張志明?廖巍
摘要:依據(jù)近年來從事網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)、課程知識體系建設(shè)和實踐教學(xué)經(jīng)驗,對如何培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才進行探討。首先確立了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),并根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)對知識體系、理論課程體系、實驗教學(xué)建設(shè)等方面進行探討,并給出了教學(xué)實施過程中的一些建議。
關(guān)鍵詞:人才培養(yǎng)目標(biāo);知識體系;課程體系;教學(xué)實施
作者簡介:張志明(1977-),男,四川西充人,海軍工程大學(xué)信息安全系,講師;廖?。?980-),男,湖北襄陽人,海軍工程大學(xué)信息安全系,副教授。(湖北 武漢 430033)
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0021-02
自2001年各高校開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)以來,已大約有143所高等學(xué)校開設(shè)了各類層次的網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)已經(jīng)作為國家教育部審定并設(shè)置的全國高校本科專業(yè)之一,是計算機專業(yè)與通信專業(yè)交叉的一門專業(yè),也是目前我國高校計算機院(系)普遍開設(shè)的計算機科學(xué)類本科專業(yè)之一。
目前,國內(nèi)高等學(xué)校開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)可以分為偏通信類和偏計算機類。其中偏通信類網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)大多在原有的通信工程學(xué)科基礎(chǔ)上,通過擴充計算機和網(wǎng)絡(luò)方面的知識,將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)成網(wǎng)絡(luò)與通信兼顧的寬口徑專業(yè),培養(yǎng)學(xué)生具有現(xiàn)代通信基礎(chǔ)理論、網(wǎng)絡(luò)工程與管理等方面的知識、素質(zhì)和能力。而偏計算機類網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)則是在原有的計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)上,通過增加補充現(xiàn)代通信理論和網(wǎng)絡(luò)方面的知識,側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生具有計算機學(xué)科基本理論、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論、網(wǎng)絡(luò)工程與管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與設(shè)計等方面的知識、素質(zhì)和能力。目前,大多數(shù)高等學(xué)校將網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)開設(shè)在計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科下面,即偏計算機類。由于對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)理解不同,因此各高等學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系等方面參差不齊,差異較大。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和應(yīng)用,社會各行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè),尤其是應(yīng)用型人才的需求日益增長,以后會有越來越多的高校將會開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)。因此,如何對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)進行科學(xué)規(guī)范是目前大多數(shù)高等學(xué)校面臨的一個值得廣泛關(guān)注和探討的開放問題。
一、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)
專業(yè)的知識體系必須緊扣于專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)首先是具有一定的計算機基礎(chǔ)知識。其次是應(yīng)該面向社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)需求,培養(yǎng)掌握網(wǎng)絡(luò)工程的基本理論與方法、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的知識,能運用所學(xué)知識與技能去分析和解決相關(guān)的實際問題,可以在信息產(chǎn)業(yè)以及其他國民經(jīng)濟部門從事各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和計算機通信系統(tǒng)研究、教學(xué)、設(shè)計、開發(fā)等工作,具有計算機專業(yè)技能和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實踐能力的高級應(yīng)用型專門人才。
網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)可以將該專業(yè)分為四個方面的能力培養(yǎng):計算機應(yīng)用能力、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)安全與管理能力以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)能力。由于目前計算機應(yīng)用能力基本都是屬于計算機類本科專業(yè)必備的能力。因此,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)有別于其他計算機類本科專業(yè)之處在于培養(yǎng)的人才側(cè)重于具有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計能力、網(wǎng)絡(luò)安全與管理能力以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)能力。
二、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)知識體系
