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网络工程未来规划范文1
关键词 网络工程系统 设计思路
中图分类号:TP392 文献标识码:A
1网络工程设计总体要求
确认网络工程实施的具体标准,为什么样的企业设计网络工程,选用什么样的网络技术、应用系统及设备,预期能达到什么样的标准。设计一个网络工程,首先要做到的是了解与分析。总体设计原则是:实用性、开放性、可靠性、安全性、先进性、易用性、可扩展性。要突出表现出客户对于网络技术、多媒体技术以及计算机技术的要求,要实用、好用。
2网络总体规划
2.1网络拓补计划
现如今的局域网和互联网都是以INTERNET为主的以太网技术为基础,网络的拓扑结构通常有总线型、星型、环型和树型四种。规模较大的局域网是以倒树状分层拓补结构为基础,这个结构的优点是可以有效地讲信息部分化,分解考虑全局通信问题,这样有助于资源分配和规划管理。而小的局域网则是以星形结构为主组网。
2.2网络工程体系结构
网络工程体系结构大致分为五种,即网络传输系统、网络通信设备、网络应用系统、网络安全平台和网络管理平台。其中以网络应用系统最为重要,是一种专门为网络用户开发的,在网络基础平台上的一种泛用或专用系统,可以进行如财务管理、企业资源规划、项目管理、电子商务等操作。主要包括服务器硬件和操作系统。服务器是共享数据,处理网络数据的基础,而操作系统则是实施网络资源构架与管理的操作平台,两者相辅相成共同构成网络应用平台。
3网络需求分析与工程法案设计
3.1网络需求分析
需求就是顾客对设计师们的设计所提出的要求,而分析设计需求是每一个设计的第一步,也是很关键的一步。网络工程的需求分析决定着一个网络工程的结构、工程的设计方案及应用实施。
3.2网络工程方案设计
网络通信平台的设计主要包括五个方面:核心层设计、汇集层设计、接入层设计、广域网连接与远程访问设计以及无线网络设计。
3.2.1核心层设计
主要是用来连接建筑群和服务器群,会容纳大概60%的总信息与数据流量,因此采用典型的FE、GE以太网连接是目前最为可靠和成熟的做法。由于对网络流量的需求量大,建议以下几种做法:设置大流量的网络,以20km-80km的传输速率进行运作,第二种则是分先打包处理信息,设置两个骨干点,将信息打包分批处理、发送。
3.2.2汇集层设计
主要用于子网路由、分割广播域 / 多点传送域、介质转换、安全性、远程访问的接入点。
3.2.3接入层设计
即使信息的节点,负责终端的网络数据接入,对工作站密集的区域,可直接通过多台交换机进行堆叠的方式来满足大量PC接入的需求。
3.2.4广域网连接与远程访问设计
则是指本地计算机与外界的网络连接通道,也即是网络连接设备。一般有路由器、分线盒,根据网络连接的大小来选择对外连接的通道,一般为宽带、光纤。
3.2.5无线网络设计
主要是满足一些综合布线无法覆盖的位置的需求,一般为WLAN和GPRS两种通道,WLAN是以局部强覆盖为原理的网络,而GPRS则是一抖网络全覆盖的一种体现。
4主要备选设计
4.1路由器的总体选型
在未来,网络的数据量及资源量急剧膨胀,路由器应具备很高的数据吞吐能力和打包转发能力,设备的配置包括运行平台、路由引擎、业务板卡、电源风扇等硬件。而操作平台应具有可操作性、可修改性,在高负荷状态下正常运行等特性。
4.2 QOS 技术
QOS技术是网络交换机实现数据转发业务尤其是多媒体业务的保证。QOS技术可以为技术人员提供更多、更灵活的管理手段,管理员可以定义允许HTTP、FTP及其它类型数据或程序分别占用上连端口50%、20%和30%的下行带宽,从而防止少数进程堵塞整个网络出口的局面出现.。
4.3虚拟网技术支持
虚拟网络即大家常说的VLAN,是构建大中型局域网必备的网络,虚拟网技术可以通过交换机把大中型局域网划分为几个区域,从而减少网络流量的无故流失。此外,VLAN海科技隔离各个区域之间的用户,避免其相互访问,也可以算是对网络的安全有一定作用。
4.4运算处理能力
主要分为CPU与内存两大部分。CPU,是中央处理器的简称,也是电脑最为重要的部分,应选择能满足目前处理需求与未来扩展需求的CPU。主频不应追求太高,参考CPU的50%定律即可,数量上不论多少,只要考虑多个CPU对二极缓存的配置要求即可。内存是保证处理器快速读写数据的保障,想要让服务器的运行速度快,处理器的处理速度快,就要选用大容量的内存。
5结束语
随着网络工程技术的不断提高,各个企业对于网络工程的需求就越来越大,满足这些需求,就需要设计师们充分考虑到网络工程设计中的每一个环节,每一个步骤,各种软硬件的选择,网络的配置等等,提出合理使用科学的网络工程设计方案、成熟的设计理念和丰富的应用经验是一项优秀网络工程设计的有利保障,因此每位设计人员都需要不断地吸收新知识、广泛地积累设计经验,积极助力两型社会建设。
参考文献
网络工程未来规划范文2
论文关键词:计算机网络 网络工程专业 课程体系 教学计划
