网络工程基础知识(6篇)
网络工程基础知识篇1
培养的网络工程专业学生应具有较好的获取知识和综合应用知识的能力,具有在大、中、小企业网络与骨干网络等方面从事网络系统的规划、设计、实施、管理与维护等的能力,同时具备网络应用软件的开发能力,以满足国家与社会经济发展的需求。
改革人才培养方案与课程体系
本着基本知识、基本技术和基本技能培养的要求,将知识点和实训能力的训练模块化、目标任务化、项目工程化,课程体系更加优化。教学内容要保持先进,要及时反映本学科领域的最新科技成果。要不断改革教学内容和体系,注意随时更新知识内容。将培养标准进一步细化为知识能力大纲,针对大纲中的各要素设计所需要开设的相关课程和教学环节,形成适合《卓越工程师培养计划》的教学大纲、培养方案、课程体系、教学环节。网络工程专业课程体系设计了八个课程模块,分别是:素质教育模块、基础模块、网络与计算机基础模块、路由交换模块、网络应用软件模块、网络安全与视频监控模块、数据中心与存储模块、工程实训模块,如图1所示。素质教育模块包含思想道德与法律基础、中国近现代史纲要、职业规划、形势与政策、创业教育、创新教育等;基础模块包含高等数学、工程数学、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、大学英语等课程;网络与计算机基础模块包含计算机基础、C程序设计、计算机网络、构建中小企业网络等;路由交换模块包含高性能园区网络、大规模网络路由技术、构建广域网等课程;网络应用软件模块包含JAVA语言程序设计、WEB技术开发、数据库系统、软件工程等课程;网络安全与视频监控模块包含安全防火墙系统、构建安全VPN网络、入侵防御系统与安全审计、IP视频监控系统等课程;数据中心与存储模块包含数据中心网络、存储基本原理、Neocean网络存储技术等课程;工程实训模块是强化学生工程能力的模块,紧密结合企业现场的研究与应用环境,进行网络工程认识实习、构建中小型企业网与高性能园区网络实训、网络安全技术实训、数据中心实训、数据库开发实训、Java方向(或DotNet方向)软件开发实训等。
改革教学模式与教学方法
在理论课程的教学中,采用启发式教学方法,增加课堂习题课,留给学生自主学习时间,引导学生自主学习;促进学生的自学能力与创新能力的提高。例如,在数据库系统、网络规划与设计与综合布线系统等课程中,增加课堂习题课,布置大作业。鼓励学生参加IT认证考试、参加全国网络技术大赛,以培养学生的实践能力、创新能力,培养学生的团队精神、求真务实的作风和良好的意志品质。鼓励学生参与教师的科研课题,让学生边学习、边应用,极大地激发他们的求知欲望和创新精神。用科研中的实际问题引导学生综合运用所学的知识,主动探索、寻求新的知识和解决问题的思路,养成良好的科研素养。实践教学是培养具有创新意识的卓越工程师的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高实践动手能力的重要平台。在实验课程体系中增加设计性、综合性的实验,对培养学生实践能力和创新能力有重要作用。改革实践教学和学生考核评价机制,改革单一的考核方式。传统的考核方法是批改学生提交的实验报告或课程设计报告。而学生提交的报告百人一样,抄袭严重。很多学生没有认真做实验,动手能力较弱。为了改变这种状态,考核不仅是看实验报告,更重要的是要进行实验的考核。这样,学生做实验的积极性大增,还可申请课外时间继续做实验,否则,有的学生就无法通过实验考核。实验教学的改革使学生的实践能手能力与创新能力明显提高。
加强教师队伍建设,培养“双师型”教师
目前,教师队伍非工程化趋势严重。一方面,高校教师的来源主要是高校毕业生,缺乏在企业工作的经历;另一方面,我国高校教师的教学评价体系、职称晋升、工资待遇等的主要考核指标是科研项目、公开发表的论文数。这种导向使教师不注重工程实践能力的提高,导致教师缺乏工程实践能力与创新能力,高校严重缺乏“双师型”教师。为了培养网络卓越工程师,学校一方面必须引进具有工程实践背景的网络工程技术人才充实到教师队伍中;另一方面还必须改革对教师的考核评价体系,教师的工程实践能力必须作为考核评价体系中的主要指标之一。网络工程专业的教师要求参加网络工程师或高级网络工程师认证考试,有利于教师不断更新所学的专业技术知识,掌握网络技术最新的发展动态。建立教师接受工程实践锻炼的长效机制,为青年教师参与工程实践创造条件,打造一支素质、能力优良的“双师型”教师队伍。
建立学校与企业联合培养人才的机制
网络工程专业“卓越工程师培养计划”采用“3+1”的培养方式,前3年在校期间以学习基础科学知识、专业知识为主,并以实验室实验为辅,提高学生综合素质并锻炼学生工程技术能力。最后一年在企业实习,并完成毕业设计,重点培养、锻炼学生解决问题能力、协作能力和在企业与社会环境下的综合工程能力。因此,必须建立学校与企业联合培养人才的机制。学校与企业共同研究、制订培养方案;与企业合作培养“双师型”教师;与企业联合开发专业教材;教学计划中嵌入企业已用的新技术课程;共建产学研实训基地,学生到企业顶岗实习;建立人才联盟等。大学四年级的学习在企业完成。网络工程专业人才培养有两个侧重方向,一是系统集成方向,另一个是网络软件方向。对于系统集成方向,第7学期主要进行构建中小型企业网与高性能园区网络实训、网络安全技术实训、数据中心实训等。鼓励学生参加网络工程师、高级网络工程师等认证考试。通过这些专业实训与认证考试,使学生掌握最新的网络技术知识,提高学生的实践动手能力与创新能力。对于网络软件方向,第7学期主要进行数据库开发实训、Java方向(或DotNet方向)软件开发实训等。第8学期学生到企业做毕业设计,顶岗实习。江西理工大学与华三通信技术有限公司(简称“H3C公司”)建立了合作伙伴关系,加入了H3C人才联盟。在网络工程教学计划中引入了H3C公司已使用的最新网络技术课程,学生都参加了构建中小型企业网与高性能园区网络实训,大多数学生参加了H3CNE、H3CSE认证考试。H3C公司为学校培养了一批具有工程实践能力的教师,教师获得了H3C认证网络工程师、H3C认证WLAN技术专家等证书。通过与H3C企业的合作,提高了学生的实践动手能力、创新能力,为企业培养了卓越网络工程师。
