网络规划设计师论文实用13篇

网络规划设计师论文

篇1

网络规划设计师

下午试卷2

标准答案

分析

it 分类: 网络规划设计师

1. 本试卷满分75 分。

2. 在答题纸的指定位置填写你所在的省、自治区、直辖市、计划单列市的名称。

3. 在答题纸的指定位置填写准考证号、出生年月日和姓名。

4. 在试题号栏内用“Ο”圈住选答的试题号。

5. 答题纸上除填写上述内容外只能写解答。

6. 解答应分摘要和正文两部分。在书写时,请注意以下两点:

① 摘要字数在400字以内,可以分条叙述,但不允许有图、表和流程图。

② 正文字数为2000 字至3000 字,文中可以分条叙述,但不要全部用分条叙述的方式。

7. 解答时字迹务必清楚,字迹不清,将不评分。

从下列的2道试题(试题一和试题二)中任选1道解答。请在答卷上用“Ο”圈住选答的试题编号。若用“Ο”圈住的试题编号超过1道,则按题号最小的1道评分。

论题一 论校园网/企业网的网络规划与设计

校园网(或企业网)是计算机网络的一大分支,有着非常广泛的应用及代表性。对于校园网/企业网,完备的应用是关键,而稳定可靠的网络是基础,完善的安全和管理手段是保障。由于学校/企业的类型和规模的不同,校园网/企业网的规划设计有着多种解决方案。校园网的规划、设计、硬件建设、软件建设以及网络的使用、扩充等都要从全局、长远的角度出发,充分考虑网络的安全性、易用性、可靠性和经济性等。

请围绕“论校园网/企业网的网络规划与设计”论题,依次对以下三个方面进行论述。

1、概要叙述你参与设计实施的网络项目以及你所担任的主要工作。

2、具体讨论在校园网/企业网网络规划与设计中的主要工作内容和你所采用的原则、方法和策略,以及遇到的问题和解决措施。

3、分析你所规划和设计的校园网/企业网网络的实际运行效果。你现在认为应该做哪些方面的改进以及如何加以改进。

试题写作要点:

一、论文论述的是校园网/企业网网络,要体现出校园网/企业网的应用背景,例如校园网中的教学、科研、资源共享等,企业网中的生产、销售、库存等应用。

二、叙述自己参与设计和实施的校园网/企业网网络项目应有一定的规模,自己在该项目中担任的主要工作应有一定的分量。

三、能够全面和准确地描述该校园网/企业网网络的应用环境和需求,深入地阐述采用了哪些技术和方法,这些技术和方法要针对校园网/企业网网络的特点,具有一定的广度和深度。

四、对需要进一步改进的地方,应有具体的着眼点,不能泛泛而谈。

论题二 论网络规划与设计中新技术的使用

随着计算机技术和通信技术的迅猛发展,计算机网络技术的发展也可用日新月异来形容。在计算机网络的交换技术、网络安全技术、光通信技术、无线通信技术、网络存储技术等等诸多方面不断地涌现出各种新技术。在网络规划和设计中,如何根据项目的现状和实际需求,积极地引进和使用新技术,是网络规划设计师的职责。

请围绕“网络规划中新技术的使用”论题,依次对以下三个方面进行论述。

1、概要叙述你参与设计和实施的网络应用项目以及你所担任的主要工作。

2、具体阐述你在网络规划与设计中采用了哪些新技术和新方法,使用这些新技术和新方法的应用背景、需求和目的是什么?

3、分析你使用上述新技术、新方法的效果如何,以及相关的改进措施。

试题写作要点:

一、论文论述着眼点是网络技术,且是新技术,所论述的技术过于陈旧就不符合要求。网络新技术可以涉及到:光通信技术、无线通信技术、网络存储技术、安全技术等方面。理论上比较成熟而在工程上没有大规模普及应用的技术也可算新技术,例如IPV6技术等。

篇2

计算机网络技术推动了人类文明和社会进步的作用日益突显。各用人单位对网络专业技术人才的需求进一步扩大,尤其是网络工程设计经验丰富、管理科学、运维高效的中高级专业人才倍受用人单位的青睐。组网工程课程是网络工程专业核心课程,本课程比较全面地介绍了局域网技术、综合布线、网络安全、网络规划设计等工程技术。该文从课程改革、理论教学改革、实验室建设、师资队伍建设等方面进行阐述。

1 存在的问题

1.1 对网络工程专业认识的不足

组网工程课程是网络工程专业的核心专业课程,搞好组网工程课程的教学必须明确网络工程专业培养目标和人才成长的规律,目前,各高校对网络工程专业定位过低,只涉及到组网工程的建设环节,或者专业定位比较模糊,不能涵盖网络工程生命周期中整个过程,导致学生就业面狭窄、专业技能和专业素质提升的后劲不足,用人单位对网络专业培养的学生能力产生了严重的怀疑。为此,各应用型本科高校需要对网络工程专业人才培养进行重新认识和重新定位,参照网络工程的生命周期的全过程,制定适合网络工程专业的课程教学体系,规范教学与实践的内容,切实提高人才培养的质量和水平。

1.2 教学内容重叠严重

组网工程课程不是独立的一门课程,前导课程是计算机网络与通信、网络操作系统、综合布线等。制定教学计划时必须考虑前导课程开设的顺序,规范各门课程教学的内容,让学生充分认识到课程之间的关联性、互补性和递进性。在实际的教学过程中,网络工程的相关专业课程设置较多,部分教学内容重叠现象严重。例如,双绞线水晶头制作的内容,在前导课程计算机网络与通信课程中有着详细的说明,但是在组网工程课程中也作了具体的叙述,没有考虑前导课程的关联性,值得注意的是,光纤的融接在组网工程课程中却没有得应有的重视,没有考虑到教学内容的递进性;Windows服务器的搭建是网络操作系统课程的重要内容,若注重内容的互补性,组网工程课程中的应用服务平台就可以选用Linux/Unix操作系统搭建,但是,很多学校,也包括我们学校也没有做到。

1.3 学生技能与就业岗位要求脱节严重

网络工程实践能力缺乏是学生的综合应用能力不够强的根本原因。组网工程课程涉及的知识面广、内容专业而且与工程应用密切相关。这就要求在教学过程中激发学生的学习兴趣,然而,诸多的网络协议、工程法规和技术标准使学生感到抽象和空洞,理解困难,学生的学习的积极性极具下降。另外,课程实验都是以演示性和验证性实验为主,与实际要求相适应的工程性实验无法开展,学生不能深入理解网络工程生命周期的各个阶段,无法完成网络规划设计,得不到网络互联相关实训与实践的锻炼,与实际应用脱节相当普遍。

1.4 实验室配套滞后

网络工程专业教学需要的实验设备较多,实验所需的软件和硬件资源相当短缺。实验必需的核心设备价格一般比较昂贵,学校资金投入一般情况下较为因难。我院在建设组网工程实验室以前,采用仿真软件实现实验教学,仿真软件只能模拟一些较为简单的演示实验和一般性原理验证性实验,对于提高性和综合性的网络规划设计类型的实验,仿真软件显得力不从心,而且实验实训环节学生不能接触到实际网络设备,缺少感性认识,项目教学无法开展,不能深入企业实际应用,学习兴趣和学习的积极性很难提高。

1.5 师资队伍缺乏活力

承担组网工程课程教学的教师大多没有网络工程项目建设和管理等相关的工作经历,教师工程实践工作经验的缺乏成为技能教学的瓶颈。其原因如下:首先,专职教师以理论教学为主,科研任务繁重,缺乏实际的动手技能训练,也很少参加网络工程实践相关的工作;其次,学院网络工程相关实验平台建设的不够完善,综合性和创新性的工程实验无法完成,使专职教师在网络设计、项目管理经验和能力都略显得不足,导致理论和实践严重脱节;最后,高校开设网络工程专业时间较晚,办学基础并不深厚,同时,新的网络设备不断的涌现,网络协议众多且不断的完善,网络管理软件升级过快,这对组网工程课程改革提出了新的挑战。

2 课程改革的措施和实践

2.1教改指导思想

网络工程专业培养的人才划分为科研型、工程型和应用型三个层次。简单的概括为:网络协议的设计与实现技术、网络设备的制造属于科学研究型人才培养目标;网络应用系统的设计与开发、网络系统的规划设计与施工技术属于工程型人才培养目标;网络系统的管理与维护技术属于应用型人才培养目标。我院属于应用型本科院校,应相以培养工程型人才和应用型人才为网络工程专业方向培养目标。组网工程课程改革不能脱离人才培养的目标,尊重工程型人才和应用型人才成长的规律进行教学改革,这样才能有的放矢。

2.2 理论课程教学改革

组网工程课程教学改革的难点是课程内容编排、工程实践教学方法的改革和教学模式创新等。针对我院应用型本科教学实践,该文提出以下具体改革措施。

1)课程以工程应用为基础,突出局域网技术实践

组网工程实践性很强,课程教学以校园网和企业网为项目案例,要求学生能够根据网络工程生命周期,了解网络需求分析、通信量的估算、组网的形式、采用的技术、网络的维护和管理等内容。要求学生掌握华为、思科等知名厂商典型数通产品、所支持的协议类型及其应用的范围。例如,可以分别按照低端、中端和高端三个档次划分思科公司和华为公司的交换机和路由器产品,并且进行对比,熟悉各自所能支持的网络协议,了解产品的功能和特点,根据网络工程实际的需求选择对应的网络设备,完成局域网工程项目的设备选型,为课程设计或毕业实习阶段的学习打好坚实的基础。

2)课程改革紧扣网络规划设计内容

组网工程课程教学的目的是要让学生根据用户需求分析,采用具有前瞻性的主流技术,选用最适合的网络设备,组建网络、管理和维护好网络。因此,课程改革应当突出网络规划与设计的核心地位,完成需求分析、逻辑设计、物理设计、网络设备的选型,组网建设和网络测试;完成网络工程项目可行性报告、编制项目需求分析说明书、设计文档等工作;要求学生根据实际的网络工程实践,掌握项目管理软件和工具。实现网络工程专业培养工程型和应用型人才的目标。对学生考核方式进行改革,除传统的考试方法外,突出强调学生项目团队合作的综合素质。

3)课程突出局域网安全和管理

局域网安全和管理是组网工程课程中的重要组成部分,网络安全防护技术是局域局网设计中的难点内容,我院在进行局域网安全和管理这部分教学内容时,教师从常见的网络安全防护技术、软硬件产品开始,深入浅出地提出完整的局域网安全解决方案,以及具体的实现方式。教学引用的网络安全设备主要是思科的ASA55XX系列的防火墙、入侵检测系统和上网行为工具的使用和部署;网络管理涉及到的协议主要有SNMPv3;并通过师生互动的形式研讨网络全安管理的问题,让学生深入理解安全管理是组网工程中重要的环节。

4)教学大纲和教学内容即时修正

以网络教研室为单位,开展教研活动,讨论组网工程课程中增删的内容,即时修正教学大纲和教学内容,删减的内容主要有两部分:一部分是本课程中与网络工程专业相关课程重叠的内容。例如,删除Windows server 2003操作系统中网络服务器的内容;综合布线的内容等;另一部分是组网工程课程中过时淘汰的技术和方法,例如,电话拨号上网、X.25网和IEEE802.5建议等内容。计算机网络技术在发展的过程中,出现了一些新的技术和组网方式,在修正教学内容时,应当考虑周全,增加新的授课内容。例如,上网行为规范的实现与管理,入侵检测技术与网络安全监控等。另外,通过组织老师相互讨论教学内容,即时修正教学大纲。

2.3 实训实践环节教学改革与实践

实训实践环节教学是组网工程课程教学不可分割的重要组成部分,是实现工程型人才和应用型人才培养目标的关键因素,实训实践环节教学改革可按如下三个步骤推进:

1)实验教学内容进一步优化

组网工程课程实验教学内容,由浅入深,可划分为基本技能、初步综合技能、高级综合技能和创新技能四个层次,实验教学突出组网工程课程实践知识的相互关联性和递进性,并组织网络工程专业方向的专家和教授编撰实验实训指导书。其中基本技能和初步综合技能的教学多为教学演示或原理验证性实验为主,教师在课堂上可以通过模拟仿真软件完成教学;高级综合技能和创新技能的实验教学,则以课程设计、毕业设计等方式完成。

2)实验教学环境的完善

本课程实验教学应当根据理论教学的需求,循序渐进的开设与网络工程应用相关的综合型和创新型实验。培养学生基本技能的同时,还进一步加强当前技术应用领域的综合型实验内容,使得学生对所学知识能够融会贯通,提高学生独立发现问题与解决问题的综合素质。我院建设组网工程实验室,基本满足组网工程课程的实验教学,但是,综合型和创新型实验环节的教学还有一定的差距,学院为了加强网络工程方向人才的培养的步伐,加强网络综合布线、网络服务应用、无线网络、网络安全管理等实验室的建设,以实现网络工程专业方向工程型人才和应用型人才培养目标。

