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篇计算机专业网络工程范文,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 高职;工作过程;计算机网络技术;课程开发
中图分类号 TP393 文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)17-0054-02
随着信息网络化需要大量的从事计算机网络系统的设计、安装、维护、网络管理及网络安全监测,网络软件开发、测试等方面的人才,因此,很多高校都开设了计算机网络技术专业,同时也迅速成为高职院校计算机专业新的增长点。但随着企业对计算机人才要求的进一步提高,很多应届毕业生解决实际问题的能力都不能达到企业的要求,出现这个问题的很大一个原因在于不少高校开设的课程都处于一个系统化学习的过程,学习内容广,但培养出来的学生的专业技能不够,不能够独立去解决实际问题。所以,为了提高毕业生的社会竞争能力,有必要对计算机网络技术专业的课程进行思考以及重新定位教学内容,对专业课程进行改革,设法提高毕业生的实际动手能力和解决问题的能力。
一个职业之所以能够成为一个职业,是因为它有特殊的工作过程,即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处。由此,职业教育课程应追求工作过程的系统化而不是学科结构的系统化,课程开发中就需要建立起基于工作过程的课程观。按照工作过程的顺序开发课程,是凸显职业教育特色的课程开发的突破口,其目的强调高新技术条件下与工作过程有关的隐形知识――经验的重要地位,同时强调学科体系知识不应通过灌输而应由学生在学习过程的“行动”中自我建构而获得。
1 高职计算机网络技术专业培养目标
高职教育的目标是培养技能型、应用型人才,重在专业动手能力的培养。计算机网络技术专业培养目标是通过校企合作,深化“工学交替、岗证结合”人才培养模式,依据“建网”、 “管网”及“用网”的实际工作过程,培养掌握计算机网络基本理论和基本技术以及具有计算机网络软件、硬件组网与调试、网络系统安装与维护、网页设计与网络编程能力,面向计算机网络企业和领域里生产、建设、管理、服务一线的人才,能在中小型企事业单位第一线从事网络规划、组建、应用、管理与维护等高等技术应用型人才。计算机网络技术专业依据“建网”、“管网”及“用网”的培养目标,将其分为培养网络工程、网络开发、网络艺术设计三个专业方向的人才。其中网络工程主要包括计算机网络组建、管理与维护;网络开发主要包括网站前台设计与网站后台开发;网络艺术设计主要包括网页设计、网页美工设计等。
2 计算机网络技术专业基于工作过程的课程开发思路
课程体系的构建应该与整体化的实际工作过程相联系,即基于工作过程的计算机网络技术专业课程体系构建必须与计算机网络技术的组建、开发及艺术设计3个方向的工作过程相联系。首先,通过调研确定网络工程、网络开发、网络艺术设计3个方向的岗位群;其次,进行相应模块的行动领域(行动领域是按典型工作过程能力要求进行归纳总结的结果,体现的是现实的工作岗位能力目标,是完成目前工作岗位的要求)分析,即具体工作过程的分析;再次,根据行动领域确定相应模块的学习领域(学习领域即专业课程体系,是基于岗位工作过程分析,最终由行动领域转化而来,它的教学目标要求既源于岗位工作能力要求,同时又高于之);最后,创建具体的学习情境――教学项目。在构建课程体系时,注重工学交替、“双证”课程的融合。
3计算机网络技术专业基于工作过程的课程开发运作
3.1建立基于工作过程的教学方法
第一阶段为在校学习期间。主要利用学校的实训教学设施,开展各项与计算机网络技术相关的技能训练。主要通过实验实习、教学实习、综合实践及专项技能训练使学生能熟练掌握。
第二阶段为毕业实习期间。主要通过校企合作,学生在企业生产岗位,在企业技术人员的帮助指导下,有针对性地强化岗位技能训练。此阶段学生在真实的生产岗位参与生产管理的全过程,在重点训练岗位技能项目的同时,熟悉生产环境,学会与人相处,培养其应对生产中突发事件的能力,培养爱岗敬业精神。
3.2建立过程+结果的考核评定方法
对学生的考核评定分两步进行。第一步是基础技能项目考核和课程技能考核。基础技能项目考核具体安排在学生毕业实习前进行,各系成立由专业教师组成的技能考评小组。考评教师根据学生操作的熟练程度和回答问题的准确性,评定基础技能项目考核成绩。
第二步为岗位技能考核。具体安排在学生就业前进行,主要委托实习单位对学生进行考核,学校派出专业教师督考。
3.3对基于工作过程的课程教学保障
为了加强对基于工作过程的课程教学保障,我们建立了实践教学课程体系,加强了实训基地建设和“双师型”教师团队建设。
调整教学计划,增加实训时间。理论教学以够用、实用为度,重点阐述与技能相关的基础理论。建设校内外实训基地,拥有一定数量、具有良好实施设备的校内外实训基地是培养学生专业技能的基础条件。几年来,学院已与多家企业建立了合作关系,为学生毕业实习(岗前实训)提供了良好的场地保障。建立加强“双师型”的教师团队,这是培养高素质技能型专门人才的重要保证。按照基于工作过程的课程的教学目标和教学内容的要求,课程的实施必须以行动为导向。以行动为导向的教学目的不仅仅是为了完成工作任务,更重要的是通过教学过程,使学生在工作实践中进行学习、思考、总结、提高,通过过程完整的具体的工作活动,从中获取工作过程知识,全面提高综合职业能力。这就对教师的工作提出了新的要求。对教师自身素质和能力的提高,以及对教学工作方式、方法的改变是学校课程改革工作能否顺利进行的重要保证。
参考文献
[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯,2006(1).
