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關鍵詞:網(wǎng)絡工程;知識體系;課程體系;專業(yè)方向
中圖分類號:G642文獻標識碼:B
1前言
網(wǎng)絡工程專業(yè)是國家教育部審定并設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)普遍開設的計算機科學類本科專業(yè)之一。
但應用型網(wǎng)絡工程人培養(yǎng)目標如何定位,專業(yè)知識體系如何建立卻一直是被受困擾的問題。網(wǎng)絡技術是計算機技術與通信技術相結合的一門新技術,也是計算機技術與通信技術交叉的一門學科。由于計算機類各本科專業(yè)也需要開設計算機網(wǎng)絡方向的課程,最普遍的現(xiàn)象是許多高校計算機院(系)將網(wǎng)絡工程專業(yè)開設成為計算機科學與技術專業(yè)的網(wǎng)絡方向,二者之間的培養(yǎng)目標相似,知識體系僅是幾門課之間的差別。另一種現(xiàn)象就是部份高校將網(wǎng)絡工程專業(yè)開設成為通信工程專業(yè),沿用通信工程的知識體系再加設幾門計算機專業(yè)類的課程。應該說這兩種現(xiàn)象都沒有形成網(wǎng)絡工程專業(yè)本身的專業(yè)特色知識體系。
本文作者依據(jù)近年來從事網(wǎng)絡工程專業(yè)的人才培養(yǎng)、課程知識體系建設和教學的經(jīng)驗,對網(wǎng)絡工程本科專業(yè)知識體系建設進行如下探討。
2網(wǎng)絡工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)目標的確立
專業(yè)知識體系的建設必須緊扣專業(yè)培養(yǎng)目標,作為網(wǎng)絡工程本科層次的人才培養(yǎng),應該定位于應用型的網(wǎng)絡工程人才。應用型網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標首先是具有一定的計算機基礎知識,其實是其核心培養(yǎng)目標是具有程與網(wǎng)絡應用的設計、規(guī)劃、部署、實施、開發(fā)、管理以及銷售工作,這些內容在時間關系上反映了網(wǎng)絡工程的全過程,在業(yè)界擔當“網(wǎng)絡架構師”、“網(wǎng)絡工程師”、“網(wǎng)絡測試工程師”、“網(wǎng)絡銷售工程師”等角色能力的人才。
從網(wǎng)絡工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標來可以將該專業(yè)分為四個方面的能力培養(yǎng):計算機應用能力、網(wǎng)絡設計規(guī)劃部署能力、網(wǎng)絡編程與應用開發(fā)能力、網(wǎng)絡管理能力。由于目前應用軟件開發(fā)基本都是基于網(wǎng)絡環(huán)境的應用開發(fā),從而網(wǎng)絡編程與應用開發(fā)能力也屬于計算機類本科專業(yè)必備的能力,而且許多高校將網(wǎng)絡編程與應用開發(fā)能力作為計算機科學與技術專業(yè)的專業(yè)方向與特色來看待。就專業(yè)特色而言,網(wǎng)絡設計規(guī)劃部署能力、網(wǎng)絡管理能力才真正是網(wǎng)絡工程專業(yè)有別于其它計算機類本科專業(yè)之處。
另外,網(wǎng)絡工程專業(yè)人才培養(yǎng)也必須有別于通信工程專業(yè)。通信工程專業(yè)培養(yǎng)目標是具備通信技術、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡方面的理論知識和基本實踐技能;能適應通信技術與工程領域網(wǎng)絡、系統(tǒng)、設備以及信息交換、傳輸、處理方面的科學研究、工程設計、運行維護、系統(tǒng)管理的高級工程技術人才。盡管網(wǎng)絡工程和通信工程專業(yè)都涉及到網(wǎng)絡系統(tǒng)知識,但二者之間確有著區(qū)別,通信工程著重于信號和通信類知識,網(wǎng)絡工程著重于網(wǎng)絡應用和協(xié)議類知識。換言之,通信工程著重于電信企業(yè)大網(wǎng)絡平臺的建設與管理,網(wǎng)絡工程著重于用戶端網(wǎng)絡應用平臺的建設與管理。
3網(wǎng)絡工程本科專業(yè)知識體系的建設
網(wǎng)絡工程本科專業(yè)知識體系可采用“平臺+方向”方式建設。整個知識體系可劃分為兩個平臺和三個基本方向。
3.1兩個平臺
本著“厚基礎、重應用、強能力”的知識體系建設原則,為使學生具有扎實的基礎知識和專業(yè)知識,本專業(yè)搭建可兩個平臺:公共基礎課平臺,包括人文和社科基礎課程、理工科基礎課程以及計算機基礎及應用課程;專業(yè)基礎課平臺,包括網(wǎng)絡設計規(guī)劃部署類課程、網(wǎng)絡管理類課程、網(wǎng)絡應用開發(fā)類課程和專業(yè)特色類課程。以適應社會對應用型網(wǎng)絡工程技術人才培養(yǎng)的基本需求。
3.2三個基本方向
三個基本方向課程以專業(yè)課程為主,其教學應在強調知識傳授的同時,注重學生應用能力的培養(yǎng)與個性發(fā)展。通過基本方向課程學習使學生在網(wǎng)絡工程的某一職業(yè)領域具有較強的專業(yè)基礎知識和解決工程問題的實踐能力。
網(wǎng)絡設計規(guī)劃部署方向主要包括組網(wǎng)工程、網(wǎng)絡互聯(lián)技術、通信網(wǎng)技術、網(wǎng)絡性能測試等課程。組網(wǎng)工程主要介紹網(wǎng)絡需求分析、工程設計、綜合布線、設備選型知識。網(wǎng)絡互聯(lián)技術主要介紹路由和交換技術的配置與管理知識。通信網(wǎng)技術主要介紹無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)、接入網(wǎng)等知識。網(wǎng)絡性能測試主要介紹網(wǎng)絡性能指標、測試方法、測試技術和測試設備的有關知識。
網(wǎng)絡管理方向主要包括網(wǎng)站建設與管理、網(wǎng)絡安全技術、入侵檢測技術、網(wǎng)絡協(xié)議分析等課程。網(wǎng)站建設與管理主要介紹網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的配置、網(wǎng)絡管理協(xié)議與應用知識。網(wǎng)絡安全技術主要介紹網(wǎng)絡安全的基礎知識與技術、防火墻技術與配置等知識,入侵檢測技術主要介紹黑客攻擊技術、入侵檢測技術、計算機取證技術等知識。網(wǎng)絡協(xié)議分析主要介紹網(wǎng)絡協(xié)議分析方法與協(xié)議實現(xiàn)的知識。
