部队用人单位需求和网络工程专业人才培养实现无缝对接,既可以锻炼学员的工程实践能力,又有助于解决部队信息化建设和管理等方面的实际问题。
(4)许多教师来自于学院其他研究所并承担了国家自然科学基金和部队相关科研项目。为提高科研与教学水平并与国际接轨,学院有计划地派遣所有教师到国外知名大学访学或培训,也邀请国外名师全程英文上本科生实验课和新生研讨课,同时也安排教师到一线部队代职实习锻炼,了解部队现状和需求,形成教学、科研、部队反馈相长的良性循环。
2.3持续改进
持续改进是保证专业建设持续发展的关键。标准要求:从招生、毕业生反馈到其他各项指标都必须有必要的制度或措施保证定期评价。评价结果和反馈信息必须用于持续改进,并且整个过程必须要有用人单位专家参与。例如,培养目标和毕业要求必须定期评价达成度;培养方案和教学计划的制订与修订、授课与考核、教材选定、评教、专业与社会实践实习、创新能力训练、毕业设计等教学环节都必须有明确的机制进行监督、评价和质量控制;教师必须有足够的时间和精力参与学术及教改活动;实验设备和图书资源必须定期更新与维护等。为了保证持续改进的达成,可以采取的措施有:建立教学督导组,对教学全过程进行监督控制并定期监督结果和改进意见;建立学员评教机制,每门课程授课结束后,由学生根据调查表进行网上评教,只有参与评教,才能查看考试成绩;教室和实验室等教学场所安装摄像设备,可实时监视全程授课过程;定期走访用人单位,与用人单位专家及毕业生进行座谈,建立毕业生跟踪反馈机制并通过网上调查获取反馈信息;根据反馈信息定期开展教学研讨活动和修订培养方案;对教师参与教改活动及发表相关论文制订具体要求等。所有这些措施都必须有明确的机制及数据予以保证。
3结语
网络工程专业背景范文5
关键词:网络工程;省级特色专业;信息安全特色方向
作者简介:董智勇,男,副教授,研究方向为网络监控;郑秋生,男,教授,研究方向为网络安全。
1背景
中原工学院是河南省第一家开设网络工程专业的高等院校,制定了完整的网络工程专业教学计划和人才培养方案,形成了独具特色的实践环节体系。
河南省内的部分高校,如河南师范大学、洛阳师范学院、河南理工大学等,多次对我校的网络工程专业的专业规划、课程设置、实验室建设和实践教学体系等进行调研,邀请我校网络工程专业的专家多次在河南省计算机学会会议上做网络工程专业建设的报告。中原工学院网络工程专业于2009年被评为河南省省级特色专业,下面笔者将介绍网络工程省级特色专业的建设方案。
2建设方案
2.1突出网络的工程特点,注重工程经验
网络工程专业的工程性质决定了实践和工程经验的重要性。通过将网络工程划分成不同的知识模块,每个知识模块下面包含若干实验和程序设计,每个实验和程序设计又涵盖知识点。把知识点和实验划分到相应的课程当中,并且使新增加的实验能够很好地插入到这个实验体系结构当中[1],使学生初步具有网络的规划、设计、构建、维护和管理等能力。如图1所示。
通过组织学生参加校内、外实习基地的实际网络工程项目的实践,使学生的网络工程的设计、规划、调试与维护能力得以全面锻炼和提高。
通过与中国思科公司、CIW(Certified Internet Webmaster)中国等单位合作,开办网络安全、CCNA、CCNP等方面的认证考试,鼓励学生考取Cisco CCNA、CCNP证书和网络工程师的证书,使学生的就业多了一份保障。
2.2强化信息安全特色方向
学生通过学习网络安全课程,参加基于校园网的黑客攻防演练,发现并定位单机系统及网络的各种漏洞,并最终消除各项隐患,使学生具有网络安全的防护能力。
通过组织学生参与“中安科技集团有限公司”、“河南山谷创新网络科技有限公司”,“Cisco网络技术学院”、“美国CIW网络信息安全”等实习基地的网络安全项目开发,在实践中进一步培养学生针对网络安全的应用和开发能力。
2.3强化基于网络的软件开发特色
学生通过学习嵌入式技术、无线传感器技术、网络开发技术、计算机组成原理等理论知识,并进行相关的实验、实践工作,初步掌握网络编程能力。
通过组织学生参与“河南省863软件孵化器有限公司”,“郑州新开普电子技术有限公司”,“河南航天金穗电子有限公司”等实习基地的实际项目,在实践中进一步培养学生基于网络的软件开发、设计及测试能力。
图1计算机网络实验体系
