网络工程专业实践环节建设的研究与实践

文章编号：1962-5913(2008)13-0083-03

摘要：本文以河南省郑州市中原工学院的“网络工程”本科专业为实例，通过对该校网络工程专业5年多来的建设经验的剖析，提出了依托校内、外实训基地，课堂内、外实践环节的符合该专业工程化训练要求的实用的实践环节建设方案。

关键词：网络工程专业；工程化训练；实践环节建设

中图分类号：G64 文献标识码：B

中原工学院计算机学院从2003年起开设了网络工程本科，定位于“工程型”的网络工程专业对工程训练的要求较高，但由于地处中部地区，郑州在信息技术各领域的发展跟沿海地区相比差距很大，想借助与企业结合、将学生下放到企业中进行工程训练难度很大，这是该专业培养中面临的一个较大问题。针对这一难题，我们从充分利用校内资源的角度出发，提出了“充分利用校内，最大化利用校外”资源、“充分利用课堂内，最大化利用课堂外”时间的实现工程训练、实习实训各环节较圆满完成的解决方案。

1网络工程专业实践环节建设思路

我院将网络工程专业的学生的培养目标定位在“工程型”人才，工程型人才需要考虑基本理论和原理的综合应用，工程专业的特点就是要侧重实践和工程化，这一点是毋容置疑的。但同时，网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的边缘专业，网络工程专业的学生应该同时具备计算机科学与技术的基本知识和网络工程专业的工程技能，因此我院的网络工程专业的学生一方面要求具有计算机科学与技术学科的基本知识，另一方面具有网络工程的工程能力，使得我们的毕业生就业可以从软件开发、网络系统的规划设计、建设、管理和维护、网络安全系统的设计、审核等几个层面进行，同时对学生将来进一步的深造提供了坚实的基础。

实践教学是我院根据党和国家的高等教育目标、结合网络工程专业的实际情况以及网络工程专业本科教学计划而设置的一个重要的教学环节。它是在学生修完主要专业课程后，以增强学生的感性认识、实际操作能力为目的，并尝试将所学理论知识与实际工作相结合而开设的一门以实践为主的实践教学。它是学校教学的一个重要组成部分，是课堂教学的补充和延伸。

2网络工程专业实践环节体系

目前网络工程专业的实践相关环节包含的课程如下所述。

实验系列：计算机网络原理、数据通信原理、网络操作系统及配置管理、TCP/IP原理与应用、网络安全技术、网络规划与设计、计算机网络管理、综合布线技术、局域网技术与组网工程、密码学与应用、网络设备调试等；

课程设计系列：TCP/IP原理与应用课程设计、网络安全课程设计；

实习：校园网维护实习、网络施工实习；

实训：网络工程实训、网络应用实训。

实践课程体系也分成两大块，如下所述。

学科实践技能

 学科基础实验及课设――帮助学生完成基本的学科实践技能，针对对计算机学科学生非常重要的编程能力，我们追加设置了C++课设环节，保证学生学科工具的掌握。

 一级学科平台实验及课设――帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能，该部分同该学科的其他专业学生掌握的内容基本相同，设置中同样是对于需重点掌握的内容追加课程设计环节。

专业实践技能

 专业平台实验及课设――针对网络工程专业的特点，体系上分为网络技术、网络操作系统、网络应用、网络管理、网络安全几块。同时考虑到了网络工程能力训练的前段、中段和后段问题：

1) 网络工程生命周期的前段：需求分析、设计、规划(工程规范、量化指标)；

2) 网络工程生命周期的中间实施阶段：网络的布线、组网、设备的安装、调试、配置等环节；

3) 网络工程生命周期的后段：网络运行、维护、开发、协议分析、性能测量；

 工程化训练实习、实训

实验体系如下图所示。

3网络工程专业实践环节特点

(1) 充分利用校内，最大化利用校外

本专业的工程性特性使得对学生具有网络工程实际动手能力的要求比较高，而由于网络工程项目具有一定的时间特性，使得网络工程实训基地具有一定的“流动性”。即不管郑州市什么地方有施工，只要我们能够联系上，我们就会将它作为暂时的实训基地，将学生拉过去进行工程实习。目前我们已经在郑广电、南校区的部分建筑等多个项目中进行了实训，另外我们还有部分固定的校外实习、实训基地，主要包括郑广电基地、电业局基地、郑州航天金穗、中安公司(正在洽谈)。这些基地给我们学生的毕业实习、校外毕业设计环节提供了一定的保证；同时由于我们的校园网有着绝大部分企业所没有的优势：局域网结点多，网络足够大，学生如果以校园网为基地进行网络维护、网络管理和网络应用，将会取得非常好的效果。目前我们已经和网络中心合作，以校园网和网络中心为实习基地，开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。要求每个学生写出校园网基地实习的日志和实习报告。