網(wǎng)絡編程與應用軟件開發(fā)方向主要包括網(wǎng)絡程序設計、WEB編程技術、J2EE應用開發(fā)與部署、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術。網(wǎng)絡程序設計介紹基于套接字的編程方法、進程(線程)間的通信知識。WEB編程技術主要介紹基于Java、JSP、Servlet和JDBC的編程知識。J2EE應用開發(fā)與部署主要介紹基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的編程技術,以及應用軟件的部署方法。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術主要介紹網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫基礎知識、Oracle數(shù)據(jù)庫知識。
特色類專業(yè)課程主要以新的網(wǎng)絡應用技術為主,可選擇網(wǎng)絡并行計算技術、網(wǎng)格計算技術、多媒體網(wǎng)絡技術、網(wǎng)絡存儲技術、高性能網(wǎng)絡等方面的課程。
從網(wǎng)絡工程三個基本方向可分析出這三個基本方向與計算機科學與技術專業(yè)、通信工程專業(yè)之間的關系如圖1所示:
圖1網(wǎng)絡工程三個基本方向與其它專業(yè)知識的關系
其中人文和社科基礎課程主要指政治、思想道德、體育、大學英語等課程。理工科基礎課程主要指高等數(shù)學、
線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計與概率論、離散數(shù)學、數(shù)字電路等課程。計算機基礎與應用課程主要指計算機導論、計算機組成原理、程序設計語言、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡等計算機專業(yè)基礎課程。
3.3網(wǎng)絡工程本科專業(yè)核心課程體系建設
通過對網(wǎng)絡工程專業(yè)知識體系的分析,可以得出網(wǎng)絡工程專業(yè)核心課程體系如圖2所示:
圖2網(wǎng)絡工程專業(yè)核心課程體系
鑒于在專業(yè)教學學時、教學人員和教學設施的不同,各高校在開設網(wǎng)絡工程本科專業(yè)時,可選擇三個專業(yè)方向之一并加以一定特色的專業(yè)課程來進行人才培養(yǎng),以達到不同特色網(wǎng)絡工程人才培養(yǎng)目標。也可以分不同年級采用不同的專業(yè)方向進行培養(yǎng),以滿足社會對網(wǎng)絡工程專業(yè)各方面人才的需求。
4結束語
本科教育的專業(yè)課程知識體系并不是一層不變的,應隨著科學技術的發(fā)展和社會的需求而變化,這才符合科學發(fā)展觀的理論。本論文中所討論的網(wǎng)絡工程本科專業(yè)的專業(yè)課程知識體系,是對近幾年各高校網(wǎng)絡工程專業(yè)知識體系的歸納和分析基礎上做出的一個探討,但隨著社會的進步,該專業(yè)課程知識體系也應處于一個不斷完善的進程中。
參考文獻:
關鍵詞:網(wǎng)絡工程;課程體系;通信類課程;實踐
文章編號:1672-5913(2013)01-0062-04
中圖分類號:G642
0 引言
網(wǎng)絡工程專業(yè)是在計算機科學與技術、通信工程和電子工程等專業(yè)的基礎上,通過多專業(yè)知識不斷交叉、融合而發(fā)展壯大的一門較新的學科和專業(yè)。與計算機專業(yè)相比,網(wǎng)絡工程專業(yè)基本上是從計算機專業(yè)的計算機網(wǎng)絡專業(yè)方向發(fā)展起來的,其教學組織管理大多也由計算機學院/系實施。網(wǎng)絡工程專業(yè)的知識體系主要是通過精簡一部分計算機專業(yè)課程,增加一部分網(wǎng)絡與通信類課程來構建,其專業(yè)課程可分為4個系列:電子類、計算機類、通信類和網(wǎng)絡類,如圖1所示。其中網(wǎng)絡類課程主要涉及IP層以上的有關協(xié)議和理論,更加關注IP網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、專用網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)及其設備和系統(tǒng)的開發(fā)、規(guī)劃、組網(wǎng)、安全與管理,它與計算機類課程一起構成網(wǎng)絡工程專業(yè)的骨干課程體系。通信類課程主要由通信工程專業(yè)的部分專業(yè)課程精簡而來,其主要知識單元涉及網(wǎng)絡體系結構中IP層以下的協(xié)議知識,偏重于電信或廣電等公用網(wǎng)絡系統(tǒng)平臺及設備的開發(fā)與建設。因此,學好通信類課程是學好網(wǎng)絡類課程的一個重要基礎,而且兩者相輔相成。只有融會貫通地理解并掌握兩者的主要專業(yè)知識,才能理解三網(wǎng)融合、全程全網(wǎng)的大概念,掌握完整的網(wǎng)絡與通信知識體系。另外,網(wǎng)絡工程專業(yè)與市場需求和應用結合密切,更加強調工程性、系統(tǒng)性和實踐性。
目前有關網(wǎng)絡工程專業(yè)實踐內容探討的研究和論文較多,但對通信類系列課程實驗環(huán)節(jié)的研究則較少。例如,文獻[3]介紹了國防科技大學計算機學院通過開展多類型、多層次實驗教學,加強網(wǎng)絡工程專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)的有關經(jīng)驗和建議;文獻[4]給出了武漢大學計算機學院建設網(wǎng)絡工程實訓平臺的方案、實驗項目以及實踐改革思路和措施。但上述兩文獻涉及的實驗平臺、項目和方法主要針對的是“計算機網(wǎng)絡”等網(wǎng)絡類系列課程。文獻[5]介紹了北京郵電大學電信工程學院建設全程全網(wǎng)綜合型實驗室的構建方案與設想、實驗設置與開發(fā),以及部分實施情況和所收到的成效。實驗網(wǎng)絡平臺涉及電話網(wǎng)、移動網(wǎng)、智能網(wǎng)、接入網(wǎng)、光纖網(wǎng)、信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、網(wǎng)管網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)等,主要針對通信專業(yè)的實驗室建設。因此,無論從實驗設備購置、實驗深度,還是從實驗學時等方面來看,都不太適合網(wǎng)絡工程專業(yè)的實驗建設。文獻[2]給出了網(wǎng)絡工程專業(yè)開設通信類系列課程及其主要知識單元的有關看法和建議,但并未對有關課程實踐內容的設置給出相關見解和說明。因此,本文將在文獻[2]的基礎上,作補充和探討。
