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电子信息工程还具有信息处理的准确性高的特点。我们在利用电子信息工程处理信息时,通过设置处理结果检查命令能够很方便地对信息处理的过程和结果进行监控,实现信息的准确处理。而我们在运用人工进行信息处理时,处理结果一般错误较多、难以及时发现,并且在发现之后难以进行追踪改正,准确性大幅下降,给信息的进一步利用造成了障碍。
1.2电子信息工程涵盖面广
电子信息工程的主要作用决定了其涵盖面广的特点。电子信息工程的主要目的是信息处理和应用,而信息处理和应用是各个行业都需要的,并且随着社会发展的加速,信息资源也变得越来越重要,这也就意味着电子信息工程能够在各行各业中发挥优势,并且优势作用会越来越明显。
2计算机网络技术在电子通信工程中的应用
随着科技的不断发展,我们能够感到的是信息获取越来越方便,时间越来越来短,效率越来越高,这离不开计算机网络技术在电子通信工程中的应用。通过将计算机网络技术应用于通信工程之中,我们能够方便地实现信息的获取、处理、传播和交流等,在提高了信息处理质量的同时又缩短了信息获取的时间,一举两得。同时,计算机网络技术在电子通信工程中的应用能够提高电子通信工程的安全性。
2.1计算机网络技术在电子通信工程中的应用
缩短了信息获取的时间和的时间,提高了信息质量通过计算机网络技术我们能够很方便地获得其他网络用户的各种各样的信息,并且能够实现信息的处理和快速,实现信息利用效率的最大化。通过计算机网络技术的引入,我们不仅提升了信息处理的速度,而且拓宽了信息的来源渠道,使得信息获取量和获取范围更加地广泛,处理效率更高,利用更加便捷等。
2.2计算机网络技术在电子通信工程中的应用
能够提高电子通信工程的安全性计算机网络技术在电子通信工程中的应用一方面给电子通信工程带来了风险,使得通信过程和通信能够容易被监听、窃取和修改等,但是,我们对计算机网络技术进行有效地完善,却能够大幅度地提高电子通信工程的安全性。在互联网的开放性环境下,电子通信工程容易遭到各种类型的攻击,我们同样地可以在开放的互联网环境下提高计算机网络安全防护技术例如开发高性能的防火墙技术等,对各电子通信主体实现保护,使得电子通信技术的安全性能能够不断地得到提高,最终实现电子通信工程安全性的整体提高。同时,通过在计算机网络服务器上进行电子通信内容自主备份等,也能够大幅提高电子通信工程的安全性。
3计算机网络技术在电子信息工程中的应用
计算机网络技术在电子信息设备的开发和设备联网上的应用十分广泛。计算机网络技术能够促进电子信息设备的开发和联网功能的实现,这表现在电子信息设备在开发和应用方面对于互联网的依赖。随着计算机网络技术在电子信息设备中应用的加强,绝大多数电子信息设备都具备联网功能,而新的电子信息设备的开发也越来越注重联网功能。在新电子信息设备开发过程中,按照互联网的服务协议,数据传输标准以及分层方式等来进行设备设计,使得开发出来的电子信息设备能够接入互联网,并且能够直接使用互联网进行信息的快速高效处理以及信息的,使用户获得更好的信息处理体验。计算机网络技术在电子信息工程安全上的应用。计算机网络技术不仅能够通过设立防火墙对电子信息工程进行安全防护,还能够及时发现电子信息工程安全上的漏洞,及时修护,更能够对电子信息内容进行备份,避免数据被恶意篡改和数据丢失造成损失。
2计算机网络工程安全问题防护策略的手段
2.1数据存储时的防护策略当数据存储在用户主机或系统服务器时,为了保证数据不受到外部不明入侵者的窃取和损害,我们必须在系统和外部网络的接口处安装某种机制,检测外部用户的安全性,解决请求是否合法、内部用户是否向外部非法用户传递机密不可共享性文件等问题。并在此同时保证内外部用户之间正常合法的通信质量。
2.1.1入侵检测系统(IDS)
入侵检测系统是一种实时监测网络通信的网络安全设备,根据设备安装位置可分为基于主机的IDS和基于网络的IDS。基于主机的IDS安装在主机与网络接口处,该设备一般只是保护单一用户,配置简单。但在用户数量较大的时候,网络设备升级较为麻烦。基于网络的IDS一般配置在内部可信任网络与外部不可信任网络的接口处,它可以保护整个内部网络。但配置比较复杂。而当病毒变异事件数据库需要更新时,只需更新该IDS就可以保护整个内部用户主机,十分方便。从技术上来分,入侵检测技术可分为基于异常检测和基于行为检测。基于异常检测系统会给出用户正常操作所具有的轮廓用来构建事件数据库,当用户操作与正常行为有重大偏差时,则认为入侵。而基于行为检测系统则由专家分析用户非正常操作的行为特征,并建立相应特征库,当发现用户行为与特征库的记录相匹配时,则认为入侵。
2.1.2入侵保护系统(IPS)IPS与IDS相似,但IDS在发现入侵时只是发出警报不采取措施,而IPS在发现入侵时,发出警报的同时采取相应措施,能更全面地保护网络信息安全。(1)防火墙技术(firewall)防火墙技术是一种软硬件结合的技术,使得intranet与internet之间形成一个保护级网关,从而保护内部网络免受外部非法用户的入侵。从实现原理上划分可分为简单包过滤防火墙、状态监测包过滤防火墙和应用防火墙。简单包过滤防火墙是配置最简单的防火墙,它只检查IP数据包的包头、原地址、目的地址和端口号,通过定义TCP或UDP的端口号来决定是否允许该连接的建立。状态监测包过滤防火墙是配置最复杂的防火墙,它需要检查每一个数据包的内容,包括具体通信内容,形成较严谨的访问控制,但是在现实中较为复杂,不具有透明性。应用防火墙处于简单包过滤与状态检测包过滤之间,它主要检测受信用户与不受信用户之间的TCP握手连接。(2)身份认证通过口令密码或用户生物特征来认证操作者身份,避免非法人员窃取隐私信息。
2.2数据传播时的防护策略
由于网络链路的不可靠传输,数据在传播过程中容易被拦截,为了避免机密数据的泄露,需要对发送的数据加密,根据加密技术可分为对称与非对称加密。对称加密发送方与接收方的密钥相同,由同一机构PKI为每对连接发放临时密钥,著名的有DES、3DES、AES等算法。非对称加密不需要统一密钥,提高了安全性,CA机构为每个用户发放各自的公钥,发送方用接收方的公钥加密信息,而接收方用自己的私钥就可以解密数据,著名的有RAS算法。
广域网技术具有很多优点,不仅具有很好的性能,而且操作简单,传输距离远、噪音低,能够抵抗外界干扰,还能很好的实现信息的共享,利用广域网技术能够有效的促使信息传输范围的扩大,可覆盖整个城市,并且信息的传输效果也得到了有效的提高.以广域网技术为基础,电子信息工程不断地发展起来,并且规模也在不断地扩大,目前已深入到了偏远的地带甚至山区,信号传输的范围得到了不断地扩大.
