引论:我们为您整理了13篇网络工程实训总结范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。
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根据目前应用的网络项目以及之前学生的实训成果提炼具有多样性、层次性,具有一定工程性的实训项目,给出学生选择实训项目组合时的指导性建议。预设应充分考虑实训的可操作性,实用性以及时间限制。
1.2更新完善实训指导材料及操作指南
在进行前期预设的同时,应为每一种可能的实训组合提供尽量相近的实训操作指南,包括问题情景、实验目标、拓扑、基本理论知识、主要步骤等资料,以有效引导学生完成实训任务。这些资料既要注重项目的可执行性,又要避免教条化。
1.3工程实训过程
学生根据提供的实训操作指南,自行完成整个实训过程的细节设计。此过程中,学生应通过教师的帮助适当的进行基于WebQuest的实训实时调节以应对可能出现的具体问题。
1.4实训过程中的学生反馈
学生应忠实记录并反馈整个实训过程的进展状况、遇到的问题及其解决方法。本着公正公开的原则,学生的这部分工作将被重点列入整个工程实训的总体评级。
1.5基于Internet的实训实时调节
教师在整个实训过程中将成为学生与Internet以及其他外部资源的交互接口。教师应根据学生发现的问题在实训过程中对学生的实训计划进行相应调整以期达到相应的质量要求和时间限制。
1.6实训后的学生总结
学生应忠实、简洁、流畅地描述实训过程,实训结果,并给出相应的分析,整理成总结报告。
1.7实训总体总结
教师根据所有学生的实训完成情况对每个学生进行等级评定考核(具体方法见第4部分)。同时对下次实训的前期预设进行相应的修改一起在同样的时间、资源限制下完成学生实训体验的最优化。
2培养“双师型”实验师资
校企联合是培养高等技术应用型专门人才的必由之路。现代企业拥有的软、硬资源,经营理念,企业环境,技术人才,管理方式等都是宝贵的教育资源。通过深化校企合作,可以有效兼顾实训的知识性与实效性;通过选派专业教师到大中型企业、网络培训机构学习锻炼,可以拓宽其专业知识结构,提高其专业知识水平,提升其认识水平的系统性、前沿性与实用性;利用思科网络技术学院等培训机构的相关资源,并与课程目标结合,可以实现实验理论知识与实践技能、通用技术与专有设备的机构结合。为了充分完成工程实训的校内校外综合培养,与企业的深度沟通与调研势在必行[4]。应当根据企业的实际情况对每个或每组学生制定个性化的实训培养计划。与此同时,为了保障校外教学的顺利进行,企业、学校双方应在制度上和政策上给与保障。
在学生进行网络工程实训的过程中,指导教师不应该只是完成例行教学程序,如任务交代、关键知识讲解、考勤与纪律维护、现场答疑等工作。考虑到基于WebQuest的工程实训中,实训指导信息的多样性、复杂性,指导教师的大部分时间将致力于筛选信息,为学生提供搜索启发,并利用新获得的实训信息调整正在进行的实训计划。
3.1教师指导与学生自学同步
在课堂教学中,教师是教学过程的主体,可以事前做好充足的准备。而在实训过程中,学生是主体,可能会出现很多教师没有预料到的情况;另外,现在知识更新换代很快,特别是网络产品更是日新月异,这都要求教师不断自学,尽量跟上时代的步伐,保持与学生的步调一致。在实训过程中,指导教师始终与网络平台直接联系,有利于指导教师的同步自学习。
3.2问题释疑与问题发现并重
在实训过程中,指导教师不仅要尽量回答学生问题,还应该主动观察并发现相关问题。这些问题包含但不仅限于:拟定的实训计划是否与学生的整体能力相适应;实训进展是否与预期基本一致;学生提出的问题是个别的还是共性的;学生不提问题,是因为已经懂了还是根本提不出问题;学生提出的问题主要是有关理论知识的,还是具体操作方面的,还是相关产品或软件引发的。指导教师应该着重关注经自己筛选后的网络信息对学生实训是促进还是干扰,以作相应的调整。
3.3目标与要求适当个性化
即便实训计划与学生整体能力相适应,实训进展也正常,由于个体差异的存在,还是需要针对细精度群体,甚至个体对实训的具体目标与要求进行适当调整[3~4]。例如:基础较差的,适当降低难度要求,提供更为详实的指导资料,避免网络信息的干扰;基础较好的,多给些引导性的建议,加强创新能力的培养,放宽指导教师对网络信息的筛选,将权利交还给学生;有兴趣偏向又具备一定基础的,多提供些深入的、泛型的思路与资料,为其高水平的学习期望铺路。
4网络工程实训的考核机制
实训类课程的另外一个难题是如何考核学生的学习效果:组内学生所做项目往往相同或相似,无论是实习报告,还是实习效果演示,都不太容易区分学习好坏;现场操作实习过程则过于浪费时间。经过多轮实践,仍然采用“20+40+40”的考评模式,即平时占20%,实验效果检查占40%,实验报告占40%,并制定了相应的考核原则与考核标准。网络工程实训的总体考核原则是:注重基础能力,体现创新能力;注重动手能力,体现表达能力;注重独立性,体现协作能力;注重完整性,体现独创性;保证基本面,允许灵活性。实验效果检查标准及实验报告考核标准分别如表1~2所示。
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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。
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中图分类号:G64 文献标识码:B
中原工学院计算机学院从2003年起开设了网络工程本科,定位于“工程型”的网络工程专业对工程训练的要求较高,但由于地处中部地区,郑州在信息技术各领域的发展跟沿海地区相比差距很大,想借助与企业结合、将学生下放到企业中进行工程训练难度很大,这是该专业培养中面临的一个较大问题。针对这一难题,我们从充分利用校内资源的角度出发,提出了“充分利用校内,最大化利用校外”资源、“充分利用课堂内,最大化利用课堂外”时间的实现工程训练、实习实训各环节较圆满完成的解决方案。
1网络工程专业实践环节建设思路
我院将网络工程专业的学生的培养目标定位在“工程型”人才,工程型人才需要考虑基本理论和原理的综合应用,工程专业的特点就是要侧重实践和工程化,这一点是毋容置疑的。但同时,网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的边缘专业,网络工程专业的学生应该同时具备计算机科学与技术的基本知识和网络工程专业的工程技能,因此我院的网络工程专业的学生一方面要求具有计算机科学与技术学科的基本知识,另一方面具有网络工程的工程能力,使得我们的毕业生就业可以从软件开发、网络系统的规划设计、建设、管理和维护、网络安全系统的设计、审核等几个层面进行,同时对学生将来进一步的深造提供了坚实的基础。
实践教学是我院根据党和国家的高等教育目标、结合网络工程专业的实际情况以及网络工程专业本科教学计划而设置的一个重要的教学环节。它是在学生修完主要专业课程后,以增强学生的感性认识、实际操作能力为目的,并尝试将所学理论知识与实际工作相结合而开设的一门以实践为主的实践教学。它是学校教学的一个重要组成部分,是课堂教学的补充和延伸。
2网络工程专业实践环节体系
目前网络工程专业的实践相关环节包含的课程如下所述。
实验系列:计算机网络原理、数据通信原理、网络操作系统及配置管理、TCP/IP原理与应用、网络安全技术、网络规划与设计、计算机网络管理、综合布线技术、局域网技术与组网工程、密码学与应用、网络设备调试等;
课程设计系列:TCP/IP原理与应用课程设计、网络安全课程设计;
实习:校园网维护实习、网络施工实习;
实训:网络工程实训、网络应用实训。
实践课程体系也分成两大块,如下所述。
学科实践技能
学科基础实验及课设――帮助学生完成基本的学科实践技能,针对对计算机学科学生非常重要的编程能力,我们追加设置了C++课设环节,保证学生学科工具的掌握。
一级学科平台实验及课设――帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能,该部分同该学科的其他专业学生掌握的内容基本相同,设置中同样是对于需重点掌握的内容追加课程设计环节。
专业实践技能
专业平台实验及课设――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。同时考虑到了网络工程能力训练的前段、中段和后段问题:
