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引言
《網絡工程綜合設計》是我院網絡工程專業的一門實踐教學課程。在以前的教學中,我們采用了教師設計好各個綜合性的實驗項目以及每個實驗項目的要求,學生按照實驗要求完成各個實驗。設計的實驗項目基本上是將幾種相關的網絡技術綜合完成一次技術的綜合應用。但網絡工程本身是一個系統的工程,涉及了很多的網絡技術,如果只是對這些技術的簡單設計進行驗證,并不能使學生充分、靈活地運用這些技術。因此,為更好地完成本門課程的教學,我們將競賽活動引入課程的教學中,并結合基于工作過程的教學法展開課程的教學。
競賽活動是一種重要的教學手段
1.可以調動學生學習的主動性
《網絡工程綜合設計》課程具有很強的實踐性,學生只有親自動手,參與到實際網絡工程建設過程中,才能夠真正掌握必要的知識和技能。學生學習的主動性越高,獲得的知識越多,進而形成良性循環。根據Edgar Dale的“學習金字塔(Cone of Learning)”理論,對于一個知識點,主動學習的學生在兩周之后能夠掌握90%的知識,而只是上課聽講的學生只能夠記住20%的知識。[1][2]顯然,在《網絡工程綜合設計》課程的學習中,將規劃設計、構建網絡系統設計成競賽活動,讓學生親身參與競賽過程,競賽活動中的收獲感和榮譽感會驅動學生主動學習,能夠調動學生的學習主動性,使學生可以主動應用網絡技術,解決實際組網問題。
2.可以提高學生的綜合能力
(1)自學能力
網絡技術的發展非常迅速,學生要適應網絡技術的發展就必須具備很強的自學能力。網絡系統組建的競賽活動,強調學生主動學習、主動獲取網絡技術,應用于實際建網環境的需求,因而學生的自學能力將得到提高。
(2)合作能力
網絡系統組建的競賽活動,涉及了建網的方方面面,一個學生獨立完成是較為困難的,因此一般要求學生以團隊方式參與,這就要求學生之間要相互協調,合理分工,集合集體的智慧來解決網絡系統組建過程中遇到的實際問題。
(3)應用能力
如何在實際問題中應用所學的網絡知識是目前《網絡工程綜合設計》教學存在的突出問題。很多傳統的項目式教學采用的是虛擬應用場景,對實際的需求做了較多的簡化。而網絡系統組建的競賽活動是基于網絡公司的實際建網案例,學生需要將知識運用于實際,解決各種問題,因此特別強調學生的應用能力。
(4)創新能力
創新能力對學生將來的發展極其重要。網絡系統組建的競賽活動帶給學生很大的自由空間,學生有了可以按照自己的想法去實現創新的可能。
基于工作過程的教學方法
基于工作過程的教學就是把課堂上的學習過程與工作過程相結合。整個工作過程由計劃、實施、檢查和評估四個行動周期組成,每一行動周期中包括行動步驟、方法手段、工具和組織形式,在學習中把這些工作過程映射到學校過程,具體如下圖所示。[3][4]
網絡系統也有它的生命周期,網絡系統的組建一般也遵從需求分析、規劃設計、布線實施、調試變更、運行考核、管理維護、升級改造等這樣的一系列過程。將這一系列過程與教學過程有機結合,利用競賽的方式來對課程進行學習,效果比傳統的方式要有效得多。
教學組織
1.課程內容設計
《網絡工程綜合設計》課程緊緊圍繞如何完整地構架一個網絡系統進行設計,課程組教師結合多年的教學經驗及實習基地單位提供的一些真實網絡工程案例,精心設計了該課程項目。首先選擇三種類型的網絡:校園網、園區網和行政網絡,在每種網絡中又分為新建、擴建子類。按照網絡工程實施的過程分成如下子任務:①撰寫需求文檔;②備份設計;③網絡安全結構設計;④網絡拓撲結構、設備選型及詳細的設備清單;⑤IP地址、VLAN、路由、ACL等規劃設計;⑥布線實施方案設計;⑦設備調試實驗;⑧系統驗收、測試、總結。
這些任務以“任務鏈”方式出現,它們之間存在體系和內容上的聯系,一環套一環。完成這些任務的過程,與實際工作中網絡公司承建網絡系統的工程非常接近,因此可以把學生的學習過程與今后的工作過程有機結合起來。
2.課程組織實施
課程的教學組織按照網絡工程項目的進程順序進行。具體如下:
(1)學生分組
按知識水平、組織能力、工作態度的不同將學生分組,以便相互學習,相互監督。每組設小組長一名,負責監督小組成員,及時向教師反映本小組的工作完成情況及困難。
(2)制定競賽方案
教師與實習基地的網絡工程師一起將每一種類型的網絡系統建設作為一個競賽項目,將每個子任務作為競賽通過的關卡,只有完成了前一個任務,才能繼續下一個任務。每個任務完成的時間、完成度的評價等標準制定好,并制定相應的獎懲辦法。
(3)任務完成答辯
教師組織各組成員對完成的任務進行答辯,與實習基地的網絡工程師一起對各小組提供的任務完成報告進行分析,并評比打分。
(4)系統評估測試、交流總結
整個系統完成后,各小組間開展相互交流,由小組長或指定的組員匯報,相互提問。然后對實習基地給出的各子任務的實際實現方案進行觀摩,再相互討論,以達到相互學習、相互促進的作用。
3.課程考核評價
《網絡工程綜合設計》課程規定,學生的課程成績實行結果考核與過程監控相統一。過程監控:基于工作過程的教學方法要求將教學過程與實際工作過程相結合,工作過程的每道工序、每條流程都將影響產品質量。所以,隨時監控每位學生子任務的參與度、積極性以及每位學生完成的質量就顯得尤為重要。我們采用小組內學生自己排序和教師掌握的情況相結合給出過程監控得分。結果考核:以每個子任務的競賽答辯得分計算。
小結
競賽活動作為一種有效的項目式教學法,可以與《網絡工程綜合設計》課程的過程式教學方法相結合,以點帶面,激發學生積極參加。教師也可從中發現教學中存在的問題,不斷總結現實生活中的網絡工程案例,改善教學質量。競賽的作品又可以為開展新的競賽活動提供新案例。通過對這些案例的分析,其他學生更容易理解掌握網絡技術,也能獲得較好的教學效果。
參考文獻:
[1]Guo B,Zeng Y L, Lei G, et al.Research and Practice on the Cultivation Mode of Software Engineering Major in local academies[C].International Forum on Computer Science-Technology and Applications,2009:438-440.