(2) 充分利用课堂内，最大化利用课堂外

由于网络工程专业的工程特性，要取得很好的成效难度更大。应用、工程层次学生的实践能力培养仅仅靠计划学时内的实验、课程设计环节是远远不够的，学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力、实践能力的训练。针对该专业，我们通过学风建设、专业建设狠抓了学生课堂外的实践环节学习，通过一系列的教学改革和环节设置，给学生提供具体的任务要求和必要的条件，例如开放专业实验室、建立科技活动室等方式给学生提供更多的条件。通过科研学分、毕业设计的改革等一系列具体过程环节，给学生提出具体的要求。根据校园网维护实习、网络工程实训等一系列环节，给学生工程上的训练。通过CCNA、CIW等培训上的引导，让我们培养的学生更符合社会的需求。

(3) 分阶段教学，保证从基本技能到工程化能力的培养

实践教学方案垒起“网络工程师”阶梯。在时间上分三个阶段。第一阶段为基本技能实践，第二阶段为专业技能实践，第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求，遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。每一个同学都在毕业前参加过一个实际网络工程的设计或施工。

(4) 分层次教学，保证各层次人才的培养

在实践体系实施的组织上采取按照内容层次化进行的方式，每方面实验分为基础实验与提高实验两个部分，同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。这样可以使我们的毕业生未来能够根据不同类型用户的需要，规划、设计、开发满足要求的中小型网络工程系统；开发基于网络的计算机软件；从事信息网络安全工程的设计和维护。一部分人可以在这类系统的构建中起关键作用，一部分人可以起骨干作用或者承担高水平维护的工作，也可以参与大型系统的开发与维护。

4网络工程专业实践环节师资队伍建设思路

由于教师的工程能力是我们师资的一大弱点，而网络工程专业的教师如果工程能力弱，学生的培养更无从谈起。我们在师资队伍建设中采取了以下措施。

加大培训力度――针对网络工程专业课程的教师队伍建设采用课程组负责制，每门课程配备课程组主讲教师，同时负责课程的实践环节建设。为了锻炼教师的实践动手能力，我们派教师参加CCNA、CIW及网络相关等各类培训，目前部分教师获得了CCNA、CIW等资格认证。

科研融入教学――为了让老师紧跟科研的前沿，将科研融入教学，让学生能紧跟社会的发展，网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“TCP/IP原理与应用”、“计算机网络管理”、“网络规划与设计”和“局域网技术与组网工程”等科研小组，便于集中精力从事专门领域的研究工作，以促进教学。

教研活动不断线――网络工程专业各课程组按照实践教学的需要进行各类教研活动，涉及的领域主要有实践教学手段、课程建设与教材建设、学生创新能力培养、实践内容更新、实验基地和实验室建设等，并提出相应的教改措施和建设。本学期提出将实践教学单独成体系的改革建议，目前正在进一步规划、实施中。

5网络工程专业实验室建设

网络工程专业的性质决定了必须通过大量的实际操作和动手练习才能使学生掌握专业技能，因此建立设备完善、功能全面的实验、实训基地是极其重要的。

(1) 网络实验室

网络实验室主要承担计算机网络工作原理、网络规划设计、网络设备配置和管理等课程的学习。网络实验室有10组网络工程实验的设备，每组由2台路由器、2台交换机和4个计算机组成，每组4人，总共每次可容纳40名学生。网络实验室承担的教学任务有“计算机网络原理”、“网络操作系统”、“网络规划与设计”、“综合布线技术”、“计算机网络管理”、“局域网技术与组网工程”、“网络设备调试”、“CCNA”、“CCNP”等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。

(2) 布线实验室

布线实验室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线、网络工程等内容是网络工程教学的一部分，是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。我系网络工程专业开设的“网络应用实训”和“网络工程实训”两个实训环节，“校园网维护实习”和“网络施工实习”两个实习环节，是该专业主要的实践环节。因此布线实验室相当重要，其中包括了线柜、各种光纤、双绞线等传输介质、各种接入设备、施工工具、检测工具、结构化工程布线施工等。

