(图1)网络工程实施的生命周期可以分为三个阶段:(1)网络产品的开发设计。网络产品的开发设计分为两大类:一类,是硬件产品或设备的开发设计,需要熟悉网络硬件知识的研发型人才。开发设计完成之后,进行测试和实验;实验测试成功之后,才能进入产品的生产制造环节。二类,是针对新的应用开发设计相应的网络协议和网络应用,这需要熟悉Internet网络协议和网络编程技术的软件研发型人才。(2)网络的规划建设。单位或企业需要建设全新的网络或在原有的网络基础上,根据发展扩展网络规模,添加或更换网络设备,此时需要具有网络规划和组网知识、网络设备及系统的调试安装的工程型人才。图1网络工程的全阶段(3)网络的应用维护。网络软硬件都调试成功之后,若要保证正常运行,必须由具备网络系统维护和管理能力,以及熟悉网络性能评价和测试工具的专业网络管理人才。综上所述,结合网络工程从研发到生产,从设备组网到系统调试,从网络管理到网络应用开发,在整个网络工程的生命周期中,提炼出网络工程人才培养的社会需求和知识要求,经过总结得出网络工程专业人才培养需要具备以下五种能力:(1)网络硬件设备研发能力;(2)网络协议分析与设计能力;(3)网络工程规划设计与建设能力;(4)网络系统管理维护与评估能力;(5)网络应用系统设计与开发能力。
2理论课程体系设计
根据以上归纳的网络工程专业人才培养需具备的五种能力,分析了这五种专业能力所包含的内涵以及具备这些能力后,学生所能胜任的工作岗位:(1)网络硬件设备研发能力:培养学生在网络技术、网络产品及硬件方面的创新研究和设计开发能力,以满足科研单位和设备厂家网络硬件设计工程师岗位需求;(2)网络协议分析与设计能力:培养学生在网络新技术、新产品的系统软件方面的创新研究和设计能力,以满足科研单位和网络设备厂家的系统软件设计工程师工作岗位需求;(3)网络工程规划设计与建设能力:培养学生在网络工程规划、技术方案设计与评估、组网工程实施等方面的能力,以满足系统集成公司的网络工程师工作岗位需求;(4)网络系统管理维护与评估能力:培养学生在网络系统故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力,以满足企事业单位网络管理员工作岗位需求;(5)网络应用系统设计与开发能力:培养学生在网络应用系统设计与开发方面的能力,以满足行业软件公司软件工程师工作岗位需求;为了达到不同的能力培养要求,分模块设置了对应的理论课程体系,包括专业基础课和专业课程(详见表1)。
3实践课程体系设计
面向应用的培养目标,除了环环相扣的理论课程模块设计以外,实践课程体系的设计尤其至关重要。学生踏入社会之前,企事业单位所要求的工作经验,只能靠在校期间的实践课程来锻炼熟悉。因此设计了以下四个实践教学环节:(1)课内实验专业基础课和专业课的理论课知识点多,概念和名词繁杂,基本理论抽象,是网络工程专业课程的基本特点。要想让学生能够对大量的知识点和基本理论充分理解,单靠教师的课堂讲解是不够的,这就需要借助相关的实验让学生通过实际操作,利用理论与实践相互作用,达到对概念和理论的充分理解。这要求网络工程的所有专业课,实验设置需占到总课时的1/3,才能保证学生通过实践很好地理解理论。例如讲授TCP的三次握手,学生很难充分理解实际网络建立TCP连接时是如何实现的。如果在实验课上,让学生通过嗅探软件,打开一个网络链接,抓到对应的TCP数据包,分析包里的TCP首部字段,就可以很形象地看到TCP的三次握手究竟是如何实现的。(2)课程设计课内实验只能起到对一门课程的某个知识点的实践练习,若想做到对知识的综合运用,就需要为一些核心课程设置课程设计。这就要求学生根据老师给出设计任务书和要求,通过1-2周的课程设计,完成一个完整的网络作品,比如一个网站。同时要求学生写一份完整的课程设计报告,包括整个课程设计的过程:需求分析、设计工具的选择、设计流程分析、整体设计、模块设计、实现,直到测试、结论。通过课程设计,一方面培养学生独立思考,深入研究,分析问题、解决问题的能力;另一方面也培养学生选用参考书,查阅手册及文献资料的能力。最重要的是可以让学生巩固和加深对基本原理的理解,提高综合运用课程所学知识的能力。表2列出不同课程模块对应的课程设计:表2不同能力培养目标所对应的课程设计(3)网络工程综合训练课程设计是对一门课程涉及的知识和内容进行一个相对综合的设计,当学完所有的课程后,若想对整体专业知识进行一个综合的训练和评价,就需要在在大四的上学期,安排1-2个月的网络工程综合训练。工程综合训练是在传统的金工实习的基础上发展起来的,它对培养学生的工程实践动手能力与创新精神,全面提高学生的综合素质发挥着重要的作用。学生可以根据自己选择的课程模块,选择相应的综合训练项目。假设学生选择的网络工程规划设计与建设课程模块,那么需要选择组网工程综合训练项目。在整个工程综合训练过程中,首先安排专人对学生进行模拟面试,面试通过后,正式进入工程综合训练。接下来的时间,从指导老师到学生,角色转变为公司的项目负责人和项目承担人,按照公司化的模式进行管理。最后进行项目验收,并给出对学生的表现给出评价和分数。(4)毕业实习和毕业设计网络工程综合训练虽然可以全面考察学生独立综合运用所学知识的能力,但是毕竟是模拟,不是真刀实枪地在现实的企业中实践。因此整个大学实践训练的最后环节是毕业实习和毕业设计。一般由指导老师推荐或学生通过自己去联系实习单位。学生通过在实习单位里1-3个月的现场实习,将之前所学用来解决实际问题。比如参与完成公司的某一项目,并将个人承担的子项目作为毕业设计的题目和内容,最终形成毕业设计作品,撰写毕业设计论文,参加毕业设计答辩。
4小结