[2]Mao C Y.Towards a Question-Driven Teaching Method for Software Testing Course[C].Proceedings of Computer Science and Software Engineering,2008:645-648.
關鍵詞:校企聯合;專業課程設計;網絡工程專業;實踐實訓教學
作者簡介:楊夷梅(1978—),男,講師,研究方向為計算機網絡工程專業建設
1目前課程設計的教學狀況
本科教學中的鍛煉學生設計能力的一個重要手段就是進行課程設計,它是加強學生實踐能力的有效途徑。課程設計的教學過程在多數學校中基本類似:教師先擬定一些課題,然后引導學生圍繞某個課程題目和要求進行資料的查閱、方案的設計、實驗模擬驗證方案的正確性,最后撰寫設計報告文檔等一系列學習過程。為了方便指導,往往多年來使用幾個相同的設計題目,內容和要求都不能滿足社會的需要,缺乏對社會實際需求能力的鍛煉,很大一部人學生只是為了完成設計而設計,缺乏設計興趣,因此課程設計的實際效果比理想中的差很多。為了提高學生的創新思維能力、加強學生的工程實踐能力與實際設計能力和培養學生解決實際問題的能力,結合我校學生的實際情況對課程設計進行了重新規劃。2009年我校正式設置網絡工程專業并開展招生工作,為了充分體現我校的辦學定位和專業特色,本專業把改革與創新實踐教學作為實現人才培養方案的主要落腳點。我國開設網絡工程專業的時間并不長,但目前社會發展速度相當快,網絡工程專業的課程設計可供參考的方案不多,因此進行網絡工程相關課程設計是一項具有挑戰性的工作。經過多年的校企合作辦學,形成了較好的合作環境,因此打算探索一種校企合作聯合實施的課程設計模式。經過6年的嘗試,目前網絡工程專業已經有5門課程按照校企合作共同培養實施完成的課程設計。結果表明,這些課程設計的教學效果非常不錯,學生提高很大,由于融入了企業的實際項目,設計題目具有很好的實際意義,深受學生的歡迎和老師的好評。
2校企合作課程設計模式的實踐
課程設計的要求與各校的課程教學目標和教學計劃存在很大差異性,總體是將所學課程一門或多門中重要知識點綜合起來,并要求在課程設計過程靈活運用,采取組織學生集中時間、統一地點地對學生進行培訓指導,重點對課程設計的要求、設計技巧和使用的實驗方法進行詳細的指導,通過課程設計,使學生掌握項目設計的基本步驟和熟悉課程的主要內容。課程設計除了使學生理解、掌握和應用相關知識外,也培養學生靈活運用知識的實踐能力,同時可以初步訓練學生分析理論、設計方案、計算數據、查閱資料等各個方面的能力,最終使學生養成較為嚴謹的科研精神。一般情況下,校企合作模式下的課程設計就是學校邀請企事業單位的技術人員參與校內課程設計的指導教學和培訓,并嚴格按照企業單位實際工程項目的要求,教學單位專業教師會協同參與,一道與企業技術人員全程指導和培訓學生的課程設計,簡單說就是課程設計項目化。由于企業單位是一個現實經濟社會的運營主體,能直接感知經濟社會的變化,更能明確人才的具體需求。而高等學校的專業教師絕大部分沒有企業經歷,不可能全面了解經濟社會最近的變化,尤其對部分實際項目開發經驗不足的教師。因此,探索校企合作模式的課程設計是非常必要的,這樣企業可以把最新的變化傳遞給學生,學生進行跟蹤,學到最新的知識,畢業后可以直接進入企業工作,為企業節省培訓費用和創造價值。同時,將企業的優秀人才請進學校,可以彌補高校教師在企業經歷上存在的不足,可以大幅提高學生解決實際項目的能力。
3課程設計的實施
為了加強網絡工程專業學生實際項目的工程實踐能力的培養,近幾年來,我院與20多個企事業單位簽訂了校企合作培養協議,這些企業都是IT或DT企業,多年以來我們充分利用了企業的優勢資源進行課程設計的建設,目前按照地域分布、專業分布建立了10多個相對穩定的實習基地,其中校內實習基地2個(網絡工程實驗、綜合布線實驗室),校外實習基地有北京千鋒互聯科技有限公司、長沙藍狐網絡、北京IBM軟件、長沙中信教育中心、上海尚觀有限公司實習基地、北京渥瑞達北美IT培訓中心等相對固定的學生實驗基地8個。
3.1課程設計的內容設計
