文章編號:1672-5913(2011)23-0069-04 中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
摘 要:文章探討網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的建設。以魯東大學的網(wǎng)絡工程專業(yè)為例,介紹初見成效的實踐教學內(nèi)容體系、實踐教學的手段與形式、實踐教學過程的實驗室建設、師資隊伍建設等應解決的問題,最后對下一步工作作出規(guī)劃。
關鍵詞:網(wǎng)絡工程;實踐教學環(huán)節(jié);創(chuàng)新能力
作者簡介:李阿麗,女,講師,研究方向為計算機網(wǎng)絡;鄒海林,男,教授,研究方向為圖像處理與模式識別。
當前的高等教育必須把加強學生能力培養(yǎng)放到首位,努力提高學生的就業(yè)競爭力。網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)的是社會上急需的網(wǎng)絡人才,更應著重培養(yǎng)學生對網(wǎng)絡技術的理解能力、設計能力、操作能力、應用能力和創(chuàng)新能力。只有這樣,才能適應社會需求,為我國的信息產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)出合格的人才[1]。實踐教學環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力起著關鍵的作用。為了全面提高學生的實踐和創(chuàng)新能力,提高學生的就業(yè)能力,我院近幾年來在實踐教學環(huán)節(jié)上進行了深入研究改革,采取了一系列措施,取得了一定的成果。
1 網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)目標
魯東大學信息科學與工程學院從2004年起開設了網(wǎng)絡工程本科專業(yè)。我院將網(wǎng)絡工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標定義為“具有較為扎實的專業(yè)基礎知識,系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡的基本理論和網(wǎng)絡工程的實用技術,具有較強創(chuàng)新意識和實踐能力的知識面較寬、綜合素質(zhì)較高的適應區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高級應用型人才。畢業(yè)后可在科研、教育、企事業(yè)、技術和行政管理等部門從事計算機網(wǎng)絡工程方面的應用研究、技術開發(fā)和經(jīng)營管理等工作”。我們培養(yǎng)的網(wǎng)絡工程專業(yè)的學生一方面要求具有計算機科學與技術學科的基本知識;另一方面具有網(wǎng)絡工程的實用技術,使我們的畢業(yè)生將來可以從事軟件開發(fā)、網(wǎng)絡系統(tǒng)的規(guī)劃設計、建設、管理和維護,為將來進一步深造打下堅實的基礎。我們以此培養(yǎng)目標為指導思想,充分重視實踐教學環(huán)節(jié)。在實踐教學中,既重視學生的計算機科學與技術學科的基本知識的傳授,又重視網(wǎng)絡工程的實用技術的專門深入講解。
2 網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學內(nèi)容體系
目前我院網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學內(nèi)容體系包括兩大部分。
1) 學科實踐技能。學科基礎實驗及綜合設計——幫助學生完成基本的學科實踐技能,所涉及到的課程有計算機科學導論、高級語言程序設計、電路與電子學、數(shù)據(jù)結構等。
2) 專業(yè)實踐技能。包括專業(yè)平臺實驗及課程設計——幫助學生完成專業(yè)實踐技能。所涉及到的課程有計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫原理、高級計算機網(wǎng)絡、面向對象程序設計、畢業(yè)設計、專業(yè)實習等。
從課程形式上來看,可劃分為以下幾個系列。