1 通信類課程內容實驗設置
網(wǎng)絡工程專業(yè)的通信類課程主要源自通信工程專業(yè)相應的課程,實驗內容和手段豐富、成熟,主要問題是如何適當取舍。目前較常用的課內通信實驗工具有兩類:一是“教學實驗箱+常用儀表”,二是通信仿真軟件或系統(tǒng)。兩者均可開展包括信號變換、編/解碼、基帶和頻帶傳輸、多路復用、無線信道衰落以及電信、移動等各類通信網(wǎng)絡主要技術方面的實驗,實驗項目基本可涵蓋理論教學中的所有重要知識點,并可與課堂教學同步展開;實驗層次可囊括從基礎驗證實驗到綜合設計和創(chuàng)新實驗,以及從綜合課程設計到本科畢業(yè)設計課題;實驗方法和技術都是長期教學經(jīng)驗的結晶和科研成果的濃縮。利用硬件實驗箱或系統(tǒng)不但可以加深學生對知識點的理解,還可熟悉實驗工具的使用,提高動手能力。利用通信仿真軟件,如MATLAB和SystemView等,界面直觀明了,實驗開展更加豐富靈活。例如,通過拖拽SystemView功能元件庫中的圖符塊(Token)并配置好參數(shù),就可構成各式各樣的仿真系統(tǒng),對相應信號頻域和時域的波形進行動態(tài)觀察及分析,概念、原理和現(xiàn)象顯示清晰明了,分析窗口還可給出眼圖、星座圖及BER等曲線圖,非常有利于學生加深理解和掌握課堂理論知識。
實驗教學體系一般可分為基礎驗證、綜合設計和研究創(chuàng)新三個層次。課內實驗項目大多以驗證性實驗為主,綜合設計性實驗為輔,目的是為了加深對課程理論知識的理解,增強基本專業(yè)技能的訓練。根據(jù)文獻[2],由于專業(yè)定位、數(shù)理基礎、學時限制等原因,網(wǎng)絡工程專業(yè)通信類系列課程可設置在5門左右(見圖1)。主要教學內容以基本的通信理論和電信、衛(wèi)星、光纖、移動等通信網(wǎng)的關鍵技術原理為主,對一些復雜而抽象的信號變換、電磁傳播等數(shù)學知識僅作介紹。課程理論及實踐教學的基本要求是能支撐網(wǎng)絡類系列課程的學習和實踐。因此實驗項目的設置也應與之相適應。我們根據(jù)教學實踐經(jīng)驗,提出如下幾點看法:
1)實驗內容除了開設一些重要且較抽象的通信原理或技術方面的實驗外,建議盡量設置一些與計算機類或網(wǎng)絡類課程關聯(lián)較大的實驗內容。這樣,不僅可提高學生的學習興趣,也有助于加強和鞏固計算機和網(wǎng)絡類課程知識。例如,除了專門設置調制解調、碼分擴頻等實驗外,可選擇數(shù)字信號編碼(如CRC、HDB3編碼)、計算機數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)測試(見圖2)等實驗。在圖2中,兩臺計算機通過通信原理實驗箱連接,實驗內容涉及計算機通信軟件的設置與使用、RS232接口、數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程、不同速率下的系統(tǒng)性能測量、信道誤碼和調制解調方式對通信性能的影響等知識點。
2)插圖2具體實驗項目安排要注意循序漸進、先易后難、先模塊后系統(tǒng)。例如,在圖2中,可先單獨做BPSK/DBPSK實驗和漢明編碼實驗,再做計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)測試實驗。對于BPSK/DBPSK實驗,如采用SystemView仿真軟件,可先做BASK/BFSK的驗證性實驗,即給出完整的原理框圖及所有圖符模塊和參數(shù)配置,實驗目的是驗證原理和熟悉仿真軟件的使用。做BPSK/DBPSK實驗時,則抽掉部分功能模塊或僅給模塊不給參數(shù),讓學生自己根據(jù)原理,設計、配置和調試系統(tǒng),鍛煉學生的綜合設計能力。被抽掉的模塊和參數(shù)最好是對應于學生容易忽視但又重要的知識點。
3)不同的實驗項目可采用不同的實驗工具,有利于學生了解和掌握更多的實驗手段,也為今后畢業(yè)設計、創(chuàng)新研究甚至將來深造或科研打下一定基礎。例如,“信號分析與處理”使用MATLAB工具,“數(shù)據(jù)通信”等其他課程就采用通信實驗箱或SystemView仿真軟件。在上述調制解調實驗中采用SystemView,則在計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實驗中使用原理實驗箱。如果條件允許,還可購置程控交換機、SDH設備、移動通信等實用設備,構建出真實的通信實訓環(huán)境,通過開設演示驗證、設備操作、配置、管理以及互通測試等各種類型的實驗,使學生能盡快地建立真實、完整的通信和網(wǎng)絡系統(tǒng)概念和掌握系統(tǒng)工作原理。
驗證性或綜合性實驗能夠使學生盡快熟悉并掌握實驗設備,為后續(xù)進階型及自主設計型實驗打下良好的基礎;使學生從實驗中逐步增強發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、積累實用經(jīng)驗的能力。通過實驗不但能夠加深對基本理論知識的理解,還能提高工程實踐素質,激發(fā)創(chuàng)新意識。
2 綜合課程設計和創(chuàng)新實驗設置
通過提供高水平的實驗系統(tǒng)或仿真平臺,開設綜合課程設計、本科畢業(yè)設計、創(chuàng)新項目競賽等實驗項目,使學生能進一步鞏固基礎知識、接觸科研前沿、鍛煉科研能力、提高工程素質、培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
網(wǎng)絡工程專業(yè)知識領域較廣,口徑較寬,需要開展和加強的實踐項目也較多。因此根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標,目前大多數(shù)院校開設的綜合課程設計主要對應的是網(wǎng)絡類系列課程,如網(wǎng)絡工程課程設計、網(wǎng)絡協(xié)議或應用軟件開發(fā)課程設計、網(wǎng)絡管理課程設計、網(wǎng)絡攻防課程設計等。因此,如何在有限的實踐學時內,開展通信類系列課程的綜合課程設計及創(chuàng)新研究也是值得探討的問題。我們認為可采取以下思路:
1)開展一些相對簡單且與計算機或網(wǎng)絡類知識緊密結合的綜合課程設計,便于學生上手,提高積極性。例如,將計算機編程、仿真及硬件相結合,利用集成的仿真工具,通過電路原理圖及硬件描述語言設計出通信電路,編譯仿真后下載到實驗板芯片上,并完成從設計、仿真到制作、驗證的整個實驗過程。