面向校企合作的網絡工程專業課程設計的內容都是以就業為導向,以提高學生的動手實踐能力解決實際項目為主要目標。課程設計內容必須跟上時代的步伐,要隨時更新,不能一成不變,讓學生隨時了解并掌握最新前沿知識,學會行業的需要的技能,了解和掌握企業的先進技術和行業的主流技術,保持與行業發展同步。通過課程設計讓學生提前與社會的需求接軌,讓學生在校也能體驗企業崗位的責任和工作流程,從而提高學習興趣和工作態度。近兩年來,我院邀請了長沙藍狐網絡有限公司來院協助指導2010級、2011級網絡工程專業學生“計算機網絡”及“網絡工程與設計”等課程的課程設計,每次課程設計期間公司將會派來3名技術人員與我院的任課教師一起進行為期1-2周的課程設計指導工作,設計工作完成后會邀請項目經理為學生做專業交流、技術講座及設計總結。課程設計整個過程一般包括三個環節:選題、教學指導和培訓、項目驗收及成績評定。課程設計的題目一般以企業的具體實際項目為題材。在開展課程設計之前,企業技術人員與任課教師共同討論設計的選題,并且考慮到“目標性”“工程性”“可行性”及“自主性”四個方面確定本次課程設計的具體實施項目。對于大的工程項目企業技術員劃分了多個子模塊,每個模塊細分為多個任務。有的時候,教師只劃定一個要設計的大致框架,要求學生根據需求查閱相關資料,自主確定課程設計題目。在選定好課程設計的題目后,企業培訓老師將進行與課題相關專題講座,每講完一個專題座后,要求完成1-2個實驗項目。與我們合作的長沙藍狐網絡有限公司結合實際項目,編寫了非常詳細的課程設計實驗指導書,還開發了多個與實驗相關的模擬工具軟件,并要求學生在模擬工具上完成相應的項目實驗。所有課程設計實驗項目全部安排在計算機學院四樓的網絡工程實驗室進行。學生可以在實驗室的電腦上完成課程設計并進行模擬實驗,也可以利用我院網絡工程實驗室現有的其他的網絡工程設備來完成相應的實驗。在做項目實驗時,通過加強實驗培訓和手把手指導,企業技術工作人員和實驗教師、任課教師一起共同來指導每個實驗項目,保證了實驗的完成質量和效率。實驗驗收完成后需要撰寫項目的各類文檔,并將文檔裝訂成冊交給指導老師或實驗老師審閱。
3.2課程設計的成績評定辦法
課程設計的成績主要根據課程設計期間的出勤、實驗項目和規劃方案的撰寫及答辯情況進行綜合評定。一般出勤占20%-30%(包括理論講解考勤、專題講座考勤、基礎實驗考勤),實驗情況占40%,設計方案的撰寫及答辯情況占30%-40%。對于考核的內容要求如下:(1)設計方案是否合理,是否具有創新性;(2)學生綜合運用基礎知識的程度;(3)課程設計的實驗結果是否正確,實驗運行狀況是否良好;(4)文檔撰寫是否完整規范;(5)整個課程設計過程中的學習態度是否端正、團隊合作意識是否明顯。以上幾點成績評定客觀合理,較好地反映了學生課程設計的情況。網絡工程專業主要是培養具有能解決實際問題的、擁有較強的實踐能力的工程應用型人才,通過課程設計重點檢驗學生的知識應用能力及操作技能,課程的考核僅僅通過理論考核或僅僅檢查學生的項目結果是不能全面地反映學生對該課程的掌握情況和學生的實際應用能力的,項目化的課程設計重點關注設計過程和實踐操作能力的訓練過程。為此,在課程設計的教學過程中,注重實踐環節的考核,能培養學生實際設計能力。
4校企合作課程設計的特點及創新點
由于網絡工程專業實驗設備昂貴,且工程實踐環境不易構建等特殊性,根據我校的實際辦學條件,主要存在經費不足、培養經驗不足,具有企業實際工程項目經驗的師資嚴重缺乏,實訓實驗輔導精力投入有限,很大程度上限制了網絡工程專業的發展。因此開展校企合作模式,可以充分利用企業的優質資源,完善高校教學課程體系,豐富教學內容,提高教學質量,使學生在學校內就能得到企業的培訓,降低學生的培訓成本,實現走出學校就能直接上崗的教學目標,培養出真正具有實戰能力的、工程能力強的綜合性應用型人才。
4.1培養了教師隊伍,提高了教學質量
通過校企合作可以促進師資隊伍的培養,提高教師的工程訓練技能水平,不出校門就逐漸把專業專職教師培養成為“雙師型”教師,讓老師們把扎實的基礎理論知識和較高的教學水平應用到實際工程項目中,逐漸提高其專業實踐能力和豐富的實際工程經驗。學校還鼓勵支持專業教師在寒暑假期間到企業學習,參與企業實際項目研發,感受企業項目開發全過程。通過校企合作,專業和實驗教師就可以不去企業也能參與具體小企業項目,積累企業項目開發經驗。另外,教師到企業掛職或頂崗也是一種不錯的方式,這樣有助于培養“雙師型”教師,不僅提高教師的工程能力,也提高了教學質量,同時有助于專業建設和教師隊伍建設。通過兩年來的校企合作共同完成課程設計的教學任務,大量的實訓實踐課程任務讓學生真正參與了企業實際項目,同時也讓教師積累了工程實踐經驗,在以后實驗實訓課程的教學環節中就能更好地指導和輔導學生的實驗實訓項目。同時我院每年都組織學生去企業進行為期1-2周的專業見習,有趣的企業文化調動了學生的學習興趣和積極性。