1) 网络工程生命周期的前段:需求分析、设计、规划(工程规范、量化指标);
2) 网络工程生命周期的中间实施阶段:网络的布线、组网、设备的安装、调试、配置等环节;
3) 网络工程生命周期的后段:网络运行、维护、开发、协议分析、性能测量;
工程化训练实习、实训
实验体系如下图所示。
3网络工程专业实践环节特点
(1) 充分利用校内,最大化利用校外
本专业的工程性特性使得对学生具有网络工程实际动手能力的要求比较高,而由于网络工程项目具有一定的时间特性,使得网络工程实训基地具有一定的“流动性”。即不管郑州市什么地方有施工,只要我们能够联系上,我们就会将它作为暂时的实训基地,将学生拉过去进行工程实习。目前我们已经在郑广电、南校区的部分建筑等多个项目中进行了实训,另外我们还有部分固定的校外实习、实训基地,主要包括郑广电基地、电业局基地、郑州航天金穗、中安公司(正在洽谈)。这些基地给我们学生的毕业实习、校外毕业设计环节提供了一定的保证;同时由于我们的校园网有着绝大部分企业所没有的优势:局域网结点多,网络足够大,学生如果以校园网为基地进行网络维护、网络管理和网络应用,将会取得非常好的效果。目前我们已经和网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。要求每个学生写出校园网基地实习的日志和实习报告。
(2) 充分利用课堂内,最大化利用课堂外
由于网络工程专业的工程特性,要取得很好的成效难度更大。应用、工程层次学生的实践能力培养仅仅靠计划学时内的实验、课程设计环节是远远不够的,学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力、实践能力的训练。针对该专业,我们通过学风建设、专业建设狠抓了学生课堂外的实践环节学习,通过一系列的教学改革和环节设置,给学生提供具体的任务要求和必要的条件,例如开放专业实验室、建立科技活动室等方式给学生提供更多的条件。通过科研学分、毕业设计的改革等一系列具体过程环节,给学生提出具体的要求。根据校园网维护实习、网络工程实训等一系列环节,给学生工程上的训练。通过CCNA、CIW等培训上的引导,让我们培养的学生更符合社会的需求。
(3) 分阶段教学,保证从基本技能到工程化能力的培养
实践教学方案垒起“网络工程师”阶梯。在时间上分三个阶段。第一阶段为基本技能实践,第二阶段为专业技能实践,第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求,遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。每一个同学都在毕业前参加过一个实际网络工程的设计或施工。
(4) 分层次教学,保证各层次人才的培养
在实践体系实施的组织上采取按照内容层次化进行的方式,每方面实验分为基础实验与提高实验两个部分,同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。这样可以使我们的毕业生未来能够根据不同类型用户的需要,规划、设计、开发满足要求的中小型网络工程系统;开发基于网络的计算机软件;从事信息网络安全工程的设计和维护。一部分人可以在这类系统的构建中起关键作用,一部分人可以起骨干作用或者承担高水平维护的工作,也可以参与大型系统的开发与维护。
4网络工程专业实践环节师资队伍建设思路
由于教师的工程能力是我们师资的一大弱点,而网络工程专业的教师如果工程能力弱,学生的培养更无从谈起。我们在师资队伍建设中采取了以下措施。
加大培训力度――针对网络工程专业课程的教师队伍建设采用课程组负责制,每门课程配备课程组主讲教师,同时负责课程的实践环节建设。为了锻炼教师的实践动手能力,我们派教师参加CCNA、CIW及网络相关等各类培训,目前部分教师获得了CCNA、CIW等资格认证。
科研融入教学――为了让老师紧跟科研的前沿,将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展,网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“TCP/IP原理与应用”、“计算机网络管理”、“网络规划与设计”和“局域网技术与组网工程”等科研小组,便于集中精力从事专门领域的研究工作,以促进教学。
教研活动不断线――网络工程专业各课程组按照实践教学的需要进行各类教研活动,涉及的领域主要有实践教学手段、课程建设与教材建设、学生创新能力培养、实践内容更新、实验基地和实验室建设等,并提出相应的教改措施和建设。本学期提出将实践教学单独成体系的改革建议,目前正在进一步规划、实施中。
5网络工程专业实验室建设
网络工程专业的性质决定了必须通过大量的实际操作和动手练习才能使学生掌握专业技能,因此建立设备完善、功能全面的实验、实训基地是极其重要的。
(1) 网络实验室
网络实验室主要承担计算机网络工作原理、网络规划设计、网络设备配置和管理等课程的学习。网络实验室有10组网络工程实验的设备,每组由2台路由器、2台交换机和4个计算机组成,每组4人,总共每次可容纳40名学生。网络实验室承担的教学任务有“计算机网络原理”、“网络操作系统”、“网络规划与设计”、“综合布线技术”、“计算机网络管理”、“局域网技术与组网工程”、“网络设备调试”、“CCNA”、“CCNP”等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。
(2) 布线实验室
布线实验室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线、网络工程等内容是网络工程教学的一部分,是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。我系网络工程专业开设的“网络应用实训”和“网络工程实训”两个实训环节,“校园网维护实习”和“网络施工实习”两个实习环节,是该专业主要的实践环节。因此布线实验室相当重要,其中包括了线柜、各种光纤、双绞线等传输介质、各种接入设备、施工工具、检测工具、结构化工程布线施工等。
6保证实践环节实施的重要措施
实践教学是教学工作的重要组成部分,是对理论教学的验证、丰富和扩展。计算机学院通过“开放性实验室”、“校园网络维护”和“网络工程施工”等活动保证了实践教学的质量。
6.1开放实验室措施
课堂上的学时毕竟有限,我们不可能在课堂上将所有的实践环节全部照顾到,同时不同学生的理解能力也不同,因此有部分学生在课堂上往往完不成相关的实践环节。为兼顾好、差两类学生,给学生创造一个良好的实验环境,“网络实验室”和“网络布线实验室”以开放实验室的形式向计算机学院的所有学生免费全天开放。只要学生有学习的兴趣,我们就提供实验环境。目前,此实验室开放已经有半年的时间,学生普遍反映学院给了他们学习上最大的关注,使得他们在动手能力上得到了更好地强化。
6.2参加网络工程施工
计算机学院针对网络工程专业的校外实习基地挂牌的目前有两个:河南省计算机中心和河南省电子规划研究院。网络工程专业本科的实习应与网络相关内容相关,这两个公司网络方向的实习能力不够,需要寻找可接收网络方向学生实习的新的实习基地。
为了保障工程能力的培养,我们目前与郑州广电有限公司联系,在他们承包地网络布线的工程项目中让学生作为参与者进入项目,同时,对于校内校外我们能够联系到的工程类项目让学生参与进去。目前,与郑州广电公司的实习基地挂牌工作正在洽谈中。当然,由于这种工程不是随时都有的,所以我们在教学计划中将这个工程类训练环节的实习时间安排为一年,只要有工程,学生就马上停掉部分其他课程,去完成这个工程训练的环节。下一步的工作,我们准备发动学生的能动性,让一部分有门路的学生自己完成这个训练环节。
6.3校园网维护实习
为保障学生工程训练环节的正常进行,我们在实践环节的设置上做了全面的考虑,首先是课程设计、实训涵盖所有教学环节的考虑。我们设置了网络工程专业特有的TCP/IP原理课程设计――加深学生对七层协议的理解;网络工程实训――作为局域网组网工程、网络规划与设计课程的实践环节,加强学生校内工程训练的环节;网络应用实训―作为计算机网络管理、网站程序设计的实践环节,加强学生网络应用及编程能力的培养。
