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网络工程课程论文实用13篇

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网络工程课程论文

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1.2设置面向“卓越计划”的教学内容

由于课程的教学以概念介绍为主,缺乏合适的工程案例教学,使现有的教学效果很难达到“卓越工程师”计划的培养要求。对此,笔者提出设置面向“卓越工程师计划”的教学内容,将案例教学法引入网络工程课程教学,将复杂抽象的概念用具体案例进行解释,同时在教学中穿插介绍各种与课程中各个知识点相关的新技术和新方法,让学生学到国内外先进的规范化网络工程方法,掌握新工具软件的使用,为培养具有较强工程实践能力的网络工程师奠定基础。

1)案例教学。对于每种网络类型,课程中要提供数个工程案例,从不同侧面进行定性和定量分析,而且尽可能实现网络原理和网络工程两门课程之间的良好衔接。通过案例教学可以明显提高课堂上“教”和“学”的效率,达到事半功倍的教学效果;同时,教师可将案例教学与课堂讨论结合起来,通过课堂讨论深入分析和研究案例。例如,在学完需求分析知识点后,我们以学生都熟悉的“家庭局域网”为讨论案例,经过小组深入讨论后,将讨论的结果整理出书面化的需求说明文档。这种“大家讲”式的讨论课大大激发了学生对网络设计项目的兴趣,提高了他们参与工程项目的积极性和能动性,增强了他们发现、分析和解决实际问题的能力。

2)开放式教学。教师可在日常教学中引入企业常用的网络设计工具,以实现学校培养与企业需求的无缝对接。例如,在讲授综合布线系统设计时,我们补充工程化布线技术及相应工具PacketTracer、Visio等;在讲服务质量分析与设计时,引入Qos流量控制机制、Qos队列调度技术等;同时,在课堂教学中还结合相关的知识点,介绍分布式系统、IPv6、网络管理技术、云计算、网络测试技术等较新的网络技术,使学生了解当前网络设计和发展的方向。

3)面向工程教学。笔者结合多年的网络工程教学经验和网络工程设计经验,在课堂上介绍了大量的系统设计方法、技术参数、设计图表和工程案例分析。例如,在讲授集群技术时,以华为3Com公司推出的IRF(智能弹性架构)集群技术为例,告诉学生通过IRF技术可将多台交换设备构建为一个联合设备,这样既实现了设备的扩展性,又实现了设备的可靠性和可管理性。这些新技术案例的引入使教学具有很好的工程实用性,而掌握了这些工程技术将大大提高学生的工程应用能力。

4)全面教学。网络工程课程从结构设计、性能设计、安全设计、物理设计等各个侧面探讨网络设计方法,教学范围涉及局域网、园区网、接入网、传输网、广域网等,讨论的网络工程设计案例包括以太网、存储网、IP电话网、工业以太网、无线局域网、固定无线网、SDH网、DWDM网等几十种网络类型。除了上述主流技术和方法,课程教学中也会涉及实用新型网络技术并介绍这些技术的实际应用情况。例如,在讲解VPN技术时,以安徽大学教师在校外通过VPN技术访问学校图书馆文献资源为例,介绍远程访问VPN技术。

1.3采用面向“卓越计划”的课程考核机制

在现有网络工程传统理论考核的导向下,学生对实践经验并不看重,甚至有时会出现高分考生连基本的组网设计都不会的情况。对此,我们提出设置以能力考核为主的新课程考核方式,提出以课堂测试、课堂讨论、课外作业、课程设计、卷面成绩等多种方式相结合的综合考核方式,这些环节的得分以灵活的权重体现在总评成绩中。

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1.2网络工程专业人才能力构成

随着我国信息化建设从横向规模发展转向纵向深度应用发展,社会对网络工程专业人才能力的需求正在发生变化。徐明等人依据社会对专业人才的能力需求、不同类型的人才培养目标、学科发展等方面将网络工程专业人才专业能力归纳为“网络设备、网络协议、网络应用系统的设计与开发,网络工程规划、设计,网络系统管理与维护以及网络安全保障”等能力。新建应用型本科院校依据人才培养目标,重点培养工程应用型人才,网络工程专业人才着重培养工程应用与创新能力。专业能力主要包括:工程基础能力(认知能力、软硬件基础设计能力),网络管理与维护、网络工程规划设计与实施、网络应用系统设计与开发、网络信息管理与处理等专业核心能力,专业专长能力与创新、创业的能力。

1.3课程体系模块化模型

依据网络工程专业的发展潮流、产业的发展需求、学校与地方的特点以及学生工程能力的培养,构建模块化的课程体系。网络工程专业的工程教育是为了培养具有熟练技术基础,善于构思、设计、构思和运行网络产品或系统的能力,能够适应网络行业发展的网络工程师。在课程体系建设中要坚持以产业需求为导向、应用为目标、能力为核心,形成以培养网络工程能力为核心的课程体系,充分体现“做中学”的教育模式。以能力培养为核心的网络工程课程模块。每一个模块由若干课程群(子模块)组成完成特定能力的培养,形成“主干课程->课程群->课程模块->课程体系”的结构。每一个子模块由若干相关的课程组成,完成特定的主题,以培养学生特定的能力。课程群中各种课程打破课程之间的界限,统一设计课程目标,将内容整合,便于学生对知识的综合应用。前两年学生在校学习基础课程学习,重点培养学生的综合能力(价值判断能力、身心调适能力、交流沟通能力等)、数理基础、专业认知与专业基础能力等;第三年企业与学校共同完成教学过程,有针对性指导学生完成项目、专业方向相关内容的学习;最后一年,学生进入企业进行实习、项目开发、毕业设计等。通过“产、学、研”深度联动,校企合作共同制订人才培养目标、课程体系,企业全程参与专业人才的培养,使“教、学、需”一致。以项目为驱动,通过“做中学”,将“知识、能力、探索兴趣、解决问题能力和社会责任感”的培养融入到教学过程中,培养社会急需的有责任感的实践能力强的与企业需求相匹配的高级工程型人才。

1.4基于CDIO的工程能力培养

CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所前沿工程大学自2000年起经过四年的探索研究而创立的工程教育模式。CDIO代表构思、设计、实现和运行,它以任务驱动,构建以项目为主导的知识、能力和创新培养一体化的教学体系。CDIO通过“做中学”,激发学生的学习兴趣,强调工程实践训练,强化能力的培养,着重培养学生工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程应用能力。通过“做中学”实现学生能力的培养基于CDIO的“做中学”人才培养模式,通过分层的项目训练,帮助学生进行知识学习与能力的培养,同时帮助学生提高自主学习、团队合作以及创新应用的能力。主要体现在:1)通过专业认知与“做”激发学生的学习兴趣;2)分层递进的能力培养,避免了重复技能的训练;3)通过综合课程设计与项目实践,提升了综合运用知识的能力,培养学生工程意识,并且培养学生合作协商的能力;4)通过素质拓展训练,提升学生创新、创业与终生学习的能力。通过CDIO的“做中学”最终实现学生专业能力的培养。

1.5实践教学体系建设依托

校内外实践基地、产学研合作企业,整合校内实验资源,构建“两大平台、四个模块”的分层实践教学体系。两大平台即校内教学实训平台与校外工程实训平台,四个模块即工程基础能力实训、专业核心能力实训、专业专长能力实训、创新创业能力实训,构成逐层递进的实践教学。

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基于新建本科院校网络工程专业的教育现状及地方产业发展的实际需求,以专业认证为导向,我们构建基于CDIO的网络工程专业的工程教育人才培养模式,即将网络工程专业工程型人才的培养与专业认证相结合,使新建本科院校培养的网络工程人才与产业需求相适应。

2.1完善人才培养方案

CDIO代表构思、设计、实现和运行,以任务驱动,构建以项目为主导的知识、能力和创新培养一体化的教学体系。CDIO通过“做中学”,激发学生的学习兴趣,强调工程实践训练,强化能力的培养,着重培养学生的工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力。人才培养模式是大学本科教育的出发点,学校应依据人才培养模式制订合理的人才培养目标,构建完善的人才培养方案。依据网络工程专业的发展潮流、产业的发展需求、学校与地方的特点,我们确立“2+1+1”的分段式工程教育人才培养模式。前两年学生在校完成专业认知模块、综合能力模块、专业基础模块的学习,重点培养学生的综合能力(价值判断能力、身心调适能力、交流沟通能力等)、专业认知与专业基础能力等;第3年企业与学校共同完成专业应用模块、专业专长模块、校内实践模块的教学过程,有针对性地指导学生完成项目以及专业方向相关内容的学习;最后1年,学生进入企业实习,参与项目开发,完成企业课程模块、素质拓展模块、毕业设计等。通过“产学研”深度联动,校企合作共同制订人才培养目标、人才培养方案,企业全程参与专业人才的培养,使“教、学、需”一致。通过“做中学”,将“知识、能力、探索兴趣、解决问题毅力和社会责任感”的培养融入CDIO教学过程中,培养社会急需的有责任感的实践能力强的、与企业需求相匹配的高级工程型人才。

