計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向工程化教學(xué)體系的探索與實踐

婁建樓 曲朝陽 劉志穎 劉冬云

摘 要：文章提出了一個本科計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向工程化實踐教學(xué)體系構(gòu)架,闡明了工程化實踐教學(xué)體系中應(yīng)著重解決的幾個問題,并說明了將工程化實踐教學(xué)應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)各個教學(xué)環(huán)節(jié)的方法。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；工程化；實踐；教學(xué)；體系

引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展與應(yīng)用的廣泛普及，社會對網(wǎng)絡(luò)人才的需求量迅猛增加，對他們的應(yīng)用能力也提出了更高的要求。然而，業(yè)界普遍認(rèn)為畢業(yè)生理論結(jié)合實際能力不足。因此，如何加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實踐能力，適應(yīng)社會對應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)人才的要求，是相關(guān)院校努力探索和亟待解決的問題。實踐證明，培養(yǎng)合格應(yīng)用型人才的關(guān)鍵，不僅要完善教學(xué)大綱，更新教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，還要構(gòu)建工程化實踐教學(xué)體系，將工程化實踐教學(xué)應(yīng)用于整個教學(xué)過程。

一、工程化實踐教學(xué)是提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的有效途徑

學(xué)生在工程化實驗的過程中不僅能驗證理論知識，提高實驗技能，更能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察、動手、分析和解決實際問題的能力。實際工程中所涉及的實驗一般都具有很強的探索性和研究性，將這些實驗作為實驗課的內(nèi)容，就能從根本上改變傳統(tǒng)的實驗單純用于理論驗證的狀況。同時，由于以工程為背景，實驗更具有針對性，實驗內(nèi)容更加鮮活，學(xué)生不僅能了解局部，更能了解全局，以促使學(xué)生積極地思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性的發(fā)揮，從而提高創(chuàng)新能力。

二、工程化實踐教學(xué)體系的架構(gòu)

本科計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向的工程化實踐教學(xué)，就是在該專業(yè)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程的實踐教學(xué)中，以計算機網(wǎng)絡(luò)工程為背景，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計、安裝、運行與維護的實際開展各種網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)活動。要將工程化實踐教學(xué)貫穿教學(xué)過程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)，包括各相關(guān)專業(yè)課的實驗課、課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，從而形成工程化實踐教學(xué)體系，如圖1所示。工程化實踐教學(xué)體系的構(gòu)架中包含四個層次。

(1)基礎(chǔ)層:是整個體系的基礎(chǔ)，也是工程化實踐教學(xué)的基礎(chǔ)，為各種工程化實驗、實習(xí)與實訓(xùn)提供條件，是實現(xiàn)工程化實踐教學(xué)的關(guān)鍵。

(2)實驗層:為工程化實踐教學(xué)提供實踐技能和經(jīng)驗，包括了相關(guān)課程的主要實驗。這些實驗包含在計算機網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)工程和網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全課程中。除網(wǎng)絡(luò)原理與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實驗屬于驗證性實驗外，其他實驗都是設(shè)計性或研究性實驗。這些實驗都與工程密切相關(guān)，都要在工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心進行。

(3)實訓(xùn)層:是在學(xué)完相關(guān)課程并完成了必要的實驗之后而進行的實習(xí)或?qū)嵱?xùn)，是重要的工程化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計是獨立開設(shè)的實踐課程，也是專門為提高設(shè)計能力和實踐能力而開設(shè)的課程，課程設(shè)計還是在工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心進行，要求每一個學(xué)生獨立設(shè)計并完成一個課題。專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)都要到校外實驗基地進行，要在實習(xí)單位老師或師傅的帶領(lǐng)下，參加實際網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)過程，這是學(xué)生學(xué)習(xí)工程實踐技能、提高工程實踐能力的有效途經(jīng)。

(4)設(shè)計層：任務(wù)是完成畢業(yè)設(shè)計。這是學(xué)生在學(xué)校的最后一次綜合性實訓(xùn)機會，要求學(xué)生利用四年所學(xué)知識完成一個實際網(wǎng)絡(luò)工程項目或以實際工程為背景的網(wǎng)絡(luò)工程課題。這是一次直接與將來工作接軌的實踐訓(xùn)練，也是一次走向工作崗位前的實戰(zhàn)演習(xí)。

三、工程化實踐教學(xué)體系中應(yīng)著重解決的幾個問題

(1)建設(shè)工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心是實現(xiàn)工程化實踐教學(xué)的重要條件

工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心主要開設(shè)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的開發(fā)性、設(shè)計性與研究性實驗。應(yīng)包括下列實驗:網(wǎng)絡(luò)組建實驗、網(wǎng)絡(luò)互連實驗、網(wǎng)絡(luò)接入與共享實驗、網(wǎng)絡(luò)規(guī)化設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)施工實驗、網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全實驗、網(wǎng)絡(luò)仿真實驗、網(wǎng)絡(luò)編程實驗、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)實驗等。工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心要提供足夠數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)器材、網(wǎng)絡(luò)軟件和工具。

(2)提高教師的工程化素質(zhì)是實現(xiàn)工程化實踐教學(xué)的關(guān)鍵

教師的專業(yè)水平和工程實踐能力直接影響著教學(xué)效果和學(xué)生能力的培養(yǎng)。學(xué)校必須組織相關(guān)教師進行必要的工程實踐訓(xùn)練，可以讓教師到相關(guān)研究所、設(shè)計院或公司進行工程實踐實訓(xùn)，要鼓勵教師取得網(wǎng)絡(luò)工程師證書，培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍是本專業(yè)亟待解決的問題。

