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關鍵字:CDIO模式;教學改革;網絡工程課程群
1 國內外網絡工程專業課程群現狀
1.1國外現狀
國外普遍采用“寬口大類”專業設置方式,專業劃分較粗,無網絡工程專業。這反映其本科培養目標是面向較寬的應用領域,有些學校甚至在碩士研究生階段才明顯地體現出專業的差異或偏向。重視基礎理論,包括數學基礎的培訓,重視基本能力的培訓(課程設計和實踐部分的分量較重;考試所占比例較輕 )。
國外計算機網絡相關的課程的開設情況:本科網絡課程數量少,授課內容多數屬于綜合性專業基礎課。碩士生網絡課程較多,某些學校本科與碩士生課程可共選,本科網絡課程屬于綜合性和基礎性課程,碩士生的網絡課程較強調計算機網絡的不同技術側面。
1.2國內現狀
國內大學在專業設置問題上同時存在“寬口大類”與“窄口小類”劃分兩種模式,而我國現狀是“寬口大類”的“計算機科學與技術”和“窄口小類”的“網絡工程專業”并存的局面,不同專業設置思路,對計算機網絡技術相關的課程設置必然會不同,差異很大。
國內有網絡工程專業的學校,網絡工程設置基本分為兩大類,一類是設在計算機科學相關學院,另一類是設在通信類相關學院。表1列出國內一些有網絡工程專業的學校的情況。
表1 國內開設網絡工程專業情況
1.3國內外網絡工程專業課程群情況小結
計算機網絡技術是源于計算機科學技術和通信技術并涉及多學科而發展起來新興學科分支,已經很難用計算機科學與技術或通信技術覆蓋其技術內涵,從某種意義上講,已經羽翼豐滿,具有相對的獨立性。現設置的“網絡工程專業”容易誤導為“建網專業”,遠不能適應培養“計算機網絡技術本身和廣泛的網絡應用”專業人才的需要,宜把它看作一個獨立的分支學科或作為“寬口大類”的“計算機網絡專業”來探討和建設。在計算機專業和計算機網絡課程的設置上,國外、港臺大學較重視實踐教學環節,配合課程教學都設置較多的課程設計和實驗環節,有利于培養學生分析問題、解決問題的能力,對學生進行素質教育,值得借鑒。
2 網絡工程專業課程群建設方案
2.1網絡工程專業定位
經過多年的畢業生就業情況跟蹤和調研,以及對網絡工程專業培養人才的分析,按照2:7:1的比例進行人才培養,即20%的畢業生應該繼續深造,攻讀研究生;70%的畢業生應該從事與本專業相關的工作;10%的畢業生畢業后從事他(她)喜歡的工作。同時按照網絡設備研發,到利用網絡設備構建網路,再到在網絡上開發相關系統的過程,我們培養相關網絡工程師,如圖1所示。
圖1網絡工程專業培養人才定位
針對前面的分析,網絡工程培養的目標和定向為:
(1)培養進一步深造的學生,目前網絡工程專業的畢業生考研率為10%左右,今后三年考研率要達到20%。(2)針對IT企業,首先針對網絡設備研發制造廠商,如:華為、中信、邁普等企業,每年為這些企業輸送到這些企業參與研發的在畢業生總數的5%,同時為這些企業輸送15%的畢業生到這些企業參與設備測試,成為這些企業的測試工程師。(3)為華為、邁普、銳捷等網絡設備廠商提供20%的畢業生,參與這些企業的售前售后服務,成為這些企業的研發測試、銷售部門的組網與配置工程師和維護工程師。(4)為各個行業的相關部門培養網絡管理技術人員。根據這幾年畢業生統計分析,網絡工程專業大約有5%左右的畢業生,畢業后到銀行、稅務、公檢法等部門,擔任這些部門的網絡管理技術人員。(5)每年大約30%的畢業生,到一些IT高新企業和一些事業單位,成為這些企業和部門的網絡應用平臺的開發人員。
2.2課程群方案設計
2.2.1設計理念
根據工科人才培養注重綜合素質,教育模式正朝著綜合化和個性化的趨勢科學發展,按照CDIO工程教育理念,圍繞著學生“成長、成材和成功”的目標,注重培養學生在扎實理論基礎上的較為過硬的實踐能力和解決問題的思路及方法;注重提高人文素養與科學素養為內涵的學生的綜合素質;注重培養學生的技術知識和推理能力,擁有職業能力和正確態度,具備工程技術能力、自主學習能力、“三創(即創意、創新和創業)”能力、組織及協同工作能力、系統調控能力和綜合競爭能力為目標,構建適合學生終身發展(學習)的創新人才培養方案。
2.2.2模式設計
我們學校的網絡工程專業主要定位在計算機科學大類下的計算機網絡應用技術。將網絡工程專業分為網絡設計與服務和網絡應用開發兩個方向。同時,在網絡設計與服務又按照“網絡設備開發”、“網絡測試”和“網絡系統集成”三條主線培養人才,在網絡應用開發方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”兩條主線培養人才。學生可根據自己的興趣愛好來選擇專業方向和技術主線。其中網絡測試方向是國內第一個將網絡測試引入本科教學課堂,是第一個和國際知名企業合作開發的專業。