结点和链路是计算机网络技术用于接受信息的两个主要凭借.信息在进行转接和接受访问时要以结点作为保障,结点能够使信息获得相应的接受空间,进而使其能够在短时间内传输到集中器中,合理化的对信息的接收进行控制.于电子信息工程而言,必须要保证准确及稳定的信息接收必,一旦出现信息的遗漏或是接受延迟,就会在很大程度上使计算机网络技术的负担加重.在使用计算机网络技术接受信息时,为了防止泄露信息,一方面要按类型对信息进行区分,另一方面还要对信息进行加密.计算机网络技术可以运用多种加密技术,有了这些技术使得信息的接收变得更加完善.以对称加密技术为例,这种技术主要是对接受的信息进行私钥加密,经过对明文、密文的推理,借助通信网对接收的信息发送出去,这样在接收信息的全过程中,信息一直处于加密状态,信息的秘密性得到了很好的保障。在垫子信息工程中,信息处理是非常重要的一部分内容,电子信息工程需要处理大量的信息,既要保障其及时性又要确保准确性。网络系统是十分复杂的,电子信息工程与网络系统连接后,必然会受到来自于网络系统的多种冲击。对信息的处理是电子信息工程的主要工作,这样的环境下,信息处理的安全性就会受到很大的威胁。
针对这种情况,垫子信息工程在处理信息时就需要计算机网络技术为其提供相应的空间,借助防火墙等这样的技术阻挡来自于互联网外部的对于信息的攻击,进而使信息处理的安全性得到保障。防火墙能够快速的识别出来自于互联网外部的攻击行为,对信息处理和恶意攻击进行区分,并对恶意攻击进行阻挡,以保障为电子信息工程能够在安全的环境中处理信息。除此之外,防火墙还能主动地为处理的信息进行路径的设置,这是在信息处理的过程中进行的,能够有效的躲避外部信息追踪,为信息的处理提供安全的保证。总而言之,计算机网络技术在电子通信工程中的应用,一方面能有效的促使信息传输效率的提高,另一方面还能很好的保障信息接收的秘密性及信息处理的安全性;能够及时的修补出现的安全漏洞,还能够对信息内容进行及时的备份,避免数据丢失等问题,保证了电子通信工程能够在良好的外部条件下进行,对垫子通信的效果进行了合理的优化,很好的推动了电子通信工程的更好更快发展。
二、电子设备中如何应用计算机网络
2、计算机科学与技术的应用现状与未来趋势
3、计算机信息处理技术在大数据时代背景下的渗透
4、计算机基础课程应用教学思考和感悟
5、中职中药专业计算机应用基础教学改革实践
6、浅谈虚拟现实技术在中职计算机基础教学中应用的必要性
7、计算机图像处理技术在UI设计中的应用
8、计算机生成兵力行为建模发展现状
9、智慧档案馆计算机网络系统方案设计
10、浅谈如何提高计算机网络的安全稳定性
11、计算机应用技术与信息管理的整合探讨
12、计算机科学技术小组合作学习研究
13、计算机科学与技术有效教学策略研究 >>>>>计算机网络和系统病毒及其防范措施毕业论文
14、互联网+背景下高校计算机教学改革的认识
15、艺术类应用型本科高校"计算机基础"课程教学改革研究
16、计算机技术在石油工业中应用的实践与认识
17、计算机技术在电力系统自动化中的应用研究
18、微课在中职计算机基础教学中的应用探析
19、课程思政在计算机基础课程中的探索
20、计算机服务器虚拟化关键技术探析
21、计算机网络工程安全存在问题及其对策研究
22、人工智能在计算机网络技术中的运用
23、慕课在中职计算机应用基础教学中的运用
24、浅析如何提高高校计算机课程教学效率
25、项目教学在计算机基础实训课程中的应用分析
26、高职计算机网络教学中项目式教学的应用
27、计算机信息安全技术在校园网络的实践思考
28、大数据背景下的计算机网络安全现状及优化策略
文章编号:1672-5913(2013)14-0059-05 中图分类号:G642
1 背景
从学科体系角度来讲,计算机网络既是网络安全、网络管理和协议工程等传统学科的基础,也是云计算、社会计算、物联网和移动互联网等新兴技术的重要基石。鉴于其在学科体系中所处的重要地位,全国各高校几乎都设有计算机网络技术相关课程。从学科特征来讲,计算机网络是一门理论与实践并重的学科,这要求计算机网络教育必须贯彻理论知识传授与实践技能培养同步并进的原则。从目前高校计算机网络课程的开展情况看,这一原则已经开始逐步落实。越来越多的计算机网络教育工作者业已认识到实践教学不再是可有可无的辅助手段,而是应该摆放到与理论教学同等重要、甚至更高的位置。
虽然计算机网络二元教育模式已经得到行业的公认,但要充分发挥二元教育的作用仍有许多棘手的问题亟待解决,其中之一就是理论教学与实践教学究竟如何组合才能最大限度地提升教学效果,目前对此却鲜有讨论。为尝试解决该问题,笔者提出了一种面向知识链构建的计算机网络课程组织模式,并将该模式运用到了南京审计学院计算机网络课程的优化教学中。
2 知识链构建路径
计算机网络应用水平的高低取决于网络知识链的完善程度与强度。与其他课程相比,计算机网络课程的知识点具有多、杂、难等特征,就初学者而言,其知识链通常很难一次构建完成,而是需要经过多次逐步反复与强化才能最终完善。基于该思想,我们提出了如图1所示的计算机网络知识链构建模式。整个计算机网络知识链的构建牵涉两个层面(理论教学层面和实践教学层面)、两次转变(静态知识向动态知识转变、理论知识向实践知识转变)和三个阶段(知识链框架建立阶段、知识点有机关联阶段和知识链强化阶段)。
理论教学层面主要侧重于计算机网络体系结构原理,重点传授网络分层思想和协议结构等静态知识,让学生从宏观上掌握计算机网络的工作方式,帮助他们搭建网络知识链的粗框架。
实践教学层面,其一侧重于网络动力学机理,从微观角度展现网络交互的行为模式,实现从静态知识向动态知识的转化,帮助学生在网络知识链粗框架内实现知识点的有机关联与无缝组合;其二侧重于网络工程,从工程化角度展现网络体系结构和网络动力学机理在真实网络中的作用范围与应用方式,实现从理论知识向实践知识的转化,帮助学生提升网络知识链的强度。