2.2优化课程体系

网络工程专业的工程教育是为了培养具有熟练技术基础,拥有善于构思、设计、实现和运行网络产品或系统的能力,能够适应网络行业发展的网络工程师。课程体系建设要对照专业认证的标准,坚持以产业需求为导向、以应用为目标、以能力为核心,整体优化课程体系。以往专业课程教学模式大多强调各课程自身的特点和作用,在教学实践过程中注重本课程知识的运用与知识点的深、专、独。如果弱化了专业课程综合体系的整体关系,会导致相关课程间内容重复较多,课程培养目的分散,各门课程授课内容之间缺乏连贯性,学生不善于综合运用所学知识解决实际问题。因此,我们应当坚持整体优化原则,注重学生知识结构、素质结构和能力结构的优化,适当进行专业主干课程群、专业专长课程群的优化与重组,形成以培养网络工程能力为核心的课程体系。

2.3建设专兼结合的双师型教学团队

依据专业认证的标准要求,师资队伍建设要突破现有体制,按照市场配置资源,组建由企业工程师、外聘教授、学院专业带头人、实验师等组成的教学团队。充分发挥企业工程的人才优势,用好外聘教师,推行“双师授课法”,形成特色鲜明的“双师结构”和“双师素质”的专兼结合教学团队。我们要本着“引聘、培养、合作”的原则,充分利用学校的各项优惠政策,引进或聘用具有工程背景的高水平教师、企业工程技术人员,实现“校企”人才资源共享,加强工程教育师资队伍建设。学校要有计划有步骤地选派部分教师到重点工科高校、科研单位进修,鼓励并安排教师到企业一线顶岗锻炼,提高工程实践能力。此外,还要切实发挥教学团队的作用,采用“带头人+团队”的人才组织结构,充分发挥学术带头人与学术骨干的带头作用,确定“老中青”教师的“传帮带”关系。通过建立青年教师导师制、系级教学督导制、听课与评课制等制度,开展青年教师成长沙龙、青年教师教学技能比赛等活动,提高青年教师的教学与科研水平。

2.4建设实践教学体系

我们要对照专业认证标准的要求,依托校内外实践基地、产学研合作企业,整合校内实验资源,构建“两大平台、4个模块”的分层实践教学体系。两大平台即学校教学实训平台与企业工程实训平台,4个模块即基础技能实训、专业技能实训、应用技能实训和创新技能实训,构成逐层递进的实践教学。

2.5探索多元的评价方案

我们建立“评价主体多方、评价内容多种、评价方式多样”的多元评价体系。通过学生自评、互评以及教师评价等方式,建立科学合理的激励机制。注重学习过程的评价,实现由对结果的“终结性评价”转为对过程的“形成性评价”,激发学生的学习热情,调动学生的科研兴趣,培养学生的知识运用能力与科研创新能力。学校要参与国际交流与合作,开展工程教育专业认证,对照工程教育认证标准,切实构建工程教育质量保障体系。

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(二)体系结构

网络工程专业在保持网络工程设计特色的基础上,重点突出物联网和网络安全管理方向。围绕这三大专业方向,以现有的网络工程基础专业实验室和正在建设的物联网和网络安全方向专业实验室为依托,构建出专业特色鲜明的多层次实践教学体系,网络工程专业实践教学体系学科与专业竞赛、自主创新研究等多种形式,并分布在专业基础实践、专业核心实践、专业方向实践、专业综合实践四个教学层次上。从教学层次的角度看,网络工程专业的实践教学环节包括下列内容。专业基础实践主要指电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学,主要形式是课程实验、课程设计和实习。专业核心实践主要指网络工程专业核心课程的实践教学,主要形式是课程实验和课程设计。专业方向实践主要指物联网、网络安全管理、网络工程设计三大专业方向的实践教学,主要形式是课程实验和课程设计。专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学,主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计(论文)等。

二、实践教学内容

以上述实践教学体系为依据,从四个专业实践层次分别阐述网络工程专业的实践教学内容。

(一)专业基础实践

网络工程专业基础实践环节可分为电子技术基础、计算技术基础、软件系统基础三方面的实践教学内容。电子技术基础实践教学内容包括模拟电路实验、数字电路实验、计算机组成原理实验、硬件工艺实习。模拟电路实验是让学生了解放大电路的原理,并能理解相应的实验现象。数字电路实验是加强学生对数字逻辑的理解能力和数字电路的设计能力。计算机组成原理实验是让学生理解计算机硬件结构的实现原理和方法。硬件工艺实习是让学生综合运用数字电路和模拟电路的相关理论知识,使用电路设计软件设计并利用实际电路元器件实现一个具有实际生产意义的电子电路系统。计算技术基础实践教学内容包括程序设计实验、数据结构实验、算法分析与设计实验、程序设计应用课程设计等。程序设计实验是让学生能够运用所学的程序设计语言编写并调试程序,培养学生的程序设计能力和程序调试能力。数据结构实验是让学生运用理论原理知识编程实现线性表、队列、堆栈、二叉树、图等基本数据结构及其访问操作方法,以及常用的排序和查找算法,进而能够解决相关的实际问题。算法分析与设计实验是让学生掌握分治法、动态规划法、贪心法、回溯法、分支界定法等常用经典算法,从而更好地解决实际问题。程序设计应用课程设计是综合运用程序设计语言、数据结构、算法分析与设计,设计并实现一个具有实际生活意义的程序系统。软件系统基础实践教学内容包括操作系统实验、数据库原理实验、软件工程实验、软件系统开发课程设计。操作系统实验是让学生系统地掌握处理机管理、进程管理、存储管理、文件管理和设备管理五大功能的工作原理与实现方法,进而能够模拟实现操作系统部分功能。数据库原理实验是让学生熟练掌握SQL语言的数据定义、数据操纵、完整性控制等功能,基本掌握数据库的设计方法和数据库应用系统的开发方法。软件工程实验是加深学生对软件开发方法的理解,掌握统一建模语言UML和可视化建模工具RationalRose的基本用法。软件系统开发课程设计是让学生在掌握程序设计技术的基础上,综合运用操作系统、数据库原理、软件工程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有实际应用价值的软件系统。

(二)专业核心实践

网络工程专业核心实践环节主要包括计算机网络、网络编程、无线网络、Linux编程等专业核心课程的实践教学内容。计算机网络实验是让学生学习利用Sniffer和Wireshark等常用网络嗅探工具验证TCP/IP协议报文格式和协议交互过程,从而加强学生对网络协议及其工作原理的理解,加深对计算机网络体系结构的认识。网络编程实验是以套接字编程为基础编写TCP/UDP协议通信程序以及数据包捕获程序,编写SMTP/POP3邮件客户端、FTP客户端、Web网站程序等经典网络应用程序。无线网络实验是让学生掌握各种无线网络设备的安装和配置方法,学会无线局域网的规划设计、安装配置与故障排除。Linux编程是让学生掌握LINUX环境下C语言应用程序开发的基本过程,熟悉基本库函数的使用,具有初步的应用程序设计能力。

(三)专业方向实践

网络工程专业方向实践环节可分为物联网、网络安全管理、网络工程设计三个专业方向的实践教学内容。物联网方向实践教学内容包括射频识别实验、无线传感网实验、物联网开发实验、以及物联网方向课程设计。射频识别实验是让学生掌握射频识别技术的读写卡、多卡读、编码调制、防碰撞算法、通信协议、保密通信等基本原理,能够编写相关应用案例程序。无线传感网实验是让学生能够对温度、湿度、光照、压力、红外等典型传感器节点进行数据采集,并利用Zigbee、蓝牙、WIFI等通信模块,开发无线传感器网络应用程序。物联网开发实验是让学生在掌握嵌入式编程的基础上,结合射频识别和无线传感技术,开发物联网应用中的核心功能模块或简单应用程序。物联网方向课程设计是综合运用物联网方向课程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有一定实用价值的物联网应用系统。网络安全管理方向实践教学内容包括网络安全实验、网络管理实验、网络攻防实验、以及网络安全管理方向课程设计。

