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关键词:网络工程;实习体系;应用型人才
1网络工程人才培养的现状
1.1计算机相关专业面临严重的生存危机
根据教育部最新公布的专业指导报告,计算机相关专业成为了就业形势最严峻的专业之一,而计算机相关专业的学生数量在全国高校学生总人数中排名第二,可以毫不客气的说,计算机相关专业在今后相当长的时间内,都要面对“专业人才”过剩的残酷的市场现状。作为高校,我们学院属于国家二类本科学校,教育部公布的本科院校层次中处于倒数第二档,没有相对优势。作为专业,计算机相关专业在最近几年内,迅速的从热门专业演变到就业老大难专业。在学院内部,我们的师资、实验室资源客观的说应该属于中下游专业,也不具备相对竞争优势。“穷则变,变则通,通则久”,我们认识到面临的严峻形势,我们的专业想要生存,我们必须、也一定要走出一条有自己的特色专业建设道路。
1.2师资问题困扰专业人才培养方案改革
网络工程是一门以应用为主学科,对基础理论研究的人才量大概只占人才总需求量的10%左右,大量的人才需求是应用技术型人才,这类人才的特点是必须“实践之中出真知”。但是因为提供的待遇缺乏足够的竞争力,高校的计算机教师大部分是“从学校中来,到学校中去的”硕士或者博士,长期进行理论研究,缺乏项目实践经验。自己都没有项目实践经验,自然不能把很多的很多项目经验带到课堂或者实习中来。这也是目前计算机教育体制的现状,也是学生就业难的原因之一。
1.3以工程项目为核心的实习体系是大势所趋
创建以网络工程实践项目为核心的实习教学体系,我们在实验室设置网络工程案例项目,提高学生的网络工程关键实践能力,实现校企“零距离”的对接,增强就业的竞争力,满足社会对未来人才的需求。
1.4网络工程专业实践教学的特点
根据当今网络的应用发展和网络工程专业的特点,实习教学体系应有如下特点:1.4.1实验平台具有复杂性一个基本的网络实验至少要两台计算机才能构建一个最简单的网络环境,而网络环境太简单又会使实验在数量和质量上受到限制。为了取得较好的实践效果,每组实验需要多台计算机、路由器、交换机等网络硬件设备,各小组之间才可以构成更大的网络实验环境。1.4.2实践教学具有独特性网络实践教学中的路由器配置、防火墙配置等实验在正常的上机时间内是无法完成的。并且有些实验与实验之间是紧密联系的,例如先进行硬件防火墙的配置,然后进行协议的测试和内外网的访问,实验之间的联系密切,这给实践教学的实施提出了很大的难题。1.4.3实习中知识跨度大、综合性强。网络工程实习要结合局域网安全、网络协议分析、网络编程等多门课程来开设实验,是对网络工程的实施过程进行模拟仿真,具有很强的综合性。
2网络工程人才培养的应对办法
2.1网络工程专业毕业生应该掌握的知识和能力
2.1.1计算机网络、网络协议分析、网络与信息安全、网络操作系统及应用开发技术相关的计算机科学与技术等方面的理论知识及应用能力。2.1.2要求具备扎实的计算机网络基础知识,具备扎实的服务器配置、网络与信息安全的实践技能。2.1.3掌握网络攻击的技能,同时能够提出相应的防御措施,加固现有的网络环境。践行应用型人才培养方案的目标,培养出高水平的网络工程人才,必须构建一套完善的、高质量的实习教学体系,包括网络基础实验、网络工程综合实验、认识实训、专业实习、生产实习和毕业设计等实践教学环节。使学生掌握网络的基本理论及网络工程的实用技术,理解网络协议体系、组网技术、服务器配置、网络与信息安全、网络性能评估、网络运维及管理、网络攻击与防御等工作。
2.2重组教学体系
根据社会对网络工程人才需求的变化,以及网络工程专业的现状和发展,确定实践教学内容,以实践教学内容定位理论教学内容,对整个教学体系的教学内容进行合理取舍。2.2.1合并、压缩或调整原有课程中陈旧和重复的内容。如压缩或调整网络原理中一些比较陈旧的知识,如令牌环网、令牌总线网、FDDI网络、CSMA/CD、X.25、帧中继等技术,从而加大实验学时,增加课程设计和实习环节。2.2.2根据网络应用发展的具体情况和人才需求变化,对一些学科理论有重大发的基础课程的教学内容进行重组。例如调整组网技术在整体教学中的比例,增加网络组建、安装、测试及其工程实施的知识单元比重,增加组网、网络应用、网络管理、网络编程、网络与信息安全等工程应用类的课程。2.2.3适时地把一些反映当代计算机技术发展趋势的内容充实到课程教学中。例如增加VPN、IPv6、P2P、网络爬虫、Web2.0、3G网络、物联网技术等内容。实习教学体系是以培养学生的技术应用能力为主线,培养学生的知识、能力和素质结构。把网络工程实习教学作为一个体系纳入网络工程专业人才的培养方案之中,围绕专业培养目标的要求,对不同的实习教学环节进行系统的完善,从纵、横两方面考虑,形成网络工程专业实践教学体系结构,纵向摆脱实践教学对理论课程的依附,按照从简单到复杂、从低级到高级、从单一到综合,循序渐进地认识规律,整体设计其内容,相对独立地形成一个有梯度、有层次、有阶段性的实践教学体系;横向与理论课程相互支撑,有机结合。在各自波浪式前进的过程中不断出现结合点,以培养具有综合的思维能力和综合处理问题能力的复合型人才。