论文摘要:本文在调查、分析了用人单位对网络工程专业人才技术、技能要求和目前网络工程专业培养目标的基础上,进一步明确了网络工程专业涉及到的知识领域和对应的知识点,设计了网络工程专业的课程体系结构,并制订了相应的教学计划,供相关单位借鉴和参考。
1引言
随着计算机网络技术的快速发展,大到国民经济各个领域,小到人们生活的点点滴滴都离不开计算机网络,并且这种应用趋势还在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求发展。于是,包括政府、军队、科研院校、企事业单位等组织在内的社会各行各业对网络技术各方面的人才需求急剧增长,作为高等院校,如何适应时代需求,培养掌握网络及其相关技术的高素质人才,以满足不同行业不同岗位的工作对网络工程专业人才的技术需求,成为一项紧迫而又重要的战略任务。
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用人单位对网络工程专业人才技术、技能的要求
我们对国内外从事网络设备设计、生产的科研院所和厂家的技术人员、从事网络组网工程的系统集成公司的工程师、从事网络运行管理与维护的军政机关和企事业单位网络管理员、从事网络技术教育的高等院校教师等典型单位及相关工作岗位进行了关于网络工程专业人才技术、技能要求的现状和和发展方向的问卷调查和统计分析,得出结论,围绕图1所示的网络工程生命周期,目前及未来五到十年网络工程专业培养的人才主要分为科研型、工程型和应用型三个层次,且应具有以下五方面的技能。
(1) 网络设备的设计与制造技术
掌握网络交换机、路由器、防火墙、网络存储、网闸、网关等网络设备的体系结构、工作原理、设计方法、制造工艺等相关技术,将来主要就业于科研院所和生产厂家的网络硬件工程师岗位,从事网络新技术、新设备的研发、设计与制造等的工作。
(2) 网络协议的设计与实现技术
掌握包括局域网协议、广域网协议、TCP/IP协议、网络安全协议、网络管理协议及其他网络新应用协议等的工作原理、协议标准描述、协议分析与设计、协议实现、协议测试与验证等相关技术,将来主要就业于科研院所和生产厂家的网络系统软件工程师岗位,与网络硬件工程师一起从事网络新技术、新设备、新协议的研发、设计与实现等工作。
(3) 网络应用系统的设计与开发技术
掌握包括C/S模式和B/S模式的网络编程技术、基于网络的MIS系统的设计与开发技术、Web系统与技术、网络多媒体技术、网络分布处理技术、网格计算与云计算技术、网络备份与恢复技术、P2P网络技术、.NET技术、J2EE技术等在内的网络应用系统设计与开发技术,将来主要就业于网络应用软件开发技术公司的网络软件开发系统分析员与工程师岗位,从事各行业网络应用系统的设计与开发等工作。
(4) 网络系统的规划设计与施工技术
掌握网络拓扑结构的设计、网络路由的设计、网络服务的部署、网络可靠性与安全性方案的设计与实施、子网与IP地址的规划、综合布线方案、网络施工方案以及网络测试与验收方案设计、论证等技术,将来主要就业于网络系统集成公司的网络工程师岗位,从事各行业网络组网工程的方案设计与论证、工程实施与系统集成等工作。
(5) 网络系统的管理与维护技术
掌握网络设备与系统的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、计费管理、网络性能评价与优化、网络安全防范等技术,将来主要就业于军政机关、企事业单位的信息中心网络管理与维护岗位,从事各单位网络日常管理与维护等工作。
其中(1)、(2)属于科学研究型人才,(3)、(4)属于工程型人才,(5)属于应用型人才。
3网络工程专业人才培养方面存在的不足
从2002年起开设网络工程专业到目前为止,开设网络工程专业的高等院校已有两百多所,即使未开设的院校在其计算机专业中也大量涉及到计算机网络的教学,积累了较为丰富的办学经验和教学成果,但也暴露了一些问题,其中最主要的是网络工程专业定位问题以及由此产生的课程体系建设问题。
在各个高校开设网络工程专业之时,正是国内企事业单位网络工程项目建设蓬勃发展的时期,当时人们对网络工程专业人才培养的定位主要侧重组网工程的建设者、网络系统的管理与维护者,但随着时间的推移,用户单位对组网的需求增速放慢,同时网络管理与维护的工作逐渐被一些大专、职高的学生占据,从而导致按上述定位培养的网络工程专业本科毕业学生找工作困难的局面。究其原因,主要是当时对网络工程专业的定位太低,网络工程专业只关注了组网工程的建设环节,没有涵盖网络工程生命周期中的全部环节,因而导致网络工程专业的学生就业面窄、参与技术研发的后劲不足,进而使用人单位甚至院校本身对网络工程专业培养的学生能力乃至网络工程专业存在的必要性产生了怀疑。为此,许多有识之士建议提升计算机网络的学科地位,从原来隶属于系统结构下的三级学科提升为计算机科学技术下的二级学科,并更名为网络技术(NI),然后对网络工程专业(或更名为网络技术专业)人才培养进行重新定位,使该专业的教学内容覆盖整个网络工程的生命周期,并根据新的定位,研究并制定网络工程专业的课程体系和实践教学体系,以指导、规范网络工程专业的教学与实践,提高网络工程人才培养的质量和水平。
