前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇网络工程专业的研究方向范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:课程设置;网络安全;网络工程
文章编号:1672-5913(2013)14-0068-04 中图分类号:G642
0 引言
网络工程专业是伴随计算机网络技术的快速发展而在我国高校开设的一个较新领域的专业。1998年教育部增设网络工程专业(080613W),首批有11所院校开设此专业,之后全国各高校纷纷增设了可以授予网络工程工学学位和网络工程理学学位的学位点。到2012年有330所高校开设了此专业,其中重点院校超过50所。经过15年的发展,网络工程专业已经初具规模。2011年教育部将网络工程专业纳入正式目录体系(080903),从此网络工程专业成为目录内专业。同时,教育部计算机专业教指委了《网络工程专业规范(建议)》。由于没有专门的网络工程分教指委机构指导该专业的建设工作,导致各高校网络工程专业的专业定位、培养目标、培养模式和课程设置、就业方向各具特色,但也存在很多共同特性。比如,网络工程专业所设研究方向大致有网络规划构建方向、网络软件开发方向、网络安全方向和无线通信方向等。
近年来,随着网络技术的不断普及,网络安全问题日益凸显,渐渐成为人们最为关注的热点。借助山东省名校工程的契机,结合信息安全教学团队的建设,我们进一步优化了网络工程专业的培养方案。网络安全方向作为网络工程专业的一个重要学习方向,应如何设置课程,如何实现课程设置与教学团队建设结合,是本文探讨的主要问题。
1 网络安全方向课程设置现状
笔者从众多开设网络工程专业的高校中选取部分211或985学校作为研究对象,对多所学校的网络安全方向课程的设置进行了对比分析,见表1。网络安全在某些高校是作为网络工程专业的一个方向开设,如吉林大学就是在网络工程专业下设网络安全方向,开设网络攻防技术、无线网络技术等课程;而在有些院校网络工程中没有网络安全方向,而以单独的信息安全专业存在,如电子科技大学和北京邮电大学都是单独没有信息安全专业,该专业开设的安全方向课程更全面,如信息安全数学基础、密码学基础、网络安全协议等;还有一些高校既没有信息安全专业,在网络工程专业中也没有安全方向,只是在课程中设置了少量的安全类课程,如大连理工大学开设网络安全、Matlab课程,中山大学开设了密码学与网络安全课程。
2 扩展课程设置探讨
下面针对济南大学的网络工程专业安全方向开设的课程进行改革探讨。济南大学网络工程专业目前正在使用的培养方案中与安全相关的课程设置情况见表2。其中,一部分是计算机类学科基础课,一部分是网络工程专业基础选修课和专业方向课。济南大学网络工程专业中设有网络安全方向。
结合山东省名校工程的契机,笔者在调研多个名校的培养方案并结合本校实际情况的前提下,对网络安全方向课程的设置提出下面几个调整意见。
2.1 增设信息安全数学基础和网络仿真课程
虽然原有培养方案中高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学4门数学课程都占据了大量学时,但是对于网络安全方向的学生而言,后期用到的相关数学知识并不多。但是学生对网络安全真正用到的初等数论和群环域知识却一点都没有接触。因此,修改培养方案时应增设信息安全数学基础课程,学时不用太多,可以为24学时,授课内容要涉及网络安全中用到的模运算、同余理论、数论函数和群环域等知识。
目前,网络安全方向用到的数学知识均是在应用密码学课程中讲解的。大部分有关密码学的教材都会在讲解分组密码和公钥密码时,介绍一些与之密切相关的数学知识(如群环域),如由清华大学出版社出版,杨波编写的《现代密码学》(第二版)中的“密码学中一些常用的数学知识”部分。这种做法一方面占了密码学课程的部分学时,势必会减少学生学到的密码学知识;另一方面,临时讲一些数学知识并不能让学生系统地理解。因此,笔者非常赞成清华大学冯克勤教授提出的增设初等数论课程的想法。虽然冯教授是针对清华大学数学科学系本科生提出的,但对于网络安全方向的学生而言,不学习初等数论和群环域知识,很难理解和掌握后续的与安全相关的课程内容,这点在应用密码学课程中尤其明显。