网络工程基础知识篇2
关键词:计算机网络人才培养课程体系课证融通工学结合
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1007-3973(2011)002-185-02
从岗位职业能力分析人手构建专业课程体系,可使专业课程体系成为针对职业岗位技术领域与工作任务的,融知识、技能、素质教育于一体的系统化设计,有利于实现高职教育的“就业导向”,并且从源头上解决课程来源问题,还可使课程体系开发与实际工作岗位相对接,课程设置为职业岗位工作、职业资格证书获取、学生职业能力可持续发展服务。
1高职计算机网络技术专业职业岗位群能力分析
高职计算机网络技术专业培养与社会主义现代化建设要求相适应,具有良好思想品德、综合职业素质和社会适应能力,具有计算机网络技术行业相关职业岗位必备的专业基础知识和基本技能,具有较高的计算机网络管理与应用操作技能,能够从事计算机网络工程设计与施工、网络工程建设、网络管理与维护、网络产品技术支持与服务、网站开发运营与管理等实践能力的高素质技能型专门人才。
为实现高职计算机网络技术专业人才培养目标,在相关企业技术专家、管理精英、学院专业学术委员会的共同努力下,结合市场客观需求我们共同完成了高职计算机网络技术专业职业岗位群职业能力的分解:
1.1网络工程岗位群能力需求
网络规划、设计、集成、施工、测试与验收,网络设备选型、安装、配置、调试与管理,网络安全架构、配置和管理,网络服务应用。
1.2网络管理岗位群能力需求
网络设备安装、配置、管理、日常维护,网络监控、网络故障分析与处理,网络数据备份和恢复,管理信息系统应用。
1.3网络安全管理岗位群能力需求
操作系统安全配置,网络设备安全配置,服务器安全配置,网络安全产品配置,网络系统安全评估,网络安全管理维护,常见网络安全工具应用。
1.4网站设计岗位群能力需求
WEB用户需求分析,网站规划与设计,WEB网站环境建设,网站WEB编程,WEB应用开发,网站运营和管理。2高职计算机网络技术专业职业岗位群知识、能力和素质结构分析
通过对高职计算机网络技术专业岗位群的工作任务、性质和特点进行分析,得出本专业所需的知识、能力和素质结构需求:
2.1素质结构
优良的思想品德和职业道德,良好的人际沟通素质,较强的创新精神、创业素质,良好的心理适应和应变素质,良好的团队协作素质。
2.2知识结构
计算机网络及其应用基础知识,主流程序设计语言知识,网络设计规划和网络安全管理知识,网络建设、管理、维护知识,网页设计、网站开发维护、运营和管理知识。
2.3能力结构
具有团队合作、交流沟通及协调能力,具有计算机网络系统规划与设计、集成、施工、测试与验收能力,具有网络安装、配置、调试及管理能力,具有网络安全架构、评估、配置和管理能力,具有网站开发、维护、运营及管理的能力,具有WEB应用服务程序编写的能力,
3构建以岗位能力为主线并基于“工作过程”的模块化课程体系
专业课程体系建设是人才培养方案的核心,专业课程体系本身的科学性和先进性直接影响人才培养的质量和效果。高职计算机网络技术专业课程体系建设必须树立全面贯彻高技能人才培养的课程观,将目前以学科为主的教育模式,改为以职业岗位需要为主的教育模式,以学生的职业岗位能力培养为中心。
专业学科式课程体系注重对知识的理解和专业理论分析能力的考核,但由于过多地强调知识的理论性和系统性,而忽视知识与具体工作任务的联系,因此不能有效地培养学生的专业技能和职业岗位能力。以岗位能力为主线并基于“工作过程”的模块化课程体系以培养学生的职业岗位能力为目标,它根据职业岗位群确定职业岗位能力,再依据职业岗位能力确定专业课程设置,并以“工作流程”为导向对课程进行模块化设计,它强调通过实践操作来掌握融合于其中的最新知识、技能和技巧,学生获取知识的过程始终都与具体的职业实践相对应。
以岗位能力为主线并基于“工作过程”的模块化课程体系突出一条主线,二个重点的构建原则,以培养学生的职业岗位能力和综合素质为主线,以专业理论教学体系和专业实践教学体系为重点完成专业人才的培养。在课程的设置上,按照“必须、够用、实用”和突出学生职业能力培养的原则,围绕“建网、管网、用网”三大功能模块和人才培养目标设置课程。
综合素质教学体系由政治思想素质、文化基础素质和职业基础素质三个部分组成。其主要目的是在对学生进行思想政治教育的同时,注重学生法律意识、思想品德修养、团队合作精神、心理素质、职业基本能力的强化和提升。
3.1政治思想素质对应课程
思想道德修养,法律基础,思想概论,形式与政策,邓小平理论,三个代表思想。
3.2文化基础素质对应课程
体育,大学语文,应用文写作,高等数学,大学英语。
3.3职业基础素质对应课程
职业道德,职业规划,就业指导,公关与人际交流,心理健康教育。
专业理论教学体系由计算机应用能力、网络施工组建安全管理维护能力和网站设计创建运营管理维护能力三部分组成。其主要目的是通过对网络互联技术、局域网组建与管理、网络工程与综合布线、计算机网络安全管理、计算机网络技术、jsp动态网页设计等6门核心课程的建设与教学带动相关课程的建设与发展,使学生掌握建网、管网、用网的基本知识与能力。
(1)计算机应用能力对应课程:计算机文化基础,计算机组装与维护,网络数据库技术,c语言程序设计,Java程序设计,计算机专业英语。
(2)网络施工组建安全管理维护能力对应课程:计算机网络技术,局域网组建与管理,LINUX网络管理,网络互联技术,网络工程与综合布线,计算机网络安全,网络安全配置与管理。
(3)网站设计创建运营管理维护能力对应课程:网页设计与制作,Flash失量动画制作,Photoshop平面设计,JSP动态页面设计,网站运营与管理,电子商务概论。
专业实践教学体系由课内实验、专业课程实训(含:计算机组装实训、Java程序设计实训、局域网组建实训、网络互联技术实训、综合布线实训和网站开发实训)、职业基本技能训练、综合实训(即岗位能力训练,含:网络工程综合实训、网络管理综合实训、网络安全管理综合实训、网站设计与管理综合实