在校内实习基地方面,为保障学生对网络故障等基本实践技能的训练,我们在教学中增加“网络维护”系列讲座的环节。我们聘请了校内在网络维护方面有专长的专家给学生开设讲座,同时将学生分批、分组送到网络中心参与校园网的维护。通过与网络中心的合作,我们将学生分配到不同的学生宿舍楼进行网络维护,一方面缓解了学校网络维护人员不足的问题,另一方面也使学生掌握了网络维护的知识和实际操作技能,我们期盼着这个实践环节会对学生的基本动手能力有所帮助。
6.4增加认证环节
思科系列认证作为权威的国际认证,一直是各类学子进入IT领域的敲门砖。将思科认证融入教学体系,会使学生的就业竞争力大大提高,并且能够锻炼学生的实践技能,增强自信心。
我们与思科学院合作开办了思科网络技术学院。一方面,我们的部分老师获得了免费培训的机会,并获得相应证书,同时,我们的学生参加思科相关认证考试可以3折优惠。
6.5组建科技活动小组
为了活跃学生的科技活动,加强动手能力的培养,加强对学生学习的指导,提高学生学习的主动性,我院组建了多个由十几至几十个学生组成的科技小组,在教师的指导下参与到老师的项目中,使他们掌握基本的项目研发技能,同时也对所学的知识进行了具体的应用,使学习的知识得到了升华,加强了实践能力。
6.6科研学分、部分导师制等其他措施
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网络工程技术人才实训基地依托校园网络设施和环境,成立校园网络实训中心,组织学生以校园网管理者的角色直接参与校园网的管理、维护和开发。实训中心利用校园网这个真实的职业环境开展网络工程实训,培养学生的职业素质和工程实践能力。实训中心围绕“学习,分享”的宗旨,学生成员在指定老师的辅助下开展自我管理,进行自我学习,并且分享学习成果。它的建设和运作是CDIO“做中学”(Learningbydo-ing)理念在网络工程实训中的一种全新尝试与实践。
以校园网络为基础的全真平台对成员提供的项目实训是单一课程实验不可比及的。它是前期课程的综合、提高和深化。在这里对成员的专业基础、工程实践、主动学习、解决问题、团队协作、交流沟通等各方面的知识和能力提出了更高的要求,并且进行了全面的锻炼。通过实训,既能够锻炼学生包括扎实的技术知识、科学的方式知识、系统的思维方式等在内的硬技术,也有效培养学生具备包括解决实际问题能力、团队沟通协作能力、系统调控能力、终生学习能力等在内的软技能。
二、网络实训中心的建设思路
校园网络实训中心引入CDIO“做中学”理念,依托校园网络为学生提供真实的、综合的实践机会,引导学生运用已有知识储备、带着未知问题求解激情,主动地、实践地参与到校园网络的运维工作中,在实践中学习、在团队中锻炼。中心建设包括基地、团队、项目、保障等方面的内容。
1.基地建设
校园网络实训中心的建设得到了学校分管领导的高度重视,分配了专用房间作为实训基地,并且投入专项经费购置实验设备。目前基地配置了两台用于验证铜缆等电缆的线序和诊断故障的FLUKEMS2-100电缆验测仪两台用于确认电缆位置和检验连通性并迅速检测所有错误的FLUKEMT-8200-60A智能数字查线仪、两套FLUKEIS-60布线工具包及模块化压线钳。这些工具将用于学生校园内的网络工程部署与故障检测排错实践。基地还配备了10台个人计算机和两台PC服务器。
同时,学校已建成的计算机网络专业实验室是实训中心开展网络工程试验的后备基地,微机实验室则为中心开展培训与讲座提供了支撑。
2.团队建设
校园网络实训中心由有志于将来从事网络工程师相关职业的各年级学生组成。对自愿报名的学生经过简单的笔试、面试等考核后择优录取。根据项目分工和工作任务不同,实训中心内部组建了校园网运行维护组、校园网应用开发组和校园网资源服务组。其中,维护组主要学习内容和工作任务是桌面级维护,网络链路维护和服务器架设及维护;开发组主要的学习内容和工作任务是网站和网络应用程序开发设计,校园网各级各类网站的日常运行维护;资源组主要负责实验室网站资源的收集,成员的管理和培训,培训资料的收集,并适时通过现场讲座与网络视频等方式为全校师生提供网络应用培训和帮助。
校园网络实训中心采取学生自主管理、教师协助指导的模式运作,并参照金字塔形式搭设组织架构。金字塔的顶层是1名中心主任,负责计划制定、工作安排、人员调配等日常工作。金字塔的第2层是3个工作组的若干名骨干成员,这些骨干成员由有一定专业基础和实践能力的高年级学生组成。他们根据各自特长分别选取各工作组的某个主题,负责该主题的深入学习、开发实践、专题报告,同时每人负责若干名普通成员的帮带。金字塔的第3层是每个工作组的一般成员,主要是一些尚未或刚刚入门的低年级学生。他们分别跟随某位骨干成员参与项目相关的学习,并承担部分简单的实践任务。为了保证正常运转,实训中心配备了由学校网络中心主任、计算机网络方向专业教师等成员组成的导师组,负责中心实训的长期规划、日常技术指导和定期专题讲座。
3.项目建设
校园网络实训中心的项目围绕着“在实践中学习”的原则展开,主要包括专题性的项目培训、参与校园网维护和参与学校数字化校园建设。专题项目培训是在骨干成员或专业导师的讲解和指导下,围绕某一主题进行实验、开发、总汇和体会。维护组的内容包括网络操作系统的安装与使用、服务器软件配置与使用、PC机的安装与维护、网络链路检测与维护、网络设备配置调试等;开发组的内容包括web开发环境的熟悉与配置、web开发主流语言的学习与编写、常见web应用的学习与开发、常见内容管理系统(CMS)的配置和使用等;资源组的内容包括常用网络工具与资料的收集与整理、教学视频制作工具的练习与使用、新颖互联网应用体验与推介等。
在专题培训的基础上,实训中心成员也参与了校园网的日常维护工作。维护组的主要工作是学校各接入点计算机的网络故障处理;开发组则主持开发和维护修改部门网站;资源组在更新网络资源的基础上也承担了面向校园网的网络应用培训。
由于恰逢学校的数字化校园建设,项目中标公司在面试招聘的基础上选拔了部分实训中心的学生参与其中。学生在企业工程师的带领下,按岗位要求接受学习任务,将软件工程等专业知识应用于实际,在实际项目开发过程中体验、实践与提高。
通过项目培训与工程实践的结合,实训中心以“有效学习,灵活应用”原则引导成员学会学习和主动学习,在实践中锻炼能力,在工程中适应社会。
4.保障建设
校园网络实训中心的良性运作建立在制度、计划和技术等方面保障的基础上。学生自主管理并建立了管理制度、值班制度等一系列规章。为落实好规章管理,若有违反制度的同学按规定酌情予以处罚。
每学期初,中心主任在与导师、骨干成员商讨的基础上制定整个学期的活动计划。计划明确了每个阶段的实训目标、实
训内容、活动形式,以及成员任务与预期成果。在学期末,中心主任将回顾一学期活动的开展和执行情况,完成了哪些工作、取得了哪些成果、存在着哪些问题,并形成总结报告。
实训中心采取自我管理加教师指导的模式,成员以自我学习为主,展开学习交流讨论为次,举办专业知识讲座为辅,为校网运维提供技术保障。同时,为了提高自主学习积极性,营造良好的共同学习氛围,实训中心加强了文化建设,提倡“学习,分享”的实训理念。鼓励学生依照各自兴趣深入钻研某一技术,及时总结阶段成果并撰写学习心得,在定期开展的交流与讨论中相互学习与共同提高。
总之,校园网络实训中心的建设经过前期的摸索和尝试,正在逐步走上发展轨道,思路逐渐清晰,项目逐渐丰富,成效逐渐显现。实践表明,引入CDIO理念,采取教师指导、学生自主管理的模式,通过项目实训的“做中学”,有利于学生加强团队协作、锻炼组织能力、树立服务意识、培养敬业精神。在即将毕业的一届学生中,从实训中心走出去的5名成员都表现出了良好的实践能力和综合素质,深得用人单位喜欢。当然,实训中心建设过程中也暴露了一些有待解决的问题。主要表现在部分成员的学习主动性需要进行合理的引导和促进;与其相关的另一个问题就是学生的成就感。这些问题尤其表现在一些低年级学生身上。初期抱着好奇心态加入实训中心的他们经过一段时间的培训发现热情退去、成果尚无,于是在缺乏成就感的情况下失去了学习兴趣和积极性。今后一段时期的重点是遵照循序渐进原则按难易程度进行项目阶梯型设置,同时探索行之有效的约束与激励措施,引导学生一步一个脚印地利用校园网主动开展网络项目实训。
参考文献
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[3]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高校研究,2009,28(4):116-119.
