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一、计算机网络专业面向工程的教学改革思路
针对不同阶段的实验教学确定不同的任务定位。院定必修课着眼于提高学生的科学素质与人文素养,以培养学生的基本实验技能、科学的思维能力和创新意识为主要教学目标。系定必修课和专业方向课及实践教学着眼于对学生进行工程技术人员的基本训练,以培养工程实践能力和创造能力为主要教学目标。
针对传统的专业实验课与工程严重脱节的状况,实行专业实验课的工程化,即系定必修课程及实验课要面向工程,要紧紧围绕工程和联系工程进行。
针对传统的专业实验基本都是验证性实验的状况,增设综合性、设计性和创新性实验,以培养学生的创新能力和综合实践能力。
针对传统的专业实验课从属于理论课的状况,实行独立设置的实训课程和单独考核。在进入毕业实习前,进行一次网络工程综合实训,这一独立设置的实训课程名为网络集成技术,它涉及网络技术的所有方面,并可通过专业实验室实施。
针对高等职业院校只局限于校内教学活动的情况,实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式,加强校内外实习实践基地建设。
二、计算机网络专业面向工程的实践教学体系
建立面向工程的实践教学体系是一个复杂的系统工程。该体系包含三个部分:课程体系及内容、网络实践体系(实验、实训和实习)、网络工程应用。在该体系中,要始终以网络工程应用为最终目标,建立课程体系、整合课程内容,设置层次网络实践体系;课程体系及内容服从、服务于网络实践;网络实践容服从、服务于网络工程应用。
1.建立面向工程的课程体系
从应用型人才培养的全局来看,当前课程改革的主要任务是重新审定、合理调整总的课程设置。在计算机网络专业中,减少专业必修课,按照计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向增加选修课。明确每门课程在培养计划中的地位与作用,增加综合素质养成需要的宏观性课程,充实新兴的高科技应用成果。
课程改革不仅要以就业岗位群对人才知识结构的要求为依据,建立模块化的课程体系,而且要改革课程内容设置,打破课程的界限,根据高职计算机网络教学的实际,进行课程内容的整合与拆分,提高课程教学的效果和质量。
调整网络专业系定必修课和实验课的教学方式,将实验、实训、实习等实践性课程与理论教学有机统一起来,面向工程应用实施教学计划,重点突出知识的应用性和实践性。
2.建立面向工程的网络实践体系
面向工程的实践教学体系包括实验、实训和实习三个部分。实验基于网络基础理论知识,进行基本技能的培养。实训主要锻炼学生对网络工程的整体规划、设计和创新能力。实习要求学生走出校园进入企业锻炼,在实际网络工程项目实践中进行锻炼,总结经验、教训,提高综合设计创新能力。其中,实验是工程实训的基础,实训又是实习的基础,这三者之间关系是逐层深入的,从而形成了系统而有层次的实践教学体系。
(1)实验项目的设计。按照实验教学方式,实验教学分为以下几种形式:验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究创新性实验。过去在教学过程中,多以验证性实验项目为主,各任课教师需要进一步优化设计课程实验方案,适当精简验证性实验,增加综合性实验和设计性实验比重。实验教学做到精讲多练。
(2)实训项目的设计。在本专业“计算机网络”、“网络工程”、“网络管理与安全”和“网络软件开发”等多门课程学习的基础上,增加了“计算机网络工程综合实训”这门课程,通过2个专业实践周完成。目的是将所学的网络基础知识结合实际网络工程项目要求进行系统性的训练。实训业务参照各行业信息化规范、企业用人标准和岗位要求,从职业道德和职业技能两方面强化学生的能力培养,其培养目标涵盖:项目经理、网络架构设计师、网络施工员、网络维护员、网络管理员和信息安全师等。计算机网络综合实训的内容包括:工作组级局域网设计与应用;校园网的规划与设计;校园网站建设维护;电子商务平台建设维护;企业构建IP电话系统。