雖然不同高校對網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)人才的教育培養(yǎng)側(cè)重面不同,但是網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的知識體系必須與其培養(yǎng)目標(biāo)相對應(yīng),因此網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)可以根據(jù)三個能力培養(yǎng)分為三個方向:即網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全與管理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)。這三個方向基本上涵蓋了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護過程中網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計、管理、開發(fā)、應(yīng)用、維護等各個方面。因此,網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)規(guī)范應(yīng)該圍繞這三個方向來制訂知識體系。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計方向主要介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計原則與方法、工程實施方法、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能與配置技術(shù)、結(jié)構(gòu)化綜合布線的基本知識、布線標(biāo)準(zhǔn)以及施工、測試、驗收等方面的內(nèi)容。目的是使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的基本概念、思想、方法和“規(guī)劃→設(shè)計→施工→測試→使用→管理維護”網(wǎng)絡(luò)工程全過程的技術(shù)能力。
網(wǎng)絡(luò)安全與管理方向重點介紹網(wǎng)絡(luò)管理的基本原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析方法、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與管理、網(wǎng)絡(luò)性能測試與維護、網(wǎng)絡(luò)安全基本理論與知識、防火墻技術(shù)與配置、入侵檢測技術(shù)等。要求學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、思想,掌握具體的安全防范技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)性能分析技術(shù),具備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護、安全配置等方面的基本能力。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)方向重點介紹基于C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)和基于B/S結(jié)構(gòu)的Web系統(tǒng)開發(fā)技術(shù),包括網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計與套接字編程方法、多媒體信息處理技術(shù)、Web系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計、Web編程技術(shù)、J2EE應(yīng)用開發(fā)與部署等。要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)模式和基本思想,具備開發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用程序、建立Web信息系統(tǒng)的基本能力和技術(shù)。
三、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程體系
通過對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“三個基本方向”知識體系的分析,并結(jié)合人才培養(yǎng)的整體目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)課程體系由專業(yè)核心基礎(chǔ)課程和專業(yè)技能必修課程組成。通過這些課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)工程的某一職業(yè)領(lǐng)域具有較強的專業(yè)基礎(chǔ)知識和解決工程問題的實踐能力。
專業(yè)核心基礎(chǔ)課程主要包括計算機組成原理、現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與應(yīng)用、軟件工程、信號與系統(tǒng)、電子電路基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)工程與管理、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與信息安全、無線網(wǎng)絡(luò)與移動計算等課程。專業(yè)核心基礎(chǔ)課程覆蓋知識體系中計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的全部核心單元及專業(yè)基礎(chǔ)知識單元。專業(yè)核心基礎(chǔ)課程設(shè)置的總體原則是厚基礎(chǔ)、重理論,通過計算機與通信基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握計算機科學(xué)和通信領(lǐng)域中相對穩(wěn)定、不隨技術(shù)發(fā)展而變化的基本理論、基本概念和基本思想,并具備計算機應(yīng)用方面的基本素質(zhì)。
專業(yè)技能必修課程主要包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻防原理、TCP/IP協(xié)議分析、密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全、入侵檢測與防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)檢測與性能分析、網(wǎng)頁設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)、多媒體技術(shù)、Java程序設(shè)計基礎(chǔ)以及Web開發(fā)與應(yīng)用等課程。專業(yè)技能必修課覆蓋了知識體系中“三個基本方向”的知識單元。通過專業(yè)技能必修課的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念,了解常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,掌握網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)工程與管理的基礎(chǔ)知識,形成以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的意識。圖1所示為網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)示意圖。
當(dāng)然,由于各高校的專業(yè)方向、教學(xué)學(xué)時、教學(xué)人員和教學(xué)設(shè)施的不同,其課程體系也有所不同。但是各高校在開設(shè)網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)時,可參考該課程體系并根據(jù)自身的人才培養(yǎng)目標(biāo)進行人才培養(yǎng),從而滿足社會對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才的需求。
四、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)實施建議
有了好的知識體系和課程體系并不能保證培養(yǎng)的人才符合預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo),還必須有好的教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段予以實現(xiàn)才能產(chǎn)生好的教學(xué)效果。下面就課程體系教學(xué)實施過程中幾個需要注意的方面提出一些建議。
1.課程體系指導(dǎo)下各課程之間的內(nèi)容整合以及知識更新問題