1) 對大多數(shù)課程增加實驗課,目前已經(jīng)開設實驗課的課程有計算機科學導論、高級語言程序設計、電路與電子學、數(shù)據(jù)結構、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、高級計算機網(wǎng)絡、TCP/IP協(xié)議分析、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫、計算機組網(wǎng)、網(wǎng)絡編程。
2) 實驗內(nèi)容注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以往一些課程設計的實驗內(nèi)容主要是驗證性實驗,實驗的設計比較簡單,與實際工程有一定的差異,學生缺乏主動思考的空間,不利于學生分析和解決問題能力的培養(yǎng),更奢談創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對這一現(xiàn)象,我們增加了許多綜合性和設計性實驗,開出率達到90%以上,在一定程度上提高了學生獨立思考的能力。
3) 對部分課程增加課程設計。如計算機網(wǎng)絡和高級計算機網(wǎng)絡,課程設計的題目多樣化,有網(wǎng)絡工程配置方面的,有的側重于底層編程,有的側重應用編程,有的側重系統(tǒng)開發(fā)。
4) 增加培訓環(huán)節(jié)。培訓內(nèi)容較課堂內(nèi)容有較大的延伸,學生可以根據(jù)自己的興趣選擇參加培訓。
5) 加強實習環(huán)節(jié)。對于網(wǎng)絡工程專業(yè)的學生實踐能力的培養(yǎng),僅僅靠計劃內(nèi)的實驗、課程設計是不夠的,學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力和實踐能力的訓練。針對該專業(yè),我們充分重視實習環(huán)節(jié),通過學風建設和專業(yè)建設狠抓學生課堂外的實踐環(huán)節(jié)學習,采取一系列措施,保證實習環(huán)節(jié)的質(zhì)量。
在課程與學時數(shù)上,以學科基礎建立學科基礎平臺課,以專業(yè)核心課和專業(yè)方向設立專業(yè)課,并輔以選修課作為專業(yè)課程的補充。在課程性質(zhì)上,屬于核心或主流技術領域的教學內(nèi)容,采用必修課;屬于新興技術領域的內(nèi)容,采用選修課。
3 網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學的手段與形式
實踐教學對學生能力的培養(yǎng)有重要作用,是整個教學工作的重要組成部分,是對理論教學的驗證、豐富和擴展。為此,經(jīng)過網(wǎng)絡工程教研室長期的探討,我們采取了一系列保障措施,如改革實驗課授課方式,舉辦網(wǎng)絡工程師講座,開放實驗室,成立科技創(chuàng)新小組等,保證了實踐教學的順利進行。
1) 實驗課授課方式。
為了避免了以往學生數(shù)太多,老師指導不過來的現(xiàn)象發(fā)生,實驗授課采用小班授課制,老師對學生逐個指導,及時解決學生的問題。實驗授課過程中,由教師先進行講解,并進行演示。學生分組進行實驗,每個實驗臺指定組長,負責協(xié)調(diào)整個小組的實驗和指導。先前選派能力較強的學生擔任,并進行一定的指導,能夠承擔小組內(nèi)同學部分問題的指導。
2) 舉辦網(wǎng)絡工程師講座。
我們舉辦了網(wǎng)絡工程師認證考試專題講座,給學生介紹華為認證和思科認證的考試內(nèi)容、考試形式、就業(yè)前景,并在教學過程中把常用的一些模擬軟件環(huán)境也介紹給同學,并利用課余時間組織同學們自學,相互講解,共同學習,開放實驗室,給興趣小組相應的課題,讓他們相互協(xié)作完成。
3) 開放實驗室。
為了全面利用專業(yè)實驗室的條件,給學生提供提高實踐動手能力的機會,網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室向計算機學院的學生全天免費開放。實驗室配備專門的實驗指導老師,及時對學生實驗中出現(xiàn)的問題進行指導。學生在此可以完成實驗課上沒有完成的實驗任務,另外,實驗室還有課外的實驗任務,可以有選擇地自己去進行實驗,隨時向老師請教。教學相長,開放式實驗室不僅為學生們提供更多的實踐機會,讓學生更好的掌握和鞏固專業(yè)知識,提高其動手能力和創(chuàng)新實踐能力,同時也可充分發(fā)揮廣大教師的能動作用,和學生一同探究課題,解決實驗中的問題,增強教師的教學效能感。
4) 成立科技創(chuàng)新小組。