4.2教學內容與企業項目相結合
為了加大實踐教學、理論與實踐相結合,采用“企業項目驅動式教學模式”,把企業項目帶到學校來讓學生提前接觸企業實際項目,通過校企合作開展課程設計教學工作,專業教師通過多次和企業的技術人員進行交流討論,使其了解行業發展動態,通過參與課程設計的實際指導,也可以讓企業技術人員與學校專業教師一起來制訂下一屆的人才培養方案和專業教學計劃,使學校的專業教學計劃緊跟市場前沿和企業的需求;根據企業人力資源的動態需求,結合和完善學校的各個教學環節,增強課程設計的有效性和針對性。同時,通過課程設計和企業實習能有效彌補企業生產與學校教育脫節的問題,鍛煉和提高了學生解決實際項目中存在的實際問題的能力。通過對企業實際項目進行分解,提煉出富有實際意義的案例,融入到校企共同研究開發的教材中去,這樣的教材更具有針對性,實現在校內就可以進行企業案例教學。這樣,教學內容既符合企業對專業人才的要求,又滿足企業的生產要求,讓學生能運用所學知識更好地服務于企業,服務于社會。
4.3充分調動學生的學習主觀能動性
校企合作模式下的課程設計能讓學生與企業工程師面對面地一起進行實驗實訓,能很好地解決學生在平常學習中遇到的一些實際問題,并提前體驗企業工程項目的實施過程,為以后更有針對性地進行專業知識點的學習奠定基礎。學生能利用課程設計時間與企業的工程師交流探討,實時了解市場需要什么樣的人才,更清晰地明白專業學生能為企業做什么,需要準備什么知識和技能,以增強學生的求知欲望和學習興趣,調動學生的學習積極性。學生通過參與企業實際項目的課程設計實訓,讓學生積累了企業工程項目的經驗,使學生畢業后能更快地適應工作單位的工作和學習,也充分調動了學生課程設計的積極性。這樣,學生不僅僅是為了完成任務而學習,而是能夠主動自愿地去探索學習新的知識和探索新的方法,激發學生的學習熱情和學習興趣。在專業老師和企業實驗老師的指導下,充分鍛煉學生的實際工程能力,實現理論結合實際的教學目的,而且可以增進對畢業后工作的實際認識。
5總結及存在的問題
自2013年4月開始我院在網絡工程專業2010級和2011級學生教學中進行了“計算機網絡”和“網絡工程與設計”等多門課的校企合作課程設計。實施這種教學模式以來,效果明顯,不僅提高了學生的課程掌握水平,而且給學生實踐的機會,提高了課程設計的質量。學生參與課程設計熱情非常高,不再存在以往那種無故曠課、請假的現象,相比傳統的課程設計模式,兩年來取得了較好的課程設計教學效果。2010級和2011級網絡工程專業學生有一半同學通過了“網絡工程師”級別的“全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試”,以陳炯昊為代表的三位同學分別取得CCNA和CCNP資格認證。這足以表明學生對網絡知識的掌握情況還是比較好的,具有很高的專業水準。通過校企合作模式的課程設計,提高了學生對網絡工程專業的學習興趣,加強了學生的綜合實踐能力,以適應人才培養的需要。由于校企合作模式下的課程設計進行的時間還不長,我們還在不斷的摸索當中,當然還存在一定的問題,例如課程設計會大幅增加教師的工作量,但課時補助少,這樣會嚴重影響指導教師的工作積極性;企業人員參與課程設計,如何計算企業的費用問題是需要我們亟待解決的;如何構建一個校企合作的長效機制。針對以上種種問題,我們將繼續努力,大膽探索,通過幾屆校企合作模式的嘗試和探索,希望形成融合多種教學內容的創新型的課程設計模式,提高學生的實踐動手能力和運用所學知識解決實際綜合問題的能力,實現培養合格的、綜合性能力強的應用型人才。
參考文獻
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[4]劉曉明,楊如順.高職校企合作的現狀、問題及模式的選擇[J].職教論壇,2003(14).