例如,学习离散对数算法后,学生只知道在已知一些参数的情况下如何利用指数进行加密解密,但不能理解如何选择参数,不知道什么是本原元,如何确定一个循环群的本原元以及如何利用模运算降低计算量,如何快速的编程实现。笔者采用不同于上述冯教授提出的在大学第1学期开设初等数论课程的方式,而是在第3学期开设。因为济南大学在第1、2学期,学生必修高等数学和线性代数课程,这已经使学生无暇顾及更多的数学知识。第3学期开设信息安全数学基础可以很好地和第4学期开设的应用密码学课程衔接。另外,在信息安全数学基础课程中,安排一定的实验学时,让学生在经过第1、2学期的程序设计课程之后,通过学过的编程语言实现数论和群环域中的一些算法,理论联系实际,从而更好地掌握数学知识,为后续密码学算法的研究奠定基础。
2.2 增加网络仿真课程
现代网络技术的研究离不开仿真软件,因为我们不可能实际搭建网络,如果不合适,再拆了重新搭建,这不仅费时而且费力。现在所有与网络相关的研究都在仿真基础上进行;而如果不开设仿真课程,学生仅学习理论知识,会与实际应用脱离。济南大学的信息安全教学团队由5位博士组成,其中3人是数学专业背景,主要研究网络安全,2人是计算机学科出身,主要研究无线网络,而且5人中有2人具有工程背景。信息安全教学团队负责网络工程专业的所有安全类课程的教学,包含无线网络和网络协议等课程,这些课程都需要仿真软件的配合才能使学生真正掌握所学知识。因此,增加网络仿真课程是必须的。至于仿真课程的内容,可以选择NS2或NS3,也可以与大连理工大学相似,采用Matlab。
2.3 合并网络协议和网络安全协议课程。调整其他相关课程的学分和学时
网络协议课程主要讲TCP/IP协议,内容与吉林大学的TCP/IP协议族相似,重点在网络的分层协议,如网络层协议、传输层协议等。涉及部分安全协议,如IPsec、SSL、SNMP等,这与网络安全协议课程中再次对这些内容的讲解重复,而且安全协议本身也是网络协议的一种,因此可以考虑将安全协议和网络协议两个课程整合或一门全新的网络协议课程,去掉重复内容,增加部分学分和学时,从原有的2.5学分增加到3学分,同时学时从原有的48增加到64。网络工程专业修改培养方案后的安全方向课程设置见表3。
从表3可以看出培养方案修正前后的总学分保持不变,这是因为在增加新课的同时,调整了部分课程所占学分和学时,如减少无线网络原理与技术的学分,从原有的4学分减到3,5学分。这样一方面增加了新课,另一方面整合了重复内容的课程。
3 结语
网络安全作为网络工程专业的一个重要方向,在课程设置上有待进一步优化和扩展,结合网络技术的新发展,我们也在探讨不断增加新课程(如数字取证、数字隐藏等),减少或去掉某些过时的课程,并发挥互补的教学团队作用,在课程设置上兼顾个人的研究特长,很好地把无线网络与网络安全融合在一起。借名校工程的契机进一步推进教学改革,更好地发展学生的主体研究能力,和教师的团队配合,培养学生科学的探索精神和创造能力。
参考文献:
[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会,高等学校网络工程专业规范(试行)[M],北京:高等教育出版社,2012
[2]刘悦,张远,贾忠田,高等学校网络工程本科专业的科学规范探讨[J],计算机教育,2008(24):120-122
关键词:网络工程专业;实验教学;专业知识;能力与素质培养
文章编号:1672-5913(2013)14-0099-06 中图分类号:G642
0 引言
网络工程专业是一个实践性要求非常强的专业,为了培养学生的专业技能,在教学过程中,从各课程的教学目标出发,将安排若干单元实验,以加深对该课程重点或难点知识和原理的理解与掌握。但从网络工程专业知识、能力与素质培养全局目标出发,如何对每个专业课程的实验内容、实验目的与要求、实验原理与方法、实验环境与工具、实验组织形式等进行统筹设计与规划,通过4年的积累,最终做到既满足每门课程专业知识的教学目的,又能协同完成网络工程专业能力、素质的培养,在制定网络工程专业课程体系时值得我们认真思考。