4网络工程专业人才培养目标
根据图1所示的网络工程生命周期和行业用户对网络工程专业人才技术、技能的要求,我们对网络工程专业人才培养目标重新定位,包括以下五个目标或专业方向:(1)网络硬件设备的设计与开发;(2)网络协议的设计与实现;(3)网络应用系统的设计与开发;(4)网络工程设计、规划与实施;(5)网络系统的管理、维护与评估。
5网络工程专业知识领域
为了达到网络工程专业人才培养的新目标,在教学计划中除了数学、物理等公共学科领域外,还需要包含以下知识领域(各领域涉及到的知识点由于篇幅关系,在此未列出):(1)电子科学与技术;(2)计算机科学与技术;(3)网络与数据通信技术;(4)信息安全技术。
6网络工程专业课程体系设计
围绕网络工程专业涉及到的知识领域和知识点,网络工程专业课程体系由五模块组成:公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块、专业实践模块。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;最后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
通过电工与电路、模拟电子技术、数字电子技术、信号分析与处理、计算机原理、计算机体系结构、嵌入式系统、计算机系统工程、计算机接口与控制、VLSI技术及应用、人机交互技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的硬件方面的创新研究和设计制造的能力,以满足科研单位和网络设备厂家的硬件设计工程师工作岗位对网络技术人才的需求。
(2) 网络协议分析与设计方面的能力培养
通过计算机网络、Internet协议分析、高级语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、算法设计与分析、软件工程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,以满足科研单位和网络设备厂家的系统软件设计工程师工作岗位对网络技术人才的需求。
(3) 网络应用系统设计与开发方面的能力培养
通过高级语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、算法设计与分析、软件工程、操作系统、数据库原理与技术、网络计算技术、分布式系统导论、多媒体技术、人工智能导论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,以满足行业软件公司软件工程师工作岗位对网络技术人才的需求。
(4) 网络工程规划设计与实施方面的能力培养
通过网络工程、信息系统集成、移动通信技术、通信系统、程控数字交换原理、接入网技术、网络性能评价等课程的教学与训练,着重培养学生在网络工程规划、技术方案设计与评估、组网工程实施等方面的能力,以满足系统集成公司的网络工程师工作岗位对网络技术人才的需求。
(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、网络性能评价、网站设计与维护、计算机故障诊断与维护、信息安全法规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,以满足企事业单位网络管理员工作岗位对网络技术人才的需求。网络工程专业课程体系。
7网络工程专业课程体系实施计划
在制定实施计划时,需要考虑课程之间的依赖关系、各学期课时量平衡关系等问题。同时,为了让学生集中精力完成必修课学习的同时又兼顾学生的专业方向,选修课程主要安排在第三、四学年秋。另外,为了更好地开展毕业实习和毕业设计工作,我们建议第四学年春不安排课程教学,如果需要可以适当安排2~3次专业讲座。课程体系中各课程的学分、总课时、实验课时、考试课时及教学安排。
8小结
随着网络技术的不断发展,计算机网络应用正在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求发展,用人单位对网络技术各方面的人才要求也将不断提高并向专业化方向发展。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,实时调整课程教学计划,只有这样才能培出养掌握网络及其相关技术的高素质人才,以满足不同行业不同岗位的工作对网络工程专业人才的技术需求。
网络工程未来规划范文3
关键词:网络工程;培养方案;人才培养;课程体系;实践教学
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:
\[1\]王春枝,李红.网络工程专业培养方案探索与实践\[J\].计算机教育,2010(23).