我们还组织学生利用课余时间,积极学习无线传感器网络技术,开发出了“基于无线传感器网络的智能停车场系统”,该系统在第四届河南省青年创新软件设计大赛上获得铜奖;学生开发的“基于物联网的智能定位导航停车系统”,在第九届“挑战杯”河南省大学生课外学术科技作品总决赛中,荣获省级一等奖等。通过一系列类似的强化训练,使学生的网络理论、网络实践和网络开发能力大大提高。
2.4师资队伍建设
1) 根据专业建设的实际需要,以培养和引进相结合为原则,积极引进具有博士学位的学科带头人,重点引进高学历、高职称人才,同时鼓励现有教师攻读博士学位,妥善处理好引进人才和稳定现有人才之间的关系。鼓励高职称教师去国内外作访问学者,掌握最新网络工程专业的教学科研动态,为专业建设指明方向。
2) 注重教师年龄结构、学历结构、职称结构、知识结构、学缘结构的合理配置,努力发挥教授、副教授在教学改革中的主力军作用,把为本科生上课作为教授、副教授的基本要求[2]。
3) 名师垂范,严格指导,建立和完善青年教师助教制度,对青年教师的备课、课堂讲解、预备实验等主要教学环节进行指导,帮助青年教师尽快过好“教学关”。在备课环节,实行集体备课;在讲课环节,实行试讲、预讲;在评价环节,实行指导教师临场听课指导、公开课示范、讲课竞赛的形式。团队教师通过多种形式的教研活动,共同研讨,形成了教学的指导交流机制。
4) 注重学科交叉,科教融合。鼓励和督促专任教师积极参加国家或国际学术团体组织的各种学术交流活动,重视科学研究与教学工作的融合与相互促进。实施青年教师科研导师制,使青年教师获得有力的科研指导;鼓励教师将最新的科研成果引入课堂或开设新课,丰富教学资源,拓宽学生的学术视野,提高教学质量。
5) 加强与IT企业的合作,引进e-learning教学资源;加强学校教师和企业工程师之间的交流,提高教师的网络工程能力。
2.5实验室建设
进一步加强和完善“郑州市计算机网络安全评估重点实验室”、校级“网络安全评估工程技术研究中心”、计算机学院实验中心、网络工程实验室,组网实验室、网络安全实验室,综合布线实验室的建设,正在着手组建“无线网络实验室”。
加强综合性、设计性实验教学的开设力度,使之达到总实验教学的30%左右,最终实现教学实验与工程实践教学相结合,增强学生的创造能力、创新能力和实践能力,我们做到实验室对学生的开放率达到100%。
2.6实习基地建设
通过和网络工程专业相关性强的企业的深入合作,将它们建设为学生实习基地。学院在进一步完善12个校外实习基地的建设的基础上,重点建设“河南山谷创新网络科技有限公司”网络安全实习基地、“河南省863软件孵化器有限公司”网络软件开发及测试实习基地和“中安科技集团有限公司公司”网络安全、网络规划、设计及施工基地等知名的实习基地。每年派学生去这些单位进行真实项目的实践工作,在具体的工程、开发和维护过程中发现问题,找到不足,从而提高学生相应的工程能力、软件开发能力等。
2.7教学管理与教学改革
我们本着加强基础课、拓宽专业教学、外语教学四年不断线、加强实践环节、注重学生综合能力培养、加强科研能力训练等理念,努力使教学在以下方面取得突破。
1) 为体现专业特色,我们将培养方向定位在网络安全、网络应用、网络组建和网络管理等几个方向,始终能紧跟市场对网络类人才的需求。
2) 完成计算机网络原理、网络安全技术、局域网技术与组网工程等核心课程的理论教学改革和网络工程的实践能力教学改革。
3) 完成并鉴定教改项目“网络工程专业实验课程单列”、“‘网络安全技术课程’教学内容与实践能力培养的研究与实践”的工作。
2.8课程建设
我们依据网络工程专业建设发展规划、网络工程专业的培养目标和市场需求,制定了网络工程专业课程建设规划,科学、合理地完善培养方案。具体方案如下:
1) 发挥学校优秀课程和优秀教师的示范和带动作用,加强省级精品课程建设,提高课程教学的信息化水平,建立丰富的,反映学科发展前沿和网络工程实践成果的教学资源,提高学生自我学习、自我发展的能力;
2) 加强网络工程实践教学环节建设;
3) 加强课程群建设,促进课程体系与内容的优化与改革,提高教学效率和教学效果,加强教师间的交流与合作,提高教师的教学水平。
2.9教材与实习(实验)指导书建设
教材建设是课程建设的重要内容,是衡量师资水平和教学质量的重要指标。学院在网络工程专业多年的建设中,形成自己的教材建设思路:
1) 教材选用方面力争做到紧跟专业发展、适合学生特点,主干课程全部选用同行公认的优秀、权威、获奖教材。
2) 鼓励教师积极参与教材和教学参考书编写,资助教师出版自编高质量教材。
3) 在部分专业骨干课程中,鼓励教师积极使用原版教材,开展双语教学。
4) 学院拿出专项的资金,在资料室设置专柜,收集、购买国内外优秀系列教材,供师生教学参考。
2.10人才培养
1) 我院结合自2003年以来的培养方案,针对在教学实践中暴露出来的问题,进一步改革教学内容与教学手段,使教学内容与网络工程专业的两个特色方向的目标相适应。
2) 重视和发挥学校优秀课程和优秀教师的示范和带动作用,加强省级精品课程建设与注重实践能力培养的专业基础课、专业课等不同类型、不同层次课程群的建设,大胆地对课程体系、教学内容、实践环节等进行改革与系统整合,提高课程教学的教学效率与信息化水平,构筑宽厚基础,拓宽专业口径。
3) 在强化传统教学内容的同时,加强隐性的教学内容,它通过学校的教学质量、教师态度以及教学活动传递,能支配学生的态度、价值观念与行为方式,对学生的成长发展有潜移默化的功能。
2.11科研工作
通过支持教师申报科研项目,培养、带动一批在网络工程方面具有国内领先水平的骨干力量,同时鼓励教师从事社会实际项目或参与外单位的科研项目,加强科研应用和合作,将科研和应用结合起来;最终,将这些科研的经验、成果、产品应用到教学中,做到产学研相结合,进一步提高老师、学生的科研水平。
3结语
我们按以上建设方案的指导进行网络工程省级特色专业的建设,经过一年多的实践,在课程内容、师资队伍、实验室等方面取得了很好的成绩。接下来我们将根据建设中发现的诸如课程设置先后顺序不尽合理,实验室配套设备不能很好的满足科研要求等专业建设中体现出来的问题,进一步研究解决,提高、完善相应工作。
参考文献:
[1] 徐梅. 高职电气自动化专业实践教学体系的探索[J]. 中国电力教育,2009(10):139-141.
[2] 王东旭. 研究型大学特色专业师资队伍建设的思考[J]. 中国成人教育,2009(21):28-29.
The Construction Programs for Network Engineering Provincial Characteristic Specialty
DONG Zhiyong, ZHENG Qiusheng
(School of Computer Science, Zhongyuan University of Technoloy, Zhengzhou 450007,China)
网络工程专业背景范文6
关键词:CDIO;网络工程;教学模式
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)10-2470-03
"Network Engineering" Course Teaching Reform in the CDIO Study of Teaching
QIU Shu-wei
(Anhui Institute of Architecture and Industry Information & Network Center, Hefei 230022, China)
Abstract: The "Network Engineering Technology" characteristic of the course is analyzed. According to CDIO engineering education model,the computer network project of teaching reformation scheme is proposed,and we improved on model of teaching,and the pilot reform program to improve their engineering quality and teamwork, and achieved good results Practice has proved that the implementation of better teaching practice.