(3)建立校外實訓(xùn)基地是實現(xiàn)工程化實踐教學(xué)的重要措施

我們選擇的協(xié)作企業(yè)應(yīng)該與網(wǎng)絡(luò)工程的建設(shè)、運營與管理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)相關(guān)。企業(yè)可以為學(xué)校提供學(xué)生工程實習(xí)、實訓(xùn)的條件，讓學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)化設(shè)計、施工安裝等實踐，從而提高學(xué)生的工程實踐和工作適應(yīng)能力。學(xué)校可以為企業(yè)員工提供理論進修與深造的便利條件，并源源不斷地為企業(yè)和社會提供合格的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才。

四、將工程化實踐教學(xué)應(yīng)用于教學(xué)過程的的各個環(huán)節(jié)

(1)計算機網(wǎng)絡(luò)原理、組網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)互連的工程化實踐教學(xué)?？梢砸跃W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為背景來介紹網(wǎng)絡(luò)原理與各層協(xié)議的功能?？梢宰寣W(xué)生使用不同的組網(wǎng)技術(shù)組成不同類型的網(wǎng)絡(luò)，并利用路由器將不同的網(wǎng)絡(luò)互連起來，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享。

(2)網(wǎng)絡(luò)工程課程的工程化實踐教學(xué)。包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)施工等。在該課程開始時，老師就可以給每組或每個學(xué)生布置一個網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計任務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)工程的教學(xué)過程中，可以邊學(xué)習(xí)邊實施，完成后由老師進行檢查驗收，進行講評。再由學(xué)生進行改進提高，最后完成整個設(shè)計任務(wù)。

(3)網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全課程的工程化實踐教學(xué)。通過課堂教學(xué)教授學(xué)生網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)和方法及網(wǎng)絡(luò)安全防范的技術(shù)和手段。進而在工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心進行網(wǎng)絡(luò)管理的實際操作，包括進行網(wǎng)絡(luò)檢測、網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)故障排除、網(wǎng)絡(luò)安全策略配置等實訓(xùn)，以提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)運行管理與網(wǎng)絡(luò)安全管理的能力。

(4)專業(yè)實習(xí)與畢業(yè)實習(xí)的工程化實訓(xùn)。學(xué)校可以組織學(xué)生到實習(xí)基地或相關(guān)的企業(yè)、公司進行實習(xí)。通過實習(xí)，學(xué)生不僅能提高工程實踐能力和動手能力，還能提高分析和解決工程問題的能力，提高創(chuàng)造性工作的能力。

(5)畢業(yè)設(shè)計的工程化實訓(xùn)。畢業(yè)設(shè)計也是學(xué)生在學(xué)校的最后一次實訓(xùn)機會，要給學(xué)生一個以實際工程項目為背景的網(wǎng)絡(luò)工程課題。課題要有一定的深度和難度，明確所設(shè)計網(wǎng)絡(luò)工程的規(guī)模、目的與功能，并讓學(xué)生在獨立完成的同時撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。畢業(yè)設(shè)計的場所是工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心，有條件的可以參與設(shè)計實際工程。指導(dǎo)老師要重點檢查學(xué)生的設(shè)計思路、設(shè)計方法和設(shè)計方案，要保證設(shè)計方案的科學(xué)性、先進性、經(jīng)濟性和可擴展性等。要在畢業(yè)答辯前讓學(xué)生將所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)完整的連接好、配置好。

五、結(jié)束語

工程化實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的有效途經(jīng)。高水平的"雙師型"教師是工程化實踐教學(xué)的基礎(chǔ)。功能完備的工程化網(wǎng)絡(luò)實驗中心和校外實習(xí)、實訓(xùn)基地是工程化實踐教學(xué)體系的重要組成部分，也是實現(xiàn)工程化實踐教學(xué)的關(guān)鍵。只有將工程化教學(xué)貫徹到教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，才能為社會和企業(yè)培養(yǎng)出合格的網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)與管理的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]姜明華，黃求根，陳良棟.建立工程化實踐教學(xué)體系適應(yīng)IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求[J].計算機教育，2007(2):74-76。

[2]卞華珍，潘荷新。計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)方向工程化教學(xué)改革實踐[J].職業(yè)技術(shù)教育，2006(23):16-18。

[3]朱立才，計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建[J].長春理工大學(xué)學(xué)報，2006，2(4):118-120。

[4]甘嵐，曾輝. 計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].華東交通大學(xué)學(xué)報， 2006，(S1) .

作者簡介：

婁建樓(1972年-)，男，東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院教師，大連理工大學(xué)計算機技術(shù)專業(yè)碩士，副教授，IT職業(yè)認(rèn)證：CCNP、MCSE、MCDBA，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。

曲朝陽(1964年-)，男，東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院院長，華北電力大學(xué)博士研究生，教授，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力信息化。

劉志穎(1975年-)，女，東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院教師，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件測試、語義web。

劉冬云(1972年-)，女，東北電力大學(xué)教務(wù)處教學(xué)過程管理科主任，東北電力大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)碩士，助理研究員，研究方向：教學(xué)管理及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。