从网络工程专业人才培养目标、知识、能力与素质需求出发,在各专业课程实验内容衔接、实验目标协调、实验环境整合、实验方法继承等方面进行研究,通过实例说明,如何赋予每个实验更多的内涵,以解决以下几方面的问题:
・课程实验内容对专业能力培养覆盖问题;
・能力训练与素养、爱好、兴趣养成问题:
・前后实验内容的支撑与衔接问题;
・前导课程实验对后续课程实验的牵引问题;
・原理贯通与技能训练问题;
・实验方法和经验的继承问题;
・实验环境与工具的共享问题。
1 网络工程专业知识、能力与素质需求
在专业知识方面,网络工程专业主要包括电子技术基础、离散结构、程序设计基础、计算机组成与系统、数据通信、计算机网络原理、网络设计与集成、网络管理、网络安全、网络应用开发、网络计算技术、社会和职业素养等12个知识领域。
在专业能力方面,网络工程专业可归纳为网络设计、网络应用、组网工程、网络管理与网络安全4个方向和网络硬件产品研发、网络协议分析与设计、网络应用系统设计与开发、组网工程规划设计与实施、网络系统管理与维护和网络安全保障等6种能力,如图1所示。网络工程专业学生在其毕业时至少应具备其中一种以上的能力。
在专业素质方面,作为网络工程专业的学生,必须掌握计算思维、网络思维方法和工程设计方法,具备整体意识、全局意识、工程意识、创新意识、团队精神、创业精神、沟通与表达能力、社会责任等专业素养,以及严谨的科学态度和务实的作风。
2 网络工程专业实践体系设计
围绕网络工程专业知识、能力与素质的培养,在实践课程体系设计时,对于实践教学的层次、实验类型、实验内容、实验组织实施方法以及每个实验所承载的内涵,需要采取点面结合、循序渐进、综合配套、全面培养的方法。每个网络工程专业示范实践课程体系如图2所示。
在实验层次上从低到高,包括课内单元实验、综合课程设计实验、各种学科竞赛、实习与实训、毕业设计等。课内实验在强调对专一知识与原理认知的同时,也需要兼顾对实验环境、实验平台工具的熟悉和掌握,为后续实践环境的开展奠定基础,同时还需要在专业能力、素质和兴趣等方面的培养进行积累与沉淀;综合课程设计的目标是对6种专业能力开展针对性的训练。例如网络工程综合课程设计是对网络工程专业中网络系统规划、设计、实施等方面的综合能力的训练,而网络应用综合课程设计是对网络应用系统设计、开发方面的能力的训练。综合性课程设计实验涉及到多门专业课程的原理,同时在实验原理、开发工具、实验环境与平台等方面,前面的单元实验必须为此打好基础。学科竞赛重点训练学生创新能力和创业意识,例如“信息安全竞赛”主要训练学生在信息安全保护方而的创新能力。实习与实训则强调的是理论知识与用户实际需求相结合的问题,通过让学生接触与了解真正的用户需求,实现书本知识与实践相结合、学校与社会相结合、研究成果与产品转化相结合的目的。毕业设计是对学生综合运用知识以及专业能力培养的全面训练和检验。在毕业设计环节,由于学生个体知识与能力的差异,以及未来职业规划的不同,毕业设计可采取“专题类”与“创新类”课题相结合,“研究、设计、实现类”与“需求分析、方案设计类”课题相结合,“在校毕业设计”与“到企业开展毕业设计”相结合的改革措施,改变以往毕业设计目标不明确、课题研究方向不聚焦、管理与控制难到位、能力培养不突出等不足。其中,专题类课题适合于工程型和应用型人才,强调学生对专业知识的掌握和综合应用能力的培养,课题将围绕网络硬件设计、网络协议分析、网络应用开发、网络组网项目、网络管理与安全技术等方面展开。创新类课题适合于研究型人才,着重培养学生的科学研究与创新能力,课题包括但不限于网络工程、信息安全、计算机科学与技术等相关专业及其交叉领域,由指导老师根据当前研究的热点问题,确定毕业设计选题,也可由学生自主立题。对于自选课题,学生可以在第2、第3学年提前介入,还可与创新研究计划、学科竞赛课题结合起来。
在实验类型上,从易到难,可分为验证性实验、操作配置类实验、设计类实验和研究创新类实验等。课内单元实验一般为验证性实验,是对书本上某个知识点、原理的验证。学生可以通过抓包工具,对一个IP报文进行解析,将每个字段与书本上报文格式进行比较验证,这样能加深对知识点的理解。操作配置类实验主要训练学生对原理的理解和对专业技能的掌握。学生通过交换机VLAN配置实验,对VLAN的划分、端口的分配、3层路由的配置,加深对VLAN原理、用途的理解,同时具备复杂网络中网络的规划、VLAN划分与配置能力。设计类实验强调的是对知识的综合运用和创新意识的培养,在实验时可采用循序渐进的方法。例如,采用Socket编程技术,实现一个多用户交互聊天系统,学生通过对已有的聊天系统进行模仿、改进、扩展,逐步具备运用所学的知识进行设计与开发网络应用系统的能力。