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“PTIT-CDIO”工程教育模式,是在CDIO教育模式上结合高职院校特点提出的新型教育模式。PTIT表示:Professionalism职业素养、Technical capacity 技术能力、Innovative Design创新设计、Teamwork 团队合作。目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程教育共识的课程体系。因此,采用“PTIT-CDIO”工程教育模式,是为满足产业界对工程人才的需要,按照职场能力标准培养具备优秀职业道德、责任感的优秀毕业生;具有较强的项目开发和设计能力、较强的创新和沟通能力、较强的团队精神和领导能力,使学生具有就业竞争力。具有重要的经济与社会效益。
一、综合布线技术课程传统授课方式存在的问题
综合布线课程是计算机网络技术专业、通讯专业、物联网专业、计算机应用技术等专业的必修课,课程以网络工程工作流程为主导进行七大子系统进行授课,在教学过程中,因学校的实训设备和场地不足,学生素质及动手能力较差等因素,采用传统教学模式。而传统教学模式往往出现教学内容与实际工程项目脱节,理论知识较多,针对性不强、教学方法单一,学生觉得枯燥无味,实践教学实施困难等现象。在实施实训项目教学时,也容易出现学生实训的目的性不强,训练缺乏兴趣,训练效果较差。这些问题的存在严重制约了学生熟练动手能力的培养。因此,使之能更好地适应职业教育发展的需要,急需制定新的教学设计理念,多元化、项目化的教学模式改革。
二、综合布线技术课程多元化教学方法的实施
1.“翻转课堂”、“微课”的应用。传统教学模式,理论知识较多,学生觉得枯燥无味,玩手机现象严重。Professionalism职业素养,企业不仅要求学生具有正确的人生观、价值观,更要具有符合企业要求的职业素养,尊重并认可企业的企业文化,并执行企业要求的所有规范,具有自主学习能力,提高自我职业技能。“翻转课堂”、“微课”,通过老师提供的视频,学生进行自主学习能力培养、相互帮助时进行沟通能力、相互尊重、培养学生之间能够相互沟通完成项目。
2.“6S教学法”,是为了完成Technical capacity 技术能力,而设计的项目教学法的一种,具体内容包括:任务准备阶段、任务实施阶段、任务完善修改、任务检评阶段、任务考核阶段、布置课后阶段。学生通过角色扮演、任务驱动,以项目的形式完成网吧网络、企业办公楼网络、购物商场网络、商住两用智能小区这四种常见网络工程实施项目的训练,使学生能根据项目需求完成综合布线分析、网络工程图纸设计、网络工程预算与方案审定、网络工程施工、网络工程验收等工作流程任务,掌握38条综合布线知识点,具备精操作、善施工、重管理、能设计的网络工程师工作岗位核心能力。
3.“实物演示教学法”, 利用课程答辩的方式,学生将项目工程设计进行分析,通过小组购买模具完成“实物仿真”并演示讲解,完成Innovative Design创新设计能力。在实物演示前,学生通过visio软件或AutoCAD软件进行工程图纸设计,在通过小组为单位购买模具,完成“实物仿真”,上课时进行演示讲解,这种教学方法引入实物进行建模前的观察,提高学生的观察分析能力,对设计过程中出现的问题,学生也能够提出新的设计方案,达到培养创新设计的能力目标。
4.“工程项目实训教学法”,工程最重要的就是施工,“工程项目实训教学法”主要培养学生“Teamwork 团队合作”能力,提高学生精操作、善施工的能力,以及提高学生专业心理素质能力。教师通过采用全国职业技能大赛“西元”实训装备,对项目小组的学生进行规定时间内项目工程实训训练,培养学生团队合作能力。
三、综合布线技术课程考核方案
考核采用企业考核方式和教学考核相结合,教师以客户和项目总监的角度,考核学生(网络工程师)每个项目的完成情况,同时自主项目的考核采用组长负责制,各项目小组组长从项目负责人的角度考核组员任务完成情况,教师(客户/项目总监)从项目完整的整体性上考核项目组组长的工作,由此激发学生的团队协作能力和工作的责任心。在企业项目成果考核的基础上还引入了职业素质考核,通过出勤率,工作报告,沟通能力等多方面进行考核,不断塑造学生的职业规范和职业精神。
网络技术专业人才培养方案中,本课程考核方式为:实践作品考核。
考试成绩为:成绩总评=阶段测试*50%+理论综合上机测试*30%+课程答辩*20% 。
1.理论综合上机测试:采用张晓鹏老师2014年自主开发的院级课题,“综合布线在线考试答题系统”网站,进行对综合布线基础理论知识进行考核。
2.课程答辩:课程答辩是学生自主课外项目的课程答辩,是学生整个工程的自主完成能力的体现。学生利用课外时间进行工程任务,最终完成课程项目论文的编写及PPT的制作。
3.阶段测试:各工程阶段都会上交作为结果的佐证材料,对这些材料所涉及的项目进行指标考核,即为学生阶段测试。在他人客观考核评价的基础为了促进学生自我评价能力的提高,还引入了学生自评,培养学生对界面设计作品的自我评价能力。
阶段测试总评=项目1*20% +项目2*40%+项目3*40%。
任务测试总评=网络工程规划考核*20% +工程图纸设计考核*20% +工程预算与方案审定*20% +网络工程施工*20% +网络工程验收*20%。
四、总结
“PTIT-CDIO”模式下综合布线课程多元化、项目化教学法的应用,使课程在教学设计上实现了以项目覆盖知识面、以项目体系构成教学布局的教学新思路,极大地激发了学生学习的兴趣。设计适合的项目工程内容,采用角色扮演分析任务,形成解决方案,在自主学习与协作学习中完成任务,“翻转课堂”、“微课”、“6S教学法”、“实物演示教学法”、“工程项目实训教学法”,只是让学生更好完成项目任务的手段。
参考文献
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基于工作过程的实训环境建设
为了解决实训环境中存在的问题,首先要明确什么是实训。实训是在教师控制状态下,按照人才培养规律和目标,对学生进行职业能力训练的教学过程。可以将实训分为技能训练、任务实训、项目实训和岗位实训四个阶段。技能训练采用较高强度的重复操作过程,锻炼学生的动手能力。任务实训则通过实际工作中的单项任务,培养学生独立分析问题、解决问题、完成任务的能力。项目实训是通过完整项目,培养学生的统筹能力、协调能力、沟通能力、合作能力等。岗位实训是训练学生在遵守职业道德、企业制度和行业规范的基础上,在复杂的生产环境中团结协作,完成工作任务。
通常各院校的网络实训环境可以较好的支持技能训练和任务实训,但对项目实训和岗位实训的支持不够,而后者正是典型的基于工作过程的“上班式”的实训。为了实现“上班式”的实训,首先实训环境要具备营造企业实际工作场景的能力,使学生能够在符合企业规范的生产环境中,获得直观的感受,受到严格的训练。其次,实训环境要能够灵活的组合变化,以适应不同岗位的工作过程,使学生获得多方面、多层次的训练。第三,要有相应的企业管理制度配合,使学生得到良好职业氛围的熏陶。在此,将符合上述基本要求的实训环境称为基于工作过程的“上班式”实训环境。下面提出一个网络技术专业基于工作过程的“上班式”实训环境建设方案。
网络技术专业实训环境建设方案
本方案按照典型工作任务设计,将企业网络的各个组成部分集中在一个实训室。确保全部区域的设计与施工都符合GB50312、GB21671、GB50174等网络工程标准,与企业中的实际工作场景无异,同时避A7:无线网络区A4:服务存储区A3:分支网络区A2:布线工程区A1:核心网络区A6:网络应用区工程假墙A5:安全服务区图1实训室布局图免在企业真实环境中学生只能看不能动的尴尬。
该实训室面积约100m2,根据网络综合设计目标,分为A1~A7共七个功能分区。A1:核心网络区(模拟总部);A2:布线工程区;A3:分支网络区(模拟分支办公室);A4:服务存储区;A5:安全服务区;A6:网络应用区;A7:无线网络区,布置在天花板。另外还包括一堵工程假墙。A1与A3采用光纤连接,其余各区间采用双绞线连接,不同区间从天花板或地板走线,使用部分玻璃地板并打开几块天花板,供学生观察走线情况,如图1所示。各分区主要设备及功能如表1所示。
在这个实训环境中,通过不同区域的组合,可以设计完成不同工作岗位、不同层次的实训任务。通过将职业能力技术化、技术训练任务化、任务完成标准化、考核形式大赛化等手段,让学生由表及里受到严格训练。在实训任务设计过程中,要特别注意按照企业制度和行业规范,建立与实训任务相关的管理制度,从而保证实训任务的真实性。使学生通过实训,既具有良好的技术素养,又具备良好的职业素养。
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一、实践教学教学特色设计
1.定位要准确,以就业为导向
1.1课程内容侧重于符合企业实际工作模型。
1.2不仅能设计网络工程,强化网络安全工程等内容,更加符合企业的未来发展需要。
2.突出实用,以解决实际岗位问题为核心
2.1集中学习通过解决企业实际岗位问题,获取相当于获取工作经验。
2.2明确提供网络问题,验证学习效果及总结。
3.目标教学法,符合网络工作特点和学习规律
3.1以解决问题为导向,以沟通表达能力为职业素质核心。
3.2训练主线:理论讲解、实验练习、解决问题、学习讨论、综合项目、实践活动
4.科学完善的职业素质训练体系
4.1在教学过程中穿插讨论课和活动课,用于提升学员的职业素质
4.2提升学员的学习能力、学习信心,营造企业真实工作环境来训练职业素质,完成学员实际工作经验在学习中得到积累。