2.3构建实践教学平台
实践教学平台的搭建是完成网络工程人才的关键。考虑我们学院的现状,我们打算采取如下措施:2.3.1整合现有的实验室资源。将现有的网络实验设备组分上架、连网,在不占用上课和实习任务的情况下,作为远程开放实验室使用,并设计详细的基础实验项目,让学生在课余时间能够充分利用;2.3.2落实网络工程专业实习基地。通过各种途径,落实网络工程专业实习基地。2.3.3根据专业特点、挖掘目前全真模拟器的潜能。我们目前的一些网络工程实验,在实验条件不具备的情况下,都是利用软件模拟器完成的。但是,使用的模拟器还属于比较陈旧的Router-Simulator之类,事实最近二年出现很多非常好用的全真模拟器:例如Dynamips,NE之类,可以直接加载真实的IOS,只要电脑的配置足够高,完全可以使用PC搭建出来一个中端的网络实验室。对于这些新的模拟器,我们要认真掌握,在实验和实习中充分加以利用。2.3.4加强校企合作校企合作是培养工程应用型人才,缩短教学与就业之间距离的一个重要渠道,我们应该通过各种途径,特别是在网络实验室的建设中,与多家网络厂商和企业强加交流与合作,一方面提高我们自己的师资水平,最好能够培养了一批双师型教师。同时使我们的实验室具有了培养国家计算机网络管理员、计算机网络工程师、Cisco网络工程师、华为3COM网络工程师等的专业培训和考核能力。这样,不但便于教师根据网络应用的变化及时更新和完善教学体系,也有利于学生就业竞争力的提高。
3实习体系具体建设途径
3.1开放的平台
在传统的实验模式下,学生必须在需要在专用的实验场地方可进行实验。而有限的实验场地往往难以满足学生对知识的无限渴望。为了解决这个问题,本虚拟实验平台充分利用互联网技术和服务器技术打造一个开放的实验平台,使得教师和学生可以在任何时间,通过教室、实验室、宿舍或其他地方的互联网接入点都能进行实验。
3.2创新的平台
传统的实验室一般都是根据教学大纲而设置实验项目,学生往往只能按照实验指导书所规定的操作规程来进行实验,而且在程序设计类课程中,学生往往无法对其所设计的算法进行验证。为了解决这个问题,本虚拟实验平台能够利用最新的构件和Web服务技术,使得学生能够按照自己的思路而不是拘泥于课本知识来进行实验,拓展其思维。
3.3可扩充的平台
信息技术日新月异,课程内容不断的更新,而传统的实验室如果要更新实验器材则需要完全更换设备才能满足要求,这样的成本往往都比较大。为了解决这个问题,本虚拟实验平台具有良好的可扩充性,充分利用构件和Web服务技术的优势,使得在使用过程中能够快速的增加新的虚拟设备而不用修改平台代码,而且用户亦可以根据自身需求自行在平台中添加相应虚拟设备。
3.4可在线指导的平台
网络工程实验是探索和实践所学知识的过程,在这个过程中难免会遇到不懂或者不会操作的地方,也可能面临一个简单的错误而导致整个实验流程停滞不前,传统的实验模式下,这些问题需要求助于实验室指导老师,而指导老师往往由于所指导的学生太多可能无法及时的给予指导。而且在本虚拟实验平台中,学生可以在任何时间和任何地点进行实验,因此当遇到问题时往往可能旁边没有指导老师。为了解决这个问题,本虚拟实验平台提供了在线指导功能,学生在遇到问题时能向老师或其他同学请求指导,老师也可以通过平台给所有在线的学生讲解实验的流程。
3.5充足的网络工程项目资源储备
我院经过多年建设网络技术相关专业、储备数量众多的网络工程综合实践项目,大部分项目来源于网络工程一线,涵盖了目前金融、能源、高校、大中小型企业几乎所有的网络工程项目和系统集成项目。这些资源能够保证我的实习方案能够有充足的教学资源支撑。
3.6培养实际网络工程项目经验
学校的大部分教师从“从学校中来,到学校中去”不同,是“从企业到学校”,最早从事工作也正好是通信与网络工程,有多大中小众多网络工程项目经验,这些经历能够保证充分了解用人单位需要,了解真实网络工程项目的全过程,可以比较准确、全面把握网络工程实习体系建设。
3.7设计网络工程实习体系路线图
电脑组装与维修常见系统软件安装与配置网络综合布线Windows系统管理Windows系统管理企业网站开发、管理与维护网络工程综合实践数据库管理网络协议分析网络信息安全Linux系统构建路由网络构建交换网络网络设备排错系统集成。综上所述,结合学校要进行教学管理改革的大形势,我们可以以信息安全实习教学为突破口,来加强学生实践能力,让学生真正的了解企业对人才的技术需求,这类技术上知识点的要求,了解真实的企业网络工程项目、网络与信息安全工程项目的流程,了解真实的企业网络安全工程案例,达到最终提高学生就业率和提高学生就业质量的目标。
参考文献
[1]白灵,王小英.黄猛.网络时代大学课程资源建设[J].中国成人教育,2014(4).
[2]白灵,王小英.新时期高校计算机课程教学途径研究[J].教育与职业,2015(1).
[3]李道全,薛炜华,姜梅,张俊虎.网络工程专业实践教学体系研究与实践[J].计算机教育,2010(6):141-144.