為了加強學生的實踐能力,活躍學習氣氛,我們采取自愿報名的方式,吸收學生到科技小組中來,并積極申報科技創(chuàng)新項目,幾年來,多名學生成功申報了校創(chuàng)新基金項目,從而獲取了資助資金。這些項目有系統(tǒng)開發(fā)方面的,也有網(wǎng)絡工程總體設計、配置等,在老師的指導下,學生成功地完成了項目,掌握了項目開發(fā)的一些方法,提高了綜合應用知識的能力,增加了實踐動手能力,為將來的就業(yè)和深造打下了堅實的基礎。
5) 課程設計和畢業(yè)實習全程指導。
課程設計期間,實驗室免費開放,老師全天指導,及時解決學生的問題。通過三年的專業(yè)學習,安排學生半年的實習周期,到企業(yè)中進一步增加自己的實踐動力能力。畢業(yè)實習由學院專門聯(lián)系對口的公司企業(yè),為學生定制增強動手能力的項目,由專業(yè)教師全程帶隊指導,最后由公司企業(yè)出具實習成績合格或優(yōu)秀的證明,實習成績記入學生的檔案。通過采取這一系列的措施,學生思想上足夠重視,行動積極,對學過的專業(yè)知識有了更充分的理解和掌握。
4 搞好網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐教學應解決的幾個問題
4.1 實驗室建設
學科基礎課程可以同其他專業(yè)共同使用原有的實驗室,完成軟件應用和軟件設計類實驗。此外,還要建立適合教學科研需要的現(xiàn)代化的網(wǎng)絡工程專業(yè)實驗室。專業(yè)實驗室是保障專業(yè)實驗的重要條件。專業(yè)實驗室與傳統(tǒng)機房的區(qū)別在于專業(yè)實驗室面向專業(yè)課程,而傳統(tǒng)機房面向計算機基礎教學。專業(yè)網(wǎng)絡實驗室為傳授從網(wǎng)絡原理到網(wǎng)絡實際構建和應用的各類實驗而準備的實驗室。在專業(yè)實驗室中可以讓學生能清晰地接觸到網(wǎng)絡布局中的各個環(huán)節(jié),學習各種網(wǎng)絡模塊構建的知識[2]。
1) 網(wǎng)絡工程實驗室。實驗室有8組H3C網(wǎng)絡設備,每組有路由器4臺、交換機4臺(2臺二層,二臺三層),控制臺一個和PC機6臺,總共可同時容納48名同學做實驗。實驗室承擔著網(wǎng)絡工程專業(yè)和其他計算機專業(yè)的計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)基礎、局域網(wǎng)組網(wǎng)與設計和網(wǎng)絡安全等主要的課程的實驗教學,并承擔著網(wǎng)絡工程師培訓、畢業(yè)設計、創(chuàng)新基金等。
2) IPv6協(xié)議分析實驗室。網(wǎng)絡協(xié)議仿真教學系統(tǒng)結合高校教育的實際情況,將網(wǎng)絡方面的理論知識通過軟件來實現(xiàn),讓學生在實踐的過程中更深入地掌握網(wǎng)絡方面的基礎理論知識本實驗室主要完成IPv6的協(xié)議分析,該實驗室支持吉大中軟網(wǎng)絡協(xié)議仿真教學系統(tǒng)(IPv6 版)。本系統(tǒng)能夠使學生清楚理解和掌握網(wǎng)絡的內(nèi)部結構和協(xié)議,通過編輯各種協(xié)議的數(shù)據(jù)包深入學習計算機網(wǎng)絡的內(nèi)部原理,同時也可以很好地輔助網(wǎng)絡編程的調(diào)試。網(wǎng)絡協(xié)議仿真教學系統(tǒng)作為一門獨立的課程體系,以實驗為主,強調(diào)學生的主動性和設計能力,能夠拓寬學生的思路,達到真正的教學互動。
4.2 師資隊伍建設
我院重視對師資隊伍的培養(yǎng),全面提高教師的授課能力,并采取了以下措施。
1) 配備科研能力強的教授擔任網(wǎng)絡工程專業(yè)教研室主任,全面負責網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)方案的制訂,實踐教學改革,不遺漏任何一個值得注意的環(huán)節(jié)。
2) 采取課程組負責制,每門課程由專門的主講教師,負責課程的建設、實驗課程的指導。由主講教師負責編寫實驗指導書,親自指導學生實驗。
3) 對老師定期進行專業(yè)培訓,一方面派出專業(yè)老師到公司企業(yè)學習最新的知識,加強網(wǎng)絡工程方面的能力,再是請外面的專家到學院進行授課,全面提高教師的編程實踐能力。目前,我院有兩名老師拿到了華為公司NE和SE的證書。
4) 科研融入教學。在教研室主任的帶動下,定期開展科研活動,讓老師提高了自己的科研能力,將科研融入教學,讓學生能緊跟社會的發(fā)展。目前,網(wǎng)絡工程教研室在復雜網(wǎng)絡和網(wǎng)絡安全等研究方向取得了一定的成果,使各位老師提高了自己的科研能力,取得了良好的教學效果[3]。