训组成)、顶岗实习、毕业实践等6部分组成。这种6位一体的多层次实践教学体系可以根据不同职业岗位的要求,培养学生的职业岗位能力,训练其职业岗位技能。特别是工学结合模式的顶岗实习可增强人才培养的针对性,既提高学生就业竞争能力,又能够充分利用企业的专业实践与管理环境,使学生获得技能的强化训练,实现教学与实践的零距离、毕业与上岗的零过渡。
4构建基于“课证融通、工学结合”的人才培养模式
专业课程体系的建设必须与专业人才培养模式相结合。一方面,根据职业岗位能力要求所建立的专业课程体系是实现人才培养目标的基础和保障;另一方面,基于“课证融通、工学结合”的人才培养模式是设计和实施高职计算机网络技术专业课程体系的关键。
“工学结合”是培养高职实用技术型人才的有效之路,其本质是建立校企合作关系。通过“工学结合”,可使企业全程参与人才培养的全过程,使教学课堂延伸到企业工厂,从而使每一个高职学生都能做到学习与实际工作相结合,课堂与岗位相结合。
“课证融通”是指实践教学内容与职业资格证书认证培训内容的融合。通过“课证融通”可将专业知识的学习和专业技能的培养与职业资格证书和技术等级证书有机结合,可使毕业生在获得学历证书的同时,获得相关岗位(专业)职业技能鉴定证书,从而提高了学生的岗位适应能力。
为实现“工学结合”的人才培养模式,本着服务于江西鄱阳湖生态经济区和江西高新技术产业开发区建设的人才培养宗旨,学院先后与南昌亚洲啤酒有限公司,江西阳光乳业有限公司、中兴软件(江西)有限公司签订了合作协议,通过企业技术专家和学院专业学术委员会根据市场需求共同确定了我院高职计算机网络技术专业面向的职业岗位群和人才培养标准:通过对职业岗位群职业素质、专业理论知识、操作技能和职业工作任务的分解,建立了一套科学务实高效的专业课程教学体系;根据专业课程教学体系的要求,通过校企合作参照人才培养标准共建了网络专业实训室和专业实训基地,并由企业专家和管理精英对教师队伍进行了专业培训,从而形成了满足企业用人需求的教学模式和能够承载工学结合教育教学改革发展的管理新机制。
为实现“工学结合”的人才培养模式,充分发挥职业标准、职业资格证书对教学的引导作用,使专业课程的教学与职业技能的培训相衔接,学院先后与劳动与社会保障部门、信息产业部门及和相关企业签订协议,引入了职业技术等级资格认证、岗位从业能力认证和企业认证,建立了与本专业培养目标相适应的职业技能考核和鉴定制度。
网络工程基础知识篇3
论文摘要:介绍了桂林电子科技大学在计算机网络课程教学改革方面的具体措施和方法。结合实际情况提出坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式;采用“发现式”互动教学方法,引进多媒体教学,网络教学;重视实践环节,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重。
一、教学目标定位
“计算机网络”课程是桂林电子科技大学计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课之一,也是电子信息工程、自动化、智能科学等专业的专业限选课或任选课之一,通过该课程的教学使学生懂得网络的总体框架结构,能建立网络的概念,重点是使学生掌握网络基本原理和核心协议,并熟悉最常用的网络服务和网络工具,了解网络技术的新发展。
教学目标的正确定位是教学改革行之有效的前提和保障,即明确教学是为培养什么类型人才而服务。计算机网络的教学目标大致可分为三个层次:[1]网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。其中,网络基本应用目标要求掌握计算机网络的基础知识,在生活、学习和工作中可熟练利用各种网络资源,如浏览新闻、收发电子邮件和查找资料等,适合于电子信息工程、自动化、智能科学等非计算机专业;网络管理员或网络工程师目标要求掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,适合于计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业;网络相关科学研究要求具备深厚的网络及相关学科的理论基础,今后主要从事科研和深层次开发工作,适合网络相关的研究生。本文主要研究第二层次的改革与实践。
二、“计算机网络”课程教学中存在的问题
传统的“计算机网络”课程教学模式不利于提高学生的学习兴趣,对新形势下的培养目标有一定的制约作用,主要问题表现在几个方面。[2]
1.教材知识结构理论性偏强,教学内容偏离实际应用
目前国内的大多数计算机网络教材都是以osi/rm为索引,分层次展开,全方位介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等,知识点较多且内容抽象,学生理解起来比较困难,难以提高学习兴趣。osi体系结构是一个较为全面的网络层次结构,但是在实际中并没有得到广泛应用,实际中的网络案例又不完全符合osi体系结构,这往往会使学生对网络结构感到困惑。
2.教学模式落后
最初的教学模式是以教师为中心,通过黑板板书和语言描述向学生传授网络知识。这种方式有利于教师组织和监控整个教学过程,便于系统地传授知识,但不利于学生认知主体作用的发挥,不利于学生自主学习能力的培养。对于网络协议这类较为抽象的理论知识,单纯的板书和描述难以帮助学生对学习内容进行深入理解。
3.实践环节薄弱
一方面,计算机网络实验室的建设相对薄弱,实验设备落后,与实际应用的网络设备具有较大差距,且数量不足,无法保证每名学生具有较好的实验环境。另一方面,实验课程的内容过于流程化和简单化,没有突出对学生创新能力的培养。
4.忽视工程应用
课程的综合性、设计性实验缺乏与工程应用相结合的内容,与之相适应的软件建设滞后,难以将工程应用融入到课堂。
三、“计算机网络”课程的改革与实践
针对以上不足,我们主要在五个方面进行了改革和实践。
1.教材选用与内容优化