课程体系在培养方案中起着举足轻重的作用,是培养方案的主线,本文从网络工程整体生命周期不同阶段对应的能力需求入手,确立了模块化的人才培养课程体系结构。为了能够加强学生的应用实践能力培养,本文从课内实验—>课程设计—>网路工程综合训练—>毕业实习和毕业设计四个层面,阶梯式递进,让学生通过实践,从对单个知识点的实践,到一门课程综合实践,再到整个专业课程的模拟综合工程训练,及至毕业前的单位实习和毕业设计,使学生的应用能力从点到面,从浅到深,从小到大,得到了逐步的扩展和提高。
专业基础课程的设置体现了学科之间的交叉与融合,使学生能够具备扎实的数理基础、计算机基础、较强的逻辑思维能力。专业必修课程涉及到网络工程专业必修的一些核心课程,能够培养学生良好的专业意识,为分方向教学打下坚实的基础。专业限选课程按照专业方向分别进行设置。一般来说,网络工程专业有以下五个人才培养目标:(1)网络硬件设备的设计与开发;(2)网络协议的设计与实现;(3)网络应用系统的设计与开发;(4)网络工程设计、规划与实施;(5)网络系统的管理、维护与评估。其中(1)、(2)培养科学研究型人才,(3)、(4)培养工程型人才,(5)培养则应用型人才。【2】作为新升本科院校,其中的部分方向,我们不具备相应的实验条件、师资力量,并且根据我省经济社会的发展状况,省内对网络工程人才的需求,最终我们开设了“网络应用与开发”与“网络设计与管理”两个方向,学生可任选其中一个方向,完成该方向所要求的所有课程,获得网络设计、部署与管理能力或网络应用系统的设计与开发能力,最终成为“工程应用型”的人才。专业任选课程是专业课程的补充和延伸,通过专业任选课程的学习,可以拓宽学生的知识面同时培养学生自主学习的意识。
长久以来,计算机及类似专业教学均存在“重理论轻实践”的通病,这对我们培养工程应用型人才是极为不利的,如何更好地将理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新意识,实现从理论到实践,从知识到能力,从抽象到具体的飞跃是我们必须解决的问题。根据专业培养目标、社会需求及本校实际条件,围绕理论课程,构建了一套以课程实验为基础、课程设计做提高、毕业设计做综合,创新实践为补充的多层次实践教学体系。课程实验大部分专业课程设置了课程实验。在培养“工程应用型”人才目标的指导下,为了增强学生的实际操作能力,将尽量设置独立的实验课程;加大课内实验学时;改革实验内容,减少验证型实验,增加设计型、综合型实验。通过以上方法,使学生进一步巩固课堂所学理论知识,提高实际动手能力。课程设计课程设计包括:程序设计课程设计、数据结构课程设计、以及网络应用与开发方向上的Web综合开发课程设计和网络设计与管理方向上的网络系统集成课程设计。课程设计是学生学习完一门课程或若干门课程后,对所学知识的全面总结和综合应用,这也是学生第一次较为全面的、规范的进行设计训练。在课程设计的过程中,以案例法驱动教学,用实际例子引导学生分析问题、解决问题,提高自我学习的意识和能力。通过课程设计,使学生能够得到充分的工程训练,巩固相关课程的理论知识,掌握解决实际问题的方法和手段、初步具有查阅文献以及撰写设计报告的能力。
为了能够让学生适应学校和工作单位的差异,将掌握的知识尽快应用在工作岗位上,我们采用了以下几种方法:1)减少模拟毕业设计,要求教师将科研项目分解,作为学生毕业设计选题,使学生能够在实际工程背景下进行毕业设计;2)充分利用校内资源,与学校内部网络中心和图书馆加强联系与合作,每年安排部分学生到两部门进行毕业实习及毕业设计,既能帮助两部门处理一些力所能及的工作,又能让学生在完成毕业设计的过程中得到锻炼。3)与本地一定规模的网络技术公司或企事业单位进行合作,建立校外实习基地,输出学生进行实习实训,由公司技术人员与学校老师联合指导学生的毕业设计,让学生解决实际问题,提高就业能力。4)鼓励已签约学生去单位进行毕业设计,结合单位背景,自行选择毕业设计题目,这样的模式,有利于学生尽快适应企业文化,培养专业意识。创新实践创新能力的培养需要丰富多彩的创新实践活动,我们通过设置创新学分的形式要求学生参与创新实践活动,只有获得一定的创新学分才能顺利毕业。具体创新实践活动包括:参加各级各类的科技竞赛;参加各种网络认证考试;参加教师的科研团队;参与学术讲座;参加院级科研兴趣小组;自主创业等等。通过创新学分促使学生参加活动,通过参加活动让学生找到自己的专业方向,培养自己的专业兴趣,从而更加主动参加创新实践活动,形成良性循环,从而促进学生综合素质和创新能力的提高。
西部地方高校不能照搬发达地区高校网络工程专业建设的已有模式,应结合当地社会需求,建设具有本地特色的网络工程专业。该文根据实际情况,对网络工程专业课程体系建设模式进行了探讨,今后将不断发现问题,总结、调整、优化,做更进一步的探索。
作者:苏文莉 叶晟 单位:遵义师范学院
关键词:校企联合;专业课程设计;网络工程专业;实践实训教学
作者简介:杨夷梅(1978—),男,讲师,研究方向为计算机网络工程专业建设
1目前课程设计的教学状况
本科教学中的锻炼学生设计能力的一个重要手段就是进行课程设计,它是加强学生实践能力的有效途径。课程设计的教学过程在多数学校中基本类似:教师先拟定一些课题,然后引导学生围绕某个课程题目和要求进行资料的查阅、方案的设计、实验模拟验证方案的正确性,最后撰写设计报告文档等一系列学习过程。为了方便指导,往往多年来使用几个相同的设计题目,内容和要求都不能满足社会的需要,缺乏对社会实际需求能力的锻炼,很大一部人学生只是为了完成设计而设计,缺乏设计兴趣,因此课程设计的实际效果比理想中的差很多。为了提高学生的创新思维能力、加强学生的工程实践能力与实际设计能力和培养学生解决实际问题的能力,结合我校学生的实际情况对课程设计进行了重新规划。2009年我校正式设置网络工程专业并开展招生工作,为了充分体现我校的办学定位和专业特色,本专业把改革与创新实践教学作为实现人才培养方案的主要落脚点。我国开设网络工程专业的时间并不长,但目前社会发展速度相当快,网络工程专业的课程设计可供参考的方案不多,因此进行网络工程相关课程设计是一项具有挑战性的工作。经过多年的校企合作办学,形成了较好的合作环境,因此打算探索一种校企合作联合实施的课程设计模式。经过6年的尝试,目前网络工程专业已经有5门课程按照校企合作共同培养实施完成的课程设计。结果表明,这些课程设计的教学效果非常不错,学生提高很大,由于融入了企业的实际项目,设计题目具有很好的实际意义,深受学生的欢迎和老师的好评。