3)实践教学基地建设

校企合作是培养工程型人才和应用型人才的必由之路。通过合作教育新模式,提高学生理论联系实际,勤于思考,独立解决工程实践的动手能力,使创新型人才培养落到实处。我院在重视实验实训教学的同时,还加强校内外实习基地的建设,采取合作教育,探索培养网络工程专业方向人才的教育模式,强化理论联系实际。学院还与网络设备制造商思科和锐捷分别推出了“网络学院”教学计划,专业实验室可以由学校和企业联合投资新建,使我院学生能够了解到主流网络设备(交换机、路由器和防火墙等网络设备)的基本性能、应用范围和技术特点等,独立完成组网工程过程中网络设备的选型;校企合作还可以缓解学院实验室建设经费不足的矛盾,合作企业提供先进的网络设备、产品的技术支持和应用培训,学院则为企业输送了大量的后备人才,实现了双赢。

我院组网工程实践教学改革从以上三个方面推动,使学生提高了工程实践应用技能,实现学生在校学习与就业市场之间的无缝对接。

3 师资队伍建设

组网工程课程理论与实践紧密相联系,这对授课教师提出较为严格的要求,授课教师不但专业理论知识较为全面,而且还要具备较为丰富的网络工程实践经验,能够在工程实践教学中引入最新的技术、组网的方式、网络运行管理的工具和网络安全的设计等,不断地拓展学生的视野。因此,我院提出建设“双师型”教师队伍,具体做法如下:

3.1 健全“双师型”教师培养制度

要求组网工程专业课程的教师具有硕士以上学位,同时还要求具有工程师及以上职称,实行教师资格与网络工程专业技术职称双证聘任制度,鼓励来自企业一线中高级职称的工程技术人员完成学生毕业设计和毕业论文的指导;学校启动青年教师人才培养计划,大力培养年青教师队伍,成立网络工程科研团队和教研团队,由从事网络工程专业方研究的专家和教授定点帮扶青年教师;鼓励教师积极申报各级科研和教研项目,制定相关的科研和教研激励制度,健全“双师型”教师培养制度。

3.2 强化“双师型”教师队伍培训

学院每年都利用假期安排青年教师参加社会实践,并作为一项基本制度,长期执行,青年教师参加社会实践的经历可以作为教师个人职称晋升、年度考核的重要依据。教师社会实践的主要形式有到校企合作单位直接挂职顶岗、参加企业技术改造、合作研发等多种形式,使得教师夯实理论知识的同时也积累工程经验;组织教师参加与网络工程相关的教育培训和学术研讨会,以获取专业领域内的最新动态和最新技术的推广和应用;制定激励制度,鼓励教师带领学生参加国家级和省级主办的各种竞赛活动,以检验学生综合型和创新型工程应用的能力。多种措施强化“双师型”教师培训工作的推进,使组网工程课程教学改革进一步深化。

4 结束语

组网工程涉及网络工程生命周期各个阶段的内容,不仅仅是网络建设的,还包括工程项目的审批、需求分析、网络的规划与设计、运行与维护、安全管理等,内容诸多、知识面广是组网络工程课程教学改革的难点所在。该文对教学过程中存在的问题进行深入的分析,探讨教学中出现问题的原因,并按照我院教学改革实践提出具体的改革措施和解决方法,落实网络工程领域工程型人才和应用型人才培养目标。

参考文献:

[1] 马莉.地方院校网络工程专业的教改研究与实践[J].计算机教育,2010(12):135-138.

[2] 颜凯.基于“回归实践”的网络系统工程课程教学改革[J].计算机教育,2013(14):118-121.

篇3

网络工程教学改革的实践

2005年,广东白云学院开始设置网络工程专业,作为应用型本科院校,应用型网络工程人才培养目标如何定位,专业知识体系如何建立一直是困扰我们的两个问题。对此,我们借助CDIO教育理念,在工程学科培养目标能力结构(如图1所示)框架思想的指导下,结合白云学院具体实际和我国的学科背景,确立了网络工程本科教育的培养理念和目标[5-6]。应用型网络工程专业人才首先要具有计算机网络基础知识,而其核心培养目标是具有编程与网络应用的开发、设计、规划、部署、实施、管理以及销售工作的能力,在业界,他们担当“网络架构师”、“网络工程师”、“网络开发工程师”、“网络测试工程师”、“网络销售工程师”等角色。根据市场需求,网络工程人才不仅要具备社会责任感、具有良好道德,还要有运用外语的能力,同时,还要掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有获取信息的能力,同时,他们还要具有计算机网络的基本理论及网络工程的应用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析问题、处理问题的能力,了解与计算机网络有关的法规,了解信息科学与技术的发展动态,能从事计算机网络规划设计、研究、开发、网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。根据CDIO能力结构(如图1所示),我们构建理论、实践教学和素质培养的结构模块。在网络工程人才培养中,理论教学为基础,实践教学为过程,素质提升为要素,组成人才培养的立体坐标。在立体人才培养坐标系中,工程项目是粘合剂,它将理论、实践、素质粘合在一起。工程项目可以验证课堂理论的正确性,又可以在课堂理论的基础上实践创新,而在这一活动过程中,学生的协作精神、素质水平也得到提升。

在人才培养立体坐标(图2)中,各部分内容以时间和空间相联系。根据理论、实践和素质的具体内容及相互关系,我们可以看到社会需求和CDIO规划创建的人才培养进程。在学习的进程中,知识、能力和素质的发展犹如树木成长的过程,这种人才培养进化链可以用图4的树形图表示[9-10]。入学阶段,学生接受“安全、心理和专业教育”,目的是使其具有成为网络工程人才的“支撑素质”,即兴趣、刻苦、耐心、自信、专注组织、安全意识和自我约束。在学生具备“支撑素质”以后,我们对其进行基础课程教学,培养其“C”能力。通过“基本项目”训练,我们进一步使学生具备成才的“基本素质”,即交流、表达、管理、协作、人文知识、自学、技术知识与推理。在大二、大三阶段,我们通过专业课程形成网络工程的二级项目,并对学生进行培养,以培养其“C/D”能力,使其具备成为网络工程人才的“重要素质”,即团队精神、分工、互助,定位、责任心,专业能力与素质。在大三、大四阶段,我们通过专业课程、项目课程形成网络工程的一级项目并对学生进行培养,使其具备“C/D/I”能力和网络工程人才“核心素质”,即自学、团队合作、创新、交流沟通工程推理和问题求解、解决问题、实验和知识创新、系统化思维、隔热能力与素质。在大四后半段,通过毕业设计,“网络规划与设计师、网络架构师、系统分析师”的认证激励,培养学生的“C/D/I/O”能力,使其具备成才的“人才素质”,即行为、仪表,法律、法规,职业道德、企业与业务的关联、构思和工程系统、设计、制作、运行。

篇4

作为网络工程专业以及计算机科学与技术专业的学生来讲,计算机网络原理课程成为他们的必修课程,计算机网络原理课程设计很多概念、技术、协议,而且都是比较复杂的。对于学生来讲,首先就是需要对计算机网络体系结构进行了解,如果只对学生进行纯理论教学,会十分枯燥无味,而且学生也是很难理解的。因此,开展实验教学将成为理解理论知识和掌握实践技能的重要保障。

1.计算机网络原理实验教学存在的问题

当前,很多学校开展的计算机网络原理课程都是以纯理论的方式进行,普遍缺少实验环节。如果该学校没有实验安排的教学计划,老师上课的时候就需要将实践教学的知识加进去,这样方便学生更好理解老师所讲的知识。

然而,虽然有些学校的教学计划有实验安排,受学校的教学资源和教学条件的限制,学校的实验教学形式过于单一。在一些网络培训时,教师在实验教学中采用的就是Wieshark软件进行的协议分析,虽然这样的教学实验方便了学生很好的理解网络协议,但是学生对网络规划、路由算法等内容得不到实践。

2.计算机网络原理实验教学在不同专业中的探讨

在江苏大学,计算机网络原理将是计算机科学与工程系、网络工程系学生的必须课。以前,这门课的教学大纲要求是48学时的理论教学,没有安排实验教学,单纯的理论教学让学生难以理解老师所讲的知识,因为单纯的理论会使老师所讲的知识比较抽象。

在2010年,学校重新修改了计算机科学与工程系和网络工程系教学大纲,将原来的28学时增加到64学时,新增了12学时的实验教学,另外由于计算机科学与工程系卓越班的特殊性,其计算机网络原理的课程依旧为48学时,其中有8学时为实验教学。

3.计算机网络原理实验设置

3.1 计算机科学与工程系的计算机网络原理设置

在计算机科学与工程系中,计算机网络原理的教学实验有12学时,分为6次实验,实验的具体内容如下:

3.1.1直通、交叉网络的制作

消除网络的神秘感成为开展该实验的主要目的。每位学生需要自己通过实践,作出一个合格的网线。做好之后学生可以将网线带回宿舍自己使用,这样会给学生带来一种成就感,也会带动学生对计算机网络课程的学习热情。

3.1.2常用的网络层协议分析和网络命令练习

要求学生掌握常用的网络命令的使用技巧,比如:arp、route、ping、netstat等等,另外该实验还要求学生在执行命令之前,学会使用wieshark获取报文并且学会对其进行分析。

3.1.3掌握wieshark的使用方法

Wieshark是一种分组嗅探器,其可以捕获网络报文并且对其发生的网络故障进行诊断和分析。在该实验教学中,学生需要了解Wieshark的界面,然后按照要求在浏览器上输入一个主页URL,再找到相应的HTTP报文,根据报文查找自己计算机中的IP地址和自己访问的IP地址,同时对报文的结构进行深一层的分析,更好的体会计算机网络的结构体系。

3.1.4RIP路由和静态路由的算法

该实验需要借助一个公司的Packet Tracer的模拟器,老师在开展实验教学之前,将网络拓扑图、设备的IP地址、子网掩码等信息以word形式发给学生,在教学中,要求学生依据相关的命令配置设备完成设备之间的互相通信。该实验有利于学生对计算机的实际工作有直观的了解。

3.1.5Winsock编程实现TCP/IP客户端/服务器模拟

该实验是为了让学生了解socke编程的步骤以及编程过程中涉及的主要函数,在该实验中,老师要求学生将自己的计算机和旁边的计算机分别作为服务器与客户机,并且实现两台计算机的互相通信。另外,教师还可以给出一些程序的部分代码,要求学生根据socket编程的流程将给出的程序代码补充完整,再进行通信实验。

3.2 计算机科学与工程系中卓越班的实验设置

计算机科学与工程系的卓越班由于其特殊性,其实验教学安排为8学时,也就是一共有4次实验,相比较信息技术方向的12学时来讲,卓越班的实验安排可能做不到面面俱到。因此,卓越班的实验教学的目的,主要就是让学生了解计算机网络体系结构中的每一层封装和每一层的协议,在实验安排中没有socket编程和路由器配置,只有在还有课时的允许条件下,在理论教学的课堂对该两部分的知识进行简单的补充,让学生理解起来不是那么的抽象即可。

3.3 网络工程系实验设置

网络工程系的网络原理实验教学有12学时,一般来讲,计算机网络原理课程在大二的下学期开展,由于学生在此之前就已经学会了制作网线,同时网络工程系对学生的动手能力的要求比较高,因此网络工程系的网络原理实验安排的目的不同于信息技术方向,其没有网线制作实验,而是增加了一次的网络规划实验。在网络规划实验的课堂中,老师要求学生根据具体的情景案例利用Packet tracer制作出一个合理的网络拓扑图,根据具体的要求规划好子网掩码、自己设备的IP地址等一些基础的信息,最后开始路由算法,实验网络内各个设备之间的互相通信。学校尽可能为学生创造一个真实的实验环境,让学生在真实设备上进行实验。

3.4 在实验设置中该注意的问题

对于该计算机网络教学的老师来讲,在每次实验教学之前,都需要认真准备上课时需要的文档,该实验文档中不仅包括实验的要求、实验的目的,更重要的是该实验需要的背景知识和详细的实验步骤。比如在Wieshark的实验教学中,教师的文档中应该有Wieshark的功能和操作界面的介绍,还有该实验的具体步骤。直线网络与交叉网线的制作实验中,在文档中就需要有T568B、T568A的具体线序和制作直线网络和交叉网络的较为详细的过程,教师还应该在授课之前,准备好课中所需的工具,教会学生对测线仪、压线钳进行正确的使用。在RIP路由和静态路由算设备法的文档中,老师应该给出设备IP地址配置、静态路由配置、RIP路由配置等一些基本的命令。

4.结束语

计算机网络原理课程中的知识点不仅多,而且还比较繁琐,纯粹的理论知识会让学生听起来十分抽象,因此开展实验教学能够加深学生对理论知识的理解和掌握。开展实验教学对老师提出的要求比较高,要老师根据教学条件认真设计实验的形式和实验内容,除出了本文中涉及的实验,老师还应该鼓励学生自己设计网络协议或者通过简单的编程模拟来实现网络协议的工作过程。

参考文献

[1] 陈永平.浅谈计算机网络原理实验教学[J].计算机教学,2013,(31):106-110.

[2] 刘洪涛.计算机网络原理实验的改革与实践[J].广东工业大学学报,2005,(5):36-37.

[3] 吴晓波.浅谈计算机网络原理实验教学改革[J].教育论坛,2011,(31):56-58.