5.实践课程全新目标教学法
目标教学法:以问题为导向,紧密围绕实际问题的解决,通过训练原理理解、实验练习、复习巩固、 学习讨论、综合解决问题、实践活动这 6 个方面提升学员的实际工作能力。
从以上述5个支持可知,实训平台需要实现的关键目标包括:教学设计、教学管理、项目管理、教学资源四部分。根据关键目标确定实训平台组成,实训平台由1个库、2个系统、3个环境、1个工作台组成。?对实训平台组成部分的说明如下:①资源库,存储由教学设计生成的教学资源,教学资源包括教学材料、实践案例、教学策略、试题测验、工具素材和文献资料等。②实践教学管理系统,实践教学管理系统包括教务支持和教学组织两部分。教务支持包括课程管理、教学资源管理、教学质量管理、教师和学生的档案管理等;教学组织包括教学计划、教学导入、教学实施、教学反馈和教学评价。③项目管理系统,项目管理系统包括 对网络工程施工过程的管理和对专题的管理。④教学环境,完成教学具备的条件,包括白板、投影、电子教室等。⑤实践环境,完成项目实践具备的条件。⑥设计环境,完成教学设计具备的条件,包括多媒体制作的软硬件。⑦实训工作台,教师和学生完成教学和实践时的主要工作界面,该界面可个性化定制,包括门户、页面、 部件、内容和资源等层次的管理和定制;另外教师或管理人员可以通过工作台对整个实训平台的系统进行设置。
二、实验室建设思路
因网络设备技术含量较高、参数配置繁杂、更新换代快等特点,实验室建设应由企业工程师、教育专家及一线教师共同论证,并结合专业建设、课程建设全面考虑。树立以学生职业能力训练为核心,同时兼顾职业认证培训功能、高校师资培训、高校技能大赛社会服务功能等,引进满足实践教学要求的网络设备,采用先进管理模式,加强实训室师资队伍建设及实训教材建设,切实发挥实训室在教学工作中的重要作用。
三、合作共建实验室,达成多赢局面
采取校企合作共建实训室,其效果如下:
1.校企双方、优势互补、资源互用、利益共享。
2.校企共建实验室模式,即学校与企业合作,双方共同进行实验室建设,校方与企业分别承担不同的角色,通过合作共建实验室,达到双赢。合理有效的规划建设共享实验室,可以达到学校、企业、学生多赢的局面。有效助推了学校网络技术教育和人才培养。
3.校企共建实验室是高校实验室建设的有效补充,校企共建实验室是解决高校实验室建设经费不足的有效途径之一。
四、校企共建实验室基本内容
实验室建设内容:“5+1”网络工程教育合作方案,即5个主要方面 + 1个论坛,具体如下:
①教学平台合作、②高校师资培训、③校园科技推展、④职业资格认证、⑤就业促进工程 和网络工程论坛。
①教学平台合作
1)共建网络人才培养基地。企业结合学科情况及教学现状,向学校提供教学、所需要的网络工程专业实验室核心设备,并提供必要的技术支持。学校则提供实训场地,购置了附属设备。
2)教学(生产)实习基地。企业为学校提供实习基地,有利于学生动手能力的提高。
3)网络教学平台。企业应搭建了远程教育平台,为高校的专业学习提供了巨大的支持。
②、高校师资培训
1)高校教师培训班。
合作企业每年定期举办高校教师现场培训班,为高校网络专业师资队伍的建设提供了有力保障。
2)专业师资认证。
通过专业认证的考核,对高校从事实验教学的老师进行师资认证,对通过考核的老师颁发师资资格证书。
3)高级研讨班、研修班。
邀请高校老师积极参加研讨班、研修班。推动网络工程专业教研和学做一体化,并不断创新提高水平。
{3} 校园科技推展
1)校园宣讲会。
合作企业定期组织高级讲师和资深技术专家
到高校做系列技术讲座,讲座内容涉及专业相关行业发展趋势、行业动态、大学生职业生涯规划等。
2)全国高校专业技能大赛。
为了激发高校学生对网络技术的热情、提升毕业生的就业实力、为社会输送更多具有创新思维与实践动手能力的网络优秀人才。企业和院校合作每年举办一届全国高校专业技能大赛。
④专业技术认证
为了满足社会对实用型、应用型网络人才的需求,合作基地推动并组织实施了一系列专业技术认证项目。
⑤就业通道建立
合作共建企业及其合作伙伴联合了行业内的众多知名企业,建立了大学生实习就业基地;另外,合作共建企业为人才与用人单位搭建了专业的人才交流平台,每年向行业推荐毕业生。 再次,对全国高校专业技能大赛中发现的具有独创造性及市场前景的网络项目提供一定支持。
高等院校网络人才论坛
论坛是学科教育、网络人才培养方面层次进行交流。是院校和企业深入开展交流重要平台。
高职院校在实训室建设方面,不能仅仅局限于设备的采购,只要与企业进行充分沟通,使企业看到深入合作潜在的经济利益,企业就会愿意建立校企战略合作关系。这样就可以发挥各方优势,实现互利共赢。
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《综合布线技术与施工》课程是高职计算机网络技术专业必修的专业技能核心课程。本课程的主要目的是以综合布线系统的国际标准和国家标准为依据,从综合布线工程技术的基本概念出发,针对网络技术领域的职业岗位任职要求,培养网络布线施工,工程监理和企事业网络维护人员。本课程布线施工测试要求动手能力强,培养现场施工应变能力,对施工工艺和工程监理等反映高职水平的理论知识和一定的设计能力。正是由于课程的教学目标要求高,工程技术执行国家标准技术规范,学习的信息需求量大,采取传统的教学方式难以达到理想的教学效果,于是进行了信息化教学设计的尝试,使用开放式的信息化教学资源,激发学生学习兴趣,引导以学生为主体的探究式学习方式。本文以该课程的实训项目教学“PVC线槽的布线工程技术”为例,探讨高职网络综合布线课程信息化教学设计的具体应用。
1 教学设计任务
1.1 课程概述
本次进行信息化教学设计的单元是综合布线水平子系统工程技术的“PVC线槽的布线工程技术”项目实训课堂,在此之前,学生已学习了水平子系统的基本结构、水平子系统的设计原则、水平子系统的工程技术规范。本部分教学内容又通过水平子系统布线路径和距离的设计,熟练掌握水平子系统的设计;通过线槽的安装和穿线等,熟练掌握水平子系统的施工方法;通过核算、列表、领取材料和工具,训练规范施工的能力。
1.2 实训项目任务
本次教学设计提出的任务有:①设计一种全部使用线槽布线的水平子系统施工图;②列出实训材料规格、型号、数量清单表;③列出实训工具规格、型号、数量清单表;④安装弯头、阴角、阳角、三通等线槽配件的方法和经验;⑤水平子系统布线施工程序和要求;⑥使用工具的体会和技巧。
2 教学设计
本次教学设计计划课堂实训安排连续的4学时。教学所需材料、资源与环境包括:教材、教学用PPT课件、教学用动画素材、精品课程教学网站、Internet网络资源、理实一体化综合布线实训室等教学环境。
2.1 教学过程
综合布线课程的教学设计的核心是构建以网络工程布线项目为导向的实践教学体系,遵循认识实践、基本技能训练、网络工程项目的教学规律。实训教学流程分8个环节:需求交流、制定计划、图纸设计、器材准备、工程施工、工程测试、工程验收、点评反馈。
2.2 信息化应用于课堂设计
课前准备:①提前一周在课堂上布置预习任务,要求学生研读实训指导书,搜集、浏览课程教学网站。②实训指导教师在网络综合实训室模拟墙做出实训效果样板。③采取分组实训,3人一组,自由组合,指定组长扮演项目经理的角色。
本次教学设计的具体教学过程的安排如下。
3 总结
以上通过具体课堂结合课程教学网站等资源进行信息化教学设计,按照职业岗位的工作过程分散理论、突出技术规范的学习,强调操作技能的培养。围绕当前网络综合布线工程中的基本概念、规范,布线工程中传输介质和器材、工具的使用,布线子系统的施工工艺、施工图纸的绘制,布线系统的测试、验收等内容,培养学生职业能力和职业素质。按照“网络工程师”岗位职业技能的要求,最终学生通过本课程的学习达到“会设计、会施工、会监理、会验收”的目标。
高职综合布线课程信息化教学资源的组织与应用,教师以信息化技术作为现代教学的辅助手段,将综合布线工程技术规范分解于教学过程来营造一种新型教学环境,以实现学生为主体的以“自主、探究、合作”为特征的学习方式。
参考文献:
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Teaching Reform of Comprehensive Training of Network Technology Based on Constructivism
LI Peng
(School of Electrical and Information Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China)
Abstract: In view of the shortcomings in the teaching of comprehensive training of network technology, based on constructivism learning theory this paper explores the curriculum construction of comprehensive training of network technology, which includes clearing teaching objectives, updating teaching contents, reforming teaching methods and strengthening teaching management, so that students have a good network practical skills and innovative ability.