2校企合作课程设计模式的实践
课程设计的要求与各校的课程教学目标和教学计划存在很大差异性,总体是将所学课程一门或多门中重要知识点综合起来,并要求在课程设计过程灵活运用,采取组织学生集中时间、统一地点地对学生进行培训指导,重点对课程设计的要求、设计技巧和使用的实验方法进行详细的指导,通过课程设计,使学生掌握项目设计的基本步骤和熟悉课程的主要内容。课程设计除了使学生理解、掌握和应用相关知识外,也培养学生灵活运用知识的实践能力,同时可以初步训练学生分析理论、设计方案、计算数据、查阅资料等各个方面的能力,最终使学生养成较为严谨的科研精神。一般情况下,校企合作模式下的课程设计就是学校邀请企事业单位的技术人员参与校内课程设计的指导教学和培训,并严格按照企业单位实际工程项目的要求,教学单位专业教师会协同参与,一道与企业技术人员全程指导和培训学生的课程设计,简单说就是课程设计项目化。由于企业单位是一个现实经济社会的运营主体,能直接感知经济社会的变化,更能明确人才的具体需求。而高等学校的专业教师绝大部分没有企业经历,不可能全面了解经济社会最近的变化,尤其对部分实际项目开发经验不足的教师。因此,探索校企合作模式的课程设计是非常必要的,这样企业可以把最新的变化传递给学生,学生进行跟踪,学到最新的知识,毕业后可以直接进入企业工作,为企业节省培训费用和创造价值。同时,将企业的优秀人才请进学校,可以弥补高校教师在企业经历上存在的不足,可以大幅提高学生解决实际项目的能力。
3课程设计的实施
为了加强网络工程专业学生实际项目的工程实践能力的培养,近几年来,我院与20多个企事业单位签订了校企合作培养协议,这些企业都是IT或DT企业,多年以来我们充分利用了企业的优势资源进行课程设计的建设,目前按照地域分布、专业分布建立了10多个相对稳定的实习基地,其中校内实习基地2个(网络工程实验、综合布线实验室),校外实习基地有北京千锋互联科技有限公司、长沙蓝狐网络、北京IBM软件、长沙中信教育中心、上海尚观有限公司实习基地、北京渥瑞达北美IT培训中心等相对固定的学生实验基地8个。
3.1课程设计的内容设计
面向校企合作的网络工程专业课程设计的内容都是以就业为导向,以提高学生的动手实践能力解决实际项目为主要目标。课程设计内容必须跟上时代的步伐,要随时更新,不能一成不变,让学生随时了解并掌握最新前沿知识,学会行业的需要的技能,了解和掌握企业的先进技术和行业的主流技术,保持与行业发展同步。通过课程设计让学生提前与社会的需求接轨,让学生在校也能体验企业岗位的责任和工作流程,从而提高学习兴趣和工作态度。近两年来,我院邀请了长沙蓝狐网络有限公司来院协助指导2010级、2011级网络工程专业学生“计算机网络”及“网络工程与设计”等课程的课程设计,每次课程设计期间公司将会派来3名技术人员与我院的任课教师一起进行为期1-2周的课程设计指导工作,设计工作完成后会邀请项目经理为学生做专业交流、技术讲座及设计总结。课程设计整个过程一般包括三个环节:选题、教学指导和培训、项目验收及成绩评定。课程设计的题目一般以企业的具体实际项目为题材。在开展课程设计之前,企业技术人员与任课教师共同讨论设计的选题,并且考虑到“目标性”“工程性”“可行性”及“自主性”四个方面确定本次课程设计的具体实施项目。对于大的工程项目企业技术员划分了多个子模块,每个模块细分为多个任务。有的时候,教师只划定一个要设计的大致框架,要求学生根据需求查阅相关资料,自主确定课程设计题目。在选定好课程设计的题目后,企业培训老师将进行与课题相关专题讲座,每讲完一个专题座后,要求完成1-2个实验项目。与我们合作的长沙蓝狐网络有限公司结合实际项目,编写了非常详细的课程设计实验指导书,还开发了多个与实验相关的模拟工具软件,并要求学生在模拟工具上完成相应的项目实验。所有课程设计实验项目全部安排在计算机学院四楼的网络工程实验室进行。学生可以在实验室的电脑上完成课程设计并进行模拟实验,也可以利用我院网络工程实验室现有的其他的网络工程设备来完成相应的实验。在做项目实验时,通过加强实验培训和手把手指导,企业技术工作人员和实验教师、任课教师一起共同来指导每个实验项目,保证了实验的完成质量和效率。实验验收完成后需要撰写项目的各类文档,并将文档装订成册交给指导老师或实验老师审阅。
3.2课程设计的成绩评定办法
课程设计的成绩主要根据课程设计期间的出勤、实验项目和规划方案的撰写及答辩情况进行综合评定。一般出勤占20%-30%(包括理论讲解考勤、专题讲座考勤、基础实验考勤),实验情况占40%,设计方案的撰写及答辩情况占30%-40%。对于考核的内容要求如下:(1)设计方案是否合理,是否具有创新性;(2)学生综合运用基础知识的程度;(3)课程设计的实验结果是否正确,实验运行状况是否良好;(4)文档撰写是否完整规范;(5)整个课程设计过程中的学习态度是否端正、团队合作意识是否明显。以上几点成绩评定客观合理,较好地反映了学生课程设计的情况。网络工程专业主要是培养具有能解决实际问题的、拥有较强的实践能力的工程应用型人才,通过课程设计重点检验学生的知识应用能力及操作技能,课程的考核仅仅通过理论考核或仅仅检查学生的项目结果是不能全面地反映学生对该课程的掌握情况和学生的实际应用能力的,项目化的课程设计重点关注设计过程和实践操作能力的训练过程。为此,在课程设计的教学过程中,注重实践环节的考核,能培养学生实际设计能力。
4校企合作课程设计的特点及创新点