2)在網(wǎng)絡工程等綜合課程設計中增加一些與通信類知識單元有關的綜合設計內容。通過購置一些程控交換設備、SDH光纖網(wǎng)設備、寬帶接入網(wǎng)等設備,并集成入網(wǎng)絡實訓系統(tǒng)中,開設從底層通信到上層網(wǎng)絡協(xié)議及應用,從語音到數(shù)據(jù),從管理到傳輸,從接入網(wǎng)到核心網(wǎng)等綜合課程設計內容。
3)結合畢業(yè)設計環(huán)節(jié)和創(chuàng)新研究競賽,根據(jù)指導老師所從事的科研項目,如無線傳感網(wǎng)、RF網(wǎng)、認知無線電等,開展一些有關通信新技術方面的研究和創(chuàng)新項目,并將這些科研項目設備融入到實驗室網(wǎng)絡與通信綜合實驗平臺中,由此不斷積累經(jīng)驗,完善系統(tǒng),開設更多的綜合或創(chuàng)新實驗項目,豐富整個實驗體系。
另外,也要加強實驗教學管理,制定靈活的實驗室開放和成績評定等制度,提高學生課內學時實驗效率,并鼓勵學生利用課余時間加強和豐富實驗內容。
3 結語
隨著三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等發(fā)展,網(wǎng)絡工程專業(yè)知識體系及內涵也在不斷發(fā)展和成熟。計算機類和網(wǎng)絡類課程構成了網(wǎng)絡工程專業(yè)的主要知識體系,通信類課程是學好網(wǎng)絡類課程的重要基礎。而通信類課程的實踐教學是掌握通信與網(wǎng)絡類課程知識,實現(xiàn)素質教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。本文在文獻[2]的基礎上,就網(wǎng)絡工程專業(yè)如何開展通信類系列課程實驗設置提出了相關建議,有待進一步實踐驗證和完善。
參考文獻:
[1]毛羽剛,徐明,網(wǎng)絡工程專業(yè)調查及思考[J],計算機工程與科學,2010(增刊1):60-61。
[2]毛羽剛,曹介南,徐明,網(wǎng)絡工程專業(yè)通信類課程設置[J],計算機教育,2010(23):119-121。
[3]蔡開裕,朱培棟,曹介南,等,提高網(wǎng)絡工程專業(yè)人才素質之我見[J],計算機教育,2010(23):55-58。
如今,我國已進入第十二個五年計劃,信息化發(fā)展的重點在于如何發(fā)揮信息化的作用和保障信息的安全,并且物聯(lián)網(wǎng)也成為發(fā)展的重點產(chǎn)業(yè)技術,網(wǎng)絡工程專業(yè)的培養(yǎng)定位使得畢業(yè)生大多僅具備網(wǎng)絡規(guī)劃、設計、構建、選型、安全管理和維護方面的能力,而缺乏以網(wǎng)絡技術應用與網(wǎng)絡技術服務為主的能力。課程內部結構缺乏系統(tǒng)性,不能滿足本專業(yè)師生共同進步的需求。網(wǎng)絡工程專業(yè)是一個涉及面廣及分支眾多的學科體系,其中,光是專業(yè)基礎知識就涉及計算機基礎理論、通信原理、網(wǎng)絡原理等各個方面。大多數(shù)院校的課程體系由幾十門課組成,內部結構不明確,眉毛胡子一把抓。這一方面使學生對教與學的目的性不甚明確,另一方面也不利于每個教師依據(jù)課程群組成相應的教學團隊,以便共同提高教學質量。課程之間內容重復,能力培養(yǎng)缺乏連貫性。
目前,大多數(shù)院校的網(wǎng)絡工程專業(yè)都是簡單采用與計算機科學與技術、通信工程、軟件工程等專業(yè)完全相同或相近的課程設置,課程內容完全相同。這樣,在總課時的限制下,就無法開設所需的專業(yè)課程,不僅如此,還導致課程內容交叉過多、重復開設,學生對所學課程漸漸失去興趣,嚴重影響教學效果。此外,針對學生的某一種能力培養(yǎng)斷斷續(xù)續(xù),不能從大一貫穿至大四,缺乏連續(xù)性。例如,對于編程能力的培養(yǎng),在大一、大二學習期間都開有相應的編程能力培養(yǎng)課程,但在大三學習期間卻中斷了編程課程,而到大四每個學生都需要利用某一種編程語言完成畢業(yè)設計課題。如果能在學生四年的學習期間一直貫穿編程能力的培養(yǎng),當他們面臨畢業(yè)設計課題時,就能選擇一種自己比較熟悉的編程語言完成畢業(yè)設計課題。理論講授為主,實驗課時不充分。教學模式老化,理論課時與實驗課時不和諧,本科院校的網(wǎng)絡工程專業(yè)普遍采用的人才培養(yǎng)模式大多還是以課堂傳授理論知識為主,實驗課時時間較少。
而網(wǎng)絡工程專業(yè)的突出特點就是它的工程性特點,結合應用型本科教育的性質,網(wǎng)絡工程專業(yè)應從工程性特點出發(fā),培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和面向工程的思維方式,讓其掌握解決實際工程問題的科學方法,以便更加貼近社會實踐的需要。基于以上種種問題,必須對現(xiàn)行的課程體系進行改革和創(chuàng)新,必須架構具有應用型人才培養(yǎng)特色的課程教學體系。近幾十年來,為了滿足社會對網(wǎng)絡工程應用型人才培養(yǎng)的需求,各個國家的高等教育機構紛紛出臺相應的課程體系改革計劃[4-6],而我國一些高校尤其是技術應用型本科也紛紛出臺相應的教學體系改革方案。據(jù)不完全統(tǒng)計,近幾年在一些綜合性或專業(yè)性教學與科研期刊上發(fā)表的關于教改的文章呈大幅度上升趨勢[7-9]。
課程體系改革的思路與舉措
任何專業(yè)的課程體系改革都是高等院校課程體系改革研究的主要任務,網(wǎng)絡工程專業(yè)也不例外。如今,網(wǎng)絡工程專業(yè)的內涵與外延都大大拓展,但對于應用人才培養(yǎng)來說,其專業(yè)課程設置應著重從網(wǎng)絡工程層面上的全過程來考慮,核心內容包括網(wǎng)絡工程的規(guī)劃、設計、設備選型、系統(tǒng)布線、組網(wǎng)、測試、運營、管理、維護、應用開發(fā)等,這些內容在時間關系上反映了網(wǎng)絡工程層面的全過程[2]。如果不分模塊而隨意開設兼顧各個方面的課程,將難以協(xié)調課程之間的關系,并且課程之間的體系結構也不夠明確,導致開設課程計劃性不強、結構混亂。因此,應將課程體系中具有相同性質的若干課程組合成一個課程群,形成“課程體系→課程群→主干課程”的課程體系內部結構。原有的網(wǎng)絡工程專業(yè)主要分為兩大模塊,即“網(wǎng)絡工程規(guī)劃”與“網(wǎng)絡管理維護”。