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2010年,我校网络工程专业通过了广东省学士学位授予权评审,拥有了第一届本科毕业生。经过4年的建设,网络工程专业在师资队伍、科学研究、实验室建设、学生课外创新等方面取得了长足进展,逐渐形成了较完整的人才培养体系,也形成了较为鲜明的办学特色。

在此基础上,根据我校相关专业的特点、专业实验室建设情况、相关兄弟院校的经验、人才市场需求,进一步探索具有我校特色的、符合新的国家和地方经济建设形势要求的网络工程专业“1+X”高素质应用型人才培养新模式,对地方经济建设和我校网络工程专业的生存发展、特色培育具有非常重要的意义。该“1+X”人才培养新模式有计划地将人才市场认可的、相关权威技能认证的考试内容纳入到专业培养方案课程体系中,使得学生在获取“1”个本科学历的同时,具备获得“x”个权威技能认证证书的能力,从而全面提升学生综合素质,拓宽学生就业渠道,为地方经济建设与发展服务。

1 指导思想和培养目标

针对广东省和茂名市信息产业的快速发展状况以及社会对网络工程专业人才的需求情况,结合广东石油化工学院以工为主,石化特色鲜明的“应用型”人才培养定位,网络工程专业人才培养目标定位为:培养适应社会需求、具有扎实理论基础和强实践能力的网络工程应用型技术人才。学生经过系统的基础理论学习和国际知名企业网络工程师认证课程体系的学习,能系统掌握计算机应用技术、网络通信技术的基础理论知识,具备网络工程实践能力和获取新知识、新技术能力,成为具有网络规划构建、网络安全设计和网络应用软件开发(或嵌入式系统设计)基本技能的高素质应用型技术人才,尤其是面向石化行业的网络工程应用型技术人才。

2 课程体系设置

2.1 科学设置培养方案课程模块,确定培养方向

首先,我们通过对人才市场需求分析,确定了专业培养目标。然后,根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会规范性文件、广东省教育厅“本科应用型人才培养改革计划”、我校制定本科专业人才的培养方案的指导意见、我校培养应用型本科高级专门人才的办学定位和专业培养目标,我们将网络工程专业培养方案课程体系划分为计算机科学与技术、电子信息、工程素质、特色模块、网络通信基础理论课程、网络规划构建、网络安全设计、网络应用开发和嵌入式网络等课程模块。各课程模块内容如图1所示。

图1中,高级语言程序设计(1)表示该门课程在第1学期开设,其他类同。

在设置课程体系时,各课程模块的设置和教学进度安排遵循教育教学的规律,具有内在逻辑性和连续性。计算机科学技术基础理论、网络工程基础理论和网络应用软件开发等知识模块学习不断线。如在第1学期就开设了“高级语言程序设计C++”,一方面尽早让学生掌握面向对象编程语言,为学生打开一扇自学大门,提高学生对软件开发的兴趣;另一方面使学生对面向对象编程有一个感性认识,并进行初步实践。然后在第2、3学期,分别开设数据结构、数据结构实践等课程,让学生进一步巩固VC++,并达到对基本算法进行强化训练的目的。紧接着在第4、5、6分别开设数据库技术、软件工程和操作系统等软件设计类课程,构建了以Java技术为主线的“面向对象原理与Java实践”、“Java Web应用编程基础”和“Java Web开源框架技术”三阶段系列化、层次化、递进式的教学,形成Java应用技术教学与就业的良性循环,确保了学生网络应用软件开发学习不断线。

根据市场人才需求,确定了网络应用软件开发和嵌入式系统设计两个培养方向。其中网络应用软件开发包含网络规划设计、网络安全设计和网络应用开发等课程模块。嵌入式系统设计包含网络规划构建、网络安全设计和嵌入式网络等课程模块。通过这些课程模块的学习和专业方向的培养,学生具备了考取全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试(简称“软考”)网络工程师、“软考”嵌入式系统工程师、H3C网络工程师和Sun Java认证证书的能力。

2.2 构建“1+X”应用型创新人才培养新模式

根据我校“本科专业人才培养方案的指导意见”,采用“学历+技能型”应用型人才培养模式,有计划地将人才市场认可的、权威技能证书的考试内容纳入到网络工程专业的培养方案中,有针对性地设置专业课程,使得学生在获取本科学历的同时,能够有能力考取以下技能证书:

1)全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试(以下简称“软考”)网络工程师、嵌入式系统工程师资格。

“软考”是我国人力资源和社会保障部、工业与信息化部举办的国家级“以考代评”考试,其考试范围的广度和考试内容理论要求的深度决定了其在IT行业具有很高的权威性。与“软考”网络工程师资格考试有关的课程模块有计算机科学与技术课程模块、网络通信基础理论课程模块、网络规划构建和网络安全设计等课程模块;与“软考”嵌入式系统工程师资格考试有关的课程模块有计算机科学与技术课程模块、网络通信基础理论课程模块、嵌入式网络等课程模块。通过这些模块的学习,保证了网络工程专业本科生应具有的学科基础理论知识。

2)H3C认证网络工程师。

上述“软考”资格认证考试注重培养学生扎实的理论基础。为了提高学生网络工程实践能力,根据我校网络工程专业实验室主要拥有H3C网络通信设备的实际情况,我们将H3C网络工程师认证内容纳入到网络工程专业培养方案。

H3C认证是华三通信技术有限公司建立的具有国际规划、完整的网络技术认证体系,是中国第一个走向国际市场的IT产商认证体系,在产品和教材上都具有完全的自主产权,具有很高的技术含量,得到 电信运营商、国防系统、行业客户的广泛认可。

H3C网络工程师认证培训内容注重培养学生网络工程实践能力,学生经过培训,能进行路由器、交换机等网络设备的配置,具备利用基本网络设计技术设计和构建中小企业网络的能力。

学生在第3、4学期学完“计算机网络”TCP/IP协议课程后,对计算机网络理论有了一定了解。因此在第4、5学期开设H3C路由交换技术(一)、(二)。该课程严格按照H3C网络学院提供的教学大纲,使用H3C网络学院课程培训教材,由“H3C认证讲师(HCI)”讲授。

3)Sun认证Java程序员。

Sun认证Java程序员是业界唯一经Sun授权的Java认证。考试内容涉及所有Java相关知识、编程概念及applet开发技巧,旨在培养学生通过应用软件进行复杂编程的能力。学生在掌握计算机应用技术、网络通信技术的理论知识,具备网络工程实践能力的基础上,将Sun Java认证的课程引入到培养方案,在第4、5、6三个学期连续开设以Java技术为主线的网络应用软件开发课程,学生通过该课程的学习,不但具备考取Sun Java认证证书的能力,而且具备进行网络服务系统、网络应用软件开发的基本技能。

3 建设措施

在将上述相关权威技能证书考试内容纳入到网络工程专业的培养方案的基础上,我们还采取了以下措施,确保“1+X”人才培养新模式能够顺利实施。

3.1 积极争取学校质量工程立项

结合学校开展的高等学校教学质量与教学改革工程项目申报工作,我们积极组织专业教师申报省级、校级教学质量工程项目。目前,已取得学校“计算机网络”精品课程建设立项、学校计算机科学与技术特色专业建设项目立项,网络工程专业“1+X”应用型人才培养模式研究与实践学校应用型人才培养示范项目和平台建设项目立项。目前,这些质量工程项目负责人和专业教研室按照学校给出的评估标准认证开展工作,带动了专业教学质量提高,为网络工程专业“1+X”人才培养模式顺利实施提供了强有力的保障。

3.2 加强师资队伍建设,确保培养模式顺利实施

培养目标能够顺利完成,教师队伍的水平起主要决定作用。因此我们采取了以下措施提高教师队伍素质:

1)引进2名左右在国内具有较高学术造诣的教授或成绩突出的副教授,引进2~3名名校名师培养的博士研究生。

2)制定并落实“计算机科学与技术系教师培训计划”,每年遴选1~2名骨干教师到知名高校、研究所从事高级访问学者工作或攻读博士学位。

3)选派教师到省内外参加各种专业建设、课程建设和学术会议。

4)利用寒、暑假选派教师到国际知名认证培训机构参加短期技能培训,使部分教师达到H3C认证讲师(HCI)、J2EE与.Net应用程序讲师的水平。

5)定期召开专业教师交流会;鼓励教师开展教研和科研,将科学研究、教学研究与教学相结合,促进教学质量的全面提高。

6)聘请茂名石油化工公司信息中心的高级工程师作为客座教授,不定期为本专业的师生举办石化行业信息化技术应用讲座。

我们通过上述措施加强教师队伍建设,促进教学质量的全面提高,确保“1+X”人才培养模式的顺利实施。

3.3 健全教学运行管理机制

实行专业主任负责制。在培养方案实施过程,专业主任要主动工作,衔接好教与学的关系。一方面要经常召开教研活动,把“1+X”模式的主要思想、内容与专业老师进行交流,并要求专业教师在制定相关课程的授课计划、教学大纲、考试大纲时,要包含权威技能认证考试的相关内容,按照其要求进行教学、考试;另一方面要通过新生专业介绍,主题班会等活动,引导学生了解专业培养方案的培养目标、与相关权威技能认证考试内容关系,明确学生的学习方向;与此同时,再通过任课教师提交的授课计划、教学大纲、考试大纲、试题等教学文件和学生评价情况,检查“1+X”模式培养方案的执行情况,确保培养质量。

3.4 成立H3C网络学院,促进内涵发展

H3C网络工程师认证已成为国内知名的认证品牌,得到了运营商、行业客户和学生的广泛认可。因此,我们通过和华三通信技术有限公司合作成立H3C网络学院培训机构,将H3C网络学院先进的教学理念、教学方法融入到网络工程专业日常教学管理中去,为“1+X”人才培养模式提供有力的支撑。同时可使学生全面接触前沿网络技术和产品,提升未来职场竞争力,拓宽就业渠道。

3.5 强化实践环节,确保培养质量

针对网络工程专业实验室新进的H3C网络通信设备,新建嵌入式系统实验室,制定并完善现有设备能够开出的所有实验的指导书,然后和培养方案相结合,规范各门课程实验教学内容、教学要求、实验大纲。要求各任课老师主动适应培养方案、实验大纲的要求,开展教学、实践环节,确保教学质量。

充分利用软件工程实验室高档微机,构建以Java技术为主线的Java语言程序设计、Java Web应用编程、Java Web应用框架技术三阶段系列化、层次化、递进式的实践课程教学,通过项目实训,进一步强化学生精通应用J2EE技术开发网络应用软件的能力。

与茂名石化信息中心、群英网络有限公司、广东长盈科技公司等企业开展校企合作,以企业或公司化项目小组的组织形式,以教师、企业或公司产、学、研项目形式,以互动式平台学习模式,更好地培养学生的主动与创新能力。将学生所学的理论与企业项目相结合,培养学生分析问题,解决实际问题的能力。

4 特色和创新

4.1 提出“1+X”的人才培养模式

有针对性地设置专业课程,使得学生在获取本科学历的同时,能够有能力考取以下技能证书:“软考”网络工程师资格证书、“软考”嵌入式系统设计师、H3C网络工程师资格证书和Sun Java程序员资格证书。

4.2 培养目标定位准确,课程模块设置思路清晰,具有很强的目的性和连续性

各课程模块知识体系紧扣培养目标,计算机科学与技术基础理论、电子信息理论基础课程、通信网络基础理论、网络工程实践、网络应用软件开发等知识模块学习不断线。这些课程模块包含了“软考”网络工程师、“软考”嵌入式系统设计师、H3C网络工程师和Sun Java程序员认证考试大纲的内容。

4.3 专业课程整体开课时间前移

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1网络工程专业的培养目标

我校2002年在计算机科学技术专业中设置网络技术方向,2005年正式获批组建网络工程专业,至今教学运行已接近7年,其间根据技术发展、用人需求对专业培养目标、课程体系做过几次调整和改进,已趋于稳定。根据这几年的毕业设计和学生毕业反馈情况,充分肯定了目前的课程体系和培养目标。

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[1-5]。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。

2网络工程专业的课程体系设置

高等教育的专业培养目标是设置课程体系的基础,课程体系是专业培养目标的具体体现,因此课程设置必须以专业培养目标为依据,同时以社会需求为导向,体现自己的培养特色[2]。针对我校网络工程专业的培养目标,在制定教学计划时,以培养学生的计算机网络规划设计能力、网络管理能力以及网络应用开发能力为主线,以计算机技术及网络通信技术理论为基础,全方位的构建与网络工程内容相关的计算机网络系统结构、网络规划、设计、管理、Web应用技术、网页设计与网站开发、网络信息安全等方面的课程体系。目的在于加强基础理论、拓宽专业口径、突出素质教育,提高学生的实际动手能力。

2.1调整课程结构,优化课程体系

我院对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在全校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。课程体系如图1所示,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。

2.2专业基础课程的设置

由于网络技术是由计算机技术和通信技术等发展而来,网络工程专业与计算机专业有着非常紧密的联系,因此在课程设置方面,除了人文和社会科学基础课程、理工科的基础课程以外,首先要开设计算机类和通信类的基础课程。