3 课程组织模式
为了检验网络知识链构建技术在提升计算机网络教学效果上的作用,我们将其应用到南京审计学院计算机网络的实际教学中。南京审计学院是全国唯一一所审计类特色财经院校,人文学术氛围浓厚,学生对计算机网络这门工学课程的接受度和兴趣度长久以来未曾出现过喜人的提升。学校原有的计算机网络教学由两部分组成:前期54个学时的理论教学和后期40个学时的网络工程实训。在教学过程中我们逐步发现原先的课程组织模式存在一些问题,学生在网络工程实训中无法做到理论联系实际、举一反三等。如某个小组在做局域网组建实验时,单个主机可以与交换机PING通,但主机与主机之间无法PING通,他们百思不得其解,更为夸张的是,后来发现全班30多位同学尽然无一人能解决此问题。事实上,只要对计算机网络中VLAN的工作机理有一丝了解的人,都能迅速判断出这是交换机划分了VLAN的缘故。学生已经学习近90个学时计算机网络课程却不了解这个基本的网络动力学原理,主观能动性不足是一个方面,更重要的是暴露出我们先前采用的计算机网络教学模式给学生构建出的网络知识链存在断裂的现象。
为了帮助学生摆脱知识链断裂的困境,我们对计算机网络课程进行了大胆调整。依据第2节提到的网络知识链构建模式,我们在计算机网络理论课程与网络工程实训课程之间新开了一门选修课――计算机网络高级实验课程(独立实验课程)。同时为保持总学时不变,我们将计算机网络理论课程从54学时降为48学时(砍去了原有6学时共3个课程内实验),将网络工程实训课程从40学时降为22学时,将抽取出的24学时分配给计算机网络高级实验课程。为凸显实验内容的基础性、综合性、实用性以及创新性,在这24学时的课程可操作空间内,我们以原有的3个课程内实验为基础,扩展编写出12个能够充分展现网络动力学机理的实验项目。
重新组合后的课程元素安排如下:
(1)在计算机网络体系结构原理传授方面,我们仍将谢希仁老师的计算机网络(第5版)作为教材,重点关注该书的1-6章。精讲内容包括:第一章最后一节的网络体系结构框架模型部分,这是全课程的总纲;第三章数据链路层的3个基本问题(封装成帧、透明传输和差错检测)以及它们在点对点信道和广播信道中的解决方式;第四章网络层是重中之重,IP划分、分组转发、路由选择都是重点;第五章传输层的可靠传输机理;第六章应用层的DNS、WWW和电子邮件等实用网络服务。整个课程自始至终向学生传授水平角度上的协议实体对等交互思想和垂直方向上的网络服务分层原则。
(2)在网络动力学机理方面,为了能够从微观层面上展现网络交互的行为模式,在计算机网络高级实验课程中我们采取了纵向阶梯式的实验教学体系,以计算机网络体系结构为总纲,围绕VLAN划分、网络互联、地址安全、服务架设、灾难恢复等网络典型应用大做文章。表1展示的12个重要实验由下往上依次涵盖了TCP/IP网络协议体系结构中的数据链路层、网络层、传输层和应用层4个核心层面,涉及包括负载均衡、链路冗余、三层交换、动态路由、访问控制、地址转换、动态主机配置、域名管理、万维网、网络备份等在内的网络高级应用技术。所有实验皆遵循应用需求描述、实验设计操作、关键机理讲解和课后自我提升4个教学步骤。所选用的实验工具是思科提供的CISCO PACKET TRACER,图2展示了基于该工具开展的路由选择动力学机理的探索过程。为确保考核过程可控性和考核结果可信性,我们制订了如下的考核方法:学生必须按要求完成全部实验项目,凡缺做1/3实验者必须在本课程考试前补做,否则不得参加考核。考核时以抽签方式确定考核题目,学生在抽到题目后,在规定考核时问内,按要求独立实验,具体评分依据实验结果、操作熟练度、创新能力等情况来综合确定。
(3)在网络工程方面,我们对先前网络工程实训课程的素材依据实用原则进行了大胆取舍。为了提高网络知识链强化的效率,我们采用了基于任务驱动的教学方法。学生以团队为单位进行自由组合,以团队合作的形式完成整个实训任务。整个实训存在一个总任务(互联网服务架设)。为了在实现总任务过程中让学生掌握网络综合布线的最新知识和实际经验,我们将该总任务划分为9个子任务(见图3)。同时为了保护学生实训的积极性,防止团队合作中出现南郭先生,在成绩评估方面我们采取了二元考核制度:教师依据团队任务完成的质量和速度,以团队为单位统一打分;每个团队自行决定团队分数在内部成员间的分配,但不能平均分配。这样每个人的付出和回报就能初步结合起来。通过这种考核制度,学生能体验到如何做绩效评估和团队管理,如何衡量自己在团队中的地位和在别人心目中的分量。
综上所述,整个网络课程的组织模式可以简单概括为:以网络体系结构为框架基础,以网络动力学机理为关联纽带,以网络工程实践为强化手段,以完善网络知识链为课程目标,借助理论传授与实践探索的互补实施与协同作用,提升学生分析与解决计算机网络实际问题的能力。
4 模式实施效果
为了评估计算机网络课程组织模式的有效性,我们从课程不及格率、网络工程任务完成率、课程可接受度和毕业论文自由选题率等方面对样本数据进行统计,发现课程重组后学生对计算机网络的接受度和兴趣度均有所提升(见表2)。
5 结语
教学效果表明,通过帮助学生完善计算机网络知识链,能极大地提升他们对计算机网络的接受度和兴趣度。下一步工作主要有两个方面,其一是依据后期教学效果反馈对模式进行调整与优化,以促进计算机网络教学的良性发展;其二是尝试该模式的校内推广,使其能够尽可能多地服务于具备二元教学特征的相关课程建设。
参考文献:
[1]任国英,计算机网络课程教学改革的思考[J],佳木斯教育学院学报,2013(3):92-93
[2]张海洋,李现伟,应用型高校计算机网络课程教学的思考[J],宿州学院学报,2012,27(6):119-120