网络安全实验是让学生掌握网络嗅探器和端口扫描工具的工作原理和实现方法,理解包过滤、网络地址转换等网络安全策略,掌握防火墙和入侵检测系统的安装、配置和使用方法。网络管理实验是让学生理解SNMP网络管理协议的原理和工作过程,掌握SNMP程序的设计与开发方法。网络攻防实验是让学生熟悉网络探测、缓冲区溢出、网络欺骗、拒绝服务、SQL注入等主流攻击技术的实现方法,从而预防和阻止网络攻击。网络安全管理方向课程设计是综合运用网络安全管理方向课程的理论知识与开发技术,设计并实现一个具有某种安全管理功能的实用网络软件或系统。网络工程设计方向实践教学内容包括网络互联技术实验、网络规划与设计实验、网络故障诊断与排除实验、以及网络工程设计方向课程设计。网络互联技术实验是让学生学会网线制作、VLAN配置、交换机配置、静态路由配置、动态路由配置、ACL配置、NAT配置等,为实际网络部署提供基础。网络故障诊断与测试实验是让学生掌握网络故障诊断与测试工具的使用方法,能够对物理层、数据链路层、网络层、以太网、广域网、TCP/IP、服务器等的故障进行诊断与排除。网络规划与设计实验是让学生学会网络规划工具、需求分析、技术选择、网络拓扑设计、网络编址与命名、路由设计、网络性能保障、安全管理设计等各环节技能。网络工程设计方向课程设计是综合运用网络工程设计方向课程的理论知识与开发技术,针对某个实际应用场景,规划并设计一个具有实用价值的网络工程方案。

(四)专业综合实践

专业综合实践主要指学生根据自己选择的专业方向而开展的专业综合实践教学,主要形式包括学科与专业竞赛、自主创新研究、实训与实习、毕业设计(论文)等。学科与专业竞赛是鼓励学生在老师的指导下,利用课余时间和假期,参与学校、企业、省、教育部、乃至全球等各种级别的大学生学科或专业竞赛,以扩大学生的知识面,培养学生理论联系实际和动手操作的能力。目前适合网络工程专业学生参加的竞赛主要有全国大学生数据建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛、ACM大学生程序设计竞赛、“挑战杯”大学生系列科技作品竞赛、全国大学生信息安全竞赛。自主创新研究可分为课内自主研究学习和课外科技创新活动。课内自主研究学习是在部分专业课程内,安排学生开展研究性学习与创新环节,激发学生主动学习的积极性,培养学生的自学能力和自主学习研究能力。课外科技创新活动是学生根据自身兴趣和专业特长组成小组,自主选择研究课题,确定研究目标、技术路线和研究计划,利用课余时间和寒暑假在老师的指导下自主开展科技创新活动,以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识和创业精神。实训和实习是让学生熟悉或掌握网络相关行业或领域中可能遇到的常用技能,以缩短第一任职岗前培训的时间。该类实践教学内容包括见习环节、实训环节、实习环节等。见习环节是参观一个网络行业相关的企事业单位或部门,见识各类产品和系统的研发过程或应用情况,以增强学生对专业的兴趣和自豪感。实训环节是在校内实验与实训基地,通过与企事业单位的合作,提炼网络设备产品与网络应用系统的典型功能模块,进而设计出一组项目供学生实习训练。

实习环节是与校外企业或培训基地合作,让学生参与到实际的项目研发与实施工作中,从而使学生接触社会,体验未来就业单位的工作环境和实际的项目开发过程。毕业设计(论文)是大学生四年专业知识学习后的一次综合性专业技术实践锻炼机会。毕业设计的周期为14周,主要包括选题、开题、课题研究与指导、撰写毕业论文、毕业论文答辩等环节。毕业设计课题可以由指导老师根据自己的项目课题、研究方向或兴趣好确定,也可以根据学生就业单位的实际工作需要确定。

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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前言

网络工程专业是国家教育部审定并设置的全国高校本科专业之一,是计算机专业与通信专业交叉的一门专业,也是目前我国高校计算机院(系)普遍开设的计算机科学类本科专业之一。

但应用型网络工程人培养目标如何定位,专业知识体系如何建立却一直是被受困扰的问题。网络技术是计算机技术与通信技术相结合的一门新技术,也是计算机技术与通信技术交叉的一门学科。由于计算机类各本科专业也需要开设计算机网络方向的课程,最普遍的现象是许多高校计算机院(系)将网络工程专业开设成为计算机科学与技术专业的网络方向,二者之间的培养目标相似,知识体系仅是几门课之间的差别。另一种现象就是部份高校将网络工程专业开设成为通信工程专业,沿用通信工程的知识体系再加设几门计算机专业类的课程。应该说这两种现象都没有形成网络工程专业本身的专业特色知识体系。

本文作者依据近年来从事网络工程专业的人才培养、课程知识体系建设和教学的经验,对网络工程本科专业知识体系建设进行如下探讨。

2网络工程本科专业人才培养目标的确立

专业知识体系的建设必须紧扣专业培养目标,作为网络工程本科层次的人才培养,应该定位于应用型的网络工程人才。应用型网络工程专业人才培养目标首先是具有一定的计算机基础知识,其实是其核心培养目标是具有程与网络应用的设计、规划、部署、实施、开发、管理以及销售工作,这些内容在时间关系上反映了网络工程的全过程,在业界担当“网络架构师”、“网络工程师”、“网络测试工程师”、“网络销售工程师”等角色能力的人才。

从网络工程本科专业培养目标来可以将该专业分为四个方面的能力培养:计算机应用能力、网络设计规划部署能力、网络编程与应用开发能力、网络管理能力。由于目前应用软件开发基本都是基于网络环境的应用开发,从而网络编程与应用开发能力也属于计算机类本科专业必备的能力,而且许多高校将网络编程与应用开发能力作为计算机科学与技术专业的专业方向与特色来看待。就专业特色而言,网络设计规划部署能力、网络管理能力才真正是网络工程专业有别于其它计算机类本科专业之处。

另外,网络工程专业人才培养也必须有别于通信工程专业。通信工程专业培养目标是具备通信技术、通信系统和通信网络方面的理论知识和基本实践技能;能适应通信技术与工程领域网络、系统、设备以及信息交换、传输、处理方面的科学研究、工程设计、运行维护、系统管理的高级工程技术人才。尽管网络工程和通信工程专业都涉及到网络系统知识,但二者之间确有着区别,通信工程着重于信号和通信类知识,网络工程着重于网络应用和协议类知识。换言之,通信工程着重于电信企业大网络平台的建设与管理,网络工程着重于用户端网络应用平台的建设与管理。

3网络工程本科专业知识体系的建设

网络工程本科专业知识体系可采用“平台+方向”方式建设。整个知识体系可划分为两个平台和三个基本方向。

3.1两个平台

本着“厚基础、重应用、强能力”的知识体系建设原则,为使学生具有扎实的基础知识和专业知识,本专业搭建可两个平台:公共基础课平台,包括人文和社科基础课程、理工科基础课程以及计算机基础及应用课程;专业基础课平台,包括网络设计规划部署类课程、网络管理类课程、网络应用开发类课程和专业特色类课程。以适应社会对应用型网络工程技术人才培养的基本需求。

3.2三个基本方向

三个基本方向课程以专业课程为主,其教学应在强调知识传授的同时,注重学生应用能力的培养与个性发展。通过基本方向课程学习使学生在网络工程的某一职业领域具有较强的专业基础知识和解决工程问题的实践能力。

网络设计规划部署方向主要包括组网工程、网络互联技术、通信网技术、网络性能测试等课程。组网工程主要介绍网络需求分析、工程设计、综合布线、设备选型知识。网络互联技术主要介绍路由和交换技术的配置与管理知识。通信网技术主要介绍无线网、移动网、宽带综合业务网、接入网等知识。网络性能测试主要介绍网络性能指标、测试方法、测试技术和测试设备的有关知识。

网络管理方向主要包括网站建设与管理、网络安全技术、入侵检测技术、网络协议分析等课程。网站建设与管理主要介绍网络操作系统的配置、网络管理协议与应用知识。网络安全技术主要介绍网络安全的基础知识与技术、防火墙技术与配置等知识,入侵检测技术主要介绍黑客攻击技术、入侵检测技术、计算机取证技术等知识。网络协议分析主要介绍网络协议分析方法与协议实现的知识。

网络编程与应用软件开发方向主要包括网络程序设计、WEB编程技术、J2EE应用开发与部署、网络数据库技术。网络程序设计介绍基于套接字的编程方法、进程(线程)间的通信知识。WEB编程技术主要介绍基于Java、JSP、Servlet和JDBC的编程知识。J2EE应用开发与部署主要介绍基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的编程技术,以及应用软件的部署方法。网络数据库技术主要介绍网络数据库基础知识、Oracle数据库知识。

特色类专业课程主要以新的网络应用技术为主,可选择网络并行计算技术、网格计算技术、多媒体网络技术、网络存储技术、高性能网络等方面的课程。

从网络工程三个基本方向可分析出这三个基本方向与计算机科学与技术专业、通信工程专业之间的关系如图1所示:

图1网络工程三个基本方向与其它专业知识的关系

其中人文和社科基础课程主要指政治、思想道德、体育、大学英语等课程。理工科基础课程主要指高等数学、

线性代数、数理统计与概率论、离散数学、数字电路等课程。计算机基础与应用课程主要指计算机导论、计算机组成原理、程序设计语言、数据结构、操作系统、数据库原理、计算机网络等计算机专业基础课程。

3.3网络工程本科专业核心课程体系建设

通过对网络工程专业知识体系的分析,可以得出网络工程专业核心课程体系如图2所示:

图2网络工程专业核心课程体系

鉴于在专业教学学时、教学人员和教学设施的不同,各高校在开设网络工程本科专业时,可选择三个专业方向之一并加以一定特色的专业课程来进行人才培养,以达到不同特色网络工程人才培养目标。也可以分不同年级采用不同的专业方向进行培养,以满足社会对网络工程专业各方面人才的需求。

4结束语

本科教育的专业课程知识体系并不是一层不变的,应随着科学技术的发展和社会的需求而变化,这才符合科学发展观的理论。本论文中所讨论的网络工程本科专业的专业课程知识体系,是对近几年各高校网络工程专业知识体系的归纳和分析基础上做出的一个探讨,但随着社会的进步,该专业课程知识体系也应处于一个不断完善的进程中。

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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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2.创新教学环节安排

为提高学生对网络的认识,避免在今后学习中产生盲目性,学院对新入校的新生在第一学期即安排了为期一周的网络工程实训。利用学院锐捷网络基础实验室、西元网络综合布线实验室、H3C网络工程实验室和云虚拟网络安全实验室等实验实训平台,让学生带着好奇去了解网络,带着问题去进一步学习网络。通过综合布线工程的现场讲解,通过网络互联通信的现场操作,通过网络安全攻防的现场演示,让学生对网络有了一个更为全面、更为直观且全新的认识,激发他们对网络的兴趣,也为他们今后更加明确地进行网络工程学习指明了方向。

二、以实践教学为重点,完善实践教学体系

实践教学是应用型本科高校教学优势、学科优势和科研优势的集中整合,是培养学生创新意识的重要环节,也是培养高素质应用型人才的重要途径。要加快应用型人才培养步伐,必须加强实践教学,构建科学的实践教学体系。要以社会发展对人才需求为背景、以基本能力训练为基础、以综合素质培养为核心、以创新精神教育为主线,培养学生的实践动手能力、科学研究能力,锻造学生的创新思维、培养学生创新能力,提高学生的综合素质。

1.构建科学合理的实践教学体系

网络工程专业构建了“一主线、四层次、五平台、八模块”的实践教学体系。做到四年实践教学不断线这“一主线”;加强公共实践、基础实践、专业实践和创新实践“四层次”的实践训练;搭建起实验实训平台、实习实训平台、科技创新平台、创业就业平台和社会实践平台“五平台”;保证素质训练模块、实验教学模块、实习教学模块、实训教学模块、课程设计模块、毕业论文(设计)模块、应用与创新模块、社会实践模块“八模块”真正落到实处。

2.形成模块化实践教学环节

重视实践教学环节,重新制(修)订了网络工程专业人才培养方案实践教学体系设置上,网络工程专业实践课程分为公共实践、基础实践、专业实践和创新实践等四个层次。除公共实践外,共设置了21个课内实验、6个课程设计、3个实训教学,外加认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文(设计)等集中实践教学环节。其中,实践教学共58学分,占总学分的28.4%(不含公共实践学分)。实践教学内容安排上,有针对性地开发实验项目,合理设计综合性、设计性实验项目内容,积极开展实验课程(设计)、实习实训、课外科技训练、毕业论文(设计)等。为锻炼学生的实际动手能力,提高了团队协作意识,在专业实验教学中广泛采用“岛式实验台”,将学生们分成若干小组,明确每个学生在任务中的具体分工,使得每位学生都能明确实验的复杂过程。另外,针对学生网络基础的不同情况,在实践教学中对不同学生开出不同的“菜单”,因势利导地进行分层教学、差异教学和订单式实验选择,针对不同水平、不同要求的学生采取不同的实践教学体系,如“网站配置与管理(低级要求)”、“网络互联设备配置(中级要求)”、“网络仿真与网络编程(高级要求)”。同时,通过设置科技实践环节、鼓励学生积极参与教师科研课题等途径,促使学生积极参与科研活动。

三、以内涵建设为保障,提升教学质量与效果

加大传统课堂教学模式与教学内容改革,促进教学改革与创新,提升教学质量。

1.改革传统课堂教学模式

针对性地对课堂教学模式进行改革,对课程的重点、难点进行分析、讲解,对相关知识平台进行扩展。在课堂教学中摒弃“一言堂”的教学方法,采取主要内容、重点内容以“老师讲授为主、学生提问为辅”,其他内容以“学生课后自学为主、老师答疑为辅”的方法开展教学;课堂教学过程中改变讲细讲透的灌输式教学方法,采用精讲、选讲,通过对课程的网络化改造,在满足既定的教学要求下尽量减少课内学时,增加学生课外自主学习和实践。另外,通过增加“案例教学”,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.尝试双语教学

教育部在教高[2001]4号文件中明确提出:“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学,高新技术领域的信息技术、生物技术等专业要先行一步”。2007年,教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中又进一步指出,要鼓励高校开展双语教学工作。为培养具有国际化视野、适应信息化社会要求的网络综合技能人才,提高学生阅读国外教材、文献的能力。安徽新华学院以省级精品课程———计算机网络原理为依托,采用清华大学出版社出版的《ComputerNetworkFourthEdition》教材,对计算机网络原理课程大胆尝试双语教学。在教学方法上通过“简单渗透层次整合层次双语思维层次”梯度模式,让学生逐步学会用母语和英语来表达计算机网络知识,思考、解答问题,即从教学手段、教学形式上采用逐步过渡的方法让学生接受双语教学。

3.完善课程考核与评价方式

课程考核与评价一改传统方式,更加注重学生应用能力与学习过程相结合,考核采用结构化评分方法,极大地提高了考核的客观公正性。理论课程考核不以“一张试卷定终身”,课程总成绩由期末闭卷考试成绩、课堂表现与作业成绩三部分组成。改变传统的以学生实验报告为主要依据的考核方法,通过知识的综合运用来评价学生自主设计实验项目的能力、实验过程中疑难问题的排除能力以及实验故障的分析与解决能力,以此来探索多元化的实验考核方法,培养学生的工程实践能力。

4.突出双证教育

为进一步突出“双证”教育,提高网络专业技术证书的考证率与通过率,为社会培养更多有用的网络工程师人才,提高学生毕业时的就业竞争力。2012年,安徽新华学院与杭州华三通信有限公司(H3C公司)合作成立了安徽新华学院信息工程学院H3C网络学院。网络学院以“专业务实,学以致用”为理念,积极推广以网络技术为主要内容的教育计划,并通过课程植入、考核置换等方式积极进行相关课程改革。目前学院已有160多名同学拿到了H3CSE证书(网络工程师证书)。

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引言

计算机网络技术专业是针对信息社会日益增大的网络应用人才需求而设立的,因而在各种类型的专业技术院校中都受到较高的重视。依据专业的教学培训计划及循序渐进的培养原则,一般在高年级的课程中会设置网络工程课程。网络工程课程在高职院校网络技术专业的课程中占有举足轻重的地位,它是专业学生迈向职业之路的桥梁。因此,教师在讲解该课程时需要做好课件设计,从而有效提高课堂教学效率,为学生今后的工作与学习打好坚实的基础。

明确课件的教学内容

网络工程课程的教学目标是要求学生能够应用网络调试和服务器配置技术,规划设计出一个完整的网络,达到职业网络工程师的任职资格。课程的性质主要以实践为主,知识脉络以网络工程的完整实施过程为依据,包括网络基本概念、IP地址和综合布线规划实施、网络设备选项和调试、服务器系统运行维护等知识。课件设计中知识性是第一准则。因而,在设计课件时教师要把这些内容全部包含在课程教学内容中。在教学中,教师通常使用案例的方法将这些知识点串联起来。而笔者建议,最好的方法是采用全局与局部相结合的方式来组织相关的教学内容。课件的全局任务是网络工程设计实施的理念。因而,教师在开篇就应从工程概述的角度向学生传达IT类工程的实施过程,并解析各个环节的具体内容和方法。在设计这部分课件时,要包含多个知识点的提示,先为学生提供一个工程实施理念的提纲,并运用图文、动画来丰富课件,对知识内容进行解析,使学生对每个环节的知识都留下一些印象。同时,这部分内容还包含很多设计的理念,属于高层次的内容,相对整个课件内容来说比较枯燥,因而,教师必须采取灌输性质的课件展现。课件的局部任务是重点内容的反馈和解析。在教学中,要想把工程设计中的知识点都展现出来,就需要教师采用一个完整的小型案例来综合展现。在网络专业实验室中最好的应用对象就是充分利用标准的42U机柜,它能够安装标准的机架路由器、交换机、机架服务器,对布线系统的使用,在机柜中也能够很好地反馈出来。另外在课件展现上,教师可以很容易找到标准机柜的标准安装和布线系统,这些都能给学生一个直观的印象。在这部分课件内容的安排上,教师需要提供标准的参考,如设备的配置脚本、设备调试的结果,另外在教学方式上需要灵活地安排。课件中教学内容的核心是工程案例的实施。这也是全局和局部相结合的最有力的实证。工程案例的实施在课件设计的各个环节中对教师来说是最难的,很多教师都没有参与过具体的网络工程,所以很难提出并实施完整的工程案例。而随着各类计算机网络应用技能竞赛的开展,教师则可以通过技能竞赛官方网站获得样题,并将其作为课件综合案例在网络工程课程中实施。