由于网络工程专业实验设备昂贵,且工程实践环境不易构建等特殊性,根据我校的实际办学条件,主要存在经费不足、培养经验不足,具有企业实际工程项目经验的师资严重缺乏,实训实验辅导精力投入有限,很大程度上限制了网络工程专业的发展。因此开展校企合作模式,可以充分利用企业的优质资源,完善高校教学课程体系,丰富教学内容,提高教学质量,使学生在学校内就能得到企业的培训,降低学生的培训成本,实现走出学校就能直接上岗的教学目标,培养出真正具有实战能力的、工程能力强的综合性应用型人才。
4.1培养了教师队伍,提高了教学质量
通过校企合作可以促进师资队伍的培养,提高教师的工程训练技能水平,不出校门就逐渐把专业专职教师培养成为“双师型”教师,让老师们把扎实的基础理论知识和较高的教学水平应用到实际工程项目中,逐渐提高其专业实践能力和丰富的实际工程经验。学校还鼓励支持专业教师在寒暑假期间到企业学习,参与企业实际项目研发,感受企业项目开发全过程。通过校企合作,专业和实验教师就可以不去企业也能参与具体小企业项目,积累企业项目开发经验。另外,教师到企业挂职或顶岗也是一种不错的方式,这样有助于培养“双师型”教师,不仅提高教师的工程能力,也提高了教学质量,同时有助于专业建设和教师队伍建设。通过两年来的校企合作共同完成课程设计的教学任务,大量的实训实践课程任务让学生真正参与了企业实际项目,同时也让教师积累了工程实践经验,在以后实验实训课程的教学环节中就能更好地指导和辅导学生的实验实训项目。同时我院每年都组织学生去企业进行为期1-2周的专业见习,有趣的企业文化调动了学生的学习兴趣和积极性。
4.2教学内容与企业项目相结合
为了加大实践教学、理论与实践相结合,采用“企业项目驱动式教学模式”,把企业项目带到学校来让学生提前接触企业实际项目,通过校企合作开展课程设计教学工作,专业教师通过多次和企业的技术人员进行交流讨论,使其了解行业发展动态,通过参与课程设计的实际指导,也可以让企业技术人员与学校专业教师一起来制订下一届的人才培养方案和专业教学计划,使学校的专业教学计划紧跟市场前沿和企业的需求;根据企业人力资源的动态需求,结合和完善学校的各个教学环节,增强课程设计的有效性和针对性。同时,通过课程设计和企业实习能有效弥补企业生产与学校教育脱节的问题,锻炼和提高了学生解决实际项目中存在的实际问题的能力。通过对企业实际项目进行分解,提炼出富有实际意义的案例,融入到校企共同研究开发的教材中去,这样的教材更具有针对性,实现在校内就可以进行企业案例教学。这样,教学内容既符合企业对专业人才的要求,又满足企业的生产要求,让学生能运用所学知识更好地服务于企业,服务于社会。
4.3充分调动学生的学习主观能动性
校企合作模式下的课程设计能让学生与企业工程师面对面地一起进行实验实训,能很好地解决学生在平常学习中遇到的一些实际问题,并提前体验企业工程项目的实施过程,为以后更有针对性地进行专业知识点的学习奠定基础。学生能利用课程设计时间与企业的工程师交流探讨,实时了解市场需要什么样的人才,更清晰地明白专业学生能为企业做什么,需要准备什么知识和技能,以增强学生的求知欲望和学习兴趣,调动学生的学习积极性。学生通过参与企业实际项目的课程设计实训,让学生积累了企业工程项目的经验,使学生毕业后能更快地适应工作单位的工作和学习,也充分调动了学生课程设计的积极性。这样,学生不仅仅是为了完成任务而学习,而是能够主动自愿地去探索学习新的知识和探索新的方法,激发学生的学习热情和学习兴趣。在专业老师和企业实验老师的指导下,充分锻炼学生的实际工程能力,实现理论结合实际的教学目的,而且可以增进对毕业后工作的实际认识。
5总结及存在的问题
自2013年4月开始我院在网络工程专业2010级和2011级学生教学中进行了“计算机网络”和“网络工程与设计”等多门课的校企合作课程设计。实施这种教学模式以来,效果明显,不仅提高了学生的课程掌握水平,而且给学生实践的机会,提高了课程设计的质量。学生参与课程设计热情非常高,不再存在以往那种无故旷课、请假的现象,相比传统的课程设计模式,两年来取得了较好的课程设计教学效果。2010级和2011级网络工程专业学生有一半同学通过了“网络工程师”级别的“全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试”,以陈炯昊为代表的三位同学分别取得CCNA和CCNP资格认证。这足以表明学生对网络知识的掌握情况还是比较好的,具有很高的专业水准。通过校企合作模式的课程设计,提高了学生对网络工程专业的学习兴趣,加强了学生的综合实践能力,以适应人才培养的需要。由于校企合作模式下的课程设计进行的时间还不长,我们还在不断的摸索当中,当然还存在一定的问题,例如课程设计会大幅增加教师的工作量,但课时补助少,这样会严重影响指导教师的工作积极性;企业人员参与课程设计,如何计算企业的费用问题是需要我们亟待解决的;如何构建一个校企合作的长效机制。针对以上种种问题,我们将继续努力,大胆探索,通过几届校企合作模式的尝试和探索,希望形成融合多种教学内容的创新型的课程设计模式,提高学生的实践动手能力和运用所学知识解决实际综合问题的能力,实现培养合格的、综合性能力强的应用型人才。
参考文献
[1]陈代武,彭智朝,李曾妍.基于校企联合的计算机网络工程课程设计[J].计算机教育,2012(5):39-40.
[2]林嵘,康其桔,侯晓霞,等.课程设计教学模式探索[J].实验室研究与探索,2006,24(增刊):389-393.
[3]戴娟萍.高职院校推进校企合作有效途径初探[J].邢台职业技术学院学报,2004(8).
[4]刘晓明,杨如顺.高职校企合作的现状、问题及模式的选择[J].职教论坛,2003(14).
[5]夏靖波,杜华桦.网络工程设计与实践[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005:1-4.