6保证实践环节实施的重要措施

实践教学是教学工作的重要组成部分，是对理论教学的验证、丰富和扩展。计算机学院通过“开放性实验室”、“校园网络维护”和“网络工程施工”等活动保证了实践教学的质量。

6.1开放实验室措施

课堂上的学时毕竟有限，我们不可能在课堂上将所有的实践环节全部照顾到，同时不同学生的理解能力也不同，因此有部分学生在课堂上往往完不成相关的实践环节。为兼顾好、差两类学生，给学生创造一个良好的实验环境，“网络实验室”和“网络布线实验室”以开放实验室的形式向计算机学院的所有学生免费全天开放。只要学生有学习的兴趣，我们就提供实验环境。目前，此实验室开放已经有半年的时间，学生普遍反映学院给了他们学习上最大的关注，使得他们在动手能力上得到了更好地强化。

6.2参加网络工程施工

计算机学院针对网络工程专业的校外实习基地挂牌的目前有两个：河南省计算机中心和河南省电子规划研究院。网络工程专业本科的实习应与网络相关内容相关，这两个公司网络方向的实习能力不够，需要寻找可接收网络方向学生实习的新的实习基地。

为了保障工程能力的培养，我们目前与郑州广电有限公司联系，在他们承包地网络布线的工程项目中让学生作为参与者进入项目，同时，对于校内校外我们能够联系到的工程类项目让学生参与进去。目前，与郑州广电公司的实习基地挂牌工作正在洽谈中。当然，由于这种工程不是随时都有的，所以我们在教学计划中将这个工程类训练环节的实习时间安排为一年，只要有工程，学生就马上停掉部分其他课程，去完成这个工程训练的环节。下一步的工作，我们准备发动学生的能动性，让一部分有门路的学生自己完成这个训练环节。

6.3校园网维护实习

为保障学生工程训练环节的正常进行，我们在实践环节的设置上做了全面的考虑，首先是课程设计、实训涵盖所有教学环节的考虑。我们设置了网络工程专业特有的TCP/IP原理课程设计――加深学生对七层协议的理解；网络工程实训――作为局域网组网工程、网络规划与设计课程的实践环节，加强学生校内工程训练的环节；网络应用实训―作为计算机网络管理、网站程序设计的实践环节，加强学生网络应用及编程能力的培养。

在校内实习基地方面，为保障学生对网络故障等基本实践技能的训练，我们在教学中增加“网络维护”系列讲座的环节。我们聘请了校内在网络维护方面有专长的专家给学生开设讲座，同时将学生分批、分组送到网络中心参与校园网的维护。通过与网络中心的合作，我们将学生分配到不同的学生宿舍楼进行网络维护，一方面缓解了学校网络维护人员不足的问题，另一方面也使学生掌握了网络维护的知识和实际操作技能，我们期盼着这个实践环节会对学生的基本动手能力有所帮助。

6.4增加认证环节

思科系列认证作为权威的国际认证，一直是各类学子进入IT领域的敲门砖。将思科认证融入教学体系，会使学生的就业竞争力大大提高，并且能够锻炼学生的实践技能，增强自信心。

我们与思科学院合作开办了思科网络技术学院。一方面，我们的部分老师获得了免费培训的机会，并获得相应证书，同时，我们的学生参加思科相关认证考试可以3折优惠。

6.5组建科技活动小组

为了活跃学生的科技活动，加强动手能力的培养，加强对学生学习的指导，提高学生学习的主动性，我院组建了多个由十几至几十个学生组成的科技小组，在教师的指导下参与到老师的项目中，使他们掌握基本的项目研发技能，同时也对所学的知识进行了具体的应用，使学习的知识得到了升华，加强了实践能力。

6.6科研学分、部分导师制等其他措施

除了上述针对网络工程专业的特定措施以外，计算机学院还实施了其他一些促进实践教学的重要措施，如科研学分、部分导师制、毕业设计延长一年等，这里不再赘述。

7总结

应该说，我们目前在实践体系的建设中取得了一些成果，针对工程类专业实践性强的特点，构建由实验、课程设计、实习、实训等环节具体体现的实践教学体系，同时充分利用校园网资源，固定部分校外实习基地、随机选取部分校外实习基地的方式，更好地规划网络工程专业实践环节实施方案。