湖南工业大学是一所具有五十多年办学历史的多学科综合性大学。作为计算机与通信学院主要专业之一的网络工程专业,其培养目标是:培养具备较强实践能力与创新素质,能在IT行业、科研部门、教育单位、企业和行政管理部门等单位从事计算机网络设计、规划、建设、管理、维护和网络软件开发、设计以及电子商务、电子政务等工作的应用型高级应用型技术人才。为了更好地实现这一目标,并积极贯彻落实学校制定的“高水平教学应用型本科院校”的办学定位,走“产学研结合”的新型办学之路,对网络工程本科专业应用型人才培养模式进行探讨显得至关重要,其目的是立足于区域经济及社会发展需求,谋求科学的可持续发展,并不断完善教学应用型本科人才培养体系。
一、网络工程专业实践教学改革总体思路及总体目标
网络工程专业实践教学改革的总体思路应以市场需求为导向,以培养学生实践创新能力为根本,坚持“知识、技能、素质”协调发展,更新实践教学理念,统筹规划理论教学和实践教学工作,加大实践教学投入,提高实践教学质量及水平,培养“高素质、应用型、复合型、创新型”的高级应用型人才。网络工程专业实践教学改革的总体目标则是实践教学理念符合应用型人才培养要求,进一步优化人才培养方案,不断创新人才培养模式,适时整合实践教学资源,优化实践教学队伍,规范实践教学管理,努力构建产学研一体化、以培养学生能力为根本、为区域经济和社会发展培养高级应用型人才的实践教学体系。
二、提高对实践教学重要性的认识,深化实践教学改革
实践教学是巩固理论知识以及加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。实践教学与理论教学不是主从关系而是辩证统一的关系,是两个相互独立、相互依存、相互促进的教学体系,是体现学校办学水平和应用型人才培养质量的重要标志。作为教学过程的重要环节,实践教学是培养和提高学生综合素质、工程实践能力以及实践创新意识及能力的重要手段,是实现人才培养目标的有效途径和重要保证,有着理论教学不可替代的特殊作用。因此,必须转变重理论轻实践观念。
通过加强实践教学建设与管理,进一步提升实践教学人员的素质和能力,构建实践教学资源保障体系,建立并完善一套适应实践教学的运行机制。
三、实践教学改革方案及应用型人才培养模式
(一)加强课程体系建设,提高教学效果
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;同时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。通过电路与电子学、现代通信系统、计算机组成原理、操作系统原理、嵌入式系统及应用、数据库原理、数字逻辑与数字系统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。
(2) 网络协议分析与设计方面的能力培养。通过计算机网络原理、网络协议分析、面向对象程序设计、数据结构、微机原理与接口技术等课程的教学与训练,着重培养学生在网络新技术、新产品的系统软件方面的创新研究和设计的能力。
(3) 网络应用系统设计与开发方面的能力培养。通过网络应用系统开发、TCP/IP协议开发网络新技术、数据结构、网络操作系统、数据库原理、网络协议分析、物联网技术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。
(4) 网络工程规划设计与实施方面的能力培养。通过网络规划与设计、网络工程与系统集成、无线通信与网络网络管理、无线传感网、移动互联网技术、物联网技术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、组网工程实施等方面的能力。
(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、网络存储技术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。
(二)加强实践教学体系建设,构建实践教学体系新思路
根据专业能力培养要求,在实践教学体系的构建上应注重学生能力培养的整体设计,改变现有的实验教学模式,把实验教学的主导思想定位在注重基础和加强应用以及培养学生分析与解决工程实际问题的能力以及提高学生就业竞争力上。加强课程设计、实习(含认识实习、生产实习和毕业实习)和毕业设计(论文)等环节的实施与管理,把学生实践能力、应用能力的培养落到实处。
(三)加强实验室建设和管理,提高实验教学质量
网络工程专业针对该专业实验室管理体制进行了改革,在较大范围内实现了资源共享,并以教师横、纵课题引导学生进入实验室。此举为学生提供自主学习环境,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性等方面发挥了重要作用,为培养学生的创新能力提供了极好条件。同时,学生参与的科研项目、课程设计、毕业设计(论文)、学科竞赛均以实验室为纽带,重点培养学生的实践动手能力和创新能力。
四、小结
随着网络技术和通信技术的不断发展,计算机网络应用正在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求迅速发展。用人单位对网络技术各方面的人才的要求也将不断提高。作为高等院校,必须适应时代需求,不断修正网络工程专业的培养目标,完善课程体系,及时调整课程教学计划,这样才能培养出掌握网络及相关技术的高素质人才,以满足不同行业对网络工程专业人才的技术需求。
参考文献:
[1]吴功宜.计算机网络[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]兰晓红.计算机专业实践教学模式改革探讨[J].重庆师范学院学报,2002.