2.2.3優化網絡工程專業培養模式
我校的網絡工程專業從2008年開始就在準備實施CDIO工程教育模式,2009年正式開始實施。該專業學生的培養立足我國信息產業和計算機科學技術發展的需要,結合創新工程教育的社會需求,通過專業建設與行業應用的緊密結合,在“課堂內 + 課堂外一體化創新環境”中,在真實的“構思設計實現運作(CDIO)”過程的工程背景下,構建分方向培養網絡工程應用型人才的CDIO創新工程教育模式。培養的學生具有扎實的理論基礎、創新能力、工程技術能力和綜合競爭能力,尤其是項目組織、設計、開發和實施能力,以及較強的溝通能力和協調能力。
2.3網絡工程課程群建設
2.3.1建設思路
網絡工程專業長期以來高度重視教學內容和課程體系的改革。根據學校對本科人才培養的定位,積極摸索高等學校擴招后人才培養的模式。進行課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革。分模塊設置課程,引入新的課程設置理念,明確每個模塊的作用,突出不同的方向特色。合理解決課程內容的銜接,將新知識、新技術引入課程教學之中。特別在學生實踐能力的培養方面,探索出一套切實可行的辦法,將科技大賽、學生創新項目等和學生第二課堂結合起來,將工程理念傳授給學生。
2.3.2建設目標
按照“夯實基礎、加強動手”的原則,進一步進行課程體系改革。課程體系的改革更有針對性,更適應信息產業、地方經濟建設和網絡行業的需要;課程內容的改革有利于提高學生對新技術的應用能力和創新能力培養。保持已有的優勢和特色,進一步提高教學質量,爭取獲得更多的教學成果。
課程建設。重點建設“計算機網絡”、“網絡設備配置與管理”、“《網絡服務配置與管理》” “網絡系統集成”、 “網絡測試技術”和“Web應用開發技術”等課程。
教材建設。出版系列規劃教材,已出版的有《網絡服務配置與管理》、《網絡設備配置與管理技術》、《網絡系統集成》、《網絡測試技術》。
2.3.3具體措施
(1)優化課程體系。按照“以網絡應用為核心,向網絡設計與服務和網絡應用開發的相應知識點逐步擴張”的一體化課程體系設計原則進行實施。圖2為網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖。本專業課程體系按照CDIO理念,通過項目將知識、素質和能力結合起來。將CDIO項目按規模和范圍劃分為三級:一級為包含本專業主要核心課程理論和能力要求的項目;二級為包含一個課程群理論和能力要求的項目;三級為單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目。如圖4所示。
圖2 網絡工程專業的工程能力培養計劃和課程體系魚骨圖
(2)建立“基礎綜合研究創新”的多層次實驗教學體系。
網絡工程專業非常重視實踐環節的建設,建立完成了“基礎綜合研究創新”的多層次實驗教學體系。建立了以計算機網絡、網絡設計及系統集成、網絡服務配置與管理、網絡安全技術、網絡存儲技術、網絡協議與分析和網絡測試技術為主線的完整網絡設計實驗教學內容;建立了以網絡應用技術、網絡設備配置與管理、網絡系統設計、網絡測試為主線的完整網絡系統應用設計與開發的實驗教學內容;并基于這兩方面內容建立了多角度、多層次、全方位地體現網絡設計與應用的實驗教學體系結構。根據不同培養階段的需求,不同的培養目標采用分層次地對學生進行因材施教并制定了與之對應的實踐方案,確保實驗室能夠在最大程度上發揮作用。
3 結束語
經過兩年的改革調整,已經初具成效。現在我校的網絡工程專業是四川省省級特色專業,網絡測試作為一個方向,創新性的引入教學體系。這兩年網絡設備生產廠商對網絡測試人員需求與日俱增,而國內還沒有幾所高校開設相關方向的課程,我校網絡工程專業與美國SIGMA公司聯合在大四學生中培養相關的工程師,受到了企業的好評。目前網絡測試人才就業已經遠遠超過傳統的網絡集成。美國勞工部統計局2006年報告對美國網絡系統與數據通信分析員人員(設計,測試與評估企業信息系統)2004—2014年需求預測結論:相關人才需要量將增加54.6%,在IT行業中人才需求增加比例占第2位。
參考文獻:
[1]顧配華,沈民奮等.從CDIO到EIP—CDIO[J].高等工程教育研究,2008.