[关键词] 物联网;移动互联网;人才培养
[中图分类号] G642.0 [文献标志码] A [文章编号] 1005-4634(2014)04-0080-04
网络工程专业是随互联网的发展壮大而兴起和发展的,自 1998年被教育部列入本科专业目录以来,全国已有近 300 所高校设置了该专业,为社会培养了大批网络专业技术人才[1]。我国大多数高校的网络工程专业以计算机科学与技术专业为基础开设,在专业建设过程中,各高校本着“培养高层次的网络规划建设、网络管理维护、网络应用人才”这一专业培养目标,通过增设通信原理、互联网工程建设与规划、网络管理、网络程序设计、网络安全等课程开展专业人才培养,与原有的计算机科学与技术专业培养模式相近[2,3]。由于教学体系、教学实践经验的不足以及硬件设备更新换代的滞后,使得学生分析问题、解决问题的能力和实践工程能力相对较弱,毕业生的专业特色和优势不够明显。近些年,由于低端网络人才市场趋于饱和,本科生就业市场上出现了“网络工程专业学生就业难、用人单位招聘不到合适人才”的普遍现象,导致部分应用型高校网络工程专业出现萎缩或停招。这足以说明,“传统”网络工程专业亟需在专业内涵、人才培养目标和培养模式等方面进行重大的改革创新。
1 “新互联网”时代大潮对网络工程专业 的影响
互联网技术经过40多年的长足发展,其产业变革席卷全球,颠覆传统行业的节奏也进一步加快。2014年1月8日,在钓鱼台国宾馆召开的“2014互联网产业年会”上,互联网产业各界人士一致认为:移动互联网、物联网必然将在工业应用中扮演更加深入和广泛的角色,促进工业全产业链、全信息链的信息共享和协同集成。思科首席执行官约翰钱伯斯(John Chambers)在拉斯维加斯举办的“CES2014展会”演讲中也对物联网的发展充满信心,表示:“这一转变已经开始,它(指物联网)将改变我们生活、工作和娱乐的方式……2014年将是物联网发生关键转变的一年,并且到2017年,物联网产生的影响,将比整个互联网更为深远”。
物联网和移动互联网等新网络技术的兴起给网络工程专业带来了新的契机和挑战,只有正视这种汹涌的“新互联网”时代大潮,不断丰富和发展网络工程专业的内涵、人才培养目标和培养模式,才能适应新网络时代的要求,培养面向企业需求的实践人才,焕发专业活力。本文分析总结大连工业大学网络工程专业的培养实践经验:“突出专业特色,彰显时代特点”、“优化专业层次结构,大类培养”、“加强实践,注重校企合作”,旨在探索一条适应新技术发展的面向物联网、移动互联网的网络工程实用型人才培养的新道路。
2 “新互联网”时代下网络工程专业的建 设思路
大连工业大学于2004年开设网络工程专业,经历了传统意义上的网络工程人才培养,迄今已毕业6届、300余名网络工程专业本科生。通过对本专业毕业生就业情况的跟踪统计可知,目前网络工程专业学生的就业方向主要有四个领域:传统互联网系统设计及应用、Web软件设计与开发、嵌入式系统应用和移动互联网软件开发。随着物联网、移动互联网技术的兴起和蓬勃发展,近几年嵌入式系统应用和移动互联网应用领域的就业比例逐年上升,已渐有超过传统互联网应用这一传统就业主体的趋势。根据这种现状,大连工业大学从2010年起着手改革新的网络工程专业人才培养模式,学生就业优势明显加强。
首先,拓展传统的网络工程专业内涵,突破传统的“互联网建网、管网、用网”领域,以时代需求为导向,引入物联网、移动互联网等技术知识,拓宽专业领域;在人才培养目标方面,既要培养传统互联网络系统设计与开发、网络工程规划与设计、网络管理与维护等层次的专业人才,也要培养物联网系统设计与开发、移动互联网系统设计与开发的多领域专业人才。
其次,在课程设置上优化专业层次结构,结合计算机科学与技术专业制定“宽口基础+特色方向”的课程体系,开展大类培养。
最后,网络工程专业作为一个跨学科、实用性强、服务面广的专业,要大力加强学生实践应用能力的培养。这既需要高校本身的努力,加大教师实践能力培养、加大硬件设备的更新换代,更需要社会、企业和学校的紧密配合,探索一条群策群力培养学生实践能力的切实可行的新模式。
3 拓展专业内涵,彰显时代特点
物联网技术是在互联网技术的基础上,结合射频标签和传感器网络等技术,实现人与物、物与物智能沟通和对话的网络信息技术[4]。近几年,国内申请增设物联网相关专业的高校数量众多,但在不同程度上都存在着物联网课程体系规划不完善、教材建设计划不完备、师资力量薄弱、实验室配套设备缺乏和实验方案标准有待规范等问题。
实际上,在培养目标和专业课程设置等方面,传统网络工程专业已涵盖了大多物联网知识领域,拥有物联网网络层的学科建设优势,具备应用层的基础知识,需要补充的主要是物联网感知层的相关课程[4]。显然,传统网络工程专业与物联网专业在知识结构上有很多共性,只要适当补充和调整网络工程专业的课程设置,即可培养具有物联网技术知识的专业人才。
物联网、移动互联网是“新互联网”时代两个最热点的技术领域和应用领域,根据新技术发展和企业岗位需求,大连工业大学网络工程专业重新定位了专业内涵,调整原有的专业课程体系,补充物联网和移动互联网技术相关知识,制定了新的网络工程专业培养方案,目的是培养面向工程的具有创新精神的应用型、复合型、技能型的“新”网络工程人才。新培养方案中将网络工程专业方向设定为4个方向:(1)传统互联网方向;(2)系统集成方向;(3)物联网及移动互联网方向;(4)Web软件开发。
4 优化专业层次结构,大类培养
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》明确提出:“优化结构,办出特色……优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。”
大连工业大学网络工程专业是以校计算机科学与技术专业为基础、依托校网络中心工程环境开展学生培养的,具有坚实的教学师资和教学资源基础。为优化网络工程专业的层次结构、培养“应用型、复合型、技能型”人才,网络工程专业采用与计算机科学与技术专业联合的交叉大类“2+2培养”模式:前两年教学内容与计算机专业保持一致,使学生具有扎实的计算机技术基础;后两年根据专业特色,按照行业技术发展和企业岗位需求,设立了“传统互联网应用”、“系统集成”、“Web软件开发”、“物联网及移动互联网应用”四个特色方向,形成合理、有时代特色的课程群体系(见表1),及有效的实践环节,从而保证学生在校学习内容和企业需求的有机接轨。