2.3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。

2.4前沿与特色选修课程

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。同时,我院将前沿技术课程设置为专业选修课。

3实践课环节建设

3.1实验课程设置

网络技术是一门实践性很强的技术,要求技术人员具有很强的实践能力和应用能力,因此根据专业的工程特点和培养目标,结合我校实际,在制定培养计划时,注重培养学生的动手能力、应用能力,以便为社会培养高质量的网络工程技术及网络应用人才。通过各种实践教学环节,使得学生在学习期间较好地熟悉并掌握实际的网络系统的规划、设计、管理、维护等工作过程,培养学生进行系统需求调研和需求分析、网络环境安装调试、网络设备参数设置、综合布线等实际操作能力。

网络工程专业培养方案中的实践教学课时占总教学课时的18%,实践环节主要分为课内实验、实验课程、综合实践三大模块,具体安排如表1所示。

主要专业基础课和专业课都包含一定比例的课程内实验,这些涉及基本技能和初步综合技能的实验教学内容,属于基础性实验,其目的是为了加深对课程理论知识的理解及应用。如程序设计类课程、通信原理、网络路由原理、TCP/IP协议、网页设计与网站开发、综合布线系统、局域网络技术与组网工程等课程,均包含理论教学和实践教学两部分。

为了让学生系统掌握专业技能,还独立开设了一些实验课,主要涉及一些提高性、综合性实验内容,目的是为了培养学生的设计和应用能力,如数据结构课程设计、网络工程综合实验等。在实验课程中,可以采用一些小型或中型案例来实施,如在网络规划与设计课程中,结合计算机网络技术、网络安全技术、Web应用技术、路由与交换技术等内容,以实际的计算机网络系统规划设计方案为模板,让学生调研和分析网络系统的需求,完成该网络的规划设计,从而启发学生掌握网络系统的规划与设计方法,培养学生实际应用能力。

除教学计划中规定的实践环节外,采用开放实验、项目开发、学科竞赛、职业认证等多种形式,在内容上以成熟应用网络技术为主。鼓励学生参加网络工程师认证资格考试,采取的具体措施是开放网络实验室,并开设工程实验课程,由持有思科、华为、神州数码网络工程师认证证书的教师讲授,为学生提供课外实践动手机会,提高本专业学生对基于Unix、Linux、Windows环境下的局域网、校园网、园区网、广域网构建、规划方面的动手能力,增强学生网络应用系统开发的能力;同时,配合校团委、社团成立活动小组,组织大学生课外科技活动,开展个人主页或网站设计竞赛等,发挥学生个性,使学生在各个不同层次得到全方位训练,达到提高学生综合实践能力的目的。

3.2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[2-3]。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。根据实验内容和实验方式,确定实验环境,网络工程训练中心的拓扑示意图如图2所示。

主要实验设备包括:入侵检测系统、网络服务器、(无线)网络路由及交换设备、网络管理平台、网络协议仿真分析平台、网络语音模块实验设备,可以同时满足8组共64名学生进行广域网、局域网、无线网络、路由/交换网络设备配置、网络安全、网络管理、网络协议仿真分析等各类型实验。同时,随着需要进行网络实验的专业数量以及学生数量的增加,实验室建设中也需要高效、可行的管理手段。在实验室建设方面,我院将重点放在建社实验环境、提供实验内容上,设立网络工程独立实验课[3],在实验课中设置协议仿真类实验、交换机类实验、路由器类实验及网络综合实验。

整个实验环境与设备都是模拟目前成熟的网络及网络应用环境设计,不但能满足目前网络技术实验室需要,而且可以后期进行平滑升级,通过添加部分网络设备和模块来组建更为复杂的网络技术实验室,为学生提供更多的实验内容,实现更复杂的网络实验。

4结语

作为一所地方性本科院校,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。专业培养方案需要在实践中检验,,要根据教学实践中的经验教训和社会需求的变化不断地完善。

参考文献:

[1] 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.

[2] 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.

[3] 王亚文,容晓峰,范会敏,等. 论网络工程独立实验课程的建设[J]. 实验科学与技术,2009,7(4):122-125.

[4] 张远,杨F. 网络工程专业本科教学改革的探索与实践[J]. 黑龙江高教研究,2006(4):155-157.

[5] 姜腊林,易建勋,陈倩诒,等. 网络工程专业培养方案的研究与实践[J]. 高等教育研究学报,2005,28(3):67-69.

Construction of the Curriculum System of Network Engineering

RONG Xiao-feng , TANG Jun-yong, ZHAO Yu-feng, XIAO Feng

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作者简介:徐慧,女,博士,讲师,研究方向为网络与服务管理;邵雄凯,男,博士,教授,硕士生导师,教学副院长,研究方向为计算机网络、移动数据库技术和Web信息服务;陈卓,女,博士,教授,硕士生导师,研究方向为信息安全;阮鸥,男,博士,讲师,研究方向为网络安全。

作为一所地方工科院校,湖北工业大学(以下简称“我校”)目前面向本科生稳步推进“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革:针对70%左右的本科生,以就业为导向,实施以培养实践动手能力为主体、创新创业精神为两翼的高素质应用型人才培养模式;针对20%左右的本科生,培养具有一专多能、湖北工业经济发展急需的复合型中坚人才;针对10%左右的本科生,扎实推进卓越工程师项目计划,培养高素质创新型的、未来湖北工业经济发展的领军人物。在这一背景下,网络工程专业与物联网工程专业在培养方案设置和修订的过程中,考虑利用科研平台、培训、竞赛等方式,切实加强实践环节的设计,进一步推进我校“721”人才培养模式改革,并以此为契机,进行培养和提高学生的创新精神和实践动手能力的教学改革与实践。本文旨在讨论网络工程专业与物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的改革实践。

一、网络管理与安全综合课程设计的定位

按照“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,我校依据学科专业特点探索实施“实验教学――实习实训――毕业设计(论文)――创新教育――课外科技活动――社会实践”六元结合的实践教学体系。在这一实践教学体系的规划下,网络工程专业与物联网工程专业的人才培养方案都明确规定六大内容的基本要求和学分,并分为基础层次(基础课程实验、生产劳动、认知实习等)、提高层次(学科基础实验、课程设计、专业实习或生产实习、学年论文等)、综合层次(设计性实验及科研训练、学科竞赛、毕业实习、毕业设计或论文等)三个层次,从低年级到高年级前后衔接,循序渐进,贯穿整个本科生培养过程,旨在增强本科生的创新意识,提高他们的实践能力。

面向网络工程专业本科生的网络管理与安全课程群,主要包括“信息安全概论”、“应用密码学”、“计算机网络管理”、“网络防御技术”、“网络性能分析”和“网络安全编程与实践”这六门专业课程。在课程安排上,“信息安全概论”课程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鉴别与数字签名、身份认证、操作系统安全、数据库安全技术以及数据的备份与恢复等知识点;而“应用密码学”课程则介绍密码学基本概念、基本理论以及主要密码体制的算法与应用;更进一步,“计算机网络管理”课程以协议分析为导向讲授网络管理的相关理论,包括功能域、体系结构、协议规范、信息表示等知识点;“网络防御技术”课程以统一网络安全管理能力作为培养目标,阐述网络攻击的手段和方法以及网络防御的基本原理;在此基础上,“网络性能分析”课程着重讨论网络性能管理的理论与应用;“网络安全编程与实践”课程讨论网络安全编程实现的基本技术。值得注意的是,网络工程专业的网络管理与安全课程群建设成果,目前正在为面向物联网工程专业的相关课程体系设置与教学方法改革所借鉴。

网络管理与安全综合课程设计介于实践教学体系中提高层次到综合层次的过渡阶段,作为网络工程专业与物联网工程专业本科生第四学年实践能力培养的一个重要环节,有利于深入培养相关专业本科生的网络管理与安全综合实践能力。

二、基于项目角色划分的实施方案

为了培养网络工程专业与物联网工程专业本科生的工程实践能力,网络管理与安全综合课程设计实施过程的改革思路是:采用自主团队方式,选择并完成一个网络管理与安全项目。对于相关专业本科生而言,因为是自由组成团队,项目角色划分显得尤为重要。在这一背景下,提出基于项目角色划分的网络管理与安全综合课程设计实施方案。

网络管理与安全综合课程设计并不是要求本科生在短时间内便可以完成一个很大的网络管理与安全项目,主要是希望他们能够利用已有网络管理与安全课程群的知识基础,按照软件工程的思路合作完成一个规模适中的网络管理与安全项目,提高网络管理与安全综合实践能力。基于不太大的项目规模,网络管理与安全综合课程设计的项目角色划分与相应职责见表1。

三、网络工程专业与物联网工程专业的协同设计

作为一所地方工科院校,我校自2008年开始面向本科生开设网络工程专业,并于2012年面向本科生开设物联网工程专业,同时已获批“湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目”。网络工程专业与物联网工程专业虽然是两个不同的专业,却具有一定的关联性,如何保证网络管理与安全综合课程设计的实施方案对于这两个专业的协同设计,是专业改革实践过程中需要考虑的问题。图1给出网络管理与安全综合课程设计在实施过程中网络工程专业与物联网工程专业的协同设计方案:

如图1所示,网络工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括四个方向,即“信息安全与密码学”、“网络防御技术”、“计算机网络管理”与“统一网络安全管理”。其基本的选题思路在于帮助本科生熟悉常用的网络管理与安全编程开发包,并掌握网络管理与安全项目实践的基本技术,为将来从事网络管理与安全方面的研发工作打下一定的基础,各方向的参考选题见表2。

更进一步,较之网络工程专业,物联网工程专业具有更强的整合性与自身的特色,见图1,物联网工程专业的网络管理与安全综合课程设计的选题主要包括两个方向,即“物联网安全”与“物联网管理”,各方向的参考选题如表3所示。[1,2]

按照我校“721”梯级、分类、多元人才培养模式改革思路,作为实践教学体系中提高层次到综合层次过渡阶段的一个重要环节,网络管理与安全综合课程设计在改革实践过程中,考虑采用基于项目角色划分的实施方案,并尝试实现该方案在网络工程专业与物联网工程专业的协同设计,同时给出这两个专业不同方向的参考选题。

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1网络工程专业实践环节建设思路

根据《规范》的相关要求,结合我校的办学指导思想,我院将网络工程专业的学生的培养目标基本定位在“信息技术”型人才,需要考虑基本理论和原理的综合应用,特别是要侧重实践和工程化。但同时网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的交叉、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、通信技术的基本知识和网络工程专业的工程技能,使得毕业生就业可以从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、软件开发、网络应用等几个层面进行,从而为学生将来进一步深造打下坚实基础(即学科基础课程应涵盖硕士生入学考试大纲所要求的全部内容)。

本专业培养计划由通识课、学科基础与专业基础平台课、专业课(包括必修课、方向选修课及专业任选课)等组成,因此实践教学体系应做到基础实践教学、专业实践教学、综合实践教学“三个层面”的有机结合。应结合专业特点与社会需求,认真研究并改革实验教学的内容、方法和手段,增加综合性、设计性和创新性实验的比例;改革课程设计、毕业设计(论文)模式,加大与生产、科研、社会实际结合的力度;改革实习、社会实践环节的设置,加强校企合作,鼓励学生走出校门,融入社会;积极鼓励学生参加各种科技竞赛活动和相关社团活动。

总之,实践教学体系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,也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。

2网络工程专业实践体系的具体内容

从学科平台角度来看,网络工程专业实践课程体系主要包括以下两大部分(如图1所示)。

(1) 学科实践技能。包括:

学科基础实验及课程设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,涉及到的课程主要包括计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、C++面向对象程序设计等。

一级学科平台实验及课程设计――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,本部分同本学科的其他专业(包括计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业,以下简称3个专业)的学生掌握的内容基本相同,设置中同时考虑实验和课程设计,某些课程还同时设有实验和课程设计环节。涉及课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库系统概论、软件工程等。

(2) 专业实践技能。包括:专业平台实验及课程设计――针对网络工程专业的特点,体系上分为网络规划与设计、网络管理与维护、网络信息安全、电子商务、网络程序设计等几块。

从课程形式形式上来看,可划分为以下几个系列(如图2所示)。

(1) 实验系列(以下课程均包含实验内容):计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、计算机组成原理、C++面向对象程序设计、操作系统、计算机网络、网络管理、网络程序设计、网络信息安全技术、Web系统与技术、网络系统设计与规划、数据库系统概论、软件工程、网站规划与实现、电子商务、J2EE企业级开发技术、网络互联技术、Intranet组建与管理、计算机网络协议分析。

(2) 课程设计系列:计算机程序设计(C)课程设计、数据结构课程设计、C++面向对象课程设计、数据库系统课程设计、操作系统课程设计。

(3) 实习:认识实习、生产实习(包括校园网维护实习、网络施工实习等)、毕业实习。

(4) 实训:专业方向综合实训、网络应用实训。

(5) 认证培训:包括CCNA、CCNP、网络安全认证等(可选)。

(6) 毕业设计:对大学四年所学知识的综合应用,同时也为今后工作作好准备。

在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。根据“基本技能初步综合技能高级综合技能创新技能”的梯度模式,设置课内实验、课程设计、实训,外加认识实习、专业实习、毕业设计,同时全程一直设有开放实验。其中,必修与选修学时占总学时的19%,加上公共基础课与学科基础课中的实践学时,约占总学时的21%。

在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课;属于能力外延扩展或深度提高的教学内容,采用课外的开放实验。

3网络工程专业实践体系的建设与管理

3.1实验室建设

我院原有计算机硬件实验室、组成原理实验室、软件机房,在此基础上,我们又新建了网络实验室,综合布线实训室正在组建中。

3.1.1网络实验室

网络实验室有4组网络工程实验的设备,每组由4台路由器4台交换机和8个计算机组成,每组4人,总共每次可容纳32名学生。实验室还配置了实验管理平台,学生通过访问控制管理服务器可实现对网络设备的实验配置,实现在多个网络实验设备之间的平滑切换。教师可通过访问控制管理服务器对每个试验组进行方便、快捷的监控和管理,无须手工线缆插拔,以保证设备端口的使用寿命。

网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络管理、网络系统设计与规划、网络互联技术、网络信息安全技术、计算机网络协议分析、网络程序设计、Intranet组建与管理等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。

3.1.2综合布线实训室

综合布线实训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。“网络工程实训”、“网络施工实习”等环节就在本实验室完成。

网络综合布线实训室建设的目的不仅仅是为了让学生掌握简单的工具使用,更重要的是通过“课堂教学+实训锻炼”培养学生按规范进行预算、设计、施工、测试、竣工等工程设计的习惯。学生只有养成了按标准进行工程实施的习惯,才能在激烈的竞争中立于不败之地!