Key words: CDIO; network engineering; teaching model
在计算机网络技术迅猛发展和应用的今天,网络工程技术基本知识与基本操作技能成了计算机网络及通信专业类学生必不可少的专业素质,因此《网络工程技术》这门核心课程在人才培养过程中就显得尤为重要。网络工程专业必须围绕课程群支撑体系,为了使本课程的教学更有实效,在该课程的建设过程中,以知识构建和应用能力培养为重点,在此基础上进行网络工程技术实践教学体系的构建,选择与专业核心要素有关的基础理论知识,将应用能力与专业基础知识和专业技能重新组合,整合成新的课程结构,以工程化为主线,教学过程推行“工程案例式”,“目标任务驱动法”和“工程项目教学”法教学,使教学过程的针对性更强。同时依托自身的实验基地和学院信息网络中心、校内外实训基地开发建设,提供良好的工程实训环境,保证动手应用能力的培养;推行“教学外置”,鼓励学生参与学院实践的工程项目,使参与学生得到了很大的锻炼;考核过程注重“过程考核”,加大实训所占比例,使实训效果更加明显。
CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林雪平大学4所工程技术大学发起的一项工程教育改革计划。目前已经有来自全世界30多个国家的大学加入CDIO国际组织,并在各自的工程院系实施CDIO模式[1]。在国内,教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组成立后,已经在多所高校进行试点。
1 网络工程技术课程的特点
网络工程技术是网络工程专业和网络系统管理类的一门核心课程,本课程的主要任务是以网络工程的国际标准和国家标准为依据,从本科专业的认知能力出发,阐述网络工程的设计技术、施工技术、施工工程管理技术、网络测试技术、工程验收和管理维护等内容,围绕工程实践中的具体案例进行分析,突出学生在结构化综合布线技术、系统集成技术和网络管理与运营技术的工程施工和管理等实践能力的培养。使学生掌握各种网络工程和园区网设计、网络工程和园区网施工方案撰写、项目管理和积累工程实践经验。毕业后能够很快胜任网络工程工程师、网络管理员等职业岗位。
2 CDIO工程教育模式
CDIO以产品生命周期上的四个环节――构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运行(Operate)代表四个教育和实践训练环节[2]。其理念是以产品的从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间存在有机联系的方式学习工程,也有人称之为“做中学和学中做”。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[3]。并理解研究和技术发展对社会的重要性和战略地位。CDIO不仅提出以能力培养为目标的CDIO大纲,而且系统地提出能力培养、实施指导、实施过程和结果检验的12条标准,有很强的可操作性。
瑞典国家高教署(Swedish National Agency for Higher Educa 2tion) 2005年采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估,结果表明,新标准比原标准适应面更宽,更利于提高质量,尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础[4]。清华大学在数据结构和数据库系统原理两门课中采用CDIO教学方法,取得了满意的教学效果。
签于CDIO工程教育模式特别适合计算机网络和网络工程相关专业的教学,因此在教学过程中逐步推广应用于网络工程专业的《网络工程技术》等课程中。
3 实施面向CDIO的实践教学改革
3.1 教学思路