Key words: constructivism; computer network; training; teaching reform; learning theory
1 概述
W络技术综合实训是在学生完成计算机网络系列课程的理论学习和专项技能训练之后,运用计算机网络技术的主要理论和技能而进行的综合性、设计性、系统性的网络课程设计。在信息社会和大数据时代,作为信息基础设施的计算机网络得到了迅速发展和日益普及。当今各行各业都处在网络化、信息化建设进程中。社会需要大量掌握网络设计和实施的应用型人才。因此,计算机网络已经成为计算机专业毕业生的主要就业方向之一。根据我们多年的教学经验,网络技术综合实训课程的设置对学生今后的毕业实习和就业将产生积极作用。
该课程是学生学习完如计算机网络基础、网络管理、网络工程、网络安全等计算机网络系列课程之后的一门综合实践类课程。该课程一直是计算机网络实践教学中的薄弱环节,存在的主要问题有教学目标不够明确,实践内容设置不合理,实践教学组织以及管理和考核方式不完善等。其结果是学生不能熟练地掌握网络规划设计的各个环节,不能将以前所学的各项技能灵活应用在实际项目中。
学习理论是对学习规律和学习过程的系统阐述。从20世纪50年代至今,学习理论经历了行为主义、认知主义和建构主义等不同发展时期。目前的课程教学主要还是以行为主义、认知主义学习理论为基础。教学的特点是以“教师”为中心,所有的教学活动都是围绕如何教而展开。在这种“灌输式”教学模式下学生处于被动地接受状态,学生学习的积极性不高。在学习过程中,学生容易迷失学习方向,偏离学习目标,从而影响了学习效率。
目前建构主义学习理论对教学改革产生了深远影响。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训开展教学研究。首先,明确课程的教学目标,其次,强化实践教学内容,最后,改革实践教学的组织和管理,从而提高教学质量。
2 建构主义学习理论
建构主义学习理论在20世纪90年代开始流行,对当前的教学改革产生了深远影响。建构主义的奠基人是瑞士的心理学家皮亚杰。他认为知识是在主客体相互作用的活动中逐步建构起来的。在皮亚杰的理论基础之上,科尔伯格、斯腾伯格、杜威、维果茨基在认知结构、个体的主动性对知识建构的作用、经验理论、文化历史发展理论等方面对建构主义理论进行了不断丰富和发展。
建构主义认为世界是客观存在的,我们以自己的经验为基础来解释现实。建构主义学习理论认为学习是由学习者主动地构建自己知识的过程。建构主义与以往的行为主义、认知主义有很大的差别。学习不再是知识由教师向学生单向的传递,而是学习者在一定的情境中主动地建构知识的过程。在这种教学模式下,教师只是教学活动的组织者和学生知识建构的帮助者,而学生才是知识的主动建构者,而不是被动接受者。目前建构主义教学策略主要有抛锚式教学、基于问题的学习、探究式学习、支架式教学等。建构主义的教学设计原则有以下几方面:
1)以学生为中心。
2)以问题驱动学习,问题可以是项目或案例。
3)学习情境对意义建构具有重要作用,学习问题必须在真实的情境中展开。
4)突出协作学习的重要作用。
5)加强对学习环境的设计。
6)利用各种信息资源来支持学习。
3 基于建构主义的教学设计
本文基于建构主义学习理论设计网络技术综合实训的教学过程,明确教学目标,以项目为核心,通过设计“学习情景”、“学习资源”、“管理和考核”等要素展开教学。
3.1 分析教学目标
随着计算机网络技术的飞速发展和广泛应用,各行各业都迫切需要既掌握网络的方案设计,又能熟练操作和配置网络设备的高级技术人才。网络技术综合实训是学生在学习完计算机网络系列课程之后的一门综合性实践类课程。该课程的目标是使学生综合运用所学的网络知识,完成一个网络的设计、组建、配置与管理,使学生能够掌握构建园区网络的各个环节,掌握网络路由与交换的设计与配置,理解网络可靠性、安全性的实现方式,为今后从事计算机网络方面的实际工作打下基础。
根据教学目标,将课程内容定位在网络的设计、实施与测试方面。主要技术包括网络拓扑设计;IP地址分配;交换机的基本操作、VLAN、生成树协议、端口聚合、三层交换;路由器的基本操作、路由选择协议;安全性方面包括VPN、NAT和防火墙等。同时帮助学习进行职业规划,增加学生对将来就业岗位的认识。
3.2 设计教学内容
通过教学目标可以看出,该课程不仅是要求学生掌握网络设备的操作,还包括培养学生的网络规划与设计能力。通过本次实训,让学生理解构建园区网的设计方法;学会绘制网络拓扑图;掌握IP地址划分方法;能根据网络项目需求,进行网络设备选型,完成关键设备的配置;熟悉网络管理和维护的基本方法等。
在教学内容上,改变主要以操作性实验为主,实验内容只是对以前课程实践内容的简单提高的情况。实践内容上增加了设计性、综合性实践项目,培养学生综合运用该课程之前所学的计算机网络基础、网络工程、网络管理、网络安全等课程知识的能力。
在具体教学实施中,我们采用了项目教学法。根据一个具体的网络工程项目,要求学生设计实现一个园区网络。项目教学法是德国职业教育在20世纪80年代推行的一种以项目为主体的教学方法。项目教学法通过项目促使学生主动学习,符合建构主义学习理论。以下是课程中的一个工程项目案例。
项目名称:海岳公司企业网络的规划与设计。
问题描述:海岳公司是一家集科研、生产、服务于一体的大型企业。总部位于北京市,同时在全国各省会城市都有一家分公司。总部有三栋大楼。公司各部门结构如下:财务部(15人)、行政部(25人)、生产部(120人)、研发部(80人)、后勤部(20人)、业务部(50人)、人力资源部(15人)。本项目要求建立一个稳定、高效的网络环境,能够满足企业各方面的应用需求,包括办公自动化,信息,资源共享,系统管理等。所有员工都能方便地接入到因特网,公司总部和各分公司可以安全的传送信息。针对企业网的设计原则,研究网络工程中的各个环节,主要完成以下功能:1)需求分析;2)网络拓扑设计;3)IP地址分配;4)交换与路由设计;5)可靠性设计;6)安全性设计;7)设备选型;8)网络测试。
3.3 创设教学情境
研究者发现,教学目标和教学活动在相应合适的学习情境中开展,将会有助于达到教学目标,提高教学效果。该课程的开设环境应当力求接近真实的情境。但是目前,部分高校的W络实验还是在机房环境下进行的。大部分网络设备通过虚拟机或网络设备仿真软件实现。这样学生无法亲自接触网络设备,教学效果不理想。因此需要加强网络实验室的建设,购置相应的网络设备。对于实验室建设,可以与知名网络企业合作,借鉴他们的网络教育项目,如思科网络技术学院、华为网络技术学院、锐捷网络技术学院等,规划建设具有自己特色的网络实验室。我们学院早在2006年就与锐捷网络公司合作,投入资金建立了网络实验室。实验室配置了交换机、路由器、服务器等先进的网络设备,为网络实验课程的开设提供了有力保证。
3.4 开展自主学习与协作学习
在教学方法上,形成以学生为主体,教师为主导的教学方式,提高学生的学习积极性。教师根据项目要求,提供相关的参考资料,激发学生主动钻研。
协作学习是建构主义学习理论的一个重要方面,对于知识建构具有重要意义。面对一个复杂的项目,个人的能力毕竟有限。通过建立一个学习小组,学生在学习过程中合作交流,分享经验,共同完成项目。在实训中,要求每3至5人为一个实验小组,共同完成一个项目。每个小组设置一名组长,小组成员有明确的分工,根据自己的兴趣和能力完成项目的一部分。比如对于上面的项目,可以分为以下5部分:1)网络拓扑设计,IP地址设计;2)可靠性及安全性设计;3)网络设备配置设计;4)网络测试,达到任务要求;5)项目总结,撰写实训报告。通过划分,使任务明确,保证每个学生都可以积极参与到整个实训过程中。
3.5 加强教学组织与管理