[2]李飛.結合CDIO工程教育理念構建培養網絡工程人才教育平臺[J].教育理論與實踐,2009(10).
關鍵詞:應用型 網絡工程人才 層次性
高等教育從精英教育轉變為大眾教育,近期國家又在進行高等教育改革,將大學劃分為應用型與理論研究型,而信息網絡技術的發展,社會需求對網絡工程人才又提出了不同的要求。因此,在新時期,應用型網絡工程人才培養的層次性顯得尤為突出。下文就新形勢下,新時期應用型網絡工程人才培養的層次性進行分析。
一、新時期應用型網絡工程人才層次性培養的必要性
1.社會需求
隨著互聯網技術的不斷發展,網絡的規模以及應用范圍不斷擴大,因此,網絡的管理、安全等方面面臨著重大挑戰,因此,社會對應用型網絡工程人才的需求會隨著網絡的規模和應用范圍的擴大而出現增長。應用型網絡工程人才的就業面積雖然廣泛,但是不同的行業依據自身的需求對網絡工程人才的提出的要求也不一樣。例如進行網絡學研究的行業,需要工程人員擁有扎實的網絡圖論、控制論以及網絡原理知識,而應用型行業,需要工程人員擁有較強的實踐能力。總之,從社會分工,就業角度來看,只掌握籠統的網絡知識的人員很難立足,因此,正所謂“聞道有先后,術業有專攻”[1]。應用型網絡工程技術人員要給自己進行合理的定位,要有針對性的進行學習,提高自己的實踐動手能力,這樣才能在激烈的就業競爭中提高自己就業成功率,也為以后的職業發展奠定扎實的基礎。基于以上社會需求和自身就業原因,新時期應用型網絡工程人才需要進行層次性培養。
2.教育要求
網絡工程的知識體系豐富,涉及的學科眾多,如計算機科學、通信技術、網絡技術、應用數學、信息論、密碼技術以及信息安全技術等等,學科綜合性強,學科內容龐雜,因此,如果不分層次的進行人才培養,只能使網絡工程專業的學生淪為“萬金油”――自己對專業涉及的學科都懂一點,各行各業也都用到一點。但只是一點,使得人才培養失去了重點。另外,作為當下發展最快的信息網絡技術,知識更新頻繁,很可能在校期間,學習的知識還是比較前沿的,可畢業之后所學的知識就為行業所淘汰。加之,國家現在進行高等教育改革,對大學進行分工,應用型高校培養的是技能型人才,研究型高校培養的是理論研究型人才,雖然目前還在全國范圍內進行試點教學,但是這種高校教育模式在以后教學中將會得到鞏固。因此,無論從國家教育層面,還是學科層面角度來說,進行應用型網絡人才層次性培養是非常有必要的。
二、新時期應用型網絡工程人才層次性培養策略
“聞道有先后,術業有專攻”[2]。學科主攻方向不一樣,能大大促進學科的繁榮發展,從宏觀層面來說,學科的分層教育是為永恒的社會發展輸送不同層次的人才,因此,分層時既要有中堅力量又要注意后備力量。有鑒于此,將應用型網絡工程人才培養分為網絡安全管理與維護、網絡應用編程與系統集成兩個不同的應用層次。作為應用型網絡工程人才,一方面學校應該注重培養學生的動手實踐能力,多進行實踐教學,積極為學生搭建校企合作平臺,讓學生在實踐中提高自己的能力;另一方面,自己要注重在生活中善于發現問題,積極利用所學知識解決網絡問題,進行網絡產品設計。
1.網絡安全管理與維護人才的培養
隨著網絡的普及以及應用范圍的不斷擴大,許多不法分子利用網絡進行詐騙、盜竊等,嚴重影響了網絡秩序,網絡安全問題也成為人們日益關注的一個話題[3]。另外,人們對信息網絡的依賴程度不斷增加,網絡故障問題越來越為人所詬病,網絡故障問題層出不窮、多種多樣,在網絡故障出現時進行及時的維護,用最快的速度恢復網絡的正常已成為信息行業競爭的關鍵點。這類人才的培養應該注重傳授他們網絡安全技術知識,從識別網絡安全風險以及實現網絡系統的機密性、完整性、可控性、可用性以及可審查性等角度進行開展教學活動。讓他們掌握漏洞掃描技術,防火墻技術、VPN、NAT、網絡加密技術等等。還要針對網絡故障以及維護問題,對他們進行網絡維護理論、方法以及技巧的培養,讓他們對常見的故障進行總結分類,并提出相應的解決辦法。網絡安全管理與維護人才是應用型網絡技術人員后備理念,為網絡信息技術的安全穩定提供了保障。
2.網絡應用編程與系統集成人才的培養
互聯網世界的繁榮是通過各個系統的集成整合以及各個系統的應用程序開發實現的,網絡應用編程主要是培養這類人才的網絡編程技術與方法、網絡協議以及編程應用等方面的能力。他們畢業后主要從事的是應用編程工作,進行網絡產品的開發,他們一般為程序員、網絡工程師等。而系統集成人員是根據用戶的需求特點,結合網絡技術,為用戶進行網絡系統方案設計。他們將來從事的是軟硬件開發、系統工程施工工作,他們需要根據用戶的需求以及經濟成本,為用戶選擇配套相應的軟硬件,提供滿足用戶需求的一體化解決方案。系統集成與應用編程人員是應用型網絡技術技術人員的中堅力量,為網絡信息技術的發展提供了重要的助力。
三、結語