在教学过程中采用按照高等学校计算机应用型人才培养模式进行,研究和借鉴应用型大学人才培养模式,采用模块化教学将“以知识为本位”转变为“以能力为导向”的教学体系。模块描述的是围绕特定主题或内容的教学活动的组合,即一个模块是一个内容上和时间上自成一体的教学单位,它可以由不同的教学活动组合而成,可以对其进行定性(内容)和定量(学分)地描述,它还能够被评判(通过考试)。一个模块是一个专业中最小的教学构成单位,在这个专业中的每一个模块都具有特定的功能。
作为主干课程网络工程技术课程可以是一个模块,而该课程中每个章节就是一个子模块。每个子模块培养一定的专业能力,子模块包含培养这些专业能力所需要的知识及知识应用等相关教学内容。
教学过程按照OSI参考模型从低层到高层逐步展开,如物理层(综合布线)、数据链路层(交换技术)、网络层(路由和三层交换)、高层(网络应用服务、网络管理、网络安全)以及网络故障排除顺序进行教学,最后对整体大型工程案例进行综合分析。
3.2 课程实践环节依据的CDIO 标准
1) 标准1:以CDIO为基本环境。网络工程项目实施以项目工程生产周期作为工程管理的环境。基于工程项目需求要求学生从项目需求、项目设计、项目实施、项目验收和测试作四个环节,完成一个实际项目开发。项目小组由3至4名学生组成,结合阶段评审答辩。
2) 标准2:学习目标。要求运用网络工程技术理论、网络工程项目的管理标准和规范,系统掌握网络工程技术基础知识,具备计算机技术、网络规划与设计、网络管理技术、网络分析技术和网络安全技术实践应用能力[5]。掌握网络工程建设的各阶段(用户需求分析、网络规划、设计、实施、运行与维护)实际需求,并设计符合该项目的《网络工程设计标准和技术实施方案》标准的文档,达到中小型园区网设计和实施专业技术人才要求。
3) 标准3:一体化课程设置。网络工程专业的课程培养计划中突出网络的工程特点。从安徽建筑工业学院学生的定位来说,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,通过网络工程一体化生命周期的专业学习,学生具有网络规划、设计、构建、维护、管理和开发等能力。
4) 标准4:工程导论。在网络工程技术课程之前,学生已经完成作为工程导论的计算机网络原理课程、TCP协议等课程学习,已理解计算机网络相关知识,并已具备初步网络工程项目的建设能力。
5) 标准5:设计和制作实践。网络工程技术课程可以要求学生安装园区网结构化综合布线项目、园区网络的系统集成项目和园区网运维管理项目建设周期进行构思、设计、实现以及运作。
6) 标准6:工程实践场所。实践环节通过校园网及校信息网络中心、校外实训基地和实际网络工程设计与施工现场教学,提供学生对网络系统集成实践能力锻炼的机会。在实训教学过程中部分学生参与校园网工程建设和后期网络运行工程。同时采用教师带领网络专业的学生走出校门,到真实的网络工程设计与施工现场,对《网络工程技术》课程实行实训和实际工程相结合。
7) 标准7:集成化教学过程。首先是构建集成化课程体系,在构建课程体系的过程中,重点对专业核心课程进行重构,以适应基于项目的做中学、做中练、做中教的教学模式,即课程以“做项目”为主线来组织课程,以“用”导“学”,选择实际工程项目来做主线,教师全程指导。
8) 标准8:主动学习。首先要使学生明确学习课程的目的,培养学生学习的毅力。使学生主动参与工程项目的实施、评审。让学生进行相应角色转换参与项目,让学生主动提出思路,再经小组讨论和全班讨论,充分激发学生的积极性。从而实现由学生被动转为学生主动学习。同时教师要注意对学生的思路加以引导,对学生所提的方案加以鼓励,帮助学生树立创新意识,学会从多角度思考问题。
9) 标准9:教师CDIO能力的提升。主讲教师通过参加思科、华为和锐捷等网络公司组织的各类师资培训来提升自身的CDIO能力,也通过与企业的横向项目合作来进一步提高教师的工程经验。此外还邀请华为和锐捷资深工程师为学生开设短期培训。
10) 标准10:教师教学能力的提高。首先要提高教师自身的基本教学能力和技能,同时要加强教师的教育科研能了的提高。并通过组织课程组教学研讨会,来提高教学在集成化教学过程、运用案例教学和基于项目的教学方法以及学生考核等方面的能力。