關鍵詞: 網絡課程 民辦高校 課程設計
1.引言
目前,民辦高校越來越注重校園文化建設,提高育人質量。但是在培養模式上還存在一些問題與不足,主要表現在以下幾方面:
(1)生源減少導致民辦高等教育機構的生存壓力驟增。
(2)民辦高等教育機構在人才培養方面投入不足。
(3)教師隊伍建設滯后成為制約民辦高等教育機構發展的瓶頸。
(4)缺乏專業特色,定位不明確,脫離社會需求。
(5)課程建設緩慢,課程內容落后。
上述問題的存在,引發教學實施各環節的相互脫節,同時也造成教學質量和效率的下降,甚至造成培養目標無法實現的嚴重后果。高等院校如何適應時代需求,培養掌握網絡及其相關技術的高素質人才,以滿足不同行業不同崗位的工作對網絡工程專業人才的技術需求成為一項緊迫而又重要的戰略任務。
2.網絡課程體系
為了使網絡適應基于網絡的多種多樣服務在帶寬、可擴縮性和可靠性等方面不斷增長的需求,網絡工程必須應付這些挑戰,解決好網絡的設計、實施和維護等一系列技術問題。相對于公辦高校而言,民辦高校培養的是應用型人才,要求其運用所學知識與技能解決網絡工程方面的實際問題,并進一步學習網絡工程領域新理論、新技術及創造性思維,掌握各類網絡系統的組網、規劃、設計、評價理論、方法與技術;獲得計算機軟硬件和網絡與通信系統的設計、開發及應用方面良好的工程實踐訓練,特別是應獲得較大型網絡工程開發的初步訓練。
3.民辦高校課程設計
一般說來,民辦高校于辦學初期,在辦學設施、辦學條件、辦學師資力量等方面與有著雄厚基礎的公辦高等院校相比存在著很大區別,能否使學校具有一定吸引力,除了師資及辦學投入外,學校的課程設計與發展對于一個民辦學校的生存與發展也顯得格外重要。因此,民辦高校的課程設計應遵循以下原則:
(1)民辦高校要提供給學生質量高、實用性強的課程。
(2)課程設置必須有一定的前瞻性。
(3)課程設置要重視教育活動與生產、經濟活動的高度結合。
(4)為了做好課程發展工作,學院的課程設置需要一支專門的隊伍。
網絡技術的不斷發展,計算機網絡應用正在不斷向更廣的領域、更深的層次、更高的要求發展,高等院校必須適應時代需求,不斷修正網絡工程專業的培養目標,完善課程體系,實時調整課程教學計劃,只有這樣才能培養出掌握網絡及其相關技術的高素質人才,以滿足不同行業不同崗位的工作對網絡工程專業人才的技術需求。
4.網絡課程體系在民辦高校學生課程設計中的應用
在民辦高校學生課程中,網絡課程只是其中的一個小分支,無論是哪個學科方向,首先得通過基礎課程和專業課程的學習,初步掌握本專業的基礎理論及關鍵技術,然后根據專業方向或自己將來準備從事的工作崗位選修相應的課程,最后通過專業實踐環節的綜合訓練,起到對所學知識和技能融會貫通的作用。網絡課程體系是民辦高校課程設計中不可或缺的組成部分,網絡工程或相關專業的培養方案,要以民辦高校的自身特點為依據,確定網絡工程專業涉及的知識領域及對應的知識點,制訂覆蓋各知識點的課程體系和教學計劃。
為了進一步深入研究網絡課程在民辦高校課程設計中的應用,我們項目組申請了青年專項課題,課題題目為:民辦高校計算機網絡課程體系的改革與研究,項目編號:HGJXHC110277。希望通過項目組的研究,為網絡課程的建設尋找到好的方案。
民辦高校應該知難而上,力求在自己的課程發展當中能夠獨具匠心、辦出特色,建立完善有特色的、有發展前景的、與就業市場相接軌,與行業的職業標準接軌,與國際高等教育標準接軌的專業課程體系,同時注意全面的提高教學教育質量,才能夠真正使學校以更加雄厚的實力迎接挑戰,投身改革,在知識經濟和教育產業迅速發展的新世紀求生存、求發展,為教育振興作出自己應有的貢獻。
5.結語
民辦高校應因地制宜地設置網絡課程的教學體系,綜合運用教學手段,傳授新技術、新觀念等。與公辦高校相比,民辦高校要繼續推動網絡課程體系建設和教學改革,總結經驗教訓,借鑒國內外的先進經驗,加強與業界合作,建立符合學校實際和市場需求的課程體系和教學模式,培養出更多高素質的網絡工程人才。
參考文獻:
[1]張遠,楊文.網絡工程專業本科教學改革的探索與實踐[J].黑龍江高教研究,2006,4:155-157.
