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关键词:网络安全部署与实施;课程定位;课程开发;工作过程;课程设计;学习情境
作为国家级示范院校的非示范专业,我院计算机网络工程专业根据国家教育部的有关要求,把工学结合作为人才培养模式改革的重要切入点,推进工学结合,突出实践能力培养,在实践中取得了一些成绩。
课程定位
课程在专业中的定位计算机网络工程专业培养的学生应当具备网络基础理论知识和专业实践知识,具备较强的从事企业局域网的网络规划、设计和管理,主机设备安装、调试与维护,网络系统安全检测与调试,网站程序设计开发等工作的能力,能够适应生产、建设、管理和服务第一线需要。我院将计算机网络工程专业培养方向定位为网络设计与实施、网络管理和网络编程三个方向,《网络安全部署与实施》课程的开发是基于网络设计与实施、网络管理这两个岗位的工作需求开展的。该课程在网络设计与实施、网络管理岗位中的相关的需求,对网络人才的核心技能培养有着关键作用,同时该课程对网络技术技能的要求也很高。因此,我们将《网络安全部署与实施》课程定位为该专业的核心课程,同时确定了课程的目标是培养学生在网络工程中安全计划、部署、实施与管理的职业技能和职业素质,具备在工程实际项目中确保网络安全的能力以及团队协作、沟通交流、职业道德、网络安全法规等方面的综合素质和能力。
该课程与前导、后继课程的联系《网络安全部署与实施》涉及的网络基础知识是在《计算机网络技术基础》课程中讲授的,路由器规划管理技术是《路由器部署与实施》课程讲授的,交换机的规划与管理来源于 《交换机部署与实施》课程,基本管理与配置无线网络、广域网络涉及的知识则来自于《无线网络应用实践》、《广域网技术实施》两门课程。可以看出,学生在学习了上述前导课程后,对网络规划、部署与实施的基本技术与技能已经大体掌握了,《网络安全部署与实施》课程也是对上述前导课程进一步深化、应用和提高,因此网络安全基础课程可以通过项目引导方式,将网络安全类知识与前导课程的知识内容进行有效融合。《网络安全部署与实施》课程还为《网络应用项目》、《网络毕业设计》等后继课程打下基础,构建完整的网络工程实施、规划、部署知识体系结构,具备实施网络安全工程项目的基本能力与基本素质。该课程在计算机网络工程专业课程体系结构中的位置如图1所示。
该课程的历史从2006年开始,我院信息系就开设了《网络安全基础》课程,经过3轮课程实施,我们发现在实际授课过程中,因教师个人掌握的技术方向不同,讲授的侧重点不同,一部分教师侧重于Windows/Linux安全技术,而有些教师侧重于防火墙、路由器、交换机硬件设备安全技术。经过教研室探讨和对市场相关人才技能需求调研分析,我们发现《网络安全基础》应该涵盖网络设备、网络主机两个不同方向的安全主题,单独一门课程不足以将相关技术都覆盖到位。于是从2009年起我们着手将《网络安全基础》划分为《网络安全部署与实施》、《主机安全部署与实施》两门课程,以实现人才培养的技能精细化、目标明确化。
课程设计
高职学生的形象思维能力普遍强于逻辑思维能力,高职院校的人才培养目标定位是高技术高技能型人才。该类人才知识结构中的陈述性理论知识和过程性实践知识的关系应当是:过程性的实践知识应用是最终目标,陈述性的理论知识是基础,并且陈述性理论知识最终要在过程性的实践中应用和体现。基于这一思想,《网络安全部署与实施》课程的课程设计围绕建立并实施完整的工作过程来展开。
以汉堡理工大学的潘伽罗斯(P.Pagalos)教授对工作过程建立的模型来看,工作过程的涵义包括工作人员、工具、产品和工作行动四个关键元素,这四个元素在特定环境中按照一定的时间和空间顺序,根据工作任务和实现工作成果达到需求的过程即为工作过程。基于工作过程的课程设计方法是由德国不来梅大学技术与教育研究所创始人菲利克斯·劳耐尔(Felix Rauner)提出的,该方法以现代职业工作整体化分析和描述为基础,对课程进行的工作过程展开系统化设计,该方法称典型工作任务分析法,也称为BAG课程开发方法。基于工作过程的课程开发,其开发过程更加关注工作过程所涉及任务的综合性,强调工作过程应具备整体性和完成工作任务所需的创造性,同时将工作中的相对于理论知识而言的实践性知识提高到了一个新的水平。在基于工作过程的课程开发过程中,首先需要进行职业领域分析,了解职业领域中的工作过程,从中分析并提炼出典型工作任务,再以此为基础确定行动领域,从而实现工作过程向行动领域的转变,之后在行动领域中归纳分析需要且能够学习的行动领域并从中得到学习领域,最终在学习领域中通过分析设计出学习情境、学习任务、教学考核过程等。