分析课件的教学对象

课件不仅要能够被学生接受,而且还要让学生能将其转化成自己的认知,这就要求教师在做课件时要充分了解学生,根据学生的特点合理设计课件。针对综合能力强、能够轻松学习网络工程课程的学生,在课件设计方面,教师不仅要巩固自身技术知识,还要继续提升其能力,让他们能够充分发挥主观能动性,优质地完成相关任务。而针对网络技术掌握不是很熟练、兴趣不是很足的学生,教师在课件设计方面就需要设置符合他们自身水平的任务,使其能够自主完成任务,从而激发他们进一步学习的兴趣。虽然针对不同特征的学生做合理的教学课件是很难的工作,但是高职网络技术专业教育的目标是让学生掌握从事各类网络工程师的技能,并且能够在未来有更好的发展。因而,教师可通过知名招聘网站了解同层次的网络工程师的任职需求,从而有针对性地设计课件,树立不同的教学目标,提升学生的专业自信心。

采用灵活的教学方式

现在很多教学课件都只作为知识传授的工具,忽略了学生的学习过程,教师为了完成教学任务,通过课件罗列大量知识点,学习过程中让学生只能被动地接受,教学活动变得单一乏味;另外,还有一部分教师制作的课件纯粹是教材内容的复制,根本没有利用价值。那么,如何解决这些问题?这就需要教师合理地设计并利用课件展开师生、生生交流的环节。例如,IP地址规划在企业网络中是一项很重要的工作,对公有地址和私有地址的提出有严格的定义。教师可以在课件中设置提问性质的注释,先引导学生自主了解私有网络地址出现的背景和应用范畴,然后进行讨论,让他们探索私有地址是如何访问外网的,最后教师进行总结,这样不仅能够提高学生的学习兴趣,而且能够高效地完成教学任务。教师在组织教学时,也可以通过课件提出任务,并引导学生自行分组、自主学习。学生要完成任务,就需要依据课件设计中的任务要求来自主组建任务小组。而如何使全部学生参与到主动学习中,教师就要对任务的各个环节进行解析、说明,如对一个案例中不同任务的比例,以及考核的要求等都能够刺激学生团队尽力完成各项任务,另外教学课件在非课堂时间也能够通过提示引导学生团队继续深入学习。

结语

网络工程课程作为高职网络技术专业的一门专业课程,实践性非常强。因此,教师在课程讲授的过程必须要有一个设计巧妙的课件辅助。另外,对于专业学生来说,利用课件能达到不论在课堂还是在课外都有一个良师益友的目的。尽管教学课件在教学效率上给教师的教学工作带来很大便利,但是教学活动是教学与学生的双向交流活动,两者不能偏废,否则教学课件给教学工作带来的不利也是显而易见的,因此,教师要结合学生的特点做好课件设计。

参考文献:

[1]刘育涛,安素平.多媒体课件设计中应注意的问题[J].中国远程教育,2004(13).

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随着计算机网络技术的迅速发展和应用领域的不断扩大,计算机网络已渗入人们工作和生活的方方面面。据中国互联网络信息中心报告显示,截至 2012 年 6 月底,中国网民规模已达到5.38亿[1]。在网民数量激增的同时,越来越多的企事业单位开始建立基于自身业务的网络系统,并开发基于网络的应用和业务。目前,国内高校的网络工程专业大体分为两大类:一类是以原有的计算机本科专业为基础,课程体系[2]沿用计算机本科体系,无法体现网络工程专业特色。例如:以编程类课程来说,计算机专业[3]强调的是语言编程,而网络工程专业强调的是网络管理编程及其底层协议通信。因此,这样的课程设置泛而不专,不能体现一专多能的作用。另一类是以通信工程为主体,强调计算机网络与原有电信网络相结合,主要体现在各个邮电学院的培养计划中。这两类都不符合目前网络工程专业的发展需求,没有给出清晰的专业定位,造成教学质量和效率下降。

目前各行各业需要什么样的网络技术人才呢?而国内的高等院校网络工程专业培养的人才能否完全满足这些需求呢?为此,我们一方面调查并分析了多个典型行业对网络工程专业人才的技术与技能要求,另一方面跟踪分析了包括清华、北大、上海交大、美国 MIT、加州大学伯克利分校、西点军校、CC2005、加拿大 Dalhousie 大学、澳大利亚昆士兰大学和国立大学、瑞士联邦理工学院等多所国内外知名院校当前网络工程或相关专业的培养方案,并以此为依据,确定网络工程专业涉及到的知识领域及对应的知识点,然后制定覆盖各知识点的课程体系和教学计划。

2、网络工程专业的培养目标

高等教育的目的是培养高等技术人才,网络工程专业主要是为了培养网络工程师,目前网络工程专业的培养方向主要有网络工程管理与规划设计、网络维护与管理以及网络应用程序开发等方向[4-8]。根据普通工科高校办学层次和培养对象,我们立足于“宽口径,厚基础,高素质,强能力,突出创新意识”的教学理念,确立该专业的培养目标为:培养系统掌握计算机技术、通信技术及网络技术的基本理论、基本知识,掌握计算机网络系统分析和设计的基本方法,具备计算机应用、网络编程与应用开发、网络规划设计部署、网络管理等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。

3、制订专业培养方案的方法

在制定专业培养方案时,可以采用“需求驱动”的方法。首先,对人才市场进行需求分析,确定本专业的培养目标;然后,根据培养目标和人才需求分析,得到了本专业人才应具备的专业理论知识和专业技能,大致确定本专业的专业课程;根据这些专业课程又需要哪些专业基础课程的支持,从而大致确定本专业的专业基础课程;通过分析这些专业基础课程应该得到哪些基础课程的支持,大致确定本专业的基础课程;最后,根据培养目标和培养方案的制订原则,仔细、合理地调整各模块内容和学分分配。

4、网络工程专业课程体系设计

4.1课程体系设计的原则

课程体系的设计必须分析网络工程的专业特性,且与当前社会的需求紧密结合。基于网络的社会需求众多,网络技术日益复杂,因此,最好根据需求,将这些特性分类,设计网络工程专业方向,然后为不同专业方向设计不同的课程体系。网络技术是计算机科学与通信技术结合的产物,我们从两个学科的本质出发,从硬件和软件两个方面划分社会需求,分为网络设备的研发与制造产业、网络系统软件的完善与拓展、基于网络的应用软件与工程设计 3 个方面。第 1 方面属于硬件领域,第 2 和第 3 方面属于软件领域的系统软件与应用软件。在网络设备的研发与制造产业,目前最具有代表性的公司有 CISCO、华为、H3C、中兴等;在网络系统软件的完善与拓展方面,有代表性的领域有下一代互联网的协议研究、无线通信协议的研究、网络安全相关协议的研究等;基于网络的应用软件与工程设计有 Web程序设计、防火墙和 IDS 软件的研发、网络规划与设计等。

4.2调整课程结构,优化课程体系

对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在工科学生培养的框架内,重新组织课程,增强课程教学的一致性和连贯性,减少不必要的重复。在课程结构调整方面,以课群为基础组织和建设课程内容,这样既便于同类相关课程之间的知识衔接,又便于在课群内组织任课教师开展课程建设等教学研究活动。同时,专业课群也体现了培养目标所确定的学生应具备的主要技能,便于在课群的基础上通过修订课程内容,调整学生的知识结构,完善培养目标的具体内涵。

4.3课程体系强化方向性

网络工程专业作为一门新型的交叉学科,虽然与计算机、通信工程专业相近,但具有其鲜明的专业特色。网络工程专业的教学计划,虽然总在调整,但总体而言,没有实质性的突破。很多高校网络专业教师为了提高学生的综合能力,尝试以任务驱动及实例教学为主,通过学习和模仿,制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序(或应用软件)。这种尝试,在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果,但改革力度是不够的。建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是网络工程专业建设的基础,教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标,通过现代教育技术手段浓缩课时,科学合理地整合课程,构建合理的知识结构。对培养应用型本科来说石家庄铁道学院网络课程体系结构以四大专业主干课程为基础,三大专业方向为主导的课程体系。基础主干课程涵盖了电子科学技术、计算机科学技术、网络技术与通信技术和信息安全技术四大专业体系,保证了本科教学的宽基础平台。