不同的专业有不同的教学目标,必须选择相对应的教材。对桂林电子科技大学计算机科学与技术、网络工程、信息安全等专业而言,“计算机网络”课程是专业技术基础课之一,除了要掌握一定的基本网络理论和核心协议,还要求掌握更高一等的技术和技能。经过课题组成员比较,选择谢希仁教授主编的《计算机网络》;在外文教材和双语授课时选择andrews.t.的《computernetwork》英文教材。
对电子信息工程、自动化、智能科学等专业而言,“计算机网络”课程是专业限选课或任选课之一,侧重于网络基本理论与应用。经过课题组成员比较,拟选择乔正洪的《计算机网络技术与应用》。
针对教材内容太多、偏重于介绍理论、欠缺实践环节、与工程联系不够紧密等问题,在讲授的时候略去了部分内容,比如安全方面的内容(另外一门课讲授),增加了一些实践相关的内容,如winsock编程、路由器基本操作等。在教学内容上力求推陈出新,引进和精选当代网络技术新发展及新应用作为网络基础的指向,在不断更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代技术紧密结合,培养学生的创新意识和发展意愿。
2.坚持“教师为主导、学生为主体,因材施教”的教学模式
(1)贯彻基础课的教学必须和科学技术同步发展的教学观念,[3]建立终身教育的观念。科学发展与基础课程的教学改革相结合,以学科建设推动基础课程教学的改革。基础课程教学的改革又支撑新型专业建设与学科的发展,推进人才培养目标的实现。
更新教学内容的同时优化课程体系,将基础知识与现代通信技术紧密结合,将专业基础知识传授、能力培养和素质教育融为一体,实施知识结构合理、基础扎实、适应能力强、有创新精神和实践能力为基本内容的人才培养模式。
(2)教师为主导,学生为主体,因材施教。改进课堂的教学方法,以人为本,因材施教,充分发挥学生的潜力,提高教师的授课质量。教师努力研究课程的基本知识点以及这些知识点之间的相互关系,处理好信号、数据、信息之间的关系和传输特点;研究重点理论和实践知识点的教学方法,使教学内容更贴近学生,引导和帮助学生掌握基础知识和基本技能。
教师采用“发现式”互动教学方法,通过精心设计教学过程,采用“提出问题+要求解决方法”、“引导思考+适当提示”、“找出学生思路正确部分引申”、“扩充认识解决问题的条件”等方式,把握课程的进度,活跃课堂气氛,开发学生的潜能,使学生在获得知识的同时能从应用的角度思考网络通信中的问题和解决问题的思路,使学生建立科学的思维方法与创新意识。
3.采用先进的教学手段
(1)把多媒体技术引入课堂教学中,使理论和协议架构分析变得生动、形象、具体,同时解决了传统教学中课堂画图既费时效率又低的问题。再辅以现场概要线图等,让学生在学习具体知识时心中有网络体系大框架,便于知识定位。
(2)建立网络教学环境。目前桂林电子科技大学已有四个相关网上资源供学生使用:“计算机网络”课程网站,使师生在任何时候都可以利用网络资源学习;网络辅助教学平台(blackboard):向学生提供资源下载口、作业提交口、讨论区等;思科网络技术培训网站(http://cisco.netacad.net)作为思科网络技术培训基地之一,目前为部分优秀学生开放思科培训网站,让学生参与全球交流,直接接触最新网络技术;教师ftp:作为系统冗余,从教师ftp中学生也可以下载课件等。
4.加大实践教学环节,重视实践能力培养,培养学生的创新意识和创新能力
计算机网络是理论和实践结合非常紧密的一门课程。目前国内外计算机网络相关教材一般都偏重于理论的讲授,而忽视了动手实践方面的引导,为此应实验单独设课,独立考试。实验课学时占总学时的25%,并要求课外1∶1配套。实验内容根据学生的层次、学生的兴趣分为基础层、提高层、综合应用层三个层次。同时,补充了教材上没有的相关内容,如利用套接字进行网络通信编程,培养实践动手能力。而且把原来以教师为中心的实验教学变成了以学生为中心,积极开展开放性实验,延长实验室开放时间,增加大量的设计性或综合性实验,为学生近一步提高动手能力奠定了良好的基础,培养学生的创新意识和创新能力。
5.在课程教学的各环节中大力开发和应用网络技术,以网络技术构建网络课程教与学的互动平台,理论与工程应用并重
计算机网络是一门理论和实验实践相结合的专业基础课程,教师在讲授的过程中贯彻教学理念,引用网络发展历史背景故事和实际应用具体案例来帮助学生理解理论知识,引导学生形成提出问题、分析问题和解决问题的思维模式,培养学生的创新思维能力和综合专业素养。教学采用理论结合实践教学法,通过实验课程开设、实际网络系统参观和课程设计三个渠道将相关网络技术的应用充分融合到课程教学之中,使同学们接触到真实的网络世界,提高实践运用能力,理论与工程应用并重。
实验课程通过综合设计性实验,充分发挥学生的想象力和创新能力,是使学生获得对网络的工作原理与操作方法的感性认识,加深理解、验证、巩固课堂教学内容的最佳途径。
实际网络系统参观是在课程讲授过程中安排并带领学生参观校园网、学院局域网和企业的网络系统,使学生对计算机网络有感性认识。
课程设计要求学生独立设计一个网络应用系统或者分析企业已有计算机网络系统中存在的问题,提出改进方案,为企业设计满足实际需求的计算机网络系统,使学生理论联系实际,加深对计算机网络课堂教学内容的理解,培养学生灵活运用所学知识的能力。
四、结束语
本课程已建立课堂教学、实验教学、网络教学和工程应用交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成、互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标,形成了立体化的教学模式。通过这样的互动平台,使教与学进入互动沟通的最佳状态。不仅使教师实现了教懂、教准、教活,学生达到了乐学、善学、活学,而且增强了学生日常使用网络的能力,培养了学生的创新精神和实践能力。
参考文献:
[1]王绍强.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践[j].计算机教育,2009,(18):16-18.