(3)网络工程实习。实施“走出去、请进来”的面向工程的授课方式。建立校企培养模式,使学生即学即用,了解网络技术及施工特点和规范,激发学生的学习兴趣,达到了传统教学方式所不及的效果。同时,聘请一批网络工程和网络开发第一线的工程技术人员,定期到校进行课程教学和开设讲座,让学生了解到网络技术新发展、新工艺,通过讲课和讲座,提高学生对专业实践能力的重视程度。
3.面向工程的网络实验、实训平台的设计
面向工程的网络实验、实训平台应提供真实的网络环境,可以让学生亲自动手完成实验实训项目,加深对网络原理、协议、标准的认识,从而提高学生的网络技能和实战能力。因此,网络实验实训平台的建设尤为重要。根据实验台功能的不同,分为基础实验台、安全试验台、无线试验台和VoIP实验台。每种试验台由实验需要的硬件组成,包括路由器、核心交换机、三层交换机、二层交换机、防火墙、工作站、服务器、无线AP、VoIP语音模块等。该环境有很强的适应性,根据不同的实验实训要求,可以配置不同的基础平台,如软件开发平台可以直接提供路由和DNS环境,网络安全实验台则可提供完全的Internet技术环境。该平台可以实现计算机网络、网络工程、网络管理与安全和网络软件开发4个方向的所有实验实训项目。实现了理论的实验化、实验的工程化、工程的系统化、系统的集成化。
4.实验、实训成绩考核与效果评价
一、网络工程实训中引入CDIO理念
作为近年国际工程教育改革的最新成果,CDIO表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(implement)和运作(Operate)这4个工程师的专业活动过程,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO理念在国内外诸多高校的教育实践表明,CDIO工程教育模式在提高学生的实践能力、团队合作意识以及创新能力等方面效果显著。
网络工程技术人才实训基地依托校园网络设施和环境,成立校园网络实训中心,组织学生以校园网管理者的角色直接参与校园网的管理、维护和开发。实训中心利用校园网这个真实的职业环境开展网络工程实训,培养学生的职业素质和工程实践能力。实训中心围绕“学习,分享”的宗旨,学生成员在指定老师的辅助下开展自我管理,进行自我学习,并且分享学习成果。它的建设和运作是CDIO“做中学”(Learningbydo-ing)理念在网络工程实训中的一种全新尝试与实践。
以校园网络为基础的全真平台对成员提供的项目实训是单一课程实验不可比及的。它是前期课程的综合、提高和深化。在这里对成员的专业基础、工程实践、主动学习、解决问题、团队协作、交流沟通等各方面的知识和能力提出了更高的要求,并且进行了全面的锻炼。通过实训,既能够锻炼学生包括扎实的技术知识、科学的方式知识、系统的思维方式等在内的硬技术,也有效培养学生具备包括解决实际问题能力、团队沟通协作能力、系统调控能力、终生学习能力等在内的软技能。
二、网络实训中心的建设思路
校园网络实训中心引入CDIO“做中学”理念,依托校园网络为学生提供真实的、综合的实践机会,引导学生运用已有知识储备、带着未知问题求解激情,主动地、实践地参与到校园网络的运维工作中,在实践中学习、在团队中锻炼。中心建设包括基地、团队、项目、保障等方面的内容。
1.基地建设
校园网络实训中心的建设得到了学校分管领导的高度重视,分配了专用房间作为实训基地,并且投入专项经费购置实验设备。目前基地配置了两台用于验证铜缆等电缆的线序和诊断故障的FLUKEMS2-100电缆验测仪两台用于确认电缆位置和检验连通性并迅速检测所有错误的FLUKEMT-8200-60A智能数字查线仪、两套FLUKEIS-60布线工具包及模块化压线钳。这些工具将用于学生校园内的网络工程部署与故障检测排错实践。基地还配备了10台个人计算机和两台PC服务器。
同时,学校已建成的计算机网络专业实验室是实训中心开展网络工程试验的后备基地,微机实验室则为中心开展培训与讲座提供了支撑。
2.团队建设