关键词:校企联合;专业课程设计;网络工程专业;实践;实训教学
1目前课程设计的教学状况
本科教学中的锻炼学生设计能力的一个重要手段就是进行课程设计,它是加强学生实践能力的有效途径。课程设计的教学过程在多数学校中基本类似:教师先拟定一些课题,然后引导学生围绕某个课程题目和要求进行资料的查阅、方案的设计、实验模拟验证方案的正确性,最后撰写设计报告文档等一系列学习过程。为了方便指导,往往多年来使用几个相同的设计题目,内容和要求都不能满足社会的需要,缺乏对社会实际需求能力的锻炼,很大一部人学生只是为了完成设计而设计,缺乏设计兴趣,因此课程设计的实际效果比理想中的差很多。为了提高学生的创新思维能力、加强学生的工程实践能力与实际设计能力和培养学生解决实际问题的能力,结合我校学生的实际情况对课程设计进行了重新规划。2009年我校正式设置网络工程专业并开展招生工作,为了充分体现我校的办学定位和专业特色,本专业把改革与创新实践教学作为实现人才培养方案的主要落脚点。我国开设网络工程专业的时间并不长,但目前社会发展速度相当快,网络工程专业的课程设计可供参考的方案不多,因此进行网络工程相关课程设计是一项具有挑战性的工作。经过多年的校企合作办学,形成了较好的合作环境,因此打算探索一种校企合作联合实施的课程设计模式。经过6年的尝试,目前网络工程专业已经有5门课程按照校企合作共同培养实施完成的课程设计。结果表明,这些课程设计的教学效果非常不错,学生提高很大,由于融入了企业的实际项目,设计题目具有很好的实际意义,深受学生的欢迎和老师的好评。
2校企合作课程设计模式的实践
课程设计的要求与各校的课程教学目标和教学计划存在很大差异性,总体是将所学课程一门或多门中重要知识点综合起来,并要求在课程设计过程灵活运用,采取组织学生集中时间、统一地点地对学生进行培训指导,重点对课程设计的要求、设计技巧和使用的实验方法进行详细的指导,通过课程设计,使学生掌握项目设计的基本步骤和熟悉课程的主要内容。课程设计除了使学生理解、掌握和应用相关知识外,也培养学生灵活运用知识的实践能力,同时可以初步训练学生分析理论、设计方案、计算数据、查阅资料等各个方面的能力,最终使学生养成较为严谨的科研精神。一般情况下,校企合作模式下的课程设计就是学校邀请企事业单位的技术人员参与校内课程设计的指导教学和培训,并严格按照企业单位实际工程项目的要求,教学单位专业教师会协同参与,一道与企业技术人员全程指导和培训学生的课程设计,简单说就是课程设计项目化,图1展示了整个实施过程。由于企业单位是一个现实经济社会的运营主体,能直接感知经济社会的变化,更能明确人才的具体需求。而高等学校的专业教师绝大部分没有企业经历,不可能全面了解经济社会最近的变化,尤其对部分实际项目开发经验不足的教师。因此,探索校企合作模式的课程设计是非常必要的,这样企业可以把最新的变化传递给学生,学生进行跟踪,学到最新的知识,毕业后可以直接进入企业工作,为企业节省培训费用和创造价值。同时,将企业的优秀人才请进学校,可以弥补高校教师在企业经历上存在的不足,可以大幅提高学生解决实际项目的能力。
3课程设计的实施
为了加强网络工程专业学生实际项目的工程实践能力的培养,近几年来,我院与20多个企事业单位签订了校企合作培养协议,这些企业都是IT或DT企业,多年以来我们充分利用了企业的优势资源进行课程设计的建设,目前按照地域分布、专业分布建立了10多个相对稳定的实习基地,其中校内实习基地2个(网络工程实验、综合布线实验室),校外实习基地有北京千锋互联科技有限公司、长沙蓝狐网络、北京IBM软件、长沙中信教育中心、上海尚观有限公司实习基地、北京渥瑞达北美IT培训中心等相对固定的学生实验基地8个。
3.1课程设计的内容设计
面向校企合作的网络工程专业课程设计的内容都是以就业为导向,以提高学生的动手实践能力解决实际项目为主要目标。课程设计内容必须跟上时代的步伐,要随时更新,不能一成不变,让学生随时了解并掌握最新前沿知识,学会行业的需要的技能,了解和掌握企业的先进技术和行业的主流技术,保持与行业发展同步。通过课程设计让学生提前与社会的需求接轨,让学生在校也能体验企业岗位的责任和工作流程,从而提高学习兴趣和工作态度。近两年来,我院邀请了长沙蓝狐网络有限公司来院协助指导2010级、2011级网络工程专业学生“计算机网络”及“网络工程与设计”等课程的课程设计,每次课程设计期间公司将会派来3名技术人员与我院的任课教师一起进行为期1-2周的课程设计指导工作,设计工作完成后会邀请项目经理为学生做专业交流、技术讲座及设计总结。课程设计整个过程一般包括三个环节:选题、教学指导和培训、项目验收及成绩评定。课程设计的题目一般以企业的具体实际项目为题材。在开展课程设计之前,企业技术人员与任课教师共同讨论设计的选题,并且考虑到“目标性”“工程性”“可行性”及“自主性”四个方面确定本次课程设计的具体实施项目。对于大的工程项目企业技术员划分了多个子模块,每个模块细分为多个任务。有的时候,教师只划定一个要设计的大致框架,要求学生根据需求查阅相关资料,自主确定课程设计题目。在选定好课程设计的题目后,企业培训老师将进行与课题相关专题讲座,每讲完一个专题座后,要求完成1-2个实验项目。与我们合作的长沙蓝狐网络有限公司结合实际项目,编写了非常详细的课程设计实验指导书,还开发了多个与实验相关的模拟工具软件,并要求学生在模拟工具上完成相应的项目实验。所有课程设计实验项目全部安排在计算机学院四楼的网络工程实验室进行。学生可以在实验室的电脑上完成课程设计并进行模拟实验,也可以利用我院网络工程实验室现有的其他的网络工程设备来完成相应的实验。在做项目实验时,通过加强实验培训和手把手指导,企业技术工作人员和实验教师、任课教师一起共同来指导每个实验项目,保证了实验的完成质量和效率。实验验收完成后需要撰写项目的各类文档,并将文档装订成册交给指导老师或实验老师审阅。
3.2课程设计的成绩评定办法