3 实验目标的设计
在实验目标上,对于课内单元实验,学生偏重于对知识的理解与掌握,忽视对专业能力、素质和兴趣日积月累式的培养。为此,应赋予每个实验更多的内涵。下面以网络工程专业的主干课程及其主流的课程实验为例,对专业课程实验如何对专业能力和素质进行训练与培养进行介绍,详见表1。
1)课程实验内容覆盖专业能力培养需求
在设计课程实验时,除考虑对课程重点、难点内容的理解外,还应考虑覆盖6种专业能力的训练。例如通过抓包实验,对以太帧、ARP报文、TCP报文、IP报文进行分析,除让学生理解这些协议的工作原理、报文格式、各字段含义外,还应帮助学生理解该协议为什么需要这些字段,顺序为什么要这样设计,协议如何编码等。训练学生在网络协议分析与设计方面的能力,在遇到实际数据通信需求时(如数据采集与传输协议),能设计出相应的通信协议;再例如设计并开发基于C/S、B/S、P2P的网络应用系统实验,除让学生掌握socket编程接口的功能、使用方法及C/S、B/S、P2P模式请求服务、服务响应的工作过程外,还应使学生理解C/S、B/S、P2P等计算模型的普适性,将来遇到任何网络应用需求,都可抽象或归纳为C/S、B/S、P2P等角色,以培养其网络应用系统的设计与开发能力。
为了培养学生的创新意识和创新研究能力,应鼓励学生开展自主研究性学习、创新研究实践活动。例如针对某一教学内容,除规定的实验内容外,还应让学生自拟实验题目、实验内容、实验方法并开展实验,充分发挥学生的主观能动性和创新性。
2)课程实验与专业素养、爱好、兴趣的养成。
学生专业素养、爱好、兴趣养成不是一蹴而就的事情,除校园生活氛围、专业课程教学等能培养学生的专业素养、爱好和兴趣外,实验课程还应该肩负起对能力与素质培养的使命。例如在开展网络协议分析实验时,应引导学生体会网络协议的完备性和严密性,养成严谨的学习工作态度;在进行交换机、路由器组网实验时,通过小组的协作,除培养网络工程组网的能力,还应培养学生工程素养与团队协作精神;在网络性能综合分析实验或网络故障关联分析实验中,除训练网络管理方面的能力,还应培养学生的全局意识和整体意识;在进行网络应用系统设计实验时,通过C/S、B/S、P2P等网络计算的实验,培养学生的计算思维、网络思维能力;在进行网络安全实验时,应教育学生应该遵循公共道德、具有社会责任等。
为提高学生的学习兴趣和学习热情,可将程序员、网络工程师、网络管理员、网络安全师等认证培训与综合课程设计实验有机结合,对相关资质证书要求的知识、技能、素质进行训练。当学生完成综合课程设计目标并达到相应的技术水平时,将为其颁发本校的认证证书。
3)前后实验的牵引与支撑。
在课程实验设计时,还需要考虑前导课程实验对后续课程实验的牵引、前后实验内容的支撑与衔接等问题。例如在HTTP协议分析实验中,学生在理解了HTTP协议的报文格式和工作原理后,进而可以引导学生思考,在网络中相应的HTTP报文具体是由哪个实体在什么时候怎样产生的,从而牵引出WEB服务系统的安装、配置与使用实验。当完成WEB服务系统的部署与配置实验并熟悉其功能和使用方法后,又可进一步地引导学生,如何自行设计并开发类似的网络服务系统,或者根据客户的业务需求,利用WEB服务搭建一个实用的WEB网站。
4)实验组织形式。
对于原理验证与理解类的实验尽量安排学生单独完成,如协议抓包分析、数据加解密等实验;而对一些设计类或综合性实验,为了培养学生组织协调能力与团队协作精神,应以小组的形式开展实验,如组网工程实验、网络应用编程实验等。对于小组完成的实验,在验收时,可采取随机指定学生进行操作演示或回答问题的方式,以避免某些学生蒙混过关。
5)实验环境与工具共享。