校园网络实训中心由有志于将来从事网络工程师相关职业的各年级学生组成。对自愿报名的学生经过简单的笔试、面试等考核后择优录取。根据项目分工和工作任务不同,实训中心内部组建了校园网运行维护组、校园网应用开发组和校园网资源服务组。其中,维护组主要学习内容和工作任务是桌面级维护,网络链路维护和服务器架设及维护;开发组主要的学习内容和工作任务是网站和网络应用程序开发设计,校园网各级各类网站的日常运行维护;资源组主要负责实验室网站资源的收集,成员的管理和培训,培训资料的收集,并适时通过现场讲座与网络视频等方式为全校师生提供网络应用培训和帮助。
校园网络实训中心采取学生自主管理、教师协助指导的模式运作,并参照金字塔形式搭设组织架构。金字塔的顶层是1名中心主任,负责计划制定、工作安排、人员调配等日常工作。金字塔的第2层是3个工作组的若干名骨干成员,这些骨干成员由有一定专业基础和实践能力的高年级学生组成。他们根据各自特长分别选取各工作组的某个主题,负责该主题的深入学习、开发实践、专题报告,同时每人负责若干名普通成员的帮带。金字塔的第3层是每个工作组的一般成员,主要是一些尚未或刚刚入门的低年级学生。他们分别跟随某位骨干成员参与项目相关的学习,并承担部分简单的实践任务。为了保证正常运转,实训中心配备了由学校网络中心主任、计算机网络方向专业教师等成员组成的导师组,负责中心实训的长期规划、日常技术指导和定期专题讲座。
3.项目建设
校园网络实训中心的项目围绕着“在实践中学习”的原则展开,主要包括专题性的项目培训、参与校园网维护和参与学校数字化校园建设。专题项目培训是在骨干成员或专业导师的讲解和指导下,围绕某一主题进行实验、开发、总汇和体会。维护组的内容包括网络操作系统的安装与使用、服务器软件配置与使用、PC机的安装与维护、网络链路检测与维护、网络设备配置调试等;开发组的内容包括web开发环境的熟悉与配置、web开发主流语言的学习与编写、常见web应用的学习与开发、常见内容管理系统(CMS)的配置和使用等;资源组的内容包括常用网络工具与资料的收集与整理、教学视频制作工具的练习与使用、新颖互联网应用体验与推介等。
在专题培训的基础上,实训中心成员也参与了校园网的日常维护工作。维护组的主要工作是学校各接入点计算机的网络故障处理;开发组则主持开发和维护修改部门网站;资源组在更新网络资源的基础上也承担了面向校园网的网络应用培训。
由于恰逢学校的数字化校园建设,项目中标公司在面试招聘的基础上选拔了部分实训中心的学生参与其中。学生在企业工程师的带领下,按岗位要求接受学习任务,将软件工程等专业知识应用于实际,在实际项目开发过程中体验、实践与提高。
通过项目培训与工程实践的结合,实训中心以“有效学习,灵活应用”原则引导成员学会学习和主动学习,在实践中锻炼能力,在工程中适应社会。
4.保障建设
校园网络实训中心的良性运作建立在制度、计划和技术等方面保障的基础上。学生自主管理并建立了管理制度、值班制度等一系列规章。为落实好规章管理,若有违反制度的同学按规定酌情予以处罚。
每学期初,中心主任在与导师、骨干成员商讨的基础上制定整个学期的活动计划。计划明确了每个阶段的实训目标、实
训内容、活动形式,以及成员任务与预期成果。在学期末,中心主任将回顾一学期活动的开展和执行情况,完成了哪些工作、取得了哪些成果、存在着哪些问题,并形成总结报告。
实训中心采取自我管理加教师指导的模式,成员以自我学习为主,展开学习交流讨论为次,举办专业知识讲座为辅,为校网运维提供技术保障。同时,为了提高自主学习积极性,营造良好的共同学习氛围,实训中心加强了文化建设,提倡“学习,分享”的实训理念。鼓励学生依照各自兴趣深入钻研某一技术,及时总结阶段成果并撰写学习心得,在定期开展的交流与讨论中相互学习与共同提高。
总之,校园网络实训中心的建设经过前期的摸索和尝试,正在逐步走上发展轨道,思路逐渐清晰,项目逐渐丰富,成效逐渐显现。实践表明,引入CDIO理念,采取教师指导、学生自主管理的模式,通过项目实训的“做中学”,有利于学生加强团队协作、锻炼组织能力、树立服务意识、培养敬业精神。在即将毕业的一届学生中,从实训中心走出去的5名成员都表现出了良好的实践能力和综合素质,深得用人单位喜欢。当然,实训中心建设过程中也暴露了一些有待解决的问题。主要表现在部分成员的学习主动性需要进行合理的引导和促进;与其相关的另一个问题就是学生的成就感。这些问题尤其表现在一些低年级学生身上。初期抱着好奇心态加入实训中心的他们经过一段时间的培训发现热情退去、成果尚无,于是在缺乏成就感的情况下失去了学习兴趣和积极性。今后一段时期的重点是遵照循序渐进原则按难易程度进行项目阶梯型设置,同时探索行之有效的约束与激励措施,引导学生一步一个脚印地利用校园网主动开展网络项目实训。