课程整体设计在《网络安全部署与实施》课程的设计过程中,我们和南通大恒创新技术有限公司、南通市人民政府信息化部门等多家企事业单位的网络工程专家进行了探讨,并通过发放电子问卷联系已经毕业的学生获取目前他们从事岗位工作的专业技能需求,进而确定从网络工程专业培养的网络实施工程师、网络维护工程师岗位中提炼典型工作任务。在典型工作任务提炼过程中,我们的目标定位于企业一线的工程项目,将之作为课程的载体,从这个出发点出发实现教育与就业对接,并实现网络工程专业人才培养和服务一线的岗位需求对接。因为企业本身对自己的网络安全机密度、敏感度要求较高,一般不愿意向外透露自身的安全资源建设信息,为此我们通过多方走访和企业协商,在遵循法律规范、工程职业道德及对客户信息保密的前提下,由企业一线工程师和教研室教师一起对现有企业网络实施中的项目进行探讨并对这些项目进行必要的改动,这样在保证企业网络安全项目机密的同时,通过合作开发确保了我们基于工作过程课程开发的项目载体是来源于实际一线的网络实施项目,且实践性较强、可操作性较高,保证了载体的质量和课程设计方向的正确性。通过获取并分析网络项目中的项目需求、项目建议书、设备选型采购计划、项目实施方案、项目测试方案、项目维护方案等项目实施过程中所需的技术信息,可以初步归纳出网络安全技术实施过程对专业能力的需求包含的5个行动领域。《网络安全部署与实施》课程设计总体结构如图2所示。
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学习情境设计学习情境是在行动领域分析和提炼的基础上设计的学习的“情形”和“环境”。《网络安全部署与实施》课程的载体是源于网络工程一线的大型项目。大型项目涉及的多个不同行动领域信息经教研室教师和一线工程师分析后,将网络安全实施的工作任务分解为子项目。每个子项目都是一个具有完整需求、设计、实施、测试过程的网络工程项目。每个子项目有着不同的实施特征,项目之间相对独立,按照实际的项目工作流程依次序化。序化后的子项目即可对应于一个学习情境。参考一般的学习情境按照从简单到复杂的方式序化外,考虑到整个工作过程的载体是一个完整的大型项目,学习情境的序化同时要考虑实际项目的施工逻辑流程,因此难度较大的情境“工程文档撰写”和难度较小的情境“网络设备测试与验收”放在项目实施过程中实际对应的位置。
教学设计对于每个学习情境(即子项目)的学习内容,将工程实施流程和学生认知规律进行有效的结合,按照资讯、计划、决策、实施、检查和评价的过程开展教学过程。在教学过程中(参见图2右1列),先将班级学生分组,以小组为单位讨论教师提供的资讯信息,小组提出自身的计划,小组讨论后对可行方案作出决策,分别通过模拟器实验和实际设备进行验证,检查实验和验证结果并调整先前计划,在小组的组内、组间、教师评估中对实施过程进行考核。改革前本课程的平时成绩与期末成绩各占总成绩的30%和70%,通过开展上述6个步骤的教学活动,加大了阶段性情境教学过程中的考核工作,平时考核占到了总成绩的70%。通过开展情境教学,学生的自主学习能力、交流能力、职业技能和职业素质都得到了极大提高,同时也提升了学生对职业的认可度。
职业素质培养
职业能力是综合能力,专业能力之外的方法能力和社会能力更为重要。因此,我们从行动领域中提炼出来的其他关键能力包括:(1)遵循法律、职业道德规范,具有良好职业操守;(2)爱岗敬业、适应技术岗位,团队合作和独立工作能力;(3)具备一定心理承受能力和环境适应能力,具备在较大压力环境中观察、分析、解决故障的能力;(4)遵循安全实施、规范操作流程;(5)与用户沟通、谈判的能力;(6)能够跟踪技术动态,能够通过自主学习获取新的知识,能独立性、创造性地开展工作的创新能力;(7)严谨的科学态度和科学素质、逻辑思维能力。
上述能力的培养和专业能力的培养同等重要,甚至可以说比专业能力更为重要。上述能力的培养是通过融入项目教学过程中,借助具体的学习情境、课业文本的学习和考核过程而实现的。在课程实施过程中,我们提出了环境育人和文化育人的理念。在网络机房上课的教师和学生,一律穿鞋套;在机架设备前进行调试的学生必须佩戴防静电手腕;放置临时线缆的学生必须将每根线缆做上临时标签,线缆用完后离开实验室前必须拆除;在网络机房外部提供公共柜子放置水壶、饮料,网络机房内部一律不允许带入;在实际设备上配置数据操作的命令必须由小组组长或教师批准后方可实施,如配置有变动则需要再次在小组内部提出变动申请。这些要求虽然琐碎,但都是根据电信、移动机房一线项目实施实际要求提出的,目的是通过日常的细节用环境和文化潜移默化地帮助提高学生的职业素质。为促进学生职业素质的培养,教师将这部分内容纳入了学生成绩考核范围。