为提高实验效率,各课程实验应尽量做到共享实验环境与工具。例如在操作系统、编程语言、开发工具等方面,前后实验尽量配套选择。通过实验的训练,使学生在开展毕业设计前,能够熟练掌握1~2个操作系统及数据库的使用方法,掌握1~2门编程语言及配套的开发工具,具有1~2个专业爱好或方向,初步具有2~3种专业能力。
【关键词】高职 专业建设 计算机网络技术
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)01C-0156-02
在国家信息化建设大潮中,计算机网络技术有了广阔的发展空间。新形势下,如何面向社会,为企业培养优秀的高技能人才,为广西经济建设服务,是我们高职院校教育工作者需要探讨的重要课题。柳州职业技术学院提出“质量强校,特色兴校”的办学理念,坚持高水平的办学质量,要求各个专业办出特色,从而达到强校、兴校的目的。
计算机网络技术专业是一个传统型专业,很多院校都开设了该专业,如何办出自己的特色,使我们培养的学生更受企业的认可和欢迎?在团队教师和相关行业专家的共同努力下,我们对2009级、2010级、2011级三届计算机网络技术专业的学生进行教学改革与实践,效果突出。以下是相关做法。
一、问题分析
如何将我们的专业办出特色?首先,我们需要了解在新形势下,传统的计算机网络技术专业在人才培养方面存在哪些问题。然后,利用我们的办学或教学特色解决这些问题,培养出更加适合社会需要的应用型人才。
通过对广西北部湾各类型企业进行调查、分析、研究等工作,我们发现目前高职计算机网络技术专业的传统教学存在一些不符合企业需求的方面,主要表现如下。
第一,企业普遍感到毕业生的综合素质较差,他们往往具有较强的实践能力,但是在与人沟通、协调工作、文档书写能力方面显得非常欠缺。每一项工作任务的执行往往需要多人配合才能完成,团队成员间缺乏沟通、不善于协调,将很难高效率地完成工作。实际工作中还需要写各种报告,如调查报告、设备故障报告、日志分析报告、设备及耗材申购报告、项目验收报告、项目技术总结、工作总结等,而毕业生几乎没有这种文档书写的能力。企业非常希望我们高职院校培养出来的学生可以“零适应期”上岗。
第二,计算机网络技术日新月异,不及时跟上时代的发展,就会被社会无情地淘汰。因此,企业需要员工具有较强的学习能力,有一定的钻研精神,了解市场动向、熟悉新技术、掌握技术更新方法等。目前毕业生普遍缺乏学习能力,也没有钻研精神,很少通过自己动脑解决专业技术问题,大多数学生的学习是被动地听老师讲授,遇到不懂的问题不会自己主动找方法解决,总是等老师来帮助。这种习惯带到企业后,将严重影响他们的工作及发展前途。
第三,学生来自四面八方,他们的学科基础、兴趣爱好和学习能力都不相同,传统的专业教育没有考虑学生的个性化发展的需要,造成大量学生不能按照自己的特长有选择地进行专业学习,少部分优秀学生也无法汲取更多更深的知识,打击了学生学习的积极性。
二、应对措施
在相关企业专家的鼎立支持与积极参与下,我们召开了计算机网络技术专业工作分析会,明确了本专业的就业岗位群及各岗位所需要的具体专业技能、后续发展能力等。还特邀部分企业专家加入专业指导委员会,指导我们开展专业建设。校企双方通过多次交流与研究,共同确定了以下三个关键措施。
(一)在项目课程中模拟企业的完整工序,培养学生的沟通、协作及文档书写能力
我们借鉴了香港职业训练局TLP训练教材的设计思想,结合我院现有的实训条件,设计并开发了基于工作过程的专业核心课程――企业网络组建与维护。课程划分为7个任务,第1-6个任务是对新知识、新技能的学习,主要完成网络组建与维护方面的6大任务,第7个任务是综合实战,利用前面学习的技能完成一个网络工程项目。首先,各小组学生(约5-6人)从教师提供的多个工程项目中选择一个项目(由企业提供);然后,根据工程项目的实际需要,由小组成员分别扮演不同的角色,并按如下阶段完成整个项目。
第一阶段的任务是项目招投标,小组成员主要扮演甲方经理及技术员、乙方经理及技术员,还有招标公司技术员等,需要完成的任务是撰写招标书和投标书、公平竞标、评标及公示等。在此阶段,教师通过讲授或引导的方式,让学生学习有关网络工程招标和投标的法律规定、招标书和投标书应包括的内容及书写格式,学习如何进行需求分析、选择设备、工程预算等。