總之,社會分工不一,國家又進行高等教育改革,在這樣的形勢下,應用型網絡工程技術人員培養就必須實現分層性教育,針對不同方向的人才進行針對性培養有助于促進學生的就業。
參考文獻:
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[3]蔣吉頻,高東發,陽愛民,謝建國.我國網絡工程專業建設的研究現狀述評[J].計算機教育,2010,5(12):42-43
關鍵詞: 網絡工程; 實踐教學; 實踐平臺; 課程體系
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2012)07-69-02
0 引言
網絡工程專業的建立源于網絡技術發展,網絡應用普及和企事業單位對網絡系統建設、管理和維護的強大需求。國家教育部在2002年設立了目錄外專業——網絡工程[1]。該專業的目標是為了適應社會對網絡專業人才的需求,培養系統地掌握計算機、通信和網絡方面的基本理論、知識和技能,具有良好工程素質,并能運用所學知識去分析和解決相關的實際問題,能在信息產業、企事業單位、行政管理部門從事計算機網絡系統的規劃、設計,網絡系統的安全管理與維護,以及網絡應用系統的設計、開發、集成和項目管理的高級工程技術人才。
網絡工程專業和計算機其他相關專業相比,具有明顯不同的特點。該專業人才的能力可以分解為網絡設備研究和設計,網絡協議分析、設計與實現,網絡應用系統設計與開發,網絡工程規劃、設計與實施,網絡系統管理與維護,網絡系統安全保障等六個方面的能力。這六個方面的能力就相當于六個維度,每個維度的培養內容除了包含基本理論知識,更重要的是實踐能力的培養。
從目前情況看,國內的網絡工程專業在專業定位、培養模式等方面均不成熟,甚至存在爭議。
我校的網絡工程專業是在本校計算機科學與技術學科的基礎上發展而來的。根據教育部《面向21世紀教育教學內容和課程體系改革》的要求,為保證人才培養質量,適應快速發展的信息產業對人才的需求,我們近幾年一直堅持網絡工程專業人才的教學改革與實踐,取得了一些成效,積累了一些經驗。
1 網絡工程專業人才能力分析
網絡工程的知識技能覆蓋網絡互聯的軟硬件設計、研發、生產、測試,網絡應用系統的設計開發,網絡組網工程的方案設計、論證、施工和調試,網絡與應用系統的使用、管理、維護和安全防范等方面。據此我們可以認為,網絡工程專業人才的能力可分解為網絡設備的研究和設計,網絡協議分析、設計和實現,網絡應用系統設計與開發,網絡工程規劃、設計與實施,網絡系統維護和安全保障六個方面的能力。在教學過程中,需要在專業課程的基本原理和方法講解的基礎上引入大量實踐環節,以培養學生理論聯系實踐的能力和對知識的綜合運用的能力,提高其自主研究性學習、創新性研究和科研訓練的能力。
2 網絡工程專業實踐教學體系
網絡工程專業實踐性很強,為了充分培養學生的實踐能力,在課程建設中,我們注意到以下幾個方面的問題。
第一,在專業課程中包含適量的專業課內試驗環節,目的是讓學生更好地理解和掌握專業課程的基本原理和基本方法。
第二,針對各課程設計綜合性實踐環節,以培養學生理論聯系實際的能力和在各個專業方向上的專業知識綜合運用能力。
第三,為了培養學生自學和創新能力,鼓勵學生在高年級參與自主研究性學習、創新研究和科研訓練環節。
第四,為了縮短學生崗前培訓和實習時間,滿足第一任職需求,還設置了畢業前的實訓和畢業設計環節,針對學生第一任職過程中可能遇到的知識、技術、技能、平臺工具進行訓練。
由此,我們在專業實踐中基本形成了以課內實驗為基礎、以課程設計為中心、以各類競賽和創新活動為重要環節、以實習實訓為核心的實踐教學體系[2],如圖1所示。
每個課內實驗一般分配2學時,目的是讓學生加深、鞏固對相關原理的理解和掌握。課內實驗一般是由驗證型實驗、操作配置類實驗和簡單設計類實驗組成,適合于在計算機網絡原理、TCP/IP協議、無線通信技術等課程的學習過程中進行,以加深學生對原理的理解、為后繼實驗打好基礎。這類實驗一般可分為軟件設計類和硬件設計類實驗。軟件類主要是進行基本的網絡應用程序的設計和開發,滿足未來網絡工程建設中的網絡應用系統設計和應用系統間的通信和互聯、數據庫訪問、動態網頁設計等應用系統集成需求。通過這樣的環節讓學生初步了解網絡應用系統的開發思路。硬件類主要是在硬件已有模塊基礎上的總體設計、組裝和仿真等實驗,目的是讓學生熟悉網絡硬件系統設計和開發過程,掌握相關的設計、開發和仿真分析工具的使用方法,為將來在硬件方面的相關工作打下良好基礎。
課程設計分配16個學時,內容是專業方向知識的綜合應用,具有一定難度。一般由老師提供軟硬件系統的總體框架,由學生完善各部分功能,并進行總裝和集成,最后完成設計目標。在實驗組織方面以4到8人組成的小組為單位進行。學生必須完成書寫完整的實踐報告,包括遇到的問題、實踐收獲和體會等內容。通過在專業方向上的綜合性課程實踐環節能夠進一步培養學生理論聯系實際的能力和對專業知識的綜合應用能力。