网络工程未来规划范文4
关键词:网络工程;方向性建设;人才培养;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0242-02
计算机网络是一门交叉学科,涵盖内容广泛。随着社会应用需求的发展,对网络工程专业的学生,除了要求理论知识外,还要求具有实践动手能力。本校结合学生学习和就业实际情况,将网络工程专业教育主要分为网络工程方向和网络信息安全方向,抓住方向共性,突出方向特性,不断加强方向性建设,已取得初步成效。由于本学科发展迅速,理论和技术不断更新,这要求我们在进行网络工程专业方向横向建设的同时,也要进行两个方向的纵向建设,既在做出专业特色的同时,也与时俱进。
一、网络工程专业方向划分
目前高等院校基于网络工程教学的人才培养模式主要有研究型人才、应用型人才和技能型人才三种。自教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》以来,开展实践教学活动,强化学生的实践动手能力已经成为构建新教学体系的重要目标。[1]根据社会对网络工程人才的需求以及教育部对学生培养教育的指导思想,我们将本校网络工程专业划分为两大主要方向:网络工程方向及网络信息安全方向。其中,网络工程方向主要培养学生的工程实践能力、网络规划设计能力和网络文档编写能力。网络信息安全方向主要培养学生思维研究能力、实际动手能力和网络管理能力。在师资配备方面,两个方向分别有教授、副教授及讲师组成的教师梯队,结合自身研究水平及专业特长,承担不同教学任务及学生能力培养。
二、方向性建设的共性与特性
(一)方向共性
网络工程方向及网络信息安全方向,都注重人才培养,响应国家培养工程型、创新型、实践性人才号召,从过去的“以教为主”向“以学为主”转变,提高学生学习积极性和主动性。拓宽学生在专业方向上的视野,提高学生对专业技术的兴趣,教学目标不仅仅停留在学生学会书本内容,更要让学生通过专业知识的学习而提高实际动手的能力。在课程设置方面,通过主流专业课程教育培养学生基本技能及专业技能;通过各专业课程内容的交叉涵盖,培养学生的综合技能;最后通过前沿性课程及课外实践发掘和提高学生创新技能。以网络工程专业为依托,除计算机本科大类基础课程外,还设置了5门专业核心课程,突出网络工程专业特色,体现专业需求,为两个方向建立系统的专业知识结构打下基础。此外,还提供13门网络工程专业课程作为任意选修,两个方向的学生都可以根据兴趣和专业规划进行选择。课程主要内容见表1。
(二)方向特性
在课程设置上,两个方向各有三门具有代表性和方向性的专业课程。这三门课程是作为该方向学生学习的专业必选课程,同时也作为另一方向的可选课程。课程主要内容见表1。
网络工程专业实践教学体系主要包括验证性实验、综合性实验、自主实验、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、创新创业训练、大学生学科竞赛等环节[2],在提高学生实际技能和人才竞争力方面,两个方向通过课内外多项实践,达到对学生个人能力的提升。
1.网络工程方向。①模拟招投标:学生在进入方向学习的初期,就获得模拟项目目标,要求学生在一学年内按照网络设计招投标和网络安装调试及测试两部分完成此项目。项目以学生为主,教师为辅,在整个方向课程的学习过程中都带有目的性,而学习到的知识和方法,学生都会主动应用到项目中去。分组实施,团队分工合作的方式,也培养了学生的团队合作精神,让学生在长期与他人合作的过程中,发掘自身长处。项目完成后,由多名专业教师共同对项目完成情况作出评价,总结优点与不足。[3]②具体工程项目参与:利用学校机房建设的机会,让学生到工程现场参观学习,并直接参与到工程进行和验收过程,担任网络工程监理、工程测试员及工程验收员的角色。让学生真正地将课程所学应用到工程项目中,实际基础项目流程,积累大量实践经验。③与专业认证结合:结合专业要求及学生就业特点,课程内容与权威专业认证接轨,实现课程与网络工程技术前沿性和理念先进性的接轨。截止目前,已有各年级多名同学通过了国家软考、思科、微软等认证考试并取得证书。
2.网络信息安全方向。①专业实验项目:网络信息安全方向建立了信息安全实验室和网络攻防实验室,有完整系统的实验内容和项目,学生可根据课程要求进行验证性实验,也可以结合多个知识点进行综合性实验。并将网络管理与网络具体项目要求相结合,提高网络管理的实际操作性。②开展和参与学科竞赛:积极组织学生参加校级、省级、国家级的信息安全相关竞赛,在巩固基本知识的同时,更多地接触网络安全新技术和新理论,拓宽视野。学生在竞赛过程中,激发学习主动性,从被动接受逐渐变为主动学习,从简单应用逐步实现创新。整个竞赛过程中,学生是主体,教师只起方向性指导和思维启发的辅助作用。