网络工程基础知识篇4
关键词:网络工程专业学科规范课程体系
1、引言
随着计算机网络技术的迅速发展和应用领域的不断扩大,计算机网络已渗入人们工作和生活的方方面面。据中国互联网络信息中心报告显示,截至2012年6月底,中国网民规模已达到5.38亿[1]。在网民数量激增的同时,越来越多的企事业单位开始建立基于自身业务的网络系统,并开发基于网络的应用和业务。目前,国内高校的网络工程专业大体分为两大类:一类是以原有的计算机本科专业为基础,课程体系[2]沿用计算机本科体系,无法体现网络工程专业特色。例如:以编程类课程来说,计算机专业[3]强调的是语言编程,而网络工程专业强调的是网络管理编程及其底层协议通信。因此,这样的课程设置泛而不专,不能体现一专多能的作用。另一类是以通信工程为主体,强调计算机网络与原有电信网络相结合,主要体现在各个邮电学院的培养计划中。这两类都不符合目前网络工程专业的发展需求,没有给出清晰的专业定位,造成教学质量和效率下降。
目前各行各业需要什么样的网络技术人才呢?而国内的高等院校网络工程专业培养的人才能否完全满足这些需求呢?为此,我们一方面调查并分析了多个典型行业对网络工程专业人才的技术与技能要求,另一方面跟踪分析了包括清华、北大、上海交大、美国MIT、加州大学伯克利分校、西点军校、CC2005、加拿大Dalhousie大学、澳大利亚昆士兰大学和国立大学、瑞士联邦理工学院等多所国内外知名院校当前网络工程或相关专业的培养方案,并以此为依据,确定网络工程专业涉及到的知识领域及对应的知识点,然后制定覆盖各知识点的课程体系和教学计划。
2、网络工程专业的培养目标
高等教育的目的是培养高等技术人才,网络工程专业主要是为了培养网络工程师,目前网络工程专业的培养方向主要有网络工程管理与规划设计、网络维护与管理以及网络应用程序开发等方向[4-8]。根据普通工科高校办学层次和培养对象,我们立足于“宽口径,厚基础,高素质,强能力,突出创新意识”的教学理念,确立该专业的培养目标为:培养系统掌握计算机技术、通信技术及网络技术的基本理论、基本知识,掌握计算机网络系统分析和设计的基本方法,具备计算机应用、网络编程与应用开发、网络规划设计部署、网络管理等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。
3、制订专业培养方案的方法
在制定专业培养方案时,可以采用“需求驱动”的方法。首先,对人才市场进行需求分析,确定本专业的培养目标;然后,根据培养目标和人才需求分析,得到了本专业人才应具备的专业理论知识和专业技能,大致确定本专业的专业课程;根据这些专业课程又需要哪些专业基础课程的支持,从而大致确定本专业的专业基础课程;通过分析这些专业基础课程应该得到哪些基础课程的支持,大致确定本专业的基础课程;最后,根据培养目标和培养方案的制订原则,仔细、合理地调整各模块内容和学分分配。
4、网络工程专业课程体系设计
4.1课程体系设计的原则
课程体系的设计必须分析网络工程的专业特性,且与当前社会的需求紧密结合。基于网络的社会需求众多,网络技术日益复杂,因此,最好根据需求,将这些特性分类,设计网络工程专业方向,然后为不同专业方向设计不同的课程体系。网络技术是计算机科学与通信技术结合的产物,我们从两个学科的本质出发,从硬件和软件两个方面划分社会需求,分为网络设备的研发与制造产业、网络系统软件的完善与拓展、基于网络的应用软件与工程设计3个方面。第1方面属于硬件领域,第2和第3方面属于软件领域的系统软件与应用软件。在网络设备的研发与制造产业,目前最具有代表性的公司有CISCO、华为、H3C、中兴等;在网络系统软件的完善与拓展方面,有代表性的领域有下一代互联网的协议研究、无线通信协议的研究、网络安全相关协议的研究等;基于网络的应用软件与工程设计有Web程序设计、防火墙和IDS软件的研发、网络规划与设计等。
4.2调整课程结构,优化课程体系
对专业基础课程及专业课程进行知识点的归类整合,在工科学生培养的框架内,重新组织课程,增强课程教学的一致性和连贯性,减少不必要的重复。在课程结构调整方面,以课群为基础组织和建设课程内容,这样既便于同类相关课程之间的知识衔接,又便于在课群内组织任课教师开展课程建设等教学研究活动。同时,专业课群也体现了培养目标所确定的学生应具备的主要技能,便于在课群的基础上通过修订课程内容,调整学生的知识结构,完善培养目标的具体内涵。