為了進一步提高學生的實踐能力,擴大知識面,我校積極鼓勵有能力的學生在老師的指導下,利用業余時間和假期參與老師的科研項目、參加學校、企事業單位、省、教育部的各種級別的大學生學科或專業競賽。
實訓和實習的主要目的是縮短第一任職崗前培訓時間,為此,需要讓網絡工程專業的學生學習和掌握將來主要就業行業和領域中可能遇到的主流軟硬件系統開發工具、網絡軟硬件產品功能和配置方法、網絡應用平臺使用方法等。學生的實訓任務可通過在企業、事業單位的見習、在校內實驗和實訓基地完成;實習任務可通過和校外企業或培訓基地合作,讓學生參與的實習環節來完成。畢業設計是大學生專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會,畢業生通過對經典類和創新類項目的畢業設計,實踐能力能進一步得到提升。
關鍵詞:網絡工程;課程體系;教學改革;網絡技術
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
0引言
2001年,教育部首批建設網絡工程專業,培養網絡方面的人才,隨著我國信息化水平的提高,網絡迅速覆蓋各個領域,不僅個人用戶離不開網絡,企事業單位為了節省資源,提高工作效率,更是極力發展網絡信息化辦公;網絡的縱向深度發展,使得網絡技術方面的人才需求類型發生轉變。近年來,國家職業(行業)標準規范越來越被重視,不僅國家人力資源保障局與工信部等部門都積極推進,而且大部分企事業單位在人才的引進方面也比較看重學生是否具有在相關領域取得的職業資格證書。因此,本文旨在系統地分析研究網絡工程專業相關課程教學內容與國家職業(行業)標準相銜接的課程體系建設,在教學內容、人才培養目標和教學團隊方面形成與國家職業(行業)標準相融合、相匹配的教學機制。試圖構建一個以就業為導向,以國家職業資格標準為核心,以職業綜合能力為培養目標,以“雙證書”職業資格證書和學歷證書為紐帶的專業教學體系。
1網絡專業人才培養方向
廣東科技學院是一所應用型本科類型院校,坐落于廣東省東莞市,地處珠三角地區。改革開放以來,東莞大力發展工業和外向型經濟,經濟飛速發展,20多年GDP連續以20%以上的速度增長。隨著東莞經濟的高速發展和經濟的轉型,急需大量的高素質應用型人才。東莞市政府也相續出臺了《關于加快發展東莞市現代信息服務業的實施意見》,強調需要大力發展信息產業。從當前發展趨勢看,東莞市現代信息服務業主要包括信息傳輸服務業、計算機服務業以及軟件業3大類。網絡工程職業崗位相關的職業認證證書有網絡管理員、網絡工程師、網絡規劃設計師以及思科、華為公司的一些認證等,依據社會發展的需求,目前所需的網絡技術人才主要在以下領域:
(1)新企事業單位的網絡系統規劃設計與建設、原企事業單位網絡系統的擴展、升級等,都需要大量的網絡規劃設計、網絡設備安裝與調試、信息系統集成等組網技術人才。
(2)網絡的普及以及在各行各業的廣泛應用,網絡系統已演變成各個單位的一種基礎性設施,為保障日常企事業單位的正常運行以及網絡信息的安全,急需大量的網絡管理與維護、網絡安全方面的人才。
(3)人們對網絡質量的需求,網絡軟硬件產品的更新升級、不斷涌現的網絡設備制造企業以及網絡應用開發企業等,需要大量的網絡軟硬件產品研發人才。
(4)互聯網應用需求的不斷擴展,對網絡的體系結構的適用性和穩定性、網絡服務質量以及網絡性能都提出了新的要求,因此,需要對網絡理論與技術科學研究的高層次人才。因此在人才培養方面,網絡工程專業可以培養網絡組網工程技術、網絡管理與維護、網絡軟硬件開發、網絡應用開發以及網絡協議開發等方面的人才。但是,各大高校還應根據學校的定位、學校的師資、學生的學習能力等因素綜合考慮,有側重地發展某些方面,建設具有自身特色的人才培養目標。
2網絡工程課程體系設計
結合國家職業標準、社會發展需要以及學生自身學習能力,制定網絡工程課程體系結構。在人才培養方面,學校必須與社會接軌,才能培養出社會需要的人才,我校通過與企業的合作,委托企業技術人員不定期來校給學生舉行職業規劃講座和學術講座,聘請企業的工作人員為本專業的客座教授,為網絡工程的實踐教學提供支持和幫助;此外,不同院校學生的學習能力以及師資力量也是影響專業課程體系設置的重要因素之一,例如:在網絡專業中,網絡協議的分析與設計、網絡硬件產品的設計對學生及教師的能力皆要求較高,因此,對于一些職業學校及專科院校不建議開設此類的課程;另外,國家職業標準也能一定程度上規范了網絡類職位要求,因此網絡工程課程體系的設計也需考慮此因素。該體系設計框架的內容包括人才培養目標、人才培養方案、授課計劃、網絡工程發展規劃、實驗室的建設、教學內容設置、教材建設、師資建設等等,從而培養德、智、體、美、勞全面發展,具有良好的科學素養和人文素養,具有良好的職業道德,掌握計算機網絡的基礎知識,能從事計算機網絡的規劃、設計、實施、管理與維護,能從事網站開發與維護,具有較強實踐能力和創新精神的高素質應用型技術人才。