三、专业方向的横向建设与纵向建设
(一)横向建设
网络工程专业两个方向,既有区别又有联系,专业方向的横向建设旨在让两个方向各有侧重分别建设,注重专业的深度和广度,建出专业方向特色。两个方向在课程内容制定和方面,注重课程之间的联系和知识结构的完整性,力求建立完整的专业知识体系。这不仅需要关注两个方向的共同点,也要区别两个方向的特性,兼顾发展。例如网络工程方向在工程后期实施和维护,离不开网络管理;网络安全也与网络初期设计及组网息息相关。两个方向分别建立了专项实验室,其目标不仅仅是针对课程,更重要的是培养学生实际动手能力。例如网络信息安全方向的信息安全实验室,可以完成网络攻击、计算机病毒、身份验证、访问控制、信息隐藏、加密通信、安全操作系统、防火墙技术、入侵检测技术、网络扫描、协议分析等一般实验室无法完成的实验。例如网络工程方向的组网实验室,通过真实交换机、路由器等设备,完成网络组建实验。这些实验室的建立,学生能够在实验室的教学环境中,接触到社会工作岗位上正在应用的主流知识和技术,全面掌握应对职业岗位的技术技能,加强对学生实际动手操作技能的培训,从而弥补了专业技术人才培养与社会实际需求之间的差距。
(二)纵向建设
纵向建设主要注意各专业方向的与时俱进。网络工程专业发展迅速,不断有新技术新概念出现。这就要求我们在专业建设中不断改进课程设置和培养方案。在课程设置上,每一次新的培养方案都会将目前最主流的技术和内容放在最重要的位置,或将这些内容加入到已有的课程中。大胆地去掉一些已经过时的内容,并将暂露头角的新内容安排到任意选修中。在实验室建设上,我们正在建设网络工程综合布线实验室和网络测试实验室,一方面加强学生工程实践能力,一方面为学生实训和开展创新创业提供平台。在新实验室的建设上,力求使将来实验内容由验证性实验和综合性实验,拓展到学生自主实验,让学生能对学习内容举一反三,激发对专业的热爱和兴趣,缩短学校培养和社会需求之间的差距。
四、结语
综上所述,网络工程专业需要培养应用型人才,培养方案、课程设置和实验室建设等内容,都将决定人才培养的效果。而方向性建设,是为了培养更专业的综合素质人才,只有有特长有能力的人才,才是具有社会竞争力的,这是我们教学改革的目标。根据近几年的学科竞赛、职业资格证书考取及就业情况来看,我们的教改是成功的。在未来的教学改革中,我们将继续加强实践条件,拟建网络工程综合布线实验室、信息安全竞赛模拟平台等,并不断更新教学内容,与时俱进,理论实践结合,培养更加优秀的网络工程人才。
参考文献:
[1]安泰.网络工程实践教学改革及实验室建设[J].电子设计技术,2014,(1).
网络工程未来规划范文5
关键词:工程教育专业认证;网络工程专业;人才培养方案
我国高等工程教育“科学化”“工程性弱化”等问题导致所培养人才工程实践和创新能力弱,明显滞后于新技术引领的新经济发展需求。为此,各高校相继开展工程教育专业认证,以期培养具有较强工程实践和创新能力的高素质复合型工程人才。网络工程专业是计算机科学与技术、信息与通信工程学科融合而成的新工科专业,是新经济发展的重要基础。探索以工程教育专业认证指导网络工程专业人才培养路径,以培养具有较强理论基础、工程实践和创新能力的高素质复合型网络工程人才,对网络工程专业教育有着重要的现实意义。
一、人才培养方案的制定
1.科学定位人才培养目标。“世界经济论坛”2016年报告《未来的工作(TheFutureofJobs)》指出,到2020年,对工程人才“复杂问题解决能力”的需求(36%)将远远超过对“认知能力”的需求(15%)。显然,理论学习与工程实践紧密结合的特点,对新工科领域人才培养提出了更高要求。制定网络工程专业人才培养目标既要充分考虑学校定位、社会需求和办学条件外,还应着眼于人才成长的全过程,将其现阶段专业学习与未来“全面发展”相结合,并形成专业特色。因此,根据网络工程专业质量规范和认证标准的要求,某高校将网络工程专业培养目标制定为:具有良好的思想品德、高度的社会责任感和基本的人文素养;能够将数学、自然科学和计算机科学与技术等学科基础知识和方法运用于计算机网络和云计算的工程实践中;具有工程思想与工程意识,能够将计算机网络和云计算专业知识、技术与方法运用于工程实践中;具有计算机网络系统和云计算平台规划与设计、部署与实施、运行与管理,以及应用开发等方面的工程实践能力;具备工程师所需的学习与创新、沟通与表达、合作与交流能力,具有良好职业发展力和适应力。对云计算技术的强化是该培养目标的专业特色。2.学习成果明确毕业要求。