摘要:本文以河南省鄭州市中原工學院的“網絡工程”本科專業為實例,通過對該校網絡工程專業5年多來的建設經驗的剖析,提出了依托校內、外實訓基地,課堂內、外實踐環節的符合該專業工程化訓練要求的實用的實踐環節建設方案。
關鍵詞:網絡工程專業;工程化訓練;實踐環節建設
中圖分類號:G64 文獻標識碼:B
中原工學院計算機學院從2003年起開設了網絡工程本科,定位于“工程型”的網絡工程專業對工程訓練的要求較高,但由于地處中部地區,鄭州在信息技術各領域的發展跟沿海地區相比差距很大,想借助與企業結合、將學生下放到企業中進行工程訓練難度很大,這是該專業培養中面臨的一個較大問題。針對這一難題,我們從充分利用校內資源的角度出發,提出了“充分利用校內,最大化利用校外”資源、“充分利用課堂內,最大化利用課堂外”時間的實現工程訓練、實習實訓各環節較圓滿完成的解決方案。
1網絡工程專業實踐環節建設思路
我院將網絡工程專業的學生的培養目標定位在“工程型”人才,工程型人才需要考慮基本理論和原理的綜合應用,工程專業的特點就是要側重實踐和工程化,這一點是毋容置疑的。但同時,網絡工程專業又是計算機科學與技術、通信通訊相關的邊緣專業,網絡工程專業的學生應該同時具備計算機科學與技術的基本知識和網絡工程專業的工程技能,因此我院的網絡工程專業的學生一方面要求具有計算機科學與技術學科的基本知識,另一方面具有網絡工程的工程能力,使得我們的畢業生就業可以從軟件開發、網絡系統的規劃設計、建設、管理和維護、網絡安全系統的設計、審核等幾個層面進行,同時對學生將來進一步的深造提供了堅實的基礎。
實踐教學是我院根據黨和國家的高等教育目標、結合網絡工程專業的實際情況以及網絡工程專業本科教學計劃而設置的一個重要的教學環節。它是在學生修完主要專業課程后,以增強學生的感性認識、實際操作能力為目的,并嘗試將所學理論知識與實際工作相結合而開設的一門以實踐為主的實踐教學。它是學校教學的一個重要組成部分,是課堂教學的補充和延伸。
2網絡工程專業實踐環節體系
目前網絡工程專業的實踐相關環節包含的課程如下所述。
實驗系列:計算機網絡原理、數據通信原理、網絡操作系統及配置管理、TCP/IP原理與應用、網絡安全技術、網絡規劃與設計、計算機網絡管理、綜合布線技術、局域網技術與組網工程、密碼學與應用、網絡設備調試等;
課程設計系列:TCP/IP原理與應用課程設計、網絡安全課程設計;
實習:校園網維護實習、網絡施工實習;
實訓:網絡工程實訓、網絡應用實訓。
實踐課程體系也分成兩大塊,如下所述。
學科實踐技能
學科基礎實驗及課設――幫助學生完成基本的學科實踐技能,針對對計算機學科學生非常重要的編程能力,我們追加設置了C++課設環節,保證學生學科工具的掌握。
一級學科平臺實驗及課設――幫助學生完成作為計算機科學與技術一級學科的學生所必備的實踐技能,該部分同該學科的其他專業學生掌握的內容基本相同,設置中同樣是對于需重點掌握的內容追加課程設計環節。
專業實踐技能
專業平臺實驗及課設――針對網絡工程專業的特點,體系上分為網絡技術、網絡操作系統、網絡應用、網絡管理、網絡安全幾塊。同時考慮到了網絡工程能力訓練的前段、中段和后段問題:
1) 網絡工程生命周期的前段:需求分析、設計、規劃(工程規范、量化指標);
2) 網絡工程生命周期的中間實施階段:網絡的布線、組網、設備的安裝、調試、配置等環節;
3) 網絡工程生命周期的后段:網絡運行、維護、開發、協議分析、性能測量;
工程化訓練實習、實訓
實驗體系如下圖所示。
3網絡工程專業實踐環節特點
(1) 充分利用校內,最大化利用校外
本專業的工程性特性使得對學生具有網絡工程實際動手能力的要求比較高,而由于網絡工程項目具有一定的時間特性,使得網絡工程實訓基地具有一定的“流動性”。即不管鄭州市什么地方有施工,只要我們能夠聯系上,我們就會將它作為暫時的實訓基地,將學生拉過去進行工程實習。目前我們已經在鄭廣電、南校區的部分建筑等多個項目中進行了實訓,另外我們還有部分固定的校外實習、實訓基地,主要包括鄭廣電基地、電業局基地、鄭州航天金穗、中安公司(正在洽談)。這些基地給我們學生的畢業實習、校外畢業設計環節提供了一定的保證;同時由于我們的校園網有著絕大部分企業所沒有的優勢:局域網結點多,網絡足夠大,學生如果以校園網為基地進行網絡維護、網絡管理和網絡應用,將會取得非常好的效果。目前我們已經和網絡中心合作,以校園網和網絡中心為實習基地,開展校園網絡(主要是學生宿舍)的維護、管理和應用開發工作。要求每個學生寫出校園網基地實習的日志和實習報告。
(2) 充分利用課堂內,最大化利用課堂外