如今網(wǎng)絡技術的發(fā)展已進入第三階段,網(wǎng)絡應用技術服務從基本的Telnet、FTP、E-mail等發(fā)展至網(wǎng)絡視頻、網(wǎng)絡電視、網(wǎng)絡地圖等等,可以說網(wǎng)絡應用技術服務在整個網(wǎng)絡工程中的地位越來越重要。因此,企業(yè)對網(wǎng)絡技術開發(fā)與應用人才的需求也日益增長,網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程體系中,網(wǎng)絡應用與開發(fā)模塊成為其第三大模塊,也是最具特色的模塊。側重應用型人才培養(yǎng)方案的網(wǎng)絡工程專業(yè)課程體系三大模塊分別為:1)網(wǎng)絡規(guī)劃與設計。主要包括網(wǎng)絡設備選型與采購、網(wǎng)絡組網(wǎng)與集成技術、網(wǎng)絡規(guī)劃與設計、綜合布線技術等內容。2)網(wǎng)絡管理與安全。主要包括計算機網(wǎng)絡安全技術、網(wǎng)絡管理與維護、協(xié)議分析與跟蹤技術、網(wǎng)絡性能評價等內容。3)網(wǎng)絡應用與開發(fā)。主要以網(wǎng)絡編程技術為主,在掌握一般的計算機程序設計前提下,熟悉1~2種編程環(huán)境下的網(wǎng)絡程序設計方法(如基于C/S的網(wǎng)絡應用軟件開發(fā)、基于Web的網(wǎng)絡應用軟件開發(fā)等)。課程體系模塊化不僅有利于學生明確學習目標和學習內容,也有利于提高師資教學水平。以課程群為基礎,鼓勵青年教師參與由老教師和教學經(jīng)驗豐富的教師組成的教學團隊,并給予他們明確的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)任務,使其掌握本學科發(fā)展的前沿動態(tài)信息,隨時把握專業(yè)改革和課程改革的方向。
網(wǎng)絡工程專業(yè)的應用型人才能力可以分為網(wǎng)絡規(guī)劃與設計能力、網(wǎng)絡管理與維護能力、網(wǎng)絡技術應用與開發(fā)能力三個方面。網(wǎng)絡工程專業(yè)的知識結構可按公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)方向課和專業(yè)選修課四個層次來構建,如圖2所示。課程內容既要涵蓋網(wǎng)絡工程的基本內容,又要區(qū)別于社會上的職業(yè)培訓,在強調基礎理論和系統(tǒng)性的同時,突顯專業(yè)的應用型特點。公共基礎課可與計算機科學與技術等其它工科電子信息類專業(yè)相似,在優(yōu)化課程內容的基礎上與其它專業(yè)使用相同的教學平臺,但是必須按照專業(yè)需求來優(yōu)化改革課程內容,減少不必要的重復。具體可從原有課程之間的內容進行整合,進一步明確各課程的知識范疇和技能架構,比如原有的“計算機組成原理”和“計算機體系結構”可以整合成一門課,“微型機原理和接口技術”和“匯編語言”可以整合成一門課,“線性代數(shù)”、“離散數(shù)學”及“概率論和數(shù)理邏輯”可以整合成“計算數(shù)學”一門課等等。專業(yè)基礎課和專業(yè)方向課參考網(wǎng)絡工程人才的職業(yè)需求和國家的相關職業(yè)資格要求,涵蓋網(wǎng)絡工程的基本內容。專業(yè)基礎課主要分為計算機基礎、網(wǎng)絡通信基礎、計算機網(wǎng)絡基礎和技術平臺四大模塊。計算機基礎模塊主要包括計算機組成原理與體系結構、數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)原理、面向過程/面向對象程序設計、數(shù)據(jù)庫原理等內容;網(wǎng)絡通信模塊主要包括數(shù)據(jù)通信原理、網(wǎng)絡交換技術等內容;計算機網(wǎng)絡基礎模塊主要包括計算機網(wǎng)絡原理(層次結構模型與協(xié)議集)、TCP/IP協(xié)議集與Internet技術等網(wǎng)絡基礎內容。專業(yè)方向課主要分為網(wǎng)絡規(guī)劃與設計、網(wǎng)絡管理與安全、網(wǎng)絡應用系統(tǒng)開發(fā)三大模塊。每個模塊可選擇一種主流平臺(.net/Java)作為技術支撐,各模塊中的主要課程將以此平臺為基礎,構成專業(yè)方向所需的知識框架。專業(yè)選修課以強化適應性和揚長教育為主導。由于大學四年的學習時間有限,學分也有限,學生不可能學完所有網(wǎng)絡工程專業(yè)的課程,所以在專業(yè)選修課方面,教師可以根據(jù)學生的興趣與能力,考慮學生將來不同的發(fā)展方向和就業(yè)崗位,將選修課分為三大方向。1)與規(guī)劃設計相關的,如綜合布線技術和網(wǎng)絡協(xié)議分析等。2)與管理維護相關的,如網(wǎng)絡安全系統(tǒng)部署和網(wǎng)絡安全事故維護等。3)與應用開發(fā)相關的,如J2ee與中間件技術和Web編程技術等。還可在第7學期開設新技術講座,介紹關于物聯(lián)網(wǎng)和云計算方面的新技術,并且所有專業(yè)選修課都配有課內實驗和課程設計等實踐課時,以提高學生對理論的認識與理解。#p#分頁標題#e#
在網(wǎng)絡工程專業(yè)的四年本科教育中,應參考網(wǎng)絡工程人才的職業(yè)需求和國家的相關職業(yè)資格要求,貫穿各種能力的培養(yǎng)。如在本科一年級和二年級分別開設高級程序設計語言、面向對象程序設計及匯編語言課程,在二年級和三年級分別開設數(shù)據(jù)結構、Java程序設計和網(wǎng)絡編程技術等課程,為學生畢業(yè)設計與實習中的軟件開發(fā)能力打下基礎,使程序設計能力和軟件開發(fā)能力培養(yǎng)貫穿于整個大學四年的學習過程中。再比如在一、二年級開設電路基礎、電子技術、微機原理與接口技術課程,在三、四年級開設包含網(wǎng)絡工程需求分析、規(guī)劃、設計、施工、管理和維護等的基礎知識課程,以及綜合布線系統(tǒng)的設計、施工、測試和維護等課程,逐步建立計算機硬件和網(wǎng)絡硬件的基礎知識,培養(yǎng)學生軟件和硬件相結合的知識體系結構;開設操作系統(tǒng)原理、大型數(shù)據(jù)庫管理、軟件工程及網(wǎng)絡管理與安全等課程,從管理的角度培養(yǎng)學生更高級的系統(tǒng)管理能力和開發(fā)能力;強調實踐能力的貫穿培養(yǎng),從大一新生的認識實習開始,直到大四的畢業(yè)實習,每一學期都有相應的課內實驗、課程設計、綜合實訓等一系列的實踐能力培訓課程,使學生逐步了解和熟悉未來就業(yè)的工作崗位和環(huán)境,初步掌握相應的技術和技能??傊谥贫ㄍ暾娜瞬排囵B(yǎng)計劃基礎上,以培養(yǎng)各種能力為目標,采取循序漸進的方式,逐步提高學生的理論基礎和實踐能力。