工程教育专业认证以成果为导向的教育(Outcomebasededucation,OBE)理念需要将培养目标分解为对毕业生专业能力、综合素质“明确、可衡量、全覆盖”的具体要求。因此,详细分析支撑培养目标的能力结构,逆向分解为对培养对象专业知识、能力和素质的具体要求,再将其有形化为学生毕业时应获得的学习成果,以完全覆盖对培养目标的支撑需求。网络工程专业毕业生应具备的“专业能力”要求描述如下。(1)工程知识:掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识,能够将其理论和方法运用于解决计算机网络及云计算领域的复杂工程问题。(2)问题分析:能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析计算机网络及云计算领域的复杂工程问题,以获得有效结论。(3)设计/开发解决方案:能够针对计算机网络及云计算领域的复杂工程问题设计解决方案,设计满足特定需求的系统、功能模块或工作流程,并能够在设计环节中体现工程创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。(4)问题研究:能够基于科学原理并采用科学方法对计算机网络及云计算领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。3.指标点细化毕业要求。面对工程问题的特殊性和复杂性,毕业要求应根据能力需求的内在逻辑关系逐项分解为“经过选择的,能够反映毕业要求内涵,且易于衡量”的指标点。各指标点的达成由若干课程教学、实践环节或其他辅助教学过程支撑。指标点分解也是培养目标进一步细化为更具体、明确、可评价表述的过程,应体现解决本专业复杂工程问题能力培养的逻辑和建构路径,以引导教师组织教学,学生有计划学习。对网络工程专业“工程知识”毕业要求作指标点分解如下。工程知识:掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识,能够将其理论和方法运用于解决计算机网络及云计算领域的复杂工程问题中。指标点1-1:掌握数学与自然科学知识,能够将其用于计算机网络和云计算复杂工程问题的定义与描述。指标点1-2:掌握本学科基础知识与方法,能够将其用于计算机网络和云计算复杂工程问题的定义与描述。指标点1-3:掌握网络工程基础知识、技术与方法,能够用于计算机网络和云计算复杂工程问题的分析与理解。指标点1-4:能够将学科知识、网络工程基础知识、技术与方法用于计算机网络和云计算复杂工程问题的解决中。4.课程体系规范与优化。培养目标确定毕业要求,毕业要求决定指标点分解,并通过指标点清晰、明确引导专业核心课程设置、师资及教学资源配置,培养目标的达成最终依赖课程体系来实现。课程设置的科学合理,直接决定学生专业知识、能力与素质的构建和培养目标的达成。培养目标的特色性,由课程群(或模块)明确并在课程学时学分数、教材选择等中加以呈现。表3是网络工程专业“工程知识”指标点与支撑课程对应关系。完整的课程体系,包括核心课程名称、学时学分、授课学期等,还需要依据高等学校计算机类专业教学指导委员会编制的高等学校网络工程专业规范和网络工程专业工程教育认证要求进行优化与规范。网络工程专业“工程知识”各指标点所对应支撑课程如下。指标点1-1:高等数学Ⅰ,大学物理(含实验),线性代数,离散数学,概率论与数理统计。指标点1-2:大学计算机基础,程序设计,面向对象程序设计,计算机原理,电子技术基础,数据结构与算法,数据库原理与应用,操作系统。指标点1-3:计算机通信技术,计算机网络,路由与交换技术,云计算技术,Web技术基础,移动通信与无线网络,网络安全技术,软件工程。指标点1-4:Linux操作系统,网络工程设计与系统集成,云平台部署与管理,网络程序设计,计算机网络,路由与交换技术,云计算技术,计算机网络管理,移动通信与无线网络,网络安全技术,网络综合布线工程训练,数据库应用课程设计,软件工程训练课程设计,组网工程训练,云平台部署与实践课程设计,数据结构与算法课程设计,专业见习,生产实习,毕业实习,毕业设计。
二、培养目标评价与持续改进