3.2实践基地建设

目前我们已经和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络的维护、管理和应用工作。同时我校正在进行新校区的建设,其网络建设工程也是相当繁重的,我院正在与校方协商,让学生参与到校园网的建设当中。我们还与青岛本地较大的网络公司建立了良好联系,定期介绍学生到他们那里实习。

3.3实训基地建设

我院主要与青岛软件产业园建立了实训基地协议,学生在那里主要进行网络应用、网络程序开发等方面的实训。目前已完成了多批次的实训任务,并取得了良好的效果。

3.4资格认证

目前,国内计算机方面的资格认证较以前有了很大的改革,大大增加了对实践能力的考核。因此引导学生有针对性的参加一些资格认证方面的培训,可以提高同学们的动手、动脑能力,在提高实践能力的同时又可获得某一方面的资格证书,为将来走上社会提供一个更好的机会。

3.5师资队伍建设

如果网络工程专业的教师工程实践经验较少,或者工程能力较弱,那么学生的培养就无从谈起。因此必须加强师资队伍建设,我们主要采取了以下措施。

(1) 加大培训力度。为了锻炼教师的实践动手能力,我们派教师到水平较高的高校参加某些课程的培训,派教师参加企业的专向培训,还鼓励教师参加在全国召开的与网络工程有关的各种会议或培训。目前部分教师获得了CCNA、国家网络安全工程师等资格认证。

(2) 科研融入教学。鼓励教师将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展和学科的前沿。网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“网络规划与设计”和“无线自组网技术”等科研小组,便于集中精力从事专门领域的研究工作,促进教学。

(3) 加强“双师型”师资的培养。我们认为“双师型”教师就是教师既能从事理论教学,也能从事实践教学;既能担任教师,也能担任专业技术人员。即“双师型”教师应同时拥有“教师资格证书”和“专业技术职务证书”。

在平常的教学过程中,让教师积极参加纵向、横向项目的申请和开发研制。专业教师要积极承担实践教学任务,在指导课程设计、毕业设计和实训教学中,要结合实际,真题真做,提高教师的专业实践能力和技术开发能力。同时安排专业教师到青岛市软件产业园进行定期实训,并鼓励教师参加各种专业技术培训,考取专业技术职务证书。

3.6开放实验室措施

课堂上的学时毕竟有限,老师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。

4网络工程专业实践环节特点

本实践体系主要有以下特点。

(1) 本专业的办学理念为注重理论、强调实践,突出能力,面向社会 ,采用“理论+实验+实战(实训)+综合设计”等多级强化教学模式。

(2) 充分利用校内,最大化利用校外资源。充分发挥实验设备、实验室的潜能,选取尽可能多的课程在实验室教学。和学校网络中心合作,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。与青岛软件产业园等实习、实践基地联合,实现基础理论、专业知识与工程实践应用密切结合。

(3) 最大化利用课堂外时间与资源。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、课程设计等环节是远远不够的,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。为此我们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。

(4) 分阶段渐进式教学。实践教学分三个阶段。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。最后所有学生通过毕业设计环节完成对大学期间所学知识(理论+实践)的总体检测和评估。

(5) 层次化、模块化教学。从学科基础、专业平台、专业方向、专业选修等层次、模块组织实践体系的教学。每门课程的实验部分都包括基础性实验、验证性实验和综合性、创新性实验,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。为锻炼学生综合运用知识的能力,我们特意设计了一个综合课程设计,它涉及的课程包括计算机网络原理、网络管理、网络安全、网络程序设计等。对于每一个专业方向(主要包括网络应用、网络工程、无线网络等),我们都设计了一个5周的综合设计。这样可以使我们的毕业生在今后能够根据不同类型用户的需要,可从事网络工程的规划、设计、开发;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等。

5总结

目前我们已在实践体系的建设中取得了一些成果,针对网络工程专业实践性强的特点,构建了由实验、课程设计、实习、实训、毕业设计等环节具体体现的实践教学体系,并建设了相关的实验室和基地,提出并实施了有关的执行和管理措施,取得了较好的效果。在以后的教学实践与改革中,我们将从以下几个方面加强实践教学:(1)继续组建新的实验室,如信息安全、协议分析等实验室;(2)选取部分实验教学比重较大的课程进行一体化教学,即将实验室作为课堂,边讲边练,讲练结合,提高教学效果;(3)进一步加强实验教学管理,提高实验教学的效率和质量。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术本科专业规范[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M]. 北京:高等教育出版社,2007.

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

[3] 施晓秋. 应用型人才培养的网络工程实践课程体系构建[J]. 中国大学教育,2008(12):35-37.

[5] 肖锋,唐俊勇,容晓峰. 网络工程专业实践教学体系的探索与实践[J]. 计算机教育,2008(12):180-182.

[6] 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):87-92.

Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering

LI Dao-quan, XUE Wei-hua, JIANG Mei, ZHANG Jun-hu

篇9

作为计算机网络的后续课程,如何引导学生在计算机网络理论知识的基础上掌握网络规划设计方法,熟悉网络建设实施相关工程标准,是教学的重点和难点。在教学中,要避免重复的基础理论灌输,注重实践能力的培养,增加实践教学比重就成为该课程区别于计算机网络课程的关键。

从2007年开始,我校为计算机专业学生在大四上学期或大三下学期开设此选修课,作者从课程设立初始即从事该课的教学工作。

1教学内容安排

与软件工程课程类似,网络规划与设计课也应首先介绍方法论,即网络规划步骤、设计模型等,其次针对每一步细节具体展开。目前相关教材大致分为宽泛型和细节型两类。

宽泛型教材与计算机网络教材类似,从基本的OSI、TCP/IP模型讲起,再分层介绍,更像是计算机网络教材的翻版,更适合非计算机专业采用;细节型教材往往针对某个方面单独成书,如网络管理、综合布线系统等,细节描述清楚,但不适合普通计算机专业本科生选修。

笔者认为,选择以设计方法论为主体的书籍为教材更合适,并最终选取《园区网络设计》作为课程教材。此书的目标读者是从事网络建设的工程技术人员,内容简单明了,没有重复介绍计算机网络基本知识。虽然工程标准内容欠缺,但关键方法论均包含其中,其他内容可补充。

选修课的学时较少,笔者所在学校将该课程设计成2学分、32学时(24学时理论教学、8学时实践教学)的考查课。具体教学内容安排如下:

1) 网络设计方法(3学时);

2) 局域网设计(4学时);

3)Internet接入技术(1学时);

4) 路由设计(4学时);

5) 无线局域网设计(3学时);

6) 网络安全设计(2学时);

7) 服务质量QoS(2学时);

8) 网络管理设计(2学时);

9) 网络应用服务设计(2学时);

10) 网络调试运行和验收(1学时)。

从表面上看,24学时的课程内容安排较多,但很多基础知识点学生已在计算机网络课程中学习过,教师可以减少讲解时间,在有限的课时中主要介绍网络规划与设计的方法论、实现技术,避免重复。

此外,该课配套了8学时实验课,可用于实践教学,教师安排学生使用网络设备搭建配置实验网络,建立实际网络与理论模型之间的联系认知;利用工具制作网线、信息插座,对实际网络布线获得感性认识;利用编程再现网络通信过程、Internet服务,深刻理解网络服务与协议实现方法。

8学时的实验课对达成本课程实践教学的目的是远远不够的。因此,鼓励学生以课外作业的方式完成课堂讨论准备、课程设计等实践作业,将作为平时成绩考核指标。在这种教学安排下,如何设计实践教学内容,是保证学生兴趣、提高教学质量的关键[1-2]。

2实践教学设计

基于教学内容安排,既要保证学生对理论方法的理解掌握,又要培养学生实际网络设计实现的能力,利用有限学时安排有价值的实践教学内容是教学的重点与难点。笔者尽量多角度设计问题与案例,以课堂讨论、实验课、课外作业的形式完成实践教学。

2.1网络设计方法

网络设计方法是本课第一个重点,是网络设计与实施的方法论和指导。抽象的模型理论仅仅是网络设计的基础,与网络工程人员的实际设计能力之间还存在巨大差异。我们虽然不能直接培养出一名经验丰富的网络设计师,但至少应让学生了解实际网络规划设计的工作方法。实践教学对这个知识点尤为重要。

此部分的实践教学主要以课外作业加课堂讨论方式进行。作业分成课程作业和小作业两种,鼓励学生利用课堂讨论时间展示介绍自己的作业,并和大家讨论,案例如下。

2.1.1小作业:设计用户需求调研问卷

网络设计与实施首先需要确定用户需求,然后进行逻辑网络设计与物理网络设计,最后部署施工。如何设计全面的需求调查表,引导用户清晰合理描述出最终的网络需求,是决定下一步成败的关键。

从理论上说,用户需求分析应确定如下问题:网络上运行的应用程序、互联网连通性要求、地址限制、网络上运行的协议、布线要求、冗余备份要求、私有设备和协议的使用、必须支持的现有设备、用户要求的网络服务、安全因素、网络解决方案、网络管理、对现有应用的支持、网络可用带宽[3]。但在实际需求调研中,用户往往不是专业网络技术人员,上述问题都应以选择题形式提问,而不能设计简单的问答题。因此,问卷设计者不仅要考虑所有相关问题,还要了解当前主流的设计解决方案。

这个小作业是学生的第一次作业,虽然难度偏大,但是要求学生自己查阅相关资料文献,有助于他们产生兴趣。此外,此作业直接参考资料很少,也避免了学生抄袭。在布置作业时,教师还为学生提供一些软件需求调研问卷参考,学生可借鉴格式和方法,明白软件工程与网络工程之间的区别与联系。

从作业情况统计来看,大部分学生能把握需求调研问卷的关键点,作业基本合格。难得的是少数学生的问卷表设计得十分专业,甚至可以用于实际网络工程实施的需求分析阶段,这对于没有工作经验的学生来说难能可贵。

2.1.2课程作业:设计大型公司/大学网络建设项目书

该作业包涵了整个课程的所有知识点,需要学生将技术与方法融会贯通,完成一个体系化可实施的项目书。要求学生在考试前提交,作为平时成绩的重要考核内容之一。在每一章课程结束后,学生可根据本章内容补充项目书,并在课堂讨论时展现,参与课堂讨论也是平时成绩的考核指标之一。

由于课程作业工作量较大,教师应鼓励学生分组完成,每组2~3人。从历年考核情况来看,课程作业的水平差距很大:水平较好的项目书包含了完整的逻辑网络设计方案和物理网络实施细则,提供了路由规划、网络安全等配置策略,体现了学生的综合应用能力;水平差的作业也存在设计思路不清、缺乏关键要素的问题。少量优秀学生自行以项目管理方式协同完成此课程作业,使用了一些项目管理软件、网络设计辅助软件,远远超出了预期效果。

2.2Internet服务配置与管理

狭义的计算机网络仅仅指网络基础设施,但广义的网络工程还包括上层的网络应用服务、各种信息系统、网络管理策略、安全设施等。因此,常用Internet服务的配置与管理也是本课不可缺少的环节。以纯理论教学方式讲授较为枯燥,不如采用实践教学方式,让学生实际动手加深理解。具体实践教学内容如下。

2.2.1验证性实验:搭建DNS服务器(E-mail服务器、FTP服务器、WWW服务器等)

实验是让学生熟悉某种服务的安装、配置和管理。为了与实践结合,教师先鼓励学生查阅资料,确定当前Internet上某种服务使用率最高的开源软件,然后下载较新版本安装,最后配置并使其正常工作。

以搭建DNS服务器为例,很多ISP均使用BIND软件包,学生在主页上了解软件信息,下载较新版本,解压安装。在小型实验网络环境下配置DNS服务,为不同主机建立域名解析,测试是否畅通。使用这种实际占用率高的软件进行实验,学生的经验一步到位,将来搭建真正的DNS服务器也不会有太大问题。