第二阶段的任务是项目设计与实施,小组成员主要扮演乙方的项目经理、工程师、施工技术员、文员以及第三方监理技术员等,需要完成的任务是网络工程项目的设计、网络综合布线、配置各种服务器(如WEB、FTP、DHCP等),撰写施工进度日志、质量检查记录等,并提交工程项目设计与实施方案。该阶段的部分项目由于受到设备和时间的限制,采用虚拟现实技术(如VMware、GNS、PacketTracer等)来实现。
第三阶段的任务是项目验收,项目实施完成后,由甲方技术员对整个网络工程系统进行全面的检测。如果不能达到投标书规定的技术指标,则在老师的指导下,重新返回前6个任务中深入学习,找出问题所在并将问题解决,最后使网络系统整体性能达到要求。通过验收后,撰写项目验收报告、项目技术总结、工作总结等。
通过上述方式开展项目课程的教学,有效地解决了学生只会操作而缺乏专业技术文档写作能力的问题。通过角色扮演,促进了同学之间彼此合作、沟通与交流,有效地激发了学生的学习兴趣,明确工作职责,更好地进入工作状态。对于工作中各种问题的分析和解决能力也大大增强了。
(二)开展Seminar教学法,培养学生的学习能力、表达能力和钻研精神
Seminar教学法是一种研究性教学形式,使学生在学习专业课时,能通过自主研究加深对课程的认识、理解及应用,遇到不懂的问题可以采取各种形式的讨论来解决。Seminar教学法主要按如下几个步骤执行。
1.提出课题
教师将一些实践性较强的教学内容分成若干个课题,并提出各课题的具体要求,学生组成课题小组(5-6人),每个课题小组负责完成一个课题研究。
2.研究学习
课题小组根据课题要求进行分工合作,然后自主地进行专题资料查找、收集和学习,主要途径有学院图书馆、Internet网上资源、各大学图书馆数字资源等。后期由组长负责组织小组成员对课题研究成果进行汇总,并制作用于课题汇报的课件。
3.课题汇报
完成对课题的研究学习之后,各课题小组将进行课题汇报,汇报以PPT的形式展现他们的主要研究成果,这一环节通常由一名组员负责完成。然后全体组员回答老师和同学们的提问,如果无法对问题作出合理的解释,允许课后进行研究(也可以跟老师讨论),下一次课再进行解答。
4.讨论与评价
最后,同学们畅所欲言,对课题内容及课题小组的汇报表现进行讨论和评价。
Seminar教学法让学生掌握了获取知识和传授知识的方法,他们主动地去熟悉新技术、掌握新方法,从被动学习转化为主动学习,其学习能力、表达能力和钻研精神都得到很好的培养。
(三)开放创新实训室,以赛促学,使学生的优势得以充分发展
我们将专业教学分为两个方向:网络工程方向、网站开发方向。网络工程方向的学习要求学生具有较强的操作能力,主要学习网络工程中的综合布线技术、交换机/路由器配置、局域网搭建与维护等;网站开发方向则主要从事网站美工、后台数据库管理、网站开发与维护等。
专业学习进入大一下学期后,老师将根据学生的学科特长和兴趣爱好,与学生共同制订专业发展方向和相应的学习计划。大部分男生会选择网络工程方向进行学习,而大部分女生则会选择网站开发方向进行学习。为了给学生提供更好的实践机会,我们将创新实训室对学生免费开放,学生可以任何时候在实训室开展各种实验,进行学习交流。
而且高年级的学生常常带领并指导低年级的学生一起做课题或实验,自发形成各种学习梯队,非常有利于学生的专业技能提升。
经过这种课外实践和自觉学习,一些优秀的学生会在大二下学期脱颖而出,他们将代表学院参加各级(市级、区级、国家级)专业技能竞赛,经过教师的精心指导和自己全力以赴的备赛学习,他们的专业技能突飞猛进,远远超越自己的同学。这种学习状态持续一年后,他们无论在专业理论知识,还是专业操作技能方面都达到较高的水平,毕业后都直接进入大中型企业的网络中心或信息中心工作,并深得用人单位的重用,发展前景一片光明。
开放创新实训室并以各级竞赛促进教与学,不仅给学生提供了自主创新、专项发展的机会,还培养出一批专业拔尖人才,此外,他们还学会了帮助别人,体会到学习的乐趣和成功的喜悦。
通过校企之间深入合作与沟通,共同探讨专业特色建设之路,有效地解决了原来毕业生不满足企业实际需要的问题,成功地为社会输送了大批优秀的劳动者。职业教育任重而道远,在新形势下还会出现许多新问题,需要我们不断地改革教育教学方法,为国家信息化建设、为广西北部湾经济区发展添砖加瓦。