为了取得良好的教学效果,教师必须加强对整个实训过程的监督与管理。该课程的时间为2周。教师需要提醒学生根据任务要求安排好项目进度。实训开始前,教师下达课程的任务书,学生确定分组名单,教师审阅。实训开始时,教师讲解项目内容及需要注意的问题。实训过程中,教师要善于引导学生,鼓励学生主动寻找解决方案,提高学生的创新能力。
3.6 完善考核方式
在考核方面,注重学生的实践过程,考核学生的实际能力。实训成绩不单纯来自于实训报告成绩,需要结合学生在整个实训过程的表现和项目完成情况综合评定。整个考核过程包括考勤、学习态度,成果检查与答辩,实训报告成绩三个部分。在考核细节方面,制定了详细的评分标准,严格按照评分细则对学生进行考核。项目结束后,进行成果检查与答辩。首先根据任务书,检查项目的设计与实现是否满足任务书的要求。然后,从任务书问题列表中任意抽取若干个问题,要求小组成员回答,根据回答问题情况给分。撰写实训报告,可以提高学生的分析能力,总结项目设计的经验。实训报告分为10个部分,项目分工,项目目的,背景描述,需求分析,项目拓扑,地址分配,实验设备,实验流程,实施步骤,测试文档,经验总结。每部分有不同的分值。根据每部分完成的工作量及任务情况不同给出成绩。
4 结论
当今社会信息技术迅速发展,互联网+、大数据、云计算等新技术不断涌现。这些新技术的基础离不开计算机网络。计算机网络已经成为当今计算机专业的核心课程之一。该课程的教学目的是通过2周的课程设计,使学生能够综合运用所学的网络知识完成一个网络工程项目的设计与实施,培养学生的工程实践能力。在知识建构型教学模式下,教学方式从传统的以教师“教”为主转向以学生的“学”为主。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训课程进行教学改革。主要包括明确实践教学目标,通过加强综合性、设计性实践项目,完善教学内容,加强实践教学的组织管理和考核,使学生能够灵活运用计算机网络知识完成一个网络系统的设计与实现。
参考文献:
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高等职业技术教育既是职业教育,又是技术教育。其中技术教育重在技术的学习和运用,旨在培养学生完整的技术素养;职业教育则重在岗位、岗位群或职业所必须的知识、技术、技能的传授和训练上,旨在培养学生有良好的职业素养。职业教育中所渗透的技术教育是与岗位和职业紧密相关的;而技术教育虽然也渗透着岗位和职业的要素,但重在技术训练和技术活动的完整性。
近几年,全国高等职业技术院校的计算机网络技术专业为了提升学生的技术水平、职业能力,在深入分析了职业活动特点的前提下,进行了大量的教学改革,引入了许多源于企业的工作过程或工作情景。开发出大量基于工作过程的“上班式”课程。这些课程的实训环节比重普遍较高,所需的实训环境成为课程实施的必要条件。各院校为网络实训的环境建设花费了大量财力,但实训效果仍然不能令人满意。
1 现有网络实训环境的问题
在精心进行了课程设计的前提下,实训效果依旧不佳的原因主要有以下两方面。
一是实训课程开发人员在设计网络互联类课程的实训时,通常将交换机和路由器等网络设备的基本配置分解成数十个基本实验,每个实验包含很多操作命令序列。学生经过理论学习后,在试验中通过反复键入命令,获得正确结果而强化记忆命令。实验的环境通常分为两种,一种是购买大量低端交换机和路由器,使学生人手一台,购买少量高端设备用于教师演示。另一种是,购买少量高端设备用于演示,学生则使用Boson或PaketTracer等虚拟软件进行模拟训练。采用这种实验方法进行单项技能训练十分有效,但是实验不等同于实训,它不能提供贴近“上班式”工作现场的环境,无法给予学生直观的感受,也不能提供基于工作过程的职业训练。在网络工程、网络操作系统、信息安全等其他课程的实训环节设计也存在类似的问题。
二是为了能让学生体验“上班式”工作现场,很多院校与企业合作,建立校外实习基地。但是,对应一个企业的基础网络系统,通常在修建厂房、公司装修时就已规划实施完毕,大多数的线缆都已经埋在墙里或地下等,学生即便是下了企业也看不到什么,更不用说亲自实践;涉及到系统维护的许多操作都是需要有足够高权限的账户才可以实施,为了安全起见,高权限的账户通常只是极少数本单位的工作人员才能拥有。学生即便是去了一家承接网络工程的公司,但企业肩负着按工期、保质量等一系列责任,很难把关键的任务交给实习的学生完成。所以,结果就是多数学生只能干些表面的、皮毛的工作,不能实现完全意义上的动手实践。由于网络工程的特点,每个单位通常只能接收几名实习学生,几十人的一个班级通常要找几家甚至是十几家接收单位,学生接受的岗位、任务很难保证一致,教学质量难以保证。因此也不能用下企业实习替代实训。
2 基于工作过程的实训环境建设
为了解决实训环境中存在的问题,首先要明确什么是实训。实训是在教师控制状态下,按照人才培养规律和目标,对学生进行职业能力训练的教学过程。可以将实训分为技能训练、任务实训、项目实训和岗位实训四个阶段。技能训练采用较高强度的重复操作过程,锻炼学生的动手能力。任务实训则通过实际工作中的单项任务,培养学生独立分析问题、解决问题、完成任务的能力。项目实训是通过完整项目,培养学生的统筹能力、协调能力、沟通能力、合作能力等。岗位实训是训练学生在遵守职业道德、企业制度和行业规范的基础上,在复杂的生产环境中团结协作,完成工作任务。
通常各院校的网络实训环境可以较好的支持技能训练和任务实训,但对项目实训和岗位实训的支持不够,而后者正是典型的基于工作过程的“上班式”的实训。为了实现“上班式”的实训,首先实训环境要具备营造企业实际工作场景的能力,使学生能够在符合企业规范的生产环境中,获得直观的感受,受到严格的训练。其次,实训环境要能够灵活的组合变化,以适应不同岗位的工作过程,使学生获得多方面、多层次的训练。第三,要有相应的企业管理制度配合,使学生得到良好职业氛围的熏陶。在此,将符合上述基本要求的实训环境称为基于工作过程的“上班式”实训环境。下面提出一个网络技术专业基于工作过程的“上班式”实训环境建设方案。
3 网络技术专业实训环境建设方案
本方案按照典型工作任务设计,将企业网络的各个组成部分集中在一个实训室。确保全部区域的设计与施工都符合GB50312、GB21671、GB50174等网络工程标准,与企业中的实际工作场景无异,同时避免在企业真实环境中学生只能看不能动的尴尬。
该实训室面积约100 m2,根据网络综合设计目标,分为A1~A7共七个功能分区。A1:核心网络区(模拟总部);A2:布线工程区;A3:分支网络区(模拟分支办公室);A4:服务存储区;A5:安全服务区;A6:网络应用区;A7:无线网络区,布置在天花板。另外还包括一堵工程假墙。A1与A3采用光纤连接,其余各区间采用双绞线连接,不同区间从天花板或地板走线,使用部分玻璃地板并打开几块天花板,供学生观察走线情况,如图1所示。各分区主要设备及功能如表1所示。
在这个实训环境中,通过不同区域的组合,可以设计完成不同工作岗位、不同层次的实训任务。通过将职业能力技术化、技术训练任务化、任务完成标准化、考核形式大赛化等手段,让学生由表及里受到严格训练。在实训任务设计过程中,要特别注意按照企业制度和行业规范,建立与实训任务相关的管理制度,从而保证实训任务的真实性。使学生通过实训,既具有良好的技术素养,又具备良好的职业素养。
4 结语
本文根据教学改革中总结的实践经验,给出实训环境的建设方案,能够满足基于工作过程的“上班式”课程实训环境的要求。传统的教室大多为本方案的100 m2左右,空间有限。实施时需要考虑将学生分组进行不同实训任务。为了达到良好的实训效果,需要教师进行周密的教学设计及规划组织。为了提高实训环境容纳学生的能力,条件允许的情况下可以考虑增加1~2倍实训面积,作为A3、A6区的扩展。
参考文献
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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。