作者简介:
1、引言
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:
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中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:16727800(2012)008021202
作者简介:赵卿松(1972-),男,硕士,武汉工程大学计算机科学与工程学院副教授,研究方向为计算机网络、数据库技术。
1专业培养方案的体系结构
根据素质教育和专业教育并重的原则,课程体系的设置以“低年级实行通知教育和学科基础教育以提升学生素养,高年级实行有特色的专业教育以提升学生的实践动手能力、创新精神和创新能力”为准则,构建理论教学平台、实践教学平台和创新教育平台。
理论教学平台由三类课程组成:通识教育课程、学科基础课程和专业课程。通识教育课程由公共基础课和素质教育课两个模块组成;学科基础课程按照学科大类安排学科基础课程;专业课程则分为专业主干课和专业选修课两个模块。
实践教学平台由实训、实验和实习组成:①实训包括:军训、综合课程设计等;②实验教学以课程内实验为主,并开设一定比例的综合性、设计性实验等;③实习包括:认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)等环节。
创新教育平台由课程创新教育、学术创新活动和实践创新活动组成。课程创新教育包括学科前沿课程和创新教育课等;学术创新活动包括学科竞赛、课外科技活动和创新性实验计划项目等;实践创新活动包括以取得职业资格证书或企业培训合格证为目的的各类专业技能培训活动等。
2专业培养目标及课程体系
结合本校的实际情况及社会对网络专业人才的需求,以培养“高级应用型网络人才”为目标,具备计算机科学与网络技术的基础理论知识、具备网络规划设计及计算机网络应用系统开发能力、具有网络维护与管理专长、能从事网络工程领域的科学研究、技术开发、管理维护等工作。
课程体系是专业培养方案的核心内容,是培养目标的具体体现,很大程度上决定了学生的知识结构。按照学校整体的人才培养特色,结合学院目前的学科发展状况,按照“宽口径、厚基础、重实践、有特色”的培养原则,在课程设置方面认真考虑了以下几点:
(1)由于网络工程是多学科交叉融合的新兴专业,因此,在计算机科学技术、数字通信技术、信息处理等方向上,设置了对应的专业核心基础课程,以提高学生的适应性。
(2)课程设置强调了公共基础和学科基础的重要性,对重要的基础课程给予了充足的学时。
(3)将方向的选修课程分为网络规划设计及管理、网络信息处理两部分,以适应社会对网络工程专门人才的需求。网络工程专业课程体系如表1。
表1网络工程专业课程体系
作为工科专业,公共基础课程的设置与其它工科专业类似,开设大学英语、数理、政治理论基础和计算机基础等课程。学科基础课程除了电类基础和计算机软硬件系统基础外,增加了网络工程导论、计算机网络和数字通信原理等课程,以补充学生在数字通信领域上的基础知识,为进一步学习网络工程的后继课程打下良好的基础。针对网络规划设计方向,在专业主干课和专业选修课中设置了现代通信技术、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程,以培养学生在网络组网和网络规划设计方面的能力;针对网络信息处理方向则设置了网络编程、网络协议、网络互联技术、Linux系统管理、Linux程序设计、Java程序设计等课程,以培养学生在网络应用程序设计与开发方面的能力。
3实践教学环节
3.1课程内实验
所有的学科基础课程、专业主干课程和专业选修课程都设置了一定比例的实验,课程内实验以加深、巩固对基本原理的理解和掌握。课程内实验以实验项目的形式来组织,每个实验项目占2学时或4学时,实验项目分为基础性实验项目、设计性实验项目或综合性实验项目,一般设计性或综合性实验项目的学时数占课程内实验学时的30%~40%。
基础性实验项目主要是对课程所涉及到的基本原理与过程、基本方法进行实验验证,以消除学生对课程基本原理理解上的抽象性和神秘感。综合性实验项目以基础性实验项目的掌握为基础,综合运用课程涉及到的知识,以增强学生对课程基本原理的掌握并融会贯通,适用于数字通信原理、网络操作系统、网络规划设计、现代网络技术、网络系统集成、网络设备等课程学习过程中进行,为后继的综合课程设计打下基础。设计性实验项目也是以基础性实验项目的掌握为基础,提出实验任务与要求,由学生自主设计完成实验任务的方案、实验步骤和方法,适用于程序设计、计算机网络、网络编程、网络协议、数据库系统原理等课程学习过程中。通过设计类实验项目的锻炼,学生可以初步了解网络应用系统开发的思路,掌握网络程序设计的基本方法,培养学生的创新能力。
3.2综合课程设计
综合性的课程设计是一个重要的实践环节,其目的是进一步培养学生理论联系实际的能力和专业知识综合运用的能力。从第四学期开始至第七学期,开设了基础软件综合设计、基础硬件综合设计、网络工程综合设计、网络通信综合设计、网络应用综合设计等综合课程设计。每个综合课程设计集中安排在学期末,占2周时间,为了更好满足学生的兴趣,采用教师给出多个设计题目供学生选择这种双向选择的方式。同时要求课程设计指导教师的最多指导学生的人数不能超过30人,以保证教师对学生的指导效果。
为培养学生的论文书写能力,要求学生书写完整的综合设计报告,包括课题背景、设计简介及设计方案论述、详细设计、设计结果及分析、总结等内容;为保证综合设计的质量,安排了综合设计答辩环节,答辩中由学生先对设计的内容进行阐述和演示,然后答辩教师针对设计内容随机提问,以考察设计完成情况。综合设计成绩评判由平时表现、完成情况、报告质量和答辩情况等内容按照一定比例组成,能比较客观地评价学生完成综合设计质量。
3.3实习与毕业设计
为让学生接触社会,体验未来就业单位的工作环境和实际项目开发过程,从三年级上学期开始分别组织3次实习,即认识实习、生产实习和毕业实习。
认识实习安排在第五学期初,占2周时间,参观IT企业或事业单位的科研环境或办公网络环境,见识不同厂家或品牌的网络设备(如交换机、路由器、服务器等)及网络应用系统的应用情况或研发过程,以增强学生对专业的兴趣,为后续专业课程的学习增加感性认识。
生产实习和毕业实习安排在第七学期和第八学期初,各占3周时间,为了保证实习的效果,与IT企业或思科认证培训机构合作,建立了多个校外实习基地,让学生参与到组网工程、网络管理与维护和网络软硬件系统开发等项目中。特别是在与思科认证培训机构的合作过程中,充分利用他们的师资与设备资源,很好地克服了我校网络组网设备不足的缺陷,为学生提供了一个理论与实践相结合的平台。