【参考文献】
[1] 孙如祥,夏曼,邓国斌. 计算机网络技术专业建设探讨[J]. 高教论坛,2011(10)
【基金项目】柳州职业技术学院特色专业及课程一体化建设项目
关键词:物联网;课程体系;本科院校
一、引言
自2009年8月同志提出“感知中国”以来,物联网已成为国家战略新兴产业的重要组成内容。2013 年2 月,国务院提出了关于推进物联网有序健康发展的指导意见。物联网是继互联网之后的又一次信息技术浪潮,具有广阔的应用前景和难得的发展机遇。在教育领域,自2010年7月教育部批准30余所高校院系建设物联网工程专业以来,2011年,教育部又批准了27所高等院校设立物联网工程的申请;2013年4月,我校物联网工程专业获得教育部批准。在学科发展方面,中国电子学会物联网专家委员会、教育部电子信息与电气学教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会一直高度关注物联网及相关专业建设。全国高校物联网及相关专业教学指导小组组织高校在物联网专业的知识体系、课程体系、工程实践和人才培养等方面进行了一系列的探索,国内高校也根据自身的情况对物联网工程专业的课程体系进行了探索。作为国家倡导的新兴战略性产业,物联网备受各界重视,并成为就业前景广阔的热门领域,该专业主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、信息安全等的设计、开发、管理与维护,就业口径广,需求量十分大。但是,在众多高校积极申报的专业的同时也面临一个十分严峻的问题,物联网目前属于新兴产业,中国高校刚刚开始开设物联网工程专业,没有成熟的经验可以借鉴。本文通过分析物联网工程专业的知识体系、主要知识领域,提出了物联网工程专业课程体系的基本思路,以期为兄弟院校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。[1]
二、物联网专业涉及的关键技术
物联网是互联网的拓展应用和网络延伸,它利用多种不同的感知技术对现实物理世界进行感知后,通过网络完成对数据的传输,然后进行数据挖掘、分析、决策,最终实现人与人、人与物、物与物之间的信息交流,最终达到对物理世界进行管控、决策的目的。因此,常规意义上物联网可以分为三个层次:感知层、网络层和应用层。[2]
1、感知层关键技术
感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、 短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术,主要负责物品的标识、信息感知采集。该层的关键技术包括:传感器网络、射频技术、传感器技术。
2、网络层关键技术
网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上,其主要功能是直接通过现有的互联网或移动通信网(如GSM、CDMA)、 无线接入网(WiMAX)、无线局域网(WiFi)、卫星网等基础网络设施,负责物联网感知层感知信息的接入、融合、交换与传递,是实现数据交互、物物相连的关键,在物联网三层架构中起到承上启下的作用。物联网最终将实现异质网络互联互通,因此通信技术将是网络层的核心技术,包括蓝牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS 等相关技术。
3、应用层关键技术
应用层对网络层传输过来的信息进行处理,主要由业务支撑平台、服务支撑平台、网络管理和信息处理等平台构成,共同完成对信息的分析、计算、存储、挖掘等处理操作,供决策者使用和决策。应用层核心技术包括中间件技术、云计算、海量数据存储、挖掘、检索以及虚拟技术等。
三、物联网工程专业核心课程构成
物联网是典型的交叉学科,涉及到网络工程、自动化、电子工程、计算机、通信工程、信息安全等多个学科。由于物联网产业涵盖面宽,应用广泛,所以物联网工程专业包含的知识点较多,课程涉及基础课模块、感知类课程模块、网络与通信类课程模块与数据处理与领域应用类课程模块。