参考文献
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关键词:校企共建 教学基地 实践教学
人才的培养目标是培养具有扎实的基础理论知识和较高的综合素质 ,具有较强的实践能力和适应性 ,实践教学基地是学生在校期间实践能力和职业素质养成的主要场所 。实践教学体系构成和实践教学基地建设的成功与否,真正培养应用型专业技术人才的关键 。
一、实践教学教学特色设计
1.定位要准确,以就业为导向
1.1课程内容侧重于符合企业实际工作模型。
1.2不仅能设计网络工程,强化网络安全工程等内容,更加符合企业的未来发展需要。
2.突出实用,以解决实际岗位问题为核心
2.1集中学习通过解决企业实际岗位问题,获取相当于获取工作经验。
2.2明确提供网络问题,验证学习效果及总结。
3.目标教学法,符合网络工作特点和学习规律
3.1以解决问题为导向,以沟通表达能力为职业素质核心。
3.2训练主线:理论讲解、实验练习、解决问题、学习讨论、综合项目、实践活动
4.科学完善的职业素质训练体系
4.1在教学过程中穿插讨论课和活动课,用于提升学员的职业素质
4.2提升学员的学习能力、学习信心,营造企业真实工作环境来训练职业素质,完成学员实际工作经验在学习中得到积累。
5.实践课程全新目标教学法
目标教学法:以问题为导向,紧密围绕实际问题的解决,通过训练原理理解、实验练习、复习巩固、 学习讨论、综合解决问题、实践活动这 6 个方面提升学员的实际工作能力。
从以上述5个支持可知,实训平台需要实现的关键目标包括:教学设计、教学管理、项目管理、教学资源四部分。根据关键目标确定实训平台组成,实训平台由1个库、2个系统、3个环境、1个工作台组成。?对实训平台组成部分的说明如下:①资源库,存储由教学设计生成的教学资源,教学资源包括教学材料、实践案例、教学策略、试题测验、工具素材和文献资料等。②实践教学管理系统,实践教学管理系统包括教务支持和教学组织两部分。教务支持包括课程管理、教学资源管理、教学质量管理、教师和学生的档案管理等;教学组织包括教学计划、教学导入、教学实施、教学反馈和教学评价。③项目管理系统,项目管理系统包括 对网络工程施工过程的管理和对专题的管理。④教学环境,完成教学具备的条件,包括白板、投影、电子教室等。⑤实践环境,完成项目实践具备的条件。⑥设计环境,完成教学设计具备的条件,包括多媒体制作的软硬件。⑦实训工作台,教师和学生完成教学和实践时的主要工作界面,该界面可个性化定制,包括门户、页面、 部件、内容和资源等层次的管理和定制;另外教师或管理人员可以通过工作台对整个实训平台的系统进行设置。
二、实验室建设思路
因网络设备技术含量较高、参数配置繁杂、更新换代快等特点,实验室建设应由企业工程师、教育专家及一线教师共同论证,并结合专业建设、课程建设全面考虑。树立以学生职业能力训练为核心,同时兼顾职业认证培训功能、高校师资培训、高校技能大赛社会服务功能等,引进满足实践教学要求的网络设备,采用先进管理模式,加强实训室师资队伍建设及实训教材建设,切实发挥实训室在教学工作中的重要作用。
三、合作共建实验室,达成多赢局面
采取校企合作共建实训室,其效果如下:
1.校企双方、优势互补、资源互用、利益共享。
2.校企共建实验室模式,即学校与企业合作,双方共同进行实验室建设,校方与企业分别承担不同的角色,通过合作共建实验室,达到双赢。合理有效的规划建设共享实验室,可以达到学校、企业、学生多赢的局面。有效助推了学校网络技术教育和人才培养。
3.校企共建实验室是高校实验室建设的有效补充,校企共建实验室是解决高校实验室建设经费不足的有效途径之一。
四、校企共建实验室基本内容