毕业设计为网络工程专业学生在毕业前提供了一次综合性专业技术实践锻炼,毕业设计课题围绕网络规划设计与网络信息处理两个方向展开,毕业设计周期为14周左右,包括选题、开题、课题任务的完成、书写毕业设计论文和论文答辩等环节。我们将校企合作方式也引入到毕业设计环节中,对部分学生实行校内和校外指导教师共同指导的方式,真题真做,以达到在完成毕业设计任务的同时,解决企业某方面实际问题的目的。
4结语
网络工程专业是在计算机科学与技术、通信等专业基础上经过发展逐步形成的专业,作为一个实用性强、服务面广的专业,在人才培养过程中不能简单地套用传统计算机专业的人才培养模式,需要根据专业特点不断地摸索、循序渐进和逐步完善。
参考文献:
0 引言
计算机网络技术专业是一个对实践技能要求非常高的专业,是与社会实际职业岗位联系密切的专业,实践教学对计算机网络技术专业学生的培养非常重要。进入21世纪,计算机网络得以迅速发展,传统的计算机网络技术专业在实践性教学环节方面已不能满足计算机网络发展、应用的需要,加之计算机网络技术和产品更新较快,目前,国内许多高职院校在计算机网络实践性教学环节中,均存在着网络设备和技术落后、设备参差不齐的现象,无法跟上新技术和新产品发展的步伐;虽然近几年实践教学力度已有所加大,但实践教学模式还未取得根本性突破。因此,对高职计算机网络技术专业的实践教学进行改革已迫在眉睫。探索和研究适合高职计算机网络技术专业实践教学的教学模式,已成为高职计算机网络技术教育目前面临的重要课题。
1 当前高职院校网络技术专业实践教学现状分析
实践教学是培养高素质技能型网络技术人才最为重要的环节,目前,大部分高职院校计算机网络技术专业的专业课程教学主要采用两种教学方法:一是课堂教学与上机实践相结合的方法;二是多媒体演示加练习的方法。每门课程结束时再安排相应的课程实训。这两种教学方法存在以下弊端:①以教师为中心,完全由教师主宰课堂,而学生只是作为“观众”,忽视学生的认知主体地位。②无法适应学生的个别化需求。由于学生基础和素质的差别,存在“有些学生吃不饱,有些学生吃不了”的情况。③难以调动学生的学习积极性。由于学生是知识的被动接受者,学生缺少探索和研究的精神和动力。④对计算机网络技术专业的实践教学认识不足,实践教学的内容不能满足职业岗位的任职要求。一直以来,人们观念中的计算机网络技术专业的实践教学主要是验证性实验,实验课依附于理论教学,实验内容不系统,形式松散,随意性大,结果使学生普遍存在理论与实践脱节的现象,在实际应用中不能学以致用。因此迫切需要对高职院校计算机网络技术专业的专业课程的实践教学模式进行改革。
2 基于项目驱动的网络技术专业实践教学改革
当今高职院校的中心工作是专业建设,教学改革是加强专业建设的核心内容,重视学生技术应用能力、职业能力培养则是教学改革的重点。高职教育培养的是面向生产、管理、服务第一线的中高级技术型、实用型人才。因此我们的实践教学就必须以培养学生分析解决实际问题能力为目标,在实践教学过程中以实际工程项目为主线,让学生在学习过程中积累工作经验,掌握项目开发的流程,切实感到所学知识的实用性,做到与就业的岗位零距离接轨。
2.1 以项目为驱动的教学 “项目驱动教学”是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。教师组织学生参加实际项目设计、实施和管理的全过程,在项目设计实施过程中完成教学任务,但目前大多数高职院校的教师都是在传统的学科体系下培养起来的,没有一线的生产实践经验和经历,为了解决这一问题,我院近两年通过校企合作的方式,在企业派遣的项目工程师的指导下,将企业已验收的真实网络工程项目引入我们的实践教学,推出了网络项目教学模式,取得了很好的教学效果。
2.2 网络项目教学模式 所谓“网络项目教学模式”,就是在企业派遣的项目工程师的指导下,围绕真实的网络工程项目,将学生组成项目开发团队,通过协作方式开展“做中学、学中做”的互动教学,有机的将网络理论知识与实践教学融合在网络项目教学中。
为了增加学生对“项目”的真实感,我们采用参观项目、模拟项目的教学方法。首先由项目工程师带领学生参观他所开发的网络工程项目,让学生对什么是项目开发、毕业后能干什么有一个初步的了解;接着由项目工程师介绍项目工程开发的一般流程,并对项目进行分解,形成一个个的子项目,强调相关的注意事项;然后将学生组成项目开发团队,由团队成员根据所实施的项目进行需求分析和讨论,规划和设计网络方案,拟定有效的项目实施计划;最后根据项目实施计划进行分工、合作,共同完成项目任务。
2.3 项目评价的方式 项目驱动教学法采用的是形成性评价与总结性评价相结合的成绩评价方式。在项目实施过程中,每位学生必须作好实施记录、写好实验报告。每个子项目完成后由组长进行小结,教师进行点评,指出该子项目完成的优劣,以及可改进的地方、怎样使项目方案构建得更趋科学性和可持续发展性等等,修改方案、项目合成,直至最终完成整个项目。
学生完成项目任务并由企业派遣的教师验收合格后,除了需要撰写项目文档和项目总结报告外,一定要及时的进行交流、展示并点评,及时的对学生的学习情况作出反馈和评价。这是知识形成和提高的重要阶段,同时也能极大地促进培养学生的成就感。因此,我们对项目的评价分四级来进行,包括:学生自评,组员互评、组间互评和教师对团队总评,最后综合四级评定来确定学生的最终成绩。其中组间互评是采用展示和汇报的方式。学生完成了项目展示后,还应由团队成员制作一个PowerPoint演示文稿来说明这个项目的构思及设计的重点和特点、解决了哪些问题;然后由其他团队一起来评论,说出可圈可点之处。另外,其他学生对这个项目的设计、实施有何疑问之处,也可提出来,由团队来答疑。最后,由教师对团队总评,指出这个项目中值得大家学习和借鉴之处。经过这样的展示和汇报,就可以让学生“茅塞顿开”,有助于思考能力、解决实际问题的能力、交往能力和竞争意识的养成,有助于团队精神、集体观念的培育,使学习者为某—相同目标而团结共事的合作精神得到提升。
3 教学改革效果
从2009年开始,在我院计算机网络技术专业08级进行了两年的实践教学改革,学生普遍反映对于教学改革后的课程,在课余准备的时间远大于实验课的时间,学生主动学习的热情比以前高很多,学生不仅学得会,而且对专业学习的目的有了更加直接的感观认识。采用网络项目教学模式不仅能培养学生总结、归纳和思考的能力,通过发现问题去分析问题最后解决问题,而且还能使学生想象力和创造力得到充分发挥。此外,学生要高质量地完成项目设计,不仅需要灵活应用所学知识,以及自学很多相关知识,同时培养了学生利用互联网获取、处理、利用信息的能力,因此也大大提高了学生的自学能力、综合运用知识的能力和职业能力。这些改革的效果体现在学生的到课率、学习热情、学习成绩等方面,尤其是在毕业设计选题时,许多学生愿意选那些涉及网络工程规划与设计、网站开发等项目式的课题。