由于網絡工程專業的工程特性,要取得很好的成效難度更大。應用、工程層次學生的實踐能力培養僅僅靠計劃學時內的實驗、課程設計環節是遠遠不夠的,學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力、實踐能力的訓練。針對該專業,我們通過學風建設、專業建設狠抓了學生課堂外的實踐環節學習,通過一系列的教學改革和環節設置,給學生提供具體的任務要求和必要的條件,例如開放專業實驗室、建立科技活動室等方式給學生提供更多的條件。通過科研學分、畢業設計的改革等一系列具體過程環節,給學生提出具體的要求。根據校園網維護實習、網絡工程實訓等一系列環節,給學生工程上的訓練。通過CCNA、CIW等培訓上的引導,讓我們培養的學生更符合社會的需求。
(3) 分階段教學,保證從基本技能到工程化能力的培養
實踐教學方案壘起“網絡工程師”階梯。在時間上分三個階段。第一階段為基本技能實踐,第二階段為專業技能實踐,第三階段為校內外工程化訓練階段。這三個階段的劃分體現了不同時期學生的特點和教學要求,遵循由易到難、由認識到應用、步步推進的原則。每一個同學都在畢業前參加過一個實際網絡工程的設計或施工。
(4) 分層次教學,保證各層次人才的培養
在實踐體系實施的組織上采取按照內容層次化進行的方式,每方面實驗分為基礎實驗與提高實驗兩個部分,同時對于有重要實踐要求的課程采用實驗與課設兼顧的方式。這樣可以使我們的畢業生未來能夠根據不同類型用戶的需要,規劃、設計、開發滿足要求的中小型網絡工程系統;開發基于網絡的計算機軟件;從事信息網絡安全工程的設計和維護。一部分人可以在這類系統的構建中起關鍵作用,一部分人可以起骨干作用或者承擔高水平維護的工作,也可以參與大型系統的開發與維護。
4網絡工程專業實踐環節師資隊伍建設思路
由于教師的工程能力是我們師資的一大弱點,而網絡工程專業的教師如果工程能力弱,學生的培養更無從談起。我們在師資隊伍建設中采取了以下措施。
加大培訓力度――針對網絡工程專業課程的教師隊伍建設采用課程組負責制,每門課程配備課程組主講教師,同時負責課程的實踐環節建設。為了鍛煉教師的實踐動手能力,我們派教師參加CCNA、CIW及網絡相關等各類培訓,目前部分教師獲得了CCNA、CIW等資格認證。
科研融入教學――為了讓老師緊跟科研的前沿,將科研融入教學,讓學生能緊跟社會的發展,網絡工程專業教研室組建了“網絡安全技術”、“TCP/IP原理與應用”、“計算機網絡管理”、“網絡規劃與設計”和“局域網技術與組網工程”等科研小組,便于集中精力從事專門領域的研究工作,以促進教學。
教研活動不斷線――網絡工程專業各課程組按照實踐教學的需要進行各類教研活動,涉及的領域主要有實踐教學手段、課程建設與教材建設、學生創新能力培養、實踐內容更新、實驗基地和實驗室建設等,并提出相應的教改措施和建設。本學期提出將實踐教學單獨成體系的改革建議,目前正在進一步規劃、實施中。
5網絡工程專業實驗室建設
網絡工程專業的性質決定了必須通過大量的實際操作和動手練習才能使學生掌握專業技能,因此建立設備完善、功能全面的實驗、實訓基地是極其重要的。
(1) 網絡實驗室
網絡實驗室主要承擔計算機網絡工作原理、網絡規劃設計、網絡設備配置和管理等課程的學習。網絡實驗室有10組網絡工程實驗的設備,每組由2臺路由器、2臺交換機和4個計算機組成,每組4人,總共每次可容納40名學生。網絡實驗室承擔的教學任務有“計算機網絡原理”、“網絡操作系統”、“網絡規劃與設計”、“綜合布線技術”、“計算機網絡管理”、“局域網技術與組網工程”、“網絡設備調試”、“CCNA”、“CCNP”等課程及課程設計、網絡工程實訓、網絡應用實訓、開放實驗室、畢業設計等。
(2) 布線實驗室
布線實驗室主要承擔網絡布線、網絡測試、工程實習實訓等課程的學習。綜合網絡布線、網絡工程等內容是網絡工程教學的一部分,是必須通過實踐環節才能夠真正掌握的教學環節。我系網絡工程專業開設的“網絡應用實訓”和“網絡工程實訓”兩個實訓環節,“校園網維護實習”和“網絡施工實習”兩個實習環節,是該專業主要的實踐環節。因此布線實驗室相當重要,其中包括了線柜、各種光纖、雙絞線等傳輸介質、各種接入設備、施工工具、檢測工具、結構化工程布線施工等。
6保證實踐環節實施的重要措施
實踐教學是教學工作的重要組成部分,是對理論教學的驗證、豐富和擴展。計算機學院通過“開放性實驗室”、“校園網絡維護”和“網絡工程施工”等活動保證了實踐教學的質量。
6.1開放實驗室措施
課堂上的學時畢竟有限,我們不可能在課堂上將所有的實踐環節全部照顧到,同時不同學生的理解能力也不同,因此有部分學生在課堂上往往完不成相關的實踐環節。為兼顧好、差兩類學生,給學生創造一個良好的實驗環境,“網絡實驗室”和“網絡布線實驗室”以開放實驗室的形式向計算機學院的所有學生免費全天開放。只要學生有學習的興趣,我們就提供實驗環境。目前,此實驗室開放已經有半年的時間,學生普遍反映學院給了他們學習上最大的關注,使得他們在動手能力上得到了更好地強化。
6.2參加網絡工程施工
計算機學院針對網絡工程專業的校外實習基地掛牌的目前有兩個:河南省計算機中心和河南省電子規劃研究院。網絡工程專業本科的實習應與網絡相關內容相關,這兩個公司網絡方向的實習能力不夠,需要尋找可接收網絡方向學生實習的新的實習基地。