实验室建设内容:“5+1”网络工程教育合作方案,即5个主要方面 + 1个论坛,具体如下:
①教学平台合作、②高校师资培训、③校园科技推展、④职业资格认证、⑤就业促进工程 和网络工程论坛。
①教学平台合作
1)共建网络人才培养基地。企业结合学科情况及教学现状,向学校提供教学、所需要的网络工程专业实验室核心设备,并提供必要的技术支持。学校则提供实训场地,购置了附属设备。
2)教学(生产)实习基地。企业为学校提供实习基地,有利于学生动手能力的提高。
3)网络教学平台。企业应搭建了远程教育平台,为高校的专业学习提供了巨大的支持。
②、高校师资培训
1)高校教师培训班。
合作企业每年定期举办高校教师现场培训班,为高校网络专业师资队伍的建设提供了有力保障。
2)专业师资认证。
通过专业认证的考核,对高校从事实验教学的老师进行师资认证,对通过考核的老师颁发师资资格证书。
3)高级研讨班、研修班。
邀请高校老师积极参加研讨班、研修班。推动网络工程专业教研和学做一体化,并不断创新提高水平。
{3} 校园科技推展
1)校园宣讲会。
合作企业定期组织高级讲师和资深技术专家
到高校做系列技术讲座,讲座内容涉及专业相关行业发展趋势、行业动态、大学生职业生涯规划等。
2)全国高校专业技能大赛。
为了激发高校学生对网络技术的热情、提升毕业生的就业实力、为社会输送更多具有创新思维与实践动手能力的网络优秀人才。企业和院校合作每年举办一届全国高校专业技能大赛。
④专业技术认证
为了满足社会对实用型、应用型网络人才的需求,合作基地推动并组织实施了一系列专业技术认证项目。
⑤就业通道建立
合作共建企业及其合作伙伴联合了行业内的众多知名企业,建立了大学生实习就业基地;另外,合作共建企业为人才与用人单位搭建了专业的人才交流平台,每年向行业推荐毕业生。 再次,对全国高校专业技能大赛中发现的具有独创造性及市场前景的网络项目提供一定支持。
高等院校网络人才论坛
论坛是学科教育、网络人才培养方面层次进行交流。是院校和企业深入开展交流重要平台。
高职院校在实训室建设方面,不能仅仅局限于设备的采购,只要与企业进行充分沟通,使企业看到深入合作潜在的经济利益,企业就会愿意建立校企战略合作关系。这样就可以发挥各方优势,实现互利共赢。
参考文献:
关键词:高职 网络技术 实训环境 “上班式”课程
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0170-02
高等职业技术教育既是职业教育,又是技术教育。其中技术教育重在技术的学习和运用,旨在培养学生完整的技术素养;职业教育则重在岗位、岗位群或职业所必须的知识、技术、技能的传授和训练上,旨在培养学生有良好的职业素养。职业教育中所渗透的技术教育是与岗位和职业紧密相关的;而技术教育虽然也渗透着岗位和职业的要素,但重在技术训练和技术活动的完整性。
近几年,全国高等职业技术院校的计算机网络技术专业为了提升学生的技术水平、职业能力,在深入分析了职业活动特点的前提下,进行了大量的教学改革,引入了许多源于企业的工作过程或工作情景。开发出大量基于工作过程的“上班式”课程。这些课程的实训环节比重普遍较高,所需的实训环境成为课程实施的必要条件。各院校为网络实训的环境建设花费了大量财力,但实训效果仍然不能令人满意。
1 现有网络实训环境的问题
在精心进行了课程设计的前提下,实训效果依旧不佳的原因主要有以下两方面。
一是实训课程开发人员在设计网络互联类课程的实训时,通常将交换机和路由器等网络设备的基本配置分解成数十个基本实验,每个实验包含很多操作命令序列。学生经过理论学习后,在试验中通过反复键入命令,获得正确结果而强化记忆命令。实验的环境通常分为两种,一种是购买大量低端交换机和路由器,使学生人手一台,购买少量高端设备用于教师演示。另一种是,购买少量高端设备用于演示,学生则使用Boson或PaketTracer等虚拟软件进行模拟训练。采用这种实验方法进行单项技能训练十分有效,但是实验不等同于实训,它不能提供贴近“上班式”工作现场的环境,无法给予学生直观的感受,也不能提供基于工作过程的职业训练。在网络工程、网络操作系统、信息安全等其他课程的实训环节设计也存在类似的问题。