課程內部理論教學與實驗教學的課時分配,需參照教高[2007]2號文件中“實踐教學環(huán)節(jié)累計學時一般不少于總學時的25%”的基本要求,但是作為技術應用型人才的培養(yǎng),應突出應用性的特點,所以盡可能地提高實驗教學的課時比例,給學生創(chuàng)造更多的實驗和技能訓練機會。要做到網(wǎng)絡工程專業(yè)的理論課時和實驗課時相互和諧,應重點抓以下三點。1)緊密結合網(wǎng)絡發(fā)展的核心技術,以實用性和前沿性為建設目標,深入分析網(wǎng)絡工程專業(yè)的市場需求,著眼于企業(yè)界普遍關心的核心技術,動態(tài)調整設置實驗課程內容,使實驗課程內容緊密結合理論課程內容,滿足技術發(fā)展的需要,更加貼近實際項目,為培養(yǎng)出業(yè)界更為需要的人才打牢基礎。2)加強教師隊伍培訓,利用假期為教師提供職業(yè)培訓機會,有條件的學校還可以委派教師到企業(yè)掛職鍛煉,使負責實驗課程的主講教師都具有一定的網(wǎng)絡工程研究和開發(fā)經(jīng)驗,部分教師還可以成為網(wǎng)絡工程的一線科研人員。具有實戰(zhàn)經(jīng)驗的教師隊伍不僅保證課程的課堂講述與實踐工程相結合,而且強調各部分知識內容的具體應用,在課堂教學中,更加注重工程思維的培養(yǎng),變灌輸式學習為啟發(fā)式學習。3)及時跟蹤分析并參照國內外一些著名大學相關課程的開設情況,調整理論和實驗課程的課時安排。
關鍵字:CDIO模式;教學改革;網(wǎng)絡工程課程群
1 國內外網(wǎng)絡工程專業(yè)課程群現(xiàn)狀
1.1國外現(xiàn)狀
國外普遍采用“寬口大類”專業(yè)設置方式,專業(yè)劃分較粗,無網(wǎng)絡工程專業(yè)。這反映其本科培養(yǎng)目標是面向較寬的應用領域,有些學校甚至在碩士研究生階段才明顯地體現(xiàn)出專業(yè)的差異或偏向。重視基礎理論,包括數(shù)學基礎的培訓,重視基本能力的培訓(課程設計和實踐部分的分量較重;考試所占比例較輕 )。
國外計算機網(wǎng)絡相關的課程的開設情況:本科網(wǎng)絡課程數(shù)量少,授課內容多數(shù)屬于綜合性專業(yè)基礎課。碩士生網(wǎng)絡課程較多,某些學校本科與碩士生課程可共選,本科網(wǎng)絡課程屬于綜合性和基礎性課程,碩士生的網(wǎng)絡課程較強調計算機網(wǎng)絡的不同技術側面。
1.2國內現(xiàn)狀
國內大學在專業(yè)設置問題上同時存在“寬口大類”與“窄口小類”劃分兩種模式,而我國現(xiàn)狀是“寬口大類”的“計算機科學與技術”和“窄口小類”的“網(wǎng)絡工程專業(yè)”并存的局面,不同專業(yè)設置思路,對計算機網(wǎng)絡技術相關的課程設置必然會不同,差異很大。
國內有網(wǎng)絡工程專業(yè)的學校,網(wǎng)絡工程設置基本分為兩大類,一類是設在計算機科學相關學院,另一類是設在通信類相關學院。表1列出國內一些有網(wǎng)絡工程專業(yè)的學校的情況。
表1 國內開設網(wǎng)絡工程專業(yè)情況
1.3國內外網(wǎng)絡工程專業(yè)課程群情況小結
計算機網(wǎng)絡技術是源于計算機科學技術和通信技術并涉及多學科而發(fā)展起來新興學科分支,已經(jīng)很難用計算機科學與技術或通信技術覆蓋其技術內涵,從某種意義上講,已經(jīng)羽翼豐滿,具有相對的獨立性?,F(xiàn)設置的“網(wǎng)絡工程專業(yè)”容易誤導為“建網(wǎng)專業(yè)”,遠不能適應培養(yǎng)“計算機網(wǎng)絡技術本身和廣泛的網(wǎng)絡應用”專業(yè)人才的需要,宜把它看作一個獨立的分支學科或作為“寬口大類”的“計算機網(wǎng)絡專業(yè)”來探討和建設。在計算機專業(yè)和計算機網(wǎng)絡課程的設置上,國外、港臺大學較重視實踐教學環(huán)節(jié),配合課程教學都設置較多的課程設計和實驗環(huán)節(jié),有利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,對學生進行素質教育,值得借鑒。
2 網(wǎng)絡工程專業(yè)課程群建設方案
2.1網(wǎng)絡工程專業(yè)定位
經(jīng)過多年的畢業(yè)生就業(yè)情況跟蹤和調研,以及對網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)人才的分析,按照2:7:1的比例進行人才培養(yǎng),即20%的畢業(yè)生應該繼續(xù)深造,攻讀研究生;70%的畢業(yè)生應該從事與本專業(yè)相關的工作;10%的畢業(yè)生畢業(yè)后從事他(她)喜歡的工作。同時按照網(wǎng)絡設備研發(fā),到利用網(wǎng)絡設備構建網(wǎng)路,再到在網(wǎng)絡上開發(fā)相關系統(tǒng)的過程,我們培養(yǎng)相關網(wǎng)絡工程師,如圖1所示。
圖1網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)人才定位
針對前面的分析,網(wǎng)絡工程培養(yǎng)的目標和定向為:
(1)培養(yǎng)進一步深造的學生,目前網(wǎng)絡工程專業(yè)的畢業(yè)生考研率為10%左右,今后三年考研率要達到20%。(2)針對IT企業(yè),首先針對網(wǎng)絡設備研發(fā)制造廠商,如:華為、中信、邁普等企業(yè),每年為這些企業(yè)輸送到這些企業(yè)參與研發(fā)的在畢業(yè)生總數(shù)的5%,同時為這些企業(yè)輸送15%的畢業(yè)生到這些企業(yè)參與設備測試,成為這些企業(yè)的測試工程師。(3)為華為、邁普、銳捷等網(wǎng)絡設備廠商提供20%的畢業(yè)生,參與這些企業(yè)的售前售后服務,成為這些企業(yè)的研發(fā)測試、銷售部門的組網(wǎng)與配置工程師和維護工程師。(4)為各個行業(yè)的相關部門培養(yǎng)網(wǎng)絡管理技術人員。根據(jù)這幾年畢業(yè)生統(tǒng)計分析,網(wǎng)絡工程專業(yè)大約有5%左右的畢業(yè)生,畢業(yè)后到銀行、稅務、公檢法等部門,擔任這些部門的網(wǎng)絡管理技術人員。(5)每年大約30%的畢業(yè)生,到一些IT高新企業(yè)和一些事業(yè)單位,成為這些企業(yè)和部門的網(wǎng)絡應用平臺的開發(fā)人員。
2.2課程群方案設計
2.2.1設計理念