5 面向工程应用,优化实践教学模式
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》同样明确提出:“提高人才培养质量……加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设……强化实践教学环节……创立高校与科研院所、行业、企业联合培养人才的新机制。”
网络工程专业对学生的实践能力要求较高,实践能力的提升是培养网络工程人才工作的重中之重。根据大连工业大学网络工程专业本身的特点,笔者采取“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式开展对学生实践工程能力的培养。
5.1 实践教学体系
实践教学体系设置坚持“面向工程应用,优化实践教学模式”原则。具体划分为“四层次、七类别”实践教学体系,见图1。“四层次”是指学生应获取基础实验和认知能力、初步设计能力、综合实践能力、创新和工程能力等四个层次的能力;“七类别”是指课程实验、课程设计、专题训练、各类实习、毕业设计、参加创新和科研课题、职业培训等七个环节[5]。
根据大连工业大学网络工程专业自身特点,针对“课程群”系列课程,开设综合性较强的专题训练实践环节,既有利于提高学生的综合实践能力,又有利于与企业实训项目相结合、置换。例如,笔者将第七学期的“网络规划与设计专题训练”、“网络安全课程设计”和“生产实习――网络管理+Linux系统运维”三个实践环节组合成一个综合性专题训练模块,引进合作企业的生产实践项目,由学校教师和企业技术人员共同对学生进行综合实训,取得了非常好的效果。
5.2 “校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教 学模式
根据专业培养目标,充分关注行业、企业需求,密切校企合作,建立了“校内+校外”、“校企联合”的创新与实践教学模式。
1)有效利用校内资源,将教学实践与实际生产环境有机融合。网络工程专业依托大连工业大学网络中心开展校级实践活动,将教学实践落实到生产现场,开展从校网络中心到教育网地区中心全方位的教学实践活动。在这个过程中,既可以引入网络中心具有丰富实践经验的教师承担认识实习、操作实习、毕业设计等实践教学任务,将网络中心技术人员的工程实践经验更好地融入到教学环节中,还可以引导学生参与勤工俭学,通过承担一定的网络维护开发等活动,有意识地引导学生参与专业实验室、学校网络的建设维护工作,提高学生的专业认知和动手能力。通过上述方式,将网络工程专业的教学实践融入实际的生产环境中,使学生学以致用,既深化了对专业理论的理解,也提高了学生的工程实践能力,突出了网络工程专业的工程特点。
2)扩大校企合作。根据行业、企业需求,结合学校实际,笔者重新定位网络工程专业方向,建立了“企业岗位定制”教学;同时,加强校企教师的双向培训机制,与企业在学生和师资培养等方面建立长期稳定的合作关系。在图1所示的四个层次实践课程体系中,强调培养过程中的企业参与,将企业的实际项目引入专题训练环节,实现学校和企业的无缝接轨。
3)支持学生参与创新科学研究,推行产学研联合培养的“导师制”。从大学一年级入学开始,即进行专业介绍和行业发展规划,逐步引导和培养学生的专业兴趣和方向,鼓励本科学生参与科技创新实践活动,建立“导师制”师生研究室。教师带领本科生积极开展科研创新实践活动,建立了课内与课外相结合的创新与实践教学模式。目前,网络工程专业学生已参加了多项国家级大学生创新与创业项目,科研实践能力大幅提升。
4)积极开展专业竞赛,以赛促学。引导学生积极参加各种专业竞赛,以优秀获奖学生为榜样,带动更多的学生积极向上、锐意进取。同时,通过联合开办的思科网络技术学院、红帽学院,鼓励学生考取思科认证网络工程师(CCNA)、思科认证网络高级工程师(CCNP)等行业国际资格认证,极大地调动了学生的积极性和学习热情,也增强了学生的就业竞争力。
6 结论
物联网和移动互联网技术的蓬勃发展为传统网络工程专业建设带来了新的机遇,本文讨论在“新互联网”时代背景下,以《物联网“十二五”发展规划》和《卓越工程师教育培养计划》为契机,将物联网技术、移动互联网技术与高校传统网络工程专业建设有机融合,通过整合教学资源、扩展专业内涵、优化教学体系、建立创新实践教学模式等一系列举措,大力加强学生实践能力的训练,探索了一条以行业需求为目标,培养基础扎实、实践能力强、富有创新精神和团队意识的复合型、应用型网络工程人才的新思路。
参考文献
[1]曹介男,徐明,蒋宗礼,陈明.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):31-34.
[2]岳峰,王桢.浅谈高校网络工程专业学生实践能力的培养[J].教育与职业,2012,(21):126-127.
[3]张新有,曾华,窦军.就业导向的网络工程专业教学体系[J].高等工程教育研究,2010,(4):156-160.
关键词:网络工程 思科认证 微软认证
一、本课题的界定
本课题《思科微软认证在三本院校网络工程专业课程中的应用研究》是指对IT认证中的思科体系认证与三类本科高校网络工程专业中网络硬件相关的系列课程的结合,微软体系认证与网络工程专业软件、服务类课程的结合进行研究。
思科认证:是由网络领域著名的厂商—Cisco公司推出的互联网领域的国际权威认证。
微软认证:是微软公司设立的推广微软技术、培养系统网络管理和应用开发人才的完整技术金字塔证书体系。
课题研究的对象主要是三本高校网络相关专业的学生。
二、省内外研究状况述评
思科认证是由网络领域著名的厂商--Cisco公司推出的。思科公司是全球领先的互联网设备供应商。提供业界范围最广的网络硬件、互联网操作系统(IOS)、网络设计和实施等专业技术支持,还提供全球最权威的网络解决方案。