总结与思考
总结(1)随着互联网的普及,网络安全问题日益突出,网络安全课程的重要性也越发显著。考虑到一门课程无法容纳网络安全的所有技术,我们将网络安全课程分为两门,《网络安全部署与实施》侧重于工程中网络设备的安全技术实现,另一门《主机安全部署与实施》则将侧重于基于Linux/Windows/HP-UX等服务器的安全,这样的划分是基于国内大型集成商的项目实施对人员岗位的划分及网络一线实践需求。(2)《网络安全部署与实施》涉及路由、交换、防火墙、VPN等多种技术,同时涉及网络计划、部署、实施、验收等项目实践工作,对授课教师要求较高。为保证教学质量,授课教师应当具备不低于CCNA/CCNP的技术水平,具有相当的工程实践经验,同时应当具备丰富的授课经验并完整进行过一轮CCNA网络课程的授课。
思考(1)网络安全类课程对实验室建设要求较高,中高端防火墙、VPN设备价格较高,大规模建设对于一般院校而言较为困难,如何在现有采购招标法规、资金条件下利用企业的下线设备、加大实验室共建力度值得在示范院校建设过程中探索。(2)职业教育类的课程是动态的企业需求的反映,不只是静态学科知识的载体,《网络安全部署与实施》课程内容需要根据技术的变化不断调整,在课程授课中实现学生学习过程的工学结合、理论实践一体化的同时,也应考虑如何促进教师走进企业一线实践,在具体项目工程中实现面向教师的工学结合学习实践,进而通过提升教师研发能力、课程开发能力与水平,促进教师的职业能力提升。(3)网络专业不同于软件专业,项目实施过程中对网络工程师的纯技术以外知识需求较多,一般现场项目实施只有一名网络工程师与用户沟通并处理所有事务,因此培养学生的客户沟通能力、独立工作能力、在压力环境下排除故障的职业素质要求远远高于这一方面软件人才的培养,同时网络工程的工作地点分散且多在用户现场,如何大规模建立校外网络人才实训基地及在现有校内实验实训环境中培养学生的职业素质也值得高职院校思考并解决。
参考文献
[1]姜大源.学科体系的解构与行动体系的重构[J].中国职业技术教育,2006,(7):14-17.
[2]蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育,2005,(22):46-50.
关键字:CDIO模式;教学改革;网络工程课程群
1 国内外网络工程专业课程群现状
1.1国外现状
国外普遍采用“宽口大类”专业设置方式,专业划分较粗,无网络工程专业。这反映其本科培养目标是面向较宽的应用领域,有些学校甚至在硕士研究生阶段才明显地体现出专业的差异或偏向。重视基础理论,包括数学基础的培训,重视基本能力的培训(课程设计和实践部分的分量较重;考试所占比例较轻 )。
国外计算机网络相关的课程的开设情况:本科网络课程数量少,授课内容多数属于综合性专业基础课。硕士生网络课程较多,某些学校本科与硕士生课程可共选,本科网络课程属于综合性和基础性课程,硕士生的网络课程较强调计算机网络的不同技术侧面。
1.2国内现状
国内大学在专业设置问题上同时存在“宽口大类”与“窄口小类”划分两种模式,而我国现状是“宽口大类”的“计算机科学与技术”和“窄口小类”的“网络工程专业”并存的局面,不同专业设置思路,对计算机网络技术相关的课程设置必然会不同,差异很大。
国内有网络工程专业的学校,网络工程设置基本分为两大类,一类是设在计算机科学相关学院,另一类是设在通信类相关学院。表1列出国内一些有网络工程专业的学校的情况。
表1 国内开设网络工程专业情况
1.3国内外网络工程专业课程群情况小结
计算机网络技术是源于计算机科学技术和通信技术并涉及多学科而发展起来新兴学科分支,已经很难用计算机科学与技术或通信技术覆盖其技术内涵,从某种意义上讲,已经羽翼丰满,具有相对的独立性。现设置的“网络工程专业”容易误导为“建网专业”,远不能适应培养“计算机网络技术本身和广泛的网络应用”专业人才的需要,宜把它看作一个独立的分支学科或作为“宽口大类”的“计算机网络专业”来探讨和建设。在计算机专业和计算机网络课程的设置上,国外、港台大学较重视实践教学环节,配合课程教学都设置较多的课程设计和实验环节,有利于培养学生分析问题、解决问题的能力,对学生进行素质教育,值得借鉴。