4.3课程体系强化方向性
网络工程专业作为一门新型的交叉学科,虽然与计算机、通信工程专业相近,但具有其鲜明的专业特色。网络工程专业的教学计划,虽然总在调整,但总体而言,没有实质性的突破。很多高校网络专业教师为了提高学生的综合能力,尝试以任务驱动及实例教学为主,通过学习和模仿,制作出一个相对完整的、能够完成一定操作的程序(或应用软件)。这种尝试,在提高学生的动手能力及学生的学习兴趣方面虽收到一定的效果,但改革力度是不够的。建立切实可行、符合本校特色的教学计划、培养方案和课程体系是网络工程专业建设的基础,教学内容和课程结构体系要瞄准人才培养目标,通过现代教育技术手段浓缩课时,科学合理地整合课程,构建合理的知识结构。对培养应用型本科来说石家庄铁道学院网络课程体系结构以四大专业主干课程为基础,三大专业方向为主导的课程体系。基础主干课程涵盖了电子科学技术、计算机科学技术、网络技术与通信技术和信息安全技术四大专业体系,保证了本科教学的宽基础平台。
4.4加强专业技能的培养
网络工程专业是一门工程性很强的专业,必须加强实践环节,IEEE-CS和ACM任务组在CC2001报告中也特别强调了将专业实践并人课程中的必要性。1999年,全国开始扩大本科生招生规模,IT类本科学生数量急增,这在一定程度上缓解了IT市场的人才紧缺状况。然而,从近两年的毕业分配情况看,许多学生找不到合适的工作单位,而许多IT类企业找不到合适的毕业生。其原因主要有两个:一是IT技术及其应用发展迅速,知识更新速度加快;二是学生专业技能掌握得不够。根据人才市场需求调查的结果,目前大学本科毕业的学生能够马上胜任本专业某个领域工作的人为数不多,在专业技能方面有些还不如高职毕业生,需要单位进行岗前培训,而高职毕业生,专业理论知识又不够,因此必须对本科毕业生进行正确定位,对本科培养方案作适当调整,以满足社会需求。
4.5专业课程的设置
教学计划以计算机网络规划、网络管理及应用开发能力培养为特色,加强包括计算机网络总体规划设计、网络管理、网站开发设计及维护等教学环节,涉及网络协议与路由技术、网络与信息安全、网络系统应用软件的设计开发等内容。专业课程主要分为以下三个课群:1)网络设计与规划课群;2)网络管理课群;3)网络应用技术课群。学校还应加强前沿与特色选修课程的开设。随着网络的普及,网络安全问题成为当前面临的紧迫问题。我校在网络工程专业课程体系设置中,强化网络安全特色方向,通过该专业特色方向的学习,使学生具有网络安全应用的配置和开发能力。
4.6加强实验室建设
对于实验室建设,我们遵循两个步骤:确定实验内容和实验方式、确定实验环境和实验设备。根据课程体系确定网络工程专业学生必须掌握的实验内容包括:网络组建/规划、网络设备配置/设置、网络操作系统使用/配置、网络管理、网络协议分析。对于实验方式,应采用分组进行,这样既便于实验课管理,也具有较好的课堂气氛,并且学生可以独自动手在真实设备上操作、配置,教师可以控制和检查学生配置、实验结果是否正确。但由于设备的各种接口易损坏,所以需要限制教师和学生此类操作。
5、结语
作为本科院校,在网络工程专业培养模式制定过程中,我们以为企、事业单位培养从事网络工程技术、网络管理及网络应用与开发工作的工程技术人才为目标,以专业培养目标为基础,以社会需求为导向,体现专业特色,加强实践教学环节,注重专业技能、动手能力、应用能力和创新能力的培养。
参考文献:
[1]张东.大话存储:网络存储系统原理精解与最佳实践[M].北京:清华大学出版社,2008.
[2]潘旭华,鲁声清,尉斌.电子商务专业人才培养模式与课程体系设置探析[C]//电子商务理论、应用和教学研究论文集[D].重庆:重庆大学出版社,2007.
[3]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[S].北京:高等教育出版社,2006.
[4]吴怡,蔡坚勇,洪亲.论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J].电气电子教学学报,2007,29(3):87-89.
[5]焦炳连,浦江.网络工程专业实验室的建设[J].实验室研究与探索,2006,25(3):315-318.
[6]王亚文,容晓峰,范会敏,等.论网络工程独立实验课程的建设[J].实验科学与技术,2009,7(4):122-125.