微软公司是世界PC机软件开发的先导,微软认证是由微软公司设立的培养系统网络管理和应用开发人才的证书体系,在全世界90多个国家认可有效,并且可以作为薪资职位变迁的有效证明。
思科网络技术学院源自于思科公司在全球范围内推广的思科网络技术学院项目。该项目首次于1997年10月在美国推出,它是由思科公司联合世界范围内的教育机构、公司、政府和国际组织一起努力推广的以网络技术为主要内容的教育项目,旨在为学生提供在当今的全球化经济中谋求发展所必需的互联网技能。
1998,微软中国公司宣布,首先在国内50所高校开展微软授权院校教育计划。微软将向这些大学提供课程、师资培训方面的支持和价值一亿多元人民币的软件教学工具。
三、选题意义和研究价值
随着九十年代末大学扩招和教育产业化政策推行以来,大学生人数的增幅远远超过经济增长所需要的人才增长,"毕业即失业"成为中国大学生的普遍现象。高校毕业生就业形势十分严峻。如何让自己的学生在如此严峻的形式下更有竞争力成为了各高校重点研究的课题。
大学生就业难除了供大于求外,还有一个更加重要的原因,就是缺乏胜任力。现在高校培养的大学生都是掌握了一定的理论,实践非常缺乏,缺乏实践能力的大学生成了纸上谈兵的高手。企业是非常现实的经济实体,需要的人就是能给企业直接带来效益的人,而纸上谈兵的大学生并不能马上为企业带来绩效,还要搭上一些培训费用,影响了企业整体效益,因此现状很多企业都停止了招聘大学生作为新员工。
在这样的形式下,很多大学生在毕业拿到学历证书后,往往还要自费参加一些业界公认含金量较高的认证考试获得相应的资格证书,才能更为顺利的找到工作。而在IT行业含金量较高的莫过于思科公司推出的思科体系认证和微软公司推出的微软认证了,拥有思科和微软认证证书,无异于拥有一张高薪水工作的门票。
但大学生毕业之后自行获得思科认证一要花费不菲的培训费用,二要浪费很多的时间,如果能将思科、微软认证和高校教育强强联合,可以使大学生在学习理论基础的同时兼具实践能力,在获得大学毕业证书的同时获得业界公认的资格证书,这样技能+学历的教学方式必然会使学生在严峻的就业压力下更有竞争力。
四、本课题的研究目标
本课题以高校网络工程专业中的四门专业课为理论基础,结合思科、微软认证考试的实践要求,着重培养学生的动手能力,构建完备的网络教学实践场所,促进教师、学生和学校的共同发展。具体目标分为五个方面:
一是通过课题研究进一步明确思科、微软体系认证和网络工程专业课程进行结合的方法和步骤,探索总结一套适应双方要求的教学方法,使学生真正做到理论实践两手硬,能够在就业中具有竞争力。
二是通过课题研究建构有效教学考核和评价体系,全面地评价学生的学习成绩和教师的工作实绩,并使学生在通过校内考核的基础之上通过思科、微软认证考试,拿到相应的资格证书,获得业界的肯定。
三是通过课题研究加大网络教学实践场所的建设步伐,将网络实验室建设成为理论教学和实验为一体的,网络设备完善,能承担多种网络方向实践内容的综合性实验室。
四是通过课题研究进一步更新教师的教育观念,提高教师的整体素质和业务水平,促进教师在研究中实现专业成长。
五是通过课题研究和总结,编写出一套适合网络工程专业学生理论学习和思科、微软认证的系列特色教材。
五、研究内容
本课题研究的主要内容是以下四个方面:
1、思科微软认证体系中的各类认证和网络工程专业学生课程结合的研究。
在课程方面:思科、微软认证体系中有多种不同层次的认证,各类认证所要求具备的技能不同,通过对各类认证技能要求的研究,对网络工程专业学生的相关课程进行置换或融合,使学生在学完相应课程的同时能够通过参加思科、微软认证考试获得证书。
在教师方面,根据老师的专业特点和教学经验情况,承担认证中不同课程的教学,同一认证中涉及多门课程多个老师教学的,要以教研组的形式进行,使课程内容前后衔接。
在学生方面:根据课程的重要程度,要求学生必须参加一到两项认证考试的学习,其他认证可根据学生自身对就业的要求和能力情况,由选择的参加。
2、结合思科认证后课程教学方法的研究。
结合思科认证后,部分课程的教学方法要根据思科认证的特点进行变化,主要包括授课方法的改革、授课内容的改革、理论和实践时间分配的改革等;另外也应该引导学生学习方法的改革,变被动学习为主动学习,并引导学生学习对未来职业进行规划。
3、结合思科认证后课程教学评价体系研究。
评价改革是课程改革的重点之一,有效的教学评价体系应包含三方面的内容:对学生学习课程内容的评价、思科微软认证评价以及对教师教学水平的评价。
4、教学资源的利用、开发和整合。
教学资源包括实验环境、授课环境和工具、相关教材建设三方面内容。首先是实验环境,校方和思科、微软公司共同构建一个综合型网络实验室;其次是授课环境和工具,通过对各类认证的理解和课程结合的不断深入,开发出适合课程改革的优秀课件等教学资源;最后是特色教材,通过课题研究编写出一套适合网络工程专业学生理论学习和思科、微软认证的系列特色教材。
摘 要:文章探讨网络工程专业实践教学环节的建设。以鲁东大学的网络工程专业为例,介绍初见成效的实践教学内容体系、实践教学的手段与形式、实践教学过程的实验室建设、师资队伍建设等应解决的问题,最后对下一步工作作出规划。
关键词:网络工程;实践教学环节;创新能力
作者简介:李阿丽,女,讲师,研究方向为计算机网络;邹海林,男,教授,研究方向为图像处理与模式识别。
当前的高等教育必须把加强学生能力培养放到首位,努力提高学生的就业竞争力。网络工程专业培养的是社会上急需的网络人才,更应着重培养学生对网络技术的理解能力、设计能力、操作能力、应用能力和创新能力。只有这样,才能适应社会需求,为我国的信息产业培养出合格的人才[1]。实践教学环节对于培养学生的实践和创新能力起着关键的作用。为了全面提高学生的实践和创新能力,提高学生的就业能力,我院近几年来在实践教学环节上进行了深入研究改革,采取了一系列措施,取得了一定的成果。
1 网络工程专业培养目标