4 结束语
在高职学院计算机网络技术专业的实践教学中运用项目驱动教学法,充分体现了以学生为主体的教学理念,激发了学生的学习兴趣,能够帮助学生更好的理解所学知识,培养了学生自主探究、观察分析问题、解决问题的能力,将理论知识运用于实践的能力、沟通能力和合作能力。最重要的是提高了学生实际项目操作能力,为实现零距离就业打下了坚实的基础。
总之,计算机网络技术专业的实践教学改革是一项长期而艰巨的工作,我们仍需在教学实践中不断更新教学理念,不断研究和探索教学新的教学方法和教学手段,努力推动高职学院计算机网络技术专业教学的改革与发展,培养出社会需要的高素质技能型人才。
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二、加强计算机网络教学实验基地的建设,营造良好的创新实践教学环境
高等学校的教学实验基地是进行实验教学、开展科学研究的重要基地,实验基地在教学中的地位与重要性日益得到重视,在培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题能力方面有着不可替代的重要作用[2]。计算机网络技术的发展要求我们的计算机网络教学实验基地的建设规划、实践教学方法、人才培养目标必须与其行业发展规划一致,既要脚踏实地,实事求是,又必须满足社会对人才需求变化、创新人才的培养。计算机专业的人才培养若不能满足社会对人才需求,就不能说我们的人才培养是成功的。我们将计算机网络教学实验基地的建设整体规划和目标确定为:建立一流的由计算机网络工程及应用综合实验及计算机网络安全和网络管理设计综合实验两个实验系列构成的计算机专业网络实验体系,既满足计算机专业教学大纲要求,又适应当今计算机网络及应用技术及其教学发展需求的多功能的、开放性的计算机网络教学实验基地。我们在04年已完成的计算机网络工程及应用实验室基础上,06年利用浙江省教育厅省属高校实验室建设专项资金完成了计算机网络安全及管理综合实验室和无线网络实验室建设,形成了功能完善、适应计算机专业创新人才培养的计算机网络教学实验基地,为我校与计算机网络相关的5个专业共3千余名学生开设网络工程、网络应用和网络安全等方面的基础性、综合性、设计性、系统性网络工程、网络应用和安全管理实验,培养了学生的创新意识和创新能力,使得我校在IT人才的培养上能适时的向社会输出适用的人才,提高了本校学生的就业率和社会适应程度。
三、重组实践教学课程体系,培养学生的创新能力和实践动手意识
实践课程体系建设的目标是培养创造性人才。实验的设置要让学生成为实验的主角和与专业基础理论学习相联系的主动者,能激发学生的创造性,有专业知识纵向和横向自主扩展和创新的余地。因此我们设计的实践体系是开放式的、有层次的和与基础课及专业基础课密切配合的[3]。实验教学的主要内容包括必修、选修和自拟项目。我们反复认真研究了教育部制定的本科计算机专业培养大纲及社会对计算机专业教学提出的最新基本要求。根据专业的特点,充分考虑目前IT企业与公司对人才的强烈需求,为计算机专业的计算机网络技术教学制定出由以下两个实验系列构成的计算机专业网络实验体系。计算机网络工程体系:主要面向本科生和研究生的基础性计算机网络实验教学,以及基础的网络技术培训。包括:局域网实验、广域网实验、无线网实验、各种网络接口的应用和网络应用实验。计算机网络信息安全及管理体系:面向本科生和研究生的基础性计算机网络安全管理实验教学,以及基础的网络安全管理技术培训,包括:防火墙配置实验、网络管理实验、入侵抵御系统应用实验、用户安全实验和网络流量管理和优化实验。在学生熟练掌握基本操作和技能的基础上,我们增加了对基本训练要求较高、对综合素质培养有利的综合性实验。综合实验中既有物理硬件设备,又有综合测试分析;既有基本操作的反复训练,又有知识综合应用。如“网络日志审计综合性实验”中要求学生首先通过路由器、交换机、BAS等网络设备进行组网,然后根据要求采集不同类型的网络流量信息,并通过聚合、分析与统计,提供用户行为审计、流量异常监控和网络部署优化的数据。另外我们还增设了设计研究性实验,这类实验着重训练学生运用所学理论知识,独立进行科学研究的能力,为将来的毕业设计打下坚实的基础。实验内容可在实验教材中选用,也可根据实验教师的科研题目,学生根据所学知识并查阅文献,自行设计合理的实验方案,经实验教师审阅批准后,独立完成实验,最后以报告或小论文的形式提交。通过这类实验充分发挥了学生在实验中的主观能动性,提高了学生对实验的兴趣、积极性和动手能力,也提高了学生分析问题、解决问题的能力,同时学生的实际创造能力得到了提高,创新能力得到全面培养。为了提高实验课的教学质量,提高对学生综合实验能力和科学素质,我们还实行了多种形式的开放实验教学。我们的开放实验教学包括开放实验室和开放实验内容两方面。开放实验室是指课余时间在教师监督和指导下,让学生有计划、有目的地进入实验室,重复课堂上的演示实验;重做失败的实验;操作自己设计的微型实验;以及参与教师所做的课题实验等[4]。通过开放式实验教学,我们为学生提供了广阔的天地,学生在自觉学习和锻炼过程中,不再是消极的知识接受者,而是主动的求知者、参与者、探索者。学生的应变能力、创新意识和创造能力在不断地解决问题和积极主动的参与过程中得到培养[5]。
四、强化管理,实行教师负责制
新的人才创新与实践教学模式的实施必须要有全新的管理模式。我们的计算机网络教学实验基地和实验课程的管理采取课程负责人和实验室主任统一协调下的教师责任制。在两大实验系列的基础上,根据实验内容的布局进一步分为4类(计算机网络基础应用,网络工程,计算机网络应用系统开发、网络安全与管理)进行管理。原则上,实验设施的管理及实验科目的开放由相应专业理论课的教师负责,其责任的内容包括:组织设备的安装调试,设备使用规范细则的制定,实验指导书的编写等。在教学实验基地建设完成后,教学实验基地的管理将逐步由实验教师接任,其责任包括:设备的维护和保养,使用规范和记录执行情况的监督,组织对必修和选修科目实验指导书的更新,组织实验室开放及辅导教师的安排,完善实验室开放的实施细则等。计算机网络教学实验基地是开放式的。结合基础实验室的开放经验和计算机专业实验的特点,要求学生在完成实验计划和熟悉了设备使用规范细则的条件下,对其全面开放。对非计算机专业学生的开放,采取提前申请,统一完成必要的基础培训后再安排实验的方式。同时将针对一些专业的特点编写与之相适应的实验教材。