雖然有了明確的課程體系,但是課程之間由于沒有進行教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化整合,往往會出現(xiàn)內(nèi)容的重復(fù),因此,在教學(xué)實施過程中必須明確各課程的知識范疇和技能架構(gòu),并將相近課程合并形成新的課程內(nèi)容規(guī)范。根據(jù)課程體系制訂了合理的課程實施方案后,只要嚴(yán)格按照課程實施方案來教學(xué)就能保證學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識體系是科學(xué)的、全面的。課程體系建立與實施的最終目的是希望學(xué)生在教學(xué)實施中能夠建立一個完整的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的知識體系。至于學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)完成之后能否正確掌握知識點、構(gòu)建起聯(lián)系的整體的知識體系則取決于教學(xué)實施過程的質(zhì)量,即教師水平高低和態(tài)度、學(xué)生理解和態(tài)度以及教學(xué)手段合理與否。
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)由于內(nèi)容廣泛、實踐與應(yīng)用性強、時效性強、知識更新快。因此,在具體的課程內(nèi)容教學(xué)講授時,應(yīng)讓學(xué)生對整體思路和基本概念進行系統(tǒng)把握,而不是專注于零碎的知識點或技術(shù)細節(jié)。課程體系中各課程包含許多實踐性的內(nèi)容,如路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、局域網(wǎng)絡(luò)的組建、應(yīng)用服務(wù)器的搭建等,光靠課堂上講是不可能使學(xué)生理解和掌握的,必須進行實踐訓(xùn)練。通信技術(shù)以及計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展使得計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷推陳出新,這就要求必須及時更新教學(xué)內(nèi)容才能跟上時代的步伐。因此在教學(xué)過程中難免有些內(nèi)容已經(jīng)過時,有些內(nèi)容屬于新技術(shù),這時應(yīng)側(cè)重講授計算機網(wǎng)絡(luò)體系中普遍適用的基本原理和技術(shù)思路。對于過時的技術(shù),側(cè)重于從歷史發(fā)展的角度講解其技術(shù)思路,從而使學(xué)生具有完整的知識體系,對以后的工作實踐有非常好的指導(dǎo)和借鑒意義。對于新技術(shù),不必非常詳細地去講解,應(yīng)側(cè)重于技術(shù)的整體把握,從而引領(lǐng)學(xué)生對該技術(shù)進行自學(xué),提高學(xué)生的自學(xué)能力和問題分析能力。
2.教學(xué)方法和教學(xué)手段問題
在教學(xué)過程中,應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的興趣,推行“互動式”、“啟發(fā)式”、“案例教學(xué)”等各種有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。在教學(xué)手段方面,應(yīng)該多樣化。由于專業(yè)術(shù)語抽象,概念多,不易理解,靜態(tài)的文字課件往往很難描述清楚,因此采用多媒體教學(xué)的手段在課件中大量引入動畫、動態(tài)視頻、聲音等多種形式,使抽象的信息形象化,可幫助學(xué)生理解、加深印象、引起興趣。如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中每一層協(xié)議數(shù)據(jù)單元及其封裝過程都是十分抽象的,可以采用圖形與動畫方式把每一層封裝的過程演示出來,既生動形象又易于理解和掌握。此外,還可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源,建立網(wǎng)絡(luò)課堂,提供課件、授課錄像以及試題庫,使課堂教學(xué)得以延伸,方便學(xué)生課外學(xué)習(xí)。
3.實驗課程教學(xué)地位的理解問題
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)中實驗教學(xué)占有相當(dāng)重要的地位。良好的實驗教學(xué)實踐將會很好地提升理論教學(xué)效果,達到鍛煉學(xué)生實踐動手能力的目標(biāo)。目前,大部分實驗課程都是安排在理論教學(xué)課程中作為實踐環(huán)節(jié),只有少部分實驗課程安排為獨立課程內(nèi)容。實驗教學(xué)可分為驗證型實驗、設(shè)計型實驗和綜合型實驗。其中,驗證型實驗的目的是用于加深學(xué)生對理論知識的掌握程度,或者是糾正學(xué)生在課堂理論學(xué)習(xí)時形成的錯誤理解,因此實驗安排要短小緊湊,和理論教學(xué)結(jié)合緊密。而設(shè)計型和綜合型實驗的目的是讓學(xué)生在充分掌握網(wǎng)絡(luò)基本理論和知識的基礎(chǔ)上,側(cè)重于實踐動手能力的培養(yǎng),學(xué)會用理論指導(dǎo)實踐,因此在實驗課程體系安排上要根據(jù)學(xué)生的認知水平采取由易到難、由簡到繁、循序漸進的原則,將綜合實驗分解成小的設(shè)計型實驗?zāi)K,通過適當(dāng)加大實驗課時數(shù)來充分鍛煉學(xué)生的動手能力。
4.教師的再培養(yǎng)問題
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“應(yīng)用型”課程教學(xué)與“研究型”教學(xué)相比有其特殊之處,即要求理論和實踐相結(jié)合。一個優(yōu)秀的教師既要有深厚的計算機基礎(chǔ)理論、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的知識,又要有豐富的實踐動手經(jīng)驗?,F(xiàn)在的青年教師大多是從高校畢業(yè)直接執(zhí)教,雖然理論基礎(chǔ)很好,但網(wǎng)絡(luò)工程實踐經(jīng)驗較少,往往和社會實際脫節(jié)。由于網(wǎng)絡(luò)工程方面的知識量大,如果要對許多知識點有深厚的理解,那么最好經(jīng)過CCNA等認證資格,具備較為豐富的網(wǎng)絡(luò)工程實踐經(jīng)驗,從而避免理論和社會需求的脫節(jié),因此對青年教師進行再培養(yǎng)是一個很重要的問題。
五、小結(jié)
網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的知識體系并不是一層不變的,應(yīng)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的需求而變化,這才符合科學(xué)發(fā)展觀的理論。本文所研究的網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的專業(yè)課程知識體系是筆者結(jié)合本校網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)自2001年以來教學(xué)實施經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,對近幾年各高校網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)知識體系的歸納和分析基礎(chǔ)上進行的探討。隨著社會應(yīng)用需求的不斷擴展、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程知識體系也應(yīng)處于一個與時俱進、不斷完善的進程中。
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(責(zé)任編輯:王祝萍)