鲁东大学信息科学与工程学院从2004年起开设了网络工程本科专业。我院将网络工程本科专业的培养目标定义为“具有较为扎实的专业基础知识,系统地掌握计算机网络的基本理论和网络工程的实用技术,具有较强创新意识和实践能力的知识面较宽、综合素质较高的适应区域经济社会发展需要的高级应用型人才。毕业后可在科研、教育、企事业、技术和行政管理等部门从事计算机网络工程方面的应用研究、技术开发和经营管理等工作”。我们培养的网络工程专业的学生一方面要求具有计算机科学与技术学科的基本知识;另一方面具有网络工程的实用技术,使我们的毕业生将来可以从事软件开发、网络系统的规划设计、建设、管理和维护,为将来进一步深造打下坚实的基础。我们以此培养目标为指导思想,充分重视实践教学环节。在实践教学中,既重视学生的计算机科学与技术学科的基本知识的传授,又重视网络工程的实用技术的专门深入讲解。
2 网络工程专业实践教学内容体系
目前我院网络工程专业实践教学内容体系包括两大部分。
1) 学科实践技能。学科基础实验及综合设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,所涉及到的课程有计算机科学导论、高级语言程序设计、电路与电子学、数据结构等。
2) 专业实践技能。包括专业平台实验及课程设计――帮助学生完成专业实践技能。所涉及到的课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库原理、高级计算机网络、面向对象程序设计、毕业设计、专业实习等。
从课程形式上来看,可划分为以下几个系列。
1) 对大多数课程增加实验课,目前已经开设实验课的课程有计算机科学导论、高级语言程序设计、电路与电子学、数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机网络、高级计算机网络、TCP/IP协议分析、网络安全、网络操作系统、网络数据库、计算机组网、网络编程。
2) 实验内容注重学生创新能力的培养。以往一些课程设计的实验内容主要是验证性实验,实验的设计比较简单,与实际工程有一定的差异,学生缺乏主动思考的空间,不利于学生分析和解决问题能力的培养,更奢谈创新能力的培养。针对这一现象,我们增加了许多综合性和设计性实验,开出率达到90%以上,在一定程度上提高了学生独立思考的能力。
3) 对部分课程增加课程设计。如计算机网络和高级计算机网络,课程设计的题目多样化,有网络工程配置方面的,有的侧重于底层编程,有的侧重应用编程,有的侧重系统开发。
4) 增加培训环节。培训内容较课堂内容有较大的延伸,学生可以根据自己的兴趣选择参加培训。
5) 加强实习环节。对于网络工程专业的学生实践能力的培养,仅仅靠计划内的实验、课程设计是不够的,学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力和实践能力的训练。针对该专业,我们充分重视实习环节,通过学风建设和专业建设狠抓学生课堂外的实践环节学习,采取一系列措施,保证实习环节的质量。
在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课。
3 网络工程专业实践教学的手段与形式
实践教学对学生能力的培养有重要作用,是整个教学工作的重要组成部分,是对理论教学的验证、丰富和扩展。为此,经过网络工程教研室长期的探讨,我们采取了一系列保障措施,如改革实验课授课方式,举办网络工程师讲座,开放实验室,成立科技创新小组等,保证了实践教学的顺利进行。
1) 实验课授课方式。
为了避免了以往学生数太多,老师指导不过来的现象发生,实验授课采用小班授课制,老师对学生逐个指导,及时解决学生的问题。实验授课过程中,由教师先进行讲解,并进行演示。学生分组进行实验,每个实验台指定组长,负责协调整个小组的实验和指导。先前选派能力较强的学生担任,并进行一定的指导,能够承担小组内同学部分问题的指导。
2) 举办网络工程师讲座。
我们举办了网络工程师认证考试专题讲座,给学生介绍华为认证和思科认证的考试内容、考试形式、就业前景,并在教学过程中把常用的一些模拟软件环境也介绍给同学,并利用课余时间组织同学们自学,相互讲解,共同学习,开放实验室,给兴趣小组相应的课题,让他们相互协作完成。
3) 开放实验室。
为了全面利用专业实验室的条件,给学生提供提高实践动手能力的机会,网络工程专业实验室向计算机学院的学生全天免费开放。实验室配备专门的实验指导老师,及时对学生实验中出现的问题进行指导。学生在此可以完成实验课上没有完成的实验任务,另外,实验室还有课外的实验任务,可以有选择地自己去进行实验,随时向老师请教。教学相长,开放式实验室不仅为学生们提供更多的实践机会,让学生更好的掌握和巩固专业知识,提高其动手能力和创新实践能力,同时也可充分发挥广大教师的能动作用,和学生一同探究课题,解决实验中的问题,增强教师的教学效能感。
4) 成立科技创新小组。
为了加强学生的实践能力,活跃学习气氛,我们采取自愿报名的方式,吸收学生到科技小组中来,并积极申报科技创新项目,几年来,多名学生成功申报了校创新基金项目,从而获取了资助资金。这些项目有系统开发方面的,也有网络工程总体设计、配置等,在老师的指导下,学生成功地完成了项目,掌握了项目开发的一些方法,提高了综合应用知识的能力,增加了实践动手能力,为将来的就业和深造打下了坚实的基础。
5) 课程设计和毕业实习全程指导。
课程设计期间,实验室免费开放,老师全天指导,及时解决学生的问题。通过三年的专业学习,安排学生半年的实习周期,到企业中进一步增加自己的实践动力能力。毕业实习由学院专门联系对口的公司企业,为学生定制增强动手能力的项目,由专业教师全程带队指导,最后由公司企业出具实习成绩合格或优秀的证明,实习成绩记入学生的档案。通过采取这一系列的措施,学生思想上足够重视,行动积极,对学过的专业知识有了更充分的理解和掌握。
4 搞好网络工程专业实践教学应解决的几个问题
4.1 实验室建设
学科基础课程可以同其他专业共同使用原有的实验室,完成软件应用和软件设计类实验。此外,还要建立适合教学科研需要的现代化的网络工程专业实验室。专业实验室是保障专业实验的重要条件。专业实验室与传统机房的区别在于专业实验室面向专业课程,而传统机房面向计算机基础教学。专业网络实验室为传授从网络原理到网络实际构建和应用的各类实验而准备的实验室。在专业实验室中可以让学生能清晰地接触到网络布局中的各个环节,学习各种网络模块构建的知识[2]。