2.2.2编程实验:使用Socket编程实现某种Internet服务器程序(如E-mail服务器、FTP服务器等)

验证性实验只是让学生通过动手明白“怎么用”,作为专业人员来说,不仅要知道“怎么用”,更要知道“为何这样用”。该程序要求学生任选一种Internet服务,通过查阅RFC文档了解相关协议内容,使用Socket编程,从底层实现该服务。

以编程实现E-mail服务器为例,学生至少需要清楚SMTP和POP3协议,并编程实现。如实现SMTP协议,程序需监听25号端口,随时准备接收邮件;当发送邮件时,与其他E-mail服务器的25号端口建立连接,严格按照SMTP命令原语发送邮件。通过编程实现,学生彻底了解了该服务器的工作原理,并深刻理解了计算机网络课程中所介绍的服务、协议、端口等抽象概念。

3教学效果总结

网络规划与设计课程的首要目的是使学生掌握设计、实施大型计算机网络的方法,而不是单纯理论与技术的学习。因此,我们在教学中增加实践教学环节,设计课堂讨论题目、课外作业、实验课题等,供学生选作,以激发学生的学习兴趣,主动思考如何将所学理论与技术和实际网络工程实践相结合。

在这套教学方式下,我们的考核标准也作了相应调整,增加了平时成绩比例。期末考试仍然采用闭卷考试,题目除了对关键知识点、基本题型的考察以外,增加了路由规划、设计方案分析等大题,鼓励学生改变死记硬背的学习模式。在总成绩构成中,平时成绩比例达到50%,平时成绩包括基本作业、考勤考核,还加大课程作业、课堂讨论、实验评分的比例。

这样的考核标准进一步加强了学生参与实践教学的热情,学生一致反馈该课程“难度”低于计算机网络课,但知识面更广。在2010年教务管理系统对该课程的无记名评分中,该课程获92分,大幅度超出了平均分数,也从侧面证明了实践教学的引入获得了学生认可。

4结语

随着计算机网络技术的不断发展,在网络的规划设计、布线实施、安全防范、服务搭建等方面,社会越来越需要既具备理论基础、又掌握实践方法的专业网络技术人员。网络规划与设计课程的开设无疑是适应该发展趋势的一个重要开端,该课的内容与实践教学方法也该随着网络技术的发展不断革新,满足为社会培养人才的最终要求。

参考文献:

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1.2投入不够,课程建设举步维艰

很多高校对网络课程建设投入严重不足,常常只是在申报精品课程时给予一定支持以丰富申报内容,多停留在上传课件、电子教案、一般性教学资料层面。因此,网络课程内容编制不太理想,不能很好地体现网络教学的特性和价值,网站设计创新不足,难以引起广大学生的兴趣,没能真正发挥网络课程的作用。此外,网络课程师资培训投入较少,一定程度上制约了网络课程的开发与应用,课程建设难以深入推进。

2大学生网络学习特征分析

大学生的网络学习特征直接关系到高校网络课程建设的出发点和着眼点,由于大学生个人差异性及学习需求不同,对其网络学习特征主要从学习动力、自主学习能力和自控力方面进行分析。

2.1缺乏深层学习动力

学习动力是学习效果最核心的影响要素。一些高校开设了文化素质类网络课程,但不少学生在修读时,并没有从自身发展规划角度出发,思考自己到底需要掌握哪些知识和技能,通过哪些课程为自我成长寻找更多资源。一部分学生是从授课模式新颖角度出发选课,还有一部分仅是为了拿到学分而盲目选课,并没有真正将网络课程学习当做促进个人成长的途径。说到底,大学生普遍存在对自我认识不足现象,不能从自身寻找深层次学习动机,因此难以保持网络课程学习的动力和热情。

2.2自主学习能力差

很多大学生习惯了传统教学模式,不知道如何正确进行网络课程学习,如何调整学习方式以适应网络学习需要。一旦脱离了教师的约束,就变得不会学习、不善于学习,不能对网络教学资源进行有效利用,也懒于向教师询问,自主学习效果不佳。

2.3自控力不强

面对网络课程新颖的学习方式和环境,部分大学生难以抵制网络纷杂信息的诱惑,无法对课程内容保持长久的注意力,边学边玩,甚至只将网络教学视频打开以保证学时的正常计算而从事与学习无关的事,不能真正保障高质量的网络学习,学习效率不高。

3高校文化素质教育网络课程建设途径

针对网络课程建设现状和大学生网络学习特性,结合现阶段课程建设从传统以知识教授为重心向以课程学习为重心的转变、从传统关注结果向突出学习过程的转变以及从传统重视资源向强调教学环境的转变,架构高校文化素质教育网络课程体系,注重提升网络课程的内涵,增强吸引力,加强对大学生网络学习的引导,设计结构较为紧密的教学活动,以保证网络教学的顺利开展。

3.1明确网络课程建设目标,优化课程设计

文化素质教育网络课程作为与传统课程并行的一种课程类别,首先,要将其与传统课程同等对待,提高广大教师对网络课程的认识,明确对其要按照正规课程规范建设的思路,避免将网络课程建设简单等同于网络教学平台建设。其次,确定每门网络课程的具体教学目标,研究文化素质教育网络课程到底“教什么”问题,选择适合的教学内容和学习资源,设计相应课程结构和活动。在此基础上,再研究“如何教”问题,确定教学计划,选择合理的教学策略,设计教学方法和过程,完善教学评价体系。

3.2注重与传统课程的衔接,完善课程体系

很多高校都通过开设众多面向全校学生的公共选修课来开展文化素质教育,此类课程在实际运行中常常不受重视,大学生修读积极性缺乏,学时也在不断压缩。对此,高校应根据人才成长规律及长远发展需要,对学生学习需求进行调研,对文化素质教育课程的类别划分、结构框架和课程方向等做出整体性规划设计。一方面要精选文化素质教育课程,另一方面要利用网络资源大力开发网络课程,以弥补课堂教学的不足。因此,在架构文化素质教育课程体系时,要将两者结合起来。比如,不少高校将文化素质教育课程分模块建设,网络课程也要按相对应的模块进行整体设计,注重与传统课程的衔接补充,体现其在整体课程体系中的重要地位和价值。而对于要开发建设哪些文化素质教育网络课程,就要根据各高校实际情况而定,但无外乎有两种情况:一是对某些在整体课程体系中有要求,但希望通过网络教学扩大学习主体和影响力的课程实行完全网络教学,大学生通过网络学习来获得该课程所要求掌握的知识和技能;二是针对某些因学时限制难以在课堂上完成授课任务的课程,要求学生在课堂学习之外,通过网络学习完成该课程所要求的部分教学任务。不论是何种形式的网络课程,都应在文化素质教育整体课程体系之下进行开发和建设,以更好地形成网络与课堂的互动。

3.3基于网络平台的特殊性,创新教学内容、方法及活动

网络课程与传统课程最大的区别在于学生脱离了课堂束缚,通过网络自主学习,实现师生、生生之间的充分沟通与交流。基于网络平台的特殊性,网络课程教学内容、方法及互动方式都将是对传统教学模式的突破和延伸。

(1)加强对大学生网络学习方法的指导,保证网络课程顺利开展。

在网络课程界面要专门开辟“学习指南”板块,告知大学生网络学习的必备条件、操作方法、学习重点与难点、学习步骤、教学活动开展方式以及要注意的事项等,并且最好在学生修读该课程前告知,让其提前做好接受网络教学的准备,以确保课程的顺利开展。

(2)充实、扩展学习资源,增加网络课程信息承载量。

高校学生由于高中文理分科,不同专业背景学生文化素质差别较明显,学习需求不一致。因此,可以将大量学习资源上传、链接到网络课程平台上,供学生自主学习,突破传统课堂的时空限制,学生可根据自身知识储备情况选择性地学习,以体现学生在网络学习中的主导地位,较好满足其不同需求。

(3)鼓励师生自由交流,提高课程教学质量。

在网络课程平台上,教师可选择主题进行专题讨论,鼓励学生自由发言,学生也可以就自身关注的某个问题与教师进行深入探讨,教师针对性地予以指导,帮助其内化知识,深刻体会课程内涵和精神,真正实现“以学生为本”,突破传统教学知识灌输的局限性,使互动更加深入,更加有针对性。

(4)创新网络课程表现形式,提升吸引力。

网络课程不论是界面设计还是内容形式,都要灵活多样,力求新颖性和创新性,既要全面、准确表现课程的内容,又要顾及网络表现形式的特殊性,用生动、美观的界面来展示文化素质课程特色,用贴近大学生的语言来表现课程的内涵和精神,以此提高大学生的学习兴趣。在这方面,尔雅网络教学平台进行了一系列积极的尝试,在网络教学视频资料基础上,增加试题测验、网上相关资料阅读等环节,加入大量生动直观的PPT、图片资料,增强网络教学的可视性和趣味性。

(5)调动学生学习主动性,培养学生自主学习能力。

网络课程在设置上要力求各教学环节紧紧相扣,视频教学、资料查询、试题测验以及师生互动讨论等环节穿插设计,比例恰当,给大学生呈现清晰的网络学习步骤。培养大学生根据自身学习需要和喜好,自主选择观看教学视频、查阅资料或做试题的习惯,通过自我检测调节学习进度和深度,真正实现人文素质教育课程由“课程本位”向“学生本位”的转变。

(6)建立通畅的反馈渠道,不断提升课程内涵。

教师可通过师生网络交流互动或组织课堂讨论等方式,解答学生在网络学习中存在的问题和困惑,听取学生对课程建设的意见,及时改进不足之处,加快课程建设步伐。

3.4完善网络文化素质教育评价机制,加强大学生网络学习监管力度

大学生文化素质教育本身难以像某些可以量化的学习一样进行较为客观的评价。各高校对文化素质教育的评价基本都是根据学生所修读文化素质课程的成绩来确定,考试要么开卷,要么教师划定考试范围。这种考核方式显然不能真正评估学生文化素质课程学习效果。大学生文化素质培养更多地在于平时的学习和积累,教师只能监管课堂学习部分,对于课后学习无从监管。网络文化素质教育要大力改革课程评价方式,有效监控学生网络学习过程,突破传统教育模式下文化素质教育评价的局限性。网络课程不同于传统课程主要根据学生考勤、平时表现和最终考核成绩测评教学效果,还要考虑学生网络学习时数、网络作业完成情况以及网络互动参与情况等。对学生网络学习的监管也需要不断通过网络技术来改进,如当学生打开一个网络教学视频后,不能再打开其他窗口;在视频学习过程中,教师根据教学进度设计若干问题,学生只有回答正确才能继续观看后面的视频,否则需要重新学习该部分知识,直到回答正确。教师可通过网络教学平台监控数据,实时掌握学生网络学习时间、进度、相关资料阅读情况以及问题回答正确率等,全面掌控学生网络学习过程,提高网络学习实效性。

3.5加强管理,保证网络课程的良好运行

高校应成立专门的文化素质教育网络课程管理机构,建立健全管理制度,配备基础设施和专门工作人员,统筹管理全校文化素质教育网络课程建设,落实各授课教师的任务,将网络课程建设纳入日常教学工作范畴。制定详细的网络课程建设方案、计划和实施步骤,科学、合理地计算学生文化素质教育网络课程学分和成绩,并给予相应资金支持用于师资培训,不断提高广大教师网络应用技术。改进网络课程后台管理系统,补充教学资源,确保文化素质教育网络课程的顺利开展。

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思科网络技术学院;网络工程专业;融合;借鉴

随着网络技术的不断发展,网络系统的不断完善,网络应用的不断扩大和深入,基于网络技术的信息产业将获得巨大的发展机遇。面对这种机遇与挑战,培养网络工程专业各类技术人才、提升网络工程专业人才培养质量迫在眉睫。经过十多年的发展,网络工程专业的教育实现了跨越,从原来的一个专业方向发展成为全国性的大专业。在网络工程专业的发展过程中,主要问题表现在专业定位以及由此产生的专业课程体系规范建设方面[1]。作为思科公司规模最大、持续时间最长的社会公益项目,思科网络技术学院(以下简称思科网院)[2]通过校企合作,用思科提供的课程培养符合市场诉求的复合型网络技术人才。课程强调实践性学习以及岗前技能准备,让学生符合“互联网+”时代对网络技术越来越高的技能要求。通过初步探索思科网院课程体系与网络工程专业人才培养的融合,为解决网络工程专业定位不明确、课程体系不规范、知识面不宽广等问题,提供了有益的思路。