五、取得的初步成果
计算机网络教学实验基地通过近一年来的运行,实现了预期建设目标,成效显著,取得如下初步成果:
1.在计算机网络教学实验基地建设的促进下,为适应计算机专业创新人才的实验教学,我们调整了教材的选用范围。计算机网络主干课教材立足选用国内外的优秀教材,特别是国外能反映计算机网络技术发展现状及方向的先进教材,我们还组织教师编撰能反映学生实际技能、协作能力和创新能力培养的计算机网络实训教材的编写,力图使实验教材能配合实验教学培养目标,启发学生的想象力和创造力,尤其是诱发学生的原发性创新能力乃至创新冲动。
2.对本科计算机网络系列课程的教学计划、教学大纲和教材进行了深入研究和调整,并充分考虑了实验课与理论课的有机结合。通过对实验课及其内容进行整合更新,使实验更具综合性。使学生在独立设计出企业网络方案的同时,能对企业网络进行实际组网、实时网络流量和安全的综合分析和基本的网络应用编程。
3.所有的实验根据专业基础课的进度分段对各年级学生随时开放。学生根据已掌握的专业理论知识和实验指导书选择实验项目,提出实验路线。鼓励学生对可提供的实验设施作自拟的整合,促进学生对实验课程的全身心的投入。在实验成绩的评定上,不简单地看实验结果的正确与否,同时注重实验方案的合理性和创造性,注重是否能对实验现象有较敏锐的观察、分析和处理能力。
【中图分类号】 G423 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)03(b)-0038-02
1 课程改革的背景和意义
1.1 背景
2010年12月25日,工业和信息化部在北京召开2011年全国工业和信息化工作会议。此次会议提出,“十二五”期间,在加快通信业创新转型方面,要求加快3G和光纤宽带网络发展,加快TD-LTE研发和产业化并开展区域性试验示范;加快推进三网融合,推动广电、电信业务双向进入,加快业务推广和网络建设改造,推动上下游产业发展;加强电信市场监管,强化互联互通和资费服务监管。在互联网管理方面,强调“安全”环节,要求加强码号、域名、IP地址、网站准入和接入服务管理,做好网络信息安全顶层设计,加强网络安全防护,加强IPv6、三网融合、云计算、物联网的信息安全问题研究等。
广西壮族自治区“十二五”发展规划中强调,全面提高信息化水平。建设覆盖城乡的信息基础设施,加快经济社会各领域信息化。实现电信网、广播电视网、互联网“三网融合”,构建宽带融合安全的下一代信息基础设施。启动物联网建设布局,建设数字化城市管理信息系统。
随着柳州市城市化进程的推进,网络覆盖面的增加、新城区的开发、旧城区的改造等等因素,网络工程的工作量会逐年稳步增加,因此对网络工程方面人才的需要量在未来几年也会随之稳步增加。
1.2 意义
1.2.1 打破当前网络专业教学中的学科体系,使教学真正适应中级技能型人才培养的需要。
1.2.2 以企业的实际需求为目标,以技术应用能力的培养为主线制定培养方案,建立起一套以网络工程工作任务为导向的教学体系。通过课题研究与实践,开发出以网络工程生命周期为核心的递进式项目教学的实施方案。
1.2.3 提升网络专业教师的教学能力及相关专业技能。
2 课程改革的目标和主要内容
2.1 预期目标
通过按照网络工程生命周期实施教学的递进式项目化网络工程课程改革,每个项目都有明确的教学目标,针对网络工程有选择性地构建教学内容,为网络工程方向教学服务,培养网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员,提高学生的职业素养和岗位能力,提升计算机网络技术专业网络工程专门化方向学生就业质量。
2.2 主要内容
(1)充分进行市场调查和人才需求调查,研究并明确作为网络工程实施、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应掌握的基本知识、基本技能以及应具备的职业素养、综合职业能力。在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)会同行业专家研究制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
(3)从本校计算机网络技术专业网络工程方向2010级开始进行递进式项目教学的实践,研究并总结适应递进式项目教学的典型教学方法和教学流程。
(4)整合教师资源,组建并培训一支能进行该递进式项目化教学的教师团队。
2.3 研究重点
(1)制定网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
(2)制定在各项目教学中,对学生进行考核的方式及评价标准。
3 课程改革的实施
3.1 第一阶段:调查阶段
到网络企业调研、分析网络工程施工、网络管理、系统管理等技术岗位专业人员应具备的基本知识、基本技能、基本素养、基本职业能力;到网络工程专门化方向毕业生就业单位调研、分析毕业生知识结构、综合素质的不足;撰写调查报告和递进式项目化教学的可行性报告。
3.2 第二阶段:制定草稿
结合前期调查信息及查阅有关资料,研究确定中职学校计算机网络技术专业网络工程方向学生应掌握的基本知识、基本技能、基本素养、职业道德、基本职业能力,在此基础上打破学科体系,按照由浅入深、由简到繁的认知规律设计若干个网络工程项目,以项目为核心整合所有知识、技能、态度、方法,制定出网络工程方向递进式项目教学的教学方案及课程标准、实训指导书。
3.3 第三阶段:评审定稿
邀请行业专家、教育专家共同对教学方案、课程标准、实习实训指导书进行论证和修改,研究制定对学生的考核方式和评价标准、确定实施性教学方案及其标准、实训指导书。
3.4 第四阶段:实践教学
在本校计算机网络技术专业2010级开始进行的按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的实践,在实践中整合教师资源,打造进行递进式项目教学的教师团队,总结适合于递进式项目教学的典型教学方法和教学流程以及团队管理模式,制作并收集教学资源包。
3.5 第五阶段:实习推荐
进一步联系单位和推荐学生到相关公司进行项岗实习,并与用人单位建立紧密的联系,及时了解用人单位对学生的反馈信息和优化和完善该教学体系的信息。
3.6 第六阶段:项目总结
对项目进行总结,整理相关文档,进一步优化和完善递进式项目化教学体系。
4 预期成果及保障措施
4.1 按照网络工程生命周期实施递进式项目教学的课程改革的项目总结报告。