二是为了能让学生体验“上班式”工作现场,很多院校与企业合作,建立校外实习基地。但是,对应一个企业的基础网络系统,通常在修建厂房、公司装修时就已规划实施完毕,大多数的线缆都已经埋在墙里或地下等,学生即便是下了企业也看不到什么,更不用说亲自实践;涉及到系统维护的许多操作都是需要有足够高权限的账户才可以实施,为了安全起见,高权限的账户通常只是极少数本单位的工作人员才能拥有。学生即便是去了一家承接网络工程的公司,但企业肩负着按工期、保质量等一系列责任,很难把关键的任务交给实习的学生完成。所以,结果就是多数学生只能干些表面的、皮毛的工作,不能实现完全意义上的动手实践。由于网络工程的特点,每个单位通常只能接收几名实习学生,几十人的一个班级通常要找几家甚至是十几家接收单位,学生接受的岗位、任务很难保证一致,教学质量难以保证。因此也不能用下企业实习替代实训。
2 基于工作过程的实训环境建设
为了解决实训环境中存在的问题,首先要明确什么是实训。实训是在教师控制状态下,按照人才培养规律和目标,对学生进行职业能力训练的教学过程。可以将实训分为技能训练、任务实训、项目实训和岗位实训四个阶段。技能训练采用较高强度的重复操作过程,锻炼学生的动手能力。任务实训则通过实际工作中的单项任务,培养学生独立分析问题、解决问题、完成任务的能力。项目实训是通过完整项目,培养学生的统筹能力、协调能力、沟通能力、合作能力等。岗位实训是训练学生在遵守职业道德、企业制度和行业规范的基础上,在复杂的生产环境中团结协作,完成工作任务。
通常各院校的网络实训环境可以较好的支持技能训练和任务实训,但对项目实训和岗位实训的支持不够,而后者正是典型的基于工作过程的“上班式”的实训。为了实现“上班式”的实训,首先实训环境要具备营造企业实际工作场景的能力,使学生能够在符合企业规范的生产环境中,获得直观的感受,受到严格的训练。其次,实训环境要能够灵活的组合变化,以适应不同岗位的工作过程,使学生获得多方面、多层次的训练。第三,要有相应的企业管理制度配合,使学生得到良好职业氛围的熏陶。在此,将符合上述基本要求的实训环境称为基于工作过程的“上班式”实训环境。下面提出一个网络技术专业基于工作过程的“上班式”实训环境建设方案。
3 网络技术专业实训环境建设方案
本方案按照典型工作任务设计,将企业网络的各个组成部分集中在一个实训室。确保全部区域的设计与施工都符合GB50312、GB21671、GB50174等网络工程标准,与企业中的实际工作场景无异,同时避免在企业真实环境中学生只能看不能动的尴尬。
该实训室面积约100 m2,根据网络综合设计目标,分为A1~A7共七个功能分区。A1:核心网络区(模拟总部);A2:布线工程区;A3:分支网络区(模拟分支办公室);A4:服务存储区;A5:安全服务区;A6:网络应用区;A7:无线网络区,布置在天花板。另外还包括一堵工程假墙。A1与A3采用光纤连接,其余各区间采用双绞线连接,不同区间从天花板或地板走线,使用部分玻璃地板并打开几块天花板,供学生观察走线情况,如图1所示。各分区主要设备及功能如表1所示。
在这个实训环境中,通过不同区域的组合,可以设计完成不同工作岗位、不同层次的实训任务。通过将职业能力技术化、技术训练任务化、任务完成标准化、考核形式大赛化等手段,让学生由表及里受到严格训练。在实训任务设计过程中,要特别注意按照企业制度和行业规范,建立与实训任务相关的管理制度,从而保证实训任务的真实性。使学生通过实训,既具有良好的技术素养,又具备良好的职业素养。
4 结语
本文根据教学改革中总结的实践经验,给出实训环境的建设方案,能够满足基于工作过程的“上班式”课程实训环境的要求。传统的教室大多为本方案的100 m2左右,空间有限。实施时需要考虑将学生分组进行不同实训任务。为了达到良好的实训效果,需要教师进行周密的教学设计及规划组织。为了提高实训环境容纳学生的能力,条件允许的情况下可以考虑增加1~2倍实训面积,作为A3、A6区的扩展。
参考文献
[1] 俞仲文.高职院校应高举技术教育大旗—— 关于我国高职教育未来走向的重新思考和定位[N].中国青年报,2011-4-18(11版).