1网络工程专业建设

网络工程专业涉及计算机网络的设计、规划、组网、维护、管理、安全和应用等方面的工程科学和实践问题。迄今为止,网络工程已形成独有的理论、工程方法和技术架构,专业课程体系趋于完善,专业方向基本明晰[3]。文献[1]旨在明确高等院校网络工程专业人才培养目标和定位,明确网络工程专业人才的技术与技能需求,据此论证网络工程专业知识领域、确定核心知识单元,在此基础上制定网络工程专业课程体系和教学实施计划,供高等院校网络工程专业教学参考,以下简称“方案”。文献[3]作为一种标准和规格,从工程教学的本质出发,探究网络工程的专业定位,梳理知识体系与能力构成,为各高等学校开展专业建设和人才培养提供必要的参考和建议,各高等学校可在专业规范基本要求的基础上,注重提高教学质量,发展和形成自身的专业特色,以下简称为“规范”。以上两个文件成为目前国内网络工程专业建设的两个指导性文件。“规范”中提出网络工程专业学生应该具备网络协议分析、设计与实现,网络设备研发,网络应用系统设计与开发,网络工程规划、设计与实施,网络系统管理与维护,网络系统安全保障六个方面的能力之一。“方案”中提出将网络工程专业划分为网络设计、网络应用、组网工程、网络管理与安全等四个方向。同时,围绕四个专业方向制定了一个包括公共基础、专业基础、专业必修、专业选修、专业实践五个环节的课程体系结构,一个包括课内实验、课程设计、学科竞赛、自主创新、实习实训、毕业设计等环节的实践教学体系。思科网院CCNA(思科认证网络工程师)路由和交换课程体系[4]全面覆盖了组网工程方向人才培养的全过程,对于培养学生网络工程规划、设计与实施能力具有积极意义。它从专业基础、专业必修、专业选修到实践教学等各个环节,均提供了丰富详实的教学资源、模拟软件、实验资源和学习平台,加之高水平的学科竞赛、高质量的实习及就业机会,使得学生能够充分借助思科网院这个平台,学好网络技术,胜任岗位需求,实现职业规划。

2思科网络技术学院课程体系

思科网院课程由思科公司和合作伙伴共同开发,以NetSpace作为课程平台(为配合课程教学推出的一个在线学习、测验平台,课程的所有相关资源可从该平台下载),主要内容包括信息通信技术和网络专业知识,着重培养学生的网络技术、创新能力、21世纪必备职业技能等,较好地帮助学生做好职场入门、职业认证、创业能力、继续教育等方面的准备。课程开展形式包括教师开课和自主学习两种方式,其中教师开课主要采用面对面教室教学与在线教学相结合,自主学习指学生自主报名参加在线学习课程,按照自己的节奏安排时间完成学习任务。思科网院课程体系框架请参见文献[5],各门具体课程请参见文献[4]。以下详细介绍3门与网络工程专业组网工程方向人才培养密切相关的课程。

2.1CCNA课程

CCNA课程分为如下4个学期的内容。1)网络简介。介绍因特网和计算机网络的体系结构、功能、组件和模块。介绍IP编址原理以及以太网概念、介质和工作原理方面的基本知识,为选修其他CCNA路由和交换课程打下坚实的基础。修完本课程后,能够组建简单的LAN,完成基本的路由器和交换机配置,以及实现IP编址方案。2)路由和交换基础。介绍了小型网络中路由器和交换机的架构、组件和操作。将学到如何配置路由器和交换机的基本功能。学完本课程后,将能够配置、排错路由器和交换机,并能够解决IPv4和IPv6网络中RIPv1、RIPv2、单域/多域OSPF、虚拟LAN、VLAN间路由相关的常见问题。3)连接网络。介绍了聚合应用在复杂网络中所需要的WAN技术和网络服务。了解如何选择网络设备和WAN技术,以满足网络需求,将学到配置和排错网络设备以及解决与数据链路协议相关的常见问题等知识,还将掌握在复杂网络中实施IPSec和VPN所需的知识和技巧。4)扩展网络。阐述了大型复杂网络的架构、组件以及交换机和路由器的工作原理。学习如何配置路由器和交换机的高级功能。学完本课程后,能够配置路由器和交换机,能够排除其故障,并且能够解决IPv4和IPv6网络中常见的OSPF、EIGRP、STP和VTP问题,并具备在网络中实现DHCP和DNS所需的知识和技能。

2.2ITE课程

ITE课程涵盖计算机软硬件的基础知识和高级概念。学生在学完本课程后,能够描述计算机的内部组件、组装计算机系统、安装操作系统、使用系统工具和诊断软件并进行故障排除。学生还将能够连接到Internet以及在网络环境中共享资源。本课程的新主题包括移动设备和客户端虚拟化,扩展主题包括MicrosoftWindows7操作系统、安全性、网络连接和故障排除。

2.3PT课程

CiscoPacketTracer是由Cisco公司的一个辅助学习工具,为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置,锻炼故障排查能力。

3融合与实践

3.1CCNA课程与专业培养方案的对接

在学校最新修订的网络工程专业培养方案中,根据“规范”和“方案”两个指导性文件的内容,结合学校的实际情况,将专业培养进一步凝炼为网络设计与集成(即“方案”中的组网工程方向)、网络应用开发、网络管理与安全3个方向。保证六种能力培养不变的前提下,严格按照“规范”和“方案”提出的课程体系结构和实践教学体系不断完善专业培养机制。其中,计算机网络原理、组网工程和网络规划与设计3门课程构成了“网络设计与集成”方向人才培养的主线,思科网院CCNA第1~4学期的课程较好地覆盖了以上3门核心课程的大部分内容。经过对CCNA课程以及3门专业课程的分析和比对,从如下4个方面进行对接。其一,理论课程的分析与对接。1)计算机网络原理课程。CCNA第1学期内容基本覆盖了原有教材《计算机网络(第5版)》的内容,而且配合理论知识点的讲解,CCNA提供了更多的动画演示和实验。针对需要重点掌握的知识点,借鉴CCNA课程的讲述方法,加入flas演示、加入PT课程的学习以及实验例程的演示,增加动手环节,加深学生对理论知识的理解。2)组网工程课程。CCNA第2、3学期内容与本课程完全相符合,因此在教材的选择和实验的设置上以CCNA第2、3学期为基础,采用“先硬后软”实验法,即要求每名学生都先实际使用和配置网络设备,然后让他们使用PacketTracer这样的软件模拟器进行详细配置。3)网络规划与设计课程。从CCNA第4学期内容中选取与网络规划与设计相关的部分,并加入CCDA(思科认证设计工程师)部分知识点,开展理论与实验的教学工作。其二,在课程设计环节引入相关内容。在《组网工程》和《网络规划与设计》的课程设计中,采用PackerTracer辅助实际设备的方式,选取思科网院提供的相关资料开展综合性较强的课程设计环节。其三,开设新的全校选修课程。把CCNA第1~2学期的课程作为春季学期的选修课,暂定为“交换机和路由器配置实践”。其四,个性化教育和学科竞赛。在本专业的个性化教育环节,引入思科认证的相关内容,鼓励具有一定基础和兴趣的学生参加CCNP或者CCIE的认证,进一步提升学生的网络技术实力。同时,选拔有潜力的学生参加思科网院组织的学科竞赛,以赛促学、以赛带练,使得学生有目标地去学习,锻炼动手能力,拓展就业机会。在以上4个环节中,充分利用NetSpace平台提供的教学资源和考试系统,以本专业的培养方案为基础,全方位开展CCNA相关内容的教学工作。同时,把思科网院当作一个教学的交流平台,借鉴、学习其他学校在应用型人才培养方面的成功经验,结合学校的特点,不断完善思科网院与网络工程专业课程的对接,制定保证人才培养的有效机制和规定,逐步形成思科网院与本单位教学工作相互促进、长期良性发展的局面。思科网院CCNA课程与专业教学对接的过程中,专业教师明确了“网络设计与集成”方向的人才培养目标,并以此为基础深化如下3个方面的工作,不断提升培养质量。其一,认证与就业。联系到了河北思科授权培训合作伙伴,选派优秀的工程师到校,讲解本领域内的技术需求、学习方法、职业发展规划以及思科的认证体系,鼓励学生参加CCNP、CCIE的认证考试,拓展学生的专业能力和就业机会。其二,企业资源拓展。接触河北省中小学校园网建设优质单位,他们是我省企事业单位信息化建设的重要力量。通过与这些企业的接触,我们了解到目前企业内部的网络工程师的素质参差不齐,对于“网络设计与集成”方向高水平人才的需求较大,能够拓展专业学生的就业机会。其三,行业动态跟踪。思科网院项目的开展,也使我们跟业内同行有了更多接触的机会,能够更好地了解本领域目前的就业情况。以上工作的开展,形成了本方向人才培养体系的初步规划与布局,为网络工程专业“网络应用开发”“网络管理与安全”两个方向后续的建设提供了很好的借鉴。其一,在“网络设计与集成”方向中,以思科网院平台提供的课程体系、网络大赛为基础,当学生具备了扎实的网络技术基础和一定的实践能力时,后续的个性化教育、生产实习、毕业实习、毕业设计依托对口的技术型企业进行,使得学生能够从理论知识的学习过渡到实际的工作中,构成了一条人才培养的主线。目前,多名毕业生就职于中国通信服务浙江设计院、华北地区空中交通管理局河北分局、河北广电网络石家庄分公司、新疆电信等国内知名企业,从事本方向的管理与技术工作。其二,在“网络管理与安全”方向中,借鉴以上人才培养模式,就课堂教学、学科竞赛与北京西普阳光教育科技股份有限公司进行初步合作,使得学生能够接触到更实用的网络安全技术,提高自身的实践能力,为就业奠定了良好的技术基础。后续在“网络应用开发”中,将沿用这一思路,细化具体的培养方向,深化与国内外知名公司的合作,达到在教学、实习、就业等环节全面提高人才培养质量的目标。

3.2ITE课程与信息技术基础课程的融合

把ITE课程的部分章节与信息技术基础的部分内容相结合,使得后续可能进入网络工程专业学习的学生在进入大学之初就能接触到思科网院的课程与理念。对接过程从如下几个方面进行。其一,教学对象。学校本三独立学院实行大类招生,计算机科学与技术、软件工程、网络工程3个专业被包含于计算机类中。基于以上,信息技术基础与思科网院ITE课程的融合,只针对计算机类8个班。其二,融合意义。把思科网院ITE课程部分引入到信息技术基础教学中,在一定程度上将丰富原来信息技术基础教学的内容,思科网院提供的教学资源和模拟软件也对提高教学效率、激发学生兴趣起到一定的促进作用。同时,教学对象针对理工学院计算机类学生,所有学生后续都将学习计算机网络原理课程,部分学生将进入网络工程专业学习,还会进一步接触到组网工程、网络设计与规划等课程,以上内容都整体或者部分采用了思科网院的课程资源,为后续的专业课程学习必将奠定坚实的基础。其三,内容分配。保留原来信息技术基础课程中Windows和Office的教学内容和课程,主要变动包括:在Word内容之后,增加“长文档排版”内容;增加“思科ITE教程第3章计算机组装、第6章网络、第7章笔记本电脑”内容;增加PT课程内容。

4结语

思科网络技术学院课程体系与网络工程专业人才培养的融合与实践,为整个网络工程专业的建设起到了较好的示范作用。但是,限于师资、软硬件资源等问题,未来还有许多工作需要完善。其一,课程对接基本完成,但是具体到每一门课程中,教师的教学质量和工程能力还有待提高;其二,在已有的课程对接中还存在一些问题,如NetSpace平台单元测验占用时间较长、PacketTracer实验强度不高,鉴于此要学习兄弟网院好的经验[6],在课程的具体实施中,处理好理论、实验、测验的关系,不断完善课程对接过程,探索专业认证与个性化教学的学分互认。

作者:张光华 张世民 阮冬茹 练沛强 单位:河北科技大学信息科学与工程学院 思科系统(中国)网络技术有限公司公共事务部

参考文献:

[1]徐明,曹介南.高等学校网络工程专业培养方案[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]思科网络技术学院项目背景[EB/OL].(2010-06-04)[2012-03-09].