课程设计的成绩主要根据课程设计期间的出勤、实验项目和规划方案的撰写及答辩情况进行综合评定。一般出勤占20%-30%(包括理论讲解考勤、专题讲座考勤、基础实验考勤),实验情况占40%,设计方案的撰写及答辩情况占30%-40%。对于考核的内容要求如下:(1)设计方案是否合理,是否具有创新性;(2)学生综合运用基础知识的程度;(3)课程设计的实验结果是否正确,实验运行状况是否良好;(4)文档撰写是否完整规范;(5)整个课程设计过程中的学习态度是否端正、团队合作意识是否明显。以上几点成绩评定客观合理,较好地反映了学生课程设计的情况。网络工程专业主要是培养具有能解决实际问题的、拥有较强的实践能力的工程应用型人才,通过课程设计重点检验学生的知识应用能力及操作技能,课程的考核仅仅通过理论考核或仅仅检查学生的项目结果是不能全面地反映学生对该课程的掌握情况和学生的实际应用能力的,项目化的课程设计重点关注设计过程和实践操作能力的训练过程。为此,在课程设计的教学过程中,注重实践环节的考核,能培养学生实际设计能力。
4校企合作课程设计的特点及创新点
由于网络工程专业实验设备昂贵,且工程实践环境不易构建等特殊性,根据我校的实际办学条件,主要存在经费不足、培养经验不足,具有企业实际工程项目经验的师资严重缺乏,实训实验辅导精力投入有限,很大程度上限制了网络工程专业的发展。因此开展校企合作模式,可以充分利用企业的优质资源,完善高校教学课程体系,丰富教学内容,提高教学质量,使学生在学校内就能得到企业的培训,降低学生的培训成本,实现走出学校就能直接上岗的教学目标,培养出真正具有实战能力的、工程能力强的综合性应用型人才。
4.1培养了教师队伍,提高了教学质量
通过校企合作可以促进师资队伍的培养,提高教师的工程训练技能水平,不出校门就逐渐把专业专职教师培养成为“双师型”教师,让老师们把扎实的基础理论知识和较高的教学水平应用到实际工程项目中,逐渐提高其专业实践能力和丰富的实际工程经验。学校还鼓励支持专业教师在寒暑假期间到企业学习,参与企业实际项目研发,感受企业项目开发全过程。通过校企合作,专业和实验教师就可以不去企业也能参与具体小企业项目,积累企业项目开发经验。另外,教师到企业挂职或顶岗也是一种不错的方式,这样有助于培养“双师型”教师,不仅提高教师的工程能力,也提高了教学质量,同时有助于专业建设和教师队伍建设。通过两年来的校企合作共同完成课程设计的教学任务,大量的实训实践课程任务让学生真正参与了企业实际项目,同时也让教师积累了工程实践经验,在以后实验实训课程的教学环节中就能更好地指导和辅导学生的实验实训项目。同时我院每年都组织学生去企业进行为期1-2周的专业见习,有趣的企业文化调动了学生的学习兴趣和积极性。
4.2教学内容与企业项目相结合
为了加大实践教学、理论与实践相结合,采用“企业项目驱动式教学模式”,把企业项目带到学校来让学生提前接触企业实际项目,通过校企合作开展课程设计教学工作,专业教师通过多次和企业的技术人员进行交流讨论,使其了解行业发展动态,通过参与课程设计的实际指导,也可以让企业技术人员与学校专业教师一起来制订下一届的人才培养方案和专业教学计划,使学校的专业教学计划紧跟市场前沿和企业的需求;根据企业人力资源的动态需求,结合和完善学校的各个教学环节,增强课程设计的有效性和针对性。同时,通过课程设计和企业实习能有效弥补企业生产与学校教育脱节的问题,锻炼和提高了学生解决实际项目中存在的实际问题的能力。通过对企业实际项目进行分解,提炼出富有实际意义的案例,融入到校企共同研究开发的教材中去,这样的教材更具有针对性,实现在校内就可以进行企业案例教学。这样,教学内容既符合企业对专业人才的要求,又满足企业的生产要求,让学生能运用所学知识更好地服务于企业,服务于社会。
4.3充分调动学生的学习主观能动性
校企合作模式下的课程设计能让学生与企业工程师面对面地一起进行实验实训,能很好地解决学生在平常学习中遇到的一些实际问题,并提前体验企业工程项目的实施过程,为以后更有针对性地进行专业知识点的学习奠定基础。学生能利用课程设计时间与企业的工程师交流探讨,实时了解市场需要什么样的人才,更清晰地明白专业学生能为企业做什么,需要准备什么知识和技能,以增强学生的求知欲望和学习兴趣,调动学生的学习积极性。学生通过参与企业实际项目的课程设计实训,让学生积累了企业工程项目的经验,使学生毕业后能更快地适应工作单位的工作和学习,也充分调动了学生课程设计的积极性。这样,学生不仅仅是为了完成任务而学习,而是能够主动自愿地去探索学习新的知识和探索新的方法,激发学生的学习热情和学习兴趣。在专业老师和企业实验老师的指导下,充分锻炼学生的实际工程能力,实现理论结合实际的教学目的,而且可以增进对毕业后工作的实际认识。
5总结及存在的问题
自2013年4月开始我院在网络工程专业2010级和2011级学生教学中进行了“计算机网络”和“网络工程与设计”等多门课的校企合作课程设计。实施这种教学模式以来,效果明显,不仅提高了学生的课程掌握水平,而且给学生实践的机会,提高了课程设计的质量。学生参与课程设计热情非常高,不再存在以往那种无故旷课、请假的现象,相比传统的课程设计模式,两年来取得了较好的课程设计教学效果。2010级和2011级网络工程专业学生有一半同学通过了“网络工程师”级别的“全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试”,以陈炯昊为代表的三位同学分别取得CCNA和CCNP资格认证。这足以表明学生对网络知识的掌握情况还是比较好的,具有很高的专业水准。通过校企合作模式的课程设计,提高了学生对网络工程专业的学习兴趣,加强了学生的综合实践能力,以适应人才培养的需要。由于校企合作模式下的课程设计进行的时间还不长,我们还在不断的摸索当中,当然还存在一定的问题,例如课程设计会大幅增加教师的工作量,但课时补助少,这样会严重影响指导教师的工作积极性;企业人员参与课程设计,如何计算企业的费用问题是需要我们亟待解决的;如何构建一个校企合作的长效机制。针对以上种种问题,我们将继续努力,大胆探索,通过几届校企合作模式的尝试和探索,希望形成融合多种教学内容的创新型的课程设计模式,提高学生的实践动手能力和运用所学知识解决实际综合问题的能力,实现培养合格的、综合性能力强的应用型人才。