根據(jù)工科人才培養(yǎng)注重綜合素質,教育模式正朝著綜合化和個性化的趨勢科學發(fā)展,按照CDIO工程教育理念,圍繞著學生“成長、成材和成功”的目標,注重培養(yǎng)學生在扎實理論基礎上的較為過硬的實踐能力和解決問題的思路及方法;注重提高人文素養(yǎng)與科學素養(yǎng)為內涵的學生的綜合素質;注重培養(yǎng)學生的技術知識和推理能力,擁有職業(yè)能力和正確態(tài)度,具備工程技術能力、自主學習能力、“三創(chuàng)(即創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè))”能力、組織及協(xié)同工作能力、系統(tǒng)調控能力和綜合競爭能力為目標,構建適合學生終身發(fā)展(學習)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。
2.2.2模式設計
我們學校的網(wǎng)絡工程專業(yè)主要定位在計算機科學大類下的計算機網(wǎng)絡應用技術。將網(wǎng)絡工程專業(yè)分為網(wǎng)絡設計與服務和網(wǎng)絡應用開發(fā)兩個方向。同時,在網(wǎng)絡設計與服務又按照“網(wǎng)絡設備開發(fā)”、“網(wǎng)絡測試”和“網(wǎng)絡系統(tǒng)集成”三條主線培養(yǎng)人才,在網(wǎng)絡應用開發(fā)方向中又按照“基于.NET方向”和“基于JAVA方向”兩條主線培養(yǎng)人才。學生可根據(jù)自己的興趣愛好來選擇專業(yè)方向和技術主線。其中網(wǎng)絡測試方向是國內第一個將網(wǎng)絡測試引入本科教學課堂,是第一個和國際知名企業(yè)合作開發(fā)的專業(yè)。
2.2.3優(yōu)化網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)模式
我校的網(wǎng)絡工程專業(yè)從2008年開始就在準備實施CDIO工程教育模式,2009年正式開始實施。該專業(yè)學生的培養(yǎng)立足我國信息產(chǎn)業(yè)和計算機科學技術發(fā)展的需要,結合創(chuàng)新工程教育的社會需求,通過專業(yè)建設與行業(yè)應用的緊密結合,在“課堂內 + 課堂外一體化創(chuàng)新環(huán)境”中,在真實的“構思設計實現(xiàn)運作(CDIO)”過程的工程背景下,構建分方向培養(yǎng)網(wǎng)絡工程應用型人才的CDIO創(chuàng)新工程教育模式。培養(yǎng)的學生具有扎實的理論基礎、創(chuàng)新能力、工程技術能力和綜合競爭能力,尤其是項目組織、設計、開發(fā)和實施能力,以及較強的溝通能力和協(xié)調能力。
2.3網(wǎng)絡工程課程群建設
2.3.1建設思路
網(wǎng)絡工程專業(yè)長期以來高度重視教學內容和課程體系的改革。根據(jù)學校對本科人才培養(yǎng)的定位,積極摸索高等學校擴招后人才培養(yǎng)的模式。進行課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革。分模塊設置課程,引入新的課程設置理念,明確每個模塊的作用,突出不同的方向特色。合理解決課程內容的銜接,將新知識、新技術引入課程教學之中。特別在學生實踐能力的培養(yǎng)方面,探索出一套切實可行的辦法,將科技大賽、學生創(chuàng)新項目等和學生第二課堂結合起來,將工程理念傳授給學生。
2.3.2建設目標
按照“夯實基礎、加強動手”的原則,進一步進行課程體系改革。課程體系的改革更有針對性,更適應信息產(chǎn)業(yè)、地方經(jīng)濟建設和網(wǎng)絡行業(yè)的需要;課程內容的改革有利于提高學生對新技術的應用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。保持已有的優(yōu)勢和特色,進一步提高教學質量,爭取獲得更多的教學成果。
課程建設。重點建設“計算機網(wǎng)絡”、“網(wǎng)絡設備配置與管理”、“《網(wǎng)絡服務配置與管理》” “網(wǎng)絡系統(tǒng)集成”、 “網(wǎng)絡測試技術”和“Web應用開發(fā)技術”等課程。
教材建設。出版系列規(guī)劃教材,已出版的有《網(wǎng)絡服務配置與管理》、《網(wǎng)絡設備配置與管理技術》、《網(wǎng)絡系統(tǒng)集成》、《網(wǎng)絡測試技術》。
2.3.3具體措施
(1)優(yōu)化課程體系。按照“以網(wǎng)絡應用為核心,向網(wǎng)絡設計與服務和網(wǎng)絡應用開發(fā)的相應知識點逐步擴張”的一體化課程體系設計原則進行實施。圖2為網(wǎng)絡工程專業(yè)的工程能力培養(yǎng)計劃和課程體系魚骨圖。本專業(yè)課程體系按照CDIO理念,通過項目將知識、素質和能力結合起來。將CDIO項目按規(guī)模和范圍劃分為三級:一級為包含本專業(yè)主要核心課程理論和能力要求的項目;二級為包含一個課程群理論和能力要求的項目;三級為單門課程內為增強該門課程能力與理解而設的項目。如圖4所示。
圖2 網(wǎng)絡工程專業(yè)的工程能力培養(yǎng)計劃和課程體系魚骨圖
(2)建立“基礎綜合研究創(chuàng)新”的多層次實驗教學體系。
網(wǎng)絡工程專業(yè)非常重視實踐環(huán)節(jié)的建設,建立完成了“基礎綜合研究創(chuàng)新”的多層次實驗教學體系。建立了以計算機網(wǎng)絡、網(wǎng)絡設計及系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡服務配置與管理、網(wǎng)絡安全技術、網(wǎng)絡存儲技術、網(wǎng)絡協(xié)議與分析和網(wǎng)絡測試技術為主線的完整網(wǎng)絡設計實驗教學內容;建立了以網(wǎng)絡應用技術、網(wǎng)絡設備配置與管理、網(wǎng)絡系統(tǒng)設計、網(wǎng)絡測試為主線的完整網(wǎng)絡系統(tǒng)應用設計與開發(fā)的實驗教學內容;并基于這兩方面內容建立了多角度、多層次、全方位地體現(xiàn)網(wǎng)絡設計與應用的實驗教學體系結構。根據(jù)不同培養(yǎng)階段的需求,不同的培養(yǎng)目標采用分層次地對學生進行因材施教并制定了與之對應的實踐方案,確保實驗室能夠在最大程度上發(fā)揮作用。
3 結束語
經(jīng)過兩年的改革調整,已經(jīng)初具成效?,F(xiàn)在我校的網(wǎng)絡工程專業(yè)是四川省省級特色專業(yè),網(wǎng)絡測試作為一個方向,創(chuàng)新性的引入教學體系。這兩年網(wǎng)絡設備生產(chǎn)廠商對網(wǎng)絡測試人員需求與日俱增,而國內還沒有幾所高校開設相關方向的課程,我校網(wǎng)絡工程專業(yè)與美國SIGMA公司聯(lián)合在大四學生中培養(yǎng)相關的工程師,受到了企業(yè)的好評。目前網(wǎng)絡測試人才就業(yè)已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)的網(wǎng)絡集成。美國勞工部統(tǒng)計局2006年報告對美國網(wǎng)絡系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信分析員人員(設計,測試與評估企業(yè)信息系統(tǒng))2004—2014年需求預測結論:相關人才需要量將增加54.6%,在IT行業(yè)中人才需求增加比例占第2位。
參考文獻:
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[2]李飛.結合CDIO工程教育理念構建培養(yǎng)網(wǎng)絡工程人才教育平臺[J].教育理論與實踐,2009(10).
面向網(wǎng)絡工程專業(yè)本科生的網(wǎng)絡管理與安全課程群,主要包括“信息安全概論”、“應用密碼學”、“計算機網(wǎng)絡管理”、“網(wǎng)絡防御技術”、“網(wǎng)絡性能分析”和“網(wǎng)絡安全編程與實踐”這六門專業(yè)課程。
在課程安排上,“信息安全概論”課程首先引入信息安全的基本概念和基本原理,包括消息鑒別與數(shù)字簽名、身份認證、操作系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全技術以及數(shù)據(jù)的備份與恢復等知識點;而“應用密碼學”課程則介紹密碼學基本概念、基本理論以及主要密碼體制的算法與應用;更進一步,“計算機網(wǎng)絡管理”課程以協(xié)議分析為導向講授網(wǎng)絡管理的相關理論,包括功能域、體系結構、協(xié)議規(guī)范、信息表示等知識點;“網(wǎng)絡防御技術”課程以統(tǒng)一網(wǎng)絡安全管理能力作為培養(yǎng)目標,闡述網(wǎng)絡攻擊的手段和方法以及網(wǎng)絡防御的基本原理;在此基礎上,“網(wǎng)絡性能分析”課程著重討論網(wǎng)絡性能管理的理論與應用;“網(wǎng)絡安全編程與實踐”課程討論網(wǎng)絡安全編程實現(xiàn)的基本技術
。值得注意的是,網(wǎng)絡工程專業(yè)的網(wǎng)絡管理與安全課程群建設成果,目前正在為面向物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的相關課程體系設置與教學方法改革所借鑒。網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計介于實踐教學體系中提高層次到綜合層次的過渡階段,作為網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生第四學年實踐能力培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),有利于深入培養(yǎng)相關專業(yè)本科生的網(wǎng)絡管理與安全綜合實踐能力。
二、基于項目角色劃分的實施方案
為了培養(yǎng)網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科生的工程實踐能力,網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計實施過程的改革思路是:采用自主團隊方式,選擇并完成一個網(wǎng)絡管理與安全項目。對于相關專業(yè)本科生而言,因為是自由組成團隊,項目角色劃分顯得尤為重要。在這一背景下,提出基于項目角色劃分的網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計實施方案。
網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計并不是要求本科生在短時間內便可以完成一個很大的網(wǎng)絡管理與安全項目,主要是希望他們能夠利用已有網(wǎng)絡管理與安全課程群的知識基礎,按照軟件工程的思路合作完成一個規(guī)模適中的網(wǎng)絡管理與安全項目,提高網(wǎng)絡管理與安全綜合實踐能力。
三、網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的協(xié)同設計
作為一所地方工科院校,我校自2008年開始面向本科生開設網(wǎng)絡工程專業(yè),并于2012年面向本科生開設物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè),同時已獲批“湖北省高等學校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃本科項目”。網(wǎng)絡工程專業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)雖然是兩個不同的專業(yè),卻具有一定的關聯(lián)性,如何保證網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計的實施方案對于這兩個專業(yè)的協(xié)同設計,是專業(yè)改革實踐過程中需要考慮的問題。網(wǎng)絡工程專業(yè)的網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計的選題主要包括四個方向,即“信息安全與密碼學”、“網(wǎng)絡防御技術”、“計算機網(wǎng)絡管理”與“統(tǒng)一網(wǎng)絡安全管理”。
其基本的選題思路在于幫助本科生熟悉常用的網(wǎng)絡管理與安全編程開發(fā)包,并掌握網(wǎng)絡管理與安全項目實踐的基本技術,為將來從事網(wǎng)絡管理與安全方面的研發(fā)工作打下一定的基礎。更進一步,較之網(wǎng)絡工程專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)具有更強的整合性與自身的特色,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的網(wǎng)絡管理與安全綜合課程設計的選題主要包括兩個方向,即“物聯(lián)網(wǎng)安全”與“物聯(lián)網(wǎng)管理”。
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