為了保障工程能力的培養,我們目前與鄭州廣電有限公司聯系,在他們承包地網絡布線的工程項目中讓學生作為參與者進入項目,同時,對于校內校外我們能夠聯系到的工程類項目讓學生參與進去。目前,與鄭州廣電公司的實習基地掛牌工作正在洽談中。當然,由于這種工程不是隨時都有的,所以我們在教學計劃中將這個工程類訓練環節的實習時間安排為一年,只要有工程,學生就馬上停掉部分其他課程,去完成這個工程訓練的環節。下一步的工作,我們準備發動學生的能動性,讓一部分有門路的學生自己完成這個訓練環節。
6.3校園網維護實習
為保障學生工程訓練環節的正常進行,我們在實踐環節的設置上做了全面的考慮,首先是課程設計、實訓涵蓋所有教學環節的考慮。我們設置了網絡工程專業特有的TCP/IP原理課程設計――加深學生對七層協議的理解;網絡工程實訓――作為局域網組網工程、網絡規劃與設計課程的實踐環節,加強學生校內工程訓練的環節;網絡應用實訓―作為計算機網絡管理、網站程序設計的實踐環節,加強學生網絡應用及編程能力的培養。
在校內實習基地方面,為保障學生對網絡故障等基本實踐技能的訓練,我們在教學中增加“網絡維護”系列講座的環節。我們聘請了校內在網絡維護方面有專長的專家給學生開設講座,同時將學生分批、分組送到網絡中心參與校園網的維護。通過與網絡中心的合作,我們將學生分配到不同的學生宿舍樓進行網絡維護,一方面緩解了學校網絡維護人員不足的問題,另一方面也使學生掌握了網絡維護的知識和實際操作技能,我們期盼著這個實踐環節會對學生的基本動手能力有所幫助。
6.4增加認證環節
思科系列認證作為權威的國際認證,一直是各類學子進入IT領域的敲門磚。將思科認證融入教學體系,會使學生的就業競爭力大大提高,并且能夠鍛煉學生的實踐技能,增強自信心。
我們與思科學院合作開辦了思科網絡技術學院。一方面,我們的部分老師獲得了免費培訓的機會,并獲得相應證書,同時,我們的學生參加思科相關認證考試可以3折優惠。
6.5組建科技活動小組
為了活躍學生的科技活動,加強動手能力的培養,加強對學生學習的指導,提高學生學習的主動性,我院組建了多個由十幾至幾十個學生組成的科技小組,在教師的指導下參與到老師的項目中,使他們掌握基本的項目研發技能,同時也對所學的知識進行了具體的應用,使學習的知識得到了升華,加強了實踐能力。
6.6科研學分、部分導師制等其他措施
除了上述針對網絡工程專業的特定措施以外,計算機學院還實施了其他一些促進實踐教學的重要措施,如科研學分、部分導師制、畢業設計延長一年等,這里不再贅述。
網絡工程專業學生創新素質的培養和提升是一項系統工程,針對學生創新素質存在的優勢和不足,在全面把握學生創新素質的各方面影響因素基礎上,提出多維教學模式用以提升網絡工程專業學生的創新素質.突出學生在教學中的主體地位,突出課程設置的建構性原則,突出教學原則的啟發性要素,形成適應本專業大學生創新素質提升的人才培養和教育教學模式.
1.1創新師資培養
結合普通高等學校師資現狀,網絡工程專業的教師在提高學術水平的同時,重點從三方面入手全面提高業務素質.利用學校提供的“國內國外訪學”機會,到國內外高水平大學學習先進的教學理念、教學方法和網絡工程的先進知識;利用學校提供的“百人工程師計劃”,將優秀的教師送入網絡工程公司、企業進行實地提高;與地方工廠企業洽談橫向課題,理論與實踐相結合.通過這些培養方式,使教師的理論水平和實踐水平都提升了一個新的高度.
1.2課程設計優化
以往網絡工程專業學生的課程設計只是結合書本的知識進行一些驗證性和設計性實驗.為了提高學生的創新素質,將課程設計的題目進一步調整,使驗證性實驗只占課程的8%,設計性實驗占課程的15%,綜合性實驗占課程的77%.隨著學生學習的不斷深入,將網絡工程的課程、軟件工程和計算機科學的知識不斷交叉融合,使學生對創新實踐有一個綜合的認識.針對一些優秀的學生還提供了選作課題,將控制工程、機械電子類的知識內容融入其中,加強學生的工程實踐能力培養.
1.3教學方法改進
為了有效提高學生的綜合素質,深入掌握網絡工程專業知識,采用多種教學方式進行教學.充分利用網絡教學平臺,將一些重點、難點知識制作成微課,放在網絡平臺上供學生下載學習;對于一些相對簡單的知識采用反轉課堂方式,將知識內容以問題形式放在網絡平臺上讓學生自學,在課堂由學生主講,教師輔助,充分發揮學生的自主學習創新能力.同時將整個課程制作成幕課,在網絡上讓學生邊學習邊測試,提高學生的學習效率.不同年級、不同類型的學生對不同影響因素的敏感度也各不相同,堅持因材施教,強化對網絡工程大學生教育引導的針對性,全面把握創新素質發展的影響因素,施以側重點不同的教育引導和培養策略,注重激發網絡工程大學生創新素質提升的主體自覺性.通過實踐,學生自覺錘煉創新品格,強化創新意識。競爭意識,增強學生投身創新實踐的緊迫感和使命感.
2實際效果