2 网络工程专业课程群建设方案
2.1网络工程专业定位
经过多年的毕业生就业情况跟踪和调研,以及对网络工程专业培养人才的分析,按照2:7:1的比例进行人才培养,即20%的毕业生应该继续深造,攻读研究生;70%的毕业生应该从事与本专业相关的工作;10%的毕业生毕业后从事他(她)喜欢的工作。同时按照网络设备研发,到利用网络设备构建网路,再到在网络上开发相关系统的过程,我们培养相关网络工程师,如图1所示。
图1网络工程专业培养人才定位
针对前面的分析,网络工程培养的目标和定向为:
(1)培养进一步深造的学生,目前网络工程专业的毕业生考研率为10%左右,今后三年考研率要达到20%。(2)针对IT企业,首先针对网络设备研发制造厂商,如:华为、中信、迈普等企业,每年为这些企业输送到这些企业参与研发的在毕业生总数的5%,同时为这些企业输送15%的毕业生到这些企业参与设备测试,成为这些企业的测试工程师。(3)为华为、迈普、锐捷等网络设备厂商提供20%的毕业生,参与这些企业的售前售后服务,成为这些企业的研发测试、销售部门的组网与配置工程师和维护工程师。(4)为各个行业的相关部门培养网络管理技术人员。根据这几年毕业生统计分析,网络工程专业大约有5%左右的毕业生,毕业后到银行、税务、公检法等部门,担任这些部门的网络管理技术人员。(5)每年大约30%的毕业生,到一些IT高新企业和一些事业单位,成为这些企业和部门的网络应用平台的开发人员。
2.2课程群方案设计
2.2.1设计理念
根据工科人才培养注重综合素质,教育模式正朝着综合化和个性化的趋势科学发展,按照CDIO工程教育理念,围绕着学生“成长、成材和成功”的目标,注重培养学生在扎实理论基础上的较为过硬的实践能力和解决问题的思路及方法;注重提高人文素养与科学素养为内涵的学生的综合素质;注重培养学生的技术知识和推理能力,拥有职业能力和正确态度,具备工程技术能力、自主学习能力、“三创(即创意、创新和创业)”能力、组织及协同工作能力、系统调控能力和综合竞争能力为目标,构建适合学生终身发展(学习)的创新人才培养方案。
2.2.2模式设计
我们学校的网络工程专业主要定位在计算机科学大类下的计算机网络应用技术。将网络工程专业分为网络设计与服务和网络应用开发两个方向。同时,在网络设计与服务又按照“网络设备开发”、“网络测试”和“网络系统集成”三条主线培养人才,在网络应用开发方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”两条主线培养人才。学生可根据自己的兴趣爱好来选择专业方向和技术主线。其中网络测试方向是国内第一个将网络测试引入本科教学课堂,是第一个和国际知名企业合作开发的专业。
2.2.3优化网络工程专业培养模式
我校的网络工程专业从2008年开始就在准备实施CDIO工程教育模式,2009年正式开始实施。该专业学生的培养立足我国信息产业和计算机科学技术发展的需要,结合创新工程教育的社会需求,通过专业建设与行业应用的紧密结合,在“课堂内 + 课堂外一体化创新环境”中,在真实的“构思设计实现运作(CDIO)”过程的工程背景下,构建分方向培养网络工程应用型人才的CDIO创新工程教育模式。培养的学生具有扎实的理论基础、创新能力、工程技术能力和综合竞争能力,尤其是项目组织、设计、开发和实施能力,以及较强的沟通能力和协调能力。
2.3网络工程课程群建设
2.3.1建设思路
网络工程专业长期以来高度重视教学内容和课程体系的改革。根据学校对本科人才培养的定位,积极摸索高等学校扩招后人才培养的模式。进行课程体系、教学内容、教学方法和教学手段的改革。分模块设置课程,引入新的课程设置理念,明确每个模块的作用,突出不同的方向特色。合理解决课程内容的衔接,将新知识、新技术引入课程教学之中。特别在学生实践能力的培养方面,探索出一套切实可行的办法,将科技大赛、学生创新项目等和学生第二课堂结合起来,将工程理念传授给学生。
2.3.2建设目标
按照“夯实基础、加强动手”的原则,进一步进行课程体系改革。课程体系的改革更有针对性,更适应信息产业、地方经济建设和网络行业的需要;课程内容的改革有利于提高学生对新技术的应用能力和创新能力培养。保持已有的优势和特色,进一步提高教学质量,争取获得更多的教学成果。