目前,中国工程教育认证协会并未出台有关达成度评价的指导性文件,需要高校根据自身情况自行设计相关系统。1.达成度评价指标体系。通过一系列指标考查学生的学习成果、课程内容、教学方法和考核方式等是否与对应的培养目标、毕业要求、课程目标相匹配。根据主体不同,可分为校内评价与校外评价两部分。(1)校内评价:包括毕业要求达成度评价、课程目标达成度评价。由校内专业教师和管理人员依据评价指标考查学生通过学习所达成能力的情况。课程目标达成度评价主要考查学生对相关课程知识的掌握程度和应用能力;毕业要求达成度评价主要考查学生通过系统的课程和实践环节学习,在毕业时是否具备所要求的知识、能力及素质。(2)校外评价:主要是培养目标达成度评价,通常由社会人士、用人单位、行业代表或毕业校友完成,主要考查学生毕业后5年左右所达到的职业和专业成就是否符合培养目标的要求。评价指标包括应届生毕业率、一次就业率、毕业生职业和专业成就调查、用人单位满意度调查、社会舆论调查等。2.建立稳定长效的达成度改善机制。根据达成度评价结果,逆向梳理出培养目标、毕业要求、课程体系、教学内容和方法需要改进的地方,并通过优化课程体系、改进教学方法、改善教学手段加以完善。因此,建立稳定长效的达成度评价机制是持续提升人才培养质量的重要保障,也是工程教育专业认证的核心。以下为某高校达成度评价与反馈系统,包括:(1)课程目标达成度评价:在课程教学完成后,评价课程目标是否达成,并根据结果对教学内容和模式给出改进建议,以提升教学质量。体现为对课程教学目标的完善和后续教学过程的控制。(2)毕业要求达成评价:在学生完成本科学习时,依据所有课程目标达成评价数据,对本届毕业生是否达成毕业要求进行评价,并给出改进建议。体现为对课程体系的改进及对毕业要求的修订。(3)培养目标达成评价:是基于社会需求、已经工作五年的毕业生状态、用人单位意见以及毕业要求达成度评价等对培养目标达成情况进行分析和评价。培养目标评价所给出的建议,体现为对专业培养目标的调整,保障毕业生能持续适应社会需求的变化,使整个评价机制成为一个长效的闭合系统。
网络工程未来规划范文6
1.1面向能力培养的实验
设置实践创新能力的培养是目前实验教学环节的重要目标。为了适应不同层次的培养目标,许多高校根据实验内容的难易程度将实验分为验证型、操作型、综合型和设计型等几种类型[1]。然而,这种单一的划分方式不能很好地体现对学生各种能力的培养需求。学生的实践创新能力是多方面具体能力的综合体现,包括发现问题能力、问题解决能力、想象能力、实验设计能力、技术开发能力、产品改进能力和应用能力等[2],因而有必要建立面向各种具体能力培养的更细粒度的实验设置体系。本文结合本校的网络工程课程教学要求和目标,从知识学习能力、问题发现和解决能力、实验设计能力、学习迁移能力4个角度设置实验内容,希望探讨一种更好的培养学生能力的教学方法。
1.1.1面向知识学习能力的实验
面向知识学习能力的实验的教学目标是让学生学习网络工程中基本组件的配置使用方法和验证基本组件的工作原理。通过实验,学生能达到加深理解和巩固课堂教学内容的目标。这类实验的内容设置方法与传统的验证型或操作型实验相似,由教师指定具体的实验内容及实验步骤,学生通过逐步完成实验,掌握实验内容涉及的相关知识。为了加深学生对实验内容的记忆和学习,教师还应在实验结束后,总结实验实施过程中学生普遍存在的问题和易犯的错误。适用于该类型的实验内容包括网络线缆的制作、交换机与路由器的启动及基本配置等。
1.1.2面向问题发现和解决能力的实验
面向问题发现和解决能力的实验的教学目标是让学生学习如何在实际网络运行环境中发现存在的问题,以及利用所学知识解决这些问题,从而获得对网络知识的深刻理解和深入把握;培养学生运用理论知识进行网络应用的能力,为学生未来从事网络应用和管理的相关工作打下良好的基础。
该类实验内容设置的难度较大,教师需根据教学内容和自身经验,设计完整的网络拓扑与配置方案,将网络应用中可能存在的实际问题部署在实验网络中。学生的实验任务就是发现教师设计的网络中存在的问题,并进一步提出对这些问题的解决方案,最终依据自己可行的解决方案完成实验的配置和测试任务。该类实验不同于传统实验,学生在整个实验实施过程中,没有事先确定的步骤可循。在问题发现阶段,学生需经过自己的观察和测试分析网络存在的问题,这种方式既锻炼了学生分析和发现问题的能力,同时也激发了学生的实验兴趣;在问题解决阶段,实验设置不拘泥于统一的解决方案,这使得学生有了更大的自主空间,发挥自身的主动性和创新性。他们可根据已发现的问题,提出自己的解决方案并论证其合理性,最终完成实验任务。适用于该类型的实验包括路由协议、路由环路、广播风暴以及交换机环路等。
1.1.3面向实验设计能力的实验