1 概述
目前,在我国很多高校开设了网络信息安课程,该课程是信息安全专业的一门基础课,也是网络工程专业的一门必修课。网络信息安全课程理论性强,实践性强,并且教学内容随着信息技术的发展也在不断地变化,这给教学工作带来很大挑战。由于专业性质不同,为了使网络信息安全课程的教学符合网络工程专业的特点,并且跟上信息技术瞬息万变的步伐,达到培养人才的目标,我们在多年教学实践的基础上,不断地进行总结和探索。
2 网络工程专业特点
网络工程是将计算机技术和通信技术紧密结合而形成的新兴的技术领域,尤其在当今互联网技术以及互联网经济迅速发展的环境下,网络工程技术已经成为计算机乃至信息技术界关注的重要领域之一,也是在现代信息社会中迅速发展并且应用广泛的一门综合性学科。网络工程专业自从上世纪90年代起,陆续在我国很多本科高校中都有开设。
网络工程专业的培养目标是:掌握常用操作系统的使用、网络设备的配置,深入了解网络的安全问题,具有综合性的网络管理能力,可以胜任中小企业的网络管理工作,并具备发展成为网络工程设计专家的能力[1]。以商丘学院(以下简称“我校”)为例,该专业是我校重点建设的专业之一,计算机网络课程现已成为校级精品课程,所属计算机网络实验室被评为河南省级重点实验室。在校学生一二年级主要学好程序设计、网络原理、操作系统等专业基础课,三四年级主要学习网络设备管理、综合布线、网络组建、网络信息安全等专业核心课程。在学生学习的时间安排上留有余地,引导学生扩大知识面,关注学科前沿,鼓励学生利用好实验室来培养自己的实践能力和创新能力。因此,网络信息安全成为我校高年级学生的一门必修课。结合网络工程专业特色,网络信息安全课程多年来在我校网络工程专业一直开设并收到很好的效果。
3 网络信息安全课程开设现状
网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。信息安全是国家重点发展的新兴交叉学科,具有广阔的发展前景。由于我国在信息安全技术方面的起点还较低,国内只有少数高等院校开设“信息安全”专业,信息安全技术人才奇缺。网络信息安全课程在信息安全专业是必不可少的核心课程。
目前,我校网络工程专业网络信息安全课程的开设还是以理论教学为主,实践教学为辅的教学模式。在学时分配上我们采用“34学时理论+18学时上机”的模式。在考核方式上采用“20%平时表现+80%理论考试”来计算总成绩。结合信息安全技术发展迅速的特点,在教材的选用上我们不断更新教材,以求跟上时代和技术的潮流。我校先后选用吴煜煜[2]、周明全[3]、石志国[4]、袁津生[5]等人主编的教材,这样教师也在不断地学习最新知识和专业技能。由于该课程是一门交叉性综合性学科,学好这门课程要求学生必须具备良好的程序设计能力,过硬的数学、操作系统和网络知识。该课程的先修课程为:高级程序设计(C、C++、Java)、计算机网络(TCP/IP)、操作系统(Unix和Windows)、数据库系统。该课程教学内容主要包括:网络安全的基本概念、加密与解密、公钥体系、TCP/IP协议安全、应用层安全、攻击与防御、网络站点的安全、操作系统系统与数据库的安全。
网络信息安全这门课程是一门理论和实践相结合,应用性很强的交叉性综合性课程。理论知识涉及面广且抽象,实践问题规模难度大。这样的特点不仅要求教师具备过硬的专业技能和授课水平,而且要求学生具备扎实的理论功底和和较强的实践能力。该课程在我校是网络工程专业开设的一门必修课程,它既不能像信息安全专业开设的专业课那么详尽和深入,也不能像普及网络安全知识一样成为公共选修课那样浅尝辄止。这就要求教师必须在有限的学时内将网络信息安全课程最基本的原理、最常用的技能传授给学生,使学生能够解决最常见的网络安全问题,成为能够学以致用,能够解决实际问题的人才。因此,必须结合网络工程专业特色和我校学生水平进行教学,才能使教和学的效果都达到最优化,达到培养人才的目标。
目前,现有的教学模式仍然停留在重理论、轻实践的层次上。学生在课堂上与老师的互动性不强,特别是学生的学习积极性不高,对信息安全课程学习的兴趣不持久,实践能力不强,而且现有的考核方式已不适应课程的发展。通过近几年的教学实践,结合目前网络工程专业开设的网络信息安全课程在教学中存在的问题,从培养应用型、创新型信息技术人才的角度来出发,我们尝试对网络信息安全课程进行改革和探索。
4 教学改革与探索
4.1 翻转式教学模式