参考文献:
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CDIO工程教育模式的培养大纲将工科毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、团队能力和工程系统能力4个层面。我国的“卓越工程师教育培养计划”强调工程教育中的3个特点:校企合作、行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力。可以看出,无论是CDIO模式还是“卓越计划”其实都以培养具有实际工程能力和职业素养的工科人才为最终目标。我们可以分析企业需求,理清知识和技能培养目标,形成可操作性强、可持续的教学内容及方法,并在相关专业课程中由浅入深,由点及面的贯彻。首先,要明确课堂教学和实践教学是不可分割的整体,知识点的定义和分解要从全局出发;其次,通过教学资源的建设以及合理的组织,形成满足学生需要的多阶段、多形式的学习模式;最后,设计实践教学内容和方法,并在完成实践教学后,通过反馈信息进行新一轮整改。2.1知识点定义与分解如何定义企业需求,是培养应用型人才过程中需要解决的首要问题。单源信息可能存在片面性和特殊性。因此可以结合就业服务网站、企业实地调研、学生反馈、网络工程师资格认证和厂商的技能认证达标要求等信息,结合专业培养目标,对网络技术类课程的知识点进行定义和分解,形成课程群知识点AOE图,以确定每个知识点所需教学时间和知识点间的进度关系。进一步结合学校的开课情况,把上述知识点拓扑图进一步分解成以课程为单位的线索知识树森林,完成知识点的定义与分解。每完成一个线索知识树的内容即可进行单元考核。最后通过理论分析和实践总结,不断调整图和树的结点内容和关系。企业需求重点体现在要求学生有实际动手能力、团队合作能力和沟通能力。这就要求我们在知识建设过程中除了要落实知识点的定义和分解,还要充分考虑采用合理的教学模式和考核模式,及教学过程组织方式,来突出沟通能力和团队合作能力的培养。2.2构建多阶段、多形式的学习过程根据我们的经验,学生动手能力的培养不可能只依赖有限的课堂时间完成。要求学生课前预习所要完成的实践内容及其涉及的理论知识,可以提高实践环节的效率,同理可以让学生知其然并知其所以然。而课后对已经掌握的知识进行重复演练,则可巩固所学知识,使整个实践环节保持连贯性。这就需要我们提供可以满足学生多阶段学习的资源和环境。因此,建设一个服务于实践教学的Web平台,既能打破时间和空间上的学习限制,又能使教师了解学生的关注重点。有条件的学校可以建设教学、实验、考核一体化的教学资源平台。上述工作中建立的课程知识拓扑图和线索知识树,也可以体现在平台内容的组织过程,通过超链等形式,体现实践过程中理论知识的相互联系,使学生自主地回溯学习。
3实践教学环节
课程群实践教学体系建设过程中,教学环节的重要程度不言而喻。而能否落实设计好的教学内容则需要满足要求的实践环境,因为网络设备种类繁多并更新较快,对大多数学校而言,不可能投入大量资金购买昂贵的网络硬件设备。因此,我们利用软件和硬件结合,搭建了性价比较高、实用性较强的实践平台,并在实践教学内容和环节的设计,以及教学过程和考核方式的组织上,充分考虑对学生沟通能力、责任感和团队合作能力的培养。3.1结合虚拟实践平台与真实设备搭建实践环境针对在网络工程实践教学中存在的问题,我们可以通过改变教学环境、改善教学形式相结合,重点着手于设计循序渐进的教学过程,逐步提高学生们的学习兴趣和降低学习难度。通过长期的教学经验总结,结合对网络工程教学目标的分析与相关认证的技能需求调研,我们选用了几款优秀的网络工程模拟软件,构成虚拟实验平台,详细介绍如下:(1)PacketTracer是由Cisco公司的一个辅助学习工具,为学习CCNA课程的网络初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。学生可在软件的图形用户界面上建立网络拓扑,观察网络实时运行情况。(2)BosonNetSim可以模拟路由器和部分交换机,而且是它最先提出自定义网络拓扑的功能,且反应时间较小,实验内容丰富。(3)GNS3是一款优秀的具有图形化界面的多平台网络模拟器,可以在PC上实现网络拓扑。主要特点是通过加载不同设备的IOS,可以真实地模拟网络设备,配置该设备支持的所有功能。但当设备较多时,会占用大量内存和CPU时间。(4)Aspire是思科工作公司出品的一款RPG游戏,在游戏中,玩家扮演一名网络工程师,完成各种网络工程相关的任务,无论设备的购买、安装、配置、调试、验收都有合理的情节模拟。对于学生来讲,这种寓教于乐的软件有相当的吸引力。(5)真实设备构成的网络工程实践教学环境:由3台思科2950交换机,2台思科2600路由器,1台思科3550三层交换机组成,拓扑如图1所示。上述设备价格适中,属于经典型号的思科设备,比较有代表性。可以在机柜上做一套配线架,网络的拓扑可根据学生的设计,在配线架上做改变,又不至于因为频繁的接线而损坏设备接口,减少了对实验设备的损耗。3.2实践教学实施过程根据上述虚拟实验平台和真实设备构成的实验环境,我们把网络工程实践教学的过程分为4个阶段。前3阶段为组网技能实训阶段,属于逐步深入、层层递进的教学模式,第4阶段为网络设计能力培养阶段,具体流程如下。1)熟练阶段。这个阶段的教学目标是让学生先接触网络工程模拟软件,结合各软件不同的特点,了解网络设备与其配置方法,设计如下:(1)让学生通过BOSONNetsim模拟器熟悉常用网络设备基于CLI的设置,完成软件附带的实验指导书中CCNA考试部分若干个实验即可,而且可以排除ISDN、帧中继这些已过时的实验内容。(2)在学生对典型网络设备熟悉的基础上,通过PacketTracer软件完成无线网络、NAT等实验的操作,这些实验是BOSON软件所不能提供的。利用PT的图形界面,减少实验耗时。(3)所有的模拟软件中,只有GNS3是真实的模拟网络设备,但需要用户自己准备IOS,可以在教学资源网站提供下载。通过使用这一软件,可以完成诸如HSRP(HotStandbyRouterProtocol)这类高级应用。2)巩固阶段。这个阶段可以让学生独立或分组完成Aspire游戏的攻略制作,更全面地体验网络工程的各个实施环节,对于非英语母语国家的学生来讲,能够理解游戏中的网络需求,完成各种设备的采购和实施。可以加深其对网络工程理论知识的理解,巩固专业英语,并进一步提高学习兴趣。3)实战阶段。通过上述实践教学环节的实施,学生应该已经消除了对网络设备、网络拓扑的陌生感。在本阶段,建议采用分组、开放的实验形式,学生3人1组,讨论自己想完成的实验内容并自主设计网络拓扑,或组间的合作与协调。不但能够锻炼学生真实的组网能力,同时也体验了团队合作和沟通的过程。4)网络设计阶段。首先要设计实践教学中的网络系统集成案例,这一实践过程,应该有如下特点:(1)案例的设计符合行业实践需求,同时案例的规模适于8个课时的实践教学过程。(2)案例的实施贯穿网络设计的需求分析、规划、设计、选型和实施及测试的全过程。(3)明确项目结题时提供的文档,如网络系统需求分析与可行性报告、网络拓扑图、网络设备选型明细表,虚拟软件中的网络实施过程、网络测试计划和总结报告。对这一阶段的教学形式,建议如下:(1)以电子文档的方式下达网络集成项目的要求和验收标准。(2)分组竞赛的模式,由4~6名学生组成网络工程组,接受任务后能够分工明确、团队合作,最后根据答辩内容确定最优方案若干。(3)教师交替地以客户与顾问的角色与每组的组长进行沟通和指导。组内成员分阶段汇报进度和讲解自己的工作进展。具体的实验内容与学时安排如表1。课后需要学生最后上交网络工程实训报告、网络设计报告、网络设计答辩PPT,以此作为实践课程的主要考核依据。