面向实验设计能力的实验的教学目标是进一步深化学生对网络系统及规划设计的理解,让学生学习如何收集网络需求、分析网络性能、制定具体网络技术解决方案及网络工程的实施。该类实验设置的内容包括两部分:文档设计和实验部署。教师使用案例式教学方法[3],通过具体情境,提出实验设计的问题和要求。学生需详细分析这些问题和要求,确定具体的实验设计方案(包括网络拓扑),并进一步将方案转化为具体的实现。实验设计能力是实验能力的最高层次,其本身具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点。笔者所提出的面向实验设计能力的实验设置部分类似于传统的综合设计型实验,但更强调设计环节,要求学生必须完成设计文档,文档中需针对实际情境中的具体问题和要求是否在实验设计方案得以体现和解决给出详细说明。适用于该类型的实验有小型局域网设计实践和三层网络规划设计等。
1.1.4面向学习迁移能力的实验
所谓学习迁移能力是指应用一种情境中所学的理论和知识解决另一情境中相似问题的能力,有时也被认为是教育的最终目标[4]。面向学习迁移能力的实验的教学目标就是让学生利用已学的一种理论知识和原理通过自学解决另一种相似原理的设备使用和配置问题。
这种类型的实验是本文教学改革中最大胆的一个尝试,希望通过该实验的设置在一定程度上启发和培养学生的学习迁移能力,为学生后续的深造学习及相关应用建立基础。该类实验设置的内容完全是学生自学知识,教师只提出实验目标和实验结果要求,由学生独立自学完成实验,教师只针对学生遇到的疑难问题统一讲解。适用该类型的实验如防火墙的配置与使用,由于包过滤防火墙的工作原理与路由器的访问控制列表的工作原理相似,因而学生可将之前所学知识迁移应用到该实验的实施过程中。
1.2主体—主导论的师生角色
教师与学生是教学活动中的两大主体,构成了教与学的基本关系。传统的网络工程实验教学以教师为中心,遵循“传授知识—以知识点为核心设计实验—布置实验任务—检查实验结果”的基本过程,学生在整个实验环节中只能被动接受,按部就班地完成实验任务,束缚了学生学习主体作用的发挥,不利于学生应用能力和创新思维的培养。
这种教学结构虽然极大程度地促进了学生的主动学习,但忽略了教师的主导作用,学生在学习过程中可能偏离教学目标。因而,有些教育工作者提出了优势互补的教学模式,即以教师为主导,以学生为主体的“主体—主导论”[5]。我们使用“主体—主导论”的思想处理网络工程实验教学的师生角色,力求实验过程中的教师主导作用和学生主体地位的体现,同时对教师和学生也提出了新的要求。
1.2.1教师的主导作用教师的主导作用
体现在实验设置、实验活动监控和实验检查评价3个步骤中。面向能力培养的实验设置对教师提出了更高的要求,不但要求教师全面把握教学目标和内容,还需要教师增加网络工程的实际经验,推动教师投入更多的精力和时间去考查、思考和设计复杂的基于学生各种具体能力培养的实验。在实验活动监控环节,教师需充当帮助者和促进者的角色,尽可能引导学生独立完成实验过程。最后,在实验检查评价阶段,教师对实验报告的要求不拘泥于实验步骤和结果,应通过实验报告促进学生对实验的反思和反馈,给学生更大的空间思考一些开放性的问题。
1.2.2学生的主体地位
学生是实验教学环节的主体,其主体地位体现在学生“思考分析—自我展示—反思总结—调节提高”的完整过程中。学生在实验过程中要充分发挥主动性,积极分析情境和思考问题,弄清楚需求是什么,该采用什么技术来满足需求,然后自己动手解决和实现问题;还需反思总结前期行为,以便对实验过程有全面的解析和认识,促进改进未来行为;必要时学生还可通过与其他同学的团结合作或与教师的交流沟通完善自己的认识。
1.3现场实验与仿真实验并存的实验模式
网络工程的特点决定其实验设备的复杂性和多样性,国内高校网络工程实验室的基本硬件多以小型的交换机和路由器为主,辅以少量的网络设备、终端[6]。限于资金与场地空间的不足,现场网络实验室的条件限制了实验组网的规模,无法有效地给学生一个完整的实验平台,从而影响了部分实验的部署实施。仿真实验便于观察、设计和参与实际操作,是传统实验教学的延伸与扩展[7],大大拓宽了教学的实验项目,开拓了学生的视野,更重要的是学生能够按他们自己的节奏完成学习过程和决定他们的个人需求;但是,如果单一依赖仿真实验,学生会缺乏对实际设备的直观认识,不能锻炼学生动手施工的能力,同时也不利于提高学生规范操作和安全操作的能力。因而,网络工程的实验设置应将现场实验与仿真实验相结合,为学生创造一个完整的实验平台。对于验证型和学习型实验内容应以现场实验为主,学生通过操作实际设备掌握和理解设备的使用和工作原理;对于设计型和问题解决型实验,其内容设计应以仿真实验为主,通过模拟现实网络环境,让学生在更高层次把握网络工程的教学内容。另外,在实验内容的设置上,应该注意这些内容之间的联系和衔接,尽可能地让前一次实验的平台成为后一次实验的基础或是将现场平台移植到仿真环境,避免学生在同样的知识点上多次重复实验。
2结论