基础类课程为:数理类课程,如高等数学、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、大学物理等;电路类课程,如数字逻辑、电路与电子技术、高频电子线路等;程序算法类课程,如C语言程序设计、Java语言程序设计、数据结构与算法等。
感知类课程为:RFID原理及应用、传感器原理及应用、模式识别与状态监控、微机原理与接口技术、数据获取与信息处理系统等。
网络与通信类课程为:计算机网络、通信原理、物联网通信技术、无线传感器网络、短距离无线与移动通信网络、物联网数据库技术等。[3]
数据处理与领域应用类课程为:物联网工程导论、操作系统、嵌入式系统设计、物联网信息安全、海量数据存储、物联网工程设计与实施、物联网系统综合设计、移动应用开发、智能物流等。
四、物联网工程专业课程体系构建
物联网工程专业是以应用为驱动的专业,专业人才的培养根据专业共性和我校其他相关优势专业的特点,以达到能服务区域经济发展为目的。因此我校物联网工程专业确立了以智能物流和智能家居两个应用方向,在后期应用类课程突出物联网技术在这两个方向的工程应用,且物联网专业建设要紧密联系社会、学生、专业发展的需求,统筹兼顾其“专业新、对应产业链长、相关技术门类差异大”的特点,深入研究,准确定位,根据计算机类专业工程教育关于课程体系的总体要求和专业的目标定位设置科学的课程体系,注重课程体系的交叉融合。本专业将相关主干学科的核心课程和专业课程统筹结合,与物联网专业知识体系相对应,将专业课程按照以上不同类型进行了梳理,制定出了初步的课程体系,具体层次关系如图1所示。
图1 物联网工程专业课程体系结构图
五、结束语
物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的,作为为国家培养人才的高校,应站在国家发展战略的视野来看待专业建设。根据本文提出的物联网的技术体系、培养目标和课程体系,我校在物联网工程专业的建设过程中,高度凝炼专业特色,认真把握本专业综合性强,学科交叉等特点,加强师资队伍和实验室等建设,改革人才培养方案,强化实践教学,以推进物联网工程专业建设与人才培养。
参考文献
[1]吴国民.地方工科院校物联网工程专业人才培养的研究[J].现代计算机.2011(07):35~37
[2]马忠梅,孙娟,李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用,2011,(10):1~4.
[3]熊曙光.物联网工程专业人才培养模式与课程体系研究[J].科教文汇.2012,(11):45~46.
环境趋向真实
首先,实训室搭建需要给刚刚接触网络的学生以真实感,用真实的环境。设备模拟环境,不利于学生学习,因此学院的实训室采取了目前最流行的岛式布局,每个物理实训组成为一个小岛,每个组推荐4~6个学生使用。实训室中有一个核心机柜,放置中心交换机组、防火墙以及必要的服务器等。每个实训组都配备一个小机柜,用于放置每组的实训设备。每个实训组采用了神州数码网络的专业的串行通信设备――串口服务器CCM-16作为控制中心。CCM被称为调试控制模块(Configure Control Module),每个实训组配置一台CCM作为实训组的核心设备,通过CCM上的网络接口将所有的实训组互联到实训室中心的交换机上,形成一个整体的实训室,从而整个实训室环境方案具有了最强烈的真实感和易操作性。
教材适应教学
其次,实训教材在网络实训室建设中有极其重要的地位。实训教材不是网络设备调试手册,而是根据网络项目中需要的技术而专门设计的实训,拥有很强的实用性。应该具有完整的“实训目的”、“实训要求”、“实训拓扑”和“实训步骤”,并配合实际案例中发生的真实情况加以说明,不能用纯理论的说教压给学生。
神州数码网络拥有国内网络厂商中最完整的培训教材,第一个在学校聘请专家参与企业的教材编辑与审核,提炼最适合学校学生的教材。其与教育部合作编写网络管理员(DCNA)教材用于职业教育,网络大学的教材在教育部专家赵志群博士指导下完成编写,教材编写符合教育部提倡的目标导向教学法,由高教出版社正式出版,并且纳入到教育部推荐目录,全国院校都可以选用。教材严格地分出了等级,非常适合学校学生学习。
完整培训体系