4.4加强专业技能的培养

网络工程专业是一门工程性很强的专业,必须加强实践环节,IEEE-CS和ACM任务组在CC2001报告中也特别强调了将专业实践并人课程中的必要性。1999年,全国开始扩大本科生招生规模,IT类本科学生数量急增,这在一定程度上缓解了IT市场的人才紧缺状况。然而,从近两年的毕业分配情况看,许多学生找不到合适的工作单位,而许多IT类企业找不到合适的毕业生。其原因主要有两个:一是IT技术及其应用发展迅速,知识更新速度加快;二是学生专业技能掌握得不够。根据人才市场需求调查的结果,目前大学本科毕业的学生能够马上胜任本专业某个领域工作的人为数不多,在专业技能方面有些还不如高职毕业生,需要单位进行岗前培训,而高职毕业生,专业理论知识又不够,因此必须对本科毕业生进行正确定位,对本科培养方案作适当调整,以满足社会需求。

4.5专业课程的设置

教学计划以计算机网络规划、网络管理及应用开发能力培养为特色,加强包括计算机网络总体规划设计、网络管理、网站开发设计及维护等教学环节,涉及网络协议与路由技术、网络与信息安全、网络系统应用软件的设计开发等内容。专业课程主要分为以下三个课群:1)网络设计与规划课群;2)网络管理课群;3)网络应用技术课群。学校还应加强前沿与特色选修课程的开设。随着网络的普及,网络安全问题成为当前面临的紧迫问题。我校在网络工程专业课程体系设置中,强化网络安全特色方向,通过该专业特色方向的学习,使学生具有网络安全应用的配置和开发能力。

4.6加强实验室建设

对于实验室建设,我们遵循两个步骤:确定实验内容和实验方式、确定实验环境和实验设备。根据课程体系确定网络工程专业学生必须掌握的实验内容包括:网络组建/规划、网络设备配置/设置、网络操作系统使用/配置、网络管理、网络协议分析。对于实验方式,应采用分组进行,这样既便于实验课管理,也具有较好的课堂气氛,并且学生可以独自动手在真实设备上操作、配置,教师可以控制和检查学生配置、实验结果是否正确。但由于设备的各种接口易损坏,所以需要限制教师和学生此类操作。

5、结语

作为本科院校,在网络工程专业培养模式制定过程中,我们以为企、事业单位培养从事网络工程技术、网络管理及网络应用与开发工作的工程技术人才为目标,以专业培养目标为基础,以社会需求为导向,体现专业特色,加强实践教学环节,注重专业技能、动手能力、应用能力和创新能力的培养。

参考文献:

[1] 张东. 大话存储: 网络存储系统原理精解与最佳实践[M]. 北京: 清华大学出版社, 2008.

[2]潘旭华,鲁声清,尉斌.电子商务专业人才培养模式与课程体系设置探析[C]//电子商务理论、应用和教学研究论文集[D].重庆:重庆大学出版社,2007.

[3]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[S].北京:高等教育出版社,2006.

[4] 吴怡,蔡坚勇,洪亲. 论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J]. 电气电子教学学报,2007,29(3):87-89.

[5] 焦炳连,浦江. 网络工程专业实验室的建设[J]. 实验室研究与探索,2006,25(3):315-318.

篇11

中图分类号:G642

0 引言

网络工程专业是在计算机科学与技术、通信工程和电子工程等专业的基础上,通过多专业知识不断交叉、融合而发展壮大的一门较新的学科和专业。与计算机专业相比,网络工程专业基本上是从计算机专业的计算机网络专业方向发展起来的,其教学组织管理大多也由计算机学院/系实施。网络工程专业的知识体系主要是通过精简一部分计算机专业课程,增加一部分网络与通信类课程来构建,其专业课程可分为4个系列:电子类、计算机类、通信类和网络类,如图1所示。其中网络类课程主要涉及IP层以上的有关协议和理论,更加关注IP网、企业网、专用网和互联网及其设备和系统的开发、规划、组网、安全与管理,它与计算机类课程一起构成网络工程专业的骨干课程体系。通信类课程主要由通信工程专业的部分专业课程精简而来,其主要知识单元涉及网络体系结构中IP层以下的协议知识,偏重于电信或广电等公用网络系统平台及设备的开发与建设。因此,学好通信类课程是学好网络类课程的一个重要基础,而且两者相辅相成。只有融会贯通地理解并掌握两者的主要专业知识,才能理解三网融合、全程全网的大概念,掌握完整的网络与通信知识体系。另外,网络工程专业与市场需求和应用结合密切,更加强调工程性、系统性和实践性。

目前有关网络工程专业实践内容探讨的研究和论文较多,但对通信类系列课程实验环节的研究则较少。例如,文献[3]介绍了国防科技大学计算机学院通过开展多类型、多层次实验教学,加强网络工程专业人才实践能力培养的有关经验和建议;文献[4]给出了武汉大学计算机学院建设网络工程实训平台的方案、实验项目以及实践改革思路和措施。但上述两文献涉及的实验平台、项目和方法主要针对的是“计算机网络”等网络类系列课程。文献[5]介绍了北京邮电大学电信工程学院建设全程全网综合型实验室的构建方案与设想、实验设置与开发,以及部分实施情况和所收到的成效。实验网络平台涉及电话网、移动网、智能网、接入网、光纤网、信令网、同步网、网管网、数据传输网等,主要针对通信专业的实验室建设。因此,无论从实验设备购置、实验深度,还是从实验学时等方面来看,都不太适合网络工程专业的实验建设。文献[2]给出了网络工程专业开设通信类系列课程及其主要知识单元的有关看法和建议,但并未对有关课程实践内容的设置给出相关见解和说明。因此,本文将在文献[2]的基础上,作补充和探讨。

1 通信类课程内容实验设置

网络工程专业的通信类课程主要源自通信工程专业相应的课程,实验内容和手段丰富、成熟,主要问题是如何适当取舍。目前较常用的课内通信实验工具有两类:一是“教学实验箱+常用仪表”,二是通信仿真软件或系统。两者均可开展包括信号变换、编/解码、基带和频带传输、多路复用、无线信道衰落以及电信、移动等各类通信网络主要技术方面的实验,实验项目基本可涵盖理论教学中的所有重要知识点,并可与课堂教学同步展开;实验层次可囊括从基础验证实验到综合设计和创新实验,以及从综合课程设计到本科毕业设计课题;实验方法和技术都是长期教学经验的结晶和科研成果的浓缩。利用硬件实验箱或系统不但可以加深学生对知识点的理解,还可熟悉实验工具的使用,提高动手能力。利用通信仿真软件,如MATLAB和SystemView等,界面直观明了,实验开展更加丰富灵活。例如,通过拖拽SystemView功能元件库中的图符块(Token)并配置好参数,就可构成各式各样的仿真系统,对相应信号频域和时域的波形进行动态观察及分析,概念、原理和现象显示清晰明了,分析窗口还可给出眼图、星座图及BER等曲线图,非常有利于学生加深理解和掌握课堂理论知识。

实验教学体系一般可分为基础验证、综合设计和研究创新三个层次。课内实验项目大多以验证性实验为主,综合设计性实验为辅,目的是为了加深对课程理论知识的理解,增强基本专业技能的训练。根据文献[2],由于专业定位、数理基础、学时限制等原因,网络工程专业通信类系列课程可设置在5门左右(见图1)。主要教学内容以基本的通信理论和电信、卫星、光纤、移动等通信网的关键技术原理为主,对一些复杂而抽象的信号变换、电磁传播等数学知识仅作介绍。课程理论及实践教学的基本要求是能支撑网络类系列课程的学习和实践。因此实验项目的设置也应与之相适应。我们根据教学实践经验,提出如下几点看法:

1)实验内容除了开设一些重要且较抽象的通信原理或技术方面的实验外,建议尽量设置一些与计算机类或网络类课程关联较大的实验内容。这样,不仅可提高学生的学习兴趣,也有助于加强和巩固计算机和网络类课程知识。例如,除了专门设置调制解调、码分扩频等实验外,可选择数字信号编码(如CRC、HDB3编码)、计算机数据传输通信系统测试(见图2)等实验。在图2中,两台计算机通过通信原理实验箱连接,实验内容涉及计算机通信软件的设置与使用、RS232接口、数据通信控制规程、不同速率下的系统性能测量、信道误码和调制解调方式对通信性能的影响等知识点。

2)插图2具体实验项目安排要注意循序渐进、先易后难、先模块后系统。例如,在图2中,可先单独做BPSK/DBPSK实验和汉明编码实验,再做计算机数据传输系统测试实验。对于BPSK/DBPSK实验,如采用SystemView仿真软件,可先做BASK/BFSK的验证性实验,即给出完整的原理框图及所有图符模块和参数配置,实验目的是验证原理和熟悉仿真软件的使用。做BPSK/DBPSK实验时,则抽掉部分功能模块或仅给模块不给参数,让学生自己根据原理,设计、配置和调试系统,锻炼学生的综合设计能力。被抽掉的模块和参数最好是对应于学生容易忽视但又重要的知识点。