网络工程基础知识篇5
关键词:《数控加工技术》总体建设思路网络课程层次性设计
1.引言
随着现代教学手段的普及与推广,网络课程教学越来越受到重视,并且各学校都建设了一批网络课程用于教学实践。网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境两个组成部分。深刻理解教学目标和采用适合网络教学特点的教学策略对教学内容的设计尤其重要。教师在设计网络课程教学时,要特别把握网络教学中教与学分离特点,通过对教学内容的合理设计,充分利用多媒体的交互作用,实现在多媒体交互下的教与学的有机结合。教学活动中信息接受的层次性也是马克思主义认识论所提出的认识反复性和认识的无限性的实践过程。所以教师在网络课程结构设计中要注重层次性设计。
2.《数控加工技术》网络课程的总体建设思路
《数控加工技术》是工科机械类专业中机械设计制造及自动化、模具设计与制造、机电一体化、数控等专业的一门主要专业课程之一,是一门实践性很强的、面向生产现场的应用型专业课程。根据实践中相关网络课程的建设应用情况发现,在这类应用型专业课程网络课程建设中,相对于一些理论性或基础性课程的网络课程建设,多媒体素材准备较为困难(如一些设备结构展示、现场操作视频等),往往造成建设的网络课程与书本内容相差不大,知识容量有限,进而在应用中学生感到乏味,不能够达到促使学生主动性和探究性学习的目的。根据这些经验和该课程的性质,我们制定了《数控加工技术》网络课程的总体建设思路:在课程教学大纲的规定教学目标指导下,充分发挥网络课程媒体承载丰富的特点,在教学内容、学生自主学习策略、学习环境等方面充分考虑层次性设计。
3.层次性设计的思路与实现
网络课程的教学是通过以多媒体素材的教学内容网页展示和作为教学对象的学生主动学习的过程来实现的。所以在该课程中教师应充分考虑教学对象和教学内容的层次性,从而达到较好的教学效果。
3.1教学对象的层次性
从传播学的角度来看,网络课程教学就是通过网络进行信息传播的过程。在该过程中,为了保证信息传播效果,教师必须对信息接受者进行分析,了解其对信息的初步认识、基础知识、学习准备等,为网络课程设计中进行教学内容选择和组织、教学策略设计与教学评价的设计提供参考依据。教学对象不同,其学习态度、起始能力和个性特征也不同,这些能力和特征影响着教学效果。
数控加工技术课程教学对象包括多个专业方向多个层次类型的学生,比如已经初步学习过部分专业知识的专升本学生和普通本科类学生等,这些学生在前期课程设置、基础知识掌握程度等方面都存在一定的差别。即使是同一个专业方向的学生也存在基础知识掌握、独立主动学习能力等各方面的层次性差异,所以在网络课程设计中教师要充分围绕适应各个层次的教学对象进行考虑,达到网络课程的内容具有面向各专业教学对象的适用性,使不同层次的学生在课程中能够充分发挥学习的主动性,对本专业需要掌握的课程知识内容进行学习。
3.2教学内容的层次性
结合教学对象的层次性,合理制定和设计教学内容是保证教学效果的前提。在网络课程中,教学内容主要通过多媒体介质的信息传递来实现,不具有课堂教学中由老师进行灵活调整教学内容的优点。所以在网络课程设计中教师必须在充分分析学生通过网络学习的心理基础上更加细致地对教学内容进行设计。
数控加工技术是一门建立在传统机械加工基础上的现代制造技术形式,所以掌握好该门技术要具备较为广泛的知识储备,比如工程材料基础、机械制造技术基础、金属加工工艺学、公差与配合等个方面的基础知识。除此之外还要具有计算机应用、机械工程检测技术等方面的专业知识。所以在对该网络课程教学内容进行设计时,教师应根据教学对象的层次性要求,对教学内容进行分析整理,充分体现各个层次教学对象的知识需求,相应设置各个教学内容模块,使不同的学生在通过网络课程的学习过程中都能够得到适合自己需要的知识。
3.3网络课程中层次性设计实现
在建设《数控加工技术》网络课程的过程中,根据教学对象和教学内容的特点要求,教师应充分利用网络教学的特点,利用不同的模块设置和模块内的知识延伸网络链接设计,使学生在学习过程中能够根据自己的需要和兴趣找到自己要学的内容,并且能够通过网络链接方便地从网络上得到需要补充的基础知识和希望了解的延伸知识。在这个思想指导下,教师应设计具有知识难度和知识广度的层次性网络课程的结构组成,主要包括:自主学习功能模块、辅导答疑功能模块、作业功能模块、讨论学习功能模块、自测与练习功能模块、虚拟仿真操作模块等。通过这些模块,学生能从基础知识准备、基本知识点掌握、理论应用与实践等方面进行学习。其中自主学习模块是“数控加工技术”网络课程的核心部分。自主学习模块体现了教学对象在网络课程中的自主学习的思想。在这方面我们通过以下子模块实现:①网络课程知识体系的导航。②学习指南。③相关资源子模块。如图1所示为课程学习首页。
4.结语
充分考虑课程中的层次性结构设计,我们所建设的《数控加工技术》网络课程,经过省教育厅组织的验收,结论为:通过,良好(豫教高2005618号)。并经过多年的应用与改进,受到了学生的欢迎,作为本门课程主要的辅助教学手段,对提高教学效果起到了重要的促进作用。
参考文献:
[1]现代远程教育资源建设技术规范.教育部现代远程教育资源建设委员会,2000.5.
[2]伍新春编.高等教育心理学[M].北京:高等教育出版社,1998.8.
[3]李力.教学活动中信息接受的层次性与体态信息反馈的功能性[J].长春大学学报,2000.6,VOL10,(3).