5) 開展教研活動。網(wǎng)絡工程教研室定期開展教研活動,針對以下方面進行探討:實驗內(nèi)容的更新、實驗室建設、培訓內(nèi)容和安排、學生創(chuàng)新項目的申請、課程建設與教材建設等,力求找出目前存在的問題,提出新的改革措施和建議。
6) 注重對青年教師的培養(yǎng)。在學校和學院的幫助下,我們近兩年每年派出1~2名教師攻讀博士學位。
4.3 教學中的幾個問題
1) 注重課堂演示。實驗教學過程中為了便于學生理解,要注重實物操作和示范演示,教學過程中邊講邊練,講練結合,提高教學效果。
2) 實驗內(nèi)容的開設要做到以下兩點:一是每個實驗是獨立的,在規(guī)定的每次實驗的時間內(nèi)能基本做完;二是每個實驗之間又是連續(xù)的,每個實驗又對應于網(wǎng)絡工程實施的相應步驟,從而使所有的實驗又構成了一個系統(tǒng)的整體,便于學生對整體內(nèi)容的把握[4]。
3) 嚴格實習考核,確保實習質(zhì)量。實習考核采取實習報告、現(xiàn)場操作、理論考試、設計和答辯等多種形式全面檢查,由學校和企業(yè)聯(lián)合考核,不僅要考核學生的素質(zhì)、能力和水平,而且要考核學生的工作業(yè)績。
5 取得的效果
實踐結果表明,該實施方案有利于促進該專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)的實施,能夠達到提高教學質(zhì)量,為社會培養(yǎng)高質(zhì)量的網(wǎng)絡工程技術及網(wǎng)絡應用人才的目的。學生普遍反應通過一系列的實踐環(huán)節(jié),增強了自己的動手能力。一部分同學在考取研究生后,以較強的動手能力,受到導師的青睞。
1) 實驗課內(nèi)容充實,實物演示,激發(fā)了學生的學習興趣,實驗成績大大提高。
2) 從2004級以來,不少同學考取了CCNA和CCNP的思科認證證書,以及華為HCNE和HCSE的認證證書,部分同學考取了CCIE的認證證書,增加了就業(yè)機會。
3) 學生的實習成績優(yōu)秀率高,受到實習單位的一致好評。
4) 實驗室開放,課程設計由老師全程指導,使得學生的課程設計和畢業(yè)設計水平高,答辯成績良好以上的比例增大。
5) 專業(yè)實驗室的建設提供了良好的實驗條件,既滿足了學生的實驗需求,又讓學生了解了最先進的網(wǎng)絡技術。
6 結語
總體來說,目前我們在網(wǎng)絡工程專業(yè)的實踐教學中已經(jīng)取得了一定的成就,針對工科專業(yè)的特點,我們采取了一系列提高學生能力的措施,經(jīng)過幾年的努力,學生的就業(yè)情況明顯好轉。將來我們要進一步提高我們的實踐教學能力,并已做出以下規(guī)劃。
1) 積極申辦思科或華為網(wǎng)絡學院,目前以學院的實驗條件申辦是完全可以的。網(wǎng)絡學院與高等院校在課程建設、師資培訓、職業(yè)認證等方面開展深入合作。參加網(wǎng)絡技術學院項目的學生能夠了解網(wǎng)絡行業(yè)中最新的知識、產(chǎn)品和技術,并學習如何利用其開發(fā)出富有創(chuàng)新性的應用,這將幫助推動眾多高等院校和職業(yè)學院的職業(yè)化教育,使學生在走出校門后可以更好地迎接職場中的機遇和挑戰(zhàn)。一方面可以讓老師獲得免費培訓的機會;另一方面學生參加相關的認證考試可以獲得優(yōu)惠。
2) 加強校企合作,為學生爭取更多的到企業(yè)實習的機會。目前我們的實習基地主要是以鍛煉學生網(wǎng)絡應用編程能力為主,還應該爭取更多的網(wǎng)絡工程方面的實習基地。這些基地有我們校內(nèi)沒有的資源優(yōu)勢,可以讓學生參與網(wǎng)絡工程系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和開發(fā),從事相應的網(wǎng)絡維護、網(wǎng)絡管理和網(wǎng)絡應用,參與一些網(wǎng)絡施工,增強網(wǎng)絡工程方面的能力。
3) 進一步加強實驗室的建設。學校重視工科專業(yè)的發(fā)展和建設,即將為學院啟用新的教學實驗大樓,將來我們有更好的教學硬件設施。為了進行了進一步的實驗室規(guī)劃,打算構建網(wǎng)絡安全實驗室,IPv6綜合實驗室,網(wǎng)絡存儲實驗室,從而建立設備完善,功能全面的實驗室。
參考文獻:
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