3)不同的实验项目可采用不同的实验工具,有利于学生了解和掌握更多的实验手段,也为今后毕业设计、创新研究甚至将来深造或科研打下一定基础。例如,“信号分析与处理”使用MATLAB工具,“数据通信”等其他课程就采用通信实验箱或SystemView仿真软件。在上述调制解调实验中采用SystemView,则在计算机数据传输系统实验中使用原理实验箱。如果条件允许,还可购置程控交换机、SDH设备、移动通信等实用设备,构建出真实的通信实训环境,通过开设演示验证、设备操作、配置、管理以及互通测试等各种类型的实验,使学生能尽快地建立真实、完整的通信和网络系统概念和掌握系统工作原理。

验证性或综合性实验能够使学生尽快熟悉并掌握实验设备,为后续进阶型及自主设计型实验打下良好的基础;使学生从实验中逐步增强发现问题、分析问题、解决问题、积累实用经验的能力。通过实验不但能够加深对基本理论知识的理解,还能提高工程实践素质,激发创新意识。

2 综合课程设计和创新实验设置

通过提供高水平的实验系统或仿真平台,开设综合课程设计、本科毕业设计、创新项目竞赛等实验项目,使学生能进一步巩固基础知识、接触科研前沿、锻炼科研能力、提高工程素质、培养创新精神。

网络工程专业知识领域较广,口径较宽,需要开展和加强的实践项目也较多。因此根据专业培养目标,目前大多数院校开设的综合课程设计主要对应的是网络类系列课程,如网络工程课程设计、网络协议或应用软件开发课程设计、网络管理课程设计、网络攻防课程设计等。因此,如何在有限的实践学时内,开展通信类系列课程的综合课程设计及创新研究也是值得探讨的问题。我们认为可采取以下思路:

1)开展一些相对简单且与计算机或网络类知识紧密结合的综合课程设计,便于学生上手,提高积极性。例如,将计算机编程、仿真及硬件相结合,利用集成的仿真工具,通过电路原理图及硬件描述语言设计出通信电路,编译仿真后下载到实验板芯片上,并完成从设计、仿真到制作、验证的整个实验过程。

2)在网络工程等综合课程设计中增加一些与通信类知识单元有关的综合设计内容。通过购置一些程控交换设备、SDH光纤网设备、宽带接入网等设备,并集成入网络实训系统中,开设从底层通信到上层网络协议及应用,从语音到数据,从管理到传输,从接入网到核心网等综合课程设计内容。

3)结合毕业设计环节和创新研究竞赛,根据指导老师所从事的科研项目,如无线传感网、RF网、认知无线电等,开展一些有关通信新技术方面的研究和创新项目,并将这些科研项目设备融入到实验室网络与通信综合实验平台中,由此不断积累经验,完善系统,开设更多的综合或创新实验项目,丰富整个实验体系。

另外,也要加强实验教学管理,制定灵活的实验室开放和成绩评定等制度,提高学生课内学时实验效率,并鼓励学生利用课余时间加强和丰富实验内容。

3 结语

随着三网融合、物联网、云计算等发展,网络工程专业知识体系及内涵也在不断发展和成熟。计算机类和网络类课程构成了网络工程专业的主要知识体系,通信类课程是学好网络类课程的重要基础。而通信类课程的实践教学是掌握通信与网络类课程知识,实现素质教育和创新人才培养目标的重要环节。本文在文献[2]的基础上,就网络工程专业如何开展通信类系列课程实验设置提出了相关建议,有待进一步实践验证和完善。

参考文献:

[1]毛羽刚,徐明,网络工程专业调查及思考[J],计算机工程与科学,2010(增刊1):60-61。

[2]毛羽刚,曹介南,徐明,网络工程专业通信类课程设置[J],计算机教育,2010(23):119-121。

篇12

网络工程专业是以一级学科“计算机科学与技术”和“信息与通信工程”交叉共同构成的相对较新的专业。2001年11月,教育部下发《关于做好普通高等学校本科学科专业结构调整工作的若干原则意见》中增设了网络工程专业。随后,近300所本科院校相继开设该专业。受到各自高校办学条件的影响,在人才培养目标、课程设置和培养模式以及实践环节等方面差异较大,比如通信工程背景较强的学校以通信系统为主要方向培养学生,计算机技术背景较强的学校以计算机网络管理维护和开发为主要方向培养学生。然而,地方本科院校的网络工程专业本身底子薄,普遍存在人才培养目标不够明确,课程设置和培养目标有差异,尤其是实践教学环节相对薄弱的问题。由于计算机网络设备硬件更新较快,教学实践环节经验不足,难以适应企业需求。课程方向设置较落后,导致专业培养特色和优势不够明显,毕业生对实践工程能力相对较弱。特别对于专业问题的分析、解决能力无法较好地提高,难以达到企业需求的技能型人才。

近年来,随着信息产业的迭代更新,低端网络维护和网络管理类人才市场萎缩较大,传统的以网络管理和维护为主的毕业生出现就业难,但用人单位又难以招聘合适的人才的现象普遍存在。随着物联网和移动互联网等新网络技术的飞速发展,在“互联网+”时代背景下,给网络工程专I带来了新的契机和挑战,针对地方本科院校的实际情况和办学定位,“传统”的网络工程专业亟需在专业方向发展和课程设置以及实践环节等方面进行重大的改革创新,探索一条符合地方高校的网络工程专业人才培养模式。本文以应用型地方院校攀枝花学院为例,以面向企业需求,融合物联网和移动互联网等新网络技术,对课程设置和实践环节进行改革,从而探索网络工程专业方向发展的新型培养模式。

2.网络工程专业课程体系的设置

攀枝花学院于2007年开设网络工程专业,本专业着力培养学生系统地掌握网络系统工程软硬件相关基本理论、基本方法和基本技能及本专业的前沿技术,培养具有良好的网络应用系统研发能力、网络工程规划、设计与实施能力和网络系统管理维护与安全保障能力的应用型高级网络工程师。学院以“面向地方,服务地方”的人才培养理念,重点培养如下三大类的网络高级应用型和技能型人才:网络应用系统开发工程师、网络系统集成和维护工程师、物联网工程师。

我校的网络工程专业采用偏重计算机科学与技术方向的培养模式。迄今已毕业5届共计260余名本科生,毕业生整体就业形势良好。通过对网络工程专业毕业生的就业情况反馈和跟踪统计,当前网络工程专业毕业生的就业方向主要集中在如下五个领域:网络系统工程集成和实施、面向网络或Web应用的软件设计与开发、网络系统管理维护和安全保障、嵌入式物联网系统应用和移动互联网软件开发。但由于近年的网络应用开发人才社会需求量大,毕业生以网络应用开发岗位工作比例较大,然而网络工程的本身专业优势并未较好地在学生就业方面体现。

根据中国调研网的最新调查,传统的网络系统管理维护、网络系统工程集成和实施需求近年有下降趋势,而随着移动互联网和云计算技术的飞速发展,越来越多的企业对移动互联网和云计算平台运维工程师的需求与日俱增。为了适应社会市场的变化,高校对传统的网络工程专业需要对其进行内涵扩展,紧跟社会市场的新需求,挖掘更多的与网络工程相关的企业岗位,提升专业就业品质。

我校的网络工程专业的人才培养知识和能力体系主要以如下6种能力为主:网络应用系统研发能力,网络工程规划、设计与实施能力,网络系统管理与维护能力,网络系统安全保障能力,网络设备研究与设计能力和网络协议分析设计与实现能力。在传统意义上的网络工程人才培养,要满足6种毕业生具备的能力,人才培养课程设置方面开设课程多而全,学生学习方向不明确,网络工程的专业特色依然不明显。专业核心必修课程和专业方向课程的建设是培养优秀的网络工程毕业生的关键。

从毕业生就业反馈情况来分析人才培养和课程设置,网络工程规划、设计与实施和网络系统管理与维护由于学校网络实验设备的陈旧和综合网络设备管理维护教学案例较少,主要以仿真实验环境上完成很多网络课程实践环节,导致学生在真实网络环境下存在的问题无法适应,分析问题的能力有限。比如课程“网络性能评估与测试”是网络管理和维护、网络产品开发等岗位的必备基础,然而教学上重理论,轻实践环节,学生修完该课程,对实际的网络性能依然无法独立评估和测试,原本对网络技术兴趣浓厚的学生也不得不转向网络软件开发方向。3融合移动互联网的网络工程专业的建设思路

我校的网络工程专业培养模式培养的毕业生具有坚实的网络基础知识,然而网络应用系统研发能力方面的课程,主要以传统的软件开发模式培养为主,显得有一些粗糙,项目化教学模式难以实施。为了更好地适应移动互联网技术的发展和企业对该方面的人才需求,将网络工程人才培养方案的专业课程设置提出修改,将移动互联网、物联网技术和云计算技术充分结合融入到网络工程专业中,拓展专业内涵。

