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摘要:随着计算机网络相关技术的快速发展,我国已经步入信息化社会,为响应国家“十三五”规划提出的“信息化重大工程”的号召,高校计算机网络工程专业已积极转变了原有人才培养模式。地方本科院校网络工程专业需要依据《计算机类专业教学质量国家标准》,参考工程教育专业认证要求,通过强化专业内涵建设,来提高人才培养的社会需求符合度。如何培养适应互联网新技术、新产业与新经济发展的新型网络工程人才,是地方院校网络工程专业共同面临的新挑战。网络工程作为新兴的工程教育专业,在人才培养质量提高上存在很大的空间。本人从网络工程专业的课程体系建设、教学团队建设、教学方法改革、实践教学体系建设四个方面提出改革方案,以培养具有扎实理论基础、熟练动手能力和创新能力的网络工程应用技术型人才。
关键词:网络工程;课程体系建设;实践教学体系建设;人才培养
本文引用格式:白昀.网络工程专业改革探索与实践[J].教育现代化,2020,7(39):55-58.
Exploration and Practice of Network Engineering Reform
BAI Yun
(Xi'an University of Science and Technology,Xi'an,Shaanxi)
Abstract:With the rapid development of computer network related technologies,China has entered an information society.In response to the call of the“information major project”proposed by the national“Thirteenth Five-Year Plan”,the computer network engineering major in colleges and universities has actively changed the original talent training model.The network engineering majors of local undergraduate colleges need to improve the conformity of the social needs of personnel training by strengthening the construction of professional connotation based on the“National Standard for Teaching Quality of Computer Majors”and referring to the certification requirements for engineering education.How to train new network engineering talents who adapt to the development of new Internet technologies,new industries and new economies is a new challenge for network engineering majors in local colleges and universities.As an emerging engineering education major,network engineering has a lot of room for improving the quality of talent training.I put forward the reform plan from the four aspects curriculum system construction,teaching team construction,teaching method reform,and practical teaching system construction of the network engineering specialty,in order to cultivate network-engineering-application-technical talents with solid theoretical foundation,proficient hands-on ability and innovation ability.
Key words:network engineering;curriculum system construction;practical teaching system construction;talent training
网络工程专业是教育部设定的高校本科专业,是由一级学科“计算机科学与技术”和“信息与通信工程”交叉共同构成的相对较新的专业。近年来,受到国家“十三五”规划提出的“信息化重大工程”专栏以及“互联网+”国家政策导向的影响,社会对网络工程专业的需求量越来越大,如何培养出社会急需的网络工程应用技术型人才,是高校计算机专业需要迫切解决的问题[1]。另外,随着计算机网络相关技术的快速发展,信息社会对网络工程人才的需求也在不断发生变化,对计算机网络人才的培养提出了新的要求和挑战。根据目前高校学生特点,结合我国经济发展及网络工程专业市场需求,从四个方面提出网络工程专业综合改革措施:优化课程结构体系、教学团队建设、教学方法改革、实践教学体系建设。
一优化课程结构体系
网络工程专业是由计算机、软件工程和网络技术交叉产生的新型专业,多学科的理论、概念、技术等知识都涉及其中,同时这些知识之间具有相关性和渐进性[2]。为了循序渐进的引导学生掌握网络工程所需的理论和技能知识,本文提出以培养目标为基础、以渐进式教学为方法、以理论与实践并重为原则来优化课程体系。课程体系主要由三部分组成:通识教育基础课程、专业基础课程和专业方向课程。其中,后两部分是我们改革的主要部分。
(一)以专业能力培养为导向,构建模块化教学体系
网络工程的专业基础课和专业方向课程以专业能力培养为导向构成7大模块,分别是网络基础模块、硬件模块、软件模块、网络建设模块、网络管理模块、网络应用模块和实践模块。每个模块由专业基础课和专业方向课构成。
专业基础课的构成以计算机类基础课程为主通信类基础课程为辅,专业方向课依照移动互联网技术的发展和企业对人才的需求划三个方向来构成课程群,这样的课程体系构成旨在培养学生的网络规划与设计能力、网络工程实践能力、行业应用能力和项目管理能力,从而使学生具备创新创业的综合能力。课程模块与专业能力培养对应关系见图1。
(二)融合移动互联网和大数据的专业方向课程群建设
为了更好的适应移动互联网技术的发展和企业对人才的需求,根据网络工程专业培养目标,将网络工程人才培养方案定位于三个方向:基于网络信息集成方向、网络应用开发方向、移动互联技术方向。将移动互联网、物联网技术和云计算技术充分结合到网络工程专业中,拓展专业内涵。根据这三个专业培养方向将与其有关联的课程进行整合,加强各课程知识点之间衔接性和连贯性,减少课程间内容冗余,围绕专业培养方向形成课程群。课程群中所含课程如下:
(1)网络信息集成方向课程群:接入网技术、互联网协议分析、下一代互联网技术、网路设备配置与管理、计算网络、网络攻防技术、网络测试与优化。
(2)网络应用开发方向课程群:WEB项目开发、云计算与大数据、网络程序设计、网络工程设计、软件工程理论与实践、高级Java应用开发。
(3)移动互联技术方向课程群:嵌入式系统原理与应用、Linux操作系统、嵌入式系统编程、物联网与无线传感器技术。
其中,网络应用开发方向中云计算和大数据方向的应用以及移动互联技术方向为两个新发展方向,体现了“互联网+”时代的新型网络工程专业的特点。
二 教学团队建设
高素质的教学团队是良好教学效果的重要保障。组建优秀的教学团队不仅可以提高教学水平,而且可以通过学术交流来提高教师的科研水平[3-4]。针对网络工程的特点,通过以下措施可以建设高水平的师资队伍。
(一)建设课程小组提升教师教学的能力
将老师按所带课程与专业培养方向的相关性分组,即按课程群进行分组,每组的负责人由具有经验的教授担任,带领组中成员进行教学设计、研讨和教学改革,梳理课程之间的前趋关系、内容衔接和安排,提升课程小组中老师的整体教学水平。
(二)建设科研团队,以科研促教学,以教学帮科研
通过将网络工程专业划分为网络科学和大数据技术及应用两个科研方向组,每组成员由教授与该方向有关课程的老师组成,方向组的负责人由学科带头人或者具有高级职称的老师担任,带领组中成员展开学术讨论、申报多个省部级、地厅级项目,组织更多的专业教师参与项目研究,更好地将科研成果转化为教学成果,达到以科研促教学的目的。
(三)创造交流平台,鼓励高校交流,提升教师队伍
加强高校间的交流,促进与企业的合作,为老师创科研合作和学术交流平台,要求老师积极参加企业的项目实践,鼓励老师与企业共同完善实践教学体系,将教师队伍建设成具有先进教学理念和明确教学改革目标的高水平、工程型师资团队。
(四)鼓励教师参与职业培训,提升教师能力
鼓励教师参加工程认证培训、工程实践锻炼、参与企业项目合作,增强教师队伍的行业背景,提升教师的工程实践能力,从而提升教学效果。
三 教学方法改革
目前的教学方式多采用传统的灌输式教学,不利于学生的动手能力、独立思考能力和创新能力的培养[5-6]。要提高教学质量,教学模式的改革也需探索。
(一)引入先进教学理念,利用新的教学模式,提高教学质量
计算机类网络课堂资源相当丰富,可鉴借国内外高校的在线课程资源,结合名师课堂,建设网络工程专业的在线教学平台与课程网站,发布基础模块的授课视频及相关课程的资料供学生随时随地在线学习。网络工程专业涉及很多理论、概念、协议和技术,这些知识枯燥而艰涩,可利用MOOC课、翻转课堂等新型教学方式,增加学习兴趣,提高学习质量。
(二)任务驱动教学
在教学过程中,教师设置一系列与所受知识点相关的问题作为任务,让学生以一个任务为中心,以独立或组队的形式应用所学知识,自主探索,合力协作完成任务。教师可提供一定指导,引导学生解决问题。
四 实践教学体系建设
培养学生具有较高的实践动手能力、应用能力和创新能力是网络工程人才培养工作的重中之重[7-8]。网络工程教学质量的提升重点在实践教学方式的改进,因此,实践教学体系改革急需探索。本文提出以下改革措施。
(一)渐进式层次实践教学改革
网络工程可按照渐近式层次实践教学模式改革,由课内实践向综合实践逐渐过渡。大一大二以课内实践为主,课内实践又有课程实验和课程设计两种形式,以让学生掌握某门课程或课程内知识点的基本技能和实际动手能力为主要目的。大三阶段是课内实践向综合实践过渡的主要阶段,主要实践教学形式有课程设计和综合实训,旨在让学生对已学知识具有初步综合应用的能力,大四阶段是综合实践能力提升的重要时期,以生产实习和毕业设计的形式重点培养学生的设计能力和综合性应用能力。
(二)加大实验设备和仿真软件的建设
无论课内实践还是综合实践都需要通过实验设备和仿真软件来辅助实验的顺利完成[9]。实验设备和仿真软件能用相对小的代价虚拟出现实中比较复杂的情况,让学生在虚拟情景下真实感受实际操作中会出现的问题,不仅可提升实际操作能力,还可通过实践来进一步理解理论知识[5]。学院建立了计算机网络与信息安全技术实验室、网络协议仿真实验室和大数据与机器学习实验室,在现有基础上可扩展网络协议分析实验室、网络协议仿真实验室和移动设备软件开发实验室。网络协议分析实验室可引进《网络协议仿真教学系统》,可辅助学生更深入理解和掌握相关的网络协议,如数据链路层、网络层、传输层到应用层等各种具体协议的实验。网络协议仿真实验室可利用NS2协议仿真平台从源代码层面辅助学生理解网络协议的具体工作流程,提高计算机网络的教学效果。移动设备软件开发实验室为学生提供基于Android系统的移动设备的学习和开发环境,学生可在该平台实现Android基本架构、Android数据存储、Android界面,Android网络连接、Android硬件访问、位置控制和手机传感器访问等实验。
(三)联合大学生创新创业实践活动,学科竞赛,校内外联合实验项目指导的团队活动等实践环节,提升实践能力
全国定期举行网络攻防大赛、移动互联大赛、“互联网+”项目等各种大学生创新创业实践活动,学院可根据这些实践活动成立大学生创新创业训练团队,由实战经验丰富的老师带领,组织学生申报大学生创新创业训练项目,强化创新创业能力训练,增强学生的实践动手能力和创新能力。
(四)引进科研成果,发挥团队整体优势
让部分学生加入到老师所承担的项目团队中,切实体会真实的项目研发,提高创新创业综合能力。
(五)利用校企合作提供实践机会
积极促进校企联合实验项目培养学生工程实践能力。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,专任教师协同参与。企业单位更清楚对人才的具体需求,弥补了高等院校专任教师无企业经历缺乏项目开发经验的不足。企业可以把最新的人才需求传递给学生,学生进行跟踪学习,大幅提高学生解决实际项目的能力,毕业后只需简单培训就可进入企业工作,为企业创造价值,提高我专业学生的就业环境和就业质量。
五 结束语
网络工程专业改革应以培养应用型技术人才为目标,以专业能力培养为导向,构建模块化教学体系,根据移动互联网技术的发展方向和企业对人才的需求制定人才培养方向,形成专业方向课程群。通过提升教学团队水平,改革教学方法,建设渐近式层次实践教学体系等一系列措施,力图培养出能适应社会发展和满足市场需求的应用技术型人才。
参考文献
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[6]曹建芳,王鸿斌,郝耀军.基于混合学习理念的网络工程专业教学模式研究[J].软件导刊,2016,15(04):195-198.
[7]施晓秋,蒋宗礼.依据标准强化内涵提高网络工程人才培养质量[J].中国大学教学,2016(01):30-35.
[8]孙丽娟,隋永平,黄艺美.网络工程实践教学资源建设与教学方法研究[J].计算机教育,2015(22):112-114+118.
[9]孙士民,韩俐.网络工程专业教学实践体系建设探索[J].教育现代化,2019,6(45):107-108+128.
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