课程建设。重点建设“计算机网络”、“网络设备配置与管理”、“《网络服务配置与管理》” “网络系统集成”、 “网络测试技术”和“Web应用开发技术”等课程。
教材建设。出版系列规划教材,已出版的有《网络服务配置与管理》、《网络设备配置与管理技术》、《网络系统集成》、《网络测试技术》。
2.3.3具体措施
(1)优化课程体系。按照“以网络应用为核心,向网络设计与服务和网络应用开发的相应知识点逐步扩张”的一体化课程体系设计原则进行实施。图2为网络工程专业的工程能力培养计划和课程体系鱼骨图。本专业课程体系按照CDIO理念,通过项目将知识、素质和能力结合起来。将CDIO项目按规模和范围划分为三级:一级为包含本专业主要核心课程理论和能力要求的项目;二级为包含一个课程群理论和能力要求的项目;三级为单门课程内为增强该门课程能力与理解而设的项目。如图4所示。
图2 网络工程专业的工程能力培养计划和课程体系鱼骨图
(2)建立“基础综合研究创新”的多层次实验教学体系。
网络工程专业非常重视实践环节的建设,建立完成了“基础综合研究创新”的多层次实验教学体系。建立了以计算机网络、网络设计及系统集成、网络服务配置与管理、网络安全技术、网络存储技术、网络协议与分析和网络测试技术为主线的完整网络设计实验教学内容;建立了以网络应用技术、网络设备配置与管理、网络系统设计、网络测试为主线的完整网络系统应用设计与开发的实验教学内容;并基于这两方面内容建立了多角度、多层次、全方位地体现网络设计与应用的实验教学体系结构。根据不同培养阶段的需求,不同的培养目标采用分层次地对学生进行因材施教并制定了与之对应的实践方案,确保实验室能够在最大程度上发挥作用。
3 结束语
经过两年的改革调整,已经初具成效。现在我校的网络工程专业是四川省省级特色专业,网络测试作为一个方向,创新性的引入教学体系。这两年网络设备生产厂商对网络测试人员需求与日俱增,而国内还没有几所高校开设相关方向的课程,我校网络工程专业与美国SIGMA公司联合在大四学生中培养相关的工程师,受到了企业的好评。目前网络测试人才就业已经远远超过传统的网络集成。美国劳工部统计局2006年报告对美国网络系统与数据通信分析员人员(设计,测试与评估企业信息系统)2004—2014年需求预测结论:相关人才需要量将增加54.6%,在IT行业中人才需求增加比例占第2位。
参考文献:
[1]顾配华,沈民奋等.从CDIO到EIP—CDIO[J].高等工程教育研究,2008.
[2]李飞.结合CDIO工程教育理念构建培养网络工程人才教育平台[J].教育理论与实践,2009(10).
关键词:工程教育专业认证;网络工程专业;人才培养方案
我国高等工程教育“科学化”“工程性弱化”等问题导致所培养人才工程实践和创新能力弱,明显滞后于新技术引领的新经济发展需求。为此,各高校相继开展工程教育专业认证,以期培养具有较强工程实践和创新能力的高素质复合型工程人才。网络工程专业是计算机科学与技术、信息与通信工程学科融合而成的新工科专业,是新经济发展的重要基础。探索以工程教育专业认证指导网络工程专业人才培养路径,以培养具有较强理论基础、工程实践和创新能力的高素质复合型网络工程人才,对网络工程专业教育有着重要的现实意义。
一、人才培养方案的制定
1.科学定位人才培养目标。“世界经济论坛”2016年报告《未来的工作(TheFutureofJobs)》指出,到2020年,对工程人才“复杂问题解决能力”的需求(36%)将远远超过对“认知能力”的需求(15%)。显然,理论学习与工程实践紧密结合的特点,对新工科领域人才培养提出了更高要求。制定网络工程专业人才培养目标既要充分考虑学校定位、社会需求和办学条件外,还应着眼于人才成长的全过程,将其现阶段专业学习与未来“全面发展”相结合,并形成专业特色。因此,根据网络工程专业质量规范和认证标准的要求,某高校将网络工程专业培养目标制定为:具有良好的思想品德、高度的社会责任感和基本的人文素养;能够将数学、自然科学和计算机科学与技术等学科基础知识和方法运用于计算机网络和云计算的工程实践中;具有工程思想与工程意识,能够将计算机网络和云计算专业知识、技术与方法运用于工程实践中;具有计算机网络系统和云计算平台规划与设计、部署与实施、运行与管理,以及应用开发等方面的工程实践能力;具备工程师所需的学习与创新、沟通与表达、合作与交流能力,具有良好职业发展力和适应力。对云计算技术的强化是该培养目标的专业特色。2.学习成果明确毕业要求。