关键词:地方本科院校;云计算;网络工程;教学改革
网络工程专业是计算机技术与通信技术相结合的新型专业,教学内容除网络基础和计算机基础类课程外,还加强了网络系统设计与维护、网络互联、网络管理、通信理论等课程的学习,地方本科院校教学上侧重于培养能够从事计算机网络系统规划、设计、管理与维护的高素质工程应用型人才[1],尤其是掌握Web开发服务技术及网络应用开发技术,从事网络系统软件管理和网络应用软件设计的高级工程技术人才。随着国内外处处建网、处处有网的“互联网+”发展,网络管理人才的需求与日俱增,如何利用有限的硬软件资源培养社会急需的网络应用型人才是每个地方本科院校网络工程专业都在思考与探索的问题。近年来,“云计算”已经成为生活中的热门话题。美国《福布斯》双周刊网站2018年2月25日报道:未来十年及以后,“云”将从基础设施、成本控制、数据管理、协同工作、资源共享等多方面影响我们的生活[2]。而云计算在全球的投资和市场规模也迅速增加,2015年全球云计算市场规模达到522.38亿美元,中国云计算市场规模达到14.42亿美元,预计到2020年,全球云计算市场规模有望达到1435.28亿美元,中国云计算市场规模有望达到52.42亿美元,中国云计算市场保持29.45%左右的复合增速发展,高于全球水平(22.10%)[3]。云计算的快速发展致使云平台的运行和管理人才需求急剧增加,但目前高素质、专业性的云计算管理人才数量和质量远远不能满足市场需要。云计算技术依托于网络技术,而地方本科院校传统的网络工程专业培养方案已不能很好地适应云计算时代市场及企事业单位的人才需求。在网络技术迅猛发展的今天,要想把握IT产业发展的人才需求动向,就必须改变网络工程专业发展方向和转变人才培养模式,改进高校网络工程专业教学体系,调整网络工程专业人才培养方案,适应社会对网络工程专业人才发展的需求。
1云计算时代网络工程专业教学存在的不足
网络工程专业自1998年开设以来虽然取得了很大的进步,但在教学内容、组织形式及教学方法上仍存在不足,尤其是云计算等先进网络技术发展应用以来,传统的网络工程专业在教学结构、课程设置、教学条件、师资队伍等方面都不能适应云计算发展的步伐,培养的人才对社会的适应性差,大量毕业生找不到合适的工作,网络工程专业毕业生的专业特色和优势被局限,归纳起来,主要体现在以下几方面。
1.1师资力量欠缺
教学设计没有网络工程专业特色地方本科院校网络工程专业大部分是从计算机科学与技术专业基础上拆分过来的,多数地方本科院校师资欠缺,计算机科学与技术专业与网络工程专业多数采用相同的教师、教材、教学方法实施教学,而网络工程专业的教师不但要对所讲授的课程相当熟悉,还要根据教学知识汇总以前所学的网络方面的知识,引导学生提出问题,激发学生学习知识的热情,并随时回答学生提出的各种网络方面的问题,设计和制订课程相关的网络实践教学项目等,因此,专业的网络工程教师是培养网络专业人才的基础。
1.2课程设置滞后先进网络技术课程太少
目前大部分网络工程专业的课程设置依然是基础网络相关的课程,近年来有部分学校添加一些先进网络技术的选修课程,如云计算、大数据等课程,但通常也只对高年级学生做简单介绍,课时少,更没有涉及应用,这种延续原有教学组织形式的改进很难适应云计算时代社会对网络工程专业人才的需求。如果要让学生学习先进网络技术,需要改进网络工程专业的课程设置,突出网络课程特色,添加云计算等先进网络技术课程的教学,融入云计算技术的应用,让学生在本科阶段就了解云计算的概念。
1.3项目教学欠缺实践教学与市场应用融合程度不够
项目教学法是德国联邦政府教育部职教所发起的,它把学习过程设计为项目,按照项目的行动回路设计教学,项目教学法不仅传授给学生理论知识和操作技能,更注重培养学生的职业能力[4]。项目式教学的前提是项目实施环境,没有适合完成项目的环境,项目设计、项目完成是一纸空谈[5]。所以德国的“项目式”教育大多采用的是学校和企业“双元制”教育模式,学生在学校学习,在企业实践[4]。地方本科院校由于实践设备、课时、场地、安全等方面的考虑,实践教学还只停留在演示性和验证性实验上,尤其是与市场衔接的实际应用型实践教学非常欠缺,实践教学方面与市场实际应用的融合程度不够。
2云计算时代网络工程专业教学模式的改革