3網絡工程教學內容體系設置
根據課程體系內容,將網絡工程專業課程分為公共必修課、公共選修課、基礎必修課、專業必修課、專業組選課、專業任選課、專項實踐、其他實踐等七個模塊組成課程。每門課程有相應學分,學生在校期間總共需修滿170學分,其中公共必修課37學分,公共選修課10學分,基礎必修課35.5學分,專業必修課19.5學分,專業組選課12學分,專業任選課12學分,實踐環節(不含課內實踐)44學分。在網絡課程內容設置中,每一門專業課程均由校企合作開發實訓指導書,加強學生的社會實踐,鞏固理論知識;并且對參與專業競賽或科技創新項目并取得較好成績的同學給予競賽學分或創新學分,某些科目支持以證代考,具體由系部與教務處共同認定;此外,開展學生第二課堂等教學活動,提高學生學習興趣。圖1中各個課程的安排如下:(1)必修課選課說明:必修課為學生必修課程,分為公共必修課、基礎必修課和專業必修課。(2)專業組選課選課說明:網絡工程專業的組選課分為2組,每組3門課,選擇第1組課程的同學只能學習第1組內的3門課程,選擇第2組課程的同學則只能學習第2組內的3門課程。專業組選課應該至少選12學分(3)專業任選課選課說明:第4~7學期,每學期安排3~4門任選課,學生可根據自己的專業發展方向(及是否考研)來選擇任選課,每學期所選課程門數不限。專業任選課要求至少選12學分。(4)專項實踐課課程說明:專項實踐課是在每學期的期末進行整周(每周24課時)實訓,用來完成1個或幾個項目(任務)。一周實訓計一個學分。(5)其他實踐課:分為軍訓、公益勞動與拓展訓練、社會實踐、實習與設計等課程,每類課程均有相應的學習,其中畢業實習、畢業設計主要安排于最后一個學期。
4結束與展望
在信息化社會,網絡發揮著舉足輕重的作用,對人們的生活和企事業單位的生產帶來巨大的影響,也簡直刺激了網絡計算的發展。高校作為國家人才培養基地,只有迎合社會需求,才能為社會輸送社會需要的人才,才可以帶動社會的進步。本文探討了現代網絡專業人才培養方案,針對相關方案提出了課程體系設計框架,最后簡單描述了網絡工程專業的教學內容。技術促進生產,生產帶動技術的發展,希望各個院校能加強與企業的合作關系,將社會需求與先進的技術帶進校園,與學校合作建立科學的、合理的教學體系及教學課程內容。
參考文獻
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(一)建設背景
為了突顯網絡工程專業特色,加大與其它計算機相關專業的區分度,網絡工程專業在保持原有網絡工程專業特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理兩個專業方向,進一步明確定位學校網絡工程專業的人才培養目標。網絡工程專業是一門實踐性非常強的專業。因此,要實現培養目標,除了需要調整改革現有的專業課程體系外,還必須建立相應的實踐教學體系和配套的實踐教學環境。為此,網絡工程專業以中央支持地方高校發展專項資金的實驗室建設為契機,在網絡工程管理和網絡協議分析兩個現有實驗室的基礎上,新建物聯網、信息安全、網絡攻防、網絡測試等專業實驗室。這些實驗室建成后,網絡工程專業實驗室支撐的實踐教學內容將基本上涵蓋物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大方向的典型實驗、課程設計,乃至實習實訓、畢業設計等實踐環節。屆時,網絡工程專業將具備實驗設施齊全、內容涵蓋面廣的專業實驗環境。這為構建特色鮮明、層次合理的實踐教學體系提供良好的實踐條件支持。
(二)體系結構
網絡工程專業在保持網絡工程設計特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理方向。圍繞這三大專業方向,以現有的網絡工程基礎專業實驗室和正在建設的物聯網和網絡安全方向專業實驗室為依托,構建出專業特色鮮明的多層次實踐教學體系,網絡工程專業實踐教學體系學科與專業競賽、自主創新研究等多種形式,并分布在專業基礎實踐、專業核心實踐、專業方向實踐、專業綜合實踐四個教學層次上。從教學層次的角度看,網絡工程專業的實踐教學環節包括下列內容。專業基礎實踐主要指電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學,主要形式是課程實驗、課程設計和實習。專業核心實踐主要指網絡工程專業核心課程的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業方向實踐主要指物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業方向的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。
二、實踐教學內容
以上述實踐教學體系為依據,從四個專業實踐層次分別闡述網絡工程專業的實踐教學內容。
(一)專業基礎實踐
網絡工程專業基礎實踐環節可分為電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學內容。電子技術基礎實踐教學內容包括模擬電路實驗、數字電路實驗、計算機組成原理實驗、硬件工藝實習。模擬電路實驗是讓學生了解放大電路的原理,并能理解相應的實驗現象。數字電路實驗是加強學生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實驗是讓學生理解計算機硬件結構的實現原理和方法。硬件工藝實習是讓學生綜合運用數字電路和模擬電路的相關理論知識,使用電路設計軟件設計并利用實際電路元器件實現一個具有實際生產意義的電子電路系統。計算技術基礎實踐教學內容包括程序設計實驗、數據結構實驗、算法分析與設計實驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實驗是讓學生能夠運用所學的程序設計語言編寫并調試程序,培養學生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實驗是讓學生運用理論原理知識編程實現線性表、隊列、堆棧、二叉樹、圖等基本數據結構及其訪問操作方法,以及常用的排序和查找算法,進而能夠解決相關的實際問題。算法分析與設計實驗是讓學生掌握分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經典算法,從而更好地解決實際問題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語言、數據結構、算法分析與設計,設計并實現一個具有實際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實踐教學內容包括操作系統實驗、數據庫原理實驗、軟件工程實驗、軟件系統開發課程設計。操作系統實驗是讓學生系統地掌握處理機管理、進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實現方法,進而能夠模擬實現操作系統部分功能。數據庫原理實驗是讓學生熟練掌握SQL語言的數據定義、數據操縱、完整性控制等功能,基本掌握數據庫的設計方法和數據庫應用系統的開發方法。軟件工程實驗是加深學生對軟件開發方法的理解,掌握統一建模語言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開發課程設計是讓學生在掌握程序設計技術的基礎上,綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有實際應用價值的軟件系統。
(二)專業核心實踐
網絡工程專業核心實踐環節主要包括計算機網絡、網絡編程、無線網絡、Linux編程等專業核心課程的實踐教學內容。計算機網絡實驗是讓學生學習利用Sniffer和Wireshark等常用網絡嗅探工具驗證TCP/IP協議報文格式和協議交互過程,從而加強學生對網絡協議及其工作原理的理解,加深對計算機網絡體系結構的認識。網絡編程實驗是以套接字編程為基礎編寫TCP/UDP協議通信程序以及數據包捕獲程序,編寫SMTP/POP3郵件客戶端、FTP客戶端、Web網站程序等經典網絡應用程序。無線網絡實驗是讓學生掌握各種無線網絡設備的安裝和配置方法,學會無線局域網的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學生掌握LINUX環境下C語言應用程序開發的基本過程,熟悉基本庫函數的使用,具有初步的應用程序設計能力。
(三)專業方向實踐