篇12

2.当代城市设计师的“多面手”角色

传统的城市设计注重形体的组合与尺度、空间的连续性与可识别性、建筑群的整体协调等感官特征,城市设计师多出身于建筑设计师,在形态塑造方面有着很强的专业能力。而随着现实社会对城市设计的需求逐步转变,城市设计逐步承担起复兴地方经济、协调相关者利益的社会职能,相应地,城市设计师的角色也日益复杂,其不仅需要具备传统的形态塑造能力,还需要掌握经济学、系统工程、公共管理等相关理论知识,并具备策划营销、组织管理、沟通协调等方面的能力。[4]由此,当代城市设计师在项目实践中需要至少承担如下角色:作为策划者与设计者,为片区发展定位,并结合宏观环境与地方需求开展创造性的布局设计;作为咨询者,为地方政府、社区、开发商等利益相关群体提供发展策略与建议,为决策者提供思路;作为协调者,了解利益相关者的基本诉求,并通过谈判协商合理配置空间资源;作为项目组织者,为各方执行者制定合理的行动路径与建设规则,促进项目落实。同时,随着城市设计师与各种群体及项目的交流与互动,其类型也日益多元,如为政府、开发商及社区服务的专职城市设计师,为某一重点地区提供长期咨询服务的驻地城市设计师,为某些特定群体(如弱势群体)服务的专业城市设计师等。

3.当代城市设计专业培养现状

20世纪50年代中期,美国宾夕法尼亚大学艺术学院院长福尔摩斯•珀金斯(G.HolmesPerkins)首次提出开设建筑学、城市规划与景观设计的共修课程—城市设计,这被普遍认为是城市设计教育的开端,[5]20世纪60年代,欧美高校开始在研究生培养阶段尝试开设城市设计课程,但作为一门新兴专业,各类院校的培养体系与方式各异,为对其进行规范,美国联邦政府颁布了城市设计教育标准,将城市设计定位为研究生培养计划,要求受教育者需得到建筑学或相关专业学位,教学人员需密切接触城市设计实践,教学过程需与地方政府合作等。[6]20世纪80年代之后,城市设计课程从教授向实践转变,[7]推广以实践知识、问题驱动为主导的教学方法,[8]以培养应用型城市设计师为目的,学制1~2年。当今欧美高校城市设计硕士培养大都采取这一思路,但在教学过程中也存在诸多问题,如理论知识与设计实践的关联不够紧密,[9,10]学生缺少介入设计全程的机会,[11]难以建立较为全面的知识框架等。[12]20世纪80年代中期,城市设计开始进入中国城市环境学科专业教育体系,与欧美国家不同的是,中国的城市设计教育没有独立的教学体系,是建筑学与城市规划专业教学体系中的部分。具体来说,在本科生教学阶段,城市设计主要作为一门城市规划专业理论与应用课程在高年级开设,而在研究生教学阶段,城市设计则作为建筑学与城市规划学科领域内的一个附属研究方向,没有专门的硕士学位。在这样的培养环境下,城市设计往往被认为是城市规划专业的一个子集,存在忽视职业道德观、能力培养片面、设计方法落后、教学安排松散等问题,[13]培养出来的学生往往缺乏城市设计的职业化特征,也难以承担真正意义上的复杂综合的城市设计实践项目。

4.当代城市设计师的专业培养需求

随着进入新的城市发展阶段,城市设计的概念内涵日益丰富,实践任务越来越贴近现实社会,其专业化程度逐步提高,对专业化人才的需求也因此较为迫切。这些均对当前高等院校的城市设计人才培养提出了更高且更为具体的要求。首先,城市设计是市场需求较大的实践应用型专业,“职业化”是城市设计教育的核心任务,即创造、存储与传播专业实践知识,并通过教学体系的设置逐步引导学生走上职业化道路,支撑城市设计师职业的良性发展;第二,城市设计虽然根植于建筑学与城市规划两大学科领域,但其涉及到城市开发行为与社会利益分配,具有较强的特殊性,因此,“专业化”是城市设计教育的本职任务,即将城市开发、公共管理、社会学、系统工程等与传统空间设计理论相结合,为学生搭建凸显专业特色的知识结构框架;第三,城市设计实践涉及到诸多利益主体,是团队合作、集体决策的结果,“协同性”是城市设计教育的专项任务,即应注重培养学生在组织、交流、引导、合作、协调关系等方面的能力,培养城市设计师的专业素养。由此,基于专业化的知识架构,以专业实践为核心,提升各类职业技能,最终实现教学过程与职业生涯的一体化对接,成为当前城市设计专业培养的主要目标。

二、发展网络理论与城市设计专业培养新思路

1.面向职业发展的发展网络理论概述

发展网络(developmentalnetwork)是教育学领域中研究培养模式的一个新兴概念,指通过为学员提供发展方面的辅助从而引发学员兴趣、提升学员职业能力的一系列群体行为的集合。发展网络理论于2001年由哈佛大学教育系莫妮卡•希金斯(MonicaC.Higgins)与凯西•克兰姆(KathyE.Kram)提出,[14]其跳出“导师—学员”这种一对一的教学关系,探讨整体社会环境对个人发展的影响作用。这一研究借助社会网络理论的相关研究方法,运用网络关联的多样性与关联强度来表征学员不同类型的学习环境,并探讨教学环境与个人职业发展的相关性,研究发现,多样的网络关联与较高的关联强度不仅可以提升个人学习水平,还能够显著拓展职业领域、水平与满意度。[15]基于此,研究从个人全面成长这一发展需求出发,倡议通过建构“发展网络”建立动态、社会化、多元化的师生关系,提升个人的综合发展水平。发展网络理论的提出引起了教育学界的广泛关注,并引发了诸多后继研究。[16]

2.发展网络的基本构成与特征

该理论基于网络关联多样性与强度两个维度,将个人发展网络分为以下四种模式。其一,被动型网络,对应较小的网络关联多样性与较弱的网络关联强度,即学员的从师面小,教学关系较弱,知识流通范围与频率均较小,学员只能获取有限的知识与技能;其二,机遇型网络,对应较大的网络关联多样性与较弱的网络关联强度,即学员的从师面广,知识的涉猎面广,冗余度高,学生自主获取与加工知识的可能性大,创新能力较强,[17]但由于松散的教学关系,学员的专业学习质量可能较差;其三,传统型网络,对应较小的网络关联多样性与较强的网络关联强度,即学员从师面小,但由于较强的教学关系,知识传授与接收水平较高,学员的学习质量较高,但接受知识的范围小,创新能力与综合技能可能较差;其四,企业型网络,对应较大的网络关联多样性与较强的网络关联强度,即学员从师面大,同时教学关系强,知识的涉猎范围大,流通水平与冗余度高,学员可以自主获取知识,获得相应的辅导,并能为个人职业发展提供开放环境,因此学员的综合职业能力提升较快。从如上四种模式可以看出(图1),在一定专业领域范围内,具有较多关联与较高强度的发展网络能够为学员职业发展与综合技能提供更好的环境土壤,即企业型网络更适合实践应用型专业的职业化培养,其具备如下两大特征。其一,较大的网络关联多样性,指与专业密切相关的多元导师群体,即通过教学网络关联多样的授课群体,为学生提供多样的信息与广阔的专业资源,有利于学生获取综合性知识,全面发展。其二,较强的网络关联强度,指顺畅、频繁的师生联系与知识传递,即建立稳固、常态化的师生关系,疏通知识传递渠道,优化传递方式,促进传递效率。

3.发展网络理论下对城市设计教育的思考

当今城市设计已经发展成为一项复杂、复合的社会实践活动,其涉及多学科的知识构成,需要与多样的利益群体合作,具备协调统筹、融会贯通的能力。而在当前研究生培养过程中,“一对一”的传统培养模式、以导师为中心的工作坊模式不利于提供开阔、融通的视野,以讲授为主的各类专业基础课也经常由于脱离实践需求而削弱了知识、技能的传递效率。为推进城市设计教育与职业发展接轨,发展网络作为提升职业化、综合化培养效能的理想模型,可以帮助我们思考促进城市设计的专业化、职业化教育水平所需要解决的若干基本问题,并在此基础上形成更加适合时代需求的专业教育支撑体系。那么,当我们将城市设计教育看作是学员的专业发展网络,并将企业型模式作为发展网络的理想模型时,就必须首先思考回答如下两个问题。城市设计发展网络需要怎样多样的教学关联?城市设计发展网络中的各种知识如何实现顺畅、频繁的传递?

三、城市设计发展网络的构建

1.网络关联的多样性—多学科的知识网络

城市设计作为一门跨学科、综合性专业,具有很广的知识外延,专业实践是融会贯通、综合应用多学科知识的过程。因此,为了促进城市设计师的职业化发展,基于发展网络理论,专业教育必须提供多学科的教学关联。城市设计作为塑造与管理城市空间形态的工具,运用专业技能塑造与地方经济发展、社会人文、地理环境相契合的空间方案,并依托公共管理手段与城市开发建设行为将其落实,除了直接相关的规划设计理论与方法之外,至少还涉及到地产开发、公共管理、社会学与城市地理等学科群。由此,城市设计教育应该构建一个面向城市设计实践应用的多学科知识网络(图2),主要包括:一是核心课程,即城市设计基础理论,包括城市设计历史、价值与原则、理论与方法等;二是社会专题课程,即城市设计与社会文化,包括地方的社会文化特征,以及城市设计对社会生活的支撑作用;三是经济专题课程,即城市设计与地产开发,包括地产项目的策划、开发与经营,以及城市设计对地产开发的约束与扶持等;四是管理专题课程,即城市设计与公共管理,包括城市公共管理体系,以及城市设计的定位与作用;五是环境专题课程,即城市设计与宏观环境,包括生态、交通等各类宏观系统的运动规律,以及城市设计对系统的遵从与改良作用。这样的课程体系能够使学员有机会接触到与城市设计相关的各类学科理论,在其中建构较为综合的专业知识结构,形成融通的综合素养,并在此基础上强化自己的专长。

2.网络关联的强度—以实践为核心的知识传递

事实上,现有的规划设计培养体系中,国内外诸多高校均开设了诸如城市经济学、生态学、社会学、城市管理等专业选修课程,这些课程往往遵循自身的专业学科体系,学生虽然接受到了大而全的专业信息,但难以切实将其消化吸收并转化为有用的知识,知识传递的效率不高,也就是形成了较弱的“网络关联”。对于实践应用型学科,知识最有效的传递方法是付诸实践,由此,为实现较高强度的网络关联,应持有围绕实践开展教学的以下基本思路。其一,在实践中传播知识,即以城市设计实践为主线,运用真实的项目实践串联专业课程与相关知识,从而促进学生对理论知识的理解与应用。当今欧美高校的城市设计硕士培养计划基本均采取以实践课程为核心的教学方法,如华盛顿大学的城市设计培养由“领土与利益”“居住空间”“公私领域”3个城市设计主题工作坊组成,每个工作坊均围绕实践项目穿插讲授相应的专业理论、分析技术与设计方法①,丰富学生实践经验的同时,促进学生充分吸收、掌握专业理论知识与技能。而在中国,项目实践贯穿整个专业培养体系的案例还不多见。其二,注重理论知识的应用性,实践课程中,知识的选取与传授也非常关键。高校教师往往注重系统、深入的知识积累,以形成扎实的教学基础,但由于实践经验的不足,很容易导致理论与应用的脱节。同时,在这一问题上,参与专业实践的各种社会群体往往持有更加贴近实践的专业经验,这些经验可以有效补充高校教师授课方面的不足。因此,结合实践项目,在教学中引入专业设计机构、政府、开发商等相关社会群体,可以有效对接各种专题理论课程与现实实践,使学生能够更加贴近现实,以多元的视野参与实践,理解当代城市设计的作用与价值(图3)。其三,团队合作促进交流,除了推进师生之间的关联强度之外,学生之间的网络关联对于信息的传递与知识的获取也非常重要。城市设计是一项团队型的实践活动,其根本出发点就在于统合不同领域的专业人员,通过充分的横向知识交流,形成满足多样需求的综合性方案。城市设计专业的学生往往来自于建筑学、城市规划、风景园林等多个专业,将多样专业背景的学生组合成团队,能够形成内在的知识交流,从而促进知识传递。以实践为核心开展专业教学,究其根本,就是在受教育环境下,将学生前置于社会实践中进行培养,这样的方式既能保证知识的高效传递,也能提升学生应用、转化理论知识的能力。同时,高校严谨的教育氛围也可以保证学生在实践中获得充分、系统的指导(表2)。[18]

四、面向职业化培养的城市设计专业培养模式

以面向培养职业化、综合化城市设计师为目的,借鉴发展网络理论,本文认为,在城市设计专业化培养过程中,应以建构关联多样、关联度强的城市设计发展网络为目标,即搭建多学科的专业知识网络,并以实践为核心开展知识传递。基于这一结论,研究提出如下面向职业化培养的城市设计专业教育体系优化策略。

1.以实践课程为核心

选取典型的城市设计项目,将实践课程贯穿专业教育全程,使学生贴近城市设计实践,了解掌握实践的基本构成、主要任务、设计对象、设计方法与技术、成果构成与实施策略等。在此基础上,结合不同项目特质嵌入相应的专题理论模块(表3),使理论传授贴近实践应用,促进学生对理论知识的吸收、转化与应用。

2.以地方实践为平台

为了使实践课程更加贴近现实需求,鼓励教学机构与地方政府或社区建立长期稳定的合作关系。基于社会经济发展的切实需求,地方可持续提供与现实社会密切相关的实践项目,并且为城市设计实践课程提供真实的项目环境与相关社会群体;而学校也可作为顾问机构,为地方提供长期稳定的咨询服务。需要说明的是,这样的合作不同于生产性实践项目,其以专业教育、科研与服务地方发展为主要任务,属于非营利性质的合作项目。值得一提的是,近年来,欧美高校开始倡导“服务式学习”(servicelearning)计划,[19]许多规划设计院系均成立了社区、邻里设计研究中心,作为培养学生、开展科研、服务地方的共同平台(表4)。这种方法将科研教学融入地方发展,为学生提供了丰富有效的学习模式。

3.以多元理论为基础

围绕城市设计基础理论,拓展学科外延,与社会、经济、管理、地理、环境等相关院系共享教学资源,将其中与城市空间相关的理论知识引入城市设计专业教学,建构开放、融通的知识体系与多元的知识土壤,开阔学生专业视野,使学生能够根据实践所需或兴趣获取相应的理论支撑,辅助学生从不同角度分析、解释现实问题,并遵循社会经济发展规律,借鉴跨学科技术手段,从更加理性的角度开展城市设计实践,提升综合素质。

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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

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