互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,使“翻转课堂式”教学模式[6]变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识。在课堂上,学生和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。我们在课堂教学的组织中参考林地公园高中的经验:一、创建教学视频。我们根据上课的内容和教学目标,使用录屏软件将课件和讲课声音录制下来,然后将课件或视频通过网络分发给学生。让学生在上课前进行先行学习并收集好学生反馈的问题。二、组织课堂教学。教学内容在课外传递给学生后,课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用所学内容。这样学生先自我学习或通过讨论来掌握知识点,结合学生反馈的问题,在课堂上再由教师主导开展关键问题的研讨,安排相应的课程实践。该方法在国防科学技术大学徐明的论文[7]中提到,可以作为改革教学模式的一种方法来学习使用。
4.2 理论与实践相结合的教学模式
理论授课均在多媒体教室进行,理论授课要与上机实践相结合,网络安全实验均在我校计算机网络实验室完成,学生上机操作并提交实验报告。计算机网络实验室是我校网络工程专业的专业实验室,实验室采用圆桌模式分为8组,每组8位同学,能同时满足64位学生做实验。我们结合近几年的教学经验,参考袁津生[5]等教材,安排了如下实验:①VMware虚拟机与网络分析器的使用;②RSA加密算法的分析与实现;③加解密算法的分析与实现(DES、AES等);④Hash算法MD5;⑤剖析特洛伊木马;⑥使用PGP实现电子邮件安全;⑦X-SCANNER扫描工具;⑧用SSL协议实现安全的FTP数据传输。除了正常安排的16个上机学时之外,增加实验室开放时间,为对网络安全有兴趣的学生提供更多的实践机会。通过在计算机网络实验室的学习和实践,使学生加深对网络信息安全原理和技术的认识,提高网络技能和实践能力,增加他们在将来的就业竞争中的优势。另外,工学结合,引进第二课堂,创建实训基地,争取在网络安全相关的企业和公司建立实训基地,加强合作,让学生有实践的机会,提高实践能力和就业能力,这是我们以后也要逐步探索的教学方式之一。
4.3 教学方法的一些改进
兴趣是最好的老师。多讲一些实例,可以采用任务驱动的方式培养学生的兴趣。比如上课前提出一个问题再开始讲课。例如:假如你是一个公司新任的网络管理员,需要对某台路由器进行相应的配置,但是你不知道该路由器的enable密码,该怎么办?这样就能驱动学生主动思考完成任务的方法,主动学习。一定要结合学生实际,避免“填鸭式”教学方法,做好师生互动。另外授课要尽可能地生动、幽默。
课堂知识、搜索引擎、论坛和专业站点、期刊论文(CNKI),这些都是学好网络信息安全的重要资源。在教学过程中,一定要利用好搜索引擎、论坛、期刊论文等,关注前沿的信息安全领域发展动向。
增加先驱课程知识的讲解。网络信息安全涉及到的数学知识我们参考裴定一教材[8]。例如,数据加密与认证技术的内容涉及到模运算、矩阵置换等数学知识,在讲解相应的数据加密知识时一定要将涉及到的先驱课程知识讲解清楚。
以就业为导向,鼓励学生积极参加网络信息安全工程师认证考试。鼓励对网络安全有兴趣的同学进行更加深入、更加专业的学习。
4.4 加大投入、完善网络信息安全专业实验设施
完善的网络信息安全实验平台[9]应该以网络为基础,将网络原理、网络程序设计、信息安全技术和网络实践类等课程集成在同一平台上,采用群组动态交互式实验方法,利用共享网络墙形成公共实验载体,实现网络实验从单设备组网到不断叠加和扩展,使学生从规模化的网络中理解路由协议和网络效率。在这样的实验平台下,利用共用服务器,各个群组组成网络攻防、信息战等实际场景,根据现场不断变化的信息实时设计技术方案,灵活应对网络的动态变化,做出快速的反应与调整,以培养学生高度的应变设计能力。
4.5 改革课时分配和考核权重
网络信息安全是一门理论与实践并重的课程,在今后的教学中,要逐渐增加实践课程的教学。为了增加学生对实践能力的重视,要合理分配理论考试和实践考试的权重,在现有考核模式的基础上逐步增加实践成绩的权重。在考核的形式上,综合卷面成绩和平时表现成绩,平时表现的成绩注重关注实验小组讨论的表现,个人实践的表现等。
5 结论
网络信息安全的形式随着信息技术的发展在日新月异的变化,网络信息安全课程也是一门发展变化很快的课程。根据该课程的特点,我们在以后的教学过程中要不断的学习最新科学知识,关注网络信息安全领域前沿动态,结合课程内容,合理设计授课内容、授课模式以及考核方式。今后,大规模开放在线课程(MOOC)的教学方式随着新一轮的教育改革浪潮也会逐步地应用到网络信息安全系列课程的教学上。总之,网络信息安全课程的教学要在教学实践中不断总结、改革和探索。