11) 标准11:学生考核。各个小组由小组长负责组织、分工、控制进度等,制定分阶段、互评定的二次考核体系。课程考核由三部分组成理论考核、实践考核和平时考核,实践成绩的评定包括小组成绩和个人成绩两部分;小组成绩由各个小组阶段成绩的平均值与完成的项目的最终验收的情况组成(主要包括工程实施和项目管理的汇报情况、系统工程的质量的抽检报告、项目文档等)。小组的阶段性成绩由教师和该项目组之外的其他项目组共同评定;个人成绩由教师根据小组每个成员的答辩成绩来评定,答辩的内容为小组成员在项目开发中所完成的任务,其中,评定项目负责人个人成绩时,还应考查其项目开发的组织、管理能力。
12) 标准12:专业评估。本课程通过实施CDIO后,学生在后续的课程,如岗位实践课程以及毕业设计项目中应用和理解网络原理、项目设计与工程实施相比实施前的学生明显提高。
3.3 本课程按照CDIO标准来分析,研究采用以下三种教学模式
1) 基于实践知识主导的案例教学模式
进行对比分析实践知识主导的案例教学模式和理论知识主导的案例教学模式,实践模式通过模拟真实实践情景,可为学生提供一种融会贯通所学知识的境遇性体验[6]。同时,实践模式能使学生在积累实践经验的过程中,体验知识的主观性、境遇性和生成性。可以在学生中创建共同的交流平台,营造一种促进学生经验学习的气氛,让学生在案例讨论中合作性地解决问题,保证每个学生在模拟实践的情况下,都会基于自己经验背景,建构与问题相关的实践知识。
按照此教学模式可以搭建网络教育互动平台,使学生学会在网络环境中合作解决问题。
2) 基于目标导向式教学模式
基于网络的目标导向式教学模式强调的是目标导向性,即教师在授课前,应根据有关课程的教学大纲和工程项目案例,在吃透教材的基础上理清该课程的知识体系,并明确各知识点及其所要达到的学习目标。在进行各知识点单元教学前,需预先告知同学们这个知识点所要达到的教学目标,如何应用在具体的工程项目中。使学生形成一种对学习目标的心理准备,从而做到有备而来。而在实现教学目标的过程中,可以通过涵盖各个知识点的案例和工程项目,不断地设法引导学生向既定的教学目标接近,并在实现教学目标后与学生一起进行课堂总结,以便学生巩固提高。
这种教学模式的教学目标明确,具有循序渐进的特点,适合于提高学生的学习主动性和激发参与意识。
3) 网络技术课程的项目教学模式
在项目教学模式中,学校和企业共同组成项目小组,深入实际,在解决问题的同时,学习和应用已有的知识,在实践的第一线培养解决问题的能力。在建构主义理论的指导下,师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。通过示范项目让学生掌握基础的知识,并架起学习新知识的支点,然后运用知识迁移、协作讨论等方式来完成对知识的意义建构。通过完成相应的项目达到培养解决实际问题的能力。
项目教学模式提高了学生运用计算机网络原理、综合布线技术和网络工程技术等知识解决实际问题的能力。采用这种模式,使学生掌握各种网络工程和园区网设计、网络工程和园区网施工方案撰写、项目管理和积累工程实践经验。毕业后能够很快胜任网络工程工程师、网络管理员等职业岗位。
4 结束语
通过在网络工程技术课程实践教学中实施了CDIO,取得了良好的教学效果。通过整合网络工程师认证技术资源,按照CDIO能力大纲以及12条标准进行面向CDIO实践教学改革后,同时不断深化教学模式的研究,改进教学模式和教学方法后,学生普遍反映能够较好地理解并掌握综合布线理论知识、交换路由实用配置、操作系统各类服务器的架设,网络安全常规安全硬件防火墙等的方法和技术,通过在CDIO环境中学习,学生工程素质、团队合作能力都得到明显提高,更重要的是它增强了学生在今后求职过程中的信心。
参考文献:
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[4] 姜春艳,吴克寿.CDIO工程教育教学模式在OOAD课程教学中的探索与实践[J].计算机教育,2010(14):24-29.