移动互联网和物联网技术是国家规划重点发展的战略型新兴产业。在最近几年里,移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务。智能商务和移动支付催生了电子商务飞速发展,预计2016年我国移动互联网和云计算产业链规模将达到5300亿元,移动互联网开发和云计算平台运维人才需求井喷,但目前实用性和针对陛强的人才培养较少,其数量和质量已经不能满足人才市场的需要,随着产业的高速发展这一矛盾将更加突出。网络平台建设是这些新兴产业的重要基础设施,人才培养必备知识,传统的网络工程专业培养方案不能更好地适应国家战略部署以及企业人才需求。把握好IT信息技术产业发展对人才需求的动向,融合移动互联网将网络工程专业方向发展多样化,改革课程是势在必行的趋势。

3.1专业层次结构优化

攀枝花学院网络工程专业依托计算机专业实训中心的实践环境培养学生实践能力,组建专业的教师团队和教研室,具有较好的教学师资和教学资源基础。对适应新形势对网络工程人才的需求,我校2014级网络工程培养计划实行修订,实行”1+2+1培养”模式:第一年为公共基础教学课程,与计算机其他专业保持一致,使学生具有扎实的计算机技术基础;第两年和第三年,根据专业特色,将移动互联网和云计算相关课程融入到网络工程专业人才培养中,按照行业技术发展和企业岗位需求,设立了“网络管理维护与运维”、“云平台运维”、“网络应用软件开发”、“物联网及移动互联网应用”四个特色方向。第四年为“校企联合”实践教学环节,针对学生所学方向到企业对应岗位去实践,校内校外双导师制度高质量地完成毕业设计(论文)工作,使学生学以致用,提高学生的工程实践能力。

对学生进行教学的目的实际上培养学生的能力,不论是课堂教学还是实践教学都是为了让学生毕业后具有胜任所选岗位所需要的能力。网络工程专业的整个教学体系就是围绕着学生所需要的能力进行设置的。下面以专业方向能力鱼骨图展示课程设置修订后的人才培养方向发展。其中,云平台运维和物联网及移动互联网应用方向为两个新发展方向,体现了“互联网+”时代的新型网络工程专业的特点。

图1中的计算机专业基础知识一般开设在第二到四学期、经过职业生涯课程的引导,学生集中在第四学期进行选方向和有针对性的选修专业方向课程。目前虽然有部分高校已经有了物联网技术本科专业和云计算技术专科专业,但缺乏扎实的底层网络技术支持,学生难以胜任软硬件结合的底层研发工作。图J的专业课程设置有效地迎合了移动互联网和物联网技术在网络工程专业的应用,将网络技术平台和“互联网+”有机结合,既注重学生基础专业素质的培养,又拓展专业应用方向,有机结合企业人才需求,多样化培养网络工程技能人才。

3.2实践教学模式改革

学校应用型本科转型发展,培养学生具有较高的实践动手能力是网络工程人才培养工作的重中之重。根据攀枝花学院网络工程专业本身的特点,网络工程专业教研室坚持“以工程应用为基础,优化实践教学模式”的原则,采取“校内实践+校外实习”、“校企联合实验项目”的创新实践教学模式开展对学生实践工程能力的培养。实践教学主要由三部分构成:第一,校内实践教学活动。第二,大学生创新创业实践活动,学科竞赛,校内校外联合实验项目指导的团队活动等实践环节;校外顶岗实习。第三,认证项目实践活动。

(1)专业实践教学内容设计

表1为网络工程专业实践教学活动体系培养学生的综合实践能力、创新和工程能力。按照行业技术发展和企业岗位需求,表1将课程群和实践教学活动结合,学生选发展方向时,有意识地选修对应课程群和参与对应的实践教学活动。根据网络工程以及专业方向体系的层次划分,从网络工程应用层案例,网络层案例以及开发层案例出发设计对应的实践教学活动内容,最后通过对实际项目采用为期一周或两周的分析学习课程实践项目,达到项目设计规划能力提升的目的。

(2)联合实验实践活动

实践教学在网络工程专业建设中具有举足轻重的作用。专业在学院的领导下成立了网络安全,移动互联网、物联网技术等大学生创新创业训练团队,有专业的实战经验丰富的指导老师带领,紧密结合工程实际,开展一系列与网络工程专业密切相关的工程项目开发。组织学生申报大学生创新创业训练计划项目,强化创新创业能力训练,加强产学研合作,增强学生的创新能力和实践动手能力。学院多方联系与国内知名通信企业r比如,中软国际、中兴通讯等j共建网络工程实训项目库,如视频点播系统的网络规划与部署、某某企业Web服务器升级与维护、基于Wi-Fi信号的手机室内定位系统等网络工程建设项目。

(3)网络工程师认证项目提升实践能力

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1、功能定位及特色建设问题

要使实训室能真正发挥作用,必须以正确的功能定位为基础。实训室的功能定位应以人才培养目标及模式为依据。网络工程实训主要培养学生具有网络工程的实际动手能力,使学生具有综合运用计算机技术、网络技术、智能楼宇技术的能力,因此网络工程实训始终坚持三个功能,即专业基础与专业实训功能、开放服务功能及科研实践功能[1]。

实训室建设要充分反映学科发展特色、专业特色,要做到这一点,必须紧抓特色实训队伍、特色平台、特色项目建设,形成能体现这些特色的实训教学模式、实训课程体系、实训室管理运行方式。

2、建设规划问题

实训室建设规划是实训室易于管理的前提,是充分发挥实训室功能的基础。在制定实训室建设规划时,首先应具有前瞻性,实训室的建设应满足本科教学需求,提高学生的实际动手能力,能成为专业教师和学生从事相关研究、学习的平台;其次应具有系统性,要通盘考虑学生应具备的知识体系,以便在实训课程体系、实训项目设置、实训设备等方面进行统一布置,使学生通过实训掌握相应的知识点;最后应具有科学性,应充分听取专家、学者、教师和管理人员等各方面的意见,科学合理地设计实训项目。

3、校企合作问题

校企合作问题主要是:一方面学校通过研发要为企业解决部分理论上的难题;另一方面学校要利用企业的先进设备和实践理念,以较低的支出为学生提供一流的网络工程实训教学环境,使学生能真正的面向职业市场,做到课堂与就业相结合。

二、网络工程实训室管理的内容

1、建立特色鲜明的网络工程实训室

网络工程实训室的主要研究方向是控制网络的通讯、软件、组成等技术,其主要的实训项目有“计算机网络与通讯原理实训”、“网络设备的认识与配置”、“企业综合布线系统的规划设计和应用”、“路由器软件框架设计”、“交换机、路由器、硬件防火墙综合实训”等。通过实训使学生形成对计算机网络的清晰的认识,熟悉一些主流网络设备的配置方法、网络协议的工作原理,掌握组网技术、综合布线、网络安全、网络操作系统等内容,初步培养在TCP/IP协议和LAN上的实际工作能力[2]。

2、制定完善的管理制度

建立完善的实训室规章制度是做好实训室管理工作的前提。网络工程实训室在沿用以前计算机实验室管理制度的基础上,增加了《网络工程实训室开放制度》、《网络工程实训室创新团队制度》、《网络工程实训室科研项目申请及奖励制度》三个制度。这三个制度主要针对网络工程实训室的特殊性,在实训室开放、创新团队建设、科研项目申请及奖励方面给予规范。

3、建设高素质的实训教师队伍

加强教师队伍建设,首先要加强教师队伍的素质教育,培养和提高事业心和责任感;其次要不断提高教师队伍的业务水平,由于网络设备更新换代速度快,在实训及维护过程中可能遇到各种新问题,这要求教师具有扎实的专业知识,不断积累经验,提高解决与处理问题的能力;最后要合理安排进修与学习,为教师创造学习高新知识与技术的机会,学习先进的管理手段与方法,提高业务水平。

4、构建先进的实训教学体系

从人才培养体系整体出发,突出网络工程实训的特色,以学科建设为基础,构建以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的实训教学体系,改变了以往的实训项目主要是验证性实验,实训的设计简单,与实际工程差异较大的缺点,实训内容不断融入科技创新和教学改革新成果,有利于学生创新能力的培养[3]。

5、完善实训室管理模式

实训室由过去只给本科生开实训逐步过度到开放模式,教师和学生通过实训室网站预约课外开放时间,管理人员合理安排时间并通过网站告知。学生完成一定数量的课时后可申请学分,然后将课程设计和毕业设计与此挂钩,夯实了基础,提高了动手能力;同时提高了实训室的利用率。

三、结束语

积极推进实训室的建设、建立科学的实训教学体系、完善实训室管理模式是提高教学质量的重要内容。目前,我系的网络工程实训在教师队伍培养、课程体系建设、实训项目设置等方面都取得了可喜的成绩,但在怎样将产、学、研相结合,怎样引导老师和学生申请科研项目上,还有待进一步提高。

参考文献:

[1]王春茹,谢云,何小敏,蔡延光.网络工程专业实验室的建设与管理[J].广东工业大学学报增刊.2008,7:243-244