随着云计算的发展,国内各大高校、企业逐渐开始建立云平台,开发云应用。云计算将是整个IT行业的发展趋势,也是新一代互联网、物联网、大数据、移动互联的引擎和神经中枢[6]。云计算的需求推动和服务外包思想重新定义了网络架构和网络经营模式。而传统的网络工程专业教学依然采用旧的网络模式进行教学活动,不能适应网络市场的发展步伐,致使大量毕业生就业困难,部分地方本科院校的网络工程专业出现了招生萎缩甚至停招。所以,改革网络工程专业教学模式,适应先进网络技术的发展趋势,培养与市场发展需求相吻合且有较强实践能力、创新能力的合格大学生是网络工程专业亟须解决的问题。
2.1课程体系的改革
地方本科院校网络工程专业课程主要涉及网络方面的基础理论知识和验证性实践,网络前沿知识涉及很少,大多都没有开设云计算等网络前沿知识的课程。在网络技术飞速发展的云计算时代,云计算更新了网络部署,所以在网络工程专业教学中,应开展一些云计算等网络前沿应用方面的课程,从大一到大四,根据学生具体学习情况,低年级课程中安排一些云计算方面的前沿技术讲座和学术报告,高年级开设云计算等前沿技术的必(选)修课程及应用,课程体系制订时兼顾云计算人才的培养,使学生掌握网络技术的最新研究动态,拓宽视野,激发学生的学习积极性。
2.2师资队伍的建设
网络工程专业教学涉及数学、电子信息、计算机基础理论及网络构建、网络管理、网络应用等多方面的知识,这就要求网络工程专业教师既要在专业领域的某一方向有较高的水准,也要了解网络工程专业各方面知识之间的关联性,同时还要顺应时代的发展,适当加入最新的网络前沿技术知识的讲解,这样才能培养出适合时代需求的优秀毕业生。云计算技术引领“互联网+”、物联网、大数据、区块链等先进网络技术的发展推广,同时也对高校网络工程专业教师的知识结构提出新的要求,而地方本科院校一般是指由省市所属、服务于地方经济发展的本科学校,多数处于地市级城镇,若想适应云计算时代网络工程专业的教学改革,就必须加强师资力量的培训,重视教师队伍知识结构的优化和实践技能的培养,笔者认为应从以下几方面考虑。(1)建立云计算及网络专业人才引进、服务机制,支持国内云计算领域的优秀毕业生及科技人才到学校任教。(2)制订教师培养计划,鼓励本校教师外出学习、进修,注重本地教师队伍的整体发展,根据不同教师的特色,发挥所长。(3)建立校企合作机制,从企业聘请有丰富实践经验的优秀网络工作者到学校任教,从实际应用的角度引领学生学习先进的网络技术。师资队伍建设是一个艰难而漫长的过程,它需要长时间的细心培育才能建立一只优质的教学师资队伍。
2.3教学环境和教学方式的改革
了解和学习云计算的最好方式就是实践,目前国内大部分地方本科院校已建立云计划,如果所在学校已建立云平台,教师可以使用云平台与学生互动,如教学信息、将教学资源上传到云平台中等。在网络工程专业高年级的部分课程教学中,教师可以通过云平台创建教学环境,学生可以租赁或通过其他方式申请学校的云空间,将作业提交到云端,也可以在云端完成部分网络虚拟实验,教师可以通过云检查验收学生的作业和实验。对于没有建立云服务的地方本科院校,可以租赁云服务器协助教学。目前,腾讯、华为、京东、阿里、百度、西部数据等多家计算机公司都开始提供云服务器租赁业务,腾讯等多家计算机公司还提供了学生租赁云服务器套餐,年租费更是优惠。对于网络工程专业的学生,教师应在教学过程中鼓励学生申请云服务器,并配置管理自己的云服务器。尝试让学生在云端完成作业,提交作业链接查看学生作业完成情况,这种融入云计算技术的教学方式很好地激发了学生的学习兴趣,且部分学生完成良好。因此,在高年级的网络工程专业课程中直接加入云计算的应用,让学生切身体会并管理自己的云服务器,是网络工程专业教学中可以尝试并非常有效的一种学习云计算的方式。
2.4实践教学的改革
地方本科院校由于经济等方面的原因,实践教学一直是地方本科院校应用型人才培养的难解课题。虚拟实验是通过计算机模拟实验需求的环境进行仿真实验的教学模式,网络虚拟实验可以大量地减少实验资金投入,解决学校因设备欠缺而无法开展实验的问题。网络工程专业可以根据课程性质,对一些当前硬件欠缺的实验项目,设计虚拟实验,并在实验教学中,以学生为主体实施完成“虚拟项目”,使学生在虚拟环境中获得项目实践经验。云计算的本质就是虚拟化,目前,国内外部分高校已经开始设计、建设基于云计算的虚拟实验平台,基于云平台的网络虚拟实验既能简化网络实验环境的搭建,又可以让学生在课程教学中学习应用云知识,具有很好的实用性,将对地方性本科院校开展应用性实践教学产生良好的影响和促进作用。