1) 网络工程实验室。实验室有8组H3C网络设备,每组有路由器4台、交换机4台(2台二层,二台三层),控制台一个和PC机6台,总共可同时容纳48名同学做实验。实验室承担着网络工程专业和其他计算机专业的计算机网络、数据通信网基础、局域网组网与设计和网络安全等主要的课程的实验教学,并承担着网络工程师培训、毕业设计、创新基金等。
2) IPv6协议分析实验室。网络协议仿真教学系统结合高校教育的实际情况,将网络方面的理论知识通过软件来实现,让学生在实践的过程中更深入地掌握网络方面的基础理论知识本实验室主要完成IPv6的协议分析,该实验室支持吉大中软网络协议仿真教学系统(IPv6 版)。本系统能够使学生清楚理解和掌握网络的内部结构和协议,通过编辑各种协议的数据包深入学习计算机网络的内部原理,同时也可以很好地辅助网络编程的调试。网络协议仿真教学系统作为一门独立的课程体系,以实验为主,强调学生的主动性和设计能力,能够拓宽学生的思路,达到真正的教学互动。
4.2 师资队伍建设
我院重视对师资队伍的培养,全面提高教师的授课能力,并采取了以下措施。
1) 配备科研能力强的教授担任网络工程专业教研室主任,全面负责网络工程专业的培养方案的制订,实践教学改革,不遗漏任何一个值得注意的环节。
2) 采取课程组负责制,每门课程由专门的主讲教师,负责课程的建设、实验课程的指导。由主讲教师负责编写实验指导书,亲自指导学生实验。
3) 对老师定期进行专业培训,一方面派出专业老师到公司企业学习最新的知识,加强网络工程方面的能力,再是请外面的专家到学院进行授课,全面提高教师的编程实践能力。目前,我院有两名老师拿到了华为公司NE和SE的证书。
4) 科研融入教学。在教研室主任的带动下,定期开展科研活动,让老师提高了自己的科研能力,将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展。目前,网络工程教研室在复杂网络和网络安全等研究方向取得了一定的成果,使各位老师提高了自己的科研能力,取得了良好的教学效果[3]。
5) 开展教研活动。网络工程教研室定期开展教研活动,针对以下方面进行探讨:实验内容的更新、实验室建设、培训内容和安排、学生创新项目的申请、课程建设与教材建设等,力求找出目前存在的问题,提出新的改革措施和建议。
6) 注重对青年教师的培养。在学校和学院的帮助下,我们近两年每年派出1~2名教师攻读博士学位。
4.3 教学中的几个问题
1) 注重课堂演示。实验教学过程中为了便于学生理解,要注重实物操作和示范演示,教学过程中边讲边练,讲练结合,提高教学效果。
2) 实验内容的开设要做到以下两点:一是每个实验是独立的,在规定的每次实验的时间内能基本做完;二是每个实验之间又是连续的,每个实验又对应于网络工程实施的相应步骤,从而使所有的实验又构成了一个系统的整体,便于学生对整体内容的把握[4]。
3) 严格实习考核,确保实习质量。实习考核采取实习报告、现场操作、理论考试、设计和答辩等多种形式全面检查,由学校和企业联合考核,不仅要考核学生的素质、能力和水平,而且要考核学生的工作业绩。
5 取得的效果
实践结果表明,该实施方案有利于促进该专业的实践教学环节的实施,能够达到提高教学质量,为社会培养高质量的网络工程技术及网络应用人才的目的。学生普遍反应通过一系列的实践环节,增强了自己的动手能力。一部分同学在考取研究生后,以较强的动手能力,受到导师的青睐。
1) 实验课内容充实,实物演示,激发了学生的学习兴趣,实验成绩大大提高。
2) 从2004级以来,不少同学考取了CCNA和CCNP的思科认证证书,以及华为HCNE和HCSE的认证证书,部分同学考取了CCIE的认证证书,增加了就业机会。
3) 学生的实习成绩优秀率高,受到实习单位的一致好评。
4) 实验室开放,课程设计由老师全程指导,使得学生的课程设计和毕业设计水平高,答辩成绩良好以上的比例增大。
5) 专业实验室的建设提供了良好的实验条件,既满足了学生的实验需求,又让学生了解了最先进的网络技术。
6 结语
总体来说,目前我们在网络工程专业的实践教学中已经取得了一定的成就,针对工科专业的特点,我们采取了一系列提高学生能力的措施,经过几年的努力,学生的就业情况明显好转。将来我们要进一步提高我们的实践教学能力,并已做出以下规划。
1) 积极申办思科或华为网络学院,目前以学院的实验条件申办是完全可以的。网络学院与高等院校在课程建设、师资培训、职业认证等方面开展深入合作。参加网络技术学院项目的学生能够了解网络行业中最新的知识、产品和技术,并学习如何利用其开发出富有创新性的应用,这将帮助推动众多高等院校和职业学院的职业化教育,使学生在走出校门后可以更好地迎接职场中的机遇和挑战。一方面可以让老师获得免费培训的机会;另一方面学生参加相关的认证考试可以获得优惠。
2) 加强校企合作,为学生争取更多的到企业实习的机会。目前我们的实习基地主要是以锻炼学生网络应用编程能力为主,还应该争取更多的网络工程方面的实习基地。这些基地有我们校内没有的资源优势,可以让学生参与网络工程系统的规划、设计和开发,从事相应的网络维护、网络管理和网络应用,参与一些网络施工,增强网络工程方面的能力。
3) 进一步加强实验室的建设。学校重视工科专业的发展和建设,即将为学院启用新的教学实验大楼,将来我们有更好的教学硬件设施。为了进行了进一步的实验室规划,打算构建网络安全实验室,IPv6综合实验室,网络存储实验室,从而建立设备完善,功能全面的实验室。
参考文献:
[1] 郭海儒,刘沛骞,袁玲玲. 网络工程专业人才培养模式的研究与实践[J]. 中国西部科技,2006(19):42-43.
[2] 王春茹,谢云,何小敏,等. 网络工程专业实验室的建设与管理[J]. 广东工业大学学报:社会科学版,2008(8):243-244.
[3] 苗凤君,郑秋生,潘磊. 网络工程专业实践环节建设的研究与实践[J]. 计算机教育, 2008(13):83-94.
[4] 卢中宁,邵,史小松. 网络工程专业实践教学的改革[J]. 科技信息,2008(19):186-187.