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关键词: 网络课程 民办高校 课程设计
1.引言
目前,民办高校越来越注重校园文化建设,提高育人质量。但是在培养模式上还存在一些问题与不足,主要表现在以下几方面:
(1)生源减少导致民办高等教育机构的生存压力骤增。
(2)民办高等教育机构在人才培养方面投入不足。
(3)教师队伍建设滞后成为制约民办高等教育机构发展的瓶颈。
(4)缺乏专业特色,定位不明确,脱离社会需求。
(5)课程建设缓慢,课程内容落后。
上述问题的存在,引发教学实施各环节的相互脱节,同时也造成教学质量和效率的下降,甚至造成培养目标无法实现的严重后果。高等院校如何适应时代需求,培养掌握网络及其相关技术的高素质人才,以满足不同行业不同岗位的工作对网络工程专业人才的技术需求成为一项紧迫而又重要的战略任务。
2.网络课程体系
为了使网络适应基于网络的多种多样服务在带宽、可扩缩性和可靠性等方面不断增长的需求,网络工程必须应付这些挑战,解决好网络的设计、实施和维护等一系列技术问题。相对于公办高校而言,民办高校培养的是应用型人才,要求其运用所学知识与技能解决网络工程方面的实际问题,并进一步学习网络工程领域新理论、新技术及创造性思维,掌握各类网络系统的组网、规划、设计、评价理论、方法与技术;获得计算机软硬件和网络与通信系统的设计、开发及应用方面良好的工程实践训练,特别是应获得较大型网络工程开发的初步训练。
3.民办高校课程设计
一般说来,民办高校于办学初期,在办学设施、办学条件、办学师资力量等方面与有着雄厚基础的公办高等院校相比存在着很大区别,能否使学校具有一定吸引力,除了师资及办学投入外,学校的课程设计与发展对于一个民办学校的生存与发展也显得格外重要。因此,民办高校的课程设计应遵循以下原则:
(1)民办高校要提供给学生质量高、实用性强的课程。
(2)课程设置必须有一定的前瞻性。
(3)课程设置要重视教育活动与生产、经济活动的高度结合。
(4)为了做好课程发展工作,学院的课程设置需要一支专门的队伍。
网络技术的不断发展,计算机网络应用正在不断向更广的领域、更深的层次、更高的要求发展,高等院校必须适应时代需求,不断修正网络工程专业的培养目标,完善课程体系,实时调整课程教学计划,只有这样才能培养出掌握网络及其相关技术的高素质人才,以满足不同行业不同岗位的工作对网络工程专业人才的技术需求。
4.网络课程体系在民办高校学生课程设计中的应用
在民办高校学生课程中,网络课程只是其中的一个小分支,无论是哪个学科方向,首先得通过基础课程和专业课程的学习,初步掌握本专业的基础理论及关键技术,然后根据专业方向或自己将来准备从事的工作岗位选修相应的课程,最后通过专业实践环节的综合训练,起到对所学知识和技能融会贯通的作用。网络课程体系是民办高校课程设计中不可或缺的组成部分,网络工程或相关专业的培养方案,要以民办高校的自身特点为依据,确定网络工程专业涉及的知识领域及对应的知识点,制订覆盖各知识点的课程体系和教学计划。
为了进一步深入研究网络课程在民办高校课程设计中的应用,我们项目组申请了青年专项课题,课题题目为:民办高校计算机网络课程体系的改革与研究,项目编号:HGJXHC110277。希望通过项目组的研究,为网络课程的建设寻找到好的方案。
民办高校应该知难而上,力求在自己的课程发展当中能够独具匠心、办出特色,建立完善有特色的、有发展前景的、与就业市场相接轨,与行业的职业标准接轨,与国际高等教育标准接轨的专业课程体系,同时注意全面的提高教学教育质量,才能够真正使学校以更加雄厚的实力迎接挑战,投身改革,在知识经济和教育产业迅速发展的新世纪求生存、求发展,为教育振兴作出自己应有的贡献。
5.结语
民办高校应因地制宜地设置网络课程的教学体系,综合运用教学手段,传授新技术、新观念等。与公办高校相比,民办高校要继续推动网络课程体系建设和教学改革,总结经验教训,借鉴国内外的先进经验,加强与业界合作,建立符合学校实际和市场需求的课程体系和教学模式,培养出更多高素质的网络工程人才。
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关键词:网络工程专业;研究现状;述评
网络工程专业是国内高校普遍开设的新兴专业。如何创建网络工程专业,国内外并没有统一模式和现成规范,为此,国内众多教学专家展开这方面的研究工作,并发表大量教学论文,其研究主要集中在网络工程专业的培养目标、课程体系、实验体系等方面。本文试图对网络工程建设的研究现状进行归纳、总结和分析, 并提出目前研究存在的不足和下一步的研究思路及展望。
1网络工程专业建设的研究现状
1.1培养目标研究现状
专业培养目标是专业建设的依据和前提,但由于目前网络工程专业没有统一规范的培养目标和要求,因此有关这方面的阐述众说纷纭,各方都从不同的角度来研究和讨论,比较有代表性的观点如下。
(1) 从调研各行各业对网络工程专业人才需求出发来确定网络工程的培养目标[1],把网络工程专业的培养目标确定为:培养具备网络硬件设备的设计与开发、网络协议的设计与实现、网络应用系统的设计与开发、网络工程设计规划与实施、网络系统的管理维护与评估等能力的网络工程专业人才。
(2) 从网络工程专业毕业生所担任的工作职位出发来确定培养目标[2],将网络工程专业的培养目标确定为网络管理员、网络程序员、系统集成工程师和电信工程师等。
(3) 从网络工程专业人才必须具备的能力角度出发,把网络工程专业培养目标确定为[3-6]:培养具有计算机网络基础知识和抽象思维能力以及计算机网络软硬件基本理论和技术,从事计算机网络信息安全应用、计算机网络管理和维护、网络系统设计开发和集成的高层次网络工程应用技术和科研人才。
(4) 在基本培养目标的基础上,结合学校特点,增加特色要求[7],如中国人民理工大学把军事领域中的网络应用技术作为培养目标色要求。
综上所述,可以把网络工程专业的基本培养目标归纳为:具有计算机网络基础知识和抽象思维能力以及计算机网络软硬件基本理论和技术,具备网络协议的设计与实现、网络应用系统的设计与开发、网络工程设计规划与实施、网络系统的管理维护与评估能力,能从事网络管理员、网络程序员、系统集成工程师等工作。同时,各学校还可以结合学校或所在地区特点,增加一些特色要求,如网络硬件设备的设计与开发、电信技术应用开发等。