项目基金:河南省网络课程工程建设首批资助建设项目
网络工程基础知识篇6
根据物联网系统架构、产业链及关键技术,[2-4]对人才的需求可以分为三大类:电子设备技术和芯片设计技术人才、计算机网络和通讯人才、系统集成和应用人才。其中感知设备方面的人才需要掌握一定的电子设备知识、数字和模拟电子知识、嵌入式开发知识;计算机网络和通讯人才必须具备计算机网络和通讯的相关知识,具有通讯系统运行维护与管理能力,通信设备的安装、调试和规章排除能力;系统集成和应用人才需要兼有IT系统解决方案设计方面的才能和硬件技术相关知识、系统开发和集成的能力。作为电子信息类专业的学生,所学的专业课程涉及到了上述三方面人才所需掌握知识的部分内容,为以后从事这些方面的工作奠定了基础。物联网是在三网融合基础上的延伸和扩展,以IP协议为基础,采用类似于互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务。因此,嵌入式开发、通讯设备的管理维护、IT系统开发和集成都需要具有一定的计算机网络基础知识。“计算机网络”课程的教学效果对毕业生的就业具有一定的影响。对掌握网络知识的人才需求可以分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等几个方面。
教学内容的更新
TCP/IP协议是所有有线和无线网络协议的基础,因此在“计算机网络”课程的教学内容上以TCP/IP协议簇为基础、以Internet为实例,讲解计算机网络的概念、原理和应用。再根据电子信息类专业的特点以及社会对人才的需求方向分为网络设备安装、维护与管理、网络编程、网络安全技术、网络协议分析与设计等。对于网络设备安装、维护与管理的学生,注重加入网络的综合布线、交换机、路由器的工作原理与配置、调试以及对各类服务器的管理等。对于进行网络编程开发的学生,应加入网络编程的基本概念、Socket编程、探测网络的程序的基本原理等知识以及与硬件相关联的TCP/IP软件开发,结合实例进行讲解。对于网络安全技术的学生,讲解协议簇每层的工作原理时加入网络的攻击原理与防御、加密与数字签名等网络安全知识。对于网络协议分析与设计的学生,要注重各类协议的工作原理、数据包的类型等,通过使用网络仿真软件仿真各类协议的工作原理、并使用Sniffer程序捕获网络数据进行分析。
教学方法的改进
教学不仅仅是为了向学生传授某种具体的知识、技能,而是更应该激发学生的创造力。[5]传统的课堂教学是以教师为主、学生为辅、你教我学的灌输方式,为避免这种教学方法的弊端,充分调动学生的积极性,提高学生创新能力和就业能力,必须使用新的教学方法。1.任务驱动式在准备讲解某个知识点时先给学生分配任务。学生通过课前预习查找大量的资料,提炼出自己的思路,带着这些“思路”参与到课堂教学中,才能更好地激发学生的创新能力。如讲到WWW时,可以先要学生通过查看一些网页,总结出目前制作网站需要使用的技术、开发工具、编程语言及如何网站等,在此基础上撰写一个诸如班级主页的设计方案。这样既能引起学生探究的兴趣又能提高学生的自学能力。2.案例方式在教师的指导下,根据教学目的和要求,组织学生通过对案例的调查、阅读、思考、分析、讨论和交流等活动,使学生在教学过程中处于主体地位,激发其学习兴趣,能有效提高学生分析问题和解决问题的能力,加深对基本概念和基本原理的理解,对于培养学生的创新能力和合作能力是极有益处的。[6]如:在讲解到ICMP协议的时候可以用网络探测器的程序为例,既涉及到了ICMP协议的功能、数据包的结构、常用网络命令ping的工作原理等知识,又使用到了Socket编程,这样既能扩展学生的知识又能激发学生实践的兴趣。3.项目方式在项目教学过程中,教师只负责项目的概况和相关理论知识的讲解,起到指引和辅导的作用。由学生分工协作成为项目的主体,人人动手,不仅掌握了相关理论知识,而且锻炼了学生的实践能力,同时还培养了学生的团队合作精神,提高了学生的综合素质。如针对网络设备安装、维护与管理的学生,以小组的方式组建一个局域网,首先分配3~5名学生为一小组,并确定一名学生为组长,再在教师的指导下完成。先给学生讲授相关的网络基础知识,学生在实施项目的过程中针对组建过程中出现的问题咨询教师。当学生项目完成后,既具备了制作网站、测试网络等组建网络的实践技能,同时又对网络传输介质、网络拓扑结构和网络协议等相关理论知识加深了理解。为进一步拓宽学生的思维,可在此基础上与所学的其他专业知识相结合,设计智能家居之类的小系统。
考核方式的多元化
为激发学生学习的自主性,鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和创造能力,更有利于适应市场人才需求,可以建立多种类型的考核方式:第一,传统的笔试考核;第二,实践技能考核;第三,项目实施考核;第四,职业资格技能证书考核。学生根据自己的个性发展选择相应的考核方式。传统的笔试考核,考试的试题根据各方向所侧重的知识点来考核。实践技能和项目实施考核,给定一个主题,让学生根据之前所学习的知识收集相关资料,完全自由发挥,体现个性,学以致用。在期末的时候学生提交成果、现场陈述并回答教师或同学所提问题,教师根据成果、陈述和问题回答给出成绩。职业资格技能证书考核,学生通过参加各种与专业相关并被广泛认可的资格认证考试,所获得的证书成绩作为该门课程的成绩。如:中国计算机软件专业技术资格考试和水平考试中的计算机网络专业、全国计算机等级考试中的网络技术及网络工程师、微软认证、思科认证等,这样不但能巩固和加深对计算机网络技术的理解,而且能为学生今后的求职和就业提升竞争力。
师资队伍的建设
由于“计算机网络”课程的特点要求讲授这门课程的教师除具有较扎实的数学、计算机软硬技术、通信技术基础外,还要求教师要掌握较为丰富的网络工程和网络技术研究经验,而目前部分教师虽然具有较高的理论水平,但实践水平较差;有的青年教师虽具备较强的动手能力,但理论联系实际的能力又有所缺乏,这将导致教师难以领会教材的内容,也无法突出课程的实践性和实用性,难以激发学生的学习兴趣,无法达到预定的教学效果。[7]因此,加强师资队伍的建设、提高教师的个人业务水平非常重要。可以通过以下一些方面来加强和提高:定期对教师进行教学能力的培训,包括课堂内容的设计能力、把握课堂的节奏能力等;增加教师间交流,包括校内同行和校间同行的经验交流;鼓励和支持教师从事计算机网络相关的科研项目研究;加强教师在新技术方面的培训、认证考试和专业知识的更新,给教师提供到企业实践的机会,让教师与社会接轨,成为真正的“双师型”教师;聘请企业的相关人员来讲课等方式来培养出符合社会需要的人才。