工程教育专业认证以成果为导向的教育(Outcomebasededucation,OBE)理念需要将培养目标分解为对毕业生专业能力、综合素质“明确、可衡量、全覆盖”的具体要求。因此,详细分析支撑培养目标的能力结构,逆向分解为对培养对象专业知识、能力和素质的具体要求,再将其有形化为学生毕业时应获得的学习成果,以完全覆盖对培养目标的支撑需求。网络工程专业毕业生应具备的“专业能力”要求描述如下。(1)工程知识:掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识,能够将其理论和方法运用于解决计算机网络及云计算领域的复杂工程问题。(2)问题分析:能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析计算机网络及云计算领域的复杂工程问题,以获得有效结论。(3)设计/开发解决方案:能够针对计算机网络及云计算领域的复杂工程问题设计解决方案,设计满足特定需求的系统、功能模块或工作流程,并能够在设计环节中体现工程创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。(4)问题研究:能够基于科学原理并采用科学方法对计算机网络及云计算领域的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据,并通过信息综合得到合理有效的结论。3.指标点细化毕业要求。面对工程问题的特殊性和复杂性,毕业要求应根据能力需求的内在逻辑关系逐项分解为“经过选择的,能够反映毕业要求内涵,且易于衡量”的指标点。各指标点的达成由若干课程教学、实践环节或其他辅助教学过程支撑。指标点分解也是培养目标进一步细化为更具体、明确、可评价表述的过程,应体现解决本专业复杂工程问题能力培养的逻辑和建构路径,以引导教师组织教学,学生有计划学习。对网络工程专业“工程知识”毕业要求作指标点分解如下。工程知识:掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识,能够将其理论和方法运用于解决计算机网络及云计算领域的复杂工程问题中。指标点1-1:掌握数学与自然科学知识,能够将其用于计算机网络和云计算复杂工程问题的定义与描述。指标点1-2:掌握本学科基础知识与方法,能够将其用于计算机网络和云计算复杂工程问题的定义与描述。指标点1-3:掌握网络工程基础知识、技术与方法,能够用于计算机网络和云计算复杂工程问题的分析与理解。指标点1-4:能够将学科知识、网络工程基础知识、技术与方法用于计算机网络和云计算复杂工程问题的解决中。4.课程体系规范与优化。培养目标确定毕业要求,毕业要求决定指标点分解,并通过指标点清晰、明确引导专业核心课程设置、师资及教学资源配置,培养目标的达成最终依赖课程体系来实现。课程设置的科学合理,直接决定学生专业知识、能力与素质的构建和培养目标的达成。培养目标的特色性,由课程群(或模块)明确并在课程学时学分数、教材选择等中加以呈现。表3是网络工程专业“工程知识”指标点与支撑课程对应关系。完整的课程体系,包括核心课程名称、学时学分、授课学期等,还需要依据高等学校计算机类专业教学指导委员会编制的高等学校网络工程专业规范和网络工程专业工程教育认证要求进行优化与规范。网络工程专业“工程知识”各指标点所对应支撑课程如下。指标点1-1:高等数学Ⅰ,大学物理(含实验),线性代数,离散数学,概率论与数理统计。指标点1-2:大学计算机基础,程序设计,面向对象程序设计,计算机原理,电子技术基础,数据结构与算法,数据库原理与应用,操作系统。指标点1-3:计算机通信技术,计算机网络,路由与交换技术,云计算技术,Web技术基础,移动通信与无线网络,网络安全技术,软件工程。指标点1-4:Linux操作系统,网络工程设计与系统集成,云平台部署与管理,网络程序设计,计算机网络,路由与交换技术,云计算技术,计算机网络管理,移动通信与无线网络,网络安全技术,网络综合布线工程训练,数据库应用课程设计,软件工程训练课程设计,组网工程训练,云平台部署与实践课程设计,数据结构与算法课程设计,专业见习,生产实习,毕业实习,毕业设计。
二、培养目标评价与持续改进