1.2课程体系研究现状
通过研究全国多所学校网络工程专业的教学计划及一些相关的研究性教学论文[1-2,7-16]后发现,很多学校根据网络工程专业的培养目标提出课程群(或课程模块)思想,归纳如下(如表1所示):
1.3实验教学体系研究现状
1.3.1实验室建设需遵循的原则
为了充分发挥实验室的作用,实验室建设必须遵循一定的原则,以避免过时、重复建设从而浪费财力物力。目前关于实验室建设原则的一些研究报道[3,17]指出,网络实验平台的设计和搭建要遵循前瞻性、系统性、科学性、发展性的原则。
首先应具有前瞻性。实验室的建设应符合学校人才培养定位,满足本专业学科发展方向,满足本科教学需求,提高学生的实际动手能力,能成为专业教师和学生从事相关研究和应用系统开发的平台,因此在制定规划时要统筹考虑,有超前意识。
其次应具有系统性。在实验室建设时要通盘考虑学生应具备的知识体系,以便在实验课程体系、实验项目设置、实验教材及实验设备等方面进行统一布置,努力使学生通过实验掌握专业的知识点,掌握本专业的知识体系。
第三应具有科学性。科学性主要针对实验课程结构而言的,在实验室建设规划时,应当充分听取专家、学者、教师和实验人员等各方面人员的意见,科学合理地设计实验课程。
第四应具有发展性。在制定实验室建设规划时,要考虑实验室的可发展性,要立足当前,着眼长远,使实验室建设保持长足的发展与进步。
1.3.2实验教学体系
网络工程专业是以“工程”为导向的,因此被赋予了很强的实践要求。实验教学体系要以课程体系为依据,紧紧围绕课程体系来组织和安排。由于网络工程专业的课程体系是由网络编程课程群、网络工程设计课程群、网络管理课程群和特色课程群构成的,因此实验教学体系也应以这个主线来创建和安排。
1.3.3实验能力培养步骤
有关的研究报道指出,网络工程专业实验能力的培养可以按基本技能、专业技能、综合应用技能这个方向由低到高逐步推进[3,6],但没有指出这些实验在各教学环节中如何有机地组织起来。本人认为实验技能分为两类:基本技能和综合应用技能。实验能力的培养必须贯穿在课程教学、实习实训、毕业设计等各个教学环节和教学过程中,必须由基础到综合、由简单到复杂循序渐进地进行。基本技能,可以通过各课程基础实验即教材中各章基础实验来加以训练;综合应用技能可能过课程设计和综合设计来培养。课程设计是学生学完课程后,综合利用所学的知识,进行设计实践,可以采用大作业的方式进行。综合性实验是指利用多门相关课程的综合知识来设计实践,可以通过实习、实训和毕业设计的方式进行(如表2所示)。
1.3.4实验室建设模式
目前网络工程实验室建设一般通过两种方式进行,一种是学校自筹资金,网络编程相关课程的实验室通常由学校自建。另一种是校企合作[4,18]。校企合作是指企业无偿地提供交换机、路由器等实验设备,学校提供场地,在校园内创建实验室,这类实验室通常是网络工程系统设计方面的实验室,尤其常见的是企业认证实验室(如Cisco认证实验室、华为认证实验室等)。这样,一方面可以解决学校创建实验室资金短缺的问题;另一方面也为企业产品的潜在用户提供无限空间。
2目前研究存在的不足及下一步的研究展望
2.1深入课程体系和实验体系的研究
现有的文献分别从网络工程的培养目标、课程体系、实验体系等方面展开研究,并取得一定成果。但对课程体系和实验体系的研究大多停留在宏观层面上。有关课程内容的详细安排和相关课程之间的衔接、连贯等方面的研究很少,由此常引发课程之间内容重复或缺失现象。对于与理论课程配套的实验内容和各阶段详细的实验安排(如基础性实验、课程设计性实验、综合性实验、毕业设计等)的研究也罕见报端。从目前已有的研究成果来看,课程体系和实验体系的研究不深入、不细致,还没有完成系统的研究工作,因此,这是今后研究的一个努力方向。
2.2加强教材体系、专业特色教材的研究
教材体系包括理论教材体系和实验教材体系两部分。理论体系和实验体系的研究结果最终都将体现在教材体系中。由于理论体系和实验体系的研究尚存在许多不足,因此,教材体系的建设力度不够。至今,针对网络工程专业的系列教材还很少,网络工程专业教材体系建设方面的研究报道更少,特色教材更是奇缺。由此可见,目前教材体系的研究相当薄弱,今后还需在这方面做出努力。
2.3设计规范的网络工程专业课程名称体系
通过研究高校网络工程专业的教学计划,我们发现,相同的课程内容有许多不同的课程名称,课程名称纷乱庞杂,没有规范。例如网络工程设计方面的课程,常出现网络工程设计、计算机组网技术、网络工程技术、网络项目管理、组网工程等诸多课程名称,纷乱繁多,这给教学管理带来许多麻烦。因此,设计一个规范的网络工程专业课程名称体系很有必要。
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Statement and Commentary of the Research Actuality of Network Engineering Speciality
JIANG Ji-pin, GAO Dong-fa, YANG Ai-min, XIE Jian-guo
(Cisco Information Institute, Guangdong University of Foreign Study, Guangzhou 510440, China)
Abstract: This article makes a summary and analysis to present research reports of network engineering specialty construction and presents the shortage and prospects on the specialty research.
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