Construction on Network Engineering Practical Training
LI Ali, ZOU Hailin
(School of Computer Science and Technology, Ludong University, Yantai 264025, China)
关键词:网络工程;人才培养;实践教学
文章编号:1672-5913(2013)14-0122-04 中图分类号:G642
1 背景
培养学生的实践和创新能力是当前应用型本科教学的中心任务,其最有效的教学活动就是结合工程实际进行实践教学,让学生在校期间得到足够的实践锻炼,使其在毕业后能迅速胜任工作。为此,众多院校纷纷提出工学交替型、订单式等培养模式。学生在校期间,一要学好基本理论,二要进行与工程相关的实验、实习与实训,将专业实验课与实际工程密切结合,使学生能较早地接触工程实际,增强学生对将来要从事的工作岗位的适应性。这样的实践活动必须要靠完善的实践教学体系来支持。
2 网络工程专业实践教学培养目标
网络工程专业的职业目标是培养具有熟练专业技能及较高技术应用能力的学生,与此同时,还应因材施教,推行学生创新工程,鼓励学生参加各类技能大赛,争取获得行业企业IT职业资格证书,从而使得部分能力较强学生可以因此获得高级职位。表1列出了典型工作任务的工作流程。
3 实践教学课程
3.1 课程设置
在广泛了解与深入分析计算机网络相关工作内容的基础上,确定学生就业岗位,归纳相关岗位所需职业素质及专业能力,构建基础实验、课程设计、专业实习、校外实训、毕业设计相结合的实践教学课程体系。
基础实验主要有:高级语言程序设计实验、Java程序设计实验、计算机组成与结构实验、现代通信技术实验、数据库及服务运维实验、网络设备互联技术实验等。基础实验在对理论教学内容进行验证和巩固的基础上,模拟实际的工作过程,分解为许多小的工作项目,每一小的工作项目采用项目或者任务驱动教学,让学生逐一掌握相对独立的技术,最后通过综合性的项目让学生将相应的知识点关联起来,达到独立解决实际问题的能力。
课程设计主要有:网络设计与系统集成课程设计、构建小型企业网络课程设计、构建安全的双核心企业网络课程设计、企业网络工程项目综合实战课程设计、电子政务网络组建与信息安全部署课程设计等。在课程设计中引入案例教学,将真实的网络工程项目移植到课堂教学中,按照网络工程项目的实施流程和行业企业运营流程进行教学。在整个案例教学过程中,将专业能力、岗位技能、职业素养进行充分融合,使得学生毕业后可以直接进入企业工作。
3.2 典型实践课程实施方案
下面给出构建小型企业网络课程设计的实施方案:
(1)课程介绍:本课程设计项目中采用中小型企业整个网络工程项目案例,通过本课程设计项目的实施过程可以让学生全面而系统地学习网络组建技术和信息安全知识,并将所学的信息安全知识在项目中充分地应用和融合。
(2)培养目标:具备完成基于中小型企业网络工程项目的方案设计能力;具备基于中小型企业网络工程项目的实施能力;具备完成基于中小型企业网络工程项目的项目测试及服务能力;具备基于中小型企业的网络工程项目管理能力。
课程安排见表2。
实验环境见表3。
按上述设备数量为一组,每组4-6名学生参加实训。
(3)实施过程:在项目准备阶段,首先对基础理论知识进行总结,并学习相关行业背景知识,学生确定自己在项目中的角色,由指导教师确定团队人数和团队成员,由团队举行第一次项目会议选举项目经理,并记录会议内容。团队在项目经理的带领下进行项目需求分析、业务分析,最后形成设计方案,并撰写投标书。由企业导师和指导教师组成评标委员会,对每个团队的项目进行评标,并打分。在项目实施阶段,由指导教师组成监理组,对项目质量进行监督。在这个阶段学生进行角色选择,项目进入实施阶段。项目测试和验收阶段,由企业导师和指导教师组成评比组,对项目进行评比打分,评标分数与评比分数之和就是该团队总成绩。
4 实践教学体系建设与管理
4.1 校内实验室
校内实验室是完成基础实验、课程设计和毕业设计的主要场所。采用企业网络设备建设校内实训实验室,引进企业模式、文化氛围、工作环境和技术资源,按照现代企业真实生产环境和管理运作模式的职业情境要求,由学校和企业共同建设校内实训实验室。按照网络工程专业的特点,建设网络工程实训室和网络集成实训室两个校内实验室,即可满足网络工程实践教学的需求,每个实验室可以满足多个实验的要求。网络工程实训室的主要功能是简单的组网训练和综合布线基本技能训练,可用于一部分基础实验。网络集成实训室的主要功能是网络规划与集成技能训练,网络互联、网络安全设备的配置与调试,网络管理与维护技能训练,网络工程项目实战实训,主要用于课程设计和毕业设计。这种把多种实验集成在一个实验室的方法,既降低了实验室建设的资金要求又提高了实验设备的利用率。
专业实习、校外实训和部分毕业设计在校外实训基地完成。校外实训基地包括从事系统集成、信息安全、网络编程、网络管理与维护等领域的企业和事业单位的网络信息中心。学校和企业进行校企联合培养,由企业提供校外实训基地和实训工程项目,让学生在真实的生产环境中进一步熟悉业务流程,培养专业能力和职业素养,使得学生可以顺利地从学校过渡到职场。
4.3 实践教学师资队伍建设
师资队伍是保证人才培养的首要条件,实践教学师资队伍更有着特殊的要求。由于高校教师大多缺少工程背景,而以就业为导向的人才培养重点正是培养学生的工程实践能力,所以要建设“双师”型(具备相关IT职业资格证书或企业经历)的实践教学师资队伍。本着培养与培训并举,理论进修和到企业实践并重的原则,由企业向学校提供各层级的教师培训、到企业随工实习;同时,学校聘请企业专家作为兼职教师和企业导师。以校企合作师资培养培训体系建设为保障,以优化师资结构和提高教学实践能力为重点,全面提升本专业群教师队伍整体素质。建立稳定合作的实习单位,完善校内外实习管理制度;由企业导师和学校教师共同完成校内课程设计的指导,校外实训基地的实训活动由学校教师带队,参与实训指导。
4.4 实践教学评价体系
考核是教学工作的重要内容,对学生而言,考核不仅是要检验须掌握的基本知识和能力,更重要的是一次学习过程;对教师而言,不仅要了解学生的学习情况,更重要的是了解学生的学习过程,及时调整教学方法和内容。科学合理的考核评价体系对提高教学效果影响很大,尤其是在实践教学过程中,如果考核评价环节抓得不紧,引起学生放任自流,往往造成前功尽弃,无法达到教学目标。针对实践教学,应该建立注重过程考核的多元化考核评价体系,可以引人过程化管理软件对整个实践教学过程进行管理,并作为考核的一部分。
基础实验课程,采取平时成绩、实验操作考试、期末笔试成绩相结合的办法。平时成绩为每次实验的平均成绩,每次实验的成绩又以实验预习、实验操作、实验结果及实验报告为依据。实验操作考试通过抽签考试的形式进行,学生在操作考试中,必须按照抽签的实验命题完成实验,并完成实验考试试卷上根据实验命题提出的要求以及回答问题。
课程设计采用“目标+环节+报告”考核方式。学生综合设计能力包括资料收集、方案设计、软硬件设计、装配与调试、测试与优化、数据分析、报告撰写等全过程,因此,实验考核分项进行,统筹兼顾选题难度、设计过程、设计结果、设计报告。在项目的准备阶段、实施阶段、验收阶段分别进行评分,最后再总评。