目前,中国工程教育认证协会并未出台有关达成度评价的指导性文件,需要高校根据自身情况自行设计相关系统。1.达成度评价指标体系。通过一系列指标考查学生的学习成果、课程内容、教学方法和考核方式等是否与对应的培养目标、毕业要求、课程目标相匹配。根据主体不同,可分为校内评价与校外评价两部分。(1)校内评价:包括毕业要求达成度评价、课程目标达成度评价。由校内专业教师和管理人员依据评价指标考查学生通过学习所达成能力的情况。课程目标达成度评价主要考查学生对相关课程知识的掌握程度和应用能力;毕业要求达成度评价主要考查学生通过系统的课程和实践环节学习,在毕业时是否具备所要求的知识、能力及素质。(2)校外评价:主要是培养目标达成度评价,通常由社会人士、用人单位、行业代表或毕业校友完成,主要考查学生毕业后5年左右所达到的职业和专业成就是否符合培养目标的要求。评价指标包括应届生毕业率、一次就业率、毕业生职业和专业成就调查、用人单位满意度调查、社会舆论调查等。2.建立稳定长效的达成度改善机制。根据达成度评价结果,逆向梳理出培养目标、毕业要求、课程体系、教学内容和方法需要改进的地方,并通过优化课程体系、改进教学方法、改善教学手段加以完善。因此,建立稳定长效的达成度评价机制是持续提升人才培养质量的重要保障,也是工程教育专业认证的核心。以下为某高校达成度评价与反馈系统,包括:(1)课程目标达成度评价:在课程教学完成后,评价课程目标是否达成,并根据结果对教学内容和模式给出改进建议,以提升教学质量。体现为对课程教学目标的完善和后续教学过程的控制。(2)毕业要求达成评价:在学生完成本科学习时,依据所有课程目标达成评价数据,对本届毕业生是否达成毕业要求进行评价,并给出改进建议。体现为对课程体系的改进及对毕业要求的修订。(3)培养目标达成评价:是基于社会需求、已经工作五年的毕业生状态、用人单位意见以及毕业要求达成度评价等对培养目标达成情况进行分析和评价。培养目标评价所给出的建议,体现为对专业培养目标的调整,保障毕业生能持续适应社会需求的变化,使整个评价机制成为一个长效的闭合系统。
关键词:网络工程;课程体系;教学改革;网络技术
中图分类号:G642文献标识码:A
0引言
2001年,教育部首批建设网络工程专业,培养网络方面的人才,随着我国信息化水平的提高,网络迅速覆盖各个领域,不仅个人用户离不开网络,企事业单位为了节省资源,提高工作效率,更是极力发展网络信息化办公;网络的纵向深度发展,使得网络技术方面的人才需求类型发生转变。近年来,国家职业(行业)标准规范越来越被重视,不仅国家人力资源保障局与工信部等部门都积极推进,而且大部分企事业单位在人才的引进方面也比较看重学生是否具有在相关领域取得的职业资格证书。因此,本文旨在系统地分析研究网络工程专业相关课程教学内容与国家职业(行业)标准相衔接的课程体系建设,在教学内容、人才培养目标和教学团队方面形成与国家职业(行业)标准相融合、相匹配的教学机制。试图构建一个以就业为导向,以国家职业资格标准为核心,以职业综合能力为培养目标,以“双证书”职业资格证书和学历证书为纽带的专业教学体系。
1网络专业人才培养方向
广东科技学院是一所应用型本科类型院校,坐落于广东省东莞市,地处珠三角地区。改革开放以来,东莞大力发展工业和外向型经济,经济飞速发展,20多年GDP连续以20%以上的速度增长。随着东莞经济的高速发展和经济的转型,急需大量的高素质应用型人才。东莞市政府也相续出台了《关于加快发展东莞市现代信息服务业的实施意见》,强调需要大力发展信息产业。从当前发展趋势看,东莞市现代信息服务业主要包括信息传输服务业、计算机服务业以及软件业3大类。网络工程职业岗位相关的职业认证证书有网络管理员、网络工程师、网络规划设计师以及思科、华为公司的一些认证等,依据社会发展的需求,目前所需的网络技术人才主要在以下领域:
(1)新企事业单位的网络系统规划设计与建设、原企事业单位网络系统的扩展、升级等,都需要大量的网络规划设计、网络设备安装与调试、信息系统集成等组网技术人才。
(2)网络的普及以及在各行各业的广泛应用,网络系统已演变成各个单位的一种基础性设施,为保障日常企事业单位的正常运行以及网络信息的安全,急需大量的网络管理与维护、网络安全方面的人才。
(3)人们对网络质量的需求,网络软硬件产品的更新升级、不断涌现的网络设备制造企业以及网络应用开发企业等,需要大量的网络软硬件产品研发人才。
(4)互联网应用需求的不断扩展,对网络的体系结构的适用性和稳定性、网络服务质量以及网络性能都提出了新的要求,因此,需要对网络理论与技术科学研究的高层次人才。因此在人才培养方面,网络工程专业可以培养网络组网工程技术、网络管理与维护、网络软硬件开发、网络应用开发以及网络协议开发等方面的人才。但是,各大高校还应根据学校的定位、学校的师资、学生的学习能力等因素综合考虑,有侧重地发展某些方面,建设具有自身特色的人才培养目标。