关键词:计算机网络;工作过程;课程体系建设
中图分类号:TP393.4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 04-0000-01
Computer Network of Professional Vocational Courses Based on the Work Process System
Ding Ming
(Heilongjiang Land Reclamation Technology College,Harbin150431,China)
Abstract:The courses system construction of Vocational College Computer Network Major,along with the development of the education concept and continuous reform and innovation.The difference with the general education is vocational courses should be the systematic pursuit of the work process rather than the disciplinary structure of the systematic,therefore,I work with the current process of vocational college courses system concept,introduced the discipline on the construction of computer networks.
Keywords:Computer network;Working process;Course system construction
一、引言
基于工作过程的课程体系建设,是在借鉴德国、澳大利亚等国先进的职业教育理念基础上,根据我国高职院校教学现状进行的课程体系的创新。其核心是开发教师教学思路,提高教师教学设计和实践教学能力,让学生在完成工作任务中不断获取知识与及技能。
对于高职院校的计算机网络专业,新的课程体系要求以职业岗位的技能培训为核心,结合当前社会对网络专业人才的需求特点,转变教师与学生在学习过程的角色,即以学生为教学的主要参与者,教师为辅助咨询者,按照企业对技术人才的需要,模拟建设真实的、可操作的学习情境,完成对计算机网络人才的培养。
二、建立以工作过程为导向的专业岗位课程体系
(一)培养网络管理工程师的课程体系
计算机网络管理员(简称网管)是一个蓬勃发展的新兴职业,在短短的几年内,已成为绝大多数企业中必设的工作岗位。网络管理员行业对网络管理员的要求基本就是大而全,不需要精通,但什么都要懂一些。所以,一个合格的网络管理员最好在网络操作系统、网络数据库、网络设备、网络管理、网络安全、应用开发等六个方面具备扎实的理论知识和应用技能,才能在工作中做到得心应手,游刃有余。
因此,在以培养网络管理工程师的课程体系建设过程中,要着重加强对网络操作系统、网络数据库、网络设备、网络管理、网络安全、应用开发六门课程的学习情境设计,适当增加上机操作课程的学时,并通过校方联系相关计算机网络企业,组织学生在实习的过程中充分掌握网络维护技能。
同时,还要鼓励学生参加网络管理员的认证考试,如MCSA认证、Sun Solaris 10操作系统认证等。前者在Microsoft Windows 2003和 Server平台环境下对现有网络及系统进行实施、管理、故障排除等工作的专业人员而设计的;后者主要考察考生是否深入掌握网络管理的技巧,需要考生在Solaris网络管理方面有比较宽的知识面,包括如何配置和管理网络接口层、网络(网际层和传输层)、网络应用和Solaris IP过滤器等。此外网络管理员认证还有中国国家软件等级考试认证、思科认证等。
(二)培养网络安全工程师的课程体系
随着互联网技术的发展,社会信息化和信息网络化突破了应用信息在时间和空间上的障碍,使信息的价值不断提高。但是与此同时,网页篡改、计算机病毒、系统非法入侵、数据泄密、网站欺骗、服务瘫痪、漏洞非法利用等信息安全事件时有发生。因而要求职业高校在计算机网络专业需要培养出能够在各级行政、企事业单位、网络公司、信息中心、互联网接入单位中从事信息安全服务、运维、管理工作的网络安全工程师。
对于这门课程的体系建设,首先要以德育为主,培养学生良好的道德风尚。其次,在教学过程中,要结合实际的网络安全漏洞、木马病毒、篡改欺骗及攻击现象等问题进行剖析,引导学生积极主动的分析问题,并提出解决方案。鼓励学生参加网络安全工程师的认证考试,如CIW网络安全认证、NISC国家信息化网络安全工程师、NSACE网络信息安全工程师认证体系、INSPC信息网络安全专业人员认证等。
(三)培养网页设计师的课程体系
网页设计师是指精通Photoshop,Corldraw,Frontpage,Dreamweaver等多项网页设计工具的网页设计人员。网页如门面,小到个人主页,大到大公司、大的政府部门以及国际组织等在网络上无不以网页作为自己的门面。当点击到网站时,首先映入眼帘的是该网页的界面设计,如内容的介绍、按钮的摆放、文字的组合、色彩的应用、使用的引导等等。这一切都是网页设计的范畴,都是网页设计师的工作。
网页设计师即是专业的设计师,又是静态网站的开发工程师,不仅要懂页面的设计、规划、排版、HTML代码、FLASH动画甚至还要多懂一些代码,必须是全能型人才,特别是现在从2008年以后,W3C的推进,对网页设计师的标准也是越来越高,越来越精确。
因此,针对当前行业特征,对于网页设计师的培养课程体系也必须提出较高的标准。首先要培养学生的审美能力与创新精神,使学生对网页的设计有一个良好的设计理念。其次,要强化学生对网页设计所必备的软件工具,如Photoshop,Corldraw,Frontpage,Dreamweaver等的实际使用能力,结合实际案例进行剖析讲解,同时注意对这些工具的使用技巧进行总结。
三、结束语
综上所述,对于当前高职院校的计算机网络专业课程建设,必须要结合社会实际岗位对技术应用的要求进行教学,通过集“教、学、做”与“反思、改进”于一体的教学活动,来实现对知识的“直接迁移”,获得完成工作任务的职业能力,从而培养出实践能力较强的网络工程师、网络安全师与网页设计师。
参考文献:
[1]张阳.基于工作过程系统化的计算机网络课程教学设计[J].科技致富向导,2010
[2]杨海澜.“基于工作过程”的高职院校计算机网络课程改革初探[J].电脑知识与技术,2009
论文摘要:计算机人才的培养模式,有其社会性和自身特点。针时社会对计算机专业人才的需求,结合我院学生实际,时计算机科学与技术专业的三个培养方向,需要构建不同课程体系。
一、引言
从1956年我国开始开办计算机本科专业以来,在社会需求和学科发展的推动下,我国的专业点从1956年的2所高校2个专业点发展到现在的598所高校847个专业点,在校生人数大约增长了万倍,达到40余万,构成一个巨大、复杂的专业,在规模上实现了从精英教育向大众教育的转变。精英教育注重厚基础和广普适应性,大众化教育更强调特色和适用应性,强调学校和专业更准确的培养定位。所以不同类型的学校培养目标的趋同性与学生在知识和能力实际培养目标上应有的差异,是实现精英教育转人大众教育急需解决的问题。
目前,国内各高校都在积极探索适应经济社会发展需要的计算机专业人才培养模式,形成了一系列好的做法和针对性很强实施办法,但这些做法或实施办法主要是基于本校的一些具体情况而制定的,缺乏通用性。为此,针对我院计算机科学与技术专业学生的实际,结合社会对计算机专业人才的需求,研究和改革现行人才培养模式,是我院计算机专业办学急需解决的问题。
我院于1992年开始招收计算机应用三年制专科专业,1997年开始招收计算机科学与技术四年制本科专业,经过十多年的办学,我院在计算机专业人才培养方面做了许多工作,专业培养方案进行了多次的修订,但目前仍存在不少值得深人研究的问题。具体来说,一是课程结构体系设置不尽合理;二是工程实践能力不强;三是创新精神和创新能力不强;四是实践教学环节考核标准不够具体;五是缺乏团队协作或协作能力不强;六是综合分析和应用水平有待进行一步提高。这些问题的出现,主要是由于计算机学科组织结构和核心专业基础知识不断膨胀,学科的教学内容和课程体系的外延发展模式已经不能适应学科发展的需要,要将学科教学内容与课程体系的外延发展模式转变为内涵发展模式。具体的说,就是要根据社会需要制定不同的培养规格,对计算机科学与技术专业进行适当的分解,明确专业方向,以适应社会的需要。
二、以社会需求为导向的计算机专业课程体系
2006年,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,提出了以“规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议。鼓励不同高校“计算机科学与技术”专业名称下,根据社会需求和自身实际情况为学生提供不同类型人才培养的教学计划和培养方案。在规格分类的思想指导下,根据计算机学科覆盖面广,计算机专业规模大的特点,将计算机专业人才分成科学型、工程型和应用型3类m。依据我院学生实际情况和社会对计算机专业人才的需求,将我院计算机科学与技术专业分为三个培养方向,即计算机应用、计算机软件、网络技术。
计算机应用:该专业方向培养掌握计算机科学与技术的基本理论,基本知识和基本技能与方法,能熟练进行程序设计和使用数据库技术、网络技术及多媒体技术等解决实际问题,能从事高等和中等技术教育计算机课程理论教学、实验和实训指导的专业教师以及教学、教育管理等方面的高级技术人才。
计算机软件:该专业方向培养在信息产业部门从事软件工程项目的分析设计、开发和项目工程管理工作,以及在企事业单位从事管理信息系统的设计开发、管理维护工作的中、高级专业技术人才。具有扎实的专业技术基础,良好的规范化的软件工程设计开发素养,较强的软件设计开发能力,较好的外语水平,能够解决软件工程中的实际伺题。
网络技术:该专业方向培养适应现代社会急需的高级网络工程技术人才,从事网络的规划和组网设计、网络工程设计和建设、网络运行维护及管理、网络安全防护和性能分析等工作,要求学生掌握网络工程中近代通信网络的基本理论及网络工程的实用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析间题、处理问题的能力,能够从事网络规划设计、网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。
计算机专业课程体系由:公共必修课、专业必修课、专业限选课和专业任选课四个模块组成。专业必修课包括:高等数学、线性代数、离散数学、概率论与数理统计、电路与模拟电子学、数字电子技术、计算机基础、高级语言程序设计、汇编语言程序设计、数据结构、计算机组成原理、编译原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、软件工程、面向对象程序设计;专业限选课包括:计算机数值方法、Web技术、计算机图形学、算法分析与设计、JAVA程序设计、人工智能概论;专业任选课对不同的专业培养方向设置了不同的课程模块,每个模块设置10门课程,学生可从中选择至少6门课程,计算机应用方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、电子商务概论、多媒体技术、计算机系统结构、嵌人式系统、单片机原理及应用、接口技术、数据结构选论、高等数学选讲。计算机软件方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、电子商务概论、面向对象的分析与设计、计算机软件工具、软件项目管理、软件测试技术、计算机动画与虚拟实现技术、数据结构选论、高等数学选讲。网络技术方向的专业任选课包括:大型数据库管理系统、ASP.NET技术、网站建设与设计、计算机网络安全、网络管理技术、网络操作系统、计算机网络工程、现代通信原理与技术、数据结构选论、高等数学选讲。
在新的课程体系中,要求学生在前三学年修完公共必修课、专业必修课、专业限选课,其中专业必修课和专业限茵库实现三个不同培养方向上计算机学科的公共专业基础的培养。第四学年,学生可以根据自己的兴趣爱好,结合自己未来工作去向,选择一组方向课(专业任选课)学习,这样既可以保证专业培养目标的实现,又可以兼顾学生的学习兴趣和爱好,实现规格分类培养目标,为社会培养合格的计算机专业人才。
关键词:计算机网络;教学改革
2010年,我国教育部制定了《卓越工程师教育培养计划》,要求为各个专业培养合格的工程技术人才。我国许多高校以此为契机,转变办学理念,调整人才培养目标以及改革人才培养机制。部分高校根据实际情况建立实践基地,并与国内外学校企业合作,让学生走出校门走出国门,到对应的实际工作岗位进行实际工作能力的培养。
网络类课程(网络应用技术、计算机组网技术、网络设计工程技术基础)是一类实践性很强的课程,要求学生既要有理论知识,又要能掌握实际工作能力,解决实际工程问题。如何在现有网络类课程中,按照卓越计划的精神,合理安排教学培养学生,打造具有特色的网络类课程是我们应该思考的问题。
国内外的相关研究
工业革命以来,西方发达国家工程师培养主要有两大类:美国模式和以德、法为代表的欧洲模式。美国著名高等教育学家布鲁贝克认为,美国高等教育发展有两个方向:自由探索科学真理;服务国家社会发展。这两个发展思路始终指导美国高等教育的发展,而实用主义是这两种发展思路的交集[1]。
实用主义的三大原则就是:实用即真理,有效即有用;需求导向,服务至上;事实重于假设。美国国家经济和社会政治,在实用主义的指导下,出现了丰富多彩的多元化发展格局。MIT的工程研究成果,Standford的硅谷淘金以及苹果公司iPhone、iPad产品的全球热销,生动地说明了实用主义的魅力[2]。
与美国模式,培养集管理、金融、工程技术于一身的工程师毛胚不同,德、法模式注重工程实践动手能力的培养,也就是培养工程师成品[3]。德国的职业教育体系依次是:实科中学、职业学院、职业专科学校、高级专科学校、再到应用科技大学。应用科技大学是德国职业教育的最高层次,可以授予职业教育硕士学位。应用科技大学与传统研究型大学有同样的社会地位,选择哪种类型的大学主要取决于学生的个人自主选择,而不是学习能力的好坏[4]。
近年来中国的高校也开始注意工程实践能力的培养,进行了一定程度的尝试。但是与西方发达国家相比,中国高等教育中的工程教育面临一些困惑:工程实践教育改革理念缺乏、工程人才培养模式单一、缺乏科学的长效运行机制[5]。
有些国内高校在实施卓越工程师教育培养中认为:校企合作是培养学生的实际工作能力的有效载体。但是实际情况是,校企合作、实训教育中存在一定程度的困难。对企业而言,校企合作可能只是公益,收益有限而风险很多,如学生在企业期间的安全问题、生产设备的消耗、学生实习对公司管理和运营的冲击。因此很多企业并不愿意进行校企合作[6]。
有些高校把理论教学和实践教学分开,学校进行理论教学,学生在大四时,参加校外培训,进行工程实践的学习。这样造成了理论和实践的脱节。学习理论的时候由于没有实践,对原理就没有感性认识,谈不到真正理解;培训时,由于功利的影响,局限在工程的细节,也不会再学习理论。
课程改革的预期目标
在实施《卓越工程师教育培养计划》时,我们必须处理好共性要求与特色发展两者间的关系。根据实际的师资和社会需求,充分体现每个学校的特色。为了培养计算机网络工程人员,我们根据现有教学计划,提出以下想法:①将思科的教学体系(教材、技术、实验、认证)引入我们的计算机网络类课程中。②针对计算机专业和非计算机专业的学生,分层次教学。③在现有的实验室条件下,进行实验教学改革。
我们的目标是改变“教师上课,学生听讲”的单向的教学模式。为计算机专业和非计算机专业的学生提供不同层次的网络工程实践的训练,培养学生主动分析、解决实际工程问题,激发学生学习兴趣。更加贴近卓越工程师的培养目标,拓宽学生的就业渠道,提高学生参加工作后的收入。
教学改革的内容
1.教学内容的改革
思科公司(Cisco)提供网络的全套解决方案,其产品在网络市场上占有很高的市场份额。该公司的网络技术、特别是网络设备配置技术是当前网络技术的主流。如果只学习网络理论,不学习具体公司的产品,将没有构建网络的能力。
思科认证是由该公司针对其产品的网络规划和网络支持推出了工程师资格认证。思科公司主要提供了三个认证等级,它们所代表的专业水平从低到高依次是:初级工程师(CCNA)、资深工程师(CCNP)和网络专家(CCIE)。同时,思科公司要求其在各国的公司必须拥有一定数量的认证工程师,以保证对用户的服务质量。通过此认证,网络技术专业人员可以在迅速扩展的网络技术领域证明自己的相应等级的技术水准。拥有CCIE认证,将意味着在全球范围内可获得丰厚的待遇和广阔的发展空间。
面对这样的现状,教学中一方面进行理论知识的讲解,如计算机网络模型、TCP/IP的4层模型以及协议族、IP地址的规划与设计、路由和交换的原理等;另一方面采用思科的教学体系,向学生教授实际工程中的组网原理、防火墙、路由器和交换机的配置,这有助于提高学生的网络技术水平和就业竞争力。
我们从学生实际情况出发,采用不同的教学体系。对于非计算机专业的网络应用课程,在使用现有的教材的基础上,增加一部分基础的思科CCNA的教学内容,如路由器的基本配置,配置静态路由。目标是学生能够配置局域网,实现简单网络间的互联。
对于计算机专业的计算机组网技术等课程,就直接引入思科的认证教材,如《CCNA学习指南(中文第六版)》(电子工业出版社)。对学生进行系统的思科工程训练,鼓励学生参加CCNA、CCNP的考试,成为合格的网络工程师。
2.实验技术的改革
由于思科的网络设备价格昂贵,一般财政资助的实验室难以配备完整的产品系列。有些CCNP和CCNA实验必须在中、高型号的设备才能进行。实验室的设备数量有限,不可能支持1~2班的学生同时进行实验。基于这些原因,使用模拟器进行实验成为一个必然的选择。现有的可以选择的模拟器如下:思科网络学院的基于Flash技术的模拟器、Routersim for CCNA and CCNP、Boson Router SImultor、Sybex CCNA Lab和Packet Tracer[7]。
我们对上述这些模拟器进行测试,发现难以模拟真实的网络环境,不能支持中级以上规模的实验。经过反复比较,我们决定使用Dynamips模拟器。
在实验室中,我们在电脑上安装Dynamips模拟器,加载思科设备的真实IOS,来虚拟相应型号的思科路由器和交换机。虚拟设备的配置和工作原理与真实设备一致,虚拟设备之间和真实设备之间一样交换数据,输入和输出界面完全一致,使得在虚拟设备上进行配置和在真实设备进行配置极其相似。目前已经可以模拟路由器、交换机和防火墙,设备型号覆盖低端2600,到中端3600和高端7200系列。
我们以两个计算机专业教学班为例,一共80人,实验以1个学生为1组。预先在每台电脑上安装好模拟器,并把每个实验做成一个固定的配置文件。CCNA级别的教学需要完成实验,分别是:①路由器的基本配置;②配置静态路由;③配置动态路由协议;④配置网络控制列表;⑤配置网络地址转换;⑥实施VLAN;⑦VLAN间的路由;⑧实施STP。
我们以上述的⑤网络地址转换为例说明实验的过程。实验中,每个学生使用1台电脑完成实验。每台电脑中模拟了3台3660路由器,分别是R1、R2、R3。网络拓扑结构是由教师事先设定,学生通过查看连接的信息来确定网络设备的连接情况。在R2上配置网络地址转换,可以用三种方式配置:静态NAT、动态NAT、PAT。
路由器R2是企业网关,使用动态路由协议使企业内部所有网络互联。动态路由协议使用ospf,自治系统号使用0。路由器R2配置代码如下:
interface e0
ip address 172.16.21.2 255.255.255.0
no shut
ip nat inside
ip access-group 1 in
exit
interface s1
ip address 61.171.11.1 255.255.255.252
no shut
ip nat outside
exit
access-list 1 permit 172.16.0.0 0.0.255.255
access-list 1 permit 192.168.21.0 0.0.0.255
ip nat inside source list 1 interface s1 overload /* 定义使用PAT*/
router ospf 0
network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 61.171.11.2
我们充分发挥思科公司在网络工程方面的专业水平,采用理论和网络工程实例交替进行的教学模式,通过构建新颖的网络工程教学实验体系,使学生能有兴趣学习专业课程,提高了学生的动手能力,达到培养了不同层次网络工程师的目的。
参考文献:
[1]布鲁贝克.高等教育哲学[M].王承绪,等.译.杭州:浙江教育出版社,1986.
[2][5]王世斌,郄海霞,余建星,王杰,潘海生,孙克俐.高等工程教育改革的理念与实践—以麻省、伯克利、普渡、天大为例[J].高等工程教育研究,2011(11).
[3]顾建民.培养有竞争力的工程师:德国工程教育改革透视[J].吉林教育科学:高教研究版,2001(2).
[4][6]陈飞.技术本科卓越工程师培养的生态体系—基于德国经验的思考[J].职业技术教育,2011(13).