網絡工程專業方向實踐環節可分為物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三個專業方向的實踐教學內容。物聯網方向實踐教學內容包括射頻識別實驗、無線傳感網實驗、物聯網開發實驗、以及物聯網方向課程設計。射頻識別實驗是讓學生掌握射頻識別技術的讀寫卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協議、保密通信等基本原理,能夠編寫相關應用案例程序。無線傳感網實驗是讓學生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點進行數據采集,并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊,開發無線傳感器網絡應用程序。物聯網開發實驗是讓學生在掌握嵌入式編程的基礎上,結合射頻識別和無線傳感技術,開發物聯網應用中的核心功能模塊或簡單應用程序。物聯網方向課程設計是綜合運用物聯網方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有一定實用價值的物聯網應用系統。網絡安全管理方向實踐教學內容包括網絡安全實驗、網絡管理實驗、網絡攻防實驗、以及網絡安全管理方向課程設計。
網絡安全實驗是讓學生掌握網絡嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實現方法,理解包過濾、網絡地址轉換等網絡安全策略,掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網絡管理實驗是讓學生理解SNMP網絡管理協議的原理和工作過程,掌握SNMP程序的設計與開發方法。網絡攻防實驗是讓學生熟悉網絡探測、緩沖區溢出、網絡欺騙、拒絕服務、SQL注入等主流攻擊技術的實現方法,從而預防和阻止網絡攻擊。網絡安全管理方向課程設計是綜合運用網絡安全管理方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有某種安全管理功能的實用網絡軟件或系統。網絡工程設計方向實踐教學內容包括網絡互聯技術實驗、網絡規劃與設計實驗、網絡故障診斷與排除實驗、以及網絡工程設計方向課程設計。網絡互聯技術實驗是讓學生學會網線制作、VLAN配置、交換機配置、靜態路由配置、動態路由配置、ACL配置、NAT配置等,為實際網絡部署提供基礎。網絡故障診斷與測試實驗是讓學生掌握網絡故障診斷與測試工具的使用方法,能夠對物理層、數據鏈路層、網絡層、以太網、廣域網、TCP/IP、服務器等的故障進行診斷與排除。網絡規劃與設計實驗是讓學生學會網絡規劃工具、需求分析、技術選擇、網絡拓撲設計、網絡編址與命名、路由設計、網絡性能保障、安全管理設計等各環節技能。網絡工程設計方向課程設計是綜合運用網絡工程設計方向課程的理論知識與開發技術,針對某個實際應用場景,規劃并設計一個具有實用價值的網絡工程方案。
(四)專業綜合實踐
專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。學科與專業競賽是鼓勵學生在老師的指導下,利用課余時間和假期,參與學校、企業、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學生學科或專業競賽,以擴大學生的知識面,培養學生理論聯系實際和動手操作的能力。目前適合網絡工程專業學生參加的競賽主要有全國大學生數據建模競賽、全國大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、“挑戰杯”大學生系列科技作品競賽、全國大學生信息安全競賽。自主創新研究可分為課內自主研究學習和課外科技創新活動。課內自主研究學習是在部分專業課程內,安排學生開展研究性學習與創新環節,激發學生主動學習的積極性,培養學生的自學能力和自主學習研究能力。課外科技創新活動是學生根據自身興趣和專業特長組成小組,自主選擇研究課題,確定研究目標、技術路線和研究計劃,利用課余時間和寒暑假在老師的指導下自主開展科技創新活動,以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,培養學生的創新意識和創業精神。實訓和實習是讓學生熟悉或掌握網絡相關行業或領域中可能遇到的常用技能,以縮短第一任職崗前培訓的時間。該類實踐教學內容包括見習環節、實訓環節、實習環節等。見習環節是參觀一個網絡行業相關的企事業單位或部門,見識各類產品和系統的研發過程或應用情況,以增強學生對專業的興趣和自豪感。實訓環節是在校內實驗與實訓基地,通過與企事業單位的合作,提煉網絡設備產品與網絡應用系統的典型功能模塊,進而設計出一組項目供學生實習訓練。
實習環節是與校外企業或培訓基地合作,讓學生參與到實際的項目研發與實施工作中,從而使學生接觸社會,體驗未來就業單位的工作環境和實際的項目開發過程。畢業設計(論文)是大學生四年專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會。畢業設計的周期為14周,主要包括選題、開題、課題研究與指導、撰寫畢業論文、畢業論文答辯等環節。畢業設計課題可以由指導老師根據自己的項目課題、研究方向或興趣好確定,也可以根據學生就業單位的實際工作需要確定。
三、結論