2网络工程课程体系设计
结合国家职业标准、社会发展需要以及学生自身学习能力,制定网络工程课程体系结构。在人才培养方面,学校必须与社会接轨,才能培养出社会需要的人才,我校通过与企业的合作,委托企业技术人员不定期来校给学生举行职业规划讲座和学术讲座,聘请企业的工作人员为本专业的客座教授,为网络工程的实践教学提供支持和帮助;此外,不同院校学生的学习能力以及师资力量也是影响专业课程体系设置的重要因素之一,例如:在网络专业中,网络协议的分析与设计、网络硬件产品的设计对学生及教师的能力皆要求较高,因此,对于一些职业学校及专科院校不建议开设此类的课程;另外,国家职业标准也能一定程度上规范了网络类职位要求,因此网络工程课程体系的设计也需考虑此因素。该体系设计框架的内容包括人才培养目标、人才培养方案、授课计划、网络工程发展规划、实验室的建设、教学内容设置、教材建设、师资建设等等,从而培养德、智、体、美、劳全面发展,具有良好的科学素养和人文素养,具有良好的职业道德,掌握计算机网络的基础知识,能从事计算机网络的规划、设计、实施、管理与维护,能从事网站开发与维护,具有较强实践能力和创新精神的高素质应用型技术人才。
3网络工程教学内容体系设置
根据课程体系内容,将网络工程专业课程分为公共必修课、公共选修课、基础必修课、专业必修课、专业组选课、专业任选课、专项实践、其他实践等七个模块组成课程。每门课程有相应学分,学生在校期间总共需修满170学分,其中公共必修课37学分,公共选修课10学分,基础必修课35.5学分,专业必修课19.5学分,专业组选课12学分,专业任选课12学分,实践环节(不含课内实践)44学分。在网络课程内容设置中,每一门专业课程均由校企合作开发实训指导书,加强学生的社会实践,巩固理论知识;并且对参与专业竞赛或科技创新项目并取得较好成绩的同学给予竞赛学分或创新学分,某些科目支持以证代考,具体由系部与教务处共同认定;此外,开展学生第二课堂等教学活动,提高学生学习兴趣。图1中各个课程的安排如下:(1)必修课选课说明:必修课为学生必修课程,分为公共必修课、基础必修课和专业必修课。(2)专业组选课选课说明:网络工程专业的组选课分为2组,每组3门课,选择第1组课程的同学只能学习第1组内的3门课程,选择第2组课程的同学则只能学习第2组内的3门课程。专业组选课应该至少选12学分(3)专业任选课选课说明:第4~7学期,每学期安排3~4门任选课,学生可根据自己的专业发展方向(及是否考研)来选择任选课,每学期所选课程门数不限。专业任选课要求至少选12学分。(4)专项实践课课程说明:专项实践课是在每学期的期末进行整周(每周24课时)实训,用来完成1个或几个项目(任务)。一周实训计一个学分。(5)其他实践课:分为军训、公益劳动与拓展训练、社会实践、实习与设计等课程,每类课程均有相应的学习,其中毕业实习、毕业设计主要安排于最后一个学期。
4结束与展望
在信息化社会,网络发挥着举足轻重的作用,对人们的生活和企事业单位的生产带来巨大的影响,也简直刺激了网络计算的发展。高校作为国家人才培养基地,只有迎合社会需求,才能为社会输送社会需要的人才,才可以带动社会的进步。本文探讨了现代网络专业人才培养方案,针对相关方案提出了课程体系设计框架,最后简单描述了网络工程专业的教学内容。技术促进生产,生产带动技术的发展,希望各个院校能加强与企业的合作关系,将社会需求与先进的技术带进校园,与学校合作建立科学的、合理的教学体系及教学课程内容。
参考文献
[1]徐明,曹介南等.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]徐明,曹介南.网络工程专业课程体系研究与实践[J].计算机教育,2009(10).
[3]曹介南,徐明,蒋宗礼,陈鸣.网络工程专业方向设置与专业能力构成研究[J].中国大学教学,2012(9).
[4]陈鸣,胡谷雨等.网络工程专业教学体系的创新与实践[J].计算机教育,2009(19).
关键词:网络工程;知识体系;课程体系;专业方向
中